一种高硅铝比纳米簇Y型分子筛及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种高硅铝比纳米簇Y型分子筛及其制备方法和应用。所述高硅铝比纳米簇Y型分子筛的制备以脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐（AES）为模板剂。所述制备方法采用特定的模板剂，合成出的Y型分子筛为由多个小晶粒簇拥在一起所形成的团簇体，合成后的产品易于分离并且硅铝比高、水热稳定性好。水热稳定性好。水热稳定性好。

【技术实现步骤摘要】
一种高硅铝比纳米簇Y型分子筛及其制备方法和应用
[0001]

[0002]本专利技术属于分子筛合成领域，涉及一种高硅铝比纳米簇Y型分子筛及其合成方法和应用，具体地说涉及一种制备方法简单的高硅铝比纳米簇Y型分子筛及其制备方法和应用。
[0003]
技术介绍

[0004]Y型分子筛作为一种大孔分子筛，由于其特殊的酸性质和孔道结构，被广泛用于催化裂化、加氢裂化、异构化等炼油领域，至今应用已超过50年。Y分子筛孔口由十二元环构成，有效孔口直径0.74nm，内部空腔体积可以达到50%，非常适合于作为裂化反应的活性组分。近年来，原油重质化和劣质化的趋势逐渐明显，传统Y分子筛孔径受限，大分子反应物无法进入到分子筛内部，只能利用有限的外表面进行反应，大大降低了催化效率。同时由于传统Y分子筛晶粒较大、孔道较长，反应过程中容易形成积炭，一定程度上也缩短了催化剂的寿命。将Y型分子筛纳米化，可以暴露出更多的酸性位点，是解决大分子扩散效率的有效手段。纳米Y分子筛虽然解决了扩散问题，但在实际工业生产中存在着分离困难的问题，将纳米分子筛自组装，形成具有簇状形貌的聚集体，不仅保留了纳米沸石的优点，而且克服了合成后的分离困难问题，成为了该领域的研究方向，目前已有文献报道。
[0005]Yu Jiao等在《Chemical Physics Letters》第749卷“Nanocrystal zeolite Y assembly synthesized with CTAB under low gelling and aging temperature”中报道了一种纳米自组装Y型分子筛的合成方法。该文献利用CTAB作模板剂合成分子筛，比表面积为824 m2/g，外比表面积为163 m2/g，晶粒尺寸为40nm，骨架硅铝比为4.4。
[0006]Ting Tang等在RSC Advances第7卷第13期P 7711
‑
7717“Organic template
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free synthesis of zeolite Y nanoparticle assemblies and their application in the catalysis of the Ritter reaction”中报道了无模板剂条件下合成纳米自组装Y分子筛的方法，该方法在高碱度下合成，分子筛晶粒可控制在纳米级，比表面为647m2/g，外比表面积为111m2/g，与传统Y分子筛相比，具有更好的催化活性。
[0007]专利CN 107055567 A公开了一种纳米Y沸石积聚体的制备方法，该方法以水玻璃为硅源，将其溶于氢氧化钠溶液中，然后将铝源溶液加入到硅源中，搅拌均匀后，在60
‑
100℃下晶化12
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36h，得到了纳米Y沸石积聚体。比表面650
‑
780m2/g，微孔孔体积0.23
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0.27ml/g，介孔孔体积0.16
‑
0.25ml/g。
[0008]专利CN 108046287 A公开了一种以长链烷基三甲基溴化铵表面活性剂作模板剂合成纳米自组装沸石的方法，该专利在较浓的配料体系下成胶，通过将成胶、陈化、晶化温度控制在低温下，可以降低晶粒尺寸，但该方法合成的产品硅铝比较低。
[0009]现有技术合成的纳米Y分子筛自组装体，存在骨架硅铝比较低的问题，实际应用中
稳定性较差。
[0010]
技术实现思路

[0011]针对现有技术的不足，本专利技术提供一种高硅铝比纳米簇Y型分子筛及其制备方法和应用。所述制备方法采用特定的模板剂，合成出的Y型分子筛为由多个小晶粒簇拥在一起所形成的团簇体，合成后的产品易于分离并且硅铝比高、水热稳定性好。
[0012]一种高硅铝比纳米簇Y型分子筛的制备方法，以脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐（AES）为模板剂。
[0013]本专利技术方法中，所述脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐（AES）分子式为RO(CH2CH2O)
n
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SO3M，其中R为烷基，可以为十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基中的一种或几种；n为聚合度，n为1以上的整数，例如可以为2、3、或4；M为阳离子，可以为Na、NH4、K中一种或几种。
[0014]本专利技术方法中，所述方法包括如下内容：含有碱源、铝源、硅源、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐（AES）的混合物料经晶化、洗涤、过滤、干燥、焙烧后获得最终高硅铝比纳米簇Y型分子筛。
[0015]上述方法中，所述碱源为氢氧化钠；所述铝源为异丙醇铝、铝粉、偏铝酸钠、十八水硫酸铝、氢氧化铝中的一种或几种；所述硅源为硅溶胶、硅酸钠、正硅酸乙酯、白炭黑、水玻璃中的一种或几种。
[0016]上述方法中，所述混合物料中脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐/SiO2（以SiO2计的硅源投加量）的摩尔比为0.05
‑
0.25，优选0.10
‑
0.20。通过控制溶液中脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐的浓度，能够制备出高硅铝比的纳米簇Y型分子筛。
[0017]上述方法中，混合物料中物料摩尔配比为：Al2O3: (9.0
‑
16.0)SiO2: (4.0
‑
7.0)Na2O: (150
‑
350)H2O: (0.5
‑
3.0)AES；优选Al2O3: (11.0
‑
14.0)SiO2: (5.0
‑
6.0)Na2O: (200
‑
280)H2O: (1.0
‑
2.0)AES。
[0018]上述方法中，所述晶化温度为90
‑
110℃，优选为95
‑
105℃；晶化时间为40
‑
90h，优选50
‑
70h。
[0019]上述方法中，所述干燥温度为100
‑
120℃，时间为7
‑
13h，焙烧温度为450
‑
550℃，时间为4
‑
6h。
[0020]上述方法中，所述晶化为首先在20
‑
50℃，优选30
‑
45℃下晶化20
‑
40h，优选为25
‑
35h；然后在90
‑
110℃，优选为95
‑
105℃晶化40
‑
90h，优选50
‑
70h。
[0021]一种优选的、具体的高硅铝比纳米簇Y型分子筛的制备方法，所述方法包括如下步骤:1）、首先配制模板剂溶液，将一定量的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐溶解在水中，然后在搅拌状态下，将碱源、铝源溶于一定量的蒸馏水中，搅拌至溶解，随后将硅源加入到上述铝源溶液中，室温下成胶，在成胶后的溶液中加入模板剂溶液，在室温下搅拌一段时间后，低温晶化一段时间。
[0022]2）、将低温晶化后的溶液放置于高温烘本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高硅铝比纳米簇Y型分子筛的制备方法，其特征在于：所述制备方法以脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐（AES）为模板剂。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐（AES）分子式为RO(CH2CH2O)
n
‑
SO3M，其中R为烷基；n为聚合度，n为1以上的整数；M为阳离子。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于： R为十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基中的一种或几种； n为2、3或4；M为Na、NH4、K中一种或几种。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述方法包括如下内容：含有碱源、铝源、硅源、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐（AES）的混合物料经晶化、洗涤、过滤、干燥、焙烧后获得最终高硅铝比纳米簇Y型分子筛。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述碱源为氢氧化钠；所述铝源为异丙醇铝、铝粉、偏铝酸钠、十八水硫酸铝、氢氧化铝中的一种或几种；所述硅源为硅溶胶、硅酸钠、正硅酸乙酯、白炭黑、水玻璃中的一种或几种。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述混合物料中脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐/SiO2的摩尔比为0.05
‑
0.25，优选0.10
‑
0.20。7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：混合物料中物料摩尔配比为：Al2O3: (9.0
‑
16.0)SiO2: (4.0
‑
7.0)Na2O: (150
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350)H2O: (0.5
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3.0)AES；优选Al2O3: (11.0
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14.0)SiO2: (5.0
‑
6.0)Na2O: (200
‑
280)H2O: (1.0
‑
2.0)AES。8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述晶化温度为90
‑
110℃，优选为95
‑
105℃；晶化时间为40
‑
90h，优选50
‑
70h。9.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述干燥温度为100
‑
120℃，时间为7
‑
13h，焙烧温度为450
‑
550℃，时间为4
‑
6h。10.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述晶化为首先在20
‑
50℃，优选30
‑
45℃下晶化20
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40h，优选为25
‑
35h；然后在90
‑...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛景航，秦波，张通，柳伟，高杭，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：