CN201310328800-一种Y型沸石的合成方法

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一种Y型沸石的合成方法
申请号：201310328800.1 申请日：2013-07-31
申请(专利权)人中国石油化工股份有限公司中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院
地址 100728 北京市朝阳区朝阳门北大街22号发明(设计)人周继红闵恩泽舒兴田罗一斌宗保宁
主分类号 C01B39/24(2006.01)I 分类号 C01B39/24(2006.01)I
2. 按照权利要求 1 的方法，其中 , 所说的高岭土选自硬高岭土、软高岭土或煤矸石。 3. 按照权利要求 2 的方法，其中 , 所说的高岭土中晶体含量大于 75 重 %。 4. 按照权利要求 3 的方法，其中 , 所说的高岭土中晶体含量大于 85 重 %。 5. 按照权利要求 1 ～ 4 中任一的方法，其中 , 所说的高岭土为经过酸或碱或盐处理得到的高岭土，所说的酸选自盐酸、硝酸、乙酸、乙二酸、草酸、硫酸、磷酸中的一种或其混合物，所说的碱选自氢氧化钠、氢氧化钾、氨水中的一种或其混合物，所说的盐选自碳酸钠或碳酸氢钠。 6. 按照权利要求 5 的方法，其中 , 所说的酸为盐酸或硝酸。 7. 按照权利要求 5 的方法，其中 , 所说的碱为氢氧化钠。 8. 按照权利要求 1 的方法，其中 , 所说的高岭土 , 是在 500 ～ 700℃焙烧脱水转化成偏高岭土。 9. 按照权利要求 8 的方法，其中 , 所说的高岭土 , 是在 640 ～ 680℃焙烧脱水转化成偏高岭土。 10. 按照权利要求 1 的方法，其中 , 所说的导向剂 , 组成为：（10-17）SiO2 ：（0.7-1.3） Al2O3 ：（1-18）Na2O ：（200-450）H2O。 11. 按照权利要求 1 或 10 的方法，其中 , 所说的导向剂是经 4 ～ 20℃下老化得到。 12. 按照权利要求 1 的方法，其中，所说的来自凝胶法 Y 型沸石的合成过程的回收母液，其浓度为 SiO2 20 ～ 150g/L，Na2O 15 ～ 70g/L，SO42- 5 ～ 100g/L。 13. 按照权利要求 1 的方法，其中，所说的来自凝胶法 Y 型沸石的合成过程的回收母液，其浓度为 SiO2 20 ～ 50g/L，Na2O 18 ～ 30g/L，SO42- 5 ～ 60g/L。
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说明书
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一种 Y 型沸石的合成方法
技术领域 [0001] 本发明涉及一种 Y 型沸石的合成方法，更进一步说本发明涉及利用 Y 型沸石合成母液合成 Y 型沸石的方法。
背景技术 [0002] Y 型沸石是石油化工应用量最大的分子筛，我国 Y 型沸石的年生产能力已达到 5 万吨以上，且呈增长之势。目前，Y 型沸石的生产工艺方法有凝胶导向剂法（美国 Grace 公司， USP3，639，099 和 USP4，166，099）、高岭土微球原位晶化法（巴斯夫公司，USP4，493，902）和高岭土原粉原位晶化法（中石化，CN15333982A）。凝胶法采用 NaOH、铝酸钠、偏硅酸钠（水玻璃）、硫酸铝等为原料，另外加入 5-10% 的导向剂，水热晶化法合成得到分子筛。高岭土微球原位晶化法是先将高岭土喷雾干燥成微球，高岭土微球与水玻璃、液碱、导向剂混合，水热晶化合成得到分子筛。高岭土原粉原位晶化法是直接采用高岭土粉与水玻璃、液碱、导向剂混合，水热晶化合成得到分子筛。上述的三种合成方法中，为了提高产物的硅铝比，其投料硅铝比都较高，最高甚至达 9 以上，而通常产物的硅铝比一般为 5 左右，因此，大约有 40% 左右的硅未被利用，这些硅在过滤后进入合成母液中，母液中硅的量较大，硅的浓度不高，一般小于 100g/L，模数也较低，一般小于 3.0，特别是凝胶法中还含有大量的硫酸根。 [0003] 对于合成母液的回收利用，GRACE 公司在 US4164551 的常规凝胶法 NaY 合成中公开了将母液收集，然后向母液中加入酸性铝盐如硫酸铝，调节 pH 值形成硅铝胶，再回用到常规凝胶法 NaY 沸石的合成中。该方法以及后续的改进方法解决了母液中硅源的利用问题，但大量含硫酸钠的废水仍需要外排，并且硅铝胶无法保证全部利用，过剩的硅铝胶还需进一步处理。 [0004] 常规凝胶法 NaY 母液中的钠有两种形式，氢氧化钠和硫酸钠，在处理工艺中将母液加酸中和至 pH 值 9.5，再将溶液冷却至 5-25℃，此时，硫酸钠饱和结晶析出，分离硫酸钠晶体和滤液，产物硫酸钠为 Na2SO4·10H2O，可作为其他工艺的原料。含凝胶的滤液一部分直接利用于 NaY 的合成中，可减少投料中水玻璃和液碱的用量；另一部分可用于制备催化剂，利用滤液中浓缩的硅作为催化剂的粘结剂。但这些处理方式只部分解决含硫酸钠废液的排放问题，且能耗高。 [0005] US4493902 中采用将高岭土分别进行高、低温焙烧制备微球，利用微球原位晶化合成 Y 型沸石，且实现母液的回用。该工艺的母液回用处理是通过蒸发浓缩。但是 , 因为母液中硅的浓度比较低，母液的排出量较大，所以浓缩处理的工作量较大，能耗高。 [0006] CN1709794A 采用高岭土为原料，通过原位晶化技术合成 Y 型沸石复合材料并实现该工艺合成后过滤母液的直接回用以代替液碱和部分水玻璃。
权权利利要要求求书书11页页说说明明书书4页4 页
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1. 一种 Y 型沸石的合成方法，是将高岭土在 500-860℃焙烧脱水转化成偏高岭土，粉碎，再制成粒径小于 230 微米的偏高岭土粉，将偏高岭土粉与回收母液、导向剂、氢氧化钠溶液、水和和任选的水玻璃，制成摩尔配比为（1-2.5）Na2O ：Al2O3 ：（4-9）SiO2 ：（40-450）H2O 的反应原料混合物，将所说的反应原料混合物在 80-100℃搅拌下晶化，然后过滤并干燥，其特征在于所说的回收母液来自凝胶法 Y 型沸石的合成过程，其浓度为 SiO2 ≤ 150g/L， Na2O ≤ 70g/L，SO42- ≤ 100g/L。
发明内容 [0007] 本发明的发明人通过大量实验意外地发现，凝胶法得到的合成母液可以不经处理、直接利用于高岭土原粉原位晶化法合成 Y 型沸石的方法中，减少凝胶法合成母液排放
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造成的污染，以及改变了要加入酸性铝盐制造硅铝胶后才能循环回用到凝胶法 Y 型沸石的合成过程的常规处理方式。基于此，形成本发明。 [0008] 本发明提供的 Y 型沸石的合成方法，是将高岭土在 500-860℃焙烧脱水转化成偏高岭土，粉碎，再制成粒径小于 230 微米的偏高岭土粉，将偏高岭土粉与回收母液、导向剂、氢氧化钠溶液、水和任选的水玻璃，制成摩尔配比为（1-2.5）Na2O ：Al2O3 ：（4-9）SiO2 ：（40-450）H2O 的反应原料混合物，将所说的反应原料混合物在 80-100℃搅拌下晶化，然后过滤并干燥，其特征在于所说的回收母液来自凝胶法 Y 型沸石的合成过程，其浓度为 SiO2 ≤ 150g/L，Na2O ≤ 70g/L，SO42- ≤ 100g/L。 [0009] 本发明提供的 Y 型沸石的合成方法，可以得到常规的高岭土原粉原位晶化法合成的 Y 型沸石，该方法的优点在于： [0010] 1、有效利用了凝胶法合成 Y 型沸石的母液中的硅和钠。 [0011] 2、减少了凝胶法合成 Y 型沸石的母液中含硫酸根的污染物的排放。 [0012] 3、凝胶法合成 Y 型沸石的母液不用预先处理、可直接用于高岭土原粉原位晶化法合成 Y 型沸石，简化了母液处理和合成步骤。
具体实施方式 [0013] 本发明提供的 Y 型沸石的合成方法，是将高岭土在 500-860℃焙烧脱水转化成偏高岭土，粉碎，再制成粒径小于 230 微米的偏高岭土粉，将偏高岭土粉与回收母液、导向剂、氢氧化钠溶液、水和任选的水玻璃，制成摩尔配比为（1-2.5）Na2O ：Al2O3 ：（4-9）SiO2 ：（40-450）H2O 的反应原料混合物，将所说的反应原料混合物在 80-100℃搅拌下晶化，然后过滤并干燥，其特征在于所说的回收母液来自凝胶法 Y 型沸石的合成过程，其浓度为 SiO2 ≤ 150g/L，Na2O ≤ 70g/L，SO42- ≤ 100g/L。 [0014] 本发明提供的方法中，所说的高岭土选自硬高岭土或软高岭土；其晶体含量应大于 75 重 %，优选大于 85 重 %，其平均粒径小于 4 微米，所以是未经成型处理的原土。 [0015] 本发明提供的方法中，所说的高岭土也可以是经过酸或碱或盐处理得到的高岭土，所说的酸可以是盐酸、硝酸、乙酸、乙二酸、草酸、硫酸、磷酸等无机酸和有机酸，其中优选盐酸和硝酸；所说的碱可以是氢氧化钠、氢氧化钾、氨水等，其中优选氢氧化钠；所说的盐选自碳酸钠或碳酸氢钠。 [0016] 所述高岭土的焙烧温度为 500 ～ 900℃、优选 500 ～ 700℃，更优选 640 ～ 680℃，一般的焙烧时间为 1 ～ 10 小时。 [0017] 所说的导向剂可按照常规的方法合成，如按照 USP3574538、USP3639099、 USP3671191、USP4166099 和 EUP0435625 的制备方法合成。导向剂的组成优选为：（10-17） SiO2 ：（0.7-1.3）Al2O3 ：（1-18）Na2O ：（200-450）H2O。所说的导向剂优选是经 4 ～ 20℃下老化得到。 [0018] 本发明所说的回收母液来自凝胶法 Y 型沸石的合成过程，是过滤得到的一次滤液，也可以是一次滤液与后续清洗液的混合溶液。所说的过滤方式可以是离心分离、带式过滤机等。所说的凝胶法回收母液，其浓度为 SiO2 ≤ 150g/L，Na2O ≤ 70g/L，SO42- ≤ 100g/ L ；在优选的情况下，所说的凝胶法回收母液，其浓度为 SiO2 20 ～ 100g/L，Na2O 15 ～ 70g/ L，SO42- 5 ～ 100g/L ；在进一步优选的情况下，所说的凝胶法回收母液，其浓度为 SiO2 20 ～

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y型沸石的化学式

y型沸石的化学式
Y型沸石是一种重要的沸石类分子筛材料，其化学式可以表示为
Na12[(AlO2)12(SiO2)12]·xH2O。

它是由硅酸铝酸钠（NaAlO2、
Al(OH)3和Si(OH)4）在碱性条件下反应制得的。

首先，在制备Y型沸石的过程中，首先要将硅酸铝酸钠固体溶解
在含有适量稀碱的水溶液中，形成含有Na+、AlO2-和SiO2的溶液。

之后，搅拌和加热溶液，使其溶液中的各种成分均匀混合。

随后，将这种混合溶液慢慢加入到一个反应器中，在温度和压力
控制下进行反应。

在反应过程中，溶液中的硅酸铝酸钠与溶液中的水
和氢氧根离子（OH-）发生反应，生成硅酸（SiO2）和氢氧化铝
（Al(OH)3）沉淀。

接着，反应器中的反应物经过一定时间的反应，生成的硅酸和氢
氧化铝沉淀逐渐聚集并形成固体颗粒。

这些颗粒在反应器中形成一个
有序的晶体结构，其中硅酸和氢氧化铝以特定比例排列，形成了沸石
的骨架结构。

最后，通过对反应体系进行洗涤、干燥等后处理步骤,可以得到纯
净的Y型沸石产品。

这种产品具有高度的孔隙结构和表面活性，可以
广泛应用于分离、吸附、催化等领域。

总的来说，Y型沸石的化学式为Na12[(AlO2)12(SiO2)12]·xH2O，它是通过硅酸铝酸钠在碱性条件下的反应制得。

其制备过程包括固体
溶解、混合、反应、聚集和后处理等步骤。

Y型沸石具有重要的应用价值，可以广泛应用于化工、材料科学等领域中。

y型沸石催化剂 -回复

y型沸石催化剂-回复Y型沸石催化剂是一种常用的固体催化剂，具有广泛的应用领域。

本文将从Y型沸石催化剂的定义、结构和制备方法、催化机理以及应用领域等方面进行详细介绍。

一、定义Y型沸石是指一种具有特殊晶体结构的沸石，属于常见的Zeolite（沸石）之一。

Y型沸石由硅酸铝和钠离子等组成，具有大孔结构和均匀的分子筛特性。

在催化反应中，Y型沸石催化剂能够提供有效的酸碱中心，促进化学反应的进行。

二、结构和制备方法Y型沸石催化剂的基本结构是由席夫环构成的平面六元环相连而成的三维骨架结构。

在骨架结构中，硅酸铝和钠离子交替排列，形成Y型沸石的结构。

制备Y型沸石催化剂的方法一般有水热法和气相法两种。

1. 水热法：将硅酸铝和钠离子混合悬浮在含有合适浓度的氢氧根离子溶液中，在一定的温度和压力条件下进行水热反应，形成Y型沸石结晶。

通过调节反应条件和添加助剂等手段，可以控制Y型沸石的晶体尺寸和孔径分布。

2. 气相法：将硅酸铝和钠离子溶液喷雾于高温下，通过蒸发和热解等反应得到Y型沸石。

这种方法相对较快且适用于大规模生产。

三、催化机理Y型沸石催化剂的催化机理主要涉及两个方面：分子吸附和催化反应。

1. 分子吸附：Y型沸石催化剂的孔道结构具有特定的尺寸和形状，能够选择性地吸附特定分子。

分子在孔道内通过物理或化学吸附与催化剂的酸碱位相互作用，形成活性物种，为后续的催化反应提供条件。

2. 催化反应：分子进入Y型沸石孔道后，与催化剂表面的酸碱中心发生反应，如酸催化脱氢、碱催化裂化等。

这些催化反应能够使底物分子发生结构改变，生成产品或中间体。

四、应用领域Y型沸石催化剂在化学工业中具有广泛的应用领域。

1. 石油化工：Y型沸石催化剂广泛应用于石油加工过程中，用于催化裂化和重整等反应，可提高石油产品的质量和收率。

2. 环保领域：Y型沸石催化剂用于废水处理和气体净化等环保领域。

比如，可用于催化氨水脱硝、VOCs催化氧化等处理过程。

3. 化学合成：Y型沸石催化剂可用于有机合成反应，如醇的脱水、烯烃的加氢等。

具有三态晶内结构的改性Y型沸石,其制备方法和用途[发明专利]

专利名称：具有三态晶内结构的改性Y型沸石,其制备方法和用途
专利类型：发明专利
发明人：桑德·万东克,马克西姆·拉克鲁瓦,雷吉娜·肯默格纳-加特许西,弗朗索瓦·法尤拉,梅廷·布卢特,让-皮埃尔·
达特,克赖恩·彼得·德永,彼得拉·伊丽莎白·德容,约瓦
娜·泽切维奇,阿德里亚努斯·尼古拉斯·科内利斯·万拉
克
申请号：CN200980152072.5
申请日：20091222
公开号：CN102264643A
公开日：
20111130
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及一种具有改进八面沸石结构的Y型沸石，其晶内结构包括至少一种微孔网络、至少一种平均直径为2至5nm的小中孔网络和至少一种平均直径为10至50nm的大中孔网络。

本发明还涉及含有这种沸石的颗粒及其在处理原油的方法中，特别是作为加氢裂化催化剂的用途。

申请人：道达尔炼油与销售部,国家科学研究中心
地址：法国皮托
国籍：FR
代理机构：北京集佳知识产权代理有限公司
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Y沸石的高温合成

［ｔｌ］Ａｒｃｅｉ
Ｙ沸石的高温合成
单志超 ’ 刘思宇 ’ 李彩今 ’ 朱龙凤 ’ 孟祥举肖丰收，
（吉林大学化学学院，无机合成与制备化学国家重点实验室，长春１０１；浙江大学催化研究所，３０２杭州３０２）１０８
ａｄａｏｄａｓｒｔｏｇｉｏａｉｏｏｎｓｎｈｓｇｏｄｏｐｉｆｒＯｒａｎｃｖｌｔｅｃｍｐｕｄ．ＣｈａｔｉａｉｙＸ－ａｆａｔｎ（ｏｎｌａｒｃｅｒｔｚＯｎｂｒｙｄｉｒｃｉｆｏＸＲＤ１，
ａｇｅｍｅｓｒｍｅｔｕｇｓｓｔａｈｅｌｅＹｙｔｅｉｅｔｉｈｔｍｐａｕｅｃｔｉｓｍｅｈｌｒｕｓｎｌａｕｅｎｓｓｇｅｔｈｔｔｅｚｏｉｓｎｈｓｚｄａｇｅｔｈｅｒｔｒｏｎａｎｔｙｏｐ，ｇｗｈｃａｅｒｓｏｓｂｅｆｒｈｐｏｅｍｅｔｎｓｍｐｅｈｄｏｈｂｃｔｎｄｓｒｔｎｃｐｃｔ．ｉｈｃｎｂｅｐｎｉｌｏｅｉｒｖｔｍｎａｉｌｙｒｐｏｉｉａｄａｏｐｉａａｉｙｏｙ
ｓａｎｎｌｃｒｎｍｉｒｓｏｙ（Ｅ，ｔｎｍｉｉｎｅｅｔｎｍｉｏｃｐ（Ｅ，ＳｕｌｒｍａｎｔｃｎｉｇｅｅｔｃｏｃｐＳＭ）ｒｓｓｏｌｃｒｃｓｏｙＴＭ）ｏａｓｏｒｉｎｃｅｇｅｉａｃ

一种稀土超稳Y型沸石的制备方法[发明专利]

[19]中华人民共和国国家知识产权局[12]发明专利申请公开说明书[11]公开号CN 1676463A [43]公开日2005年10月5日[21]申请号200410029875.0[22]申请日2004.03.31[21]申请号200410029875.0[71]申请人中国石油化工股份有限公司地址100029北京市朝阳区惠新东街甲6号[72]发明人蒋文斌龙军田辉平宋海涛陈蓓艳何鸣元王振波范玉华 [74]专利代理机构中国专利代理(香港)有限公司代理人徐舒庞立志[51]Int.CI 7C01B 39/08C01B 39/24B01J 29/08C10G 11/05C10G 45/12权利要求书 1 页说明书 13 页[54]发明名称一种稀土超稳Y型沸石的制备方法[57]摘要本发明公开了一种稀土超稳Y型沸石的制备方法，其特征在于该方法包括用稀土盐和柠檬酸组成的混合溶液或者无机铵盐、稀土盐和柠檬酸组成的混合溶液处理沸石的步骤。

该方法可简化工艺，所制备的沸石作为裂化催化剂的活性组元，具有降低催化裂化汽油产物烯烃含量和明显增加催化裂化轻质油产物收率的优点。

200410029875.0权利要求书第1/1页1.一种稀土超稳Y型沸石的制备方法，其特征在于该方法包括下列步骤： (1)将NaY沸石用无机铵盐溶液进行离子交换，使沸石的Na2O含量为1～6重％，然后在100％水蒸气气氛下于450～750℃焙烧0.5～10小时；(2)将(1)所得产物与去离子水混合打浆并升温至50～100℃，加入一种由稀土盐和柠檬酸组成的混合溶液或者一种由无机铵盐、稀土盐和柠檬酸组成的混合溶液，搅拌、过滤、水洗，使沸石中RE2O3含量为0.5～7重％，Na2O含量低于2.0重％；(3)将(2)所得产物在空气或100％水蒸气气氛下于450～750℃焙烧0.5～4小时。

2.按照权利要求1的方法，所说的沸石与稀土盐、柠檬酸的重量比为1∶(0.005～0.08)∶(0.01～0.20)，其中稀土盐以氧化物计，柠檬酸以C6H8O7·H2O计。

一种含铁Y型沸石的制备方法[发明专利]

专利名称：一种含铁Y型沸石的制备方法专利类型：发明专利
发明人：纪妍妍,刘强,李江,吴维鹏,车振宁申请号：CN201410776003.4
申请日：20141216
公开号：CN105883847A
公开日：
20160824
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明属于杂原子改性微孔沸石的制备领域，具体涉及一种负载氧化铁改性Y型沸石的制备方法。

该方法具体为：首先用硅源、铝源、氢氧化钠、与水充分混合并老化，配制导向剂溶液；将偏铝酸钠、氢氧化钠、水与导向剂溶液混合均匀形成初始凝胶，将硝酸铁直接加入其中，抽滤含铁水凝胶得半干固体，将其在水热条件下进行晶化反应，固体经洗涤、过滤、干燥、焙烧后得到产品。

通过本发明，直接将Fe引入Y型沸石合成的初始凝胶之中，能够避免浸渍、离子交换等后处理步骤，操作简便；先抽干再晶化的方法，能够大幅减少传统技术合成沸石材料时水热处理过程中的含水量，提高单釜分子筛产量，这一过程可以提高能效，节约生产成本，有工业实用价值。

申请人：天津工业大学
地址：300387 天津市西青区宾水西道399号
国籍：CN
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