[發明專利]一種催化劑生產廢渣的利用方法

有效

• 申請號: 201110214336.4
• 申請日: 2011-07-29
• 公開（公告）號: CN102896000A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發明（設計）人: 周健;苗鵬杰
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院
• 主分類號: B01J32/00
• 分類號: B01J32/00;B01J29/90;B01J29/16;C10G11/05
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 王景朝;龐立志

技術領域

本發明涉及一種催化裂化催化劑生產產生的廢渣的利用方法。

背景技術

裂化催化劑的生產通常包括合成活性組分(一般是分子篩)、將活性組分和基質混合打漿、噴霧干燥成型、洗滌等工序，在生產過程中會產生大量的廢水，廢水中的固形物沉降、過濾后形成大量的固體廢渣。

催化裂化催化劑生產中產生的廢渣可分為分子篩廢渣和催化劑廢渣。

(1)分子篩廢渣。目前裂化催化劑活性組分的合成通常包括分子篩的合成和分子篩的改性。分子篩合成過程是在液相中進行的，其排放物主要為晶化母液和洗滌廢液，這兩種廢液中含有相同的堿性硅酸鹽物質——低模數水玻璃(硅酸鈉)，這種堿性硅酸鹽遇到其它過程排出的酸性污水后，立即發生沉淀。分子篩改性過程包括離子交換、干燥以及高溫焙燒等過程；離子交換過程是在水相或濕態下進行的，主要排放廢物是含銨鹽的廢液，在某些情況下也排放含稀土鹽的廢液，這些廢液均呈酸性(pH約為4)，這些酸性廢液與分子篩合成過程中排放的堿性廢液相遇生成沉淀物。這些廢液與分子篩干燥及焙燒等過程產生的固體粉末廢料一起排到污水處理廠，經過濾即得到分子篩廢渣。這些廢渣中含有大量的SiO₂、Al₂O₃，RE₂O₃和SO₄^2-等，還含有少量的Na⁺、Mg²⁺、P、Cl^-、Ca²⁺、MnO₂和Fe₂O₃等，這些成分以分子篩例如各種ZSM-5、Y型分子篩、無定形的硅(鋁)膠的形式存在。

(2)催化劑廢渣。裂化催化劑制造過程包括成膠、噴霧干燥成型、焙燒、洗滌、交換、干燥過程，這些過程排放的廢物收集后過濾得到催化劑廢渣。其中，成膠幾乎不產生排放物；噴霧干燥成型、焙燒產生的粉塵經水捕集后排入污水處理系統，洗滌、交換等后處理過程產生含固體廢液也進入污水處理系統，這些廢液的混合物經過濾后得到催化劑廢渣。催化劑廢渣的主要成份包括SiO₂、Al₂O₃，RE₂O₃、CaSO₄，并含有少量的Na⁺、Mg²⁺、P、Cl^-、K₊、Ca²⁺、TiO₂和Fe₂O₃等，這些成份可能以催化劑顆粒、硅鋁膠、粘土等多種形式存在。

一種利用催化劑廢渣的方法是將催化劑廢渣作為催化劑填充物或載體制備裂化催化劑。CN1150301C公布了一種含有催化劑廠廢渣的石油裂化催化劑及其制備方法，是以催化劑廠的外排廢渣代替裂化催化劑中的一部分載體填充物如天然粘土或全合成載體。然而該方法制備的催化劑雖然輕油微反初始活性比較高，但水熱穩定性不好，經過長時間老化以后活性迅速下降，重油裂化能力不高，焦炭和干氣選擇性較差。

發明內容

本發明要解決的技術問題之一是提供一種利用裂化催化劑廢渣制備裂化催化劑活性載體的新方法以及由該方法制備的活性載體，本發明要解決的另外技術問題是提供所制備活性載體在裂化催化劑制備中的應用方法。

本發明提供一種活性載體的制備方法，該方法包括：

(1)將催化劑廢渣干燥；

(2)將步驟(1)得到的物料與銨鹽水溶液或堿金屬鹽水溶液接觸進行離子交換、洗滌；

(3)將步驟(2)得到的物料在450～750℃下焙燒，然后交換、洗滌、過濾；

(4)將步驟(3)得到的物料與分子篩廢渣混合打漿，過濾，干燥后再于500～700℃焙燒，以干基計，步驟(3)得到的物料與分子篩廢渣的重量比為0.5～3∶1。

本發明還提供一種活性載體，該載體材料由上述方法得到。

本發明進一步提供一種裂化催化劑，按干基計，該催化劑包括5～42重量％的所述活性載體、30～40重量％超穩Y型分子篩、15～35重量％氧化鋁粘結劑和0～42重量％粘土。

本發明還提供所述裂化催化劑的制備方法，包括：

(1)按照本發明提供的催化劑廢渣的利用方法制備活性載體材料；