[发明专利]与SiCl4反应铵交换催化裂化废催化剂的复活方法

说明书

技术领域：

本发明涉及与SiCl₄反应铵交换催化裂化废催化剂的复活方法，属于固体废弃物处理和应用领域。

背景技术：

催化裂化催化剂是炼油工艺中应用量最大的一种催化剂。催化裂化催化剂在使用过程中经裂化反应生焦、高温水热再生以及重金属污染等原因而失活。对于活性稍高，金属含量相对很低的平衡剂可以应用于某些催化裂化装置或作为开工剂使用，而对于活性很低(比表面较低)、重金属含量较高的平衡剂则成为废剂。

对于废催化裂化催化剂的处理方法，目前比较常用的方法是掩埋，但是掩埋会对土壤和地下水资源造成污染；因此，国内外很多研究者做了大量工作以期回用废催化裂化催化剂，尤其是对其进行复活处理后代替新鲜催化剂。如美国ChemCat公司使用H₂S和Cl₂气与废催化剂反应脱除Ni、V、Fe，再用双氧水和含SO₂的水对催化剂进行氧化、还原洗涤，然后铵交换，使催化剂复活。美国CCTI公司在Demet工艺的基础上开发了ACT处理系统，与Demet工艺相似。该工艺步骤繁多，不易操作。Shah利用螯合剂(乙酞丙酮、乙二胺四乙酸、柠檬酸铵等)处理金属中毒的FCC催化剂。结果表明，经过鳌合反应处理的催化剂，H₂和干气的产率明显下降，但催化剂的活性变化不大。Elvin利用铵盐和稀土化合物溶液对经过氯化、硫化及其它方法处理后的FCC平衡催化剂(含USY和稀土交换的Y沸石)进行了离子交换，比较了不同方法处理后的催化剂活性、选择性和部分催化剂脱金属程度。从Elvin的试验结果看，硫化和氯化处理对脱除重金属，特别是镍很有效；铵盐和稀土的离子交换对提高催化剂的活性有所帮助。国内郑连义等采用氧化酸浸水洗的方法进行了研究，但脱金属后催化剂的活性并没有得到明显改善，为此，他们也采用铵盐活化处理的方法来改善催化剂活性。仁爱玲等采用草酸和高锰酸钾溶液处理废FCC催化剂，脱镍率最高可接近50％；在固液比为1∶7，温度为80～100℃条件下单纯用1.5％的NH₄NO₃溶液处理催化剂0.5h，就可以脱除50％以上的镍；用33％的HClO₄处理，催化剂脱镍率就可以达到50％，而用100％的HClO₄处理催化剂，镍脱除率最高可达66.7％。李春义等采用HCl，HNO₃，H₂SO₄和HClO₄等无机酸酸洗以及氧化和酸洗(双氧水和草酸)复合法对FCC废催化剂进行脱金属复活研究，结果表明，无机酸都具有脱钒效果，而不具有脱镍效果，氧化和酸洗复合法的脱镍效果则更佳。CN101219396A采用无机酸和有机酸对FCC废催化剂进行处理，使废催化剂的重金属部分脱除，比表面积增大和活性提高。

以上现有FCC废催化剂的复活方法大都工艺步骤比较复杂，操作比较麻烦，有些方法虽然相对简单，但是很难达到理想的效果，尤其是重金属的脱除率较低。

发明内容：

针对上述问题，本发明要解决的技术问题是提供与SiCl₄反应铵交换催化裂化废催化剂的复活方法。

本发明的与SiCl₄反应铵交换催化裂化废催化剂的复活方法，它的复活方法包含以下步骤：(1)将经焙烧处理后的催化裂化废催化剂物料与气相SiCl₄混合进行反应，反应时间在0.5-40分钟，得到催化剂产物。

(2)用去离子水对步骤(1)所得的催化剂产物进行水洗至过滤水的pH值保持不变；

(3)用铵盐对步骤(2)所得的催化剂进行交换，铵盐(以NH₄⁺计)与催化剂干基质量比为0.002-0.04∶1，再用去离子水对铵盐交换后的催化剂进行洗涤和过滤，再经100-350℃干燥处理，干燥0.25-4小时得到复活催化剂。

作为优选，所述的步骤(1)中催化裂化废催化剂物料温度为250-450℃，SiCl₄和催化裂化废催化剂物料的干基的质量比例0.05-0.5∶1。

作为优选，所述的步骤(3)中铵盐与催化剂的交换时间为30-100分钟，交换温度为50-110℃，交换体系pH值为3.3-4.0，交换溶液与催化剂干基质量比为6-10∶1。

作为优选，所述的步骤(3)去离子水与催化剂干基的质量比为6-12∶1。