趙亮 劉宇航 沈蘭(中國石油蘭州石化公司催化劑廠,甘肅 蘭州 730060)
在中國石油催化裂化催化劑進入國際市場的過程中,催化劑研發(fā)和生產(chǎn)遇到了諸多問題,如催化劑生焦量高,抗磨損性能差等問題。此外,稀土價格的上漲也使得催化劑的制造成本的大幅上漲,因此,也需要開發(fā)一種低稀土高活性的稀土Y型分子篩,以提高企業(yè)的效益。本文通過實驗驗證了HRSY-4分子篩的優(yōu)化工藝及車間建議工藝,為工放提供依據(jù)。
1.1 實驗原料
主要原材料是NaY分子篩、RE(NO3)3溶液、硫酸銨溶液、檸檬酸及工業(yè)用濾布。
1.2 HRSY-4優(yōu)化方案
1.2.1 一交一焙
NaY分子篩:硫酸銨=1:0.2→稀鹽酸調(diào)pH5.0-6.0/攪0.5h→90℃/1h→過濾→交換(硫酸銨=1:0.15)→5倍洗滌→氧化稀土交換(1:0.04)85℃/1h→水蒸氣焙燒(550-600℃)
1.2.2 二交二焙
一交一焙分子篩:硫酸銨:檸檬酸=1:0.2:0.04→90℃/1h→過濾→交換(硫酸銨=1:0.15)→5倍洗滌→水蒸氣焙燒(550-600℃)
1.3 車間補充實驗
一交一焙中,用稀鹽酸調(diào)不同pH,考查pH值對過濾時間和產(chǎn)品質(zhì)量的影響,以及加氨水返調(diào)pH及對過濾性能和產(chǎn)品質(zhì)量的影響。
2.1 NaY pH 10.6進行的工藝考查
2.1.1 一交HRSY-4分子篩優(yōu)化工藝實驗
取三分NaY442.8g/L,pH 10.6,按上述工藝及操作進行實驗,實驗結(jié)果見表-1。
表-1 一交對比實驗結(jié)果
從實驗結(jié)果來看:①NaYpH10.6按上述工藝制備的一交一焙的氧化鈉、氧化稀土、結(jié)晶度都達到指標的要求,晶胞基本沒有收縮。②焙燒前將濾餅固化好后,在進行焙燒。③從趨勢上看是pH低,過濾速度下降。④一交濾餅觸變性好。
2.1.2 二交HRSY-4分子篩優(yōu)化工藝實驗
將上述一交一焙濾餅,按上述工藝及操作進行實驗,實驗結(jié)果見表-2。
表-2 二交對比實驗結(jié)果
從實驗結(jié)果來看:①二交二焙的氧化鈉、氧化稀土、結(jié)晶度都達到指標的要求,晶胞基本沒有收縮下來。②焙燒前將濾餅固化好后,在進行焙燒。③在干基相同的條件下考查過濾速度,但總的趨勢是pH低,過濾速度下降。④優(yōu)化工藝加了檸檬酸,濾餅觸變性好。
2.2 一交耗酸量考查
取三分NaY,pH 10.6,按NaY分子篩:硫酸銨=1:0.2進行交換,漿液濃度180g/L,預交pH8.41。取100克干基,進行調(diào)節(jié)。預交漿液pH加酸量隨著pH終點值的下降而增加。pH過高,不利于氧化鈉的降低,并且過濾速率慢,pH過低,物料性狀發(fā)生改變,發(fā)生穿濾現(xiàn)象。
3.1 車間應在實際生產(chǎn)中控制NaY的值,pH值低有利于后改性氧化鈉的質(zhì)量,并且降低了HCL的消耗。
3.2 pH值調(diào)節(jié)應在合適的范圍內(nèi),pH值過低會影響分子篩的結(jié)晶度以及過濾速率。
3.3 二交預交換加檸檬酸,濾餅觸變性好。
3.4 結(jié)合車間工藝,在分析測試中心現(xiàn)有條件下,晶胞收縮效果不理想。
本文通過實驗驗證了HRSY-4分子篩的優(yōu)化工藝及車間建議工藝,為工放提供依據(jù)。建議車間在實際工業(yè)生產(chǎn)中控制NaY水洗料的pH值,有利于一交調(diào)pH耗酸量的降低,并且提高了分子篩的過濾性能及后改性氧化鈉的質(zhì)量,由于晶胞收縮不理想,在實際工放中,分子篩的焙燒條件還需要進一步摸索。
[1]HRSY-4分子篩工藝優(yōu)化,中國石油蘭州化工研究中心內(nèi)部資料,2013.3.