[發(fā)明專利]A型沸石分子篩及其制備方法和應(yīng)用

有效

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• 申請日: 2019-12-26
• 公開（公告）號: CN111017951B
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 閆文付;王彬宇;于吉紅;王健羽;楊雙華;王金良;魏廉敏;孫藝菲;王玉璞
• 申請（專利權(quán)）人: 河北欣芮再生資源利用有限公司
• 主分類號: C01B39/14
• 分類號: C01B39/14
• 代理公司: 北京酷愛智慧知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11514
• 代理人: 劉娟

本發(fā)明涉及一種A型沸石分子篩及其制備方法和應(yīng)用，所述方法包括如下步驟：首先將裂化催化廢催化劑與氫氧化鈉混合后研磨得到粉末，放入密閉容器中進行活化反應(yīng)后冷卻，倒入晶化反應(yīng)容器中，然后加入水并攪拌；向溶液中加入硅溶膠；將產(chǎn)物水熱晶化，依次進行過濾、洗滌和干燥，得到A型沸石分子篩。本發(fā)明的A型沸石分子篩的制備方法，使用FCC廢催化劑為原料代替純化學(xué)試劑，在解決了FCC廢催化劑處理的同時，大大降低了沸石分子篩的生產(chǎn)成本。既符合循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展戰(zhàn)略，又能產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟效益。較低溫度(160℃?200℃)的固相熔堿原料活化方法，相較傳統(tǒng)的高溫(600℃以上)原料活化方法，節(jié)省了大量的能源。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于裂化催化廢催化劑綜合利用領(lǐng)域，具體涉及一種A型沸石分子篩(LTA結(jié)構(gòu))及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

裂化催化(Fluid Catalytic Cracking，F(xiàn)CC)是將石油中的重質(zhì)油料加工成汽油、柴油、低烯烴等高價值產(chǎn)品的重要工藝之一，F(xiàn)CC催化劑是重質(zhì)油轉(zhuǎn)化過程中使用量最大催化劑。由于反應(yīng)過程伴隨著積碳、燒結(jié)和重金屬中毒等因素，F(xiàn)CC催化劑需要頻繁地報廢以及再填充。目前，我國報廢的FCC廢催化劑在15萬噸以上。2016年環(huán)保部新頒布的《國家危險廢物名錄》中，明確將廢FCC催化劑定性為危險廢物(危險特性T)，必須按照危險固體廢物處置要求進行填埋處理。填埋處理方法只實現(xiàn)了廢催化劑空間上的轉(zhuǎn)移，并未根除廢催化劑對氣候、環(huán)境、經(jīng)濟等方面的負面影響。此外，廢催化劑中含有的豐富的硅鋁物質(zhì)，以及有價金屬元素等具有著潛在的商用價值。因此，經(jīng)濟且合理地利用及消耗FCC廢催化劑的問題已迫在眉睫。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個目的在于提出一種A型沸石分子篩的制備方法。

本發(fā)明的A型沸石分子篩的制備方法，包括如下步驟：S101：首先將裂化催化廢催化劑與堿源混合后研磨得到粉末，再將所述粉末放入密閉容器中加熱至160℃～210℃進行活化反應(yīng)后冷卻；S102：將所述步驟S101得到的粉末倒入晶化反應(yīng)容器中，然后加入水并攪拌均勻；S103：向所述步驟S102得到的溶液中加入硅源，并攪拌；S104：將步驟S103得到的產(chǎn)物在75℃～120℃溫度下水熱晶化4h～12h；S105：將步驟S104得到的產(chǎn)物依次進行過濾、洗滌至pH為8.5～9.5和干燥，得到A型沸石分子篩。

本發(fā)明的A型沸石分子篩的制備方法，使用FCC廢催化劑為原料代替純化學(xué)試劑，在解決了FCC廢催化劑處理的同時，大大降低了沸石分子篩的生產(chǎn)成本。既符合循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展戰(zhàn)略，又能產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟效益。較低溫度(160℃-200℃)的固相熔堿原料活化方法，相較傳統(tǒng)的高溫(600℃以上)原料活化方法，節(jié)省了大量的能源。與此同時，固相熔堿原料活化方法能夠破環(huán)原料中原有的晶體結(jié)構(gòu)，是能生產(chǎn)出符合行業(yè)標準的A型沸石分子篩的關(guān)鍵步驟。

另外，本發(fā)明上述的A型沸石分子篩的制備方法還可以具有如下附加的技術(shù)特征：

進一步地，在所述步驟S101中，所述廢催化劑的重量份數(shù)為0.7份～0.8份，所述堿源的重量份數(shù)為1份～2份；所述堿源包括氫氧化鈉和/或碳酸鈉。

進一步地，在所述步驟S102中，攪拌時間為3.5h～4.5h。

進一步地，在所述步驟S102中，所述水的重量份數(shù)為5份～22份。

進一步地，在所述步驟S103中，所述硅源的重量份數(shù)為0.09份～0.1份。

進一步地，在所述步驟S103中，所述硅源中的氧化硅、氧化鋁、氧化鈉和水的摩爾比為(1.6～3):1:(2～7.5):(100～400)，所述硅源至少為白炭黑、硅酸鈉和硅溶膠中的一種。

進一步地，在所述步驟S105中，干燥的溫度為115℃～125℃，干燥的時間為5h～7h。

進一步地，在所述步驟S101中，活化反應(yīng)的時間為1h～4h。