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工程管理前沿【2019年第24期】

  • ID:271572
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  • 学科:工程地质学
  • 更新时间:2020-05-29 03:24:52
  • 期刊: 工程管理前沿
内容简介
《工程管理前沿》杂志是由中国工程院主管,中国工程院、清华大学、高等教育出版社主办的建筑期刊。国际标准刊号:2095-7513,国内统一刊号:CN10-1205/N。《工程管理前沿》的办刊宗旨:依托建设领域高层权威信息背景,旨在做好政府领导决策的重要参谋;成为政策理论探讨的前沿阵地,积极探索和引导建设事业发展方向和改革实践;提供重大事件权威报道,深度阐释焦点话题,纵深调查热点事件,努力追求权威性、建设性、实用性和可读性风格;努力做大媒介传播平台,真诚为建设企事业单位服务,为中国建设事业和城市化发展服务,为广大读者开启一个探求知识的窗口。

炼油装置废裂化催化剂的合理回收利用分析

2019/8/9 15:17:00 工程地质学 赵男
资料简介

摘要:自从我国步入现代化发展进程以来,我国整体的经济水平得到了很大程度的提高,对各方面的发展也提出了更高的要求。就从目前的情况看来,炼油厂对于我国的发展来说有着十分重要的作用,在大多数炼油厂的生产发展过程当中都会使用到废裂化催化剂,这种催化剂能够让生产效率和质量得到很大程度的提高。不过,在废裂化催化剂长期的使用下往往会出现活性降低的现象,起不到良好的催化效果,这些废弃的废裂化催化剂会对自然环境造成很大程度的污染。所以,炼油厂要对废裂化催化剂进行合理的利用,在保证其自身催化效果的基础上,对自然环境进行保护。

炼油装置废裂化催化剂的合理回收利用分析

赵男

大庆石化公司炼油工程指挥部,黑龙江省大庆市, 163714

摘要:自从我国步入现代化发展进程以来,我国整体的经济水平得到了很大程度的提高,对各方面的发展也提出了更高的要求。就从目前的情况看来,炼油厂对于我国的发展来说有着十分重要的作用,在大多数炼油厂的生产发展过程当中都会使用到废裂化催化剂,这种催化剂能够让生产效率和质量得到很大程度的提高。不过,在废裂化催化剂长期的使用下往往会出现活性降低的现象,起不到良好的催化效果,这些废弃的废裂化催化剂会对自然环境造成很大程度的污染。所以,炼油厂要对废裂化催化剂进行合理的利用,在保证其自身催化效果的基础上,对自然环境进行保护。

关键词:炼油厂;废裂化催化剂;综合利用;失活

前言:

在通常的情况下,炼油厂使用的废裂化催化剂会对周围的环境造成污染,为了能够对催化剂进行充分的利用,炼油厂要对这些废裂化催化剂当中的成分进行分析,运用先进的技术和理念对催化剂进行改进,从而达到预期的废裂化催化剂综合利用的效果,如此一来不但能够有效减少采购新催化剂以及掩埋废剂的成本,而且还能够在脱除回收剂的废平衡剂中将部分金属进行回收。

一、裂化催化剂失活的原因分析

通过对大多数炼油厂的新、废催化剂内部成分分析可以发现,新催化剂内部不仅含有的金属成分比较低,而且自身的比表面积较大。由于废催化剂在工作过程当中会受到石油内部当中的金属污染物的影响,从而导致废催化剂内部金属含量较多,再加上在其表面有较多的积炭覆盖,比表面积比新催化剂较低。另外,根据对新、废催化剂的电镜照片的观察可以发现,废催化剂不仅颗粒较小,而且表面较为光滑,在内部的微观结构当中发生了很大程度的改变,对于催化作用来说有着不利的影响。

二、炼油厂废裂化催化剂的综合利用分析

在一般的情况下,炼油厂使用的催化剂当中含有较多种类的金属,比如铝、镍、钴等等,这些金属对于我国的钢铁行业和生产特殊材料行业来说有着非常重要的意义。虽然这些金属材料可以通过对矿石的提炼当中得到,不过在一方面会对自然环境造成很大程度的破坏,另一方面具有的经济效益较低。炼油厂的废催化剂作为廉价的资源之一,在这些废催化剂当中含有的金属材料进行回收利用可以起到良好的保护环境作用,而且还会为企业带来一定的经济效益。在科学技术高度发达的今天,越来越多先进的技术和设备被不断的研发出来,并且在实际的应用过程当中还会取到良好的效果。就从目前的情况看来,可以从废催化剂当中回收金属的方法主要有:氨浸法、酸碱浸取法、生物浸取法等,为了能够对废裂化催化剂进行有效的综合利用,炼油厂要结合实际的情况来选用合适的金属回收方法。所谓的浸取法,简单的来说就是通过不同废裂化催化剂金属在浸取液当中不同程度的溶解能力和反应能力的利用,来达到预期的金属分离效果。

(一)酸浸取法

在这种金属分离方法当中,往往会使用到较多种类的无机酸,这些无机酸能够无废催化剂当中的金属之间发生一系列的化学反应,在通过过滤将金属与残渣之间分离出来。不过大多数无机酸本身有着较强的毒性,如果操作人员在操作过程当中出现问题就会让自身的生命安全受到威胁,而且这些无机酸使用不当就会对周围的环境造成污染,为了能够对该问题进行有效的解决,相关的研究人员在用具有水溶性的有机酸来代替无机酸的领域进行了研究。有研究人员发现草酸柠檬酸等一些对环境污染程度较低的有机酸可以对废催化剂上部的金属进行针对性的浸取,在超声波池当中搅拌一段时间以后,这些金属的溶解率能够得到很大程度的提高。在催化剂孔口处的金属钒在经过选择性的脱除之后,可以让催化剂的比表面积和孔容大大增加,可以对催化剂进行有效的再生利用,这样就能够达到预期的金属回收和催化剂活性提高的目的。

(二)培烧-浸取法

这种方法受到了相关研究部门的广泛重视和研究,在一般的情况下可以将具有碱性较强的金属钠、钾加入到废催化剂当中一起进行焙烧,在整个焙烧的过程当中,废催化剂当中的金属可以与相关试剂之间发生反应,从而能够将金属转变为水溶态物质,之后再用水进行浸取得到相关的金属。这种方法与其他浸取方法相比有着很大的优点,不仅浸取的成本比较低,而且金属回收的效果也比较高。但是这种方法往往会与其他试剂一起焙烧,这样就会对焙烧设备产生或大或小的腐蚀,对环境也有些一定的污染。

(三)生物浸取技术

这种技术往往是对一些能够把固体化合物转化为可提取物能力的微生物进行充分利用,

这样能够对废催化剂内部含有的金属进行有效的富集回收。这些微生物可以在另一方面作为有机酸或者无机酸来看待,通过实际的调查发现,具有较强溶解能力的微生物主要有氧化亚铁硫杆菌、氧化硫硫杆菌等细菌和一些真菌。在一些有硫存在的环境当中,细菌能够产生硫酸,之后在废催化剂内部的相关金属在浓硫酸的作用下而被浸出,研究人员在这种方法的基础上对渣油当中的废催化剂进行一段时间的处理之后,废催化剂当中金属回收率都得到了很大程度的提高,不过这种方法的缺点就在于处理的时间比较长,在处理过程当中耗费的成本也比较高。

(四)制备其他有价值的材料

在炼油厂当中的废裂化催化剂还可以经过一系列的作用来制备出其他具有价值的材料,这些材料可以分为:具有较高活性的催化剂、生产熔融氧化铝、合成集料等一些有用的材料,这些材料可以被相关的企业和工厂进行充分的利用,不仅能够将生产效率和质量进行提高,而且还可以为企业带来一定的经济效益,企业的社会竞争力也会得到一定程度的提高,在保护自然环境的同时在激烈的市场竞争当中也得到了更好的生存和发展。如,用废裂化催化剂来制备石蜡。废裂化催化剂中存在许多微孔以及较大的比表面积,其吸附能力极强,所以能够取代部分白土来精制石蜡或是润滑油补充。又如,利用废裂化催化剂来制备FCC柴油。在柴油中的不安定性组分有很大部分是极性较高的物质,而FCC催化剂具有较高极性同时其存在许多微孔以及教大的表面积,所以能够有效吸附极性化合物,能够将柴油中的不安定组分吸附掉,从而有效提高柴油的质量。不过由于我国的废裂化催化剂综合利用研究起步比较晚,在很多技术和理念方面还不太成熟,这就要求相关的研究部门可以引用国外先进的技术和设备,这样能够对废裂化催化剂进行有效的处理,降低其对自然环境的污染,可持续发展理念也会得到有效的落实,对于我国的发展来说起到一定的促进作用。

结语:

由此可见,为了能够对炼油厂的废裂化催化剂进行充分的利用,相关工作人员要对废催化剂内部成分进行充分的分析,根据实际情况来选择合适的浸取方法来对金属材料进行回收利用,而且还能够对自然环境起到良好的保护作用。

参考文献:

叶阑珊, 吕灵灵, 杨驰, et al. 废催化裂化催化剂稀土元素回收方法综述[J]. 广州化工, 2018(10).

徐志成, 王宇, 于波, et al. CDOS渣油裂化催化剂在格尔木炼油厂重催装置的工业应用[J]. 工业催化, 2019(5).

郭立艳, 万书宝, 孙发民. 催化裂化催化剂重金属污染机理及钝化剂进展[J]. 精细石油化工进展, 2019(2).