丝光沸石的铵交换改性方法技术

本发明专利技术涉及丝光沸石的制备领域，公开了一种丝光沸石的铵交换改性方法，该方法包括在铵交换条件下，将丝光沸石进行多次铵交换，并在各次铵交换之后进行固液分离得到回收液，其特征在于，将在后进行的铵交换得到的回收液作为在前进行的铵交换的交换液使用。本发明专利技术的方法能够减少至少75％的硝酸铵原料用量，降低污水中58％以上的氨氮含量和46％以上的硝基氮含量，缩短50％以上的分子筛交换时间，提高了生产的机动性，降低了劳动强度。

Ammonium Exchange Modification of Mordenite

The invention relates to the preparation field of mordenite, and discloses an ammonium exchange modification method of mordenite. The method includes ammonium exchange of mordenite under the condition of ammonium exchange, solid-liquid separation after each ammonium exchange, and recovery solution obtained by subsequent ammonium exchange. The characteristic is that the recovery solution obtained by subsequent ammonium exchange is used as the exchange solution of prior ammonium exchange. Use. The method of the invention can reduce at least 75% ammonium nitrate raw material consumption, reduce more than 58% ammonia nitrogen content in sewage and more than 46% nitro nitrogen content, shorten more than 50% molecular sieve exchange time, improve production mobility and reduce labor intensity.

【技术实现步骤摘要】
丝光沸石的铵交换改性方法
本专利技术涉及丝光沸石的制备领域，具体涉及一种丝光沸石的铵交换改性方法。
技术介绍
现有的沸石分子筛约160种，其中40种为天然沸石，120种为人工合成沸石。分子筛的基本结构为硅氧四面体和铝氧四面体按一定的顺序通过氧原子连接而成，根据硅铝比的不同，可以分为A型(1.5-2)，X型(2.1-3.0)，Y型(3.1-6.0)，丝光沸石(9-11)，ZSM-5(20-366)等。分子筛中的硅铝比决定分子筛催化剂的稳定性和表面酸性，一般硅铝比越大，其稳定性越好。然而，硅铝比越大，酸性越低，即甲苯歧化的活性中心越少，活性越小。基于对催化剂稳定性和活性的考虑，丝光沸石成为甲苯歧化与烷基转移催化剂工业生产中的首选。采用硅源和铝源晶化合成的丝光沸石是一种钠型分子筛，钠离子会在催化剂热处理过程中助熔，使催化剂颗粒增大、表面积减小，降低稳定性和活性。因此，需将分子筛内部的Na+置换出来，使H原子占据Na+所在的位置，分子筛表面呈酸性。通常，可以通过铵盐溶液交换和酸交换处理置换出其中Na+，不同阳离子置换使得分子筛具有不同的表面酸性和酸性中心分布。通过交换铵盐溶液交换引入的铵根离子可以在在催化剂热处理过程中会生成氨气脱除，增强催化剂的酸性，提高其催化活性。作为丝光沸石改性的关键步骤，铵交换工艺的优化直接影响沸石分子筛的性能，从而影响催化剂的性能。在丝光沸石分子筛的工业生产过程中，常规使用过量的硝酸铵溶液在95℃的条件下，在交换釜中连续搅拌4h，共交换四次的生产工艺。该工艺的交换硝酸铵用量过大、产生的污水中总氮浓度过高，大大增加了分子筛的生产成本。专利技术内容本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的硝酸铵用量大造成污染的问题，提供一种新的丝光沸石的铵交换改性方法，该方法充分利用铵交换过程中的硝酸铵，降低了成本，并且具有良好的铵交换效果。为了实现上述目的，本专利技术提供一种丝光沸石的铵交换改性方法，该方法包括在铵交换条件下，将丝光沸石进行多次铵交换，并在各次铵交换之后进行固液分离得到回收液，其特征在于，将在后进行的铵交换得到的回收液作为在前进行的铵交换的交换液使用。优选地，所述铵交换的次数为4次以上。优选地，所述铵交换的次数为4次，第一次铵交换使用回收液A进行，第二次铵交换使用回收液B进行，第三次铵交换使用液氨回收液进行，第四次铵交换使用硝酸铵溶液进行；所述回收液A为第四次铵交换得到的回收液，所述回收液B为第三次铵交换得到的回收液。优选地，所述回收液A、所述回收液B、所述液氨回收液和所述硝酸铵溶液中的硝酸铵的浓度分别为0.1-1M。更优选地，所述回收液A、所述回收液B、所述液氨回收液和所述硝酸铵溶液中的硝酸铵的浓度分别为0.6-0.8M。优选地，相对于1重量份所述丝光沸石，以硝酸铵计，所述回收液A、所述回收液B、所述液氨回收液和所述硝酸铵溶液的用量分别为0.2-0.4重量份。优选地，所述铵交换条件包括：温度为75-95℃，时间为1-4h。优选地，所述固液分离的方法选自过滤、离心和沉降中的一种或多种。优选地，所述铵交换方法的Na+交换度为98％以上。本专利技术还提供了上述方法得到的丝光沸石。通过上述技术方案，本专利技术的铵交换方法可以高效置换丝光沸石分子筛中的Na+，并且通过回收液的回用，降低了丝光沸石分子筛生产过程中的硝酸铵溶液用量，降低成本，清洁环保；同时制得的丝光沸石分子筛，用于制备甲苯歧化催化剂，具有较高的活性。本专利技术的方法能够减少至少75％的硝酸铵原料用量，降低污水中58％以上的氨氮含量和46％以上的硝基氮含量，缩短50％以上的分子筛交换时间，提高了生产的机动性，降低了劳动强度。具体实施方式在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。本专利技术的丝光沸石的铵交换改性方法，其中，该方法包括在铵交换条件下，将丝光沸石进行多次铵交换，并在各次铵交换之后进行固液分离得到回收液，其特征在于，将在后进行的铵交换得到的回收液作为在前进行的铵交换的交换液使用。为了获得需要的Na+交换度，满足生产的需求，优选地，所述铵交换的次数为4次以上。根据本专利技术的一个优选的实施方式，所述铵交换的次数为4次，第一次铵交换使用回收液A进行，第二次铵交换使用回收液B进行，第三次铵交换使用液氨回收液进行，第四次铵交换使用硝酸铵溶液进行；所述回收液A为第四次铵交换得到的回收液，所述回收液B为第三次铵交换得到的回收液。在本专利技术中，所述液氨回收液指的是将丝光沸石(钠型丝光沸石)进行晶化后，用硝酸吸收过量的液氨并固液分离得到的回收液。作为上述晶化的方法，具体为将所需原料混合后，在高温高压密闭容器中反应一定时间完成。作为具体的反应条件，可以包括：温度为120-200℃，压力为0.1-10MPa(以表压计)，反应时间为15-40h。在本专利技术中，初次进行铵交换时，可以在各次铵交换过程中均使用新鲜的硝酸铵溶液进行，得到回收液A和B，然后再将回收液A和B回用于本专利技术的铵交换过程中。根据本专利技术的一个优选的实施方式，为了进一步提高铵交换的效果，所述回收液A、所述回收液B、所述液氨回收液(以下也将上述三种溶液统称为回收液)和硝酸铵溶液中的硝酸铵的浓度分别为0.1-1M，更优选为0.6-1.0M，进一步优选为0.6-0.8M。通过使用上述浓度的硝酸铵溶液进行铵交换，可以最大限度提高铵交换过程的交换度。优选的情况下，所述回收液A、所述回收液B和所述液氨回收液中硝酸铵的浓度相同。为了使所述回收液A、所述回收液B和所述液氨回收液的浓度在上述范围内，可以在回收上述回收液之后，测定其中的硝酸铵浓度，并调节其浓度使其满足铵交换的要求。具体地，可以用硝酸铵、纯水进行调节。作为上述测定硝酸铵浓度的方法，可举出称量法、浓度-温度-比重、温度-折光率-浓度和蒸馏-中和滴定法等，其中，硝酸铵溶液的浓度优选利用称量法测试，回收液A和回收液B的浓度优选地利用蒸馏-中和滴定法测量。根据本专利技术的一个优选的实施方式，相对于1重量份所述丝光沸石，以硝酸铵计，所述回收液A、所述回收液B、所述液氨回收液和所述硝酸铵溶液的用量分别为0.2-0.4重量份，更优选为0.3-0.4重量份。通过使用上述用量的硝酸铵溶液进行铵交换，可以保证铵交换的充分进行，提高铵交换过程的交换度。根据本专利技术，所述铵交换条件没有特别的限定，可以采用现有的能够用于丝光沸石铵交换的条件。为了充分进行铵交换，优选地，所述铵交换条件包括：温度为75-95℃，时间为1-4h；更优选地，所述铵交换条件包括：温度为90-95℃，时间为2-4h；进一步优选地，所述铵交换条件包括：温度为95℃，时间为2h。作为铵交换的温度，例如可举出60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、85℃、80℃或95℃等。作为铵交换的时间，例如可举出0.5h、1h、1.5h、2h、2.5h、3h、3.5h、4h、4.5h或5h等。作为本专利技术铵交换的一种优选的实施方式，硝酸铵溶液浓度为0.8M、交换温度为95℃、交换时间为2h。作为本专利技术中铵交本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种丝光沸石的铵交换改性方法，其特征在于，该方法包括在铵交换条件下，将丝光沸石进行多次铵交换，并在各次铵交换之后进行固液分离得到回收液，其特征在于，将在后进行的铵交换得到的回收液作为在前进行的铵交换的交换液使用。

【技术特征摘要】
1.一种丝光沸石的铵交换改性方法，其特征在于，该方法包括在铵交换条件下，将丝光沸石进行多次铵交换，并在各次铵交换之后进行固液分离得到回收液，其特征在于，将在后进行的铵交换得到的回收液作为在前进行的铵交换的交换液使用。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述铵交换的次数为4次以上。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述铵交换的次数为4次，第一次铵交换使用回收液A进行，第二次铵交换使用回收液B进行，第三次铵交换使用液氨回收液进行，第四次铵交换使用硝酸铵溶液进行；所述回收液A为第四次铵交换得到的回收液，所述回收液B为第三次铵交换得到的回收液。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述回收液A、所述回收液B、所述液氨回收液和所述硝酸铵溶液中的硝酸铵的浓度分别为0.1-...

【专利技术属性】
技术研发人员：盛毅，乔晓俊，邢瑞思，龙启明，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石化催化剂有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11