[發(fā)明專利]FCC廢催化劑作為吸附劑處理廢水污染物的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910199552.2
• 申請日: 2019-03-15
• 公開（公告）號(hào): CN111689544A
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉政偉;張宏哲;房師平;張志遠(yuǎn);郭磊;牟桂琴
• 申請（專利權(quán)）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青島安全工程研究院
• 主分類號(hào): C02F1/28
• 分類號(hào): C02F1/28;C02F101/20;C02F101/22;C02F101/30;C02F101/32;C02F101/34;C02F101/38
• 代理公司: 上海碩力知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31251
• 代理人: 張惠明

本發(fā)明涉及一種FCC廢催化劑作為吸附劑處理廢水污染物的方法，主要解決現(xiàn)有技術(shù)中FCC廢催化劑利用價(jià)值低、廢水處理成本高的問題。本發(fā)明通過采用一種FCC廢催化劑作為吸附劑處理廢水污染物的方法，以未改性的FCC廢催化劑或酸改性后的FCC廢催化劑作為吸附劑，控制廢水溶液pH為2?12、溫度為20?95℃、固液比為0.1?100mg/L，吸附廢水中重金屬離子和/或有機(jī)污染物；所述重金屬離子為Hg²⁺、Cu²⁺、Ni²⁺、Cd²⁺、Pb²⁺、Zn²⁺、Cr³⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、Mn²⁺中的至少一種，所述有機(jī)污染物為酚類、芳烴、腈類、醛類、苯胺、硝基苯、甲基橙、氨氮中的至少一種的技術(shù)方案較好地解決了上述問題，可用于處理廢水污染物中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種FCC廢催化劑作為吸附劑處理廢水中重金屬離子和有機(jī)污染物的方法。

背景技術(shù)

流化催化裂化(fluid catalytic cracking,FCC)是石油煉制工業(yè)普遍采用的重質(zhì)油輕質(zhì)化加工工藝之一，其采用的FCC催化劑分為無定形硅酸鋁催化劑和分子篩催化劑，均以氧化硅和氧化鋁為主要成分，其在使用過程中，因經(jīng)受高溫、毒物、結(jié)焦、機(jī)械磨損、熱崩碎等沖擊而使催化劑活性下降，反應(yīng)選擇性變差，成為廢催化劑。

目前，國內(nèi)FCC廢催化劑一般采用填埋法處理，而廢催化劑填埋處置不僅占用大量土地資源，且未實(shí)現(xiàn)廢催化劑再利用，因此，如何合理處置FCC廢催化劑一直是業(yè)內(nèi)人士所關(guān)注的重要課題。

新鮮FCC催化劑是一種多孔性物質(zhì)，多為微孔，平均孔徑為4-7nm，具有極大的比表面積，高達(dá)600-900m²/g，是一種良好吸附劑。雖然FCC廢催化劑因經(jīng)受高溫、毒物、結(jié)焦、機(jī)械磨損、熱崩碎等沖擊而使催化劑化學(xué)反應(yīng)活性和選擇性下降，但催化劑比表面積僅有少量下降，仍高達(dá)100-300m²/g,具有較強(qiáng)吸附能力，可作吸附劑使用。

美國專利US3960760A介紹，F(xiàn)CC廢催化劑在一定溫度下，經(jīng)NaOH水溶液活化處理后，可作為水吸附劑去除下水道污水中銨離子和工業(yè)廢水中重金屬離子以凈化城市或工業(yè)廢水，不僅可以減少廢催化劑粉塵填埋而造成的粉塵污染和土地浪費(fèi)，而且可使廢物得以充分利用。該專利主要是利用未經(jīng)處理的或經(jīng)NaOH堿性活化的FCC廢催化劑吸附重金屬離子，堿活化會(huì)破壞FCC廢催化劑鋁-硅酸鹽骨架。文獻(xiàn)“國外催化裂化廢催化劑處理和利用”(期刊：石油化工環(huán)境保護(hù)，1989)介紹美國莫比爾公司利用不經(jīng)任何處理的FCC廢催化劑作為一種吸附劑，吸附廢水中溶解性和固體有害化學(xué)品。該文獻(xiàn)利用的是未經(jīng)處理的FCC廢催化劑，部分情況下會(huì)發(fā)生催化劑表面重金屬離子溶解到廢水中的現(xiàn)象，且未活化的廢催化劑比表面積較酸活化的比表面積小很多，且該文獻(xiàn)主要用于有機(jī)物污染物。

目前市場上活性炭吸附劑價(jià)格約1萬元/t，顆粒白土型吸附劑約4500元/t，使用周期一般為2-3個(gè)月，使用價(jià)格昂貴。而一個(gè)100萬噸/年的催化裂化裝置，每年要排出幾千噸廢催化劑。因此與目前普遍使用的常規(guī)活性炭或白土相比，利用未改性的FCC廢催化劑或改性后的FCC廢催化劑作廢水處理吸附劑，利用其較大的比表面積，實(shí)現(xiàn)“以廢治廢”，既降低廢水處理成本，又為廢催化劑找到了出路，將會(huì)產(chǎn)生較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有技術(shù)中FCC廢催化劑利用價(jià)值低、廢水處理成本高的問題，提供一種新的FCC廢催化劑作為吸附劑處理廢水污染物的方法，具有FCC廢催化劑利用價(jià)值高、廢水處理成本低的優(yōu)點(diǎn)。