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水熱旋流脫附及催化劑分選回收成套技術
作者:管理員    發布于:2018-04-25 16:45:18    文字:【】【】【

      流化床反應器的外排催化劑一直沒有很好的處理方法。例如,國外某公司315萬噸/年沸騰床減壓渣油加氫裂化工藝包設計每天排出廢催化劑為6.77t,其中包括:硫化態鎳鉬系催化劑49.3wt%、碳14.8wt%、硫化釩0.4wt%、硫化鎳9.9wt%、吸附柴油25.6wt%;該沸騰床工藝對外排催化劑的處理,采用燒灼減量后再進行安全填埋的技術路線,造成每年近578噸柴油的浪費;并且在進行燒灼過程中,勢必會導致硫化物進入大氣環境產生污染或者增加燒灼尾氣的氣體處理成本,而安全填埋的過程中重金屬向土壤或者地下水的遷移也是不可避免;同時,全返混的反應體系,外排催化劑中仍包含部分未失活的催化劑,不進行分選,無疑降低了催化劑的使用效率。


公司針對上述問題,聯合華東理工大學、中國石油化工股份有限公司、中國石化撫順石油化工研究院、中石化洛陽工程有限公司合作開發,針對流化床反應器外排催化劑,開發了以水熱旋流脫附技術和脈動氣流分選技術為核心的水熱旋流脫附及催化劑分選回收成套技術,實現對流化床外排催化劑的脫油處理及分級分選回收,如圖1。

  水熱旋流脫附技術:通過實驗研究及理論分析,發現旋流器中的催化劑顆粒自轉速度遠遠大于傳統水熱脫附操作中使用的攪拌槽。并且在25mm公稱直徑規格的旋流器中,顆粒自轉速度由強制渦至準自由渦的過度過程,具有很大梯度。水熱旋流脫附技術,正是利用旋流流場中的顆粒自轉行為強化水熱脫附效果,完成烴類污染物從催化劑顆粒表面及孔道中的脫附。理論推導認為:當催化劑粒徑越小、顆粒密度越小、多孔結構的孔口尺寸越小,石油烴污染物密度越小、石油烴污染物表面張力越大,所需要的使得石油烴污染物被脫附的顆粒自轉速度越大。25mm公稱直徑規格的旋流器本文水熱旋流脫附過程中的顆粒自轉理論角速度達到6860rad/s,可以明顯地提高水熱旋流脫附效率。

  脈動氣流分選技術:在渣油加氫反應過程中,催化劑除了因為活性中心被覆蓋而失活外,也會因為對金屬的負載容量下降而失活。因此在脫金屬為主的流化床渣油加氫反應器外排催化劑中,失活和未失活的催化劑將會出現較為明顯的密度差別。主動脈動氣流分選技術是通過一個脈動氣流產生裝置,在分選區域產生連續的脈動氣流,使顆粒在每一脈動周期上都獲得新的加速運動,利用加速度而非沉降末速的不同獲得按密度為主導進行分選的。

  目前,公司已為中國石油化工股份有限公司金陵分公司5萬噸/年STRONG沸騰床渣油加氫裝置HC/W-1/24型外排催化劑處理系統(該型外排催化劑處理系統未包含催化劑分選單元)。


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