[发明专利]一种微波辅助再生FCC废催化剂方法

说明书

本发明涉及一种微波辅助再生FCC废催化剂方法，属于二次资源综合回收利用技术领域。该方法首先将FCC废催化剂，以浓度为0.1~0.8mol/L的氢氧化钠溶液为溶剂，在微波辐射、50~100℃条件下碱浸10~60min脱除FCC废催化剂中一部分的钒，得到浸出渣和含钒的浸出液。将碱浸后得到浸出渣，以浓度为1wt%~8wt%的盐酸溶液为溶剂，在微波辐射、50~100℃条件下酸浸10~60min，得到富含稀土、铁、钒、镍的浸出液和具有晶格结构的硅铝盐分子筛的浸出渣，从而实现稀土元素的回收，铁、钒、镍金属的脱除，而且最主要的是还能保留住分子筛的结构，可以用来制备新FCC催化剂。该方法具有处理工艺简单，操作时间短，得到浸出渣中硅铝盐分子筛结构完整。

技术领域

本发明涉及一种微波辅助再生FCC废催化剂方法，属于二次资源综合回收利用技术领域。

背景技术

催化裂化(FCC)是炼油企业由重质油料生产汽油、柴油、低碳烯烃等高价值产品的核心技术之一。FCC催化剂是石油冶炼过程中使用量最大的催化剂，目前我国FCC催化剂的使用量在15万吨/年以上。随着原油日益重质化和劣质化，原油在催化裂化过程中，原油中的金属化合物会完全分解，并积留在FCC催化剂上。随着FCC催化剂的不断循环利用，FCC催化剂上沉积的金属会逐渐增多，导致活性和重油转化能力都下降，因此裂解工厂每日需要排放大量的废催化剂，并补充等量的新催化剂。预计每年FCC废催化剂的增加量约为5%，很快就会突破每年产生20万吨的FCC废催化剂。

首先，FCC废催化剂由沸石（分子筛）构成，是以SiO₂和Al₂O₃为主要成分的，具有晶格结构的结晶硅铝盐，具有较大的比表面积和孔体积。FCC废催化剂虽然失去了催化活性，但其内部结构并未遇到完全破坏，仍然有一定的利用价值。其次，我国稀土在石化催化领域中的消费量占稀土总消费量的10%以上。随着资源的日益短缺，从石油化工催化剂废料中回收有价稀土成分具有很好的社会和经济效益。此外，废FCC催化剂中一般含有较高比例的金属，如钒、镍、铁、钙等。这些金属含量高、中毒严重的废FCC催化剂一般很难再生，并被作为固体废弃物进行填埋，这样不仅会浪费大量的资源，且会对人类的生存环境构成严重威胁。因此，如何有效处理这类FCC废催化剂对石油化工行业起到了极大重要作用。

中国专利CN201310290526.3 公开一种从废FCC催化剂采用盐酸浸出-盐酸氯化-萃取-选择性沉淀等步骤回收Ni，其Ni回收率可达72.7%。中国专利CN 201310290760.6 公开一种从废FCC催化剂采用盐酸萃取-盐酸酸化-萃取-离子交换法回收钒，该方法得到V₂O₅的产品纯度高，达到97%。中国专利CN201610920734.0公开一种将废FCC催化剂与氯化剂、还原剂和造渣剂混合均匀后在1250~1700℃在熔炼炉中进行氯化30~300min，将得到含有镍、钒氯化物的烟气融入烟气洗涤系统进行镍钒分离，从而实现了镍钒的回收。中国专利CN201610921636.9公开一种将废FCC催化剂在高温下熔炼制备镍钒铁熔体，然后浇铸成镍钒铁锭来回收铝铁镍。中国专利CN 201110352617.6公开了一种从含钒镍的废FCC/ROC 触媒中回收稀土、钒、镍的方法。将废催化剂，在1~5mol 硫酸溶液中在90~95℃下酸浸1~4小时后，将含铝、钒、镍的稀土浸出液进行复盐沉淀反应后得到稀土复盐滤饼和含铝、钒、镍贵液。本发明稀土提取率为88~91%；V、Ni回收率为95％以上。可见，这些方法流程复杂、操作时间长、能耗高、而且大量浓酸的使用导致催化剂里原有的沸石结构完全被破坏，不能再重复利用。根据中国专利CN1686813和实验研究，分子筛废料中的铝元素活性高，直接采用大量浓酸浸出时，稀土和铝将共同溶解，不仅消耗大量的浸出用酸，还完全破坏分子筛原有的结构。

发明内容