(中国石油石油化工研究院大庆化工研究中心 黑龙江省大庆市 163714)
摘要:由炼油厂催化裂化生产过程中将会遇到重金属物质,从而对催化剂的活性产生一定程度的影响。本文主要是对炼油重油催化裂化阶段硅铝催化剂失活因素展开了有效的分析与研究,并且提出了回流浸取方法进行催化剂的再生技术的开发。通过该再生技术能有效降低催化剂中的重金属含量以及使得催化剂的活性恢复到原有活性的九成以上,从而实现催化剂的再生以及再次使用。
关键词:炼油厂;废催化剂;重金属;再生
前言
在进行对重油催化裂化的操作过程中,一般情况下利用的是硅铝类型的催化剂。因为重质油内具有一定数量的重金属,并且在其进行催化反映的阶段催化剂表面会产生一定的积碳,从而对催化剂的活性造成直接性的影响导致催化反映效率降低甚至不发进行有效的催化反映。如果催化剂的活性降低到一定程度成为了废催化剂,对其进行该部分催化剂处理时将其投放到自然环境中,一方面废催化剂堆在密度上相对较小,因此在进行处理的过程中对于土地资源的占用上相对较大。另一方面对于废催化剂内存在一些具有一定有毒有害的重金属物质。除此之外废催化剂的颗粒相对较小很容易受外部环境的影响从而对大气环境造成污染。因此关于炼油厂废催化裂化催化剂来讲其再生技术具有重要的意义所在。
一、关于催化剂失活因素的探究
1.1重金属含量方面的因素
对于催化剂内存在的重金属含量来讲,利用铵盐溶样—空气乙炔火焰原子对于光谱的吸收手段进行科学的测量。通过BC-1型表面积测定设备进行对催化剂比表面积予以科学的测定。通过ASTMD 3907—8O微反应活性设备展开对催化剂的微反活性进行有效的评价。由于重金属对于催化剂活性方面存在着直接影响的作用。特别是重金属中的镍对于催化剂的活性的影响程度相对较大。结合我国石油的特点来讲,我国石油大部分属于陆相沉积生成的,其中对于重金属镍的含量通常相对较高。尽管钒对于催化剂的影响相对较大然而其含量相比镍金属的含量要少的多。
1.2积碳对于催化剂造成的影响
在进行催化反映过程中,催化剂在经过一段时间的使用之后其表面会产生一定的积碳。将新催化剂和废催化剂进行扫描电镜照片的比较能够发现:新催化剂其表面相对较为粗糙并且其表面多空。但是对于废催化剂来将其表面通常会因为积碳的存在导致其表面相对较为光滑并且其孔道大多数被堵塞住。所以对于废催化剂来讲其往往会由于积碳的原因从而严重的影响了催化剂的活性。
二、关于催化剂再生试验分析
2.1关于试验流程
关于废催化剂再生试验流程通常是:焙烧—酸浸—水洗—活化—干燥。对于废催化剂的焙烧阶段指的是吧废催化剂至于电阻炉内将其设定到合适的稳定然后停留两个小时,然后停止加热操作并且对其进行有效的降温。对于该过程来讲其主要的意义在于进行对催化剂表面的积碳进行有效的去除,并且一定程度上使其内孔得到恢复。对于废催化剂的回流酸浸的过程中其主要是对催化剂内的镍和钒进驻的有效去除。
把经过焙烧以后的催化剂置于具有回流以及搅拌功能的设备的反应装置内,然后添加草酸和一些氧化剂混合液,将其温度设置到一定范围进行有效的加热经过1小时的反映从而令催化剂内的重金属物质溶解到混合酸液体内进而进行有效的去除。然后将经过酸浸之后的催化剂利用热水进行有效的洗涤,从而将吸附在催化剂表面的重金属可溶盐进行有效的清洗。通过以上流程对催化剂的处理之后,使得催化剂的结构得到有效的恢复,但是对于催化剂来讲其活性中心有了大幅度的境地,经过活化能够使得催化剂的活性得到一定程度上的恢复。使得催化剂得到活化的有效手段大多数是通过利用铵盐溶液进行一定时间的浸泡。然后对经过浸泡的催化剂进行有效的过滤再将该部分催化剂放在烘箱内进行有效的干燥处理从而有效去除催化剂的水分。
2.2关于试验结果的分析
将经过再生技术处理以后的催化剂与新催化剂还有废催化剂其性能进行有效的比较能够发现,经过再生技术处理过后的非催化裂化催化剂其镍含量得到有效的去除,同时其活性也得到大幅度的提升。并且经过再生技术处理以后催化剂的表面也得到了大幅度的改善。该部分催化剂能够与新催化剂进行混合使用。
三、关于其他再生技术分析
对于传统形式的催化剂再生技术来讲其是经过焙烧然后在经过酸浸方式使得催化剂得到再生,对于此种形式的再生技术来讲其很容易造成催化剂的结构产生一定程度的破坏。相关学者提出了一种新的废催化裂化再生技术,其主要是经过一些特殊的气体中进行对催化剂展开气相活化,在利用稀酸进行有效的处理,经过对采用该技术处理的废催化剂进行分析能够发现该技术对于脱除废催化剂内的重金属镍有着良好的效果挺尸能够保障其活性以及具有较强的稳定性。此外中南大学的学者也开发出了一种对于废催化剂再生的新工艺。对于该工艺来讲其主要是采用了铝后回收的镍钴钒钼的手段,利用钠化焙烧从而有效的增强了对氧化铝的吸取兴国,并且促进了对重金属物质的有效分析,从而之后的综合回收提供了有效的支持。
结束语
现阶段催化裂化催化剂相关的技术得到了快速的发展,并且不断的出现新型高转化率以及抗污染和使用周期长的催化剂产生,然而现阶段对于环保方面的要求也在随着社会的发展不断的严格起来,同时炼油领域对于该方面的要求,从而有效的促进了对废催化剂再生技术的不断深化的研究。在今后的发展过程中再生技术应当向着低能耗、低成本以及在操作方面相对较为简单的方向发展。同时在环保方面的问题上需要确保其不会出现二次环保方面的问题的方向发展。再生技术在工艺上相对较为简单并且操作也相对较为方便。对于废催化剂的再生利用能够有效的降低其对自然环境的污染同时能够减少对新催化剂的使用,从而有效的显示经济利益的有效增长同时也能够使得环境得到有效的保护。
参考文献:
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作者简介:
赵檀(1982-12),男,汉族,籍贯:黑龙江省哈尔滨市,当前职称:工程师,学历:硕士,研究方向:加氢催化剂与加氢工艺。