王學(xué)平 顏旸旸
摘 要:本文從REY(稀土Y型)分子篩實際生產(chǎn)過程中入手,分析影響REY分子篩中RE2O3的質(zhì)量百分含量波動的影響因素,在此基礎(chǔ)上,通過實驗對生產(chǎn)工藝進(jìn)行優(yōu)化,確立相關(guān)工藝參數(shù),在實際生產(chǎn)應(yīng)用,達(dá)到了有效的降低了原材料氯化稀土單耗的目的,取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。
關(guān)鍵詞:REY分子篩;生產(chǎn)工藝;氯化稀土
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.02.012
1 REY分子篩的生產(chǎn)工藝流程簡介
NaY分子篩中攜帶的鈉離子會影響催化劑的熱穩(wěn)定性和活性,需要進(jìn)行交換操作以降低分子篩中Na2O的含量,提高分子篩合成催化劑的活性和穩(wěn)定性,交換后,分子篩漿液中,在液相組分里含有大量的無用鈉離子和陰離子,需通過過濾水洗工序去除,然后再進(jìn)行焙燒,經(jīng)過“二交二焙”處理,NaY分子篩分子篩的活性和穩(wěn)定性才能滿足催化劑活性組份要求。
2 REY分子篩質(zhì)量現(xiàn)狀
REY分子篩中RE2O3的質(zhì)量百分含量統(tǒng)計。
對2014年REY分子篩中氯化稀土的含量(REY分子篩中RE2O3的質(zhì)量百分含量)情況進(jìn)行了統(tǒng)計(見表1)。
從表1可以看出,的RE2O3的質(zhì)量百分含量波動較大,在實際生產(chǎn)中,為了確保產(chǎn)品合格,必須增加氯化稀土投料量。
通過以上分析,可以看出在實際生產(chǎn)過程中,存在原料氯化稀土單耗過高,REY分子篩質(zhì)量波動較大的情況;通過對REY分子篩質(zhì)量指標(biāo)現(xiàn)狀分析可知,穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量波動對降低原料消耗至關(guān)重要。
3 實驗(質(zhì)量波動的原因分析)
在實際生產(chǎn)中,影響生產(chǎn)的工藝參數(shù)分別為氯化稀土的濃度、投料比(原料NaY干基量與原料稀土中RECL3干基量的比值、交換溫度、水洗水溫度以及焙燒溫度,經(jīng)過實驗對這些因素進(jìn)行了定量分析,未發(fā)現(xiàn)這些生產(chǎn)控制參數(shù)對質(zhì)量的波動有顯著作用。
3.1 結(jié)晶度對RE2O3的質(zhì)量百分含量的影響
針對表2,選取相對結(jié)晶度相差較大的1號樣和6號樣,將PH值調(diào)節(jié)到10.7后,以表2 的實驗條件進(jìn)行稀土“二交二焙”實驗,結(jié)果見表2。
表2中的1號樣和6號樣的RE2O3質(zhì)量百分含量最大相差為0.11%,由此可以看出結(jié)晶度對分子篩RE2O3的質(zhì)量百分含量的影響很小。
3.2 硅鋁比對RE2O3的質(zhì)量百分含量的影響
針對表3,選取硅鋁比相差較大的1號樣和3號樣,將PH值調(diào)節(jié)到10.7后,以表3 的實驗條件進(jìn)行稀土“二交二焙”實驗,結(jié)果見表3。
表3中的1號樣和3號樣的RE2O3質(zhì)量百分含量最大相差不超過0.2%,由此可以看出硅鋁比對分子篩RE2O3的質(zhì)量百分含量的影響很有限。
3.3 工藝設(shè)備對RE2O3質(zhì)量百分含量的影響
以往在加入氯化稀土?xí)r用管束加入,管束加入反應(yīng)不充分,在實驗中通過改造加入的管束(在管束上加工一定數(shù)量?8的孔)。充分運(yùn)用擴(kuò)散的噴淋式加入,使氯化稀土在加入過程中能達(dá)到均勻加入,反應(yīng)充分。通過改造一交容一l3/4.5、二交容一13/1、2加入氯化稀土的管線結(jié)構(gòu),氯化稀土反應(yīng)充分,對REY分子篩的RE2O3的質(zhì)量百分含量有一定的影響。
REY分子篩裝置所需的NaY分子篩是由其它裝置管輸而來,其PH存在不確定性。通過進(jìn)一步的實驗證明,PH值為1.0-2.0的氯化稀土溶液加入NaY漿液形成的交換混漿的酸堿度必須在適宜的范圍內(nèi)才有利于稀土與Na+交換。
PH值低于3時,H+會可作為陽離子參與競爭交換,會破壞分子篩晶體結(jié)構(gòu);PH值高于5時,表觀上分子篩中的RE2O3含量增加(未進(jìn)行有效交換,但不影響RE2O3含量的測定),所以交換漿液的PH值應(yīng)控制在3~5之間。
4 結(jié)論
通過一系列的實驗,找出了影響分子篩RE2O3的質(zhì)量百分含量的因素,并在此基礎(chǔ)上優(yōu)化了工藝參數(shù),確定了適宜交換的混漿PH值,通過在生產(chǎn)實際中應(yīng)用,取得了明顯的降本增效的效果。
參考文獻(xiàn):
[1]周繼紅.合成分子篩母液及其利用研究[J].現(xiàn)代化工,2010(02).
[2]汪慧智.新型分子篩催化劑的研究進(jìn)展[J].化學(xué)工程師,2006(02).
[3]馮宜綏,劉洋.提高REY分子篩餾出口合格率[J].湖南農(nóng)機(jī),2010(07).