專利名稱：一種y型分子篩水漿液的過濾方法
技術領域：
本發(fā)明是關于一種分子篩水漿料的固液分離方法，更具體地說是關于一種Y型分子篩水漿料的過濾方法。
背景技術：
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，進行離子交換、過濾、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行離子交換、過濾、洗滌、干燥并焙燒或不焙燒，其中的過濾采用板框過濾機。采用這種方法的缺點是效率低，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含Y型分子篩的水漿液，將此漿液直接裝載在帶式過濾機的過濾帶上，在過濾帶上形成一層濾餅，然后，在通過不同的真空箱時，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。使用帶式過濾機的優(yōu)點是可以集固液分離、洗滌、交換、過濾于一體，效率高，水耗小。
US 3,943,233公開了一種連續(xù)處理大量細微固體顆料的方法，該方法包括將一種細微固體顆粒的漿液供應給一個移動連續(xù)水平帶式過濾機，該帶式過濾機裝有一個具有互相分開的部分的真空箱，其中，每個互相分開的部分與一個獨立的液體接受器和真空控制器相連。在過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，當濾餅連續(xù)通過所述真空箱時，將其與一種能與所述顆粒發(fā)生物質轉移反應的溶液接觸，同時，將真空度控制在濾餅上能形成一個靜止的液體小池，當從濾餅中流下足夠的液體后，形成一種光滑，表面無龜裂，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，使液體快速流過濾餅，從濾帶上卸下濾餅。
US 3,943,233還公開了一種可流態(tài)化沸石顆粒的連續(xù)進行離子交換的方法，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連續(xù)水平帶式真空過濾機的供料端，連續(xù)移動裝有漿料的過濾帶，順序通過一個濾餅形成區(qū)，至少一個離子交換區(qū)和一個洗滌區(qū)，同時在各獨立的過濾帶下的液體接收器上施以真空，從過濾帶上卸下濾餅。該方法的特征在于濾餅離開濾餅形成區(qū)時基本上沒有表面龜裂，但在可流態(tài)化的沸石顆粒的空隙間含有液體，在離子交換處理過程中，濾餅在離子交換區(qū)，在過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離子交換區(qū)，該濾餅光滑，基本上沒有表面龜裂，并且在可流態(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。
實驗表明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小及一交一焙Y型分子篩自身固有性質的原因，當將一交一焙Y型分子篩與水混合打漿形成漿液裝載上帶式過濾機的過濾帶之后，所形成的濾餅是一種非常致密、透過性極差的濾餅，過濾速度(液體透過濾餅的速度)相當慢，因此，無論離子交換過程還是洗滌過程均難以進行，這嚴重影響了帶式濾機的工作效率。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的都是克服現(xiàn)有技術一交一焙Y型分子篩水漿液在帶式過濾機上過濾速度慢的缺點，提供一種新的速度較快的Y型分子篩水漿液的過濾方法。
本發(fā)明提供的方法包括將一種Y型分子篩與水打漿形成的漿液置于一過濾機的濾布之上，使液體通過濾布，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酸和/或鹽，所述酸和/或鹽的用量為分子篩用量的0.1-5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濾速度，洗滌速度及可能進行的離子交換速度。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0.8-1.7重％(以分子篩計)的各種酸或鹽后進行過濾，用含銨離子和/或稀土離子的水溶液進行離子交換，交換的方式為直接用含銨離子和/或稀土離子的水溶液洗滌濾餅，最后用去離子水洗滌。分離過濾速度為1.55-3.67厘米/分鐘，交換過濾速度為0.25-0.47厘米/分鐘，洗滌過濾速度為0.22-0.51厘米/分鐘。而不采用本發(fā)明提供的辦法，即不在一交一焙Y型分子篩與水打漿形成的漿液中加入酸或鹽的情況下，分離過濾速度只有0.18-0.81厘米/分鐘，交換過濾速度只有0.02-0.07厘米/分鐘，洗滌過濾速度只有0.03-0.07厘米/分鐘。
具體實施例方式
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域技術人員所公知。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域技術人員所公知，如以銨鹽計，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℃，交換的時間為0.5-2小時，優(yōu)選為0.5-1小時。干燥和焙燒的條件為本領域技術人員所公知，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℃，焙燒時間為1-3小時，優(yōu)選為2-3小時。一交一焙Y型分子篩具有如下共同的性質晶胞常數為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，也可商購得到。
所述過濾機指現(xiàn)有的任何過濾設置，如布氏漏斗過濾設備，帶式過濾機等。本發(fā)明提供的方法更適合在帶式過濾機上應用。
所述酸選自可溶于水的酸中的一種或幾種，包括可溶于水的無機酸和有機酸中的一種或幾種，如鹽酸、硫酸、硝酸、磷酸、甲酸、乙酸、丙酸、苯甲酸等，其中，優(yōu)選為鹽酸、硫酸、硝酸和/或磷酸。
所述鹽指可溶于水的各種鹽中的一種或幾種，如銨、堿金屬、鋁、鐵、稀土的可溶性鹽酸鹽、硫酸鹽、硝酸鹽、磷酸鹽中的一種或幾種，其中，優(yōu)選為堿金屬、銨、稀土的鹽酸鹽、硫酸鹽和硝酸鹽中的一種或幾種，如氯化銨、硫酸銨、硝酸銨、磷酸銨、硫酸鈉、氯化鈉、硝酸鈉和稀土的氯化物中的一種或幾種。
所述酸和/或鹽的用量為分子篩用量的0.1-5重％，優(yōu)選為0.5-3重％。
所述分子篩與水打漿得到的漿液中，分子篩的含量范圍為本領域技術人員所公知，所述漿液中分子篩的含量一般為100-300克/升。過濾時所述漿液的溫度可以是5-100℃，優(yōu)選為50-90℃。
下面的實施例將對本發(fā)明做進一步說明。實例中均是采用布氏漏斗抽濾裝置進行實驗得到的結果。工業(yè)上采用的帶式過濾機的過濾過程與布氏漏斗抽濾裝置原理相同，只是工業(yè)濾機的濾布是隨過濾帶移動的，其后的離子交換過程和洗滌過程在不同的位置，緊接著過濾過程連續(xù)進行，而采用布氏漏斗過濾裝置，其后的離子交換過程和洗滌過程，緊接著過濾過程在原位置進行，因此，二者的過程和結果是等價的。實驗結果表明，采用布氏漏斗抽濾裝置得到的規(guī)律與采用帶式過濾機得到的規(guī)律完全相同。
實例1-9下面的實例說明本發(fā)明提供的方法。
將一交一焙Y型分子篩(其晶胞常數和氧化鈉含量列于表1中，所述分子篩均為齊魯石化公司催化劑廠出品)與去離子水打漿，得到分子篩水漿液，漿液中分子篩含量列于表1中，在得到的漿液中分別加入不同種類和量的酸或鹽，在攪拌下加熱至不同的溫度，酸和鹽的種類列于表1中，漿液的溫度列于表1中。
將得到的不同溫度的150毫升漿液分別倒入同一布式漏斗的濾布上，抽真空，在0.03兆帕的真空度下過濾，直至濾餅表面無液體，記錄分離過濾速度，分離過濾的速度為液體下移的線速度。
分別將不同溫度和不同濃度和不同量的含銨離子或稀土離子的溶液倒入形成的濾餅之上，進行離子交換，記錄液體的下移速度，即交換過濾速度。溶液的溫度、量、溶液中所含銨離子或稀土離子化合物的種類、濃度和用量列于表2中。
分別將不同溫度和不同量的去離子水倒入進行離子交換后的濾餅之上，記錄液體的下移速度，即洗滌過濾速度。去離子水的溫度和用量列于表3中。分離過濾速度、交換過濾速度和洗滌過濾速度如表4所示。
對比例1本對比例說明不加酸和鹽的過濾方法。
按實例1的方法制備分子篩漿液并過濾、交換和洗滌，不同的只是在漿液中不加入鹽酸，其分離過濾速度、交換過濾速度和洗滌過濾速度列于表4中。
對比例2本對比例說明不加酸和鹽的過濾方法。
按實例3的方法制備分子篩漿液并過濾、交換和洗滌，不同的只是在漿液中不加入氯化銨，其分離過濾速度、交換過濾速度和洗滌過濾速度列于表4中。
對比例3本對比例說明不加酸和鹽的過濾方法。
按實例9的方法制備分子篩漿液并過濾、交換和洗滌，不同的只是在漿液中不加入氯化銨，其分離過濾速度、交換過濾速度和洗滌過濾速度列于表4中。
表1

注(1)一交一焙稀土Y分子篩，稀土氧化物RE2O3含量為13.0重％，其中，La2O3含量為4.3重％，CeO2含量為7.7重％，其它稀土氧化物含量為1.0重％。
注(2)混合氯化稀土RECl3溶液，RE2O3含量為50克/升，其中，La2O3含量為16.7克/升，CeO2含量為29.6克/升，其它稀土氧化物含量為3.7克/升。
表2

表3

表4

從表4中可以看出，采用本發(fā)明提供的方法分離過濾速度可達1.55-3.67厘米/分鐘，交換過濾速度可達0.25-0.47厘米/分鐘，洗滌過濾速度可達0.22-0.51厘米/分鐘，而不按本發(fā)明提供的方法，不在漿液中加入酸和/或鹽時，分離過濾速度只有0.18-0.81厘米/分鐘，交換過濾速度只有0.02-0.07厘米/分鐘，洗滌過濾速度只有0.03-0.07厘米/分鐘。這說明本發(fā)明提供的方法可大大提高一交一焙Y型分子篩水漿液的過濾速度。
權利要求
1.一種Y型分子篩水漿液的過濾方法，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濾機的濾布之上，使液體通過濾布，其特征在于，所述Y型分子篩是一交一焙Y型分子篩，所述漿液中還加入了酸和/或鹽，所述酸和/或鹽的用量為分子篩用量的0.1-5重％。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述過濾機為帶式過濾機。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述酸選自可溶于水的有機酸和無機酸中的一種或幾種。
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述酸指鹽酸、硫酸、硝酸和/或磷酸。
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述鹽指可溶于水的鹽中的一種或幾種。
6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述鹽選自銨、堿金屬、鋁、鐵、稀土的可溶性鹽酸鹽、硫酸鹽、硝酸鹽和磷酸鹽中的一種或幾種。
7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述鹽選自氯化銨、硫酸銨、硝酸銨、磷酸銨、硫酸鈉、氯化鈉、硝酸鈉和稀土的氯化物中的一種或幾種。
8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述酸和/或鹽的用量為分子篩用量的0.5-3重％。
9.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述漿液的溫度為50-90℃。
10.根據權利要求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。
11.根據權利要求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。
全文摘要
一種Y型分子篩水漿液的過濾方法，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濾機的濾布上，使液體通過濾布，其中，所述Y型分子篩是一交一焙Y型分子篩，所述漿液中還加入了酸和/或鹽，所述酸和/或鹽的用量為分子篩用量的0.1－5重％。該方法可大大提高一交一焙Y型分子篩的水漿液的過濾速度。
文檔編號B01D37/00GK1417120SQ01134278
公開日2003年5月14日 申請日期2001年10月30日 優(yōu)先權日2001年10月30日
發(fā)明者馬躍龍, 鄧景輝, 陳玉玲, 何鳴元, 達志堅 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院