[发明专利]一种硅铝磷分子筛合成液体综合利用的方法

说明书

技术领域

专利涉及一种利用由硅源、铝源、磷源及模板剂水热晶化合成的硅铝磷分子筛合成中产生的液体制备SAPO类分子筛的方法。

背景技术

1984年LOK等在AlPO₄系列分子筛中引入Si元素，研发出一系列磷酸硅铝分子筛(SAPO-n，n为型号)，这种微孔型分子筛的骨架呈负电性，具有可交换的中等质子酸性和阳离子，广泛应用于石油化工领域，尤其是SAPO-11和SAPO-34的商业化应用效果得到广泛的关注。

在生产SAPO分子筛过程中会产生一部分液体，经过分析检测，液体中含有硅、铝、磷、硫、钠、氯、铁、钙、镍元素等组分。主要成分为氧化硅、氧化铝及五氧化二磷，质量分数为0.15％～1.20％、1％～8.50％、1.00％～12.00％，固含量为2.25.00％～21.7.00％，通常对这种液体进行生化、物理和化学方法处理后，作为废水排放掉，这样做造成了资源的浪费，也加大了生产成本，所以对其进行再利用，具有很大的经济和社会价值。

发明内容

本发明的目的是回收综合利用由硅源、铝源、磷源及模板剂水热晶化合成SAPO分子筛过程中产生的液体制备SAPO类分子筛的方法。S液可以直接使用合成分子筛；或经制成S粉，或将S粉焙烧后用于合成分子筛。即用S液或S粉及少量的硅源、铝源、磷源、模板剂作和去离子水为原料，按照一定比例混合均匀，在150～250℃下晶化12～48小时得到SAPO类分子筛液，再经过滤、洗涤及干燥得到SAPO类分子筛原粉。

本发明是一种利用SAPO分子筛合成中产生的液体制备SAPO类分子筛的方法。该方法的具体工艺如下：

(1)测定S液的固含量，测定S液中的氧化硅、氧化铝和五氧化二磷含量，S粉中的固体物质含量，并计算出S粉中氧化硅、氧化铝和五氧化二磷含量。根据合成SAPO类分子筛的原料配比：摩尔比：(0.05-2)SiO₂∶(0.2-3)Al₂O₃∶(0.2-3)P₂O₅∶(20-100)H₂O∶(0.5-10)模板剂，S液中氧化铝充当1％～40％的铝源，S粉中氧化铝充当1％～100％的铝源，计算出需要补加的硅源、铝源、磷源、去离子水的量和添加的模板剂的量；

(2)直接使用S液：按照步骤1中的配比，称取一定量S液、模板剂、去离子水及补加的硅源、铝源、磷源，将各物料混合，充分搅拌，混合均匀；

(3)利用将S液干燥制成的S粉：按照步骤1中的配比，称取一定量的S粉、模板剂、去离子水及补加的硅源、铝源、磷源，将各物料混合，充分搅拌，混合均匀；

(4)将步骤2或3的混合液移入到反应釜中，在搅拌状态下老化不少于6小时，150-250℃下晶化12-48小时；

(5)反应结束后反应釜冷却将物料放出，分子筛液进行洗涤和干燥，得到SAPO类分子筛原粉；

所述的S液为生产SAPO-34、SAPO-11、SAPO-35、SAPO-5、SAPO-56时产生的一次洗涤液；

所述的S液和S粉合成SAPO类分子筛补加的磷源可采用磷酸、磷酸铝、亚磷酸盐等(使用磷酸铝为磷源时，其中铝充当一部分铝源，根据氧化铝含量，若需补加，则补加其他铝源)；

所述的S液和S粉合成SAPO类分子筛补加的硅源可采用硅溶胶、硅酸、正硅酸乙酯、正硅酸丙酯、活性二氧化硅(产地：金阳化工)等；

所述的S液和S粉合成SAPO类分子筛补加的铝源可采用拟薄水铝石、γ-Al₂O₃、δ-Al₂O₃、ρ-Al₂O₃、Al(OH)₃、磷酸铝、异丙醇铝、AlOOH(使用磷酸铝为铝源时，其中磷为磷源，根据氧化磷含量，若需补加，则补加其他磷源)；

所述的模板剂可采用吗啡琳、四乙基氢氧化氨(TEAOH)、三乙胺、二乙胺、二乙胺与三乙胺的混合物、N，N，N′，N′-四甲基-1，6-己二胺(TMHD)、六亚甲基四胺、二正丙胺、二正丙胺和二异丙胺的混合物等；

采用常规现有技术使用由硅源、铝源、磷源及模板剂晶化合成的SAPO分子筛合成时产生的S液或者干燥成的S粉，可以用于合成不同SAPO分子筛，具有通用性。

所述的焙烧S粉的焙烧温度350～650℃。