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一種金屬改性y沸石、其制備方法和應用_2

文檔序號:8235763閱讀:來源:國知局

[0056] 27.按照前述技術方案任一項所述的方法,其特征在于,步驟(2)中IVB族金屬的 化合物、Y沸石和有機溶劑混合的重量比為0. 01-0. 15:1:1-50 ;所述IVB族金屬的化合物、 Y沸石和有機溶劑的重量比例中IVB族金屬的化合物以氧化物計,Y沸石以干基計。
[0057] 28.按照前述技術方案任一項所述的方法,其特征在于,步驟(2)中以氧化物計的 所述IVB族金屬的化合物:以干基計的Y沸石:有機溶劑的重量比為0. 01-0. 1:1:5-30。
[0058] 29.按照前述技術方案任一項所述的方法,其特征在于,步驟(2)中,所述將步驟 (1)得到的脫水處理后的Y沸石用IVB族金屬的化合物以及有機溶劑接觸、任選過濾和/或 干燥包括:將IVB族金屬的化合物、有機溶劑以及Y沸石混合,在室溫至100°C下接觸至少 0. 5小時,過濾或不過濾,干燥或不干燥。
[0059] 30.按照前述技術方案任一項所述的方法,其特征在于,步驟(2)中所述將步驟 (1)得到的脫水處理后的Y沸石與IVB族金屬的化合物和有機溶劑的混合物接觸,任選過濾 和/或干燥的處理過程進行一次或多次。
[0060] 31.按照前述技術方案任一項所述的方法,其特征在于,步驟(3)中所述的焙燒的 溫度為350-650°C,焙燒時間為2-4小時,焙燒氣氛為干燥空氣和/或惰性氣體。
[0061] 32.按照前述技術方案任一項所述的方法,其特征在于,步驟(4)所述將步驟(3) 所得Y沸石與酸的水溶液接觸的接觸條件為:步驟(3)所得Y沸石和酸的水溶液的質量比 (固液比)為1 :5-20,接觸溫度為室溫-100°C,接觸時間至少0. 5小時;以H+計,所述酸的 水溶液中酸的濃度為〇.l_2mol/L。
[0062] 33.按照前述技術方案任一項所述的方法,其特征在于,所述酸的水溶液中以H+計 的酸濃度為〇? 5-2mol/L〇
[0063] 34.按照前述技術方案任一項所述的方法,其特征在于,所述有機溶劑為烷烴、芳 香烴、醇、酮、醚、酯、鹵代烷烴如氯代烷烴中的一種或者多種。
[0064] 35.按照前述技術方案任一項所述的方法,其特征在于,所述有機溶劑選自正己 烷、環(huán)己烷、庚烷、苯、甲苯、甲醇、乙醇、異丙醇、丙酮、丁酮、三氯甲烷中的一種或多種。
[0065] 36.按照前述技術方案任一項所述的方法,其特征在于,所述有機溶劑的標準沸點 為 40-100°C。
[0066] 37.按照前述技術方案任一項所述的方法,其特征在于,所述有機溶劑的水含量不 超過5重量%。
[0067] 38.按照前述技術方案任一項所述的方法,其特征在于,所述有機溶劑的水含量不 超過1重量%。
[0068] 39.按照前述技術方案任一項所述的方法,其特征在于,步驟⑵中所述將步驟 (1)得到的脫水處理后的Y沸石與IVB族金屬的化合物和有機溶劑的混合物接觸的溫度為 使所述有機溶劑為液態(tài)的溫度。
[0069] 40.按照前述技術方案任一項所述的方法,其特征在于,所述的IVB族金屬的化合 物包括含鈦的化合物和/或含鋯的化合物。
[0070] 41.按照前述技術方案任一項所述的方法,其特征在于,所述含鈦的化合物為硫酸 鈦、硫酸氧鈦、四氯化鈦、三氯化鈦、鈦酸四丁酯、氟鈦酸銨中的一種或多種,所述含鋯的化 合物為四氯化鋯、硫酸鋯、硝酸鋯、氧氯化鋯、醋酸鋯、異丙醇鋯中的一種或多種。
[0071] 42.按照前述技術方案任一項所述的方法,其特征在于,所述步驟⑴所述的Y沸 石原料為NaY沸石、NaHY沸石、NaNH4Y沸石、NH4Y沸石或HY沸石中的一種或多種。
[0072] 43.按照前述技術方案任一項所述的方法,其特征在于,步驟⑴中Y沸石原料脫 水后的水含量不超過1重量%。
[0073] 44.按照前述技術方案任一項所述的方法,其特征在于,步驟(4)中焙燒在 1-100 %水蒸氣氣氛下進行。
[0074] 45.按照技術方案1-8中任一項所述的金屬改性Y沸石,其特征在于其是通過技術 方案9-44中任一項方法制備的。
[0075] 46.-種含金屬改性Y沸石的催化裂化催化劑,以催化劑總重量為基準,含有 10-60重量%金屬改性Y沸石、10-60重量%的粘土和5-50重量%的粘結劑,所述金屬改性 Y沸石為技術方案1-8任一項所述的金屬改性Y沸石。
[0076] 47.按照前述技術方案任一項所述的催化裂化催化劑,其特征在于,所述催化裂化 催化劑含有20-55重量%IVB族金屬改性Y沸石,15-60重量%的粘土和10-40重量%的粘 結劑。
[0077] 48.按照前述技術方案任一項所述的催化劑,其特征在于,所述的催化劑還含有 其它催化裂化催化劑常用的分子篩,所述的其它分子篩例如Y型分子篩、MFI結構分子篩、 SAPO分子篩中的一種或多種。
[0078] 49.按照前述技術方案任一項所述的催化劑,其特征在于,所述其它催化裂化催化 劑常用的分子篩的含量為不超過40重量%,例如為1-35重量%
[0079] 50. -種催化裂化催化劑的制備方法,包括制備金屬改性Y沸石,將所述的金屬改 性Y沸石與粘土、粘結劑混合打漿、噴霧干燥的步驟,其中所述的金屬改性Y沸石按照權利 要9-44任一項所述的方法制備。
[0080] 51.按照前述技術方案任一項所述的方法,其特征在于,所述粘土選自高嶺土、多 水高嶺土、累托土、硅藻土、蒙脫土、膨潤土、海泡石中的一種或者幾種的混合物;所述粘結 劑為水合氧化鋁、鋁溶膠、擬薄水鋁石、薄水鋁石、三水合氧化鋁、無定形氫氧化鋁中的一種 或幾種。
[0081] 51.按照前述技術方案任一項所述的技術方案,其中所述金屬改性Y沸石基本上 不含下述中的一種或多種:V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Tc、Re、Fe、Ru、Ir、Ni、Pd、Pt、Cu、Zn、 Ag、Au、Cd、Hg、Sc和Y。
【附圖說明】
[0082] 圖1為標準Y沸石(圖中標記為Y)和根據(jù)實施例B. 1. 1. 2、B. 1. 1. 6、B. 1. 2. 4制 備的金屬改性Y沸石的FT-IR譜圖。
[0083] 圖2為標準Y沸石(圖中標記為Y)和根據(jù)實施例B. 1. 1. 2、B. 1. 2. 2、B. 1. 2. 5制 備的金屬改性Y沸石的27A1-NMR譜圖。 具體實施方案
[0084] 改性沸石
[0085] 本發(fā)明的第一種金屬改性Y沸石的特征在于:沸石表面IVB族金屬含量與沸石內(nèi) 部IVB族金屬含量的比值不高于0. 2 ;例如為0. 001-0. 2 ;或者例如為0. 02-0. 18。
[0086] 本發(fā)明的第二種金屬改性Y沸石的特征在于:晶格結構中扭曲四配位骨架鋁 與四配位骨架鋁的比例為(0. 1-0. 8) : 1 ; (0. 2-0. 8) : 1 ; (0. 2-0. 6) : 1 ; (0. 1-0. 6) : 1 ;或 (0? 2-0. 5) :1〇
[0087] 本發(fā)明的第三種金屬改性Y沸石的特征在于:沸石表面IVB族金屬含量與沸石 內(nèi)部IVB族金屬含量的比值不高于0.2 ;例如為0.001-0. 2 ;或者例如為0.02-0. 18 ;并 且晶格結構中扭曲四配位骨架鋁與四配位骨架鋁的比例為(0. 1-0. 8) : 1 ; (0. 2-0. 8) : 1 ; (0? 2-0. 6) : 1 ; (0? 1-0. 6) : 1 ;或(0? 2-0. 5) : 1。
[0088] 本發(fā)明的上述三種金屬改性Y沸石的特征還在于以下特征中的一個或多個:
[0089](l)IVB族金屬的含量,以氧化物計,基于所述金屬改性Y沸石:1-15重量%,1-10 重量% ;
[0090] (2)比表面積:600-850m2/g,600-750m2/g,630-730m2/g;
[0091] (3)晶胞參數(shù)(以a0表示):2. 448-2. 458nm,2. 450-2. 455nm;2. 449-2. 455nm; 2. 449-2. 452nm;
[0092] ⑷結晶度不低于60%,例如60-120%,或60-95% ;和
[0093](5)Si02/Al203摩爾比為5-50, 5-20, 5-8, 5-6。
[0094] (6)孔徑為6-20_的二級孔占總二級孔的(2?10011111)比例為30-65%,30-50%, 或50% -65%。根據(jù)本發(fā)明,所述IVB族金屬選自Ti、Zr、Hf、Rf中的一種或幾種,例如Ti、 Zr、Hf中的一種或幾種,優(yōu)選Ti、Zr中的一種或兩種。
[0095] 所述以氧化物計,Ti氧化物以Ti02計,Zr氧化物以ZrO2計,Hf氧化物以HfO2計, Ff氧化物以Rf02計。
[0096] 根據(jù)本發(fā)明,以氧化物的重量計,金屬改性Y沸石的無水化學組成為:
[0097] (0-2)Na20?(1-15)M02?(10-25)A1203?(65-75)Si02,或
[0098] (0? 1-1. 2)Na20 ? (1-10)M02 ? (20-24)A1203 ? (67-74)Si02。
[0099] 其中M為IVB族金屬,選自Ti、Zr、Hf、Rf中的一種或多種。
[0100] 根據(jù)本發(fā)明的金屬改性Y沸石,IVB族金屬離子大部分位于沸石內(nèi)部,少量位于沸 石表面。沸石表面IVB族金屬含量與沸石內(nèi)部IVB族金屬含量的比值不高于0. 2。
[0101] 沸石表面IVB族金屬含量是指使用X射線光電子能譜法(XPS)在沸石表面2-5nm范圍內(nèi)分析測得的IVB族金屬含量。沸石內(nèi)部IVB族金屬含量是指沸石本體IVB族金屬含 量與沸石表面IVB族金屬含量的差值,其中沸石本體IVB族金屬含量是通過化學法分析得 到的沸石中IVB族金屬的含量。
[0102] 扭曲四配位骨架鋁與四配位骨架鋁的比例用27A1MASNMR法測得的化學位移40 處譜峰面積與化學位移60處譜峰面積的比值表示。
[0103] 二級孔的測定:按照RIPP151-90標準方法《石油化工分析方法(RIPP試驗方法)》 (楊翠定等編,科學出版社,1990年出版)。
[0104] 在本發(fā)明中,比表面積采用BET法測定。沸石的化學組成用X射線熒光法測定(參 見《石油化工分析方法(RIPP實驗方法)》,楊翠定等編,科學出版社,1990年出版)。沸石的 物相(如晶胞常數(shù))及結晶度數(shù)據(jù)采用X射線衍射法測定,采用RIPP145-90和RIPP146-90 標準方法(見《石油化工分析方法(RIPP試驗方法)》,楊翠定等編,科學出版社,1990年 版)。沸石的骨架硅鋁原子比(Si02/Al203摩爾比)通過SH/T0339-92確定。
[0105] 改性沸石的制備方法
[0106] 本發(fā)明提供一種制備金屬改性Y沸石的方法,包括:
[0107] (1)將Y沸石原料進行脫水處理,使其水質量含量不高于5% ;
[0108] (2)用含IVB族金屬的化合物和有機溶劑的混合物與上述步驟⑴得到的Y沸石 接觸,任選過濾和/或干燥;
[0109] (3)將步驟(2)得到的Y沸石于300-700°C焙燒,優(yōu)選焙燒時間至少0. 5小時,例 如0. 5_
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