一种回用硅铝磷分子筛过滤液的方法和再制备分子筛装置与流程

本发明属于化工
技术领域：
，尤其涉及一种回用硅铝磷分子筛过滤液的方法和再制备分子筛装置。
背景技术：
：丙烯是目前世界上最重要的大宗化工产品和支撑我国经济发展的基础化工原料之一，可制备多种基本有机原料。例如可制备环氧丙烷、丙烯醛、丙烯醇、异丙醇、四氯化碳、丁醇等等。近年来，由于受下游衍生物(尤其是聚丙烯)需求的影响，丙烯的需求量大幅增大。由于国内丙烯资源的短缺，远远不能满足国内市场的需求，国内自给率大幅下降，需要大量进口。随着国际市场激烈竞争的环境，发展丙烯及其衍生物必须采用国际上最先进的环境友好工艺技术，达到低成本生产的大型经济规模，中国丙烯的开发利用前景很是广阔。针对中国丙烯发展前景，中国天辰工程有限公司研制的甲醇制丙烯催化剂主要是一种硅铝磷分子筛，这种分子筛能够使甲醇转化率达到100％或者接近100％，乙烯和丙烯的选择性在78％以上，几乎没有C5以上的产物，而且硅铝磷分子筛突出的水热稳定性和适宜的孔道结构使其性能更加优越，必将成为日后得到广泛应用。但是，硅铝磷分子筛在制备过程中会用到大量的水进行洗涤，因此会产生大量的废液，而处理废液需要花费的费用是巨大的，从一定程度上造成了硅铝磷分子筛的制备成本。因此，将废液变废为宝，综合再利用，提高硅铝磷再制备的收率和催化性能，同时降低再生产分子筛的成本消耗成为了亟待解决的问题。技术实现要素：针对现有技术中废液排放量大、处理成本高的问题，本发明提供一种回用硅铝磷分子筛过滤液的方法和再制备分子筛装置。为实现上述目的，本发明提供一种回用硅铝磷分子筛过滤液的方法。采用的具体技术方案如下：一种回用硅铝磷分子筛过滤液的方法，其特征在于，工艺步骤为：(1)按照配方使用原料，水、磷酸、硅溶胶、水铝石、模板剂，配制混合液，然后升温熟化制备硅铝磷分子筛；(2)对制备的硅铝磷分子筛进行五段洗涤过滤，操作方法为：a)一段洗涤后的过滤液放于容器中备用；b)二段洗涤后的过滤液作为一段洗涤分子筛使用；c)三段洗涤后的过滤液作为二段洗涤分子筛使用；d)依此类推，四、五段洗涤后的过滤液作为三、四段洗涤分子筛使用；(3)在一段洗涤后的过滤液中加入磨碎成0.2～1μm的晶种混合均匀；(4)将步骤(3)所制得的混合液作为制备新配方的硅铝磷分子筛的母液使用，进而制备新配方的硅铝磷分子筛。上述方法中加入晶种可以有效的缩短晶化诱导期，节约分子筛的合成时间，提高了硅铝磷分子筛晶型的完整程度，提高了合成原料的利用率，同时也能更好地控制分子筛的粒径大小，使制备出的分子筛发挥更优的催化作用，进而加强了双烯收率和抗结焦性能。其中，用于第一次使用的一段至四段洗涤分子筛的洗涤液为净化后的脱盐水，其电导率小于5μS/cm，pH为6.0～7.0；用于第五段洗涤分子筛的洗涤液为净化后的脱盐水，其电导率小于5μS/cm，pH为6.0～7.0。进一步的，步骤(3)所述晶种的制备方法为：将硅铝磷分子筛放入行星式球磨机中，然后加入3-8倍的脱盐水进行球磨36h～72h，将分子筛打碎磨细至平均粒径在0.2～1μm以下制成晶种，然后将磨细后混合均匀的浆液取1～5g在150℃的氛围下烘干至恒重，称重，确定该晶种的固含。进一步的，球磨晶种浆液时在球磨机外壳上设置循环冷却水装置，确保球磨时浆液的温度恒定在15-30℃，在球磨24h后每隔2h对晶种浆液进行取样，在烘箱中150℃烘干至恒重，测定固含，若固含≥35％，则加入最初加入晶种质量的20-40％的脱盐水继续球磨，在球磨36-72h后，确保最终得到的晶种的固含维持在20-35％之间。上述操作步骤可以达到提高催化剂产率的目的。进一步的，步骤(3)所述操作方法中，将一段洗涤后的过滤液的质量的0.5～5％除以晶种的固含，并取对应质量的晶种加入一段洗涤后的过滤液中。进一步的，在步骤(4)所述母液中加入一种或两种辅助模板剂，所述辅助模板剂为二乙胺、三乙胺、正丙胺、二异丙胺、四丙基溴化铵、四乙基溴化铵。通过加入辅助模板剂，可进一步对过滤液作为母液使用进行优化，达到调节分子筛尺寸以及提高分子筛催化性能的作用。进一步的，以加入晶种的一段过滤液为制备新配方的硅铝磷分子筛的母液，其一段过滤液使用量占配制混合物浆液总质量的30％～80％。一种使用上述方法的再制备分子筛装置，包括烘箱(1)、环式填装罐(3)和小合成釜(5)，所述烘箱(1)内腔底部设置有可控滚轴(4)，所述环式填装罐(3)侧躺在所述滚轴(4)上，所述小合成釜(5)沿所述环式填装罐(3)的环形空腔进行填装且固定。所述烘箱可程序升温，最高可设置温度大于300℃，且包括两个滚轴，方便环式填装罐横卧在烘箱内按照一定速度旋转，从而保证浆液不会堆积在小合成釜内形成沉淀。进一步的，小合成釜(5)的数量为偶数，在环形空腔内呈对称分布，且装入配方浆液后的总质量相差不超过2％。所述小合成釜的材质能够承受2.5MPa以上的压力，且能够耐受250℃以上的温度。进一步的，还包括内加热盘管(2)，所述内加热盘管(2)从环式填装罐(3)的中心穿过。本发明的有益效果是：本发明通过合理化设计，充分利用洗涤分子筛的过滤液进行回用合成新的分子筛，达到提高过滤液的使用效率的目的，减少原料的消耗和废液的排放，从而降低了对环境的污染。此外，该发明还提供了制备该硅铝磷分子筛的装置，通过该装置可实现同时合成不同配方的分子筛，大大节约了制备分子筛的研发时间与精力，提高实验效率，具有突出的推广前景。附图说明图1为本发明所述再制备分子筛装置结构示意图图2为本发明所述再制备分子筛装置结构的剖面示意图图例说明：1、烘箱，2、内加热盘管，3、环式填装罐，4、可控滚轴，5、小合成釜具体实施方式为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明的具体实施方式作进一步说明，但不限定本发明的保护范围，需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。配料表1合成原料水磷酸硅溶胶水铝石模板剂配制比例800.71.11.02.4以下各实施例将使用配料表1比例配制混合液，然后升温熟化制备硅铝磷分子筛，当合成分子筛后，对制备的硅铝磷分子筛进行五段洗涤过滤，首先用电导率4μS/cm，pH为6.7的脱盐水对分子筛进行一段洗涤，洗涤后的过滤液放于容器中备用，用此脱盐水对一段洗涤后的分子筛进行二段洗涤，洗涤后的过滤液作为下一釜分子筛的一段洗涤分子筛使用，以此类推，用此脱盐水对三、四、五段洗涤后的分子筛进行三、四、五段洗涤，洗涤后的过滤液作为下一釜分子筛洗涤的二、三、四段洗涤分子筛使用。实施例1：将最终一段洗涤后获得的滤液中加入磨碎成0.2μm的晶种混合均匀；并将所制得的混合液作为制备新配方的硅铝磷分子筛的母液使用，进而制备新配方的硅铝磷分子筛。在制备新配方的硅铝磷分子筛时，将以上获得的母液投入再制备分子筛装置，所述再制备分子筛装置，包括烘箱1、环式填装罐3和若干小合成釜5，所述烘箱1内腔底部设置有可控滚轴4，所述环式填装罐3侧躺在所述滚轴4上，所述小合成釜5沿所述环式填装罐3的环形空腔进行填装且固定。将硅铝磷分子筛的母液投入各个小合成釜5中，开启电源使用滚轴4带动环式填装罐3在烘箱1内滚动升温熟化制备硅铝磷分子筛。进一步的，小合成釜5的数量为偶数，在环形空腔内呈对称分布，且装入配方浆液后的总质量相差不超过2％。所述小合成釜的材质能够承受2.5MPa以上的压力，且能够耐受250℃以上的温度。进一步的，本设备还包括内加热盘管2，所述内加热盘管2从环式填装罐3的中心穿过，如图2所示。以下各实施例均可采用上述再制备分子筛装置进行硅铝磷分子筛的制备。实施例2：将最终一段洗涤后获得的滤液中加入磨碎成1μm的晶种混合均匀；并将所制得的混合液作为制备新配方的硅铝磷分子筛的母液使用，进而制备新配方的硅铝磷分子筛。在制备新配方的硅铝磷分子筛时，将以上获得的母液投入再制备分子筛装置，升温熟化制备硅铝磷分子筛。实施例3：将最终一段洗涤后获得的滤液中加入磨碎成0.6μm的晶种混合均匀；并将所制得的混合液作为制备新配方的硅铝磷分子筛的母液使用，进而制备新配方的硅铝磷分子筛。在制备新配方的硅铝磷分子筛时，将以上获得的母液投入再制备分子筛装置，升温熟化制备硅铝磷分子筛。实施例4：将最终一段洗涤后获得的滤液中加入磨碎成1μm的晶种混合均匀；并将所制得的混合液作为制备新配方的硅铝磷分子筛的母液使用，进而制备新配方的硅铝磷分子筛。在制备新配方的硅铝磷分子筛时，将以上获得的母液投入再制备分子筛装置，升温熟化制备硅铝磷分子筛。所述晶种的制备方法为：将硅铝磷分子筛放入行星式球磨机中，然后加入3-8倍的脱盐水进行球磨36h～72h，将分子筛打碎磨细至平均粒径1μm制成晶种，然后将磨细后混合均匀的浆液取1～5g在150℃的氛围下烘干至恒重，称重，确定该晶种的固含。实施例5：将最终一段洗涤后获得的滤液中加入磨碎成1μm的晶种混合均匀；并将所制得的混合液作为制备新配方的硅铝磷分子筛的母液使用，进而制备新配方的硅铝磷分子筛。在制备新配方的硅铝磷分子筛时，将以上获得的母液投入再制备分子筛装置，升温熟化制备硅铝磷分子筛。所述晶种的制备方法为：将硅铝磷分子筛放入行星式球磨机中，然后加入3-8倍的脱盐水进行球磨36h～72h，将分子筛打碎磨细至平均粒径1μm制成晶种，然后将磨细后混合均匀的浆液取1～5g在150℃的氛围下烘干至恒重，称重，确定该晶种的固含。另外，球磨晶种浆液时在球磨机外壳上设置循环冷却水装置，确保球磨时浆液的温度恒定在15-30℃，在球磨24h后每隔2h对晶种浆液进行取样，在烘箱中150℃烘干至恒重，测定固含，若固含≥35％，则加入最初加入晶种质量的20-40％的脱盐水继续球磨，在球磨36-72h后，确保最终得到的晶种的固含维持在20-35％之间。实施例6：将最终一段洗涤后获得的滤液中加入磨碎成1μm的晶种混合均匀；并将所制得的混合液作为制备新配方的硅铝磷分子筛的母液使用，进而制备新配方的硅铝磷分子筛。在制备新配方的硅铝磷分子筛时，将以上获得的母液投入再制备分子筛装置，升温熟化制备硅铝磷分子筛。所述晶种的制备方法为：将硅铝磷分子筛放入行星式球磨机中，然后加入3-8倍的脱盐水进行球磨36h～72h，将分子筛打碎磨细至平均粒径1μm制成晶种，然后将磨细后混合均匀的浆液取1～5g在150℃的氛围下烘干至恒重，称重，确定该晶种的固含。另外，球磨晶种浆液时在球磨机外壳上设置循环冷却水装置，确保球磨时浆液的温度恒定在15-30℃，在球磨24h后每隔2h对晶种浆液进行取样，在烘箱中150℃烘干至恒重，测定固含，若固含≥35％，则加入最初加入晶种质量的20-40％的脱盐水继续球磨，在球磨36-72h后，确保最终得到的晶种的固含维持在20-35％之间。在确定晶种投入量时，将一段洗涤后的过滤液的质量的0.5～5％除以晶种的固含，并取对应质量的晶种加入一段洗涤后的过滤液中。实施例7：将最终一段洗涤后获得的滤液中加入磨碎成1μm的晶种混合均匀；并将所制得的混合液作为制备新配方的硅铝磷分子筛的母液使用，并在母液中加入一种或两种辅助模板剂，所述辅助模板剂为二乙胺、三乙胺、正丙胺、二异丙胺、四丙基溴化铵、四乙基溴化铵，进而制备新配方的硅铝磷分子筛。在制备新配方的硅铝磷分子筛时，将以上获得的母液投入再制备分子筛装置，升温熟化制备硅铝磷分子筛。进一步的，以加入晶种的一段过滤液为制备新配方的硅铝磷分子筛的母液，其一段过滤液使用量占配制混合物浆液总质量的30％～80％。本发明所述的一种回用硅铝磷分子筛过滤液的方法和再制备分子筛装置已经通过具体的实施例进行了描述。本领域技术人员可以借鉴本发明的内容适当改变工艺流程或设备结构等环节来实现相应的其它目的，其相关改变都没有脱离本发明的内容，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。当前第1页1 2 3