[发明专利]一种催化裂化催化剂胶渣的高效利用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种催化裂化催化剂胶渣的高效利用方法，属于固体废弃物的处理及应用领域。

背景技术

现代催化裂化(FCC)催化剂生产工艺主要包括分子筛合成、分子筛改性和催化剂制备三个过程，在这三个过程中均会产生大量的废水。废水中含有大量的固体悬浮物，无法直接排放。为了确保符合废水排放标准，需对废水中的固体悬浮物进行沉降、过滤及切渣等操作，从而产生大量的以Al₂O₃和SiO₂为主要成分的催化裂化催化剂胶渣。目前许多催化剂生产厂家一般都将胶渣直接废弃处理，未做重新利用，造成Si、Al等资源的大量流失和浪费。同时，将胶渣废弃填埋会占用大量的土地资源，且胶渣进入土壤，随自然循环进入水中，会造成土壤和水资源的污染，带来严重的环境问题，严重威胁人类的生存环境。

近年来对胶渣的处理问题逐渐引起了研究者的广泛关注。胶渣回用技术例如作为建筑材料和填料、提取稀土等，由于各自的局限性均未能大规模工业化。对以硅铝为主要生产原料的催化剂生产企业来说，若以胶渣为原料生产NaY分子筛，不仅对胶渣进行高效回用，减轻企业“三废”治理的压力，而且有利于企业生产成本的降低，提高了经济效益，达到“变废为宝”的目的。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种催化裂化催化剂胶渣的高效利用方法。该方法是在分析FCC催化剂胶渣组成的基础上，首先将胶渣经过一定的预处理，然后在结构导向剂的作用下利用水热晶化法合成超细Y型分子筛。

术语说明：

催化裂化催化剂胶渣：本发明所述的催化裂化催化剂胶渣是指催化裂化(FCC)催化剂生产中产生的废水中的固体悬浮物经沉降、过滤及切渣等操作，得到的以Al₂O₃和SiO₂为主要成分的废渣。

本发明的技术方案如下：

一种催化裂化催化剂胶渣的高效利用方法，步骤如下：

(1)按质量比为1：(1.1～1.4)将催化裂化催化剂胶渣和氢氧化钠混合均匀，于600～700℃焙烧2～3h，得活化胶渣；

(2)室温下将氢氧化钠、偏铝酸钠、硅溶胶和蒸馏水按照Na₂O：Al₂O₃：SiO₂：H₂O＝(16～20)：1：(16～20)：(280～300)摩尔比混合，搅拌1～2h，静置陈化12～24h后得到导向剂；

(3)将步骤(1)的到的活化胶渣、步骤(2)中得到的导向剂、蒸馏水和硅溶胶混合均匀，得到摩尔组成为Na₂O：Al₂O₃：SiO₂：H₂O＝(6.5～7.5)：1：(9～10)：(145～155)的混合物；然后将所得的混合物在65～90℃晶化12～24h，反应结束后抽滤、洗涤、干燥即得固体产品。

根据本发明，优选的，步骤(1)中所述的催化裂化催化剂胶渣和氢氧化钠的质量比为1：(1.2～1.3)，焙烧温度为630～680℃。

根据本发明，优选的，步骤(2)中所述的氢氧化钠、偏铝酸钠、硅溶胶和蒸馏水按照Na₂O：Al₂O₃：SiO₂：H₂O＝(18～19)：1：(18～19)：(290～295)摩尔比混合。

根据本发明，优选的，步骤(3)中混合物中的摩尔组成为Na₂O：Al₂O₃：SiO₂：H₂O＝7.5：1：9：150，晶化温度为70℃，干燥温度为95～105℃。

本发明方法得到产物为超细Y型分子筛，所得Y型分子筛的比表面可达到600m²·g^-1以上，硅铝比可达4.5，粒度集中在200nm。

本发明先将催化裂化催化剂胶渣与氢氧化钠进行焙烧活化，最大限度的利用催化裂化催化剂胶渣中的硅和铝，通过活化步骤，制得的活化胶渣为碱性物质，晶化过程不需要加入氢氧化钠即可完成反应。

本发明的有益效果