一種催化劑生產(chǎn)廢渣的利用方法技術(shù)

一種催化劑生產(chǎn)廢渣的利用方法，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，過濾；(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以及水混合打漿，過濾，干燥后于500～700℃焙燒，得到活性載體。將所述活性載體、超穩(wěn)Y型分子篩、氧化鋁粘結(jié)劑以及粘土打漿、噴霧干燥得到裂化催化劑。所得到的催化裂化催化劑裂化活性高、活性穩(wěn)定性高、干氣和焦炭產(chǎn)率低。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種催化裂化催化劑生產(chǎn)產(chǎn)生的廢渣的利用方法。
技術(shù)介紹
裂化催化劑的生產(chǎn)通常包括合成活性組分(一般是分子篩)、將活性組分和基質(zhì)混合打漿、噴霧干燥成型、洗滌等工序，在生產(chǎn)過程中會產(chǎn)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(chǎn)中產(chǎn)生的廢渣可分為分子篩廢渣和催化劑廢渣。(I)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(zhì)——低模數(shù)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(fā)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(tài)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(chǎn)生的固體粉末廢料一起排到污水處理廠，經(jīng)過濾即得到分子篩廢渣。這些廢渣中含有大量的SiO2^Al2O3, RE2O3 和 SO廣等，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(chǎn)生排放物；噴霧干燥成型、焙燒產(chǎn)生的粉塵經(jīng)水捕集后排入污水處理系統(tǒng)，洗滌、交換等后處理過程產(chǎn)生含固體廢液也進入污水處理系統(tǒng)，這些廢液的混合物經(jīng)過濾后得到催化劑廢渣。催化劑廢渣的主要成份包括Si02、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(wěn)定性不好，經(jīng)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。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)要解決的技術(shù)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，本專利技術(shù)要解決的另外技術(shù)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。本專利技術(shù)提供一種活性載體的制備方法，該方法包括(I)將催化劑廢渣干燥；(2)將步驟(I)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、洗漆;(3)將步驟(2)得到的物料在450 750°C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°C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O. 5 3 I。本專利技術(shù)還提供一種 活性載體，該載體材料由上述方法得到。本專利技術(shù)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(wěn)Y型分子篩、15 35重量％氧化鋁粘結(jié)劑和O 42重量％粘土。本專利技術(shù)還提供所述裂化催化劑的制備方法，包括(I)按照本專利技術(shù)提供的催化劑廢渣的利用方法制備活性載體材料；(2)將步驟⑴得到的活性載體材料與超穩(wěn)Y型分子篩、包括氧化鋁粘結(jié)劑的基質(zhì)以及水打漿，然后噴霧干燥得到催化劑粉體顆粒，所述的基質(zhì)含或不含高嶺土。本專利技術(shù)提供的活性材料制備方法，利用催化劑廢渣與分子篩廢渣作為合成原料合成用于裂化催化劑的活性載體，與現(xiàn)有催化劑廢渣利用方法相比，具有以下優(yōu)點(I)對干燥后的廢渣先離子交換，后焙燒，再進行離子交換處理，去除雜質(zhì)的效果較理想，可克服將催化劑廢渣直接交換效果不佳的弊端，降低催化劑廢渣中含有的雜質(zhì)(例如Γ、Mg2+、Ca2+、Fe2+等，)對所合成材料性能的不良影響,并可對載體的性質(zhì)進行調(diào)節(jié)，所制備載體的反應性能更好更穩(wěn)定；(2)催化劑廢渣中的鋁含量較低，而分子篩廢渣中的鋁含量較高，并且其含量有時候會波動，將兩者進行混合打漿均質(zhì)化，可靈活調(diào)節(jié)活性載體的鋁含量，使活性載體材料具有合適的氧化鋁含量，有利于所制備的活性載體的強度等性能穩(wěn)定；(3)所制備的活性載體具有較高的裂化活性，用其代替高嶺土載體制備催化劑，較未使用該活性載體的催化劑具有更強的重油轉(zhuǎn)化能力，較現(xiàn)有利用催化劑產(chǎn)生廢渣制備的催化劑具有更高的活性穩(wěn)定性。本專利技術(shù)所制備的催化劑，與現(xiàn)有利用催化劑廢渣作填料制備的催化劑相比，輕油微反評價初始活性相當，平衡活性更高，水熱穩(wěn)定性更好，經(jīng)過長時間老化以后活性依然較高，用于重油催化劑裂化，重油裂化能力強，焦炭和干氣選擇性好，汽油和液化氣產(chǎn)率高。具體實施例方式本專利技術(shù)提供的活性載體制備方法，步驟(I)中先將催化劑廢渣于一定溫度下干燥，以破壞廢渣中的膠體結(jié)構(gòu)，以便于后續(xù)的洗滌去除廢渣中的雜質(zhì)，并對廢渣進行改性。所述干燥的溫度優(yōu)選為100 150°C。所述干燥優(yōu)選為烘干，干燥時間優(yōu)選為I 2小時。本專利技術(shù)提供的活性載體制備方法，步驟(2)中交換的溫度為30 80°C，pH值為2 3，交換時間O. 2 2小時，廢渣(以干基計)與銨鹽(或堿金屬鹽)的重量比5 10 1，交換溶液中的水與廢渣的重量比為5 20 I ;所述的銨鹽為硝酸銨和/或氯化銨，所述的堿金屬鹽為氯化物或硝酸鹽。優(yōu)選所用的交換鹽為銨鹽。所述洗滌為現(xiàn)有方法，例如用去離子水洗滌，通常按照交換后的廢渣固體水=I 5 20的比例洗漆，以除去交換出來的游離的雜離子，溫度可以是常溫，也可以加熱。交換洗滌的過程中通常還包括過濾的步驟，通常是交換后將混合物進行過濾，然后將濾餅洗滌并過濾。本專利技術(shù)提供的活性載體制備方法，步驟(3)中用銨鹽或堿金屬鹽進行交換，交換的條件包括交換的溫度為30 80°C，交換時間O. 2 2小時，廢渣(以干基計)與銨鹽(或堿金屬鹽)的重量比為10 20 1，ρΗ值為2 4，交換溶液中水與廢渣的重比為5 20 I。步驟(3)所述焙燒的時間為I 2小時；焙燒的溫度優(yōu)選為500 700°C。所述的銨鹽優(yōu)選為氯化銨和/或硝酸銨，所述的堿金屬鹽優(yōu)選為氯化鈉或硝酸鈉。所述洗滌為現(xiàn)有方法，例如用去離子水洗滌，通常按照交換后的廢渣固體水=I 5 20的比例洗滌，以除去交換出來的游離的雜離子，溫度可以是常溫，也可以加熱。交換過程通常還包括過濾的步驟。優(yōu)選的，步驟(3)得到的產(chǎn)物中，F(xiàn)—含量不超過O. 9重量％，Na2O不超過0.6重量％, CaO不超過2. 5重量％, Fe2O3不超過I重量％ ;更優(yōu)選CaO不超過I. 5重量％本專利技術(shù)提供的活性載體制備方法，步驟(4)中將步驟(3)得到的物料與分子篩廢渣以及水混合形成漿液，步驟(4)形成的漿液的固含量為20 40重量％，優(yōu)選所得到的漿液用剪切機剪切5 60min優(yōu)選10 20min進行均質(zhì),使物料混合均勻，然后過濾，過濾后干燥后再于500 700°C焙燒，焙燒時本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種活性載體的制備方法，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，過濾；(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以及水混合漿化，過濾，干燥后于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。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：周健，苗鵬杰，
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石油化工科學研究院，
類型：發(fā)明
國別省市：