化学法FCC废催化剂复活工艺及工业应用

采用无机和有机耦合法生产的FCC复活催化剂,经中国石油天然气股份有限公司大庆石化分公司试用,结果显示其完全可以部分替代新催化剂进入装置使用.此方法为目前唯一可以并已经实现工业化的化学法FCC废催化剂复活技术.经专家鉴定,该FCC废催化剂复活技术处于国际领先水平,在减少固体废弃物排放的同时,提高了行业整体经济效益.     

FCC废催化剂精制润滑油研究

对3种FCC废催化剂和白土精制润滑油进行试验，结果表明，废催化剂有一定的吸附作用，能替代部分白土，所得基础油能满足质量指标，且未发现造成金属污染，工业试生产的结果与实验室试验结果基本一致。     

FCC废催化剂镁改性催化裂化性能再生研究

提出并证实了高的强酸性位可接近性导致FCC废催化剂失活的机制。基于所提出的失活机制,采用浸渍法对FCC废催化剂进行镁改性再生。对所制备的再生FCC废催化剂进行了表征并考察了其重油催化裂化性能。表征结果表明,与未改性的FCC废催化剂相比,再生FCC废催化剂表面酸强度被一定程度地削弱,而表面总酸量和结构性质参数未出现显著改变。重油催化裂化结果表明,得益于适宜的表面酸性,再生FCC废催化剂的催化裂化反应性能得到极大改善。与未改性的FCC废催化剂相比,再生FCC废催化剂的汽油产率显著增加了3.04个百分点,同时干气、液化气、焦炭和重油产率则分别下降了0.36、0.81、1.28和0.87个百分点,这使得所制备的再生FCC废催化剂可以代替部分新鲜FCC催化剂使用。最后,探讨了再生FCC废催化剂表面酸性改变机理。     

FCC废催化剂的改性及其对重金属离子的吸附性能

 采用酸洗的方法改性FCC废催化剂。采用XRD、BET手段表征改性前后FCC废催化剂的结构和比表面积,并测试了改性FCC废催化剂对重金属离子的吸附性能。结果表明,改性的FCC废催化剂比表面积和孔体积都有增加,中、大孔孔体积增加更多;对重金属离子均具有较强的吸附作用,对Cu2+、Zn2+、Ni2+吸附作用的强弱依次为Cu2+、Zn2+、Ni2+。在实验基础上,确定了改性FCC废催化剂吸附重金属离子较理想的条件,它们是温度25℃、固/液质量比1/500、pH＝5.0、吸附时间6 h。 在此条件下,改性的FCC废催化剂对Cu2+、Zn2+、Ni2+的吸附量分别为26.36、24.43和17.24 mg/g。     

催化裂化废催化剂利用的新途径

催化裂化是炼油厂中一个重要的加工工艺,所排出的废催化剂目前国内多数采用填埋法处理,不仅容易污染环境,而且浪费资源。探讨了催化剂失活的原因,介绍了催化剂再生、用废催化精制石蜡及精制ＰＣＣ柴油等利用方法,对我国废催化剂的处理具有一定的参考价值。     

FCC复活催化剂在重油催化裂化装置的工业应用

石油资源的重质化和劣质化,导致催化裂化(FCC)催化剂重金属污染问题日益突出。国内的FCC催化剂因失活多为一次性使用,需定期卸出废催化剂(即平衡催化剂)。大庆石化公司二套重油催化裂化装置试用某公司生产的FCC复活催化剂,应用结果表明,该复活催化剂可以部分替代新鲜催化剂进入装置使用,每年减少固体废弃物排放139.5 t,节约新鲜催化剂成本36.3万元,提高了行业整体经济效益。     

废催化剂的处理和利用

介绍了国内外催化裂化废催化剂(为维持系统催化剂达到应用的活性和选择性水平而定期卸出的平衡催化剂)的处州和利用技术：①用于装置开工；②掩埋处理；③经Demet工艺化学脱金属后再利用；④经磁分离分离出高、低金属含量催化剂，低金属含量催化剂返回利用；⑤作水泥替代原料；⑥用于铺路。此外，介绍了废催化剂新应用方法的研究情况．如作火焰阻滞剂和微生物生长抑制剂，再晶化制成新的催化剂，以及硫酸铵焙烧法脱金属等。     

车屑螺旋状填充质HGMS处理FCC废催化剂

选用车屑螺旋状填充质高梯度磁分离对ＦＣＣ废催化剂进行了分离处理，并对分离后的催化剂进行了活性检验。试验表明：通过ＨＧＭＳ可将废催化剂分离，主要影响回收率及分离后催化剂中Ｎｉ含量的有背景场强、给矿流量、给矿量等因素。通过循环分离试验，可将不同金属含量的废催化剂分出，其活性随Ｎｉ含量降低而增加，其中活性达７７的催化剂占催化剂总量近４０％。     

催化裂化家族工艺待生催化剂汽提过程的研究

建立了小型固定流化床汽提评价装置研究待生催化剂汽提过程的方法,评定了催化裂化及其家族工艺ＲＦＣＣ、ＡＲＧＧ、ＤＣＣ 工业待生催化剂的汽提效果。结果表明,ＤＣＣ待生剂上焦炭中可汽提碳较少;ＡＲＧＧ 待生剂居中;而ＲＦＣＣ待生剂汽提效果较差,焦炭中可汽提碳较多。汽提的影响因素中温度起着决定性的作用,随着汽提温度的提高,汽提效果明显改善;汽提时间有较大影响,但时间过长作用不大;增加汽提介质的用量有利于汽提效果的改善;催化剂的结构性质对汽提效果有较大的影响。待生催化剂吸附的烃类会在高温汽提过程中裂化并释放出氢和轻烃。高温汽提可以达到降低焦炭及其氢含量     

催化裂化废催化剂上镍形态的XRD研究

为了确定催化裂化废催化剂上镍的存在形态,采用X射线衍射法对氧化镍与氧化硅或氧化铝机械混合物及浸渍镍源的氧化硅或氧化铝载体、5个催化裂化新鲜剂和10个催化裂化平衡剂进行表征。结果表明:NiO与SiO2或Al_2O_3机械混合样品中Ni质量分数分别高于519g/μg或694g/μg时即可检测到NiO;与Al_2O_3载体相比,SiO_2载体在较低的镍污染量下即可检测出NiO,但Al_2O_3载体在污染Ni质量分数高于117 900g/μg时才能检测出NiO;不同类型的催化裂化新鲜剂在污染Ni质量分数高达15 000g/μg时仍无法检出NiO;对Ni质量分数在0.07%~2.50%范围内的典型催化裂化平衡剂均未检测到NiO的存在。     

沉积钒氧化数对催化裂化催化剂反应性能的影响

研究了通过“择效活化”强化降低催化裂化催化剂上沉积钒的氧化数对催化剂反应性能的影响。结果表明，活化后高钒平衡剂上的沉积钒氧化数有所降低，并表现出明显优于活化前的裂化活性和产品选择性，主要表现为转化率、汽油收率、丙烯产率、氢转移活性及液化气产率增加，焦炭产率下降，汽油质量有所改善；低钒平衡剂则由于低氧化数沉积钒含量有限而未表现出明显的活化效果。4种含不同分子筛催化剂的含钒人工污染剂经择效活化后，表现出优于活化前的裂化活性和产品选择性；催化剂所含的分子筛类型对活化所引起的裂化活性改善效果有一定的影响。     

催化裂化废催化剂上镍形态的紫外可见光谱研究

为了确定催化裂化废催化剂上镍的存在形态,采用紫外可见光谱方法对含有镍的氧化硅、氧化铝载体、5个催化裂化新鲜剂和10个催化裂化平衡剂进行表征。结果表明:NiO与氧化硅或氧化铝机械混合样品中Ni质量分数高于519μg/g或694μg/g时即可检测到NiO;氧化硅载体在较低的镍污染量下即可检测出NiO,但氧化铝载体在镍污染量低于117 900μg?/g时无法检测出NiO,且当氧化铝载体污染镍质量分数高于3 465μg/g时,可以检测到新物质生成;不同类型的催化裂化新鲜剂在污染Ni质量分数高达15 000μg/g时仍无法检出NiO;对Ni质量分数在0.07%~2.50%范围内的典型催化裂化平衡剂均未检测到NiO的存在。     

催化裂化待生催化剂再生时产物中CO_2/CO比的研究

在流化床反应器内进行工业催化裂化待生催化剂的烧焦再生实验 ,考察了再生温度及再生介质中氧含量对燃烧产物中CO2 与CO比值的影响 ,并归纳出CO2 /CO比 (γ)的计算公式。再生温度低于 5 2 0℃时 ,不发生一氧化碳的二次转化 ,γ仅与温度有关 ;再生温度高于 5 2 0℃时 ,一氧化碳发生二次燃烧 ,γ随温度呈线性增大 ,随氧含量呈正比例增大     

酸性助剂对催化裂化催化剂活性的影响

利用杂多酸 (盐 )具有质子酸的特点 ,合成了油溶性的杂多酸助剂Ⅰ及与其盐的混合助剂Ⅱ。该酸性助剂与原料油直接混合进入提升管 ,与平衡剂接触明显改善了平衡剂的B酸酸性 ,提高了催化剂的裂化活性。当助剂Ⅰ用量为 40 μg/g时 ,酸性提高 3个单位 ,轻油收率提高 1.3 6个百分点 ,总液体收率提高 2 .3 4个百分点。当使用酸性助剂Ⅱ时 ,轻油收率、总液体收率分别提高 1.90和 2 .5 0个百分点     

催化裂化催化剂物料砂磨工艺的考察

应用ＳＫＲ－８０型砂磨机，对多种催化裂化催化剂物料进行了砂磨试验，找出了沸石结晶度、粒度等物料性质在砂磨过程中的变化规律。并着重考察了待磨催化剂的耐磨强度、流量等对磨后粒径的影响，获得了一些微球物料的砂磨曲线。从而为工业生产采用砂磨机提供了一定的试验依据。     

气相法制备FCC催化剂活性组元的探索

研究表明，增加高硅Y型沸石中的金属离子含量，有助于降低FCC汽油中烯烃含量和硫含量。气相化学法能有效地提高金属离子在高硅Y型沸石中的交换度，其催化剂具有好的选择性氢转移活性。固定流化床评价结果表明，与常规水热法制备的USY催化剂相比，以大庆常压渣油为原料，汽油中烯烃含量可从对比剂的27．54％降至23．39％，而硫含量从l010mg/L降至756mg/L。同时还具有高的水热稳定性及焦炭选择性。原因在于气相化学法能制备出品格完整、孔道畅通、具有较高金属离子含量的高硅Y型沸石，从而为制备降低汽油烯烃和硫含量催化剂的活性组元开辟了一条新途径。     

催化裂化废催化剂磁分离装置及工业应用

介绍了催化裂化废催化剂磁分离装置的工艺流程及分离效果。处理后的催化剂微反活性提高 3 .8个单位 ,比表面积提高 3 0 .5 % ,孔体积提高 3 3 .3 % ,磨损指数减少 2 1.4% /h。工业应用表明可减少新鲜催化剂用量2 3 % ,有较好的经济效益和社会效益。