Y型分子筛生产过程用水的回收和再利用

　收稿日期：２０１１－１２－

０６通讯联系人：王生吉，Ｔｅｌ：０５３３－６８６１３４８；Ｅ－ｍａｉｌ：ｗｓｊ

１２３＿２００１＠１６３．ｃｏｍ文章编号：１００１－８７１９（２０１２）增刊１－０１５７－

０３Ｙ型分子筛生产过程用水的回收和再利用

王生吉

（中国石化催化剂齐鲁分公司，山东淄博２５５３３６

）摘要：概述了在分子筛生产过程中用水的现状，分析了降低水消耗的措施。通过使用催化剂滤液代替新鲜水；优化带式滤机各段滤液回收工艺，沉降后逆次回用到前一生产工序中，提高水的重复使用率；对焙烧吸收塔水进行回收利用等措施，最终实现降低水耗、提高分子筛收率、降低分子筛生产成本的目的。关　键　词：催化剂滤液；沉降后逆次回用；降低水耗

中图分类号：ＴＱ４２６．９４；ＴＱ０８５ 文献标识码：Ａ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ

．ｉｓｓｎ．１００１－８７１９．２０１２．ｚ１．０３６Ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ　ａｎｄ　Ｒｅｕｓｉｎｇ　

ｏｆ　Ｗａｔｅｒ　ｉｎ　ｔｈｅ　Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｙ　Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　ＳｉｅｖｅｓＷＡＮＧ　Ｓｈｅｎｇｊ

ｉ（Ｃａｔａｌｙｓｔ　Ｃｏｍｐａｎｙ　

Ｑｉｌｕ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ，ＳＩＮＯＰＥＣ，Ｚｉｂｏ　２５５３３６，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｓｔａｔｕｓ　ｏｆ　ｗａｔｅｒ　ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｐ

ｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　ｓｉｅｖｅｓ　ｉｓ　ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ　ａｎｄ　ｔｈｅｗａｙ　ｔｏ　ｄｅｃｒｅａｓｅ　ｔｈｅ　ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ　ｉｓ　ａｎａｌｙｓｅｄ．Ｉｎｓｔｅａｄ　ｏｆ，ｔｈｅ　ｄｉｓｃｈａｒｇｅｄ　ｆｉｌｔｒａｔｅｓ　ａｆｔｅｒ　ｐｒｏｐｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｗａｓ　ｒｅｕｓｅｄ　ｆｏｒ　ｓｕｂｓｔｉｔｕｔｉｎｇ　ｔｈｅ　ｆｒｅｓｈ　ｗａｔｅｒ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｗｈｏｌｅ　ｐｒｏｃｅｓｓ．Ｔｈｅ　ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ　

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ｏｆ　ｔｈｅ　ｕｎｉｔ　ａｎｄ　ｃｕｔ　ｔｈｅ　ｃｏｓｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｒｏｄｕｃｔｓ．Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｆｉｌｔｒａｔｅ　ｏｆ　ｃａｔａｌｙｓｔ；ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ　ａｎｄ　ａｆｔｅｒ　ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ；ｄｅｃｒｅａｓｅｄ　ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ　ｏｆ　ｗａｔｅｒ 随着我国降低能源消耗、建设节约型社会工作

的开展，如何降低催化剂生产过程中的能耗、水耗成为摆在催化剂研究者面前急需解决的问题。而催化剂生产过程中，分子筛工序中水耗的大小又是制约降低催化剂水耗的重要因素之一。因此对分子筛生产过程中的水进行重复使用，减少新鲜水使用量，可以达到节水降耗的目的。

分子筛生产过程中需要ＮａＹ改性处理，ＮａＹ中Ｎａ＋含量较高，由于Ｎａ

＋

与其他金属盐形成共溶物破坏分子筛晶体结构，因此Ｎａ＋含量越低，分子筛热稳定性越好［

１］

。一般利用硫酸铵氨盐进行交换形成ＮＨ４Ｙ，再经过水洗将ＳＯ２－４洗掉，如果ＳＯ２－

４

含量高，在分子筛焙烧过程中，易与其中的ＨＹ

形成强酸，将破坏分子筛晶体结构，所以分子筛生产过程中需要使用大量的水将分子筛中的杂质洗掉。

以前的分子筛改性过程中，水全部使用新鲜水，

同时大部分水只使用一次就排掉，不但水耗较大［２］

，生产每吨分子筛的水耗在３６ｍ

３以上［３］

，而且由于滤布的局限性，水洗水中含有微量分子筛没有被回用就被排掉。

１　降低分子筛生产工序中水消耗的措施

在分子筛生产过程中，通过以下手段可以降低水耗。部分生产工序中使用催化剂滤液代替新鲜软化水，对催化剂滤液进行沉降后回收到分子筛生产

石油学报（石油加工）

２０１２年２月 ＡＣＴＡ　ＰＥＴＲＯＬＥＩ　ＳＩＮＩＣＡ（ＰＥＴＲＯＬＥＵＭ　ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ　ＳＥＣＴＩＯＮ） 第２８卷增刊１　

系统中，达到提高分子筛收率的目的；对带式滤机水洗水重复使用到分子筛交换过程中，提高水的重复使用率；对一、二焙烧吸收塔水进行回收利用，减少新鲜水的使用量。

１．１　使用催化剂滤液代替新鲜软化水

１．１．１　催化剂滤液回收利用分析

催化剂滤液是催化剂生产过程中用软化水在带式滤机上洗涤催化剂后的收集液，其组成见表１。从表１可以看出，催化剂滤液中Ｎａ＋含量较低，还有少量硫酸根和微量的悬浮物（主要是催化剂细粉）。经过分析，将催化剂滤液科学处理，合理回用到分子筛生产工序中不会对分子筛性能和质量造成影响。

表１　催化剂滤液组成ρ／（ｍｇ·Ｌ－１）

氨氮ＳＯ２－

４

Ｎａ＋颗粒物１５１．５　３０２．１　４８０　３９１．１．２　催化剂滤液回用方案

分子筛生产过程中使用催化剂滤液代替新鲜软化水主要体现在以下几个方面：固体硫铵溶解、一交帯机硫铵的调配、带式滤机冲洗滤布水；一、二焙烧吸收塔补水；一焙炉尾打浆罐补水。

（１）将催化剂滤液用于固体硫铵溶解和调配一交硫铵。以生产ＳＯＹ系列分子筛为例，每天可以使用催化剂滤液９０ｍ３，经过使用后效果良好，没有对分子筛质量造成影响。

（２）一、二焙烧吸收塔补水使用催化剂滤液。经过一、二焙烧吸收塔后的催化剂滤液氨氮质量分数为２０００μｇ／ｇ左右，回收到ＮａＹ帯机滤饼吸收后排水中氨氮质量分数为８０μｇ／ｇ。不但节约新鲜水１００ｍ３／ｄ，而且减少高氨氮污水量，降低了污水处理费用。

（３）一交带式滤机使用催化剂滤液

生产ＳＯＹ系列分子筛期间，一交带式滤机冲洗滤布水使用催化剂滤液，收集后回用到带式滤机第４段。

图１为催化剂滤液使用前后分子筛产品质量对比。从图１可以看出，催化剂滤液回用到一交带式滤机后，回用前后分子筛质量未产生较大波动。因此生产分子筛期间带式滤机用催化剂滤液节约新鲜水按照１台带式滤机用５ｍ３／ｈ计算，２台带式滤机节约用水２４０ｍ３／ｄ

。

图１　催化剂滤液使用前后分子筛产品质量对比

１．１．３　实施回用催化剂滤液后的效果

表２为使用催化剂滤液前后分子筛生产中新鲜水消耗量（单耗）。从表２中可以看出，使用催化剂滤液后分子筛新鲜水单耗大幅度降低，从４０ｍ３／ｄ降低至２５ｍ３／ｄ，降低３７．５％，效果明显。

表２　使用催化剂滤液前后分子筛生产中

新鲜水消耗量（单耗）

时间

分子筛生产中新鲜水消耗量（单耗）／（ｍ３·ｄ－１）

使用催化剂滤液前使用催化剂滤液后１月４１

２月３９

３月４０

４月２４

５月２６

６月２６

７月２４

８月２２

９月２４

１０月２５

１．２　提高水的重复使用率，减少水的消耗１．２．１　带式滤机交换液、水洗水二次使用，减少消耗带式滤机水洗水和交换液采用逆次循环使用，大大提高了氨利用率和水的重复使用率。分子筛生产过程改进后的带式滤机交换水洗流程，如图２所示。１．２．２　带式滤机滤液和水洗水进行集中回收、沉降后再利用

分子筛生产过程中，二交滤液和水洗水沉降后的水中少量分子筛连续回收到带式滤机上，剩余沉降罐中的水进行回收，利用到一交交换罐充当部分补水，既回收了部分分子筛又提高了稀土利用率，同时节约了交换罐的新鲜水补水量，约节约新鲜水１００ｍ３／ｄ。

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１ 石油学报（石油加工） 第２８卷