Способ получения гранулированного без связующего цеолита типа nay высокой фазовой чистоты


 


Владельцы патента RU 2412903:

Открытое акционерное общество "Салаватнефтеоргсинтез" (RU)

Изобретение относится к получению гранулированного без связующего типа NaY высокой фазовой чистоты. Способ предусматривает смешение каолина с порошкообразным цеолитом типа NaY и поливиниловым спиртом в таком количестве, чтобы общее содержание исходных компонентов в смеси составляло, мас.%:

- порошкообразный цеолит типа NaY 60-70

- поливиниловый спирт 2-3

- каолин остальное,

увлажнение смеси до получения однородной массы, формование гранул, термоактивацию и гидротермальную кристаллизацию в растворе силиката натрия из реакционных смесей состава: (2,2-2,6)Na2O·Al2O3·(6,5-7,5)SiO2·(155-165)H2O, отмывку и сушку гранул. Полученный гранулированный без связующего цеолит типа NaY обладает высокими фазовой чистотой, динамической адсорбционной емкостью и механической прочностью. 1 табл.

 

Изобретение относится к способам получения гранулированного без связующего синтетического цеолита типа NaY. Цеолит может быть использован в химической и нефтехимической промышленности для разделения смесей углеводородов на молекулярном уровне и в качестве активного компонента - полупродукта при производстве катализаторов, в том числе катализаторов алкилирования и трансалкилирования ароматических углеводородов.

Известен способ получения гранулированного без связующего цеолита типа NaY (Л.М.Ищенко, Н.Ф.Мегедь, Я.В.Мирский, Л.П.Митяева. Синтез гранулированных цеолитов типов фожазита и морденита без связующих веществ - сорбентов и носителей катализаторов // Цеолитные катализаторы и адсорбенты.: Сб./Тр. ГрозНИИ. - М.: ЦНИИТЭнефтехим. - 1978, - Вып.33. - С.37-45). Способ предусматривает смешение метакаолина (прокаленного каолина) с силикагелем и раствором гидроксида натрия. Полученную при этом густую пасту формуют в гранулы, которые затвердевают при комнатной температуре. Затвердевшие гранулы кристаллизуют в растворе гидроксида натрия из реакционных смесей следующих химических составов:

1,8Na2O·Al2O3·6SiO2·(40-70)Н2О.

Кристаллизацию проводят сначала при комнатной температуре, а затем при 100°С в течение 48-72 ч.

К недостаткам известного способа относится:

- сложность технологии, связанная с предварительным прокаливанием порошкообразного каолина (для получения метакаолина), формованием щелочных масс и необходимостью их охлаждения;

- низкие: степень кристалличности и адсорбционная емкость цеолитных гранул.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является способ получения гранулированного цеолита типа NaY без связующего (Л.М.Ищенко, Н.Ф.Мегедь, Я.В.Мирский, Л.П.Митяева. Синтез гранулированных цеолитов типов фожазита и морденита без связующих веществ - сорбентов и носителей катализаторов // Цеолитные катализаторы и адсорбенты.: Сб./Тр. ГрозНИИ. - М.: ЦНИИТЭнефтехим. - 1978, - Вып.33. - С.37-45), который и выбран за прототип. Согласно прототипу природный глинистый минерал каолин смешивают с силикагелем. Полученную смесь формуют в гранулы, которые прокаливают при 650°С в течение 6 ч. Прокаленные гранулы кристаллизуют в растворе гидроксида натрия из реакционных смесей следующих химических составов: (2,0-2,2)Na2O·Al2O3·6SiO2·(40-70)Н2О. Кристаллизацию проводят сначала при комнатной температуре, а затем при 100°С в течение 48-72 ч. Откристаллизованные цеолитные гранулы отмывают от избытка гидроксида натрия и высушивают.

Известный способ имеет недостатки:

- проведение гидротермальной кристаллизации гранул в растворе гидроксида натрия приводит к получению цеолита типа NaY, обладающего низкими: степенью кристалличности, прочностными и динамическими адсорбционными свойствами, модулем (мольным соотношением SiO2:Al2O3) в структуре цеолита.

Цель предлагаемого изобретения заключается в совершенствовании технологии для получения гранулированного без связующего цеолита типа Y, обладающего высокими: степенью кристалличности, модулем, динамическими адсорбционными и прочностными характеристиками.

Поставленная цель достигается за счет использования следующих новых технологических приемов.

Введение в исходную смесь для формования гранул 60-70 мас.% порошкообразного цеолита типа NaY и 2-3 мас.% поливинилового спирта позволяет получать гранулы с развитой микро-, мезо- и макропористой структурой. Это увеличивает степень проницаемости гранул при гидротермальной кристаллизации, способствует образованию в гранулах поликристаллических цеолитных сростков высокой фазовой чистоты и, значит, улучшает динамические адсорбционные и прочностные свойства гранулированного без связующего цеолита типа NaY.

Смешение каолина, порошкообразного цеолита типа NaY и поливинилового спирта в соотношении, мас.%:

порошкообразный цеолит типа NaY 60-70
поливиниловый спирт 2-3
каолин остальное

и кристаллизация сформованных из этой смеси гранул в растворе силиката натрия из реакционных смесей состава (2,2-2,6)Na2O·Al2O3·(6,5-7,5)SiO2·(155-165)H2O позволяют получать гранулированный без связующего цеолит типа NaY, обладающий высокими показателями фазовой чистоты, механической прочности и адсорбционной емкости.

Порошкообразный цеолит типа NaY, введенный в сырьевую смесь для формования гранул, при гидротермальной кристаллизации играет роль кристаллической затравки для образования поликристаллических цеолитных сростков. Использование такой затравки при синтезе высокодисперсных цеолитных порошков известно. Однако только новый технологический прием совместного введения в сырьевую смесь для формования гранул 60-70 мас.% порошкообразного цеолита типа NaY, 2-3 мас.% поливинилового спирта и каолина (остальное) позволяет получать гранулированный без связующего цеолит высокой фазовой чистоты, обладающий развитой структурой транспортных пор гранул. Это обеспечивает высокую динамическую адсорбционную емкость гранулированного цеолита типа NaY.

Способ получения гранулированного без связующего цеолита типа NaY, предусматривающий гидротермальную кристаллизацию гранул в растворе силиката натрия, ранее неизвестен. Только проведение кристаллизации в растворе силиката натрия из реакционных смесей состава (2,2-2,6)Na2O·Al2O3·(6,5-7,5)SiO2·(155-165)H2O позволяет получать гранулированный без связующего цеолит типа NaY, обладающий высокими показателями фазовой чистоты, механической прочности и адсорбционной емкости.

Указанные технологические приемы позволяют существенно усовершенствовать технологию и обеспечить получение гранулированного цеолита, обладающего максимально высокой степенью кристалличности и улучшенными показателями динамической адсорбционной емкости и механической прочности.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

Природный глинистый материал - каолин смешивают с 60-70 мас.% порошкообразного цеолита типа NaY и 2-3 мас.% поливинилового спирта. Смесь увлажняют до образования однородной пластичной массы, которую формуют в гранулы. Полученные гранулы высушивают при 90-120°С в течение 3 ч и термоактивируют при 550-650°С. При этом гранулы приобретают необходимую проницаемость для эффективного массообмена в процессе гидротермальной кристаллизации. Состав исходных для кристаллизации гранул, мас.%:

порошкообразный цеолит типа NaY 60-70
поливиниловый спирт 2-3
каолин остальное

Прокаленные гранулы охлаждают и кристаллизуют в растворе силиката натрия из реакционных смесей состава (2,2-2,6)Na2O·Al2O3·(6,5-7,5)SiO2·(155-165)H2O. Температурный режим кристаллизации: 12-24 ч при 25-30°С, затем 48-60 ч при 98-100°С. Готовый цеолит промывают и высушивают при 100-200°С.

Сущность способа иллюстрируется конкретными примерами его осуществления.

Пример 1. Данный пример демонстрирует возможность получения гранулированного цеолита NaY без связующего высокой фазовой чистоты из смеси каолина, поливинилового спирта (2 мас.%) и 60 мас.% порошкообразного цеолита типа NaY.

В смеситель загружают 38 г каолина, 2 г поливинилового спирта и 60 г порошкообразного цеолита типа NaY. Смесь увлажняют и перемешивают. Перемешивание продолжают до получения однородной пластичной массы, которую формуют на шнековом экструдере в гранулы диаметром 1,6 мм. Полученные гранулы высушивают при 90-120°С в течение 3 ч, прокаливают при 550-650°С - 4 ч, после чего охлаждают.

Состав гранул, мас.%:

порошкообразный цеолит типа NaY 60
поливиниловый спирт 2
каолин 38

Гранулы кристаллизуют в растворе силиката натрия с концентрацией SiO2=90 г/л, Na2O=50 г/л. Химический состав реакционной смеси отвечает формуле 2,2Na2O·Al2O3·6,5SiO2·155H2O. Режим кристаллизации: 24 ч при 30°С, затем 48 ч при 98°С. Гранулированный цеолит промывают водой и высушивают при 100-200°С.

Цеолит анализируют. Тип цеолита и степень кристалличности определяют фазовым рентгеноструктурным анализом. Механическую прочность, динамическую адсорбционную емкость и модуль (мольное соотношение SiO2:Al2O3) - общепринятыми методами.

Физико-химические свойства гранулированного цеолита типа NaY без связующего приведены в таблице.

Пример 2. Данный пример демонстрирует возможность получения гранулированного цеолита NaY без связующего высокой фазовой чистоты из смеси каолина и поливинилового спирта (3 мас.%) и 70 мас.% порошкообразного цеолита типа NaY.

В смеситель загружают 27 г каолина, 3 г поливинилового спирта и 70 г порошкообразного цеолита типа NaY. Смесь увлажняют и перемешивают. Перемешивание продолжают до получения однородной пластичной массы, которую формуют на шнековом экструдере в гранулы диаметром 1,6 мм. Полученные гранулы высушивают при 90-120°С в течение 3 ч, прокаливают при 550-650°С - 4 ч, после чего охлаждают.

Состав гранул, мас.%:

порошкообразный цеолит типа NaY 70
поливиниловый спирт 3
каолин 27

Гранулы кристаллизуют в растворе силиката натрия. Химический состав реакционной смеси отвечает формуле 2,2Na2O·Al2O3·6,5SiO2·155H2O. Режим кристаллизации: 24 ч при 30°С, затем 48 ч при 100°С. Гранулированный цеолит промывают водой и высушивают при 100-200°С.

Физико-химические свойства гранулированного цеолита типа NaY без связующего приведены в таблице.

Пример 3. Данный пример демонстрирует возможность получения гранулированного цеолита NaY без связующего высокой фазовой чистоты из смеси каолина, поливинилового спирта (2,5 мас.%) и 65 мас.% порошкообразного цеолита типа NaY.

В смеситель загружают 32,5 г каолина, 2,5 г поливинилового спирта и 65 г порошкообразного цеолита типа NaY. Смесь увлажняют и перемешивают. Перемешивание продолжают до получения однородной пластичной массы, которую формуют на шнековом экструдере в гранулы диаметром 1,6 мм. Полученные гранулы высушивают при 90-120°С в течение 3 ч, прокаливают при 550-650°С - 4 ч, после чего охлаждают.

Состав гранул, мас.%:

порошкообразный цеолит типа NaY 65
поливиниловый спирт 2,5
каолин 32,5

Гранулы кристаллизуют в растворе силиката натрия. Химический состав реакционной смеси отвечает формуле 2,2Na2O·Al2O3·6,50SiO2·155H2O. Режим кристаллизации: 24 ч при 30°С, затем 48 ч при 100°С. Гранулированный цеолит промывают водой и высушивают при 100-200°С.

Физико-химические свойства гранулированного цеолита типа NaY без связующего приведены в таблице.

Пример 4. Данный пример демонстрирует возможность получения гранулированного цеолита NaY без связующего высокой фазовой чистоты из смеси каолина, поливинилового спирта (2,5 мас.%) и 65 мас.% порошкообразного цеолита типа NaY.

В смеситель загружают 32,5 г каолина, 2,5 г поливинилового спирта и 65 г порошкообразного цеолита типа NaY. Смесь увлажняют и перемешивают. Перемешивание продолжают до получения однородной пластичной массы, которую формуют на шнековом экструдере в гранулы диаметром 1,6 мм. Полученные гранулы высушивают при 90-120°С в течение 3 ч, прокаливают при 550-650°С - 4 ч, после чего охлаждают.

Состав гранул, мас.%:

порошкообразный цеолит типа NaY 65
поливиниловый спирт 2,5
каолин 32,5

Гранулы кристаллизуют в растворе силиката натрия. Химический состав реакционной смеси отвечает формуле 2,6Na2O·Al2O3·7,5SiO2·165H2O. Режим кристаллизации: 24 ч при 30°С, затем 48 ч при 98°С. Гранулированный цеолит промывают водой и высушивают при 100-200°С.

Физико-химические свойства гранулированного цеолита типа NaY без связующего приведены в таблице.

Пример 5 (сравнительный). Данный пример демонстрирует возможность получения гранулированного цеолита NaY без связующего высокой фазовой чистоты из смеси каолина, поливинилового спирта (3 мас.%), и 50 мас.% порошкообразного цеолита типа NaY.

В смеситель загружают 47 г каолина, 3 г поливинилового спирта и 50 г порошкообразного цеолита типа NaY. Смесь увлажняют и перемешивают. Перемешивание продолжают до получения однородной пластичной массы, которую формуют на шнековом экструдере в гранулы диаметром 1,6 мм. Полученные гранулы высушивают при 90-120°С в течение 3 ч, прокаливают при 550-650°С - 4 ч, после чего охлаждают.

Состав гранул, мас.%:

порошкообразный цеолит типа NaY 50
поливиниловый спирт 3
каолин 47

Гранулы кристаллизуют в растворе силиката натрия. Химический состав реакционной смеси отвечает формуле 2,2Na2O·Al2O3·6,5SiO2·155Н2О. Режим кристаллизации: 24 ч при 30°С, затем 48 ч при 100°С. Гранулированный цеолит промывают водой и высушивают при 100-200°С.

Физико-химические свойства гранулированного цеолита типа NaY без связующего приведены в таблице.

Снижение содержания порошкообразного цеолита типа NaY в составе сырьевой смеси для формования гранул менее 60% приводит к получению после кристаллизации гранулированного цеолита без связующего, не обладающего высокими: степенью кристалличности и адсорбционной емкости. Причина этого заключается:

- в недостаточно развитой мезо- и макропористой структуре сформованных гранул;

- низкой степени проницаемости гранул при гидротермальной кристаллизации;

- малом содержании кристаллической затравки (порошкообразного цеолита) в исходных для кристаллизации гранулах.

Пример 6 (сравнительный). Данный пример демонстрирует возможность получения гранулированного цеолита NaY без связующего высокой фазовой чистоты из смеси каолина, поливинилового спирта (3 мас.%) и 80 мас.% порошкообразного цеолита типа NaY.

В смеситель загружают 17 г каолина, 3 г поливинилового спирта и 80 г порошкообразного цеолита типа NaY. Смесь увлажняют и перемешивают. Перемешивание продолжают до получения однородной пластичной массы, которую формуют на шнековом экструдере в гранулы диаметром 1,6 мм. Полученные гранулы высушивают при 90-120°С в течение 3 ч, прокаливают при 550-650°С - 4 ч, после чего охлаждают.

Состав гранул, мас.%:

порошкообразный цеолит типа NaY 80
поливиниловый спирт 3
каолин 17

Гранулы кристаллизуют в растворе силиката натрия. Химический состав реакционной смеси отвечает формуле 2,2Na2O·Al2O3·6,5SiO2·155H2O. Режим кристаллизации: 24 ч при 30°С, затем 48 ч при 98°С. Гранулированный цеолит промывают водой и высушивают при 100-200°С.

Физико-химические свойства гранулированного цеолита типа NaY без связующего приведены в таблице.

Увеличение содержания порошкообразного цеолита типа NaY в составе сырьевой смеси для формования гранул свыше 70 мас.% приводит к частичному образованию крошки при грануляции и в процессе всех последующих операций получения цеолита без связующего. Оставшиеся целыми гранулы цеолита типа NaY без связующего обладают низкой механической прочностью. Причиной этого является недостаточное содержание каолина - только каолин обладает связующими свойствами в сырьевой смеси.

Пример 7 (сравнительный). Данный пример демонстрирует возможность получения гранулированного цеолита NaY без связующего высокой фазовой чистоты из смеси каолина, поливинилового спирта (4 мас.%) и 70 мас.% порошкообразного цеолита типа NaY.

В смеситель загружают 26 г каолина, 4 г поливинилового спирта и 70 г порошкообразного цеолита типа NaY. Смесь увлажняют и перемешивают. Перемешивание продолжают до получения однородной пластичной массы, которую формуют на шнековом экструдере в гранулы диаметром 1,6 мм. Полученные гранулы высушивают при 90-120°С в течение 3 ч, прокаливают при 550-650°С - 4 ч, после чего охлаждают.

Состав гранул, мас.%:

порошкообразный цеолит типа NaY 70
поливиниловый спирт 4
каолин 26

Гранулы кристаллизуют в растворе силиката натрия. Химический состав реакционной смеси отвечает формуле 2,2Na2O·Al2O3·6,5SiO2·155H2O. Режим кристаллизации: 24 ч при 25°С, затем 48 ч при 100°С. Гранулированный цеолит промывают водой и высушивают при 100-200°С.

Физико-химические свойства гранулированного цеолита типа NaY без связующего приведены в таблице.

Увеличение содержания поливинилового спирта в составе сырьевой смеси для формования гранул свыше 3 мас.% приводит к снижению механической прочности гранулированного цеолита типа NaY без связующего. Это объясняется выгоранием поливинилового спирта при прокаливании и, тем самым, получения гранул более разрыхленной, чем необходимо, структуры.

Пример 8 (сравнительный). Данный пример демонстрирует возможность получения гранулированного цеолита NaY без связующего высокой фазовой чистоты из смеси каолина, поливинилового спирта (1 мас.%) и 70 мас.% порошкообразного цеолита типа NaY.

В смеситель загружают 29 г каолина, 1 г поливинилового спирта и 70 г порошкообразного цеолита типа NaY. Смесь увлажняют и перемешивают. Перемешивание продолжают до получения однородной пластичной массы, которую формуют на шнековом экструдере в гранулы диаметром 1,6 мм. Полученные гранулы высушивают при 90-120°С в течение 3 ч, прокаливают при 550-650°С - 4 ч, после чего охлаждают.

Состав гранул, мас.%:

порошкообразный цеолит типа NaY 70
поливиниловый спирт 1
каолин 29

Гранулы кристаллизуют в растворе силиката натрия. Химический состав реакционной смеси отвечает формуле 2,2Na2O·Al2O3·6,5SiO2·155H2O. Режим кристаллизации: 24 ч при 25°С, затем 48 ч при 100°С. Гранулированный цеолит промывают водой и высушивают при 100-200°С.

Физико-химические свойства гранулированного цеолита типа NaY без связующего приведены в таблице.

Снижение содержания поливинилового спирта в составе сырьевой смеси для формования гранул менее 2 мас.% приводит к снижению степени кристалличности и адсорбционной емкости цеолита типа NaY без связующего. Причиной этого является недостаточно развитая мезо- и макропористая структура прокаленных гранул и, как следствие, плохой массобмен при их кристаллизации.

Пример 9 (сравнительный). Данный пример демонстрирует возможность получения гранулированного цеолита NaY без связующего высокой фазовой чистоты из смеси каолина, поливинилового спирта (3 мас.%) и 70 мас.% порошкообразного цеолита типа NaY.

В смеситель загружают 27 г каолина, 3 г поливинилового спирта и 70 г порошкообразного цеолита типа NaY. Смесь увлажняют и перемешивают. Перемешивание продолжают до получения однородной пластичной массы, которую формуют на шнековом экструдере в гранулы диаметром 1,6 мм. Полученные гранулы высушивают при 90-120°С в течение 3 ч, прокаливают при 550-650°С - 4 ч, после чего охлаждают.

Состав гранул, мас.%:

порошкообразный цеолит типа NaY 70
поливиниловый спирт 3
каолин 27

Гранулы кристаллизуют в растворе силиката натрия. Химический состав реакционной смеси отвечает формуле 2,0Na2O·Al2O3·6,5SiO2·155H2O. Режим кристаллизации: 24 ч при 30°С, затем 48 ч при 100°С. Гранулированный цеолит промывают водой и высушивают при 100-200°С.

Физико-химические свойства гранулированного цеолита типа NaY без связующего приведены в таблице.

Снижение щелочности реакционной смеси для кристаллизации гранул менее 2,2 приводит к снижению степени кристалличности и адсорбционной емкости цеолита типа NaY без связующего.

Пример 10 (сравнительный). Данный пример демонстрирует возможность получения гранулированного цеолита NaY без связующего высокой фазовой чистоты из смеси каолина, поливинилового спирта (3 мас.%) и 70 мас.% порошкообразного цеолита типа NaY.

В смеситель загружают 27 г каолина, 3 г поливинилового спирта и 70 г порошкообразного цеолита типа NaY. Смесь увлажняют и перемешивают. Перемешивание продолжают до получения однородной пластичной массы, которую формуют на шнековом экструдере в гранулы диаметром 1,6 мм. Полученные гранулы высушивают при 90-120°С в течение 3 ч, прокаливают при 550-650°С - 4 ч, после чего охлаждают.

Состав гранул, мас.%:

порошкообразный цеолит типа NaY 70
поливиниловый спирт 3
каолин 27

Гранулы кристаллизуют в растворе силиката натрия. Химический состав реакционной смеси отвечает формуле 2,8Na2O·Al2O3·6,5SiO2·155H2O. Режим кристаллизации: 24 ч при 30°С, затем 48 ч при 100°С. Гранулированный цеолит промывают водой и высушивают при 100-200°С.

Физико-химические свойства гранулированного цеолита типа NaY без связующего приведены в таблице.

Увеличение щелочности реакционной смеси приводит к образованию примесной цеолитной фазы типа филлипсита.

Пример 11 (сравнительный). Данный пример демонстрирует возможность получения гранулированного цеолита NaY без связующего высокой фазовой чистоты из смеси каолина, поливинилового спирта (3 мас.%) и 70 мас.% порошкообразного цеолита типа NaY.

В смеситель загружают 27 г каолина, 3 г поливинилового спирта и 70 г порошкообразного цеолита типа NaY. Смесь увлажняют и перемешивают. Перемешивание продолжают до получения однородной пластичной массы, которую формуют на шнековом экструдере в гранулы диаметром 1,6 мм. Полученные гранулы высушивают при 90-120°С в течение 3 ч, прокаливают при 550-650°С - 4 ч, после чего охлаждают.

Состав гранул, мас.%:

порошкообразный цеолит типа NaY 70
поливиниловый спирт 3
каолин 27

Гранулы кристаллизуют в растворе силиката натрия. Химический состав реакционной смеси отвечает формуле 2,2Na2O·Al2O3·8,5SiO2·155H2O. Режим кристаллизации: 24 ч при 30°С, затем 48 ч при 100°С. Гранулированный цеолит промывают водой и высушивают при 100-200°С.

Физико-химические свойства гранулированного цеолита типа NaY без связующего приведены в таблице.

Увеличение мольного соотношения SiO2:Al2O3 свыше 7,5 приводит к снижению степени кристалличности и адсорбционной емкости гранулированного цеолита без связующего.

Пример 12 (сравнительный). Данный пример демонстрирует возможность получения гранулированного цеолита NaY без связующего высокой фазовой чистоты из смеси каолина, поливинилового спирта (3 мас.%) и 70 мас.% порошкообразного цеолита типа NaY.

В смеситель загружают 27 г каолина, 3 г поливинилового спирта и 70 г порошкообразного цеолита типа NaY. Смесь увлажняют и перемешивают. Перемешивание продолжают до получения однородной пластичной массы, которую формуют на шнековом экструдере в гранулы диаметром 1,6 мм. Полученные гранулы высушивают при 90-120°С в течение 3 ч, прокаливают при 550-650°С - 4 ч, после чего охлаждают.

Состав гранул, мас.%:

порошкообразный цеолит типа NaY 70
поливиниловый спирт 3
каолин 27

Гранулы кристаллизуют в растворе силиката натрия. Химический состав реакционной смеси отвечает формуле 2,2Na2O·Al2O3·5,5SiO2·155H2O. Режим кристаллизации: 24 ч при 30°С, затем 48 ч при 98°С. Гранулированный цеолит промывают водой и высушивают при 100-200°С.

Физико-химические свойства гранулированного цеолита типа NaY без связующего приведены в таблице.

Снижение мольного соотношения SiO2:Al2O3 менее 6,5 приводит к образованию примесной цеолитной фазы филлипсита.

Пример 13 (сравнительный). Данный пример демонстрирует возможность получения гранулированного цеолита NaY без связующего высокой фазовой чистоты из смеси каолина, поливинилового спирта (3 мас.%) и 70 мас.% порошкообразного цеолита типа NaY.

В смеситель загружают 27 г каолина, 3 г поливинилового спирта и 70 г порошкообразного цеолита типа NaY. Смесь увлажняют и перемешивают. Перемешивание продолжают до получения однородной пластичной массы, которую формуют на шнековом экструдере в гранулы диаметром 1,6 мм. Полученные гранулы высушивают при 90-120°С в течение 3 ч, прокаливают при 550-650°С - 4 ч, после чего охлаждают.

Состав гранул, мас.%:

порошкообразный цеолит типа NaY 70
поливиниловый спирт 3
каолин 27

Гранулы кристаллизуют в растворе силиката натрия. Химический состав реакционной смеси отвечает формуле 2,2Na2O·Al2O3·6,5SiO2·140H2O. Режим кристаллизации: 24 ч при 30°С, затем 48 ч при 100°С. Гранулированный цеолит промывают водой и высушивают при 100-200°С.

Физико-химические свойства гранулированного цеолита типа NaY без связующего приведены в таблице.

Снижение мольного соотношения Н2О:Al2O3 менее 155 приводит к образованию примесной цеолитной фазы типа филлипсита.

Пример 14 (сравнительный). Данный пример демонстрирует возможность получения гранулированного цеолита NaY без связующего высокой фазовой чистоты из смеси каолина, поливинилового спирта (3 мас.%) и 70 мас.% порошкообразного цеолита типа NaY.

В смеситель загружают 27 г каолина, 3 г поливинилового спирта и 70 г порошкообразного цеолита типа NaY. Смесь увлажняют и перемешивают. Перемешивание продолжают до получения однородной пластичной массы, которую формуют на шнековом экструдере в гранулы диаметром 1,6 мм. Полученные гранулы высушивают при 90-120°С в течение 3 ч, прокаливают при 550-650°С - 4 ч, после чего охлаждают.

Состав гранул, мас.%:

порошкообразный цеолит типа NaY 70
поливиниловый спирт 3
каолин 27

Гранулы кристаллизуют в растворе силиката натрия. Химический состав реакционной смеси отвечает формуле 2,2Na2O·Al2O3·6,5SiO2·180H2O. Режим кристаллизации: 24 ч при 30°С, затем 48 ч при 100°С. Гранулированный цеолит промывают водой и высушивают при 100-200°С.

Физико-химические свойства гранулированного цеолита типа NaY без связующего приведены в таблице.

Увеличение мольного соотношения Н2О:Al2O3 более 165 приводит к снижению степени кристалличности и адсорбционной емкости гранулированного цеолита без связующего.

Способ получения гранулированного без связующего цеолита типа NaY высокой фазовой чистоты, включающий смешение каолина с другими сырьевыми компонентами, увлажнение смеси до получения однородной массы, формование гранул, термоактивацию, гидротермальную кристаллизацию, отмывку и сушку гранул, отличающийся тем, что в качестве других сырьевых компонентов в смесь для формования гранул вводят порошкообразный цеолит типа NaY и поливиниловый спирт в таком количестве, чтобы общее содержание сырьевых компонентов в смеси составляло, мас.%:
порошкообразный цеолит типа NaY 60-70
поливиниловый спирт 2-3
каолин остальное,
а гидротермальную кристаллизацию гранул осуществляют в растворе силиката натрия из реакционных смесей следующего химического состава: (2,2-2,6)Na2O·Al2O3·(6,5-7,5)SiO2·(155-165)H2O



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к синтезу цеолитов. .

Изобретение относится к получению моторных топлив и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности для получения высокооктановых низкосернистых бензинов.

Изобретение относится к цеолитам, которые применяются в качестве адсорбентов или носителей катализаторов. .

Изобретение относится к получению гранулированного синтетического цеолита типа Y, не содержащего связующего вещества. .
Изобретение относится к способам получения цеолитов. .

Изобретение относится к способам получения ультрастабильных цеолитов типа Y. .

Изобретение относится к способам получения цеолита типа Y, применяемого в качестве адсорбента и катализатора в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, и позволяет снизить себестоимость продукта при сохранении его адсорбционной емкости, фракционного и химического составов.
Изобретение относится к синтезу цеолитов

Изобретение относится к области производства цеолитных адсорбентов

Изобретение относится к цеолитам, используемым в качестве адсорбентов или носителей катализаторов
Цеолит y // 2487756

Изобретение относится к области катализа. Изобретение относится к цеолиту Y с модифицированной фожазитной структурой, внутрикристаллическая структура которого содержит по меньшей мере одну систему микропор, по меньшей мере одну систему мелких мезопор средним диаметром от 2 до 5 нм и по меньшей мере одну систему крупных мезопор средним диаметром от 10 до 50 нм. Изобретение относится также к частицам, содержащим такие цеолиты, а также к их применению в процессе обработки нефти, в частности, в качестве катализатора гидрокрекинга. Технический результат-увеличение активности. 4 н. и 13 з.п. ф-лы, 10 ил., 1 табл., 4 пр.
Изобретение относится к способам получения гранулированного без связующего цеолита NaY. Цеолит может быть использован в химической и нефтехимической промышленности для разделения смесей углеводородов на молекулярном уровне и в качестве активного компонента - полупродукта при производстве катализаторов, в том числе катализаторов алкилирования и трансалкилирования ароматических углеводородов. Способ предусматривает смешение каолина с порошкообразным цеолитом NaY, белой сажей и лигносульфонатом, увлажнение и перемешивание смеси до получения однородной массы, формование гранул, термоактивацию, гидротермальную кристаллизацию в растворе силиката натрия, отмывку и сушку гранул. Способ осуществляют при следующем содержании сырьевых компонентов в смеси, % масс.: порошкообразный цеолит NaY 55-65, белая сажа 5-7, лигносульфонат 1,0-1,5, каолин остальное. Гранулированный без связующего цеолит NaY обладает развитой мезопористой структурой, а также имеет высокие показатели фазовой чистоты, степени кристалличности, динамической адсорбционной емкости и механической прочности. 1 табл., 9 пр.

Изобретение относится к получению цеолита типа NaY. Способ предусматривает смешение каолина с порошкообразным цеолитом типа NaY, поливиниловым спиртом и белой сажей, или молотым широкопористым силикагелем, или аэросилом. Общее содержание исходных компонентов в смеси составляет мас.%: порошкообразный цеолит типа NaY с модулем 5,5-7,0 55-70 поливиниловый спирт 1-2 белая сажа или молотый широкопористый силикагель или аэросил 3-7 каолин остальное После смешения производят увлажнение смеси, формование гранул, термоактивацию, гидротермальную кристаллизацию в растворе силиката натрия, отмывку и сушку гранул. Изобретение обеспечивает получение высокомодульного фожазита без связующих веществ, характеризующегося высокими показателями механической прочности, степени кристалличности и динамической адсорбционной емкости. 1 табл., 19 пр.

Изобретение относится к cпособу получения пара-цимола из серосодержащего исходного материала, содержащего по меньшей мере один пинен, находящийся в газовой фазе, включающий каталитическое превращение пинена в пара-цимол при температуре, составляющей от 177 до 350°C, в присутствии цеолита типа Y-фожазита, применяемого в качестве катализатора. В качестве серосодержащего исходного материала можно использовать неочищенный сульфатный скипидар, извлекаемый из древесной целлюлозы. Технический результат - возможность использовать в качестве сырья неочищенный серосодержащий материал, увеличение степени превращения пинена практически до 100% с выходом пара-цимола, составляющим 80-90%, 10 з.п. ф-лы, 6 ил., 1 табл., пр.

Изобретение относится к способам получения гранулированного без связующих веществ высокомодульного фожазита. Способ предусматривает от двух до семи обработок гранулированного без связующих веществ фожазита с модулем 5,5-7,0 водным раствором соли аммония, причём упомянутые обработки чередуют с термообработками в среде 100% водяного пара. Изобретение обеспечивает получение гранулированного без связующих веществ высокомодульного фожазита, обладающего модулем от 7,6 до 45,0 с высокими показателями кристалличности, емкости и прочности, а также с низким содержанием Na2O.
Наверх