本發明屬于加氫催化劑應用的技術領域,涉及一種氧化鋁載體加氫催化劑的再生利用方法。
背景技術:
石油和化學工業是當代社會最基本、最大的三大支柱產業之一,它與能源和材料工業關系密切。石油化學工業的發展離不開催化劑,許多重要的石油化工過程,若不用催化劑,其化學反應速度非常慢,或根本無法進行工業生產。據估計,現代燃料工業和化學工業的生產有80%以上采用催化過程。從1985至1995年,催化劑的年用量從8.4增加到30.6萬噸,呈快速上升趨勢,而且在新開發的產品中,采用催化劑的比例高于傳統產品。
由于種種原因,所用的催化劑常隨使用時間的延長而失活。失活速率受多種因素影響,如操作條件和原料純度等,但大部分失活都是由于催化劑表面烴(焦炭)層的緩慢積聚,覆蓋了活性中心或者某些物質被強烈地吸附在活性中心上而引起的,這種情況的失活是可逆的。在煉油企業生產過程中需用“加氫催化劑”進行脫硫、飽和烯烴,但催化劑一般使用一個周期(約3年)后就失去活性,失去脫硫作用,煉油企業一般采用二種方法,一是更新換代,增加企業的成本開支,二是進行再生活化,僅是新劑成本的10-15%,煉油企業基本采用第二種方法,將加氫催化劑的再生、活化。
催化劑再生有兩種方式,一是催化劑器內再生,即催化劑在原裝置反應器內進行。過去我國加氫催化劑的再生大都采用這種再生方式,但由于這種再生存在四個致命缺點:(1)再生氣體會對反應系統的設備造成腐蝕。而要減輕這種腐蝕,要么提高材質要求,要么對再生后的催化劑進行預硫化處理,建設1-3年才有一用的硫化設施,增加裝置的投資。(2)催化劑活性損失。在反應器內,特別是大型反應器內再生時,催化劑床層溫度分布不均,極易局部超溫,造成催化劑的活性損失。(3)污染環境。器內再生時產生大量氣體,這些氣體極不易收集處理,常排放到大氣,造成對環境的污染。(4)非計劃停工損失。在反應器內再生時,常常占用了開工生產時間,從而影響工廠正常的經濟效益。所以,國外發達國家常不采用這種再生方式,而是采用另外一種再生方式—催化劑器外再生。即把催化劑卸出,在另外的專用設備中去再生和預處理。這樣不僅可延長加氫裝置的開工周期,而且還可通過催化劑過篩,降低床層壓降;器外再生還可以做到精心操作,減少催化劑活性損失,可以對催化劑再生、預處理產生的污染集中處理。
大力發展再生催化劑產業,加大對廢催化劑資源回收利用的力度,提高廢催化劑利用率,是緩解我國資源的供需矛盾,實施可持續發展戰略和轉變經濟增長方式的必然要求,完全符合我國建設環境友好型社會的發展戰略。
技術實現要素:
本發明的目的在于解決存在的上述技術問題,提供一種氧化鋁載體加氫催化劑的再生利用方法,該方法應用于Ni/Mo、Co/Mo、Ni/W等以氧化鋁載體的催化劑的再生,能夠有效控制燒除失效催化劑的沉積碳,保留本征碳,使活性金屬聚集度最小,使其強度、比表面積、孔容得以恢復,使催化劑的活性和穩定性得到良好的恢復和提高。
本發明的目的是通過以下技術方案實現的:
一種氧化鋁載體加氫催化劑的再生利用方法,包括以下步驟:
(1)將失效催化劑通過振動篩進行過篩,篩除無用的碳粉、瓷球,分離出待生催化劑;
(2)將待生催化劑送入以天然氣為燃料的“網帶移動床”式隔焰隧道再生爐,料層厚度35-40毫米、網帶速度4米/小時,連續經過不同的溫度段進行加熱,最后降溫出料,得到再生催化劑初成品;
工藝條件為:
(3)將再生催化劑初成品通過振動篩進行過篩,篩除碳粉和瓷球后得到合格的再生催化劑。
步驟(1)中,失效催化劑通過18目振動篩分離出待生催化劑。
所述的失效催化劑為失活的KF-757、KF-848、UF-120、UF-210、DN-3110、DC-2118或RS-1000、RN-32、RHC-1,RN-32V催化劑;所述的失效催化劑為含碳量≤30%、含硫 量≤15%、含揮發性油量≤5%的失效催化劑。
步驟(3)中,再生催化劑初成品通過18目振動篩分離出再生催化劑。
所述的再生催化劑質量指標為:含碳量0.3~0.6%;含硫量≯Rx+0.6%;比表面積m2/g≮0.95Rx;孔容ml/g≮0.95Rx;強度N/mm≮0.95Rx。Rx為實驗室數據,為該批失效催化劑實驗室模擬再生樣品的檢測結果。
本發明的有益效果:
本發明通過對Ni/Mo、Co/Mo、Ni/W等以氧化鋁載體的催化劑的再生,通過控制料層在爐內移動速度,保證燒焦質量,能夠有效控制燒除失效催化劑的沉積碳,保留本征碳,使活性金屬聚集度最小,使其強度、比表面積、孔容得以恢復,使催化劑的活性和穩定性得到良好的恢復,再生催化劑活性恢復率可以達到新催化劑活性的90%以上,具有實用價值。
再生催化劑顆粒完整,粉塵和碎粒少,在回裝反應器后流體分布均勻,潛在壓降上升緩慢。
具體實施方式
下面通過具體實施例對本發明的技術方案做進一步的說明。
一種氧化鋁載體加氫催化劑的再生利用方法,包括以下步驟:
(1)將失效催化劑通過18目振動篩進行過篩,篩除無用的碳粉、瓷球,分離出待生催化劑;
(2)將待生催化劑送入以天然氣為燃料的“網帶移動床”式隔焰隧道再生爐,料層厚度35-40毫米、網帶速度4米/小時,連續經過不同的溫度段進行加熱,最后降溫出料,得到再生催化劑初成品;
工藝條件為:
(3)將再生催化劑初成品通過18目振動篩進行過篩,篩除碳粉和瓷球后得到合格的再生催化劑。
以失效的含揮發性油量≤5%的KF-848加氫催化劑為例。
表1 KF-848催化劑的對比情況
撫順石油化工研究院通過兩個工藝條件對KF-848再生催化劑進行了活性評價(見表2),并與KF-848新催化劑(表3)進行比較,分別得到了硫小于50μg/g和10μg/g的結果。
表2 KF-848再生催化劑的活性指標
表3 KF-848新催化劑的活性指標
通過表2KF-848再生催化劑和表3KF-848新催化劑的活性對比結果可以看出,KF-848再生催化劑活性恢復率可以達到新催化劑活性的90%以上。說明通過本發明方法能夠使催化劑的強度、比表面積、孔容得以恢復,使催化劑的活性和穩定性得到良好的恢復,具有實用價值。