【正文】 海 南 大 學(xué)畢 業(yè) 論 文（設(shè)計(jì)） 題 目： 改性 NaY 分子篩研究 摘 要Y 型分子篩是裂化催化劑的優(yōu)良前驅(qū)體，其經(jīng)改性后制備的催化劑廣泛應(yīng)用于催化裂化領(lǐng)域。因此，其改性技術(shù)一直是此領(lǐng)域的研究重點(diǎn)之一。本文利用原位晶化法制備了 NaY 分子篩微球；采用離子交換等方法對所制備微球進(jìn)行改性，得到了改性 Y 型分子篩，分析了其化學(xué)組成及離子交換度，并考察了其使用性能。利用原位晶化法制備了 NaY 分子篩微球，并通過分析其晶化反應(yīng)硅鈉比，得到了其結(jié)晶度為 %。利用氫離子、銨根離子、稀土離子、磷離子等對上述微球進(jìn)行離子改性，得到了改性 Y 型分子篩(HDC 催化劑)。利用常規(guī)化學(xué)分析方法，對其離子交換后母液中硅、鋁、稀土等離子含量進(jìn)行了分析，得到了催化劑組成及離子交換度,催化劑鈉、稀土、鋁、鐵含量分別為%、 %、%、 %；總 Na2O 交換度達(dá)到 %。利用程序升溫脫附法(TPD)考察 HDC 及對比劑的酸特性，并對其選擇性、活性、抗金屬污染等使用性能進(jìn)行了評價(jià)，HDC 總酸度達(dá)到 ；老化 4h 時(shí)HDC 活性為 ，QD 為 ,；800℃，100%水蒸汽老化 4 小時(shí)，鎳：釩(4:1) 4000ppm 污染量時(shí)，HDC 活性為 ，QD 活性為 ；800℃，100%水蒸汽老化 4 小時(shí)時(shí)，HDC 選擇性為 ，QD 選擇性為 。結(jié)果表明，所制備的改性 Y型分子篩能完全滿足商用要求。關(guān)鍵詞：Y 型分子篩；晶化；離子交換；改性AbstractYtype zeolite is synthetic zeolite，it plays an important role in catalytic cracking process. So the modification has been a focus of research in this area . This article was prepared NaY zeolite microspheres in situ crystallization 。 the prepared NaY zeolite microspheres were modified by ion exchange method . Their chemical position and degree of ion exchange were analyzed , and the use of performance was investigated.NaY zeolite microspheres were prepared with situ crystallization method , through the analysis of crystalline reaction of silica than sodium obtained its crystallinity was %.Using of hydrogen ions, ammonium ions, rare earth ions and phosphate ions and other ions modified microspheres ,got modified zeolite Y(HDC catalyst) . Using conventional chemical analysis analyzed silicon, aluminum and rare earth ion content of mother liquor after ionexchange , got the catalyst position and degree of ion exchange. The sodium, rare earth, aluminum and iron contents of the catalyst were %, %, %, % respectively , and the total exchange degree reached % Na2O . Using TPD studied HDC`s and contrast agent`s acid properties , and its selectivity, activity, antimetal pollution were evaluated . HDC`s total acidity reached , activity was , selectivity was . The results showed that the modified Y zeolite had been fully met the business requirements.Key words: Ytype zeolite。 Regent。 Ion exchange。 Modification目 錄摘 要 .............................................................................................................................IIABSTRACT ...............................................................................................................III目 錄 ...........................................................................................................................IV1 文獻(xiàn)綜述 ....................................................................................................................1 引 言 .......................................................................................................................1 沸石分子篩概論 ..................................................................................................1 沸石分子篩晶化機(jī)制 .........................................................................................5 沸石分子篩的改性 ..............................................................................................6 沸石分子篩的性質(zhì)及應(yīng)用 ..................................................................................7 Y 型沸石分子篩 ...................................................................................................92 實(shí)驗(yàn)部分 ..................................................................................................................12 試劑與儀器 ........................................................................................................12 催化劑樣品制備 ................................................................................................13 催化劑分析評價(jià)方法 ........................................................................................16 結(jié)晶度與離子交換度分析 ................................................................................17 催化劑理化性質(zhì)及性能評價(jià) ............................................................................233 結(jié) 論 ........................................................................................................................30致 謝 ............................................................................................................................31參考文獻(xiàn) ......................................................................................................................331 文獻(xiàn)綜述 引 言1932 年，Mc. Bain 提出“分子篩(Molecular Sieves)”概念，其指能在分子水平上篩分物質(zhì)多孔材料。分子篩包含的內(nèi)容比沸石更加廣泛，但沸石是其最突出的代表，所以“ 沸石” 和 “分子篩”兩個(gè)名詞常常混用，常常指同一種物質(zhì) [1]。沸石分子篩是一類架狀構(gòu)造的含水鋁硅酸鹽礦物，屬于典型的多孔性無機(jī)材料 [2]，廣泛應(yīng)用于洗滌劑工業(yè)、石油化學(xué)工業(yè)、精細(xì)化工、環(huán)境保護(hù)以及發(fā)展新功能材料等諸多領(lǐng)域 [4]，其中尤以催化領(lǐng)域中的改性 Y 型分子篩(裂化催化劑)應(yīng)用最為廣泛。因此，作為裂化催化劑的優(yōu)良前驅(qū)體的 NaY 型分子篩，其改性技術(shù)一直是此領(lǐng)域的研究重點(diǎn)之一。 沸石分子篩概論 分子篩概念分子篩，俗稱沸石或沸石分子篩，是一種具有立方晶格的硅鋁酸鹽化合物，它是由 SiO4 四面體和 AlO4 四面體為基本結(jié)構(gòu)單元，通過橋氧連接組成中空骨架結(jié)構(gòu)，在結(jié)構(gòu)中有很多孔徑均勻的孔道和排列整齊、內(nèi)表面積很大的空穴。此外，其還含有低價(jià)價(jià)態(tài)、大半徑的金屬離子和化合態(tài)水分子 [5]。 分子篩種類分子篩按來源可分為天然沸石和合成沸石。天然沸石大部分來源于海洋或湖泊中的火山凝灰?guī)r和沉積巖。目前已發(fā)現(xiàn)有 1000 多種沸石礦，較為重要的有35 種，常見的有斜發(fā)沸石、絲光沸石、毛沸石和菱沸石等。主要分布于美、日、法等國，中國也發(fā)現(xiàn)有大量絲光沸石和斜發(fā)沸石礦床，日本是天然沸石開采量最大的國家。因天然沸石受資源限制，從 20 世紀(jì) 50 年代開始，人們制備了大量的合成沸石，以彌補(bǔ)天然沸石在應(yīng)用和質(zhì)量上的缺陷(見表 )。常用的分子篩主要有：方鈉型沸石，如 A 型分子篩；八面型沸石，如 X 型，Y 型分子篩；絲光型沸石(M 型)；高硅型沸石，如 ZSM5 等。分子篩在各種不同的酸性催化劑中能夠提供很高的活性和不尋常的選擇性，且絕大多數(shù)反應(yīng)是由分子篩的酸性引起的，也屬于固體酸類。表 常見的合成沸石類型 SiO2/AlO3 組成比 化學(xué)式 孔徑/ 197。A ≈2 Na12[(AlO2)12(SiO2)12]27H2O ≈4X 2~3 Na86[(AlO2)86(SiO2)100]264H2O 8~9Y 3~6 Na56[(AlO2)56(SiO2)136]264H2O 8~9M 9~12 Na8[(AlO2)8(SiO2)40]24H2O 長軸 短軸 ZSM5 40 (Na,TPA)3[(AlO2)5(SiO2)93]6H2O 長軸 7 短軸 5注：TPA 為四丙烯基鋁。1 197。 =近 20 年來在工業(yè)上得到了廣泛應(yīng)用，尤其在煉油工業(yè)和石油化工中作為工業(yè)催化劑占有重要地位 [6]。以下是幾種具有代表性的分子篩：① A 型分子篩A 型分子篩晶體結(jié)構(gòu)類似于 NaCl 晶體，屬于立方晶系結(jié)構(gòu)。若將 NaCl 晶格中的 Na+和 Cl全部換成 β 籠，并將相鄰的 β 籠用 γ 籠聯(lián)結(jié)起來就得到 A 型分子篩的晶體結(jié)構(gòu)。8 個(gè) β 籠