專利名稱：一種y型分子篩水漿液的過(guò)濾方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種分子篩水漿料的固液分離方法，更具體地說(shuō)是關(guān)于一種Y型分子篩水漿料的過(guò)濾方法。
背景技術(shù)：
Y型分子篩是催化劑的常用活性組分，催化劑中，如烴類裂化催化劑中所含的Y型分子篩均由NaY分子篩制備。將鈉Y分子篩與含銨離子和/或稀土離子的水溶液混合進(jìn)行離子交換、洗滌、干燥并焙燒得到的Y型分子篩通常稱為一交一焙Y型分子篩。它包括一交一焙超穩(wěn)Y型分子篩USY、一交一焙稀土Y型分子篩REY、一交一焙稀土氫Y型分子篩REHY和一交一焙氫Y分子篩HY。一交一焙Y型分子篩的晶胞常數(shù)為24.48-24.66埃，氧化鈉含量為3-5重％。一交一焙Y型分子篩中的鈉含量依然較高，不能直接作為裂化催化劑的活性組分，仍然需要進(jìn)行離子交換以降低其中的鈉含量和/或引入稀土離子或其他離子。
目前，工業(yè)上將Y型分子篩進(jìn)行離子交換有兩種方法。
第一種方法是將Y型分子篩與含銨離子的水溶液混合打漿，進(jìn)行離子交換、過(guò)濾、洗滌、干燥或不干燥、焙燒或不焙燒，然后還可以再與含稀土離子的溶液混合打漿進(jìn)行離子交換、過(guò)濾、洗滌、干燥并焙燒或不焙燒，其中的過(guò)濾采用板框過(guò)濾機(jī)。采用這種方法的缺點(diǎn)是效率低，水耗大。
第二種方法是將Y型分子篩與水混合打漿形成一種Y型分子篩的水漿液，將此漿液直接裝載在帶式過(guò)濾機(jī)的過(guò)濾帶上，在過(guò)濾帶上形成一層濾餅，然后，在通過(guò)不同的真空箱時(shí)，從濾餅上部加入含銨離子的水溶液，水、含稀土離子的水溶液等。使用帶式過(guò)濾機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是可以集固液分離、洗滌、交換、過(guò)濾于一體，效率高，水耗小。
US 3,943,233公開(kāi)了一種連續(xù)處理大量細(xì)微固體顆料的方法，該方法包括將一種細(xì)微固體顆粒的漿液供應(yīng)給一個(gè)移動(dòng)連續(xù)水平帶式過(guò)濾機(jī)，該帶式過(guò)濾機(jī)裝有一個(gè)具有互相分開(kāi)的部分的真空箱，其中，每個(gè)互相分開(kāi)的部分與一個(gè)獨(dú)立的液體接受器和真空控制器相連。在過(guò)濾帶漿液上施以足夠的真空，得到一種顆粒的空隙中含有水的光滑干燥的濾餅薄層，當(dāng)濾餅連續(xù)通過(guò)所述真空箱時(shí)，將其與一種能與所述顆粒發(fā)生物質(zhì)轉(zhuǎn)移反應(yīng)的溶液接觸，同時(shí)，將真空度控制在濾餅上能形成一個(gè)靜止的液體小池，當(dāng)從濾餅中流下足夠的液體后，形成一種光滑，表面無(wú)龜裂，濾餅顆粒間含有液體的濾餅，在濾餅上加入另一種液體，并控制足夠的真空度，使液體快速流過(guò)濾餅，從濾帶上卸下濾餅。
US 3,943,233還公開(kāi)了一種可流態(tài)化沸石顆粒的連續(xù)進(jìn)行離子交換的方法，該方法包括將所述沸石顆粒與第一種液體打漿，將該漿液以基本上恒定的速率裝載到一個(gè)連續(xù)水平帶式真空過(guò)濾機(jī)的供料端，連續(xù)移動(dòng)裝有漿料的過(guò)濾帶，順序通過(guò)一個(gè)濾餅形成區(qū)，至少一個(gè)離子交換區(qū)和一個(gè)洗滌區(qū)，同時(shí)在各獨(dú)立的過(guò)濾帶下的液體接收器上施以真空，從過(guò)濾帶上卸下濾餅。該方法的特征在于濾餅離開(kāi)濾餅形成區(qū)時(shí)基本上沒(méi)有表面龜裂，但在可流態(tài)化的沸石顆粒的空隙間含有液體，在離子交換處理過(guò)程中，濾餅在離子交換區(qū)，在過(guò)濾條件下與一種離子交換液體接觸，以一種濾餅的方式離開(kāi)離子交換區(qū)，該濾餅光滑，基本上沒(méi)有表面龜裂，在可流態(tài)化的沸石顆粒的空隙間含有液體，并且在真空下快速洗滌離子交換后的濾餅。
實(shí)驗(yàn)表明US 3,943,233所述方法適用于一些較大固體顆粒和部分分子篩的離子交換、洗滌過(guò)程。但是由于一交一焙Y型分子篩的水漿液中，分子篩的顆粒非常細(xì)小及一交一焙Y型分子篩自身固有性質(zhì)的原因，當(dāng)將一交一焙Y型分子篩與水混合打漿形成的漿液裝載上帶式過(guò)濾機(jī)的過(guò)濾帶之后，所形成的濾餅是一種非常致密、透過(guò)性極差的濾餅，過(guò)濾速度(液體透過(guò)濾餅的速度)相當(dāng)慢，因此，無(wú)論離子交換過(guò)程還是洗滌過(guò)程均難以進(jìn)行，這嚴(yán)重影響了帶式濾機(jī)的工作效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的即是克服現(xiàn)有技術(shù)一交一焙Y型分子篩水漿液過(guò)濾速度慢的缺點(diǎn)，提供一種新的、速度較快的Y型分子篩的過(guò)濾方法。
本發(fā)明提供的過(guò)濾方法包括將一種Y型分子篩與水打漿形成的漿液置于一過(guò)濾機(jī)的濾布之上，使液體通過(guò)濾布，其中，所述Y型分子篩為一交一焙Y型分子篩，所述漿液中還加入了堿或堿與鹽的混合物，所述堿的加入量為分子篩用量的0.1-8重％，鹽的加入量為分子篩用量的0-5重％。
本發(fā)明提供的方法大大提高了一交一焙Y型分子篩與水打漿形成的漿液的過(guò)濾速度，洗滌速度及可能進(jìn)行的離子交換速度。例如，采用本發(fā)明提供的方法，在一交一焙Y型分子篩與水打漿形成的漿液中，加入1-3重％(以分子篩計(jì))的堿或堿與鹽的混合物，然后進(jìn)行過(guò)濾，再用含銨離子的水溶液進(jìn)行銨離子交換，交換的方式為直接用含銨離子的溶液洗滌濾餅，最后用去離子水洗滌。分離過(guò)濾速度達(dá)1.64-2.63厘米/分鐘，交換過(guò)濾速度達(dá)0.27-0.37厘米/分鐘，洗滌過(guò)濾速度達(dá)0.24-0.32厘米/分鐘。而不采用本發(fā)明提供的方法，即不在一交一焙Y型分子篩與水打漿形成的漿液中加入堿或堿與鹽的混合物的情況下，分離過(guò)濾速度只有0.86厘米/分鐘，交換過(guò)濾速度只有0.15厘米/分鐘，洗滌過(guò)濾速度只有0.14厘米/分鐘，分離過(guò)濾速度是現(xiàn)有技術(shù)的1.9-3.1倍，交換過(guò)濾速度是現(xiàn)有技術(shù)的1.8-2.5倍，洗滌過(guò)濾速度是現(xiàn)有技術(shù)的1.7-2.3倍。
具體實(shí)施例方式
按照本發(fā)明提供的方法，所述一交一焙Y型分子篩包括一交一焙超穩(wěn)Y分子篩USY，一交一焙稀土Y分子篩REY、一交一焙稀土氫Y分子篩REHY和一交一焙氫Y分子篩HY，這些分子篩及其制備方法為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知。以一交一焙氫Y分子篩為例，其制備方法通常是將鈉Y分子篩與含銨離子的水溶液，如氯化銨、硫酸銨水溶液混合進(jìn)行離子交換、洗滌、干燥并焙燒。其中，含銨離子的水溶液的濃度和用量及交換條件也為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，如以銨鹽計(jì)，銨離子水溶液的濃度通常為50-300克/升，優(yōu)選為100-200克/升，交換的溫度為室溫至100℃，優(yōu)選為50-90℃，交換的時(shí)間為0.5-2小時(shí)，優(yōu)選為0.5-1小時(shí)。干燥和焙燒的條件為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，如干燥的溫度為室溫至200℃，優(yōu)選為100-150℃，焙燒溫度為500-800℃，優(yōu)選為600-700℃，焙燒時(shí)間為1-3小時(shí)，優(yōu)選為2-3小時(shí)。一交一焙Y型分子篩具有如下共同的性質(zhì)晶胞常數(shù)為24.48-24.66埃，氧化鈉含量為3-5重％。
所述一交一焙Y型分子篩可以按現(xiàn)有方法制備，也可商購(gòu)得到。
所述過(guò)濾機(jī)指現(xiàn)有的任何過(guò)濾設(shè)置，如布氏漏斗過(guò)濾設(shè)備，帶式過(guò)濾機(jī)等。本發(fā)明提供的方法更適合在帶式過(guò)濾機(jī)上應(yīng)用。
所述堿選自可溶于水，并且不在隨后進(jìn)行的離子交換過(guò)程、洗滌過(guò)程中形成沉淀的各種無(wú)機(jī)堿和有機(jī)堿中的一種或幾種，如氨水、堿金屬的氫氧化物，有機(jī)胺中的一種或幾種。由于氨水、氫氧化鈉便宜易得，且不在體系中引入新的不可除去的離子，因此，優(yōu)選氨水和/或氫氧化鈉。所述堿的用量為分子篩用量的0.1-8重％，優(yōu)選為0.5-5重％。
所述鹽指可溶于水的且不與堿生成沉淀的各種鹽中的一種或幾種，如銨和堿金屬的鹽酸鹽、硫酸鹽、硝酸鹽中的一種或幾種，如氯化銨、硫酸銨、硝酸銨、硫酸鈉、氯化鈉、硝酸鈉中的一種或幾種。為了充分利用資源，所述鹽可以并優(yōu)選使用銨交換廢液，即含銨離子的溶液與分子篩進(jìn)行離子交換后過(guò)濾得到的廢液。所述鹽的用量為分子篩用量的0-5重％，優(yōu)選為0-3重％。
所述分子篩與水打漿形成的漿液中，分子篩的含量范圍為常規(guī)的含量范圍，一般來(lái)說(shuō)，漿液中分子篩的含量為100-300℃克/升。
過(guò)濾時(shí)，所述漿液的溫度可以是5-100℃，優(yōu)選為50-90℃。
下面的實(shí)施例將對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。實(shí)例中均是采用布氏漏斗過(guò)濾裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)果。工業(yè)上采用的帶式過(guò)濾機(jī)的過(guò)濾過(guò)程與布氏漏斗過(guò)濾裝置原理相同，只是工業(yè)濾機(jī)的濾布是隨過(guò)濾帶移動(dòng)的，其后的離子交換過(guò)程和洗滌過(guò)程在不同的位置，緊接著過(guò)濾過(guò)程連續(xù)進(jìn)行，而采用布氏漏斗過(guò)濾裝置，其后的離子交換過(guò)程和洗滌過(guò)程，緊接著過(guò)濾過(guò)程在原位置進(jìn)行，因此，二者的過(guò)程和結(jié)果是等價(jià)的。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，采用布氏漏斗抽濾裝置得到的規(guī)律與采用帶式過(guò)濾機(jī)得到的規(guī)律完全相同。
實(shí)例1本實(shí)例說(shuō)明本發(fā)明提供的方法。
將30克一交一焙稀土氫Y分子篩(稀土氧化物含量為2.0重％，其中，La2O3含量為1.7重％，CeO2含量為0.2重％，其它稀土金屬氧化物含量為0.1重％，氧化鈉含量為4.6重％，晶胞常數(shù)為24.63埃，蘭州煉化公司催化劑廠出品)、去離子水和氫氧化鈉(化學(xué)純)一起打漿，使得到的漿液中分子篩的含量為200克/升，氫氧化鈉用量為分子篩的1重％，在攪拌下加熱至80℃，將得到的漿液倒入一個(gè)布氏漏斗的濾布上，將濾瓶抽真空至0.03兆帕，在該真空下過(guò)濾直至濾餅表面無(wú)液體存在，記錄液體下降的線速度，這里稱為分離過(guò)濾速度。
在濾餅上加入100毫升濃度為100克/升的氯化銨溶液，氯化銨溶液在透過(guò)濾餅的同時(shí)與濾餅中的分子篩進(jìn)行了銨離子交換，直至濾餅表面無(wú)液體存在。記錄液體下降的線速度，這里稱為交換過(guò)濾速度。
在濾餅上加入80毫升去離子水對(duì)濾餅進(jìn)行洗滌，直至濾餅表面無(wú)液體存在，記錄液體下降的線速度，這里稱為洗滌過(guò)濾速度。
分離過(guò)濾速度、交換過(guò)濾速度和洗滌過(guò)濾速度如表1所示。將濾餅于120℃烘干，用原子吸收光譜法測(cè)定其中的氧化鈉含量，結(jié)果列于表2中。
實(shí)例2本實(shí)例說(shuō)明本發(fā)明提供的方法。
按實(shí)例1的方法將一交一焙稀土氫Y分子篩打漿，過(guò)濾、交換、洗滌并記錄分離過(guò)濾速度、交換過(guò)濾速度和洗滌過(guò)濾速度，不同的是用25重％的濃氨水代替氫氧化鈉，濃氨水的用量使氨的用量為分子篩用量的3重％。結(jié)果分別列于表1和2中。
實(shí)例3本實(shí)例說(shuō)明本發(fā)明提供的方法。
按實(shí)例1的方法將一交一焙稀土氫Y分子篩打漿，過(guò)濾、交換、洗滌并記錄分離過(guò)濾速度、交換過(guò)濾速度和洗滌過(guò)濾速度，不同的是所用稀土Y分子篩的氧化稀土含量為7.0重％，其中La2O3含量為2.3重％，CeO2含量為4.1重％，其它稀土氧化物含量為0.6重％，氧化鈉含量為4.0重％，漿液中分子篩的含量為150克/升。結(jié)果分別列于表1和2中。
實(shí)例4本實(shí)例說(shuō)明本發(fā)明提供的方法。
按實(shí)例1的方法將一交一焙稀土氫Y分子篩打漿，過(guò)濾、交換、洗滌并記錄分離過(guò)濾速度、交換過(guò)濾速度和洗滌過(guò)濾速度，不同的是所用稀土Y分子篩的氧化稀土含量為5.0重％，其中La2O3含量為1.7重％，CeO2含量為3.0重％，其它稀土氧化物含量為0.3重％，氧化鈉含量為4.0重％，并且還加入了占分子篩用量1重％的氯化銨，加熱漿液的溫度至70℃。結(jié)果分別列于表1和2中。
對(duì)比例1本對(duì)比例說(shuō)明不加堿或堿與鹽的混合物時(shí)的過(guò)濾方法。
按實(shí)例1的方法將一交一焙稀土氫Y分子篩打漿，過(guò)濾、交換、洗滌并記錄分離過(guò)濾速度、交換過(guò)濾速度和洗滌過(guò)濾速度，不同的只是不加入氫氧化鈉，結(jié)果分別列于表1和2中。
表1

表1的結(jié)果表明，采用本發(fā)明提供的方法；在一交一焙分子篩漿液中加入堿或堿與鹽的混合物可大大提高分子篩水漿液的過(guò)濾速度。采用本發(fā)明提供的方法，分離過(guò)濾速度是現(xiàn)有技術(shù)的1.9-3.1倍，交換過(guò)濾速度是現(xiàn)有技術(shù)的1.8-2.5倍，洗滌過(guò)濾速度是現(xiàn)有技術(shù)的1.7-2.3倍。
表2

表2的結(jié)果表明，即使加入氫氧化鈉，由于分離過(guò)濾后存在離子交換和洗滌過(guò)程，產(chǎn)品中氧化鈉含量也不會(huì)升高。
權(quán)利要求
1.一種Y型分子篩水漿液的過(guò)濾方法，該方法包括將一種Y型分子篩與水打漿形成的漿液置于一過(guò)濾機(jī)的濾布上，使液體通過(guò)濾布，其特征在于，所述的Y型分子篩為一交一焙Y型分子篩，所述漿液中還加入了堿或堿與鹽的混合物，所述堿的加入量為分子篩用量的0.1-8重％，鹽的用量為分子篩用量的0-5重％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述一交一焙Y型分子篩包括一交一焙超穩(wěn)Y分子篩、一交一焙稀土Y分子篩、一交一焙稀土氫Y分子篩和一交一焙氫Y分子篩。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述一交一焙分子篩指一交一焙稀土Y分子篩和/或一交一焙稀土氫Y分子篩。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述過(guò)濾機(jī)指帶式過(guò)濾機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述堿選自氨水、堿金屬的氫氧化物、有機(jī)胺中的一種或幾種。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述堿指氨水和/或氫氧化鈉。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述堿的用量為分子篩用量的0.5-5重％。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述鹽選自銨和堿金屬的鹽酸鹽、硫酸鹽、硝酸鹽中的一種或幾種。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述鹽選自氯化銨、硫酸銨、硝酸銨、硫酸鈉、氯化鈉、硝酸鈉中的一種或幾種。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述鹽的用量為分子篩用量的0-3重％。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述漿液中分子篩的含量為100-300克/升。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述漿液的溫度為50-90℃。
全文摘要
一種Y型分子篩水漿液的過(guò)濾方法，該方法包括將一種Y型分子篩與水打漿形成的漿液置于一過(guò)濾機(jī)的濾布上，使液體通過(guò)濾布，其中，所述Y型分子篩為一交一焙Y型分子篩，所述漿液中還加入了堿或堿與鹽的混合物，所述堿的用量為分子篩用量的0.1－8重％，鹽的用量為分子篩用量的0－5重％。該方法能大大提高一交一焙Y型分子篩水漿液的過(guò)濾速度。
文檔編號(hào)B01D33/04GK1417119SQ0113427
公開(kāi)日2003年5月14日 申請(qǐng)日期2001年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月30日
發(fā)明者馬躍龍, 鄧景輝, 陳玉玲, 何鳴元, 達(dá)志堅(jiān) 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司石油化工科學(xué)研究院