CN109985670A - 废旧蜂窝状TiO2和FCC分子筛制备的低温脱硝催化剂载体 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种废旧蜂窝状TiO2和FCC分子筛制备的低温脱硝催化剂载体,制备方法如下:(1)将蜂窝状废旧TiO2催化剂进行吹灰、酸洗,然后置于真空干燥窑内干燥,得到第一载体;(2)将废旧FCC催化剂进行球磨处理,得到第二载体;(3)将步骤(1)得到的第一载体置于浸渍池中,加热到60℃,加入步骤(2)得到的第二载体,混合后加入粘度调节剂和螯合剂,调节pH值,制成涂料,浸渍30min后将涂料置于干燥窑内进行干燥,干燥后煅烧得到低温脱硝催化剂载体。本专利利用废旧FCC作为低温脱硝催化剂的第二载体,因为FCC催化剂中硅铝比比较高(Si:Al在20‑80),具有疏水的性能,从而达到抗水性能。
Description
技术领域
本发明涉及催化剂制备领域,具体涉及一种废旧蜂窝状TiO2和FCC分子筛制备的低温脱硝催化剂载体。
背景技术
21世纪以来,随着经济的发展,石油需求量不断増大,我国2018全年石油的消费量己到达5.96亿吨,而石油作为不可再生资源,储量却在逐步减少。随着石油不断开采,原油的质量也不断降低,原油呈现重质化、劣质化的趋势;同时,随着人们环保观念的增强,对轻质油需求的増加,各国都在大力发展原油催化裂化技术。作为炼油工业二次加工过程中最重要的环节,催化裂化(FCC)技术发展十分迅速,它己逐渐成为我国石油炼制工业中的核也技术。而催化裂化(FCC)催化剂也作为油品加工过程中最重要的原料之一,年使用量在炼油催化剂中排在首位,占石油炼制行业催化剂用量的86%以上。2018年,全球的FCC催化剂使用量己经达到6.87×105t,并且以18%的増速持续増长。在中国,2018年FCC催化剂的使用量己达到1.8×105t。
常用的废旧FCC催化剂再生方法有脱金属法、稳定化无害处理技术、磁分离技术、废物吸附剂技术、催化加氢资源化利用等。
另外,我国2018年火电厂装机容量达到9.9亿千瓦,每年产生3×105m³的废旧中高温脱硝催化剂,这些催化剂大部分是因为飞灰堵塞造成的失活,经过吹灰、酸洗、活化、干燥、煅烧就可以继续使用。但是这些火化后的催化剂不能利用在低温烟气脱硝领域,主要原因为低温烟气含水量高,高达30%左右,在这样的气氛下,脱硝催化剂所用的载体锐钛型TiO2会粉化,从而降低催化剂的强度。
发明内容
本发明提出了一种废旧蜂窝状TiO2和FCC分子筛制备的低温脱硝催化剂载体,将两种废旧催化剂重新利用,制备出低温脱硝催化剂的载体。
实现本发明的技术方案是:废旧蜂窝状TiO2和FCC分子筛制备的低温脱硝催化剂载体,制备方法如下:
(1)将蜂窝状废旧TiO2催化剂进行吹灰、酸洗,然后置于真空干燥窑内干燥,得到第一载体;
(2)将废旧FCC催化剂进行球磨处理,得到第二载体;
(3)将步骤(1)得到的第一载体置于浸渍池中,加热到60℃,加入步骤(2)得到的第二载体,混合后加入粘度调节剂和螯合剂,调节pH值,制成涂料,浸渍30min后将涂料置于干燥窑内进行干燥,干燥后煅烧得到低温脱硝催化剂载体。
所述步骤(1)中吹灰采用超声波吹灰,酸洗采用质量分数为10%的稀硫酸溶液,酸洗时间为30min。
所述步骤(1)中干燥温度为80℃-110℃,干燥时间为12-48h。
所述步骤(2)中第二载体的粒径为0.5-2μm。
所述步骤(3)中浸渍池内浸渍液为去离子水,利用等体积法进行浸渍。
所述步骤(3)中第二载体和第一载体的质量比为(3-9):20。
所述步骤(3)中粘度调节剂为乙氧基对称吉米奇季铵盐阳离子表面活性剂(河南道纯化工技术有限公司生产),加入量为10-20g/m³cat(以成型的催化剂体积为基准)。
所述步骤(3)中螯合剂为乙氧基不对称吉米奇阳离子表面活性剂(河南道纯化工技术有限公司生产),加入量为30-50g/m³cat(以成型的催化剂体积为基准)。
所述步骤(3)中利用氨水调节pH为6.5-7.1。
所述步骤(3)中涂料于110℃干燥24-48h,220℃-350℃进行煅烧6-12h。
本发明的有益效果是:本专利利用废旧FCC作为低温脱硝催化剂的第二载体,因为FCC催化剂中硅铝比比较高(Si:Al在20-80),具有疏水的性能,从而达到抗水性能;另外:废旧FCC催化剂中含铁、含钒、含镍的特点,加入合适的螯合剂,使第一载体(蜂窝状TiO2)和第二载体(FCC分子筛)之间通过配位键进行配位,从而增加两个载体的粘结机械强度。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例,对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种废旧蜂窝状TiO2和FCC分子筛制备的低温脱硝催化剂载体,制备步骤如下:
取经过超声波吹扫、10%的稀硫酸溶液酸化30min的1m³蜂窝状废脱硝催化剂,放入浸渍池,加入1m³的去离子水,加热到60℃。另取210Kg的经过处理的废旧FCC催化剂,经过球磨,得到1μm的超细粉,加入到上述浸渍池内,再加入10g的乙氧基对称吉米奇季铵盐阳离子表面活性剂(河南道纯化工技术有限公司)和50g的乙氧基不对称吉米奇阳离子表面活性剂(河南道纯化工技术有限公司),并使涂料pH为6.5,浸渍时间为30min,然后取出在干燥窑内于110℃干燥24h,干燥结束后,在220℃煅烧6h。
成品可以作为低温脱硝催化剂的混合载体,并按照常规的低温脱硝催化剂的活性成分加入,通过脱硝抗水实验评价催化剂的脱硝抗水性能,具体脱硝性能见表1。
实施例2
一种废旧蜂窝状TiO2和FCC分子筛制备的低温脱硝催化剂载体,制备步骤如下:
取经过超声波吹扫、10%的稀硫酸溶液酸化30min的1m³蜂窝状废脱硝催化剂,放入浸渍池,加入1m³的去离子水,加热到60℃。另取145Kg的经过处理的废旧FCC催化剂,经过球磨,得到0.5μm的超细粉,加入到上述浸渍池内,再加入10g的乙氧基对称吉米奇季铵盐阳离子表面活性剂(河南道纯化工技术有限公司)和30g的乙氧基不对称吉米奇阳离子表面活性剂(河南道纯化工技术有限公司),并使涂料pH为6.8,浸渍时间为30min,然后取出在干燥窑内于110℃干燥24h,干燥结束后,在220℃煅烧8h。
成品可以作为低温脱硝催化剂的混合载体,并按照常规的低温脱硝催化剂的活性成分加入,通过脱硝抗水实验评价催化剂的脱硝抗水性能,具体脱硝性能见表1。
实施例3
一种废旧蜂窝状TiO2和FCC分子筛制备的低温脱硝催化剂载体,制备步骤如下:
取经过超声波吹扫、10%的稀硫酸溶液酸化30min的1m³蜂窝状废脱硝催化剂,放入浸渍池,加入1m³的去离子水,加热到60℃。另取360Kg的经过处理的废旧FCC催化剂,经过球磨,得到2μm的超细粉,加入到上述浸渍池内,再加入20g的乙氧基对称吉米奇季铵盐阳离子表面活性剂(河南道纯化工技术有限公司)和40g的乙氧基不对称吉米奇阳离子表面活性剂(河南道纯化工技术有限公司),并使涂料pH为7.0,浸渍时间为30min,然后取出在干燥窑内于100℃干燥48h,干燥结束后,在350℃煅烧12h。
成品可以作为低温脱硝催化剂的混合载体,并按照常规的低温脱硝催化剂的活性成分加入,通过脱硝抗水实验评价催化剂的脱硝抗水性能,具体脱硝性能见表1。
实施例4
一种废旧蜂窝状TiO2和FCC分子筛制备的低温脱硝催化剂载体,制备步骤如下:
取经过超声波吹扫、10%的稀硫酸溶液酸化30min的1m³蜂窝状废脱硝催化剂,放入浸渍池,加入1m³的去离子水,加热到60℃。另取300Kg的经过处理的废旧FCC催化剂,经过球磨,得到1.5μm的超细粉,加入到上述浸渍池内,再加入20g的乙氧基对称吉米奇季铵盐阳离子表面活性剂(河南道纯化工技术有限公司)和45g的乙氧基不对称吉米奇阳离子表面活性剂(河南道纯化工技术有限公司),并使涂料pH为7.1,浸渍时间为30min,然后取出在干燥窑内于110℃干燥36h,干燥结束后,在300℃煅烧10h。
成品可以作为低温脱硝催化剂的混合载体,并按照常规的低温脱硝催化剂的活性成分加入,通过脱硝抗水实验评价催化剂的脱硝抗水性能,具体脱硝性能见表1。
表1 脱硝性能评价
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.废旧蜂窝状TiO2和FCC分子筛制备的低温脱硝催化剂载体,其特征在于制备方法如下:
(1)将蜂窝状废旧TiO2催化剂进行吹灰、酸洗,然后置于真空干燥窑内干燥,得到第一载体;
(2)将废旧FCC催化剂进行球磨处理,得到第二载体;
(3)将步骤(1)得到的第一载体置于浸渍池中,加热到60℃,加入步骤(2)得到的第二载体,混合后加入粘度调节剂和螯合剂,调节pH值,制成涂料,浸渍30min后将涂料置于干燥窑内进行干燥,干燥后煅烧得到低温脱硝催化剂载体。
2.根据权利要求1所述的废旧蜂窝状TiO2和FCC分子筛制备的低温脱硝催化剂载体,其特征在于:所述步骤(1)中吹灰采用超声波吹灰,酸洗采用质量分数为10%的稀硫酸溶液,酸洗时间为30min。
3.根据权利要求1所述的废旧蜂窝状TiO2和FCC分子筛制备的低温脱硝催化剂载体,其特征在于:所述步骤(1)中干燥温度为80℃-110℃,干燥时间为12-48h。
4.根据权利要求1所述的废旧蜂窝状TiO2和FCC分子筛制备的低温脱硝催化剂载体,其特征在于:所述步骤(2)中第二载体的粒径为0.5-2μm。
5.根据权利要求1所述的废旧蜂窝状TiO2和FCC分子筛制备的低温脱硝催化剂载体,其特征在于:所述步骤(3)中浸渍池内浸渍液为去离子水,利用等体积法进行浸渍。
6.根据权利要求1所述的废旧蜂窝状TiO2和FCC分子筛制备的低温脱硝催化剂载体,其特征在于:所述步骤(3)中第二载体和第一载体的质量比为(3-9):20。
7.根据权利要求1所述的废旧蜂窝状TiO2和FCC分子筛制备的低温脱硝催化剂载体,其特征在于:所述步骤(3)中粘度调节剂为乙氧基对称吉米奇季铵盐阳离子表面活性剂,加入量为10-20g/m³cat。
8.根据权利要求1所述的废旧蜂窝状TiO2和FCC分子筛制备的低温脱硝催化剂载体,其特征在于:所述步骤(3)中螯合剂为乙氧基不对称吉米奇阳离子表面活性剂,加入量为30-50g/m³cat。
9.根据权利要求1所述的废旧蜂窝状TiO2和FCC分子筛制备的低温脱硝催化剂载体,其特征在于:所述步骤(3)中利用氨水调节pH为6.5-7.1。
10.根据权利要求1所述的废旧蜂窝状TiO2和FCC分子筛制备的低温脱硝催化剂载体,其特征在于:所述步骤(3)中涂料于110℃干燥24-48h,220℃-350℃进行煅烧6-12h。
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