炼油过程中的废催化剂处理

时间:2016-11-25 来源:网络 作者:佚名 收藏到我的收藏夹
简介:90%以上的石油化学反应是通过催化剂来实现的。催化剂再生后原有的活性受损,多次再生后,活性低于可接受的程度时,就成为废催化剂。随着石油化工业的迅速发展,石油化工废催化剂的产量也迅猛增长

90%以上的石油化学反应是通过催化剂来实现的。催化剂再生后原有的活性受损,多次再生后,活性低于可接受的程度时,就成为废催化剂。随着石油化工业的迅速发展,石油化工废催化剂的产量也迅猛增长。

石油化工废催化剂中往往含有一些有毒成分,主要是重金属和挥发性有机物,具有很大的环境风险,对其进行无害化处理处置显得尤为重要。此外,石油化工废催化剂中有较高含量的贵金属或其他有价金属,有些甚至远高于某些贫矿中的相应组分的含量,金属品位高,可将其作为二次资源回收利用。对石油化工废催化剂进行综合利用既可以提高资源利用率,更可以避免废催化剂带来的环境问题,实现可持续发展。
1、废催化剂有多少?

据报道,全球每年产生废催化剂50万~70万吨,其中,废炼油催化剂占很大的比例。随着我国炼油催化剂销量的逐年递增,废炼油催化剂的产生量也逐年增加。如果不对废炼油催化剂加以科学管理,其中的有毒有害成分会污染环境并危害人体健康,并且其中的一些贵重金属资源也会流失。因此,对废炼油催化剂进行有效的处理和利用已成为一个十分重要的课题。


目前,FCC催化剂的使用量占据了较大的市场份额,约为炼油催化剂总使用量的68.9%;加氢精制、加氢裂化和催化重整催化剂所占比例分别为9.4%,6.2%,3.3%;其他种类的炼油催化剂所占比例约为12.2%。2015年我国石油消费量达到5.85亿吨(估算值),废炼油催化剂的产生量也达到20.7万吨(估算值)。

2、主要成分及含量

几种催化裂化、加氢精制、加氢裂化和催化重整新鲜催化剂的主要成分及含量见表2。


由于催化剂反应活性的需要,有些新鲜催化剂本身就含有有毒有害成分。如加氢精制与加氢裂化催化剂中含有NiO,属于致癌性物质。

炼油过程中,原油中的一些有毒有害成分会进入到催化剂中,废炼油催化剂的主要成分及含量见表3~4。


由表3可见,废FCC催化剂表面可能沉积有Ni,V,Fe等重金属,少量的Na,Mg,P,Ca,As,Cu等元素也会沉积在废催化剂上。另外,为了使沉积在催化剂上的重金属活性受到抑制,通常会向系统中加入一定量的钝化剂,而钝化剂中含有Sb,也是一种有毒物质。废加氢精制催化剂上会有Ni和V等金属沉积,根据进料的不同,As、Fe、Ca、Na及黏土等杂质也会沉积在催化剂上使其活性降低甚至失活。因催化重整工艺对原料的要求很严格,故其废催化剂中有毒有害成分很少,废催化剂表面以积碳居多,由于装置运转时间较长,原油中的硫、氮、金属等也会在催化剂表面累积。


2、废炼油催化剂的危害

废炼油催化剂中可能含有许多有毒有害成分,如NiO,其质量分数大于0.1%时,该废催化剂就属于危险固体废物;又如V,Sb,Ti等,其质量分数大于3%时,该

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