[发明专利]一种费托合成铁系催化剂的回收方法

说明书

本发明提供一种费托合成铁系催化剂的回收方法，所述回收方法包括以下步骤：(1)将有机溶剂与废催化剂原料混合，在加热和搅拌的条件下，进行抽提，有机溶剂将废催化剂原料表面的烃类化合物溶解并抽提离开混合物体系，得到中间处理物A；(2)将羧酸和极性溶剂加入所述中间处理物A中，在加热和搅拌的条件下，羧酸溶解中间处理物A中的无机物和小分子有机物，得到中间处理物B；(3)将步骤(2)得到的中间处理物B在100‑250℃下，加热3‑4小时，得到干物料；(4)将所述干物料与磁选介质混合后，进行磁选，得到回收的铁系催化剂。

技术领域

本发明属于催化剂回收技术领域，具体涉及一种费托合成铁系催化剂的回收方法。

背景技术

随着煤化工产业技术的发展，煤气化、液化后生产有价值的烃类化合物是煤化工的重要组成部分，费托合成是煤间接液化的技术之一，已经有了成熟的产业应用。费托合成是以合成气(一氧化碳和氢气)为原料，在催化剂作用下合成烃类化合物为主的液体燃料的合成反应。其催化剂主要是铁系催化剂。为了节约资源和成本，本领域技术人员对催化剂的回收利用进行了较多研究。由于费托合成反应的特殊性质，在反应结束后，催化剂颗粒的表面通常会粘附烃类化合物产物和助滤剂等其它助剂，造成催化剂表面性质复杂，回收纯度较高的催化剂的难度也相应提高。

专利CN200410012202.4公开了一种浆态床费托合成废铁基催化剂与重质烃的分离回收方法，该方法使用初馏点为210℃的轻质液体石蜡对废铁基催化剂与重质烃的混合物在加热和搅拌下，抽提分离三到四次即可达到催化剂与重质烃分离的目的，抽提分离出的废铁基催化剂做卫生填埋处理，回收到的轻质液体石蜡与重质烃的混合物无需再分离可直接用于油品加工或返回降态床反应器作为反应介质循环利用。

现有技术中，采用合适的溶剂对废催化剂上的烃类化合物进行萃取、抽提等操作，将催化剂与烃类化合物分离。然而，由于费托合成的产物比较复杂，适宜溶剂的选择和抽提条件的控制的考虑因素较多，也比较复杂；另外，废催化剂的表面还包括其它反应助剂，尤其是无机助滤剂的存在，与液态烃类化合物粘附包裹在废催化剂的表面，造成废催化剂的表面性质更为复杂，使得回收得到纯催化剂的难度较大。

发明内容

本发明预料不到地发现，费托合成的铁系废催化剂在选择合适的溶剂，去除部分烃类化合物以后具有较好的磁性，并基于此，本发明提供了一种费托合成铁系催化剂的回收方法，所述回收方法包括以下步骤：

(1)将有机溶剂与废催化剂原料混合，在加热和搅拌的条件下，进行抽提，有机溶剂将废催化剂原料表面的烃类化合物溶解并抽提离开混合物体系，得到中间处理物A；

(2)将羧酸和极性溶剂加入所述中间处理物A中，在加热和搅拌的条件下，羧酸溶解中间处理物A中的无机物和小分子有机物，得到中间处理物B；

(3)将步骤(2)得到的中间处理物B在100-250℃下，加热3-4小时，得到干物料；

(4)将所述干物料与磁选介质混合后，进行磁选，得到回收的铁系催化剂。

本发明所述的废催化剂原料为以三氧化二铁为主的铁系催化剂，其在费托合成体系中，催化剂表面不断粘附产物烃类化合物以及一些无机助剂及助滤剂，所形成的废催化剂物质。由于费托合成的过程中会使用无机物助滤剂或助剂，费托合成的产物为种类复杂的烃类化合物，所以部分液态的烃类化合物会粘合部分无机助滤剂或助剂粘附在铁系催化剂的表面，使得催化剂的活性催化位点逐渐被覆盖，表现为催化活性逐渐降低。因此，所述催化剂回收利用时，需要去除催化剂表面的无机物和烃类化合物，使得催化剂的活性位点重新暴露出来。