內(nèi)部汽化膨脹法再生改性FCC廢觸媒及其應(yīng)用制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種內(nèi)部汽化膨脹法再生改性FCC廢觸媒，其特征在于，其步驟為：(1)將FCC廢觸媒用有機(jī)溶劑浸潤(rùn)后投入80～100℃的高溫烘箱或馬福爐中，使浸潤(rùn)進(jìn)入FCC廢觸媒內(nèi)部的有機(jī)溶劑瞬間汽化膨脹；(2)將步驟(1)處理后的FCC廢觸媒進(jìn)行焙燒活化；(3)將步驟(2)活化后的FCC廢觸媒作為載體，采用浸漬法負(fù)載酸、堿、金屬離子中的一種，即得。所得改性FCC廢觸媒用于酯化、縮合、裂化、加氫和氧化反應(yīng)的催化劑。本發(fā)明專利技術(shù)利用FCC廢觸媒再生改性制備催化劑克服了FCC廢觸媒傳統(tǒng)的掩埋處理方法不僅造成經(jīng)濟(jì)損失又導(dǎo)致土壤、水、大氣污染的問(wèn)題，變廢為寶，獲得經(jīng)濟(jì)價(jià)值和環(huán)境保護(hù)的雙重效益。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及石油煉制行業(yè)固體廢棄物的再生改性及其應(yīng)用領(lǐng)域，尤其涉及內(nèi)部汽化膨脹法再生改性FCC廢觸媒及其應(yīng)用。
技術(shù)介紹
流態(tài)化催化裂化(Fluidcatalyticcracking簡(jiǎn)稱FCC)是重油輕質(zhì)化最重要的途徑，所用的催化劑或觸媒是石油煉制工業(yè)中應(yīng)用量最大的一種助劑，由于重金屬鎳(Ni)、釩(V)和鐵(Fe)等離子的沉積以及積炭、磨損等原因失活而被廢棄，全世界石油煉制過(guò)程廢FCC總量約為150～170kt/a。FCC廢催化劑，也稱FCC廢觸媒，傳統(tǒng)的掩埋處理方式不僅造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)還導(dǎo)致了土壤、水和大氣的嚴(yán)重污染。工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家已明令禁止向自然環(huán)境排放FCC廢觸媒，因此如何處理和利用FCC廢觸媒一直備受關(guān)注。況且，導(dǎo)致FCC觸媒失活的Ni、V和Fe都是良好的催化劑活性組分，同時(shí)FCC廢觸媒自身含有分子篩和Al2O3基質(zhì)擁有大量的微孔和比表面積。因而充分利用FCC廢觸媒的組分和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，通過(guò)結(jié)構(gòu)修飾的再生改性方法可以制備出催化和吸附性能優(yōu)異、工程應(yīng)用卓越的高分散負(fù)載型催化劑和吸附劑，既能解決環(huán)境污染問(wèn)題又能變廢為寶，產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)效益。CN103484143A公開了一種FCC廢觸媒負(fù)載酸催化黑松香裂化制備生物柴油的方法，主要技術(shù)方案為：以500～760℃焙燒活化1～3h后的FCC廢觸媒為載體，用浸漬法負(fù)載酸，經(jīng)干燥后獲得具有高活性的FCC廢觸媒負(fù)載酸催化劑。CN102125872A公開了一種以FCC廢催化劑為原料生產(chǎn)白炭黑的方法。該方法是通過(guò)FCC廢催化劑與焙燒助劑無(wú)水碳酸鈉進(jìn)行機(jī)械活化，通過(guò)機(jī)械力化學(xué)反應(yīng)降低焙燒溫度。焙燒產(chǎn)物經(jīng)浸取過(guò)濾、水浴陳化實(shí)現(xiàn)硅鋁分離，最后通過(guò)洗滌干燥獲得滿足相關(guān)使用標(biāo)準(zhǔn)的白炭黑。CN102125872A公開了一種用FCC廢催化劑合成NaY沸石多孔微球材料的方法。該專利技術(shù)的步驟是：A、將FCC廢催化劑加水和鹽酸，進(jìn)行調(diào)漿酸化處理，制得催化劑微球；B、將催化劑微球與天然高嶺土，焙燒高嶺土中的一種或兩種混合加水制成固含量30～50％的漿液，在該漿液中加入功能劑，噴霧干燥成干燥微球，在700～1100℃下焙燒0.5～10h，得到焙燒微球；C、將催化劑微球和焙燒微球加硅酸鈉、沸石導(dǎo)向劑、堿液后投入晶化反應(yīng)釜中，在85～120℃下水熱晶化10～30h，過(guò)濾除去母液后，濾餅用去離子水洗，干燥后制得成品。該專利技術(shù)主要用于合成含NaY沸石的多孔微球材料。上述為現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)FCC廢催化劑進(jìn)行加工回收并加以利用的工藝，但是這些工藝中對(duì)FCC廢催化劑的再生大多采用較為復(fù)雜的工藝，而且，再生出來(lái)的FCC廢催化劑浸漬負(fù)載后催化能力有限，因此，亟需一種較為簡(jiǎn)捷的工藝方法，使得FCC廢催化劑再生能力更強(qiáng)以及應(yīng)用廣的方法。公開于該
技術(shù)介紹
部分的信息僅僅旨在增加對(duì)本專利技術(shù)的總體背景的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于提供一種內(nèi)部汽化膨脹法再生改性FCC廢觸媒及其應(yīng)用，從而克服現(xiàn)有技術(shù)中FCC廢催化劑再生工藝復(fù)雜、耗能高的缺點(diǎn)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)提供的技術(shù)方案如下：一種以重油催化裂化失活催化劑——FCC廢觸媒為原料，采用內(nèi)部汽化膨脹法再生改性FCC廢觸媒，其步驟為：(1)將FCC廢觸媒用有機(jī)溶劑浸潤(rùn)后投入80～100℃的高溫烘箱或馬福爐中，使浸潤(rùn)進(jìn)入FCC廢觸媒內(nèi)部的有機(jī)溶劑瞬間汽化膨脹；(2)將步驟(1)處理后的FCC廢觸媒進(jìn)行焙燒活化；(3)將步驟(2)活化后的FCC廢觸媒作為載體，采用浸漬法負(fù)載酸、堿、金屬離子中的一種，即得。作為進(jìn)一步的限定，步驟(1)中，所述加入的FCC廢觸媒與有機(jī)溶劑的固液質(zhì)量比為1：1～1：10。作為進(jìn)一步限定，步驟(1)中浸潤(rùn)時(shí)間為5～120min。作為進(jìn)一步的限定，所述有機(jī)溶劑有甲醇、乙醇、乙醚、甲基叔丁基醚、乙基叔丁基醚、石油醚、丁烷、戊烷、己烷、環(huán)己烷、呋喃、四氫呋喃、甲酸甲酯、甲酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、醋酸乙烯酯中的至少一種，即沸點(diǎn)100℃以下的有機(jī)溶劑。作為進(jìn)一步的限定，步驟(2)中所述焙燒活化溫度為300～800℃，時(shí)間為1～3h。作為進(jìn)一步的限定，步驟(3)中所述的酸為鹽酸、硫酸、硝酸、磷酸、硼酸、草酸、檸檬酸、醋酸和苯磺酸中至少一種。作為進(jìn)一步的限定是，步驟(3)中所述的堿為燒堿、氨、氫氧化鉀、氫氧化鈣、氫氧化鎂、氫氧化鋁和氫氧化鋰中的至少一種。作為下一步的限定是，所述酸或堿的質(zhì)量濃度為5～40％，酸或堿與FCC廢觸媒載體的液固比為1：1～10：1，浸漬溫度為60～100℃，浸漬時(shí)間為1～8h，并在120℃下烘干2～5h。作為下一步的限定，步驟(3)中所述金屬離子為鎳、銅、鋅、鎢、釩、鈀、鉑、銠、錫、鐵、鈷和汞等其中至少一種。一種如上所采用內(nèi)部汽化膨脹法再生改性FCC廢觸媒所得到的改性FCC廢觸媒用于酯化、縮合、裂化、加氫和氧化反應(yīng)的催化劑。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)具有如下有益效果：1、本專利技術(shù)方法通過(guò)有機(jī)溶劑在FCC廢觸媒內(nèi)部瞬間快速汽化膨脹使觸媒的比表面積和孔徑增大1～10倍，并清除沉積在FCC廢觸媒上的積炭和雜質(zhì)；2、通過(guò)選擇不同沸點(diǎn)的有機(jī)溶劑品種和用量可以有效地控制與調(diào)節(jié)再生改性FCC廢觸媒孔徑及其比表面積的大小，從而能進(jìn)一步控制再生改性觸媒的反應(yīng)活性與選擇性，其催化性能比現(xiàn)有技術(shù)高2～10倍；3、利用內(nèi)部汽化膨脹法再生改性的FCC廢觸媒為載體負(fù)載酸、堿或金屬離子制備用于酯化、縮合、裂化、加氫和氧化的反應(yīng)的催化劑，或制備用于分離工程的固體吸附劑，其催化與吸附性能比現(xiàn)有技術(shù)高2～10倍；4、克服了FCC廢觸媒傳統(tǒng)的掩埋處理方法不僅造成經(jīng)濟(jì)損失又導(dǎo)致土壤、水、大氣污染的問(wèn)題，變廢為寶，獲得經(jīng)濟(jì)價(jià)值和環(huán)境保護(hù)的雙重效益。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)描述，但應(yīng)當(dāng)理解本專利技術(shù)的保護(hù)范圍并不受具體實(shí)施方式的限制。實(shí)施例1：將FCC廢觸媒10kg，按FCC廢觸媒與有機(jī)溶劑的固液比1：1加入10kg乙醚浸潤(rùn)，浸潤(rùn)時(shí)間為120min，然后放入80℃的烘箱中，使浸潤(rùn)進(jìn)入FCC廢觸媒內(nèi)部的乙醚瞬間汽化膨脹，達(dá)到清除FCC廢觸媒孔道內(nèi)的積炭與雜質(zhì)的目的；再將經(jīng)內(nèi)部汽化膨脹處理后的FCC廢觸媒置于馬福爐中，采用高溫焙燒空氣氧化法在300℃下焙燒1h，將焙燒后的FCC廢觸媒作為載體，在帶有攪拌器、溫度計(jì)以及回流冷凝管的反應(yīng)釜中加本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種內(nèi)部汽化膨脹法再生改性FCC廢觸媒，其特征在于，其步驟為：(1)將FCC廢觸媒用有機(jī)溶劑浸潤(rùn)后投入80～100℃的高溫烘箱或馬福爐中，使浸潤(rùn)進(jìn)入FCC廢觸媒內(nèi)部的有機(jī)溶劑瞬間汽化膨脹；(2)將步驟(1)處理后的FCC廢觸媒進(jìn)行焙燒活化；(3)將步驟(2)活化后的FCC廢觸媒作為載體，采用浸漬法負(fù)載酸、堿、金屬離子中的一種，即得。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種內(nèi)部汽化膨脹法再生改性FCC廢觸媒，其特征在于，其步驟為：
(1)將FCC廢觸媒用有機(jī)溶劑浸潤(rùn)后投入80～100℃的高溫烘箱或馬福
爐中，使浸潤(rùn)進(jìn)入FCC廢觸媒內(nèi)部的有機(jī)溶劑瞬間汽化膨脹；
(2)將步驟(1)處理后的FCC廢觸媒進(jìn)行焙燒活化；
(3)將步驟(2)活化后的FCC廢觸媒作為載體，采用浸漬法負(fù)載酸、
堿、金屬離子中的一種，即得。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述內(nèi)部汽化膨脹法再生改性FCC廢觸媒，其特征
在于：步驟(1)中，所述加入的FCC廢觸媒與有機(jī)溶劑的固液質(zhì)量比為1：
1～1：10。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述內(nèi)部汽化膨脹法再生改性FCC廢觸媒，其特征
在于：步驟(1)中浸潤(rùn)時(shí)間為5～120min。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述內(nèi)部汽化膨脹法再生改性FCC廢觸媒，其特征
在于：所述有機(jī)溶劑有甲醇、乙醇、乙醚、甲基叔丁基醚、乙基叔丁基醚、
石油醚、丁烷、戊烷、己烷、環(huán)己烷、呋喃、四氫呋喃、甲酸甲酯、甲酸乙
酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、醋酸乙烯酯中的至少
一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述內(nèi)部汽化膨脹法再生改性FCC廢觸媒，其特征
在于：步驟(2...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳小鵬，王琳琳，黃瑩瑩，王華生，周丹，韋小杰，梁杰珍，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：廣西大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：廣西;45