[發明專利]一種利用甲醇制烯烴廢催化劑制備氧化鋁及含磷肥料的方法

有效

• 申請號: 201811433062.6
• 申請日: 2018-11-28
• 公開（公告）號: CN109455747B
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 牟保繼;李宗華;趙潤蓮;趙蕊蕊;馬婧舒;劉曉婷
• 申請（專利權）人: 陜西好一化工科技有限公司
• 主分類號: C01F7/32
• 分類號: C01F7/32;C01F7/02;C05G1/00
• 代理公司: 杭州仁杰專利代理事務所(特殊普通合伙) 33297
• 代理人: 胡寅旭

本發明涉及磷酸硅鋁分子篩回收利用技術領域，尤其是公開了一種利用甲醇制烯烴廢催化劑制備氧化鋁及含磷肥料的方法，通過將廢催化劑煅燒分解后，通過硫酸鋁銨分解法回收得到高純度的氧化鋁，通過酸解熟化得到硅磷氮三元素復混肥料。本發明工藝步驟簡單，過程穩定可控，可操作性強，可同時生產純度大于99％的高純Al₂O₃和有效養分大于30％的硅磷氮三元素復混肥料，實現對甲醇制烯烴廢催化劑的回收利用，減少廢催化劑對環境的污染，對發展我國的煤化工具有重要的意義。

技術領域

本發明涉及磷酸硅鋁分子篩回收利用技術領域，尤其是涉及一種利用甲醇制烯烴廢催化劑制備氧化鋁及含磷肥料的方法。

背景技術

低碳烯烴(乙烯、丙烯)是石油化學工業最重要的基礎原料，目前其工業生產主要依賴于石油路線。由于石油資源日漸枯竭，研發天然氣基、煤基和生物基路線合成低碳烯烴已成為熱點。其中，以煤、天然氣等為原料經由甲醇合成低碳烯烴(Methanol ToOlefins，簡稱MTO)技術備受關注，是目前在技術經濟上具有較強競爭力的合成路線。

MTO反應最適宜的催化劑為SAPO系列催化劑(磷酸硅鋁分子篩)，但SAPO系列催化劑極易因結焦而失活，在較高反應溫度和較高空速條件下，單程壽命較短，另外，甲醇制烯烴反應的技術特點決定了該反應是在具有連續反應再生的循環流化床中進行，會因磨耗不斷產生粒度分布不符合流態化要求而無法再參與反應的催化劑廢粉。如果廢棄上述SAPO系列廢催化劑廢將會給環保帶來問題，并且催化劑價格又較高。因此，若對上述SAPO系列廢催化劑進行回收利用，可降低減少廢催化劑對環境的污染，對于發展我國的煤化工具有重要的意義。

申請公布號CN106540744A的中國專利公開了用于硅鋁磷分子篩微球催化劑的回用方法，是將回用的催化劑做為合成SAPO類分子篩的部分原料。該方法采用回用的微球催化劑、硅源、鋁源、磷源、模板劑及去離子水作為原料，或可以添加一定金屬，按照一定比例混合均勻，在150-250℃下晶化12-48小時得到分子篩液，再經過洗滌、干燥得到SAPO類分子篩或Me-SAPO分子篩原粉。該回用方法只能對催化劑制備過程中所產生的少量細粉回收利用，并不適合對甲醇制烯烴廢催化劑的回收利用。

發明內容

本發明是為了提供一種工藝步驟簡單，過程穩定可控，可操作性強的利用甲醇制烯烴廢催化劑制備氧化鋁及含磷肥料的方法，通過該方法可同時生產純度大于99％的高純Al₂O₃和有效養分大于30％的硅磷氮三元素復混肥料，實現對甲醇制烯烴廢催化劑的回收利用，減少廢催化劑對環境的污染，對發展我國的煤化工具有重要的意義。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

本發明的一種利用甲醇制烯烴廢催化劑制備氧化鋁及含磷肥料的方法，包括以下步驟：

(1)將廢催化劑與分解助劑混合均勻后送入回轉窯內進行一次煅燒，冷卻，得一次煅燒料。SAPO系列催化劑具有穩定的氧鍵結構，本發明中通過加入分解助劑使廢催化劑中穩定的氧鍵結構能在分解助劑的作用下發生斷裂，破壞SAPO的骨架多孔結構，使其變為利于酸解的氧化物組成分子，同時促進廢催化劑中的有機化合物結焦完全燃燒變為二氧化碳和水，消除有害的含碳有機化合物。

(2)將一次煅燒料與硫酸銨混合后送入盤式隧道窯進行二次煅燒，冷卻，得二次煅燒料。一次煅燒料與硫酸銨混合進行二次煅燒反應以使一次煅燒料中的氧化鋁與硫酸銨反應生成硫酸鋁銨。

(3)將二次煅燒料加入硫酸溶液中浸出，冷卻，過濾，得含有硫酸鋁銨的濾液及含SiO₂、P₂O₅的濾出物。通過酸液浸出使硫酸鋁完全溶解，便于進行固液分離。