高岭土原位晶化合成Y型分子筛的研究进展.doc

高岭土原位晶化合成Y型分子筛的研究进展
易辉华张永明* 姚伯元
海南省精细化工重点实验室海南海口 570228
摘要:通过对国内外利用高岭土原位晶化合成Y型分子筛文献专利的综合分析,并根据作者实验研究,从原位晶化工艺、导向剂、晶化体系组成等方面对原位晶化合成分子筛技术的现状及近年来的研究进展作较详细的综述。
关键词:高岭土;原位晶化;Y型分子筛;进展
Progress in in-situ Crystallization Synthesis of Y
Zeolite with Kaolin
Yi huihua, Zhang yongming, Yao boyuan
Hainan Provincial Key Lab of Fine Chem, Hainan university, Haikou, Hainan 570228 Abstract: through prehensive analysis of the patents and literatures about in-situ crystallization synthesis of Y zeolite with kaolin and accordance with the author experimental research results, make a detailed review about the status and progress in recent years from the process of in-situ crystallization、ponent of the crystallization system and other aspects of in-situ crystallization synthesis of Y zeolite. Key words: kaolin; in-suit crystallization; Y zeolite; progress
0前言
催化剂的所有组分中,NaY分子筛仍然是最主要的活
性组分,催化剂的研制,都以改性NaY型分子筛为基础展开。通常制备NaY分子筛的方法是采用碱性硅铝凝胶体系合成。一般采用水玻璃、硫酸铝、偏铝酸钠、导向剂作为原料,这样合成分子筛具有分子筛含量高、硅铝比高的特点,采用不同的改性方法,可使其具有多种反应特点。与以凝胶法合成的Y型分子筛为活性组分,采用半合成工艺制备的催化剂相比,以原位晶化工艺制备的催化剂具有以下几个重要特点[1]:(1)在原位晶化过程中,同时生成分子筛和基质,并以化学键的形式相连,使分子筛具有很好的稳定性;(2)分子筛均匀分布在基质孔壁
上,大大提高分子筛的利用率;(3)分子筛的晶粒比凝胶法合成Y型分子筛的晶粒小,提高分子筛的活性表面;(4)基质具有丰富的内表面,且孔径分布集中在50~100埃之间,更适合渣油预裂化;(5)具有尖晶石结构的富铝基质,具有扑集钒,镍的作用;(6)基质本身的热容大,可防止高温下催化剂结构坍塌,延长催化剂寿命。由于以上特点,使该类催化剂具有优良的使用性能。
目前,世界上采用高岭土原位晶化技术生产催化裂化催化剂的生产商只有美国Engelhard公司(现已经被BASF公司收购)和中国石油股份公司兰州石化分公司催化剂厂,两家公司对催化剂的制备技术都申请了不少专利[2~8]。兰州石化公司针对国内原油组分重、重金属镍和钒含量高等现状,研制生产出多种类型的高岭土型系列催化剂,如:REY、REHY和 REUSY型高岭土催化剂及高岭土型抗钒助剂,其中 REY 牌号LB21型和REHY牌号LB22型高岭土催化剂实现工业化生产。近年来国内外报道了利用高岭土原位晶化合成Y型分子筛,且得到广泛应用,但有关利用高岭土原位晶化合成
Y型分子筛等方面的研究进展未见系统报道,本文综述了利用高岭土原位晶化合成Y型分子筛的进展。
1 原位晶化工艺流程
20世纪六七十年代,Heden等人发明了以高岭土为原料同时制备活性组分和基质的原位晶化NAY沸石的技术[9,10]。其主要工艺流程如图一,晶化工艺虽然经历几十年的发展,但直至现在,以高岭土为原料开发Y型沸石分子筛催化剂都以此工艺为基本流程。
高岭土原料
图1 高岭土原位晶化基本流程图
Base scheme of in suit crystallization from kaolin 2 高岭土及其前期处理
高岭土源的开发
高岭土的基本成份是高岭石,其理想化学组成为Al4[(OH)8|Si4O10],简式可表示为(Al2O3·2SiO2·2H2O)具有层状结构。
Key:
Hydroxyl
Oxygen