[发明专利]从废催化剂中回收金属的方法

说明书

                      发明领域 

本发明涉及从非负载型的废催化剂中回收金属的方法。 

                      发明背景 

催化剂在炼油和化学加工工业已经广泛使用很多年了。如今，加氢处理催化剂，包括加氢处理和加氢裂化催化剂，已在全球的装置中广泛使用。与现有的将原油转化为精炼产物的(非催化热)工艺相比，这些加氢处理催化剂通常可提高收率、加快反应时间和改善产物性质。 

如今，工业应用中通常使用的加氢处理催化剂被分类为“负载型”催化剂。这些催化剂载体，通常为分子筛，例如SAPO或沸石，通常由二氧化硅、氧化铝、氧化锆、粘土或它们的合成物构成。将赋予大量实际催化活性的更贵的物质浸渍到载体上。这些催化物质通常包括金属，如镍、钼和钴。在某些情况下也可使用铂、钯和钨。 

最近出现了新一代加氢处理催化剂。这些催化剂不需要载体材料。这些催化剂改由非负载型的、微尺寸催化剂颗粒，如二硫化钼和硫化镍组成。由于一些因素，例如增大的表面积和其它这里没有讨论的因素，这些催化剂比传统的负载型催化剂的活性高许多倍。与传统的负载型催化剂相比，在转化操作过程中的性能得到大大改善。当前，使用这些高活性、非负载型催化剂的一个领域为减压渣油加氢裂化。在渣油加氢裂化操作的使用过程中，这些非负载型催化剂经常受困于大量金属(特别是钒)和焦炭的沉积，这增加了对补充新鲜催化剂的需要。 

负载型和非负载型催化剂都具有的一个缺点是它们的成本。通常，昂贵的贵金属重置成本可能是炼油厂或化工厂的主要运转开销项目。因此出现了回收废催化剂特别是废的加氢处理催化剂的市场以回收有价值的金属。当前多种金属高昂的价格更加剧了这种需求。当前，数 个废催化剂回收装置在世界的各个地方运转着。然而，不幸的是，这些基于煅烧步骤(或火法冶金)的回收装置是为从负载型催化剂中回收金属而设计的。 

由于这种新一代非负载型催化剂中所使用的金属，特别是钼和镍，的浓度很高，经济地回收非负载型催化剂金属的方法已经被认为是一种需求。我们已经开发了从这类高活性、非负载型催化剂中回收这些金属的新方法，其中所述催化剂主要由MoS₂或NiS组成。这种方法允许回收两种催化剂金属，包括钼和镍，以及沉积的金属，例如钒。 

其它专利中已公开了从催化剂中回收钒、镍和钼的方法。例如：美国专利No.4,762,812公开了含二硫化钼的废负载型催化剂的回收方法，该废催化剂来自用来对含镍和钒的烃质矿物油进行改质的加氢处理。进一步处理该催化剂以除去钼。该方法优先回收钼，而将大量钒留在催化剂中。 

美国专利No.4,544,533公开了从废的负载型加氢处理催化剂中回收金属的方法。回收的金属可以是那些原油中得到的金属，包括铁、镍、钒和钨，以及催化金属，例如钼、钴或镍。煅烧该催化剂以除去碳质和含硫的残渣，然后从废催化剂中同时浸取金属。 

美国专利No.4,514,369公开了浸取废的负载型催化剂以获得含钴、镍、钼和钒的液体的方法。通过液/液萃取技术萃取、分离和纯化这些金属。 

美国专利No.4,432,949公开了从预先煅烧的催化载体中浸取金属的方法。通过沉淀法除去钒，然后通过系列离子交换除去钼、钴和钼。 

                      发明概述 

从已经在加氢处理工艺中使用过的废的、非负载型催化剂中回收钒、镍和钼的方法，所述催化剂已经用含水的流体浆态化，所述方法包括： 

a)在浸取区在浸取条件下用含水的溶剂和氧化剂处理所述浆态 化的废催化剂； 

b)将步骤(a)的包含液体和固体物质的流出物送到过滤区，从中以滤饼的形式回收固体物质； 

c)将步骤(b)的包含偏钒酸铵的滤饼送到溶解区，在溶解条件下向所述溶解区加入氨； 

d)将步骤(c)的流出物送到第一过滤区以除去焦炭杂质； 

e)将步骤(d)的流出物送到结晶区，其中调节流出物的pH值，和偏钒酸铵以固体形式结晶； 

f)将步骤(e)的流出物送到第二过滤区以移出偏钒酸铵固体； 

g)干燥偏钒酸铵固体； 

h)煅烧干燥的偏钒酸铵固体以生产五氧化二钒，五氧化二钒作为产物而移出； 

i)将步骤(b)的包含水相和有机相的液体物质送到混合沉降区； 

k)将步骤(i)的含钼的水相与含镍的有机相分开；