一种X分子筛的制备方法技术

一种X分子筛的制备方法，包括(1)将X分子筛晶化母液、无机碱、含铝化合物和水混合均匀，于90～150℃搅拌0.1～20小时后静置12～60小时，除去其中的固体，得到回用铝源，(2)将回用铝源、硅源、水和无机碱制成导向剂，物料摩尔比为SiO

【技术实现步骤摘要】
一种X分子筛的制备方法
本专利技术为一种X分子筛的制备方法，具体地说，是一种利用分子筛晶化母液制备X分子筛的方法。
技术介绍
X分子筛具有较大的微孔孔径使其表现出较高的吸附容量，较低的骨架硅铝比又赋予其良好的吸附和离子交换性能，因此，X分子筛被广泛用于分离、催化、离子交换等领域。目前，工业上基本采用液相水热合成法生产X分子筛，然而，这种生产方法产生的大量分子筛母液中无机碱、硅的含量均较高，环保处理难度很大。CN106430228A公开了一种分子筛晶化母液处理方法，将分子筛晶化母液吸入减压蒸馏釜，向蒸馏釜夹套内通入蒸汽对蒸馏釜进行加热，使晶化母液中的有机胺和水蒸发，进入冷凝器，冷凝液进入溶剂储罐，在蒸馏釜中设搅拌装置不断翻动蒸发物料，防止腔壁结焦，当蒸馏釜内残渣含水率达标后，自动进行排渣。该法可将晶化母液中的有机胺和水全部回用，实现无废水排放。CN105000642B公开了一种分子筛制备过程中产生的含硅废水的处理方法，将分子筛制备过程中产生的滤液、母液、洗液汇集、调配后形成凝胶废水，加入浓度为8-10％的石灰乳液搅拌一段时间后静置，每升凝胶废水中可溶硅含量为500-1000mg，将上层清液回用，底部污泥排放。CN104556460B公开了一种PSRY分子筛生产废水的除氟除磷方法，先将PSRY分子筛生产废水与其他分子筛生产废水处理过程中产生的固体废渣混合，使固体废渣中的铝以Al3+的形式溶解进入废水中，再将混合体系的pH值调至6以上，使Al3+与F-、PO43-反应形成沉淀，再加入助凝剂(PAM)进行反应，然后进行固液分离，可有效去除废水中的氟和磷。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种X分子筛的制备方法，该法可提高母液利用率，减少X分子筛生产过程中的废水排放，降低生产成本。本专利技术提供的X分子筛的制备方法，包括如下步骤：(1)将X分子筛晶化母液、无机碱、含铝化合物和水混合均匀，于90～150℃搅拌0.1～20小时后静置12～60小时，除去其中的固体，得到回用铝源，(2)将(1)步所得的回用铝源、硅源、水和无机碱混合均匀，于20～60℃静置老化1～72小时，制成导向剂，其中各物料的摩尔比为：SiO2/Al2O3＝2～25，M2O/SiO2＝0.6～1.8，H2O/SiO2＝10～50，K+/(K++Na+)＝0～1，(3)将硅源、无机碱、(1)步所得的回用铝源、X分子筛晶化母液、水和(2)步制备的导向剂混合均匀制得X分子筛合成体系，其中各物料的摩尔比为：SiO2/Al2O3＝2.0～3.0，M2O/SiO2＝1.0～5.0，H2O/SiO2＝25～100，K+/(K++Na+)＝0～0.6，加入的导向剂中所含的Al2O3与分子筛合成体系中所含的总Al2O3的比为0.1～2.0质量％，将制得X分子筛合成体系于90～150℃水热晶化1～72小时，经固液分离，得到固体和X分子筛晶化母液，将固体洗涤、干燥后得到X分子筛，所述的无机碱为氢氧化钠或者为氢氧化钠和氢氧化钾，M为Na或为Na和K。本专利技术将X分子筛合成过程中晶化后产生的晶化母液进行处理得到的回用铝源，再以晶化母液为X分子筛合成原料，加入硅源、回用铝源、无机碱，在导向剂作用下合成X分子筛，实现了X分子筛晶化母液的循环利用，使X分子筛的生产成本降低，并减少了X分子筛生产过程中的废水排放。附图说明图1为本专利技术实例1制备的X分子筛X射线衍射(XRD)谱图。图2为本专利技术实例1制备的X分子筛扫描电镜(SEM)图。图3为本专利技术实例2制备的X分子筛XRD谱图。图4为本专利技术实例2制备的X分子筛扫描电镜图。具体实施方式X分子筛晶化母液是其合成过程中经水热晶化，分离固液两相后产生的液相物质，其中含有Na、Si和Al，可选地，还含有K，这四种元素是X分子筛合成体系的重要化学组分。本专利技术方法在X分子筛晶化母液中加入无机碱、水和含铝化合物，使其达到合成X分子筛所需的苛性比和密度要求，再通过静置分离除去其中的固体物，脱除Si，得到的回用铝源可用于制备导向剂和X分子筛的铝源，并利用X分子筛晶化母液合成出纯相的X分子筛。本专利技术方法可有效利用X分子筛晶化母液中的铝和碱，降低X分子筛合成的成本和含碱废水排放，使X分子筛的生产更加环保。本专利技术(1)步为用X分子筛晶化母液制备回用铝源，即向晶化母液中补充含铝化合物，并加入无机碱，制备低碱度偏铝酸钠，通过静置，使生成的含硅固体沉淀，除去固体，即得回用铝源。在X分子筛晶化母液中加入无机碱和含铝化合物后的反应温度优选95～120℃，搅拌时间优选0.3～10小时，静置时间优选20～50小时。本专利技术方法所述的X分子筛晶化母液中碱金属离子M+的含量为5000～80000mg/L、优选6000～60000mg/L，Si含量为1000～10000mg/L、优选1600～9000mg/L，Al含量为20～200mg/L、优选20～100mg/L，M为Na或为Na和K。所述X分子筛晶化母液在25℃时的密度优选1.0～1.2g/mL。(1)步所述的含铝化合物选自金属铝、氧化铝、氢氧化铝、拟薄水铝石、硫酸铝、氯化铝、硝酸铝和铝酸钠中的至少一种。(1)步加入的含铝化合物和无机碱的量使所得回用铝源的苛性比—M2O/Al2O3摩尔比为1.5～2.8、优选1.8～2.6，Al2O3含量为5.0～15.0质量％，其中基本不含Si，基本不含Si指其中Si含量小于30ppm。所述M为Na或为Na和K，当M为Na和K时，M2O为(Na2O+K2O)。(1)步中所述的回用铝源在25℃时的密度优选1.3～1.7g/mL。本专利技术方法(2)步为用(1)步制备的回用铝源制备导向剂，导向剂中各物料的摩尔比优选为：SiO2/Al2O3＝10～25，M2O/SiO2＝0.6～1.2，H2O/SiO2＝10～30，K+/(K++Na+)＝0～1。(2)步将回用铝源、硅源、水和无机碱混合均匀进行静置老化的温度优选25～50℃，老化时间优选10～30小时。当(1)步所用无机碱为氢氧化钠和氢氧化钾时，(2)步制成的导向剂中K+/(K++Na+)的摩尔比优选为0.01～0.6。本专利技术(3)步用(1)步制备的回用铝源和X分子筛晶化母液制备X分子筛，X分子筛合成体系中各物料的摩尔比优选为：SiO2/Al2O3＝2.4～3.0，M2O/SiO2＝1.0～3.0，H2O/SiO2＝25～80，K+/(K++Na+)＝0～0.6。加入的导向剂中所含的Al2O3与分子筛合成体系中所含的总Al2O3的比优选为0.1～1.0质量％。当(1)步所用无机碱为氢氧化钠和氢氧化钾时，(3)步制得的X分子筛合成体系中K+/(K++Na+)的摩尔比优选为0.1～0.5、更优选0.1～0.3。(3)步中将X分子筛合成体系进行水热晶化的温度优选90～120℃，时间优选5～20小时，水热晶化后经固液分离，收集母液，将所得固体洗涤、干燥后得到X分子筛。所述的干燥温度优选70～90℃，干本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种X分子筛的制备方法，包括如下步骤：/n(1)将X分子筛晶化母液、无机碱、含铝化合物和水混合均匀，于90～150℃搅拌0.1～20小时后静置12～60小时，除去其中的固体，得到回用铝源，/n(2)将(1)步所得的回用铝源、硅源、水和无机碱混合均匀，于20～60℃静置老化1～72小时，制成导向剂，其中各物料的摩尔比为：SiO

【技术特征摘要】
1.一种X分子筛的制备方法，包括如下步骤：
(1)将X分子筛晶化母液、无机碱、含铝化合物和水混合均匀，于90～150℃搅拌0.1～20小时后静置12～60小时，除去其中的固体，得到回用铝源，
(2)将(1)步所得的回用铝源、硅源、水和无机碱混合均匀，于20～60℃静置老化1～72小时，制成导向剂，其中各物料的摩尔比为：SiO2/Al2O3＝2～25，M2O/SiO2＝0.6～1.8，H2O/SiO2＝10～50，K+/(K++Na+)＝0～1，
(3)将硅源、无机碱、(1)步所得的回用铝源、X分子筛晶化母液、水和(2)步制备的导向剂混合均匀制得X分子筛合成体系，其中各物料的摩尔比为：SiO2/Al2O3＝2.0～3.0，M2O/SiO2＝1.0～5.0，H2O/SiO2＝25～100，K+/(K++Na+)＝0～0.6，加入的导向剂中所含的Al2O3与分子筛合成体系中所含的总Al2O3的比为0.1～2.0质量％，将制得的X分子筛合成体系于90～150℃水热晶化1～72小时，经固液分离，得到固体和X分子筛晶化母液，将固体洗涤、干燥后得到X分子筛，
所述的无机碱为氢氧化钠或者为氢氧化钠和氢氧化钾，M为Na或为Na和K。


2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于(3)步经固液分离后得到的晶化母液用于(1)步制备回用铝源。


3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于当(1)步所用无机碱为氢氧化钠和氢氧化钾时，(2)步制成的导向剂中K+/(K++Na+)的摩尔比为0.01～0.6。


4.按照权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：高宁宁，王辉国，刘宇斯，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11