一种FCC废催化剂改性和再利用方法与流程

一种fcc废催化剂改性和再利用方法
技术领域
1.本发明涉及一种fcc废催化剂后处理方法，具体涉及一种fcc废催化剂改性和再利用方法，属于固废处理领域。


背景技术：

2.催化裂化(fcc)是炼油工业中重要的二次加工工艺，在炼油工业中具有举足轻重的地位。随着世界原油重质化和劣质化日益严重，重油fcc得以迅速发展，已占目前世界原油加工总能力的25％。然而，重质油中除含有大量胶质和沥青质外，还含有较多的重金属组分。因此，在重油fcc反应过程中，随着fcc催化剂的结构不断遭到破坏以及重金属组分的不断沉积，从而造成催化剂的催化裂化性能逐渐变差，表现在催化剂活性降低，干气、焦炭产率上升，汽油产率下降。因此，对于重油fcc装置，为了维持催化剂的催化裂化性能，就需要定期从装置中卸出部分fcc废催化剂，并补充适量的新鲜催化剂。由此，每年国内各大炼厂都会产生大量的fcc废催化剂，其后处理不但给炼厂造成了巨大的经济损失，而且会造成严重的环境污染。因此，如何对fcc废催化剂进行有效处理从而实现其再利用便成为一项亟待解决的问题。


技术实现要素：

3.针对上述问题，本发明的目的在于提供一种fcc废催化剂改性和再利用方法，可有效地实现fcc废催化剂的再利用，从而为当前fcc废催化剂的后处理提供一条切实可行的途径。
4.本发明公开的一种fcc废催化剂改性和再利用方法，过程如下：首先，将fcc废催化剂、无机酸、镁盐和去离子水混合，于50～95℃温度条件下持续搅拌反应0.5～4小时。然后，持续搅拌下，将事先配制好的碱液缓慢加入到上述浆液中，调节体系ph＝8～12，然后静置老化1～3小时。最后，将上述浆液过滤，滤饼充分洗涤和烘干后，即得fcc废催化剂后处理样品。
5.本发明公开方法中所述无机酸可为盐酸、硫酸、硝酸、磷酸等无机酸中的一种或几种，优选硫酸。
6.本发明公开方法中所述镁盐可为氯化镁、硝酸镁、硫酸镁、羟基氯化镁等水溶性无机镁盐中的一种或几种，优选氯化镁。
7.本发明公开方法中所述碱液可为氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液、碳酸钾溶液、碳酸氢钾溶液和氨水等碱溶液中一种或几种，优选氢氧化钠溶液。
8.本发明公开方法中各物料质量比为fcc废催化剂：无机酸：镁盐(按mgo计)：去离子水＝1：0.05～0.5：0.01～0.1：5～50。
9.本发明公开方法中所述过滤、洗涤和烘干均为本领域通用技术。
10.本发明公开的一种fcc废催化剂改性和再利用方法，所述方法首先通过酸抽提方法，脱除fcc废催化剂结构当中的部分铝物种；然后，以碱溶液作为沉淀剂，将脱除的铝物种
与外加镁源进行共沉淀，从而在fcc废催化剂结构当中原位构筑镁铝水滑石次级结构单元。由于镁铝水滑石具备优良的fcc重金属污染元素钒的捕集性能，这使得采用本发明方法处理后的fcc废催化剂可作为一种fcc抗钒助剂，通过与fcc催化剂进行复配使用即可显著提高当前fcc催化剂的抗钒污染性能，从而能够实现fcc废催化剂在fcc装置的再利用。
具体实施方式
11.下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但本发明并不局限于下述实施例。
12.原料来源及主要指标：
13.fcc废催化剂和fcc催化剂(tmc-06)，山西腾茂科技股份有限公司提供；浓硫酸(98重％)、六水氯化镁(mgo含量：19.7重％)和氢氧化钠均为市售分析纯试剂。
14.将单纯tmc-06与复配剂(95重％tmc-06+5重％处理后fcc废催化剂)分别污染4000ppm的钒，然后经800℃、100％水汽老化6小时后在ace(advanced cracking evaluation，kayser r+multimode微型反应器)上评价钒污染tmc-06和复配剂的重油催化裂化性能。反应温度530℃，剂油比5，原料油性质如表1所示。
15.表1原料油性质
[0016][0017]
实施例1
[0018]
本发明方法对fcc废催化剂进行后处理：
[0019]
将300克fcc废催化剂、30克浓硫酸、30.5克六水氯化镁和3000克去离子水混合，于95℃温度条件下持续搅拌反应1小时。然后，持续搅拌下，将事先配制好的氢氧化钠溶液缓
慢滴加到上述浆液中，调节体系ph＝8，然后静置老化3小时。最后，将上述浆液过滤，滤饼充分洗涤和烘干后，即得处理后fcc废催化剂样品c1。
[0020]
实施例2
[0021]
本发明方法对fcc废催化剂进行后处理：
[0022]
将300克fcc废催化剂、75克浓硫酸、60.9克六水氯化镁和9000克去离子水混合，于80℃温度条件下持续搅拌反应2小时。然后，持续搅拌下，将事先配制好的氢氧化钠溶液缓慢滴加到上述浆液中，调节体系ph＝10，然后静置老化2小时。最后，将上述浆液过滤，滤饼充分洗涤和烘干后，即得处理后fcc废催化剂样品c2。
[0023]
实施例3
[0024]
本发明方法对fcc废催化剂进行后处理：
[0025]
将300克fcc废催化剂、135克浓硫酸、121.8克六水氯化镁和15000克去离子水混合，于65℃温度条件下持续搅拌反应4小时。然后，持续搅拌下，将事先配制好的氢氧化钠溶液缓慢滴加到上述浆液中，调节体系ph＝12，然后静置老化1小时。最后，将上述浆液过滤，滤饼充分洗涤和烘干后，即得处理后fcc废催化剂样品c3。
[0026]
表2列出了不同钒污染催化剂样品的重油催化裂化反应性能。可以看出，与单纯主剂tmc-06相比，复配本发明制备的处理后fcc废催化剂样品后，复配剂的催化裂化反应性能均得到了极大改善，油浆和焦炭产率显著下降，同时轻质油品收率(总液收)显著提高，显示出了显著更为优异的抗钒污染性能。上述结果表明，本发明制备的处理后fcc废催化剂可作为一种性能优良的fcc抗钒助剂，从而实现fcc废催化剂的有效再利用。
[0027]
表2钒污染催化剂样品的催化裂化反应性能
[0028]
项目，％tmc-06复配剂1a复配剂2b复配剂3c干气2.592.912.872.84液化气12.7515.3515.3315.36汽油44.6146.1946.1746.14柴油17.1216.2216.3216.35油浆14.9310.7210.7610.81焦炭8.008.618.558.50总液收74.4977.7677.8277.85
[0029]a95重％tmc-06+5重％c1；b95重％tmc-06+5重％c2；c95重％tmc-06+5重％c3。


技术特征：
1.一种fcc废催化剂改性和再利用方法，包括如下步骤：首先，将fcc废催化剂、无机酸、镁盐和去离子水混合，于50～95℃温度条件下持续搅拌反应0.5～4小时，然后，持续搅拌下，将事先配制好的碱液缓慢加入到上述浆液中，调节体系ph＝8～12，然后静置老化1～3小时，最后，将上述浆液过滤，滤饼充分洗涤和烘干后，即得fcc废催化剂后处理样品。2.根据权利要求1所述的一种fcc废催化剂改性和再利用方法，其特征在于：所述无机酸选自盐酸、硫酸、硝酸、磷酸等无机酸中的一种或几种，优选硫酸。3.根据权利要求1所述的一种fcc废催化剂改性和再利用方法，其特征在于：所述镁盐选自水溶性无机镁盐中的一种或几种，所述水溶性无机镁盐包括氯化镁、硝酸镁、硫酸镁、羟基氯化镁，优选氯化镁。4.根据权利要求1所述的一种fcc废催化剂改性和再利用方法，其特征在于：所述碱液选自碱溶液中一种或几种，所述碱溶液包括氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液、碳酸钾溶液、碳酸氢钾溶液和氨水，优选氢氧化钠溶液。5.根据权利要求1所述的一种fcc废催化剂改性和再利用方法，其特征在于：所述fcc废催化剂、无机酸、镁盐和去离子水混合的质量比为fcc废催化剂：无机酸：镁盐：去离子水＝1：0.05～0.5：0.01～0.1：5～50，所述镁盐按mgo计。

技术总结
本发明属于固废处理领域，公开了一种FCC废催化剂改性和再利用方法，所述方法包括如下步骤：首先，将FCC废催化剂、无机酸、镁盐和去离子水混合，于50～95℃温度条件下持续搅拌反应0.5～4小时，然后，持续搅拌下，将事先配制好的碱液缓慢加入到上述浆液中，调节体系pH＝8～12，然后静置老化1～3小时，最后，将上述浆液过滤，滤饼充分洗涤和烘干后，即得FCC废催化剂后处理样品；本发明方法处理后的FCC废催化剂可作为一种FCC抗钒助剂，通过与FCC催化剂进行复配使用即可显著提高FCC催化剂的抗钒污染性能，从而能够实现FCC废催化剂在FCC装置的再利用，具有良好的应用前景。具有良好的应用前景。


技术研发人员：王丽 崔雷杰 丁伟 陈强
受保护的技术使用者：山西腾茂科技股份有限公司
技术研发日：2022.05.21
技术公布日：2022/7/22