CN110342534A - 分子筛外排污水回用生产择型分子筛zsm-5的生产方法 - Google Patents

分子筛外排污水回用生产择型分子筛zsm-5的生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种分子筛外排污水回用生产择型分子筛ZSM‑5的生产方法，属于分子筛制备领域；包括如下步骤：用沉降反应罐收分子筛生产中的外排含硅污水，加稀酸至pH4‑7，搅拌沉降，悬浊液用过滤机过滤，滤饼卸入打浆罐打成浆液，即为湿硅胶；用打浆罐收母液，再加入硅胶、偏铝酸钠、模板剂和中性水；物料转入压力反应釜，搅拌升温至130‑180℃恒温，恒温压力0.3～1.0MPa；恒温15～25h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，出料制得产品。本发明使原材料得到回收利用，提高收率，降低能耗，减少污染物排放，避免资源浪费，降低生产成本。

Description

分子筛外排污水回用生产择型分子筛ZSM-5的生产方法
技术领域
本发明涉及一种分子筛外排污水回用生产择型分子筛ZSM-5的生产方法，属于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；
目前公司分子筛生产所用原材料包括硅源(硅胶、水玻璃等)、铝源(偏铝酸钠、硫酸铝等)和辅助物料，利用中性水进行硅胶打浆。生产过程中产生较多的母液、水洗水等含硅外排污水，虽然含有较多的氧化硅等可回收组分，但由于杂质较多无法直接回用，排放后会造成资源浪费、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：提供一种分子筛外排污水回用生产择型分子筛ZSM-5的生产方法。用外排含硅污水生产的湿硅胶与固体硅胶共同作为硅源，加入偏铝酸钠和模板剂实现分子筛合成。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种分子筛外排污水回用生产择型分子筛ZSM-5的生产方法，包括如下步骤：
(1)用沉降反应罐收分子筛生产中的外排含硅污水，加稀酸至pH4-7，搅拌沉降，悬浊液用过滤机过滤，滤饼卸入打浆罐打成浆液，即为湿硅胶；
(2)用打浆罐收母液，再加入硅胶、偏铝酸钠、模板剂和中性水；
(3)物料转入压力反应釜，搅拌升温至130-180℃恒温，恒温压力0.3～1.0MPa；
(4)恒温15～25h后泄压降温；
(5)反应后的混合液过滤、洗涤，滤饼打成浆液加入活化剂改性；
(6)物料浆液进行干燥焙烧，出料制得产品。
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。
所述的模板剂为有机胺类，包括乙胺、丙胺、丁胺或季铵盐。
所述的硅胶包括干硅胶和湿硅胶，其中湿硅胶占总量10％～40％，所述的湿硅胶为悬浊浆液，含水量约60-80％。
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：偏铝酸钠：模板剂：中性水＝2-3：1：0.3-0.4：0.08-0.15：0.5-1.0。
本方案用外排含硅污水生产的湿硅胶与固体硅胶共同作为硅源，加入偏铝酸钠、模板剂实现分子筛合成；
本方案所称的外排含硅污水，指的是生产过程中无法直接回用的滤液、洗涤液等含硅污水，排放后会造成资源浪费及环境污染等问题，通过本方法可回收含硅物料70～80％；
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；
由于含硅污水中的硅元素得到回用，外排污水中的硅元素得以降到最低，减轻了其形成固废外排造成的环境影响，具有较好的环保价值；产品收率得到提高。
本发明的有益效果是：
1、本发明将分子筛生产外排的母液、水洗水等含硅污水加酸生成湿硅胶，用湿硅胶代替部分干硅胶，再加入低碱偏钠、模板剂混合打浆，经过升温晶化、洗涤过滤、活化改性、干燥焙烧、颗粒粉碎即可得到ZSM-5择型分子筛。本方法重点在于将外排污水中的有效成分硅转化成湿硅胶，通过调整生产配方后用于生产，从而提高了原料利用率，避免排放后造成资源浪费、环境污染等。
2、本发明使原材料得到回收利用，提高收率，降低能耗，减少污染物排放，避免资源浪费，降低生产成本。
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
一种分子筛外排污水回用生产择型分子筛ZSM-5的生产方法，包括如下步骤：
(1)用沉降反应罐收分子筛生产中的外排含硅污水，加稀酸至pH4-7，搅拌沉降，悬浊液用过滤机过滤，滤饼卸入打浆罐打成浆液，即为湿硅胶；
(2)用打浆罐收母液，再加入硅胶、偏铝酸钠、模板剂和中性水；
(3)物料转入压力反应釜，搅拌升温至130-140℃恒温，恒温压力0.3～0.5MPa；
(4)恒温15h后泄压降温；
(5)反应后的混合液过滤、洗涤，滤饼打成浆液加入活化剂改性；
(6)物料浆液进行干燥焙烧，出料制得产品。
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。
所述的模板剂为乙胺。
所述的硅胶包括干硅胶和湿硅胶，其中湿硅胶占总量10％，所述的湿硅胶为悬浊浆液，含水量约60％。
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：偏铝酸钠：模板剂：中性水＝2：1：0.3：0.08：0.5。
干硅胶：即袋装的固体硅胶，要求粗孔硅胶，粒度分布0-149μm≥92.0％；
湿硅胶：本方案生产的浆液状态的硅胶；
制得产品ZSM-5产品质量指标：灼减≤10％，相对结晶度≥80，氧化钠≤0.20％，硅铝比40-50，比表面≥300m2/g。
实施例2
一种分子筛外排污水回用生产择型分子筛ZSM-5的生产方法，包括如下步骤：
(1)用沉降反应罐收分子筛生产中的外排含硅污水，加稀酸至pH4-7，搅拌沉降，悬浊液用过滤机过滤，滤饼卸入打浆罐打成浆液，即为湿硅胶；
(2)用打浆罐收母液，再加入硅胶、偏铝酸钠、模板剂和中性水；
(3)物料转入压力反应釜，搅拌升温至170-180℃恒温，恒温压力0.8～1.0MPa；
(4)恒温25h后泄压降温；
(5)反应后的混合液过滤、洗涤，滤饼打成浆液加入活化剂改性；
(6)物料浆液进行干燥焙烧，出料制得产品。
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。
所述的模板剂为有机胺类，包括乙胺、丙胺、丁胺或季铵盐。
所述的硅胶包括干硅胶、湿硅胶，其中湿硅胶占总量40％，所述的湿硅胶为悬浊浆液，含水量约70％。
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：偏铝酸钠：模板剂：中性水＝3：1：0.4：0.15：1.0。
干硅胶：即袋装的固体硅胶，要求粗孔硅胶，粒度分布0-149μm≥92.0％；
湿硅胶：本方案生产的浆液状态的硅胶；
制得产品ZSM-5产品质量指标：灼减≤10％，相对结晶度≥80，氧化钠≤0.20％，硅铝比40-50，比表面≥300m2/g。
实施例3
一种分子筛外排污水回用生产择型分子筛ZSM-5的生产方法，包括如下步骤：
(1)用沉降反应罐收分子筛生产中的外排含硅污水，加稀酸至pH4-7，搅拌沉降，悬浊液用过滤机过滤，滤饼卸入打浆罐打成浆液，即为湿硅胶；
(2)用打浆罐收母液，再加入硅胶、偏铝酸钠、模板剂和中性水；
(3)物料转入压力反应釜，搅拌升温至150-160℃恒温，恒温压力0.6～0.8MPa；
(4)恒温20h后泄压降温；
(5)反应后的混合液过滤、洗涤，滤饼打成浆液加入活化剂改性；
(6)物料浆液进行干燥焙烧，出料制得产品。
所述的模板剂为有机胺类，包括乙胺、丙胺、丁胺或季铵盐。
所述的硅胶包括干硅胶、湿硅胶，其中湿硅胶占总量30％，所述的湿硅胶为悬浊浆液，含水量约80％。
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：偏铝酸钠：模板剂：中性水＝2.5：1：0.35：0.12：0.8。
干硅胶：即袋装的固体硅胶，要求粗孔硅胶，粒度分布0-149μm≥92.0％；
湿硅胶：本方案生产的浆液状态的硅胶；
制得产品ZSM-5产品质量指标：灼减≤10％，相对结晶度≥80，氧化钠≤0.20％，硅铝比40-50，比表面≥300m2/g。

Claims (6)

1.一种分子筛外排污水回用生产择型分子筛ZSM-5的生产方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)用沉降反应罐收分子筛生产中的外排含硅污水，加稀酸至pH4-7，搅拌沉降，悬浊液用过滤机过滤，滤饼卸入打浆罐打成浆液，即为湿硅胶；
(2)用打浆罐收母液，再加入硅胶、偏铝酸钠、模板剂和中性水；
(3)物料转入压力反应釜，搅拌升温至130-180℃恒温，恒温压力0.3～1.0MPa；
(4)恒温15～25h后泄压降温；
(5)反应后的混合液过滤、洗涤，滤饼打成浆液加入活化剂改性；
(6)物料浆液进行干燥焙烧，出料制得产品。
2.根据权利要求1所述的低硅铝比择型分子筛ZSM-5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-5的生产方法，其特征在于所述的模板剂为有机胺类，包括乙胺、丙胺、丁胺或季铵盐。
4.根据权利要求1所述的低硅铝比择型分子筛ZSM-5的生产方法，其特征在于所述的硅胶包括干硅胶和湿硅胶，其中湿硅胶占总量10％～40％，所述的湿硅胶为悬浊浆液，含水量约60-80％。
5.根据权利要求1所述的低硅铝比择型分子筛ZSM-5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-5的生产方法，其特征在于所述的加料量质量比例：母液：硅胶：偏铝酸钠：模板剂：中性水＝2-3：1：0.3-0.4：0.08-0.15：0.5-1.0。
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