[发明专利]一种催化剂生产废渣的利用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种催化裂化催化剂生产产生的废渣的利用方法。

背景技术

裂化催化剂的生产通常包括合成活性组分(一般是分子筛)、将活性组分和基质混合打浆、喷雾干燥成型、洗涤等工序，在生产过程中会产生大量的废水，废水中的固形物沉降、过滤后形成大量的固体废渣。

催化裂化催化剂生产中产生的废渣可分为分子筛废渣和催化剂废渣。

(1)分子筛废渣。目前裂化催化剂活性组分的合成通常包括分子筛的合成和分子筛的改性。分子筛合成过程是在液相中进行的，其排放物主要为晶化母液和洗涤废液，这两种废液中含有相同的碱性硅酸盐物质——低模数水玻璃(硅酸钠)，这种碱性硅酸盐遇到其它过程排出的酸性污水后，立即发生沉淀。分子筛改性过程包括离子交换、干燥以及高温焙烧等过程；离子交换过程是在水相或湿态下进行的，主要排放废物是含铵盐的废液，在某些情况下也排放含稀土盐的废液，这些废液均呈酸性(pH约为4)，这些酸性废液与分子筛合成过程中排放的碱性废液相遇生成沉淀物。这些废液与分子筛干燥及焙烧等过程产生的固体粉末废料一起排到污水处理厂，经过滤即得到分子筛废渣。这些废渣中含有大量的SiO₂、Al₂O₃，RE₂O₃和SO₄^2-等，还含有少量的Na⁺、Mg²⁺、P、Cl^-、Ca²⁺、MnO₂和Fe₂O₃等，这些成分以分子筛例如各种ZSM-5、Y型分子筛、无定形的硅(铝)胶的形式存在。

(2)催化剂废渣。裂化催化剂制造过程包括成胶、喷雾干燥成型、焙烧、洗涤、交换、干燥过程，这些过程排放的废物收集后过滤得到催化剂废渣。其中，成胶几乎不产生排放物；喷雾干燥成型、焙烧产生的粉尘经水捕集后排入污水处理系统，洗涤、交换等后处理过程产生含固体废液也进入污水处理系统，这些废液的混合物经过滤后得到催化剂废渣。催化剂废渣的主要成份包括SiO₂、Al₂O₃，RE₂O₃、CaSO₄，并含有少量的Na⁺、Mg²⁺、P、Cl^-、K₊、Ca²⁺、TiO₂和Fe₂O₃等，这些成份可能以催化剂颗粒、硅铝胶、粘土等多种形式存在。

一种利用催化剂废渣的方法是将催化剂废渣作为催化剂填充物或载体制备裂化催化剂。CN1150301C公布了一种含有催化剂厂废渣的石油裂化催化剂及其制备方法，是以催化剂厂的外排废渣代替裂化催化剂中的一部分载体填充物如天然粘土或全合成载体。然而该方法制备的催化剂虽然轻油微反初始活性比较高，但水热稳定性不好，经过长时间老化以后活性迅速下降，重油裂化能力不高，焦炭和干气选择性较差。

发明内容

本发明要解决的技术问题之一是提供一种利用裂化催化剂废渣制备裂化催化剂活性载体的新方法以及由该方法制备的活性载体，本发明要解决的另外技术问题是提供所制备活性载体在裂化催化剂制备中的应用方法。

本发明提供一种活性载体的制备方法，该方法包括：

(1)将催化剂废渣干燥；

(2)将步骤(1)得到的物料与铵盐水溶液或碱金属盐水溶液接触进行离子交换、洗涤；

(3)将步骤(2)得到的物料在450～750℃下焙烧，然后交换、洗涤、过滤；

(4)将步骤(3)得到的物料与分子筛废渣混合打浆，过滤，干燥后再于500～700℃焙烧，以干基计，步骤(3)得到的物料与分子筛废渣的重量比为0.5～3∶1。

本发明还提供一种活性载体，该载体材料由上述方法得到。

本发明进一步提供一种裂化催化剂，按干基计，该催化剂包括5～42重量％的所述活性载体、30～40重量％超稳Y型分子筛、15～35重量％氧化铝粘结剂和0～42重量％粘土。

本发明还提供所述裂化催化剂的制备方法，包括：

(1)按照本发明提供的催化剂废渣的利用方法制备活性载体材料；