[發明專利]一種合成Y型分子篩的方法

無效

• 申請號: 201110130643.4
• 申請日: 2011-05-05
• 公開（公告）號: CN102259888A
• 公開（公告）日: 2011-11-30
• 發明（設計）人: 吳聿;葉紅;張曉佳;楊學鷹;周明;譚映臨;張新功
• 申請（專利權）人: 青島惠城石化科技有限公司
• 主分類號: C01B39/24
• 分類號: C01B39/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種以催化裂化廢催化劑為主要原料晶化制備Y型分子篩的方法，屬于固體廢棄物的處理及其應用領域。

背景技術

催化裂化(FCC)是煉油工業中催化劑用量最大的二次加工工藝在催化劑使用過程中，因重金屬沉積，高溫下大量霧化蒸氣的存在以及原料噴嘴線速或預提升管底部蒸氣線速過高，導致催化劑磨損程度顯著增加，因而產生大量催化劑細粉。細粉不僅增加催化劑單耗，而且污染大氣。據統計，一個300萬噸的煉油廠，每年向周圍大氣中排放的裂化催化劑微粒近1000噸。隨著原油的日益重質化、劣質化以及高質量輕質油品需求量的不斷增加，催化劑細粉的量必將逐年增加。分析發現，這些催化劑細粉約含重量百分比為85％左右的Al₂O₃和少量分子篩，其化學組成主要是鋁、硅以及少量鎳、釩和鐵等重金屬。單獨細粉的活性和粒度均不能滿足流化催化裂化反應需要，但適宜用作合成高附加值硅鋁材料的原料。遺憾的是，目前工業上對這些催化劑細粉基本上采用地下掩埋的方式廢棄。

目前，對FCC廢催化劑的研究較多，但是針對細粉的研究較少，CN?101891221公開了一種利用FCC廢催化劑細粉合成超細Y型分子篩的方法。但所得NaY分子篩的結晶度不大于60％，比表面積不大于700m²/g，更重要的是在合成分子篩前并未對其進行磨細和脫重金屬處理，可能造成產物的結晶度不高以及產物中重金屬含量較高，從而影響其進一步工業應用。如果對FCC廢催化劑細粉先進行磨細和脫重金屬處理，然后在合成Y型分子篩，這樣將大大提高了Y型分子篩產物的結晶度，并大幅度降低了其中的重金屬含量，從而使其更具有工業應用價值。

發明內容

本發明的目的在于提供一種利用FCC廢催化劑細粉合成Y型分子篩的制備方法。

本發明提供一種利用FCC廢催化劑細粉合成催化裂化催化劑的制備方法，包括如下步驟：

(1)根據催化裂化廢催化劑細粉的平均粒徑大小判斷是否進行研磨處理。如果廢催化劑的細粉平均粒徑大于5μm，則須對其進行研磨，直到其平均粒徑小于5μm。

(2)將磨細后廢催化劑細粉先與pH值為0-5的無機酸溶液混合攪拌，并加熱至60-150℃，然后再向混合體系中加入0.01-0.1mol/的有機酸溶液，保持溫度60-150℃下反應2-10個小時，最終混合體系中無機酸溶液∶有機酸溶液∶細粉的重量比為(3-10)∶(2-7)∶1，然后將所得產物進行洗滌和過濾，并于80-400℃下干燥得酸洗后廢催化劑細粉；

(3)將所得酸洗后廢催化劑細粉與堿按一定質量比進行混合，并于600-1000℃焙燒0.5-24小時；

(4)將步驟3所得焙燒后催化劑細粉與水玻璃、氫氧化鈉、水和導向劑混合攪拌，得到摩爾組成為Na₂O∶Al₂O₃∶SiO₂∶H₂O＝(3-10)∶1∶(5-20)∶(80-380)的混合漿液，然后將所得混合漿液在80-120℃晶化1-48小時，將晶化產物進行洗滌過濾得Y型分子篩產品。

本發明方法的主要特征在于對廢催化劑細粉進行磨細和脫重金屬處理，并以此為原料Y型分子篩。

本發明提供的方法步驟(1)中的催化裂化廢催化劑細粉為來自催化裂化裝置上三級、四級旋風分離器和煙道氣中的催化劑細粉。研磨處理可以是濕磨和/或干磨處理。

本發明提供的方法步驟(2)中的無機酸溶液可以是鹽酸、硝酸以及硫酸等中的一種或多種混合物，有機酸溶液可以是甲酸、酒石酸、檸檬酸以及草酸等中的一種或多種混合物；體系加熱溫度為60-150℃，優選80-120℃，過濾產物干燥溫度為80-300℃，優選100-200℃。酸洗后廢催化劑細粉中的重金屬(包括Ni和V)重量百分比含量應低于6000ppm，如果不合格，則進行返洗以使酸洗后廢催化劑細粉中的重金屬(包括Ni和V)重量百分比含量低于6000ppm。

本發明提供的方法步驟(3)中的堿可以是氫氧化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉、氫氧化鉀、碳酸鉀以及碳酸氫鉀等中的一種或兩種以上的混合物。焙燒溫度為600-1000℃，優選700-950℃；焙燒時間0.5-24小時，優選1-12小時。廢催化劑細粉與堿的質量比為0.5-2.0，優選1-1.5。