[發明專利]一種用于制備多孔材料的NaY晶化母液和/或濾液的回用系統

在審

• 申請號: 201611256710.6
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN108264075A
• 公開（公告）日: 2018-07-10
• 發明（設計）人: 伍欣華;朱華元;殷喜平;鄭金玉;羅一斌;謝庚華;陳小新;李小琴;袁曙輝;江孟頎
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石化催化劑有限公司;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: C01F7/34
• 分類號: C01F7/34;C01F7/04;C01B39/24;C01B39/46
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 劉兵;嚴政

本發明涉及廢水回用領域，具體地，涉及一種用于制備多孔材料的NaY晶化母液和/或濾液的回用系統。該回用系統包括NaY晶化母液的收集罐和/或濾液的收集罐以及多孔材料成膠裝置，并且之間相互連通，并且NaY晶化母液和/或濾液作為硅源被輸送到多孔材料成膠裝置中以制備多孔材料；多孔材料的無水化學表達式為：(0～0.3)Na₂O·(10～50)SiO₂·(50～90)Al₂O₃，平均孔徑為8～15nm，總比表面積250～600m²/g，具有擬薄水鋁石晶相結構，同時存在FAU晶相結構，微孔比表面積占總比表面積的比例≯8％。本發明的回用系統的工藝簡單，流程短，使用設備少，大幅降低了生產成本以及后處理成本，減少資源浪費以及環境污染。

技術領域

本發明涉及廢水回用領域，具體地，涉及一種用于制備多孔材料的NaY晶化母液和/或濾液的回用系統。

背景技術

Y型分子篩是一種典型的微孔分子篩，廣泛應用于石油煉制加工過程中，特別是催化裂化過程及加氫裂化過程，用量非常大，目前我國Y型分子篩的年產量已達5萬噸以上。NaY分子篩的合成通常是以水玻璃、硫酸鋁和偏鋁酸鈉為基礎合成原料，將三者按一定的比例及一定的順序混合成膠，并加入一定比例的導向劑，在導向劑的誘導作用下晶化生成FAU晶相結構的Y型分子篩。由于在NaY分子篩合成過程中投料硅鋁比遠高于產品的硅鋁比，硅的利用率相對較低，一般只有60％～70％，剩下的硅源存在于晶化母液或水洗濾液中，這部分的硅源若未經回用處理直接排放勢必會造成硅的嚴重流失，并產生工業垃圾，既造成環境污染，又造成巨大浪費增加了制備成本。為了提高硅的利用率，現有的硅回用技術是將母液或濾液與硫酸鋁接觸反應，先制備成硅鋁凝膠，再作為部分硅源和鋁源用于NaY分子篩的合成，從而實現硅的循環利用，同時減少含硅廢水的排放及對環境造成的污染。

由于工藝及裝置等的差異，母液及濾液的獲得也稍有不同。由于NaY分子篩的合成采用靜態晶化法，晶化合格后分子篩會逐漸沉降，上層則會有部分清液存在，這部分清液是由較高濃度的氧化硅(大約為40～50g/L)和氧化鈉組成，不含氧化鋁，而且懸浮物含量較低，可以作為較好的硅源來使用，因此可以先將上層清液切出回用，這部分稱為晶化母液；然后再將下層同時含有分子篩和部分剩余母液的漿液進行液-固分離獲得不同硅含量、不同懸浮物濃度的NaY分子篩各級濾液，分離過程如圖1所示。由于上述切出母液的過程需要單獨的裝置來操作，因此為了簡化流程，部分工藝(如圖2所示)則選擇了不單獨分離上層清液的步驟，而是直接將晶化合格的NaY分子篩漿液進行液-固分離獲得不同硅含量、不同懸浮物濃度的NaY分子篩各級濾液。經過第一級液固分離后，形成了第一級含硅濾液，其中的氧化硅濃度仍然較高，可以達到40g/L左右，單獨使用一個罐收集、沉降(如圖2所示流程圖中的“罐2”和“罐4”)，并匯合切除的晶化母液，回用制備硅鋁膠，再將其回用至NaY合成系統。但由于NaY母液和一級濾液的濃度較稀，若全部制備成硅鋁膠回用至NaY分子篩合成過程存在一定的難度和經濟性不足，則晶化母液和一級濾液的回用比例也是有限的。經理論計算在晶化母液和一級濾液的混合液中仍有10％～13％的氧化硅無法得到有效回用，只能進入罐5和酸發生中和反應，經過沉淀、過濾，形成濾渣，然后至濾渣廠進行填埋。該過程在一定程度上造成了硅源的浪費，同時增加了廢渣的量，增加了后處理的成本。

經過后續第二、三、四級的洗滌過濾，形成了各級含硅濾液，統稱為二級濾液，由于洗滌級數的增加，水洗量增大，濾液中的氧化硅濃度明顯降低，較低時甚至達到10g/L以下，且懸浮物有所增加，通常將各級洗滌濾液匯集存儲于罐3中。由于這部分二級濾液的氧化硅濃度過低，量大，回用較為困難，現有工藝中大多是將二級濾液沉降后，將濾液導入罐5，和上述多余的母液、一級濾液一起混合進行處理直至濾渣廠填埋。

上述過程主要涉及沉降后的上層濾液的處理工藝，而由罐4沉降后的濾渣以及罐3沉降后的濾渣則會集中收集于罐6中，并回用至帶濾機用以回收殘留的NaY分子篩，提高分子篩的收率。因此可以看出，現有的方法對NaY晶化母液和濾液的收集、回用工序較長，且通常對懸浮物有苛刻的要求(通常要求≤500mg/l)。