CN110330027A - 低硅铝比择型分子筛zsm-5的生产方法 - Google Patents

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李晨光
乌洪涛
张玉保
李卫国
梁晓峰
苏梦琪
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    • C01B39/02—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof; Direct preparation thereof; Preparation thereof starting from a reaction mixture containing a crystalline zeolite of another type, or from preformed reactants; After-treatment thereof
    • C01B39/36—Pentasil type, e.g. types ZSM-5, ZSM-8 or ZSM-11
    • C01B39/38—Type ZSM-5

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Abstract

本发明涉及一种低硅铝比择型分子筛ZSM‑5的生产方法，属于分子筛制备领域；包括如下步骤：向打浆罐中先加入母液，再加入硅胶、晶种、低碱偏钠和中性水；物料转入压力反应釜，搅拌升温至150‑200℃恒温，恒温压力0.5～1.2MPa；恒温10～20h后泄压降温；反应后的混合液过滤、洗涤，滤饼打成浆液加入活化剂改性；物料浆液进行干燥焙烧，出料制得低硅铝比择型分子筛ZSM‑5。本发明使自身生产中产生的母液可以全部回用，母液的循环使用使原材料的有效组份得到充分利用，提高收率，降低消耗，减少污染物排放，避免不必要的资源浪费，大大降低了生产成本。

Description

低硅铝比择型分子筛ZSM-5的生产方法
技术领域
本发明涉及一种低硅铝比择型分子筛ZSM-5的生产方法，属于分子筛制备领域。
背景技术
择型分子筛，广泛应用于化工行业石油催化裂化领域，具有非常高的择型催化功能，是石油行业常用分子筛之一；
目前市场上生产的低硅铝比择型分子筛生产所用原材料硅源为水玻璃，铝源为硫酸铝，生产产生的晶化母液含有较多的氧化硅、氧化钠、硫酸根等盐组分，因此导致其中的有效组份氧化钠、氧化硅无法直接利用，排放后造成物料浪费、环境污染等不良后果。
发明内容
根据现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是：提供一种低硅铝比择型分子筛ZSM-5的生产方法，将原材料的硅源改成硅胶，铝源改成低碱偏钠，生成的母液无其他杂质组份，可直接回用于混合打浆。一方面提高了原料利用率，另一方面提高了单釜产量，增加了生产效率。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种低硅铝比择型分子筛ZSM-5的生产方法，包括如下步骤：
(1)向打浆罐中先加入母液，再加入硅胶、晶种、低碱偏钠和中性水；
(2)物料转入压力反应釜，搅拌升温至150-200℃恒温，恒温压力0.5～1.2MPa；
(3)恒温10～20h后泄压降温；
(4)反应后的混合液过滤、洗涤，滤饼打成浆液加入活化剂改性；
(5)物料浆液进行干燥焙烧，出料制得低硅铝比择型分子筛ZSM-5。
所述的母液为分子筛ZSM-5的分子筛制备过程中原料反应后的混合液经过滤后的滤液。
所述的晶种为自身工序生产的经过滤洗涤后的择型分子筛ZSM-5。
所述的低碱偏钠为液体偏铝酸钠，其中氧化钠155±2.0g/L，氧化硅102±2.0g/L，液体偏铝酸钠的比重为1.25±0.01。
所述的活化剂为磷酸铵类盐，磷酸铵类盐用量以磷计占分子筛量1.2-2.0％。
所述的加料量质量比例：母液：硅胶：晶种：低碱偏钠：中性水＝1.5-2.0：1：0.06-0.09：0.6-0.7：1.0-1.5。
本方案生产低硅铝比择型分子筛，用固体硅胶做为硅源代替水玻璃，用偏铝酸钠代替硫酸铝作为铝源，用自身分子筛作为晶种实现无胺法合成；
通过优化配方，使用碱性物料偏铝酸钠和分子筛过滤滤液(母液)为系统提供合适碱度，保证反应的正常进行；
所产生的分子筛过滤滤液(母液)全部回用，用于原料固体硅胶的打浆，无过滤滤液污水外排；
本方案生产择型分子筛，用固体硅胶做为硅源代替水玻璃，用偏铝酸钠代替硫酸铝作为铝源，用自身分子筛作为晶种实现无胺法合成，所得产品硅铝比低(硅铝比26-32)。
本发明的有益效果是：
1、使自身生产中产生的母液可以全部回用，母液的循环使用使原材料的有效组份得到充分利用，提高收率，降低消耗，减少污染物排放，避免不必要的资源浪费，大大降低了生产成本；
2、将原材料的硅源改成硅胶，铝源改成低碱偏钠，生成的母液无其他杂质组份，可直接回用于混合打浆。一方面提高了原料利用率，另一方面提高了单釜产量，增加了生产效率；
3、由于分子筛过滤滤液(母液)全部回用，生产投料的有效组份损失少，产品收率高，相比水玻璃法提高约10～15％；
4、由于硅源由水玻璃改为硅胶，单釜投料量增加，既生产效率提高，可提高约50％。
具体实施方式
下面对本发明的实施例做进一步描述：
实施例1
一种低硅铝比择型分子筛ZSM-5的生产方法，包括如下步骤：
(1)向打浆罐中先加入母液，再加入硅胶、晶种、低碱偏钠和中性水；
(2)物料转入压力反应釜，搅拌升温至170-190℃恒温，恒温压力0.7～0.9MPa；
(3)恒温15h后泄压降温；
(4)反应后的混合液过滤、洗涤，滤饼打成浆液加入活化剂改性；
(5)物料浆液进行干燥焙烧，出料制得低硅铝比择型分子筛ZSM-5。
所述的晶种为自身工序生产的经过滤洗涤后的择型分子筛ZSM-5。
所述的低碱偏钠为液体偏铝酸钠，其中氧化钠155±2.0g/L，氧化硅102±2.0g/L，液体偏铝酸钠的比重为1.25±0.01。
所述的活化剂为磷酸铵类盐，磷酸铵类盐用量以磷计占分子筛量1.2％。
所述的加料量质量比例：母液：硅胶：晶种：低碱偏钠：中性水＝11.8：1：0.07：0.65：1.2。
制得产品ZSM-5质量指标：灼减≤10％，相对结晶度≥80，氧化钠≤0.20％，硅铝比26-32，比表面≥200m2/g。
实施例2
一种低硅铝比择型分子筛ZSM-5的生产方法，包括如下步骤：
(1)向打浆罐中先加入母液，再加入硅胶、晶种、低碱偏钠和中性水；
(2)物料转入压力反应釜，搅拌升温至180-200℃恒温，恒温压力1.0～1.2MPa；
(3)恒温20h后泄压降温；
(4)反应后的混合液过滤、洗涤，滤饼打成浆液加入活化剂改性；
(5)物料浆液进行干燥焙烧，出料制得低硅铝比择型分子筛ZSM-5。
所述的晶种为自身工序生产的经过滤洗涤后的择型分子筛ZSM-5。
所述的低碱偏钠为液体偏铝酸钠，其中氧化钠155±2.0g/L，氧化硅102±2.0g/L，液体偏铝酸钠的比重为1.25±0.01。
所述的活化剂为磷酸铵类盐，磷酸铵类盐用量以磷计占分子筛量2.0％。
所述的加料量质量比例：母液：硅胶：晶种：低碱偏钠：中性水＝2.0：1：0.09：0.7：1.5。
制得产品ZSM-5X质量指标：灼减≤10％，相对结晶度≥80，氧化钠≤0.20％，硅铝比26-32，比表面≥200m2/g。
实施例3
一种低硅铝比择型分子筛ZSM-5的生产方法，包括如下步骤：
(1)向打浆罐中先加入母液，再加入硅胶、晶种、低碱偏钠和中性水；
(2)物料转入压力反应釜，搅拌升温至150-170℃恒温，恒温压力0.5～0.8MPa；
(3)恒温10h后泄压降温；
(4)反应后的混合液过滤、洗涤，滤饼打成浆液加入活化剂改性；
(5)物料浆液进行干燥焙烧，出料制得低硅铝比择型分子筛ZSM-5。
所述的晶种为自身工序生产的经过滤洗涤后的择型分子筛ZSM-5。
所述的低碱偏钠为液体偏铝酸钠，其中氧化钠155±2.0g/L，氧化硅102±2.0g/L，液体偏铝酸钠的比重为1.25±0.01。
所述的活化剂为磷酸铵类盐，磷酸铵类盐用量以磷计占分子筛量1.6％。
所述的加料量质量比例：母液：硅胶：晶种：低碱偏钠：中性水＝1.5：1：0.06：0.6：1.0。
制得产品ZSM-5质量指标：灼减≤10％，相对结晶度≥80，氧化钠≤0.20％，硅铝比26-32，比表面≥200m2/g。

Claims (6)

1.一种低硅铝比择型分子筛ZSM-5的生产方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)向打浆罐中先加入母液，再加入硅胶、晶种、低碱偏钠和中性水；
(2)物料转入压力反应釜，搅拌升温至150-200℃恒温，恒温压力0.5～1.2MPa；
(3)恒温10～20h后泄压降温；
(4)反应后的混合液过滤、洗涤，滤饼打成浆液加入活化剂改性；
(5)物料浆液进行干燥焙烧，出料制得低硅铝比择型分子筛ZSM-5。
2.根据权利要求1所述的低硅铝比择型分子筛ZSM-5X的生产方法，其特征在于所述的母液为分子筛ZSM-5的分子筛制备过程中原料反应后的混合液经过滤后的滤液。
3.根据权利要求1所述的低硅铝比择型分子筛ZSM-5X的生产方法，其特征在于所述的晶种为自身工序生产的经过滤洗涤后的择型分子筛ZSM-5X。
4.根据权利要求1所述的低硅铝比择型分子筛ZSM-5X的生产方法，其特征在于所述的低碱偏钠为液体偏铝酸钠。
5.根据权利要求1所述的低硅铝比择型分子筛ZSM-5X的生产方法，其特征在于所述的活化剂为磷酸铵类盐，磷酸铵类盐用量以磷计占分子筛量1.2-2.0％。
6.根据权利要求1所述的低硅铝比择型分子筛ZSM-5X的生产方法，其特征在于所述的加料量质量比例：母液：硅胶：晶种：低碱偏钠：中性水＝1.5-2.0：1：0.06-0.09：0.6-0.7：1.0-1.5。
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