[发明专利]废催化裂化催化剂的深度脱镍方法和所得硅铝材料及其应用

说明书

本公开涉及一种废催化裂化催化剂的深度脱镍方法和所得硅铝材料及其应用，该方法包括以下步骤：a、将废催化裂化催化剂与含碱混合物接触并在500～1200℃下进行第一处理0.5～3h，得到第一处理后的催化剂；或者，将废催化裂化催化剂与碱性溶液接触并在50～220℃下进行第二处理，得到第二处理后的催化剂；b、将所述第一处理后的催化剂或者所述第二处理后的催化剂与氨源混合，并调节所得混合物的pH为8.5～11.5，然后在30～80℃下进行第二处理0.5～5h，得到第二处理后的催化剂；c、将所述第二处理后的催化剂洗涤至中性，收集固体产物。本公开的方法将能够有效降低废催化裂化催化剂的镍、钒含量，处理后得到的硅铝材料能够作为建筑材料和/或催化剂载体材料再次利用。

技术领域

本公开涉及一种废催化裂化催化剂的深度脱镍方法和所得硅铝材料及其应用。

背景技术

催化裂化催化剂是炼油工艺中应用量最大的一种催化剂，目前我国催化裂化催化剂的使用量近20万吨，其中大约一半随烟气或催化油浆带走而无法回收，每年也会产生约10万吨的废催化裂化催化剂。以前FCC废催化剂主要采用掩埋的方法。

催化裂化催化剂废剂处理方法核心问题是脱金属。废催化剂目前主要采用的脱金属镍的方法主要有火法(CN1257295C)和湿法，其中火法包括硫化法、氯化法，能耗较高，容易产生污染性气体，镍的脱除率不高。湿法包括酸法，专利CN102586606A采用硫酸酸浸的方法，另外也有研究采用硝酸或盐酸法。采用酸法处理往往产生大量的酸性废液。但研究表明无机酸对催化裂化催化剂中的镍脱除不理想[李春义等,流化催化裂化催化剂的无机酸脱金属复活研究.石油大学学报(自然科学版),2005(04):第121-124页.]，而采用有机酸对环境会造成更多的污染。另外也有报道羰基法、氯化法和碱法等等，但这些方法对废催化裂化催化剂镍的脱除率都比较低，如专利CN106552680A采用卤素法，但卤素法的危险性较大，且金属镍的脱除率较低，现有的碱法处理对废催化裂化催化剂镍等金属也基本无脱除效果。

相关研究人员研究发现催化裂化废催化剂中的镍与镍矿中镍的形态不同，这种结构均相对比较稳定，李春义等人认为在酸浓度不是过高的情况下都很难直接与酸反应而使其中的镍降低。研究表明，即使酸浓度很高，镍的脱除率也很有限(60％)，并且酸浓度大幅提高，势必造成大量废酸的产生。

发明内容

本公开的一个目的是提供一种废催化裂化催化剂的深度脱镍方法，该方法将能够有效降低废催化裂化催化剂的镍金属含量。

本公开的另一个目的是提供由该方法得到的硅铝材料及其应用。

为了实现上述目的，本公开第一方面：提供一种废催化裂化催化剂的深度脱镍方法，该方法包括以下步骤：

a、将废催化裂化催化剂与含碱混合物接触并在500～1200℃下进行第一处理0.5～3h，得到第一处理后的催化剂，所述含碱混合物含有苛性碱或碱性盐，以干基计的所述废催化裂化催化剂与所述苛性碱的重量比为100：(3～40)，或，以干基计的所述废催化裂化催化剂与所述碱性盐的重量比为100：(60～140)；

或者，将废催化裂化催化剂与碱性溶液接触并在50～220℃下进行第二处理，得到第二处理后的催化剂，以干基计的所述废催化裂化催化剂与所述碱性溶液的重量比为1：(2～8)；

b、将步骤a得到的所述第一处理后的催化剂或者所述第二处理后的催化剂与氨源混合，并调节所得混合物的pH为8.5～11.5，然后在30～80℃下进行第三处理0.5～5h，得到第三处理后的催化剂；

c、将步骤b得到的所述第三处理后的催化剂洗涤至中性，收集固体产物。

可选地，该方法还包括：将所述废催化裂化催化剂研磨处理至中位粒径为10～40μm，然后再进行步骤a的操作。

可选地，步骤a中，所述第一处理的温度为600～800℃。