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Y型分子筛是催化裂化、催化裂解等催化剂的关键活性组分。本工作利用导向剂法制备了高硅NaY分子筛和含有Y分子筛的Y/Al2O3复合催化材料。并分别以高硅、常规、低硅NaY分子筛为初始原料,采用水热处理与氟硅酸铵处理或酸处理相结合的方法,制备了硅铝分布相对均匀的超稳Y分子筛。并研究了超稳Y分子筛的酸性、比表面、孔结构变化以及催化裂化反应性能。
通过添加氟化物,使合成NaY的晶化时间缩短了10h以上。通过优化配方、调整体系碱度等方法,成功合成出了高结晶度硅铝比6.0左右的NaY分子筛。以Al2O3为基体,使用导向剂法成功合成出NaY/Al2O3复合材料,得到的Y型分子筛晶粒较均匀且为小于200nm的亚微米晶。正交实验表明导向剂对NaY的合成影响最大,在不同导向剂作用下,NaY沸石的生长规律不同,随着晶化时间的延长,易出现P型杂晶。
对Y分子筛进行“水热+氟硅酸铵/酸洗”后处理的实验表明,USY含有大量的非骨架铝,氟硅酸铵比盐酸处理更能有效清除非骨架铝物种,但仍有少量聚合态非骨架铝不能清除。聚合态非骨架的存在将堵塞沸石孔道,影响微孔吸附性能,并掩蔽酸中心。清除非骨架铝后,可以使沸石孔道畅通,使酸中心得到恢复。
正己烷裂化结果显示FUSY(“水热+氟硅酸铵”处理样品)比SUSY(“水热+酸洗”处理样晶)有更高的转化率,且三种不同起始样品相比较转化率都有:高硅>常规>低硅。转化率随反应时间的延长逐渐降低,异丁烷/正丁烷比值与转化率的变化规律恰好相反。固定流化床评价结果显示,三种硅铝比系列催化剂的干气产率呈现相同规律。低硅系列样品转化率和汽油产率最低,柴油产率最高。