[发明专利]含油外排催化剂处理及分选回用方法和装置

说明书

本公开涉及含油外排催化剂处理及分选回用方法和装置，提供了一种含油外排催化剂处理及分选回用方法，该方法包括以下步骤：(A)外排催化剂旋流洗涤与在线活化；(B)催化剂溶剂旋流自转气提；(C)高活性催化剂气流加速度分选；(D)高活性催化剂旋流再气提与颗粒捕集；以及(E)气体冷却与溶剂冷凝脱除。还提供了一种含油外排催化剂处理及分选回用装置。

技术领域

本公开属于石油化工与环保领域，涉及一种反应器含油外排催化剂处理及分选回用方法和装置，以实现从反应器外排的含油催化剂中油相的回收和高活性催化剂的分选回用。具体的说，本公开涉及一种含油外排催化剂处理及分选回用方法和装置。

背景技术

全球GDP的35％取决于催化作用，工业催化剂的用量高达80万吨/年，其中炼油和化工约75万吨/年。全球催化剂销售额超过163亿美元，其中炼油和化工约102亿美元(62.5％)，创造的产品市值超过16300亿美元。催化剂在使用过程中发生失活与钝化而催化活性逐渐降低，必须外排并补充新鲜催化剂，催化剂的广泛应用也造成大量的失活催化剂外排处理的问题，具体包括：

(1)外排催化剂携带大量的石油烃污染物、重金属，使得外排催化剂成为危废，如果对其处理不当，极易导致外排催化剂中的烃类转移至环境中，危害生态环境和人体健康。其次，外排催化剂中可利用的石油资源比例很高，以某沸腾床渣油加氢外排催化剂为例，每1t催化剂(骨架质量)平均将带出油1.5t，其中，在催化剂的孔洞中的吸附油量达到0.52t，外排催化剂携带大量的石油烃污染物如果不回收，仅仅做焚烧处理，是对石油资源的极大浪费。

(2)外排催化剂中高活性和低活性的催化剂混杂。以某国产沸腾床装置为例，外排催化剂中仍然具备80％催化剂初始活性的催化剂颗粒占外排催化剂总质量的54％，相对活性低于50％的催化剂颗粒仅占14.5％。如果将外排的高低活性催化剂一并舍弃，同时为了维持反应器中催化剂的一定平衡活性，必须不断的加入同外排催化剂等量的新鲜催化剂，因此造成沸腾床装置较大的催化剂物耗。

目前工业上对含油外排催化剂的处理主要是填埋和焚烧，不仅造成资源的大量浪费，还需占用大量的土地资源，并对土壤环境和水环境造成污染，焚烧过程中硫等组分会进入大气环境，形成二次污染源。

因此，对含油外排催化剂中携带的油相进行分离回收，高活性催化剂分选回用技术，是建立环境友好型、资源节约型以及可持续发展石油化工工艺的关键。

中国专利申请CN 200410021093.2公开了一种废催化剂的处理方法，通过将预处理后的废催化剂在400～800℃的温度下连续干馏1～2.5小时，得到含有油相的干馏气体和催化剂颗粒，从而实现催化剂的除油工艺。但该方法中干馏的温度高，容易造成油裂解，而且处理时间长，工艺流程复杂。

中国专利申请CN 200810218580.6公开了一种脱除石化废催化剂油质物的方法，通过含油石化废催化剂添加按其重量0.5～1.0％计的水溶性高分子分散剂的含油石化废催化剂，在压力1.50～6.0×10⁴Pa和温度300～600℃下，加热蒸馏60min，冷凝、收集馏出的油以实现外排催化剂的除油。但该方法同样存在能耗高，操作不方便，难以进行大规模应用的问题。

美国专利申请US 4661265公开了一种反应器外排催化剂中分离油的方法，利用油在螺杆输送过程中的重力作用使油从螺杆缝隙中漏下来，实现含油催化剂中油的分离。但该方法脱油效率低，处理后的催化剂仍然夹带大量的油相。