第39卷第3期2021年5月可降解塑料袋子吹膜机
石化技术与应用
Petrochemical Technology&Application
Vol.39No.3
May2021
DOI：10.19909/jki.ISSN1009-0045.2021.03.0168
研究与开发（168-171）
潘志爽，王漫云，刘涛，谭争国
（中国石油石油化工研究院兰州化工研究中心，甘肃兰州730060）
摘要：以NaY型分子筛为原料，分别选用富钵氯化稀土溶液、硫酸镀或二者的混合物为一次交换介质， 硫酸镀为二次交换介质，在离子交换温度为90!的条件下，经一次交换、焙烧和二次交换制备了不同Y型分子筛%结果表明：无论是选用何者为一次交换介质，NaY型分子筛的最高交换度均约为0.70；
选用富钵氯化稀土溶液和硫酸镀（二者质量分数分别为6%,4%（混合物为一次交换介质，在焙烧温度为600!的条件下，当二次交换硫酸镀最佳质量分数为10%时，交换后分子筛的Na。质量分数降至 1.77%。
关键词:NaY型分子筛；离子交换；Y型分子筛；富钵氯化稀土溶液；硫酸镀；氧化钠
中图分类号：TE624.99文献标志码:B文章编号：1009-0045（2021）03-0168-04
Y型分子筛具有特殊的骨架结构、良好的水热稳定性，以及高的催化活性和选择性，可作为固体酸催化剂的活性组分广泛应用于催化裂化领域NaY型分子筛是酸性Y型分子筛的前驱体，其自身没有酸性和裂化活性，无法直接用作酸性催化剂％Y型分子筛中的Na'对分子筛存在以下不利影响：（l）Na'质量分数越高，分子筛热稳定性越差；（2）Na'阻止水热焙烧过程中的脱铝补硅，影响分子筛的结构稳定性#5$。为了使NaY 型分子筛满足酸性催化剂的使用，用其子（稀土离子、H',NH4'等）分的Na'，以转化为HY型、REHY型、REY型等分子筛，如此才能呈现固体酸特征，且可作为化裂化催化剂的活性组#6$。子和NH4'是NaY 型子筛子的用质#7-8$。作在NaY 型子筛子过程中，了化质数、烧、质数作
Y型子筛Na'的影响，以为NaY型子筛的子数%
1实验部分
1.1原材料
NaY型分子筛，相对结晶度为90%，晶胞常数为2.470nm；化，质为289.3g/L；中化化剂厂生产。硫酸钱，分析纯，由天津福晨化学试剂%酸，，无化有%
1.2试样制备
—次交换过程在90!下，将NaY型分子筛和水；，化、酸的，调节体pH值至3.5，1h；再经过滤，水，了Y型分子筛
%
焙烧过程在一定温度下，将一次交换滤饼烧2h，了烧%
二次交换过程在90!下，烧试样与水搅拌混合均匀，加入硫酸，体系pH值至3.5；，重复的序过程，即可
杨木皮子
Y型子筛%
1.3试样表征与仪器
在日本Rigaku公司制造的ZSX Primus!型波长散X射线荧光光谱仪中，采用经验系数法测定分子筛中Na2O质数％
收稿日期：2020-11-11；修回日期：2021-01-28
基金项目：中气股份有限公司科技管理部资助
项目（项目编号：2018E-03）
作者简介：潘志爽（1983—），男，浙江苍南人，硕士，高级工
程师。主从事催化裂化催化剂的研究与开发工作，已发
表论文14篇％
第3期潘志爽等.NaY 型分子筛离子交换条件对N$+交换的影响
169・
2结果与讨论2.1 一次交换
2・1・1富+氯化稀土溶液
由图1可知，随着富*
氯化稀土溶液质量分
数（以氧化物计，下同）的增加，交换后分子筛中
Na %0质量分数逐渐降低$ NaY 型分子筛正离子交
换反应为可逆反应，在100 °C 以下,Na +与Re 3+交换
反应的等温曲线为d 型，最大交换度小于1.0$在 制备REY 型分子筛的条件下，稀土离子交换NaY
nfj金属防静电
型分子筛中Na +时，最高交换度仅为0.70，位于分 子筛3笼和六方柱笼内的Na +难以交换⑸。
者 在 4% $
3'50 2 4 6 8 10 12
硫酸鞍质量分数/%
图3混合交换介质中硫酸＞质量分数对N'+交换的影响
o
o o
o
o o O
7.&5.d 3.2.L 咼
0扌
平板电脑支撑架N
3
6 9 15
富肺氯化稀土溶液质量分数/%
图1富+氯化稀土溶液质量分数对N'+交换的影响
2・1・2硫酸＞
NH 4+是NaY 型分子筛制备超稳USY 型分子
筛的Na +交换离子%9&。由图2可知：随着硫酸P 质
量分数的增加，交换后分子筛中Na %0质量分数
降低；当前者高于15%时，后者降幅趋缓$在温和
条件下,NaY 型分子筛超笼中Na +能够交换为
NH 4+，并且最高交换度为0.68$
0 10 15 20
硫酸钱质量分数/%
图2硫酸＞质量分数对N'+交换的影响
2.1. 3富+氯化稀土溶液与硫酸＞混合物
由图3可知：在一次交换过程中，当 *氯 化稀土溶液质量分数为6%时，随着硫酸p 质量
储酒罐分数的增加,Na %0质量分数降；超过8%时，后
综上所述，在90 !离子交换条件下，无论是 *氯化稀土溶液是硫酸p , 者是
者的混合物为交换介质,NaY 型分子筛一次交
换的最高交换度均约为0.70$这是因为在低于 100 !条件下, 有超笼中的Na +能够 离子
交换%10&。
2・2焙烧温度
焙烧是生产Y 型分子筛的关键工艺。NaY 型 分子筛 后,Na +难交换的!笼和六方
柱笼中
交换的超笼中$由图4可知，
*氯化稀土溶液和硫酸P （二者质量分数分
为6%,8%）混合物为一次交换介质, 后,
在二次交换介质硫酸p 质量分数为20%的条件
下，随着 温度的高，分子筛中Na %0质量分
数于600 !下在最小$这 过 ,NaY
洗水
型分子筛中!笼内的一分Na +
超笼
内，NH 4+能与后者中大量的Na +和!笼内少量的
Na +交换；当 温度超过600 !时，随着温度的
升高,Na %0质量分数略有增加，这是由于NaY 型
分子筛 过一次交换后, 分子筛中 的 Na 20 质量
分数仅约为4% ； ，在高温条件下，有一
子和势能的Na +和 氧
，
造
0.6 -------------------------------------------350 400 450 500 550 600 650
焙烧温度/°C
图4焙烧温度对N'+交换的影响
170石化技术与应用第39卷
成骨架扭曲和松弛，在这种变形和张力的存在下，以及在高温水气中，晶体结构易水解且进一步破损。因此，本工作NaY型分子筛的焙烧温度以550〜650"为宜。
2.3二次交换
为了满足成品REY型分子筛Na+O的指标(Na2O质量分数小于2%)要求，需要在二次交换过程中继续加入U盐，以降低分子筛的Na+O质量分数%由图5可知，选用富钵和硫酸U混合物(二者质量分数分别为6%,4%)作为一次交换介质，在焙烧温度为600"的下，二次交换U质量分数提高至10%时，分子筛的Na+O质量分数由交换前的4.48%降至1.77%；继续提高前者，后者维持在1.50%左右%提高二次交换U盐质量分数后续废水中的量加(11)%因此，本工作二次交换硫酸U最佳质量分数为10%%
图5二次交换硫酸(质量分数对N&+交换的影响
3结论
a.在离子交换温度为90"的条件下，无论是选用富钵u，二的混合物为交换介质,NaY型分子筛一次交换的高交换度为0.70%
b.提高焙烧温度，于分子筛0笼中的一部分Na5，促进Na5与子的交换；过高的焙烧温度分子筛骨架扭曲和松弛，分子筛的最佳焙烧温度为550〜650"%
c.选用富钵氯化稀土溶液和硫酸U(二质量分数分别为6%,4%)混合物为一次交换介质，在焙烧温度为600"的条件下，当二次交换U 最佳质量分数为10%时，分子筛的Na+O质量分数降至1.77%%参考文献：
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Effect of ion exchange conditions on Na+exchange of NaY zeolite
PAN Lhi-shuang,WANG Man-yun,LIU Tao,TAN Lheng-guo {Lanzhou Petrochemical Research Center,Petrochemical Research Institute
,
PetroChina,Lanzhou730060,China)
Abstract:Different Y zeolite samples were prepared in orderly procedures of primary exchange, calcinating and secondary e6change,all the e6peri-ments were done under the condition of ion exchange temperature of90",and NaY zeolites as rawmateri-al.Cerium-rich rare earth chloride solution,ammonium sulfate alone and the mixture of cerium-rich rare earth chloride solution and ammonium sulfate were selected as primary exchange mediums,and then ammonium sulfate was used as secondary exchange medium.The results showed that no matter which primary exchange medium was selected,the maximum exchange degree of NaY zeolite was about0.70.When the mixture of cerium-rich rare earth chloride solu
tion and ammonium sulfate was selected as the primary exchange medium with the mass fraction at6%, 4%respectively,and the calcinating temperature at 600",with the optimal mass fraction of the secondary exchange medium ammonium sulfate at
10%,the mass fraction of Na2。in Y zeolite could be decreased to1.77%after exchange.
Key words：NaY zeolite；ion exchange；Y zeolite；cerium-rich rare earth chloride solution；ammonium sulfate；sodium oxide
•简讯•
利用美国UOP公司技术新建苯酚与丙酮生产装置
据“CW,2021-03-15”报道，韩国乐天GS化学公司使用美国UOP公司技术（苯酚3G）赢创MSHP和Q-Max），在丽水新建苯酚和丙酮生产装置，丙苯*中：
分为35.0,21.5万t/a*该与下双酚A装整合成一化，预计2023建成*
UOP公司工、、催化剂、和技术，技术的，用！-甲基苯（AMS）加氢技术合成异丙苯和苯酚单元。
Q-Max技术选用化剂，在低苯/丙烯条件下，苯和丙化为丙苯,
提高异丙苯的产量，公用工程的消耗，使下分僧设备的化。苯酚3G技术异丙苯转化为苯酚和丙酮的工艺。赢创MSHP技术AMS化成丙苯，化的工,
（上海钱伯章供稿）
