[发明专利]利用废SCR脱硝催化剂制备焦油裂解催化剂的方法

说明书

本发明公开了一种利用废SCR脱硝催化剂制备焦油裂解催化剂的方法，是以废SCR脱硝催化剂作为活性金属源，将废SCR脱硝催化剂置于硝酸与氢氟酸的混酸中高温消解得到含活性金属的消解溶液，浸渍在碳材料上得到前驱体，在CO₂和/或H₂O与惰性气体的混合气氛下650～800℃焙烧，制备得到一种高活性的焦油裂解催化剂。以本发明焦油裂解催化剂处理煤、生物质等含碳物质热解形成的焦油，可以将焦油中的稠环芳烃等进一步催化裂解形成苯、甲苯等轻质芳烃，轻质芳烃增加率最高可以达到430%，实现了焦油的轻质转化，使焦油品质得到改善。

技术领域

本发明属于废弃物再利用技术领域，涉及一种废SCR脱硝催化剂的再利用技术。具体地说，本发明是一种将废SCR脱硝催化剂再生应用于焦油裂解的再利用技术。

背景技术

氮氧化物（NOx）是大气环境中的主要污染物之一，会对人体和自然环境造成严重危害。大气中70%以上的氮氧化物来自燃煤火力发电。我国燃煤电厂目前主要采用选择性催化还原脱硝（SCR）技术对氮氧化物进行处理，工艺技术较为成熟，脱硝效率可以达到90%以上。

商用SCR脱硝催化剂基本上是以TiO₂为载体，V₂O₅为主要活性成分，WO₃或MoO₃为抗氧化、抗毒化辅助成分。长时间运行后，复杂的烟气成分会导致SCR脱硝催化剂效率下降甚至失活。当失效SCR脱硝催化剂无法通过再生处理手段恢复到原有性能时，只能废弃。

但是废SCR脱硝催化剂中含有大量的有价金属元素，若直接堆放，将会造成严重的环境污染，特别是其中的主要活性成分V₂O₅属于剧毒化学品。从环境保护及资源利用的角度考虑，若能充分利用、回收废SCR脱硝催化剂中的金属元素，变废为宝，则不仅可以缓解环境压力，还能带来一定的经济价值。

CN 104843788A、CN 104760998A、CN 107055599A分别公开了从废弃SCR脱硝催化剂中提取回收偏钒酸铵和五氧化二钒，偏钨酸铵和三氧化钨，锐钛型二氧化钛的方法。CN106756054A、CN 106011478A公开了从废弃SCR脱硝催化剂中分离回收钛、钨、钒的方法。

CN 104772318A利用酸液浸取从废弃SCR脱硝催化剂中提取钒，利用碱液浸取提取钨或钼，剩余不熔渣作为建材原料加以利用。

CN 105709861A将废弃SCR脱硝催化剂加入10～40wt%的强碱溶液中，150～200℃下反应3～8h，调整pH值至9～10，过滤分离得到含钨酸钠和钒酸钠的回收液，将回收液与废弃SCR脱硝催化剂混合制备再生SCR脱硝催化剂。

CN 106622399A公开了一种废弃SCR脱硝催化剂的循环再利用方法，是在还原剂存在下，使用不同强度的酸依次浸洗废弃SCR脱硝催化剂，最终得到的浸取渣负载上活性组分和催化助剂后，焙烧得到粉末状循环再利用催化剂。

CN 108687105A公开了一种对废弃SCR脱硝催化剂的综合利用方法，利用酸液碱液浸取等方法从废弃SCR脱硝催化剂中提取钒、钨，并在浸取液中添加适量仲钨酸铵调节比例，浸渍二氧化钛粉末，制备新的SCR脱硝催化剂，不熔渣作为原料用于涂料、塑料和造纸行业。

CN 108525709A在对废弃SCR脱硝催化剂进行破碎处理时加入一定量的异构醇醚和EDTA进行球磨，再与偏钛酸和造孔剂混匀后煅烧，制成再生SCR脱硝催化剂载体。CN105148730A公开了一种废弃蜂窝状SCR脱硝催化剂的再利用方法，将粉末状的废弃脱硝催化剂以硫酸溶解后，在氢氟酸环境下氧化，再经煅烧分离出活性物质V₂O₅作为无机试剂原材料，并将分离出的催化剂载体及添加剂重新作为生产原料使用。