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Title:
RARE-EARTH CONTAINED Y TYPE MOLECULAR SIEVE AND PREPARATION METHOD THEREOF
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2014/000422
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed are a rare-earth contained Y type molecular sieve and a preparation method thereof. The molecular sieve has a rare earth content of 10-25 wt%, a lattice parameter of 2.440-2.472 nm, a degree of crystallinity of 35-65 % and an atomic ratio of framework silica to alumina of 2.5-5.0. In the X-ray diffraction graph of the molecular sieve, the product of I1/I2 and the weight percentage of the rare earth is greater than 48, wherein I1 is the intensity of peak 2θ=11.8±0.1°, I2 is the intensity of peak 2θ=12.3±0.1°, and the percentage of the rare earth is weighted by rare-earth oxide.

Inventors:
ZHENG JINYU (CN)
LUO YIBIN (CN)
SHU XINGTIAN (CN)
Application Number:
PCT/CN2013/000768
Publication Date:
January 03, 2014
Filing Date:
June 27, 2013
Export Citation:
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Assignee:
CHINA PETROLEUM & CHEMICAL (CN)
RES INST PETROLEUM PROCESSING (CN)
International Classes:
C01B39/24
Foreign References:
CN103130240A2013-06-05
CN1676463A2005-10-05
CN1506161A2004-06-23
US4125591A1978-11-14
CN1317547A2001-10-17
CN1506161A2004-06-23
CN101537366A2009-09-23
CN1436727A2003-08-20
CN1382631A2002-12-04
CN101823726A2010-09-08
CN100344374C2007-10-24
CN1053808A1991-08-14
CN1069553C2001-08-15
CN1026225C1994-10-19
CN101147875A2008-03-26
Other References:
YANG CUIDING: "RIPP Experiment Techniques", 1990, SCIENCE PRESS
Attorney, Agent or Firm:
CHINA PATENT AGENT (H.K.) LTD (CN)
中国专利代理(香港)有限公司 (CN)
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Claims:
权 利 要 求 书

1. 一种含稀土的 Y型分子筛,其稀土含量以氧化稀土计为 10-25重%, 如 11-23重%, 晶胞常数为 2.440-2.472nm, 如 2.450-2.470nm, 结晶度为 35-65%, 如 40-60%, 骨架硅铝原子比为 2.5-5.0, 该分子筛 X射线衍射谱 图中 2Θ=11.8±0.1。峰的强度 1!与 2Θ=12.3±0.1。峰的强度 12的比值与分子筛 中以氧化稀土计的稀土重量百分含量的乘积值大于 48, 优选大于 55。

2. 按照权利要求 1的含稀土的 Υ型分子筛, 其特征在于该分子筛在 经过 800°C、 100%水蒸气老化处理 17小时后的结晶保留度大于 40%, 优 选 45%。

3. —种制备含稀土的 Y型分子筛的方法, 包括以下步骤:

(1)将 NaY分子筛与稀土溶液或稀土溶液与铵盐的混合溶液进行接触 处理而得到含稀土和钠的 Y型分子筛;

(2)对步骤 (1)中获得的含稀土和钠的 Y 型分子筛进行第一次焙烧处 理, 得到含稀土和钠的 Y型分子筛;

(3)然后或者将步骤 (2)中得到的含稀土和钠的 Y型分子筛用铵盐溶液 或酸溶液接触处理后, 再与稀土溶液混合并调节混合物的 pH值为 6-10, 或者将步骤 (2)中得到的含稀土和钠的 Y型分子筛用铵盐和稀土溶液的混 合液接触处理, 再调节混合物的 pH值为 6-10, 得到含稀土和钠的 Y型分 子筛;

(4)对步骤 (3)中获得的含稀土和钠的 Y 型分子筛进行第二次焙烧处 理, 得到目标的含稀土的 Y型分子筛。

4. 一种制备含稀土的 Y型分子筛的方法, 包括以下步骤:

(1)将 NaY分子筛与稀土溶液或稀土溶液与铵盐的混合溶液进行接触 处理而得到含稀土和钠的 Y型分子筛;

(2)使步骤 (1)中获得的含稀土和钠的 Y型分子筛经过滤、 水洗、 干燥 后, 进行第一次焙烧处理, 得到含稀土和钠的 Y型分子筛;

(3)然后或者将步骤 (2)中得到的含稀土和钠的 Y型分子筛用铵盐溶液 接触处理后在不过滤的情况下再与稀土溶液混合并调节混合物的 pH值为 6-10, 或者将步骤 (2)中得到的含稀土和钠的 Y 型分子筛用铵盐和稀土溶 液的混合液接触处理, 再调节混合物的 pH值为 6-10, 得到含稀土和钠的 Y型分子筛; (4)使步骤 (3)中获得的含稀土和钠的 Y型分子筛经过滤和水洗、 干燥 后, 进行第二次焙烧处理, 得到目标的含稀土的 Y型分子筛。

5. —种制备含稀土的 Y型分子筛的方法, 包括以下步骤:

(1)将 NaY分子筛与稀土溶液或稀土溶液与铵盐的混合溶液进行接触 处理而得到含稀土和钠的 Y型分子筛;

(2)使步骤 (1)中获得的含稀土和钠的 Y型分子筛经过滤、 水洗、 干燥 后, 进行第一次焙烧处理, 得到含稀土和钠的 Y型分子筛;

(3)然后将步骤 (2)中获得的含稀土和钠的 Y型分子筛用铵盐溶液或酸 溶液接触处理, 过滤后再与稀土溶液混合并调节混合物的 pH值为 6-10, 得到含稀土和钠的 Y型分子筛;

(4)使步骤 (3)中获得的含稀土和钠的 Y 型分子筛被任选地过滤和水 洗, 干燥, 进行第二次焙烧处理, 得到目标的含稀土的 Y型分子筛。

6. 根据权利要求 3-5中任一项的方法,其中铵盐选自氯化铵、硝酸铵、 碳酸铵、 碳酸氢铵中的任一种或多种的混合物。

7. 根据权利要求 3-5中任一项的方法, 其中在步骤 (1)中,

稀土溶液以氧化稀土计与 NaY分子筛干基的重量比例为 0.06-0.14、 优选 0.07-0.12 , 铵盐(以氯化铵计)与稀土溶液(以氧化稀土计)的重量 比例为 0-10, 优选 0-5, 例如 0.2-3 , 所说的铵盐选自氯化铵、 硝酸铵、 碳 酸铵、 碳酸氢铵中的任一种或多种的混合物, pH被调节为 3.0-5.0, 水筛 重量比控制在 5-30、 优选 7-15, 所说的接触处理的过程是在室温(如 18-26°C)至 100°C、 优选 70-95。C下进行至少 0.3小时、 优选 0.5-3小时, 例如 0.5-1.5小时。

8. 根据权利要求 3-5中任一项的方法, 其中在步骤 (2)中,

所说的第一次焙烧处理, 是在 500-650。C , 例如 530-630。C , 如 550-620°C, 0-100%水蒸气条件下焙烧处理至少 0.5小时、 优选 0.5-4.0小 时、 1.0-4.0小时或 1.5-3.0小时。

9. 根据权利要求 3-5中任一项的方法, 其中在步骤 (3)中,

对于将含稀土和钠的 Y型分子筛用铵盐溶液接触处理来说, 接触处 理在室温至 100。C、优选 60-80°C下进行至少 0.3小时,例如 0.3-3.0小时、 0.5-3小时或 0.5-1.5小时, 其中含稀土和钠的 Y型分子筛与铵盐溶液的比 例, 按分子筛(干基):铵盐:水的重量比计, 为 1 :(0.05-0.5):(5-30)、 优选 1 :(0.1-0.4):(8-15); 随后添加的稀土溶液的量是这样的,使得稀土溶液中的 稀土元素按氧化稀土 (RE203)计与含稀土和钠的 Y型分子筛按分子筛干基 计的重量比为 0.01-0.2, 例如, 0.02-0.12; 所说的铵盐选自氯化铵、 硝酸 铵、 碳酸铵、 碳酸氢铵中的任一种或多种的混合物;

对于将含稀土和钠的 Y 型分子筛用酸溶液接触处理来说, 接触处理 在室温至 100°C、 优选 60-80。C下进行至少 0.3小时, 例如 0.3-3.0小时、 0.5-3小时或 0.5-1.5小时,其中含稀土和钠的 Y型分子筛与酸溶液的比例, 按分子筛(干基):酸:水的重量比计, 为 1 : ( 0.03-0.2 ): ( 5-30 )、 优选 1 : ( 0.05-0.1 ): ( 8-15 ); 随后添加的稀土溶液的量是这样的, 使得稀土溶液 中的稀土元素按氧化稀土 (RE203)计与含稀土和钠的 Y型分子筛按分子筛 干基计的重量比为 0.01-0.2, 例如, 0.02-0.12; 所说的酸可以为无机酸或 者有机酸, 无机酸可以选自硫酸、 盐酸或硝酸中的一种或多种的混合物, 有机酸可以选自草酸、 乙酸、 柠檬酸或酒石酸中的一种或多种的混合物; 优选有机酸如草酸、 乙酸、 4宁檬酸和酒石酸;

对于将含稀土和钠的 Y 型分子筛用铵盐和稀土溶液的混合液接触处 理来说, 接触处理在室温至 100。C、 优选 60-80。C下进行至少 0.3小时, 例如 0.3-3.0小时、 0.5-3小时或 0.5-1.5小时, 其中含稀土和钠的 Y型分 子筛与铵盐和稀土溶液的比例, 按分子筛(干基):铵盐:氧化稀土 (RE203): 水 的 重 量 比 计 , 为 1 :(0.05-0.5):(0.01-0.2):(5-30) 、 优 选 1 :(0.1-0.4):(0.02-0.12):(8-15); 所说的铵盐选自氯化铵、 硝酸铵、 碳酸铵、 碳酸氢铵中的任一种或多种的混合物。

10. 根据权利要求 9的方法, 其中在步骤 (3)中所述的接触处理后, 通 过加入碱性液体调节混合物的 pH值为 6-10、 优选 pH值为 7-9, 更优选 7.5-8.2。

11. 根据权利要求 10的方法,其中所说的碱性液体可以选自氨水、水 玻璃、 偏铝酸钠或氢氧化钠中的任一种或多种的混合物。

12. 根据权利要求 3-5中任一项的方法, 其中在步骤 (4)中, 所说的第 二次焙烧处理, 是在 500-650。C、 0-100%水蒸气条件下处理 0.5-4小时、 优选 1-3小时。

Description:
一种含稀土的 Y型分子筛及其制备方法 技术领域

本发明涉及一种含稀土的 Υ型分子筛及其制备方法。

背景技术

流化催化裂化 (FCC)是石油炼制过程中非常重要的工艺过程。 中国, 约 70-80%的汽油来自于催化裂化过程。 随着环境意识的增强, 环保法规 以及排放标准的不断出台, 对 FCC汽油质量的限制越来越严格, 特别是 对于烯烃含量的限制也越发苛刻。因此具有降 烯烃能力的催化裂化催化剂 的研发一直受到研究人员的重视。

目前广泛用于降低汽油烯烃含量的活性组元多 为含稀土的 Υ 型分子 筛,例如参见 CN1317547A, CN1506161A, CN101537366A, CN1436727A, CN1382631A , CN101823726A , CN100344374C , CN 1053808 A , CN1069553C, CN1026225C, CN101147875A。

CN101147875A公开了一种催化裂化催化剂,其包含 高稀土超稳 Y型 分子 , 所述高稀土超稳 Y型分子筛是这样制备的: 使用超稳 Y型沸石 作为原料, 将超稳 Y 型沸石与酸混合, 将混合物搅拌, 洗涤, 过滤后, 向其中加入稀土盐溶液进行交换, 再将混合物洗涤, 过滤并干燥; 所述高 稀土超稳 Y型分子筛的 X射线衍射谱图中 2Θ=11.8±0.1。峰的强度 I!与 2Θ=12.3士0.1。峰的强度 1 2 的比值 ( I2)与分子筛中的稀土含量的乘积值不大 于 40。

含稀土的 Υ 型分子筛可以采用一交一焙(一次离子交换和 一次高温 焙烧, 例如参见, CN1436727A, CN101823726A和 CN100344374C ), 或 者二交二焙(即两次液相稀土离子交换和两次 高温焙烧, 例如参见, 二交 二焙: CN1506161A和 CN101537366A ) 工艺制备。

无论采用现有技术中的二交二焙工艺还是一交 一焙工艺,在制备含稀 土的 Υ 型分子筛中, 产物中的稀土含量通常低于投入的总稀土量。 即使 有更多的稀土离子定位于小笼中,但不可避免 的会有部分稀土离子仍存在 于超笼中。 超笼中的稀土离子会在后续的洗涤过程中被反 洗下来, 造成稀 土流失, 导致稀土利用率的降低。

目前工业上为节约生产成本提高生产效率, 在制备高稀土含量的 Υ 型分子筛时, 多采用二交一焙工艺, 即在一焙后再进行一次稀土交换但不 进行二次焙烧。 由于缺少二次焙烧过程, 稀土离子不能得到有效迁移, 大 部分仍处于超笼中, 在后续洗涤过程中易被反洗下来, 同样会导致稀土利 用率降低。

发明内容

因此, 本发明的目的之一是在现有技术的基础上, 针对现有技术的不 足, 提供一种有别于现有技术, 具有更好结构和活性稳定性的、稀土利用 率更高的 Y型分子筛。 目的之二是提供一种制备含稀土的 Y型分子筛的 方法, 生产流程更加优化、 生产成本更低, 得到的含稀土的 Y型分子筛 结构和活性稳定性更好、 稀土利用率更高。

本发明发明人在大量含稀土的 Y型分子筛制备试验的基础上发现, 对 NaY分子筛进行两交两焙并且结合沉积稀土的工 艺, 所得含稀土的 Y 型分子筛产品, 具有特别的物化性能, 其稀土利用率和分子筛结构稳定性 优于现有技术。特别是在大量的实验数据基础 上意外发现, 所得的含稀土 的 Y 型分子筛产品的 X射线衍射谱图中 2Θ=11.8±0.1°峰的强度 与 2Θ=12.3±0.1。峰的强度 1 2 的比值 ( W与分子筛中的稀土含量 (RE 2 0 3 %)之 间存在特定关系, 且有别于现有技术。 基于此, 形成本发明。

在本发明的一个方面中, 本发明提供的含稀土的 Y型分子筛, 其特 征在于, 稀土含量以氧化稀土计为 10-25重%, 优选地 11-23重%, 晶胞 常数为 2.440-2.472nm, 优选地 2.450-2.470nm, 结晶度为 35-65%, 优选地 40-60% , 骨架硅铝原子比为 2.5-5.0 , 该分子筛 X 射线衍射谱图中 2Θ=11.8±0.1。峰的强度 1!与 2Θ=12.3±0.1。峰的强度 1 2 的比值 (1!/1 2 )与分子筛 中以氧化稀土计的稀土重量百分含量的乘积值 大于 48。 本发明提供的含 稀土的 Υ型分子筛在 800。C、 100%水蒸气老化处理 17小时后的结晶保留 度大于 40%, 例如大于 45%。

在本发明的另一个方面中, 本发明提供了一种制备含稀土的 Y型分 子筛的方法。 该制备方法是经过二交二焙, 结合沉积稀土的过程。

具体来说, 本发明提供了下述技术方案

1. 一种含稀土的 Y型分子筛,其稀土含量以氧化稀土计为 10-25重%, 如 Π -23重 0 / 0 , 晶胞常数为 2.440-2.472nm, 如 2.450-2.470nm, 结晶度为 35-65%, 如 40-60%, 骨架硅铝原子比为 2.5-5.0, 该分子筛 X射线衍射谱 图中 2Θ=1 1.8土 0.1。峰的强度 1,与 2Θ=12.3±0.1。峰的强度 1 2 的比值与分子筛 中以氧化稀土计的稀土重量百分含量的乘积值 大于 48, 优选大于 55。 2. 按照技术方案 1的含稀土的 Y型分子筛, 其特征在于该分子筛在 经过 800。C、 100%水蒸气老化处理 17小时后的结晶保留度大于 40%, 优 选 45%。

3. —种制备含稀土的 Y型分子筛的方法, 包括以下步骤:

(1)将 NaY分子筛与稀土溶液或稀土溶液与铵盐的混合 溶液进行接触 处理而得到含稀土和钠的 Y型分子筛;

(2)对步骤 (1)中获得的含稀土和钠的 Y 型分子筛进行第一次焙烧处 理, 得到含稀土和钠的 Y型分子筛;

(3)然后或者将步骤 (2)中得到的含稀土和钠的 Y型分子筛用铵盐溶液 或酸溶液接触处理后, 再与稀土溶液混合并调节混合物的 pH值为 6-10, 或者将步骤 (2)中得到的含稀土和钠的 Y型分子筛用铵盐和稀土溶液的混 合液接触处理,再调节混合物的 pH值为 6-10,得到含稀土和钠的 Y型分 子筛;

( 4) 对步骤 (3)中获得的含稀土和钠的 Y 型分子筛进行第二次焙烧处 理, 得到目标的含稀土的 Y型分子筛。

4. 一种制备含稀土的 Y型分子筛的方法, 包括以下步骤:

(1)将 NaY分子筛与稀土溶液或稀土溶液与铵盐的混合 溶液进行接触 处理而得到含稀土和钠的 Y型分子筛;

(2)使步骤 (1)中获得的含稀土和钠的 Y型分子筛经过滤、 水洗、 干燥 后, 进行第一次焙烧处理, 得到含稀土和钠的 Y型分子筛;

(3)然后或者将步骤 (2)中得到的含稀土和钠的 Y型分子筛用铵盐溶液 接触处理后在不过滤的情况下再与稀土溶液混 合并调节混合物的 pH值为 6-10, 或者将步骤 (2)中得到的含稀土和钠的 Y型分子筛用铵盐和稀土溶 液的混合液接触处理, 再调节混合物的 pH值为 6-10, 得到含稀土和钠的 Y型分子筛;

(4)使步骤 (3)中获得的含稀土和钠的 Y型分子筛经过滤和水洗、 干燥 后, 进行第二次焙烧处理, 得到目标的含稀土的 Y型分子筛。

5. —种制备含稀土的 Y型分子筛的方法, 包括以下步骤:

(1)将 NaY分子筛与稀土溶液或稀土溶液与铵盐的混合 溶液进行接触 处理而得到含稀土和钠的 Y型分子筛;

(2)使步骤 (1)中获得的含稀土和钠的 Y型分子筛经过滤、 水洗、 干燥 后, 进行第一次焙烧处理, 得到含稀土和钠的 Y型分子筛; (3)然后将步骤 (2)中获得的含稀土和钠的 Y型分子筛用铵盐溶液或酸 溶液接触处理, 过滤后再与稀土溶液混合并调节混合物的 pH值为 6-10 , 得到含稀土和钠的 Y型分子筛;

(4)使步骤 (3)中获得的含稀土和钠的 Y 型分子筛被任选地过滤和水 洗, 干燥, 进行第二次焙烧处理, 得到目标的含稀土的 Y型分子筛。

6. 根据技术方案 3-5中任一项的方法,其中铵盐选自氯化铵、硝 酸铵、 碳酸铵、 碳酸氢铵中的任一种或多种的混合物。

7. 根据技术方案 3-5中任一项的方法, 其中在步骤 (1)中,

稀土溶液以氧化稀土计与 NaY分子筛干基的重量比例为 0.06-0.14、 优选 0.07-0.12 , 铵盐(以氯化铵计)与稀土溶液(以氧化稀土 计)的重量 比例为 0-10, 优选 0-5, 例如 0.2-3, 所说的铵盐选自氯化铵、 硝酸铵、 碳 酸铵、 碳酸氢铵中的任一种或多种的混合物, pH被调节为 3.0-5.0, 水筛 重量比控制在 5-30、 优选 7-15 , 所说的接触处理的过程是在室温(如 18-26°C)至 100°C、 优选 70-95°C下进行至少 0.3小时、 优选 0.5-3小时, 例如 0.5-1.5小时。

8. 根据技术方案 3-5中任一项的方法, 其中在步骤 (2)中,

所说的第一次焙烧处理, 是在 500-650。C, 例如 530-630。C , 如 550-620°C, 0-100%水蒸气条件下焙烧处理至少 0.5小时、 优选 0.5-4.0小 时、 1.0-4.0小时或 1.5-3.0小时。

9. 根据技术方案 3-5中任一项的方法, 其中在步骤 (3)中,

对于将含稀土和钠的 Y型分子筛用铵盐溶液接触处理来说, 接触处 理在室温至 100°C、优选 60-80°C下进行至少 0.3小时,例如 0.3-3.0小时、 0.5-3小时或 0.5-1.5小时,其中含稀土和钠的 Y型分子筛与铵盐溶液的比 例, 按分子筛(干基):铵盐:水的重量比计, 为 1 :(0.05-0.5):(5-30)、 优选 1 :(0.1 -0.4):(8-15); 随后添加的稀土溶液的量是这样的,使得稀土 溶液中的 稀土元素按氧化稀土 (RE 2 0 3 )计与含稀土和钠的 Y型分子筛按分子筛干基 计的重量比为 0.01-0.2, 例如, 0.02-0.12; 所说的铵盐选自氯化铵、 硝酸 铵、 碳酸铵、 碳酸氢铵中的任一种或多种的混合物;

对于将含稀土和钠的 Y型分子筛用酸溶液接触处理来说, 接触处理 在室温至 100。C、 优选 60-80°C下进行至少 0.3小时, 例如 0.3-3.0小时、 0.5-3小时或 0.5-1.5小时,其中含稀土和钠的 Y型分子筛与酸溶液的比例, 按分子筛(干基):酸:水的重量比计, 为 1 : ( 0.03-0.2 ): ( 5-30 )、 优选 1 : ( 0.05-0.1 ): ( 8-15 ); 随后添加的稀土溶液的量是这样的, 使得稀土溶液 中的稀土元素按氧化稀土 (RE 2 0 3 )计与含稀土和钠的 Y型分子筛按分子筛 干基计的重量比为 0.01-0.2, 例如, 0.02-0.12; 所说的酸可以为无机酸或 者有机酸, 无机酸可以选自石克酸、 盐酸或硝酸中的一种或多种的混合物, 有机酸可以选自草酸、 乙酸、 柠檬酸或酒石酸中的一种或多种的混合物; 优选有机酸如草酸、 乙酸、 柠檬酸和酒石酸;

对于将含稀土和钠的 Y 型分子筛用铵盐和稀土溶液的混合液接触处 理来说, 接触处理在室温至 100。C、 优选 60-80。C下进行至少 0.3小时, 例如 0.3-3.0小时、 0.5-3小时或 0.5-1.5小时, 其中含稀土和钠的 Y型分 子筛与铵盐和稀土溶液的比例, 按分子筛(干基):铵盐:氧化稀土 (RE 2 0 3 ): 水 的 重 量 比 计 , 为 1 :(0.05-0.5):(0.01-0.2):(5-30) 、 优 选 1 :(0.1-0.4):(0.02-0.12):(8-15); 所说的铵盐选自氯化铵、 硝酸铵、 碳酸铵、 碳酸氢铵中的任一种或多种的混合物。

10. 根据技术方案 9的方法, 其中在步骤 (3)中所述的接触处理后, 通 过加入碱性液体调节混合物的 pH值为 6-10、 优选 pH值为 7-9, 更优选 7.5-8.2。

11. 根据技术方案 10的方法,其中所说的碱性液体可以选自氨水 水 玻璃、 偏铝酸钠或氢氧化钠中的任一种或多种的混合 物。

12. 根据技术方案 3-5中任一项的方法, 其中在步骤 (4)中, 所说的第 二次焙烧处理, 是在 500-650。C、 0-100%水蒸气条件下处理 0.5-4小时、 优选 1-3小时。

附图说明

图 1为根据实施例 1制备的含稀土的 Y型分子筛的 X射线衍射谱图。 图 2为根据对比例 1制备的含稀土的 Y型分子筛的 X射线衍射谱图。 具体实施方式

在本发明中, 稀土原料的利用效率可以由稀土利用率表明。 稀土利用 率是指以重量计, 产品中以氧化稀土 (RE 2 0 3 )计的稀土数量与以氧化稀土 (RE 2 0 3 )计的理论稀土投料量的比值(以百分数 形式)。 本发明提供的含 稀土的 Y型分子筛, 其稀土利用率大于 98%。

在本发明中所说的骨架硅铝原子比是本发明提 供的含稀土的 Y型分 子筛中硅与铝的原子摩尔比。 测定硅铝比有多种方法, 如由 X射线衍射 测定晶胞参数计算得出硅铝比, 或者通过红外光谱法来测定硅铝比, 还可 以通过核磁共振 (NMR)测量并计算骨架硅铝原子比。 在本发明中采用 NMR测量并计算骨架硅铝原子比。 在本发明中所说的分子筛的硅铝比均 指的是分子筛的骨架硅铝原子比。

对于含稀土的 Y型分子筛, 其 X射线衍射谱图中, 2Θ=11.8±0.1°峰可 用于表征小笼中的稀土分布情况, 1!表示其峰强度, 2Θ=12.3±0.1°峰可用 于表征超笼中的稀土分布情况, 1 2 表示其峰强度, 两者的比值可用于表征 稀土离子由超笼向小笼中的迁移程度。在本发 明中, 峰强度是指扣除基线 的峰的强度(换言之, 峰强度是指相对于出峰面的相对强度)。 例如, 某 种含稀土的分子筛的 X 射线衍射谱图中 2Θ=11.8±0.1。峰的强度 I!与 2Θ=12.3士 0.1。峰的强度 1 2 的比值 (I!/W为 5, 该分子筛中以氧化稀土计的稀 土重量百分含量为 10%, 则该乘积值为 50。 本发明提供的含稀土的 Υ型 分子筛在 X射线衍射谱图中的 2Θ=1 1.8±0.1°峰的强度 I,与 2Θ=12.3±0.1。峰 的强度 1 2 的比值 ( )与分子筛中以氧化稀土计的稀土重量百分含 的乘 积值大于 48。 在本发明中, 不限制该乘积值的上限, 例如, 上限可以为 200, 如 100。 在本发明优选的实施方案中, 该乘积值的范围为 48-200, 如 48-100。 更进一步优选地, 该乘积值大于 55, 大于 60, 大于 70, 例如 55-200, 如 55-90。

在本发明中所说的结晶保留度为老化处理后与 老化处理前样品的结 晶度比值, 其中老化处理包括: 将分子筛与氯化铵溶液混合交换, 将其中 的 Na 2 0含量洗至 0.3重%以下, 过滤干燥后, 在 800° (:、 100%水蒸气的 条件下处理 17小时; 若分子筛的 Na 2 0含量低于 0.3重%的话, 则不进行 交换、 过滤和干燥, 直接在 800°C、 100%水蒸气的条件下处理 17小时。

在本发明的一个方面中, 本发明提供的含稀土的 Y型分子筛, 其特 征在于, 稀土含量以氧化稀土计为 10-25重%, 优选地 11-23重%, 晶胞 常数为 2.440-2.472nm, 优选地 2.450-2.470nm, 结晶度为 35-65%, 优选地 40-60% , 骨架硅铝原子比为 2.5-5.0, 该分子筛 X 射线衍射谱图中 2Θ=11.8士 0.1。峰的强度 1!与 2Θ=12.3士 0.1。峰的强度 1 2 的比值 ( )与分子筛 中以氧化稀土计的稀土重量百分含量的乘积值 大于 48。 本发明提供的含 稀土的 Y型分子筛在 800。 (:、 100%水蒸气老化处理 17小时后的结晶保留 度大于 40%, 例如大于 45%。

在本发明的另一个方面中, 本发明提供了一种制备含稀土的 Y型分 子筛的方法。 该制备方法是经过二交二焙, 结合沉积稀土的过程。 在本发明的一种实施方案中, 本发明提供的含稀土的 Y 型分子筛的 制备方法包括以下步骤:

(1)将 NaY分子筛与稀土溶液或稀土溶液与铵盐的混合 溶液进行接触 处理而得到含稀土和钠的 Y型分子筛;

(2)对步骤 (1)中获得的含稀土和钠的 Y 型分子筛进行第一次焙烧处 理, 得到含稀土和钠的 Y型分子筛;

(3)然后或者将步骤 (2)中得到的含稀土和钠的 Y型分子筛用铵盐溶液 或酸溶液接触处理后, 再与稀土溶液混合并调节混合物的 pH值为 6-10, 或者将步骤 (2)中得到的含稀土和钠的 Y型分子筛用铵盐和稀土溶液的混 合液接触处理, 再调节混合物的 pH值为 6-10, 得到含稀土和钠的 Y型分 子筛;

(4)对步骤 (3)中获得的含稀土和钠的 Y 型分子筛进行第二次焙烧处 理, 得到目标的含稀土的 Y型分子筛。

在本发明的另一种实施方案中, 本发明提供的含稀土的 Y型分子筛 的制备方法包括以下步骤:

(1)将 NaY分子筛与稀土溶液或稀土溶液与铵盐的混合 溶液进行接触 处理而得到含稀土和钠的 Y型分子筛;

(2)使步骤 (1)中获得的含稀土和钠的 Y型分子筛经过滤、 水洗、 干燥 后, 进行第一次焙烧处理, 得到含稀土和钠的 Y型分子筛;

(3)然后或者将步骤 (2)中得到的含稀土和钠的 Y型分子筛用铵盐溶液 接触处理后在不过滤的情况下再与稀土溶液混 合并调节混合物的 pH值为 6-10, 或者将步骤 (2)中得到的含稀土和钠的 Y 型分子筛用铵盐和稀土溶 液的混合液接触处理, 再调节混合物的 pH值为 6-10, 得到含稀土和钠的 Y型分子筛;

(4)使步骤 (3)中获得的含稀土和钠的 Y型分子筛经过滤和水洗、 干燥 后, 进行第二次焙烧处理, 得到目标的含稀土的 Y型分子筛。

在本发明的另一种实施方案中, 本发明提供的含稀土的 Y 型分子筛 的制备方法包括以下步骤:

(1)将 NaY分子筛与稀土溶液或稀土溶液与铵盐的混合 溶液进行接触 处理而得到含稀土和钠的 Y型分子筛;

(2)使步骤 (1)中获得的含稀土和钠的 Y型分子筛经过滤、 水洗、 干燥 后, 进行第一次焙烧处理, 得到含稀土和钠的 Y型分子筛; (3)然后将步骤 (2)中获得的含稀土和钠的 Y型分子筛用铵盐溶液或酸 溶液接触处理, 过滤后再与稀土溶液混合并调节混合物的 pH值为 6-10, 得到含稀土和钠的 Y型分子筛;

(4)使步骤 (3)中获得的含稀土和钠的 Y 型分子筛被任选地过滤和水 洗, 干燥, 进行第二次焙烧处理, 得到目标的含稀土的 Y型分子筛。

本发明提供的制备方法中, 原料 NaY分子筛的骨架硅铝原子比优选 大于 2.5且结晶度大于 80%。

本发明提供的制备方法中, 铵盐选自氯化铵、 硝酸铵、 碳酸铵、 碳酸 氢铵中的任一种或多种的混合物。

在上述含稀土的 Y型分子筛的制备方法的步骤 (1)中, 稀土溶液以氧 化稀土计与 NaY分子筛干基的重量比例为 0.06-0.14、 优选 0.07-0.12 , 铵 盐(以氯化铵计)与稀土溶液(以氧化稀土计 )的重量比例为 0-10, 优选 0-5 , 例如 0.2-3, 所说的铵盐选自氯化铵、 硝酸铵、 碳酸铵、 碳酸氢铵中 的任一种或多种的混合物, pH被调节为 3.0-5.0, 水筛重量比控制在 5-30、 优选 7-15 , 所说的接触处理的过程是在室温 (如 18-26°C)至 100°C、 优选 70-95°C下进行至少 0.3小时、 优选 0.5-3小时, 例如 0.5-1.5小时。

在上述含稀土的 Y型分子筛的制备方法的步骤 (2)中, 所说的第一次 焙烧处理, 是在 500-650。C, 例如 530-630。C, 如 550-620。C, 0-100%水蒸 气条件下焙烧处理至少 0.5小时、优选 0.5-4.0小时、 1.0-4.0小时或 1.5-3.0 小时。 焙烧处理可促使稀土离子从分子筛超笼向小笼 中迁移, 其中第一次 焙烧处理优选的实施方式是在 1-100%、 优选 20-100%、 更优选 100%水蒸 气条件下进行。

在上述含稀土的 Y型分子筛的制备方法的步骤 (3)中, 对于将含稀土 和钠的 Y型分子筛用铵盐溶液接触处理来说, 接触处理在室温至 100。C、 优选 60-80°C下进行至少 0.3小时,例如 0.3-3.0小时、 0.5-3小时或 0.5-1.5 小时, 其中含稀土和钠的 Y型分子筛与铵盐溶液的比例,按分子筛 (干基): 铵盐:水的重量比计, 为 1 :(0.05-0.5):(5-30)、 优选 1 :(0.1-0.4):(8-15); 随后 添加的稀土溶液的量是这样的, 使得稀土溶液中的稀土元素按氧化稀土 (RE 2 0 3 )计与含稀土和钠的 Y 型分子筛按分子筛干基计的重量比为 0.01-0.2, 例如, 0.02-0.12; 所说的铵盐选自氯化铵、 硝酸铵、 碳酸铵、 碳 酸氢铵中的任一种或多种的混合物;

对于将含稀土和钠的 Y 型分子筛用酸溶液接触处理来说, 接触处理 在室温至 100°C、 优选 60-80。C下进行至少 0.3小时, 例如 0.3-3.0小时、 0.5-3小时或 0.5-1.5小时,其中含稀土和钠的 Y型分子筛与酸溶液的比例, 按分子筛(干基):酸:水的重量比计, 为 1 : ( 0.03-0.2 ): ( 5-30 )、 优选 1 : ( 0.05-0.1 ): ( 8-15 ); 随后添加的稀土溶液的量是这样的, 使得稀土溶液 中的稀土元素按氧化稀土 (RE 2 0 3 )计与含稀土和钠的 Y型分子筛按分子筛 干基计的重量比为 0.01-0.2, 例如, 0.02-0.12; 所说的酸可以为无机酸或 者有机酸, 无机酸可以选自硫酸、 盐酸或硝酸中的一种或多种的混合物, 有机酸可以选自草酸、 乙酸、 柠檬酸或酒石酸中的一种或多种的混合物; 对于将含稀土和钠的 Y 型分子筛用铵盐和稀土溶液的混合液接触处 理来说, 接触处理在室温至 100。C、 优选 60-80。C下进行至少 0.3小时, 例如 0.3-3.0小时、 0.5-3小时或 0.5-1.5小时, 其中含稀土和钠的 Y型分 子筛与铵盐和稀土溶液的比例, 按分子筛(干基):铵盐:氧化稀土 (RE 2 0 3 ): 水 的 重 量 比 计 , 为 1 :(0.05-0.5):(0.01-0.2):(5-30) 、 优 选 1 :(0.1-0.4):(0.02-0.12):(8-15); 所说的铵盐选自氯化铵、 硝酸铵、 碳酸铵、 碳酸氢铵中的任一种或多种的混合物;

在上述接触处理后, 通过加入碱性液体调节混合物的 pH值为 6-10、 优选 pH值为 7-9, 更优选 7.5-8.2, 使稀土离子全部沉淀形成稀土氢氧化 物, 即沉积稀土的过程。 时间不受特别地限制, 例如可以为 5分钟至 2小 时, 例如 10分钟至 60分钟, 10分钟至 30分钟。 所说的碱性液体可以选 自氨水、 水玻璃、 偏铝酸钠或氢氧化钠中的任一种或多种的混合 物。

在上述含稀土的 Y型分子筛的制备方法的步骤 (4)中, 所说的第二次 焙烧处理, 是在 500-650。 (:、 0-100%水蒸气条件下处理 0.5-4小时、 优选 1-3 小时。 其中第二次焙烧处理优选的实施方式是在 1-100%、 优选 20-100%、 更优选 100%水蒸气条件下进行。

在上述步骤( 1 )至(4 )的描述中所列出的各种条件(包括优选条件 和举例条件) 可以进行组合, 所得到的技术方案在本发明的范围内。

本发明提供的制备方法中, 稀土选自镧 (La)、铈 (Ce)、镨 (Pr)、钕 (Nd:)、 银 (Pm)、 钐(Sm)、 铕 (Eu)、 礼 (Gd)、 铽 (Tb)、 镝 (Dy)、 钬 (Ho)、 铒 (Er)、 铥 (Tm)、镱 (Yb)、镥 (Lu)、钪 (Sc)和钇 (Y),优选地, 稀土选自镧 (La)和铈 (Ce)。 稀土原料以可溶性盐如硝酸盐和盐酸盐的形式 提供。稀土原料可以是单一 稀土元素组成的氯化稀土或硝酸稀土, 如氯化镧、 硝酸镧、 氯化铈或硝酸 铈等, 也可以是不同稀土元素比例的混合稀土, 如富铈型或富镧型混合稀 土。 例如, 所说的稀土溶液可以是含选自硝酸镧、 硝酸铈、 氯化镧、 氯化 铈、硝酸混合稀土和氯化混合稀土中的一种或 多种的溶液, 其中硝酸混合 稀土是指 (RE REc . 其中 RE xl 、 RE x2 、 …、 !^^是指稀土 元素, 其中 n是大于或等于 2的整数, xl+x2+... +xn的和等于 1 ; 氯化混 合稀土(亦称为氯化稀土)是指 (RE^REy^ REyj C , 其中 REy^ RE y2 、 …、 1 £^是指稀土元素, 其中 n是大于或等于 2的整数, yl+y2+...+yn的和等 于 1。

本发明提供制备方法中,通过一次液相稀土离 子交换和一次固相稀土 离子迁移过程制备含稀土的 Y型分子筛。 采用稀土交换与稀土沉积并结 合二次焙烧处理过程,保证稀土不发生流失且 稀土离子可由超笼迁移到小 笼中。 该制备过程可以灵活调变并精确控制稀土含量 , 操作简便。 进一步 地, 在使用铵盐进行二次交换的情况下, 在与铵盐接触处理后、 沉积稀土 过程之前可以不进行过滤,既缩短了制备流程 ,又进一步减少了稀土流失。 根据本发明的方法, 稀土利用率更高达 98%以上, 有效节约了稀土资源, 并进一步降低了生产成本。

现有技术 (例如 CN1053808A、 CN100344374C, 常规工业二交二焙方 法)得到的含稀土的 Y型分子筛在 800。 (:、 100%水蒸气老化处理 17小时 后的结晶保留度小于 40%。 有别于此, 本发明提供的含稀土的 Y型分子 筛在 800。 (:、 100%水蒸气老化处理 17小时后的结晶保留度更高, 例如大 于 40%, 如大于 45%, 说明其结构稳定性好。 因此, 与现有技术相比, 本 发明提供的含稀土的 Y 型分子 , 结构稳定性好。 本发明提供的含稀土 的 Y型分子筛具有优良的活性稳定性 (更高的轻油微反 MA值), 当其作为 催化剂活性组分时, 可减少分子筛在催化剂中的用量, 降低催化剂生产成 本。

实施例

下面通过实施例对本发明作进一步说明, 但并不因此而限制本发明。 在本发明中, 分子筛的化学组成用 X射线荧光法测定 (参见《石油化 工分析方法 (RIPP实验方法)》, 杨翠定等编, 科学出版社, 1990年出版)。

分子筛的物相 (如晶胞常数)及结晶度数据采用 X射线衍射法测定, 采 用 RIPP145-90和 RIPP146-90标准方法 (见《石油化工分析方法 (RIPP试验 方法)》, 杨翠定等编, 科学出版社, 1990年版)。

分子筛的骨架硅铝原子比通过核磁共振 (NMR)测量并计算得到。 轻油微反活性 (MA)参照 RIPP92-90标准方法测定。

在实施例及对比例中 , 所用的原料是市售可得的并且规格如下: NaY分子筛: 工业级, 购自中国石化催化剂分公司, 齐鲁催化剂厂; 氯化稀土: 工业级, 购自中国石化催化剂分公司齐鲁公司, 镧(按 La203计) 铈 (按 Ce203计) 质量比为 55:45;

其他: 化学纯。

实施例 1

取 2.6千克 NaY分子筛(齐鲁催化剂厂, 灼减 22.5重%, 硅铝比 2.7, 结晶度 88%, 下同)和 15 千克去离子水混合打浆, 加入 1.0 升浓度 160gRE 2 O 3 /L的氯化稀土溶液及 0.24千克氯化铵固体,搅勾后升温至 70。C 并用稀盐酸调节浆液 pH至 4.0, 继续交换 1.5小时, 过滤、 水洗、干燥后, 在 100%水蒸气条件下于 550。C焙烧 2小时, 得到一交一焙含稀土和钠的 Y型分子筛 Y-Al , Y-A1的化学组成为氧化钠 5.1重%,氧化稀土 7.8重%。 然后按分子筛: NH 4 C1: H 2 0=1 : 0.2: 10的比例打浆并于 70°C交换 1小 时, 然后加入 0.27升浓度 300gRE 2 O 3 /L的氯化稀土溶液, 搅勾后加入氨 水调节浆液 p H至 7.5并继续搅拌 10分钟, 过滤水洗、 干燥后在 100%水 蒸气下于 600。C焙烧 2小时, 得到本发明所述的含稀土的 Y型分子筛成 品, 记为 Y-A。

Y-A的 X射线衍射谱图示于图 1中。

Y-A中氧化钠 1.5重%, 氧化稀土 11.9重%, 结晶度 50.1%, 晶胞常 数 2.458nm , 骨架硅铝原子比 3.5。 其 2Θ=11.8±0.1。峰的强度 I 与 2Θ=12.3±0.1。峰的强度 1 2 的比值 ( )与分子筛中以氧化稀土计的稀土重量 百分含量的乘积值为 90.0。

实施例 2

取 2.6千克 NaY分子筛和 18千克去离子水混合打浆, 加入 1.25升浓 度 160gRE 2 O 3 /L的氯化稀土溶液及 0.12千克氯化铵固体, 搅匀后升温至 80°C并用稀盐酸调节浆液 pH至 3.8, 继续交换 1小时, 过滤、 水洗、 干 燥后, 在空气气氛下于 570。C焙烧 2小时, 得到一交一焙含稀土和钠的 Y 型分子筛 Y-Bl , Y-B1的化学组成为氧化钠 4.9重%, 氧化稀土 9.9重%。 然后按分子筛: NH 4 C1: H 2 0=1 : 0.3: 10的比例打浆并于 60。C交换 0.5 小时, 然后加入 0.13升浓度 300gRE 2 O 3 /L的氯化稀土溶液, 搅勾后加入 氨水调节浆液 pH至 7.8并继续搅拌 10分钟, 过滤水洗、 干燥后在空气气 氛下于 570。C焙烧 2小时, 得到本发明所述的含稀土的 Y型分子筛成品, 记为 Υ-Β。

Υ-Β的 X射线衍射谱图特征同图 1。

Υ-Β中氧化钠 1.5重%, 氧化稀土 11.9重%, 结晶度 50.6%, 晶胞常 数 2.463nm , 骨架硅铝原子比 2.9。 其 2Θ=11.8±0.1°峰的强度 I 与 2Θ=12.3士0.1。峰的强度 1 2 的比值 ( I2)与分子筛中以氧化稀土计的稀土重量 百分含量的乘积值为 54.1。

实施例 3

取 2.6千克 NaY分子筛和 18千克去离子水混合打浆, 加入 1.25升浓 度 160gRE 2 O 3 /L的氯化稀土溶液及 0.12千克氯化铵固体, 搅勾后升温至 80。C并用稀盐酸调节浆液 pH至 3.8, 继续交换 1小时, 过滤、 水洗、 干 燥后,在 50%水蒸气条件下于 570。C焙烧 2小时,得到一交一焙含稀土和 钠的 Y型分子筛 Y-Cl , Y-C1的化学组成为氧化钠 4.9重%, 氧化稀土 9.9 重%。 然后按分子筛: NH 4 C1: H 2 0=1 : 0.15: 12的比例打浆并于 75。C交 换 1小时, 再加入 0.27升浓度 300gRE 2 O 3 /L的氯化稀土溶液, 搅匀后加 入水玻璃调节浆液 pH至 8.0并继续搅拌 10分钟, 过滤水洗、干燥后在空 气气氛下于 570。C焙烧 2小时, 得到本发明所述的含稀土的 Y型分子筛 成品, 记为 Y-C。

Y-C的 X射线衍射谱图特征同图 1。

Y-C中氧化钠 1.3重%, 氧化稀土 13.9重%, 结晶度 48.8%, 晶胞常 数 2.465nm , 骨架硅铝原子比 3.1。 其 2Θ=11.8±0.1。峰的强度 I! 与 2Θ=12.3±0.1。峰的强度 1 2 的比值 (1!/1 2 )与分子筛中以氧化稀土计的稀土重量 百分含量的乘积值为 55.6。

实施例 4

取 2.6千克 NaY分子筛和 18千克去离子水混合打浆, 加入 1.25升浓 度 160 g RE 2 O 3 /L的氯化稀土溶液及 0.12千克氯化铵固体, 搅勾后升温至 80°C并用稀盐酸调节浆液 pH至 3.8, 继续交换 1小时, 过滤、 水洗、 干 燥后, 在空气气氛下于 600。C焙烧 1.5小时, 得到一交一焙含稀土和钠的 Y型分子筛 Y-D1 , Y-D1的化学组成为氧化钠 4.9重%,氧化稀土 9.9重%; 然后按分子筛: NH 4 C1: RE 2 0 3 : H 2 0=1 : 0.15: 0.06: 12的比例将 Y-D1 与氯化铵及浓度 300gRE 2 O 3 /L的氯化稀土溶液混合打浆并于 75。C交换 1 小时,然后加入水玻璃调节浆液 pH至 8.0并继续搅拌 10分钟,过滤水洗、 干燥后在 100%水蒸气下于 570。C焙烧 3小时, 得到本发明所述的含稀土 的 Y型分子筛成品, 记为 Y-D。

Y-D的 X射线衍射谱图特征同图 1。

Y-D中氧化钠 1.3重%, 氧化稀土 16.0重%, 结晶度 46.6%, 晶胞常 数 2.467nm , 骨架硅铝原子比 3.0。 其 2Θ=11.8±0.1。峰的强度 I 与 2Θ=12.3士 0.1。峰的强度 1 2 的比值 (VI 2 )与分子筛中以氧化稀土计的稀土重量 百分含量的乘积值为 57.2。

实施例 5

取 2.6千克 NaY分子筛和 20千克去离子水混合打浆, 加入 1.5升浓 度 160gRE 2 O 3 /L的氯化稀土溶液, 搅匀后升温至 75。C并用稀盐酸调节浆 液 pH至 3.5 , 继续交换 1小时, 过滤、 水洗、 干燥后, 在 100%水蒸气条 件下于 600。C焙烧 2小时,得到一交一焙含稀土和钠的 Y型分子筛 Y-E1 , Y-E1的化学组成为氧化钠 4.8重%, 氧化稀土 11.9重。 /。; 然后按分子筛: NH 4 C1: H 2 0=1 : 0.3: 10的比例打浆并于 70。C交换 1 小时, 再加入 0.4 升浓度 300gRE 2 O 3 /L的氯化稀土溶液,搅勾后加入氨水调节 液 pH至 7.9 并继续搅拌 10分钟, 过滤水洗、 干燥后在 80%水蒸气下于 600。C焙烧 2 小时, 得到本发明所述的含稀土的 Y型分子筛成品, 记为 Y-E。

Y-E的 X射线衍射谱图特征同图 1。

Y-E中氧化钠 1.3重%, 氧化稀土 17.9重%, 结晶度 45.2%, 晶胞常 数 2.467nm , 骨架硅铝原子比 3.2。 其 2Θ=11.8±0.1。峰的强度 I! 与 2Θ=12.3±0.1。峰的强度 1 2 的比值 (1!/1 2 )与分子筛中以氧化稀土计的稀土重量 百分含量的乘积值为 62.6。

实施例 6

取 2.6千克 NaY分子筛和 20千克去离子水混合打浆, 加入 1.5升浓 度 160gLa 2 O 3 /L的氯化镧溶液, 搅勾后升温至 75。C并用稀盐酸调节浆液 pH至 3.5,继续交换 1小时,过滤、水洗、干燥后,在空气气氛下 620°C 焙烧 2小时, 得到一交一焙含稀土和钠的 Y型分子筛 Y-Fl , Y-F1的化学 组成为氧化钠 4.8重%, 氧化镧 11.9重%; 然后按分子筛: N C1: La 2 0 3 : H 2 0=1 : 0.18: 0.10: 12的比例将 Y-F1与氯化铵及氯化镧溶液混合打浆并 于 65。C交换 1小时, 最后加入氨水调节浆液 pH至 8.2并继续搅拌 10分 钟, 过滤水洗、 干燥后在 100%水蒸气下于 620°C焙烧 3小时, 得到本发 明所述的含稀土的 Y型分子筛成品, 记为 Y-F。 Y-F的 X射线衍射谱图特征同图 1。

Y-F中氧化钠 1.5重%, 氧化镧 22.0重%, 结晶度 41.3%, 晶胞常数 2.470nm,骨架硅铝原子比 3.1。其 2Θ=11.8±0.1。峰的强度 I】与 2Θ=12.3±0.1。 峰的强度 1 2 的比值 ( )与分子筛中以氧化稀土计的稀土重量百分含 的 乘积值为 70.1。

实施例 11

取 2.6千克 NaY分子筛(齐鲁催化剂厂, 灼减 22.5重%, 硅铝比 2.7, 结晶度 88% , 下同) 和 15 千克去离子水混合打浆, 加入 1.0 升浓度 160gRE 2 O 3 /L的氯化稀土溶液及 0.24千克氯化铵固体,搅勾后升温至 70。C 并用稀盐酸调节浆液 pH至 4.0, 继续交换 1.5小时, 过滤、水洗、干燥后, 在 100%水蒸气条件下于 550。C焙烧 2小时, 得到一交一焙含稀土和钠的 Y型分子筛 YY-A1 , YY-A1的化学组成为氧化钠 5.1重%, 氧化稀土 7.8 重%。 然后按分子筛: NH 4 C1: ¾0=1: 0.2: 10的比例打浆并于 70。C交 换 1小时, 过滤水洗后, 重新打浆并加入 0.27升浓度 300gRE 2 O 3 /L的氯 化稀土溶液, 搅勾后加入氨水调节浆液 pH至 7.5并继续搅拌 10分钟, 任 选地过滤水洗、 干燥后在 100%水蒸气下于 600。C焙烧 2小时, 得到本发 明所述的含稀土的 Y型分子筛成品, 记为 YY-A。

YY-A中氧化钠 1.5重%, 氧化稀土 11.8重%, 结晶度 50.3%, 晶胞常 数 2.458nm , 骨架硅铝原子比 3.5。 其 2Θ=11.8±0.1。峰的强度 I! 与 2Θ=12.3±0.1。峰的强度 1 2 的比值( 1!/1 2 )与分子筛中以氧化稀土计的稀土重 量百分含量的乘积值为 89.7。

实施例 12

取 2.6千克 NaY分子筛和 18千克去离子水混合打浆, 加入 1.25升浓 度 160gRE 2 O 3 /L的氯化稀土溶液及 0.12千克氯化铵固体, 搅匀后升温至 80°C并用稀盐酸调节浆液 pH至 3.8, 继续交换 1小时, 过滤、 水洗、 干 燥后,在空气气氛下于 570。C焙烧 2小时,得到一交一焙含稀土和钠的 Y 型分子筛 YY-B1 , YY-B1的化学组成为氧化钠 4.9重%, 氧化稀土 9.9重 %。 然后按分子筛: HC1: H 2 0=1 : 0.05: 10的比例打浆并于 60°C交换 0.5 小时, 过滤水洗后, 重新打浆并加入 0.13升浓度 300gRE 2 O 3 /L的氯化稀 土溶液, 搅勾后加入氨水调节浆液 pH至 7.8并继续搅拌 10分钟, 任选地 过滤水洗、干燥后在空气气氛下于 570。C焙烧 2小时,得到本发明所述的 含稀土的 Y型分子筛成品, 记为 YY-B。 YY-B中氧化钠 1.5重%, 氧化稀土 11.9重%, 结晶度 50.6%, 晶胞常 数 2.463nm , 骨架硅铝原子比 2.9。 其 2Θ=11.8±0.1。峰的强度 ^ 与 2Θ=12.3±0.1。峰的强度 1 2 的比值( 1!/1 2 )与分子筛中以氧化稀土计的稀土重 量百分含量的乘积值为 48.8。

实施例 13

取 2.6千克 NaY分子筛和 18千克去离子水混合打浆, 加入 1.25升浓 度 160gRE 2 O 3 /L的氯化稀土溶液及 0.12千克氯化铵固体, 搅匀后升温至 80。C并用稀盐酸调节浆液 pH至 3.8, 继续交换 1小时, 过滤、 水洗、 干 燥后,在 50%水蒸气条件下于 570。C焙烧 2小时,得到一交一焙含稀土和 钠的 Y型分子筛 YY-C1 , YY-C1的化学组成为氧化钠 4.9重%, 氧化稀土 9.9重%。 然后按分子筛: NH 4 C1: H 2 0=1 : 0.15: 12的比例打浆并于 75。C 交换 1小时, 过滤水洗后, 重新打浆并加入 0.27升浓度 300gRE 2 O 3 /L的 氯化稀土溶液,搅勾后加入水玻璃调节浆液 pH至 8.0并继续搅拌 10分钟, 任选地过滤水洗、干燥后在空气气氛下于 570。C焙烧 2小时,得到本发明 所述的含稀土的 Y型分子筛成品, 记为 YY-C。

YY-C中氧化钠 1.3重%, 氧化稀土 13.9重%, 结晶度 48.8%, 晶胞常 数 2.465nm , 骨架硅铝原子比 3.1。 其 2Θ=11.8±0.1。峰的强度 I! 与 2Θ=12.3±0.1。峰的强度 1 2 的比值( 1,/1 2 )与分子筛中以氧化稀土计的稀土重 量百分含量的乘积值为 55.6。

实施例 14

取 2.6千克 NaY分子筛和 18千克去离子水混合打浆, 加入 1.25升浓 度 160gRE 2 O 3 /L的氯化稀土溶液及 0.12千克氯化铵固体, 搅勾后升温至 80。C并用稀盐酸调节浆液 pH至 3.8, 继续交换 1小时, 过滤、 水洗、 干 燥后, 在空气气氛下于 600。C焙烧 1.5小时, 得到一交一焙含稀土和钠的 Y型分子筛 YY-D1 , YY-D1的化学组成为氧化钠 4.9重%, 氧化稀土 9.9 重%; 然后按分子筛: NH 4 C1: H 2 0=1 : 0.15: 12的比例打浆并于 75。C交 换 1小时, 过滤水洗后, 重新打浆并加入 0.4升浓度 300gRE 2 O 3 /L的氯化 稀土溶液, 搅勾后加入水玻璃调节浆液 pH至 8.0并继续搅拌 10分钟, 任 选地过滤水洗、 干燥后在 100%水蒸气下于 570。C焙烧 3小时, 得到本发 明所述的含稀土的 Y型分子筛成品, 记为 YY-D。

YY-D中氧化钠 1.3重%, 氧化稀土 15.9重%, 结晶度 46.9%, 晶胞常 数 2.466nm , 骨架硅铝原子比 3.0。 其 2Θ=11.8±0.1。峰的强度 I, 与 2Θ=12.3±0.1。峰的强度 1 2 的比值( 1!/1 2 )与分子筛中以氧化稀土计的稀土重 量百分含量的乘积值为 57.2。

实施例 15

取 2.6千克 NaY分子筛和 20千克去离子水混合打浆, 加入 1.5升浓 度 160gRE 2 O 3 /L的氯化稀土溶液, 搅匀后升温至 75。C并用稀盐酸调节浆 液 pH至 3.5 , 继续交换 1小时, 过滤、 水洗、 干燥后, 在 100%水蒸气条 件下于 600。C焙烧 2小时,得到一交一焙含稀土和钠的 Y型分子筛 YY-E1 , YY-E1的化学组成为氧化钠 4.8重%,氧化稀土 11.9重%; 然后按分子筛: NH 4 C1: H 2 0=1 : 0.3: 10的比例打浆并于 70°C交换 1小时, 过滤水洗后, 重新打浆并加入 0.4升浓度 300gRE 2 O 3 /L的氯化稀土溶液, 搅勾后加入氨 水调节浆液 pH至 7.9并继续搅拌 10分钟, 任选地过滤水洗、 干燥后在 80%水蒸气下于 600。C焙烧 2小时,得到本发明所述的含稀土的 Y型分子 筛成品, 记为 YY-E。

YY-E中氧化钠 1.3重%, 氧化稀土 17.9重%, 结晶度 45.2%, 晶胞常 数 2.467nm , 骨架硅铝原子比 3.2。 其 2Θ=11.8±0.1。峰的强度 I! 与 2Θ=12.3±0.1。峰的强度 1 2 的比值( I 2 )与分子筛中以氧化稀土计的稀土重 量百分含量的乘积值为 62.6。

实施例 16

取 2.6千克 NaY分子筛和 20千克去离子水混合打浆, 加入 1.5升浓 度 160gLa 2 O 3 /L的氯化镧溶液, 搅匀后升温至 75。C并用稀盐酸调节浆液 pH至 3.5 ,继续交换 1小时,过滤、水洗、干燥后,在空气气氛下 620。C 焙烧 2小时,得到一交一焙含稀土和钠的 Y型分子筛 YY-F1 , YY-F1的化 学组成为氧化钠 4.8重%,氧化镧 11.9重%;然后按分子筛:草酸: H 2 0=1 : 0.08: 12的比例打浆并于 65。C交换 1小时, 过滤水洗后, 重新打浆并加 入 0.67升浓度 300gLa 2 O 3 /L的氯化镧溶液, 搅勾后加入氨水调节浆液 pH 至 8.2并继续搅拌 10分钟, 任选地过滤水洗、 干燥后在 100%水蒸气下于 620°C焙烧 3 小时, 得到本发明所述的含稀土的 Y型分子筛成品, 记为 YY-F。

YY-F中氧化钠 1.5重%, 氧化镧 21.9重%, 结晶度 41.7%, 晶胞常数 2.470nm,骨架硅铝原子比 3.1。其 2Θ=11.8±0.1。峰的强度 与 2Θ=12.3±0. Γ 峰的强度 1 2 的比值(1!/1 2 )与分子筛中以氧化稀土计的稀土重量百分含 的乘积值为 70.1。 ?†比例 1

本对比例是按照 CN1053808A中所述方法制备的含稀土的 Y型分子 师。

将 2.6千克 NaY分子筛与 1.75升氯化稀土溶液 (160gRE 2 O 3 /L)和 30 千克去离子水混合, 调节浆液 pH至 3.5并于 90。C交换 1小时, 过滤、 水 洗, 将滤饼放入管式焙烧炉中升温至 200。C 时通入水蒸气, 继续升温至 550。C焙烧 2小时, 将所得分子筛与 (NH4) 2 S0 4 和 H 2 0按 1 : 0.2: 40的比 例打浆并于 60。C交换 15分钟, 过滤干燥得对比样品, 记为 DB-1。

DB-1的 X射线衍射谱图示于图 2中。

DB-1 的化学组成为氧化钠 1.3 重%, 氧化稀土 12.1 重%, 结晶度 56.7%, 晶胞常数 2.468nm, 骨架硅铝原子比 4.2。 其20=11.8士0.1。峰的强 与 2Θ=12.3士 0.1。峰的强度 1 2 的比值 (1!/1 2 )与分子筛中以氧化稀土计的稀 土重量百分含量的乘积值为 15.7。

对比例 2

本对比例按照常规二交二焙方法制备含稀土的 Υ型分子筛。

将 2.6千克 NaY分子筛与 3.0升氯化稀土溶液 (160gRE 2 O 3 /L)和 20千 克去离子水混合, 90°C下交换 1 小时, 过滤、 水洗、 干燥后, 于 520。C 空气气氛下焙烧 2小时,将所得分子筛再与氯化稀土溶液和 H 2 0按 1: 0.12: 10的比例打浆并于 90。C交换 1小时, 过滤干燥再次进行焙烧处理(焙烧 温度: 520。C和焙烧时间: 2小时)得到对比样品, 记为 DB-2。

DB-2的 X射线衍射谱图特征同图 2。

DB-2 的化学组成为氧化钠 1.9 重%, 氧化稀土 18.2 重%, 结晶度 43.6%, 晶胞常数 2.469nm, 骨架硅铝原子比 2.7。 其 2Θ=11.8±0.1。峰的强 度 I!与 2Θ=12.3±0.1。峰的强度 1 2 的比值 ( )与分子筛中以氧化稀土计的稀 土重量百分含量的乘积值为 16.4。

^"比例 3

本对比例是按照 CN100344374C中所述方法制备的含稀土的 Υ型分 子筛。

将 2.6千克 NaY分子筛与 20千克去离子水混合并升温至 90。C,加入 0.3千克石克酸铵并用盐酸调节 pH至 3.5-4.0, 交换 1小时后过滤, 滤饼加 水 20千克, 再加入 2.87升氯化稀土溶液 (160gRE 2 O 3 /L)打浆, 盐酸调节 pH至 3.5-5.5, 于室温下搅拌 1小时, 再加入氨水搅拌 5分钟, 水洗干燥 后, 在重量空速 0.1时- 1 的水蒸气下 540。C焙烧 1.5小时; 将焙烧后的分 子筛在 60。C用氯化铵溶液以按分子筛:铵盐:水的 1 :0.1 : 10的比例洗涤 10 分钟, 干燥得到对比样品, 记为 DB-3。

DB-3的 X射线衍射谱图特征同图 2。

DB-3 的化学组成为氧化钠 0.2 重%, 氧化稀土 20.6 重%, 结晶度 50.7%, 晶胞常数 2.472nm, 骨架硅铝原子比 3.7。 其 2Θ=11.8±0.1。峰的强 度 I!与 2Θ=12.3士 0.1。峰的强度 1 2 的比值 ( )与分子筛中以氧化稀土计的稀 土重量百分含量的乘积值为 26.8。

只于比例 4

本对比例是按照 CN100344374C中所述方法制备的含稀土的 Υ型分 子筛。

将 2.6千克 NaY分子筛与 20千克去离子水混合打浆,再加入 1.63升 氯化稀土溶液 (160gRE 2 O 3 /L), 60°C 下搅拌 5 分钟后用盐酸调节 pH 至 3.5-5.5之间,继续搅拌 1小时后,加入氨水搅拌 5分钟过滤,水洗干燥后, 在重量空速 0.2时^的水蒸气下 600°C焙烧 1.5小时; 将焙烧后的分子筛 在 90。C用氯化铵溶液以按分子筛:铵盐:水的 1 :0.1: 10的比例洗涤 10分钟, 干燥得到对比样品, 记为 DB-4。

DB-4的 X射线衍射谱图特征同图 2。

DB-4的化学组成为氧化钠 0.8重%,氧化稀土 11.8重%,结晶度 56.5%, 晶胞常数 2.465nm, 骨架硅铝原子比 3.3。 其 2Θ=11.8±0.1。峰的强度 I!与 2Θ=12.3土 0.1。峰的强度 1 2 的比值 ( I 与分子筛中以氧化稀土计的稀土重量 百分含量的乘积值为 40.1。

十比例 5

本对比例是按照 CN100344374C中所述方法制备的含稀土的 Υ型分 子筛。

将 2.6千克 NaY分子筛与 20千克去离子水混合打浆,再加入 2.19升 氯化稀土溶液 (160gRE 2 O 3 /L), 60°C 下搅拌 5 分钟后用盐酸调节 pH 至 3.5-5.5之间,继续搅拌 1小时后,加入氨水搅拌 5分钟过滤,水洗干燥后, 在空气氛围下 550。C焙烧 1.5小时; 将焙烧后的分子筛在 60°C用氯化铵 溶液以按分子筛:铵盐:水的 1 :0.1 : 10的比例洗涤 10分钟,干燥得到对比样 品, i己为 DB-5。

DB-5的 X射线衍射谱图特征同图 2。 DB-5 的化学组成为氧化钠 1.0 重%, 氧化稀土 15.7 重%, 结晶度 52.9%, 晶胞常数 2.467nm, 骨架硅铝原子比 3.6。 其 2Θ=11.8±0.1°峰的强 度 I,与 2Θ=12.3±0.1。峰的强度 1 2 的比值 (I!/ )与分子筛中以氧化稀土计的稀 土重量百分含量的乘积值为 30.9。

实施例 21

本实施例总结了实施例 1-6与 11-16和对比例 1-5的含稀土的 Y型分 子筛 土利用率数据, 列于表 1 中。

由表 1可见, 实施例提供的分子筛的稀土利用率均在 98%以上, 而对 比例中稀土利用率较低,对比例 2的稀土利用率仅 75%左右, 其他对比例 的利用率稍高,但基本在 90%以下。采用本发明的二交二焙及沉积稀土的 工艺有效提高了稀土利用率, 减少了稀土资源的浪费。

实施例 22

本实施例用以说明本发明所提供的含稀土的 Y型分子筛在经 800。C、 100%水蒸气条件下老化处理 17小时后的物化数据。

将上述实施例及对比例中的分子筛与氯化铵溶 液混合交换,将其中的 Na 2 0含量洗至 0.3重%以下, 过滤干燥后, 在 800°C、 100%水蒸气条件 下老化处理 17小时, 进行物化表征并测定轻油微反活性 MA。

轻油微反评价条件: 分子筛装量 2g, 原料油为大港直馏轻柴油, 进 油量 1.56g, 反应温度 460°C。

结果见表 2。

表 2

由表 2可见, 实施例中所述分子筛经过铵交洗钠后稀土含量 基本没有 变化, 说明稀土离子主要定位于分子筛小笼中, 不会被反交换下来, 处于 小笼中的稀土离子对分子筛结构具有显著的稳 定作用, 结晶保留度超过 45%以上, 轻油活性高于稀土含量相当的对比样。