[发明专利]一种循环利用母液合成硅铝磷分子筛的方法

说明书

本发明涉及一种循环利用母液合成硅铝磷分子筛的方法，属于分子筛合成领域。在分子筛晶化完成后直接与冷凝设备连接进行减压蒸馏，在实现母液浓缩的同时，有效的利用了晶化体系中大量的余热，节约了能源。同时，浓缩后的产物经固液分离通过输液泵直接加入到下一轮的晶化体系中进行循环利用，实现了母液的零排放，缩短了工艺流程，且母液中的微晶粒子可缩短下一轮分子筛的晶化时间，提高分子筛的结晶度，降低了生产成本，提高了生产效率。

技术领域

本发明涉及一种循环利用母液合成硅铝磷分子筛的方法，属于分子筛合成领域。

背景技术

分子筛是指具有均匀的微孔，其孔径与一般分子大小相当的一类物质。分子筛的应用非常广泛，可以作高效干燥剂、选择性吸附剂、催化剂、离子交换剂等。常用的分子筛为结晶态的硅酸盐或硅铝酸盐，是由硅氧四面体或铝氧四面体通过氧桥键相连而形成分子尺寸大小的孔道和空腔体系，因吸附分子大小和形状不同而具有筛分大小不同的流体分子的能力。分子筛材料在许多领域有着广泛的应用，如微孔分子筛作为主要的催化材料、吸附分离材料和离子交换材料，在石油加工、石油化工、精细化工以及日用化工中起着越来越重要的作用。

目前，分子筛的合成主要采用水热合成法，但由于该方法对原料的利用率较低，所以在分子筛晶化完成后的母液中含有大量未反应的原料和大量含有模板剂的水。因此，将母液回收利用一方面可以为下一步合成分子筛提供部分或全部原料，避免了原料的浪费，降低了生产成本；另一方面母液中含有的微晶可以作为下一步合成分子筛的晶种，提高了分子筛的合成效率；此外还可以实现母液的零排放，减轻对环境的污染。

中国专利CN1230466A、CN1500726A、CN1500722A、CN1500724A分别公开了用母液合成ZSM-5、MCM-49、MCM-22、MCM-56的方法。中国专利CN 103979572B公开了一种循环利用母液改性合成分子筛的方法，达到分子筛改性与母液循环利用的目的。中国专利CN101121522A公开了一种磷铝分子筛合成母液的利用方法，回收磷铝分子筛的晶化母液用于同类型磷铝分子筛的合成，母液的循环利用有效提高了分子筛的收率，母液中分子筛微晶的存在缩短了分子筛晶化的时间。CN1631780A公开了一种利用生产NaA分子筛的晶化母液代替原有水玻璃提供硅源，节省了生产成本。中国专利CN101935050A将磷酸硅铝分子筛的母液分别与混合铝源和混合磷源混合后加入模板剂、硅源和晶种制备初始凝胶混合物，实现了母液的零排放。中国专利CN103706393A在制备低碳烯烃耐磨催化剂微球时，将分子筛晶化母液作为粘结剂加以利用，节约了生产成本。

由于分子筛母液中含有大量的水，在实际工业生产过程中母液很难一次性全部利用，因此需要对母液进行改性处理（如：除去多余的水分或补充分子筛合成所需原料）后才能进行循环利用。同时，分子筛晶化完成后体系温度比较高，含有大量余热，而上述公开专利中都是对母液回收后再进行浓缩利用，并未涉及到利用分子筛净化后体系中大量的热量来进行母液的浓缩处理，这便不可避免的造成了能源的浪费，增加了生产成本，降低了生产效率。

发明内容

本发明提供一种循环利用母液合成硅铝磷分子筛的方法，其工艺在一种新型分子筛合成设备上进行，在分子筛晶化完成后将反应釜与冷却设备连接，利用体系中的余热对合成产物进行减压蒸馏，得到浓缩后的母液，并实现循环利用母液合成硅铝磷分子筛的目的。该工艺方法简单，节能环保，提高了生产效率，降低了生产成本。

该方法的步骤：

（1）将铝源、磷源、硅源、模板剂和水配制分子筛的初始溶胶，加入到水热反应釜进行晶化；

（2）晶化结束后将所述水热反应釜与冷凝设备连接，并控制连接在所述冷凝设备上的的真空泵开启与关闭，对体系进行减压蒸馏；减压蒸馏过程中，水热反应釜中温度从晶化温度自然降到指定温度后对所述水热反应釜进行保温加热；