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

废催化剂也属于危险固体废物。若将废炼油催化剂长时间露天堆放,不仅会占用大量土地资源,其中的有毒有害成分还会随着雨水的冲刷进入水体和土壤,对水体和土壤以及植被和生物等造成危害,并通过食物链危及人体健康。此外,废FCC催化剂的粒径很小,极易被人吸入,从而危害人体健康。

3、废催化剂的处理
通常会采用一些方法对废炼油催化剂进行再生,再生后的催化剂若达不到反应所需的活性,再根据其成分的不同而采取不同的方法进行处理和利用。

3.1

再生利用

加氢催化剂再生是其一种主要的手段,可以使加氢催化剂资源重复利用,而且催化剂再生费用较低,从经济角度考虑是一个低廉的废催化剂处理方法。催化剂的再生分为器内和器外两种再生方法。器内再生主要是用水蒸汽和空气或氮气和空气,在反应装置内进行烧焦再生。这样可以免除催化剂卸剂时产生的一些毒害物对人的损伤。但器内再生存在着对装置腐蚀,产生局部过热,烧焦时间长,除焦虑低等问题。器外再生是将失活性催化剂卸出反应器,送到再生厂里进行再生。器外再生是可以达到准确控制再生条件,装置的停工时间短,除焦率高等要求。

如今美国和欧洲的再生催化剂90%~95%是器外再生法处理的。世界上再生催化剂中,约有90%是加氢催化剂。国外1996 年以后建设的多数加氢处理装置,已不再包含用于再生的设施。CRI、Eurecat 和Tticat 是国外主要的催化剂器外再生公司。国内的器外再生是以淄博恒基化工有限公司和中石化湖南长旺化工有限公司两家公司为主。

催化剂再生的方法并不能使催化剂完全达到新鲜催化剂的技术指标,而且催化剂是否值得再生,还要视催化剂沉积的杂质情况而定。 

3.2

填埋

填埋废催化剂是一种较为容易的方法。将失活性的催化剂按指定的废料场进行填埋处理,也是历史上的一个传统处理方法。失去活性的废加氢催化剂,在满足无害标准后也可以进行填埋处理。在国外废催化剂是要达到一定标准方可填埋。

在美国,其环保法对废催化剂的填埋有着严格的限定。废催化剂填埋之前必须将毒害物质必需转化为无毒害物。因此在美国废催化剂在不经过相关部门的准许时,是不能随便倾倒,就算是将废催化剂进行填埋处理也要缴纳相当数额的相关税费。还规定经批准的废料场所有者要负法律责任,而且填埋的废料所有者也要负法律责任。对于废料场的环境要终身负责,要对周边环境和地下水要实时监测。因此填埋处理废催化剂的费用越来越高。甚至在一些国家污染物超过一定量的废催化剂是禁止填埋。

在国内环境的问题也越来越受人们关注。填埋先要经过土地资源和环境管理部门的审批允许后,经过权威部门评估鉴定,以确认废催化剂的填埋对土地和环境无害后方能获得批准,以一定的方式进行填埋处理。但随着社会的发展,用填埋这种处理方式来处理废催化剂将越来越困难,成本越来越高。

3.3

水泥原料

水泥主要由砂和矿物质所组成,主要含有硅、铝、钙氧化物。而裂化催化剂的主要成分是SiO2 和Al2O3也相对较高,其他成分比例很少,而且经过处理后基本无毒性,不造成环境污染。特别是经高温焙烧后,形成多元无机复合物,不易分解,更不会析出有毒物体,所以它可以作为水泥的部分替代原料,不存在环保等安全问题。

在美国,水泥窑大约每年处理6万吨废催化催化剂。国内茂名炼油化工股份公司的附属水泥厂也曾经试用过该项技术。水泥厂规模很大,需要大量的原料量。废的裂化催化剂虽然有一定的量。但是相对于水泥厂的需求还是很少的,无法满足持续的供应元料。何况水泥厂是连续生产,不能频繁的更换配方,所以也局限废催化剂在水泥厂的应用。

4、催化剂的回收
4.1

干法

一般是将废催化剂与还原剂及助熔剂一起,通过高温加热炉加热熔融,使废催化剂中的活性金属组分经还原熔融成金属或合金状回收,再作为合金或合金钢原材料。而废催化剂中的载体则与助熔剂形成炉渣,废弃处理。干法通常包括:氧化焙烧法、升华法和氯化挥发法。由于此法不用水,一般谓之干法。如CoO-MoO3/Al2O3、NiOMoO3/Al2O3和W-Ni等催化剂均可用此法回收。

4.2

湿法

用强酸或强碱,也可以通过其他溶剂对废催化剂的主要金属组成溶解;在将含有主要金属的溶液进行过滤,将液固分离。经分离,可得到难溶于水的盐类硫化

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