[发明专利]一种复合煤气化催化剂的回收再循环利用的方法

说明书

技术领域

本发明属煤化工领域，具体的是涉及一种复合煤气化催化剂的回收再循环利用的方法。

背景技术

新型复合煤气化催化剂是新开发的煤气化催化剂，其成分为钒酸钙或次钒酸钙，价格昂贵。在煤的气化中时可降低煤的气化温度，可成倍提高煤的气化反应速率、煤气化完全、残渣无炭。但当在气化过程中催化剂在煤基中含量降至0.5％以下时，其催化效果明显变差。需给予回收再循环利用，若按常规五氧化二钒的回收工艺其回收成本过高。

发明内容

本发明所需要解决的问题是针对上述现有技术提出一种复合煤催化气化催化剂的回收再循环利用的方法，能够高效低成本的对该催化剂进行回收再循环利用。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种复合煤气化催化剂的回收再循环利用的方法，将含催化剂气化灰渣用稀硫酸浸取过滤，酸性过滤液加工业石灰沉淀过滤，沉淀过滤出的钒酸钙或次钒酸钙返回配煤进行催化气化循环利用；过滤液补酸返回浸取含催化剂气化灰渣中的钒酸钙或次钒酸钙循环使用，浸取过滤后所得的灰渣作为水泥生产的原料。

所述的含催化剂气化灰渣形成过程为将煤粉配入五氧化二钒、工业石灰，压制成小球，加入装置中升温至600℃～800℃，开始供CO₂+O₂，以O₂的供气量控制炉温温度600℃～800℃，当生成的催化剂钒酸钙或/和次钒酸钙在煤气化残渣中含量降至0.5％以下时，将装置中的残渣取出即得含催化剂气化灰渣。

本发明的有益效果在于

1、对新型复合煤气化催化剂，能高效低成本的回收再循环利用，每吨催化剂的回收成本约4000元/T，极大地降低煤的气化成本；

2、该回收工艺简单，设备投资小，简化了钒酸钙或次钒酸钙催化剂的制取方法，且不影响催化活性，工业用水零排放。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步详细的说明，但是此说明不会构成对本发明的限制。

实施例1

用含水8.5％、固定炭72.32％、挥发份14.88％、灰分12.8％、硫1.80％的煤粉，配入五氧化二钒1.9kg、工业石灰0.85kg，即控制催化剂的加入量以粉煤的干基5％，与粉煤混合均匀，压制成φ20mm小球，加入φ50cm×80cm的试验装置中，其中煤粉50kg，CO₂供给量为20L/min，用CO监测仪监测外排CO浓度。开始供CO₂+O₂，以O₂的供气量控制炉温，当试验装中的温度上升至400℃时CO浓度为600PPm，可点燃，其气体主要成分属于煤的挥发份气体；当温度升至500℃时CO浓度为2000PPm，可点燃，其气体主要成分属于煤的挥发份气体；温度600℃时CO浓度为4000PPm，不存在煤的挥发份气体；700℃时CO浓度为32000PPm；温度升至800℃时CO浓度为91000PPm，即CO含量为91％，可点燃煤气灶至自动熄火30分钟，停止供CO₂+O₂，冷却，将试验装置中的残渣取出即得含催化剂气化灰渣，对其组分分析：含V₂O₅12.5％、固定炭0.33％，用10％稀硫酸浸取，固液比1：10搅拌浸取过滤，过滤液中的硫酸浓度2.3％，含五氧化二钒11.92g/L，过滤液边搅拌边加入工业石灰至pH值7-8过滤，沉淀过滤所得的钒酸钙或次钒酸钙返回配煤进行催化气化循环利用。所得过滤液补酸返回浸取含催化剂气化灰渣中的钒酸钙或次钒酸钙循环浸取，浸取过滤后所得的灰渣作为水泥生产的原料，过滤所得的钒酸钙或次钒酸钙含五氧化二钒为34.8％，将所得的钒酸钙或次钒酸钙按煤干基5％加入至煤粉中混合均匀压球，以二氧化碳作为气化剂于800℃气化，所外排的CO浓度高达89.2％，五氧化二钒的浸取回收率高达98％以上，催化活性未下降。