一種清除加氫裂化精製催化劑上鐵沉積物的方法
2023-05-11 20:37:06
專利名稱：一種清除加氫裂化精製催化劑上鐵沉積物的方法
技術領域：
本發明涉及原油二次加工加氫裂化原料油(350-530℃蠟油)加氫預精製廢催化劑的脫鐵技術。
加氫裂化預精製反應器中，因原料油中的鐵經反應後沉積在催化劑表面並逐漸增厚以致催化劑互相粘結，堵塞床層，使反應物料被阻，壓降增大，迫使停工撇頭，更換新劑。揚子石化公司曾對被更換下來的廢催化劑過篩去粉後重新裝入反應器使用五個月，茂名煉油廠也曾過篩去粉後用於噴氣燃料和焦化柴油加氫精制，但都未對附著於催化劑表面的鐵作任何處理。目前尚未找到國外的相關脫鐵方法。
本發明的目的在於用淘洗法除去加氫精制催化劑表面及顆粒間以鐵為主的沉積物，恢復催化劑的活性。淘洗法通過裝有催化劑的網篩容器，在外部動力驅馳下，使催化劑顆粒之間及與網篩壁產生具有摩擦的相對運動。摩擦力使沉積物從催化劑表面剝落，利用衝洗劑淘洗並由網篩過濾，由衝洗劑帶走所有已與催化劑分離的鐵沉積物和催化劑中的積垢。經過淘洗後，催化劑中的鐵化合物80%以上可被除去，鐵含量由1%以上降至0.2%以下。
淘洗前，對廢催化劑可以不加任何處理，亦可在不同溫度控制焙燒，衝洗劑可用水，亦可用石油溶劑。催化劑的活性金屬和沉積物在不同溫度焙燒後具有不同的物理化學性質，在水或石油溶劑中的溶解性不同。例如，不經焙燒的催化劑，其鎳活性組份易溶於水，用水作衝洗劑時鎳易損失；焙燒後的催化劑，其鉬活性組份能溶於水，用水作衝洗劑時鉬易損失。鉬鎳活性組份都不溶於石油溶劑，用煤油作衝洗劑時鉬，鎳都不損失。
為了保證脫鐵後催化劑應有的活性組份，本發明的措施是淘洗後，根據催化劑活性組份的損失情況進行浸漬補充。浸漬液為鉬鎳混合溶液，溶液中Mo/Ni比為0-15。浸漬後經瀝乾、烘乾、550℃焙燒5-6小時。本發明的最佳淘洗條件為廢催化劑不預焙燒，用煤油作衝洗劑。淘洗後的催化劑能保持原有活性金屬含量。
由本發明得到的已脫鐵催化劑在100ml裝置中進行活性評價。裝催化劑50ml，以焦化柴油為原料進行加氫精制，反應溫度為360℃，4.0MPa，流量1.5l/hr，氫/油(體積)為400-420，其脫氮率大於50%，脫膠質率大於85%，脫硫率大於等於90%，與新鮮催化劑相當。
本發明淘洗在室溫、常壓、無酸鹼狀況下進行，設備投資少，工藝簡便易行，成本低，處理費用約為新劑價格的5%，具有明顯的經濟效益和實用性。
例1以水為衝洗劑淘洗脫鐵取加氫裂化精製廢催化劑置於馬福爐中，分別於370℃，480℃焙燒1.5小時取出，冷卻後取100g於直徑150mm，高200mm的圓筒不鏽鋼網篩內，網孔40目，往復或旋轉運動，使催化劑在網篩內互相摩擦，並用水間斷淘洗，1小時。瀝去水後取出催化劑置於烘箱內150-200℃烘乾，再放入馬福爐內緩慢升溫至550℃焙燒5-6小時。取出冷卻後送交分析。同樣，對未焙燒的廢催化劑取100g淘洗。結果如表1。
表1 例2以煤油為衝洗劑淘洗脫鐵取加氫裂化預精製廢催化劑100g於圓筒不鏽鋼網篩(同例1)內，往復或旋轉運動使催化劑在網篩內互相摩擦，並用煤油間斷淘洗90分鐘取出，在真空烘箱中150℃，壓力小於0.06MPa條件下烘乾後取出送交分析的，結果為表2。
表2淘洗min Fe% MoO3% NiO%01.1616.63.3900.08817.44.0例3水淘洗脫鐵後催化劑活性評價取加氫裂化預精製廢催化劑在馬福爐內400℃焙燒2小時，取出後如例1用水淘洗1小時，烘乾，浸漬於鉬鎳混合溶液中，鉬鎳為10，浸漬24小時。取出烘乾(150℃)，並置於馬福爐內緩慢升溫至550℃，焙燒5-6小時。冷卻後取50ml催化劑裝入100ml加氫反應器中，反應條件如下預硫化2%二硫化碳煤油溶液，壓力2.0MPa，流量1.5l/hr，氫油比500，逐步提溫40℃/hr升至180℃硫化4小時。
8℃/hr升至230℃硫化3小時。
15℃/hr升至290℃硫化3小時，提溫到310℃，進原料油，原料油為焦化柴油。正常操作條件反應溫度360℃，壓力4.0MPa，流量1.5l/hr，氫油比(體積)400-420。脫鐵後催化劑理化數據和反應活性分別見表3、表4。
評價時間1000小時，整個反應過程基本平穩，未出現活性下降趨勢。
例4煤油淘洗脫鐵後催化劑活性評價取加氫裂化精製廢催化劑如同例2煤油淘洗脫鐵後取50ml催化劑裝入100ml加氫反應器中，反應條件如例3，活性數據見表5。
表3Fe% MoO3% NiO% 孔容cm3/g 比表面m2/g脫鐵劑 0.14 16.4 3.4 0.34 161新劑HC-F0.02216.93.210.35148新劑HC-K 18.0 3.01 0.31 194表4脫氮率％ 脫鹼氮率％ 脫膠質率％ 脫硫率％ 溴價降低率％脫鐵劑 57.5 36.0 94.4 89.8 89.1新劑 58.0 38.8 95.8 90.0 89.6表5脫氮率%脫膠質率%脫硫率%溴價降低率%54.098928權利要求
1.一種清除加氫裂化精製催化劑上鐵沉積物的方法是通過過篩後除去粉塵鐵化合物，而不能脫除催化劑表層的鐵，本發明的特徵是將廢催化劑置於網篩容器內摩擦淘洗，用衝洗劑把脫落的沉積物和催化劑中所有積垢、粉塵除去，鐵含量由1%以上降至0.2%以下，恢復催化劑活性效果明顯。
2.如權利要求1所述的摩擦淘洗可以是機械淘洗，包括往復，旋轉等機械摩擦。
3.如權利要求1所述的衝洗劑可以是水或煤油。
全文摘要
一種清除加氫裂化精製催化劑上鐵沉積物的方法；將催化劑置於網篩容器內往復或旋轉摩擦，並用衝洗劑淘洗，催化劑上以鐵為主的沉積物可迅速被脫除，有效率可達80％以上，鐵含量可由1％以上降低到0.2％以下。適當選用衝洗劑或補充活性金屬後，可恢復催化劑的活性。在100ml裝置中，360℃，4.0MPa，以焦化柴油作原料加氫精制，脫鐵後催化劑性能可達到新鮮催化劑水平。
文檔編號B01J38/00GK1111547SQ9411132
公開日1995年11月15日 申請日期1994年5月9日 優先權日1994年5月9日
發明者馬海發 申請人:中國石化金陵石化公司煉油廠