[发明专利]铜基脱砷剂的再生方法有效

专利信息
申请号: 200610137776.3 申请日: 2006-10-31
公开(公告)号: CN101172263A 公开(公告)日: 2008-05-07
发明(设计)人: 冷冰;余启炎;袁霞光;刘菊安;闫丽梅;马志远;顾申;石翠;代增悦;杨晓红;郝雪松;田勇 申请(专利权)人: 中国石油化工股份有限公司;中国石油化工股份有限公司北京化工研究院
主分类号: B01J38/20 分类号: B01J38/20;B01J38/06;B01J38/08
代理公司: 北京思创毕升专利事务所 代理人: 韦庆文
地址: 100029*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 铜基脱砷剂 再生 方法
【说明书】:

技术领域

发明涉及一种用于石油化工的脱杂质催化剂的再生方法,更具体地说,本发明涉及一种用于裂解原料油的脱砷剂的再生方法。

背景技术

石脑油是乙烯裂解、水蒸气转化制氢的主要原料,石脑油中的砷会造成后序催化剂中毒。因此,含砷石脑油在裂解前需要进行脱砷。现有脱砷方法有:(1)过氧化氢-异丙苯法,该方法易产生含砷废液,污染内部构件及环境;(2)硫酸铜硅铝小球吸附法,这种催化剂活性低,容砷量小,运转周期较短,消耗量较大,大量的废催化剂难以及时处理,容易造成环境污染;(3)钼酸镍-钼酸钴预加氢脱砷法,该方法在重整装置上较为常用,但其容砷量通常只有2%~4%。一般情况下要求原料油砷含量在300ng/g以下。当原料油砷含量较高时,脱砷效果受影响,出料中砷含量较高,会降低后续加氢催化剂的活性,缩短催化剂寿命。(4)氧化镍基吸附剂,这些催化剂需要配氢,使用寿命在1~2年。实际上,由于原料油的变化,有的只使用半年,装置就不能正常运行了,出现催化剂积碳结块、催化剂床层压降增加等现象。

国内的脱砷剂的活性组分大多是铜氧化物。

然而,国内外工业上所使用的脱砷剂,都是一次性的,使用一次后直接废弃,脱砷剂的使用周期短,操作费用较高,造成环境污染。并且没有看到关于脱砷剂再生的报道。

发明内容

本发明为了使铜基脱砷剂可以重复利用,而不是使用一次后直接废弃,提出一种铜基脱砷剂的再生方法。

具体技术方案如下。

铜基脱砷剂的再生方法包括以下步骤:

(1)氮气吹扫:用氮气吹扫铜基脱砷剂床层,吹扫至尾气中有机物含量不高于0.5%(重量),然后将床层温度逐渐升温至200℃;

(2)升温吹扫:在床层温度为200℃下,继续使用氮气或将氮气切换为水蒸汽,将床层温度升至300~370℃,在该温度下维持8~12小时;

(3)降温烧残:在连续通入氮气或水蒸汽的条件下,将床层温度降至200~220℃,向氮气或水蒸汽中配入氧气或空气,使氮气或水蒸汽中的氧气含量为0.2%~1.0%(体积),当床层温升平稳后,逐渐提高氮气或水蒸汽中的氧气含量直至5%(体积),氧气含量的增加速度以床层温度最高不超过450℃为限;

(4)升温烧残:待床层温度平稳后,将床层温度升至250~350℃,再逐渐提高氮气或水蒸汽中的氧气含量至10%~20%(体积),使床层进口温度与出口温度相差10℃以内,并维持5~20小时;

(5)降温干燥:当尾气中CO2含量小于0.2%(体积)时,将床层温度降至200℃,如使用水蒸汽则将水蒸汽切换为氮气,然后在150~200℃下继续通入氮气,直到尾气的露点小于-40℃,最后将床层温度降至常温。

在再生过程中,对氮气或水蒸汽的体积时空速没有特别的限制,只要能够带出催化剂床层中的杂质就可以。体积时空速过小时,需要的时间较长,从经济效益的角度考虑,这是不利的;体积时空速过大时,公用工程可能不易达到,因此氮气或水蒸汽的体积时空速优选为50~2000h-1

在床层升温或降温的过程中,从有利于脱砷剂的角度考虑,例如考虑到脱砷剂的强度和受热性能等,升温或降温速率优选不高于50℃/h。

在步骤(2)、(3)和(4)中优选使用水蒸汽进行脱砷剂的再生。这是因为氮气的比热比水蒸汽的比热小,在配入氧气或空气时,在脱砷剂表面发生反应,放出热量,使脱砷剂床层温度升高。床层温度过高,将损害脱砷剂,使脱砷剂的结构发生变化,从而影响脱砷剂的脱砷效果。为了使床层温度不致于升得太高而损害脱砷剂,需要将反应放出的热量及时带走,从而容易操作脱砷剂的再生,因而优选使用水蒸汽进行脱砷剂的再生。

下面解释再生方法中的每一个步骤。

在步骤(1)中,使用氮气在较低的温度下进行吹扫。在需要再生的脱砷剂上物理吸附和化学吸附着有机物,这些有机物中有一部分对脱砷剂的吸附能力较弱,将低温下用氮气吹扫就可以带走。

在步骤(2)中,使用高温氮气或水蒸汽,对脱砷剂上吸附的有机物高温吹扫,减少再生时的放热。

在步骤(3)中,先在较低的温度下对脱砷剂进行初步再生,这样可以避免再生时放出的热使床层温度太高。

在步骤(4)中,在升高的温度下对脱砷剂进行再生,并尽可能再生完全。

在步骤(5)中,降温干燥,使脱砷剂处于良好的备用状态。

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