CN102533318A

CN102533318A - 一种脱除催化裂化油浆中催化剂粉末的方法

Info

Publication number: CN102533318A
Application number: CN2010106139734A
Authority: CN
Inventors: 王翠红; 王子军; 王红
Original assignee: Sinopec Research Institute of Petroleum Processing; China Petroleum and Chemical Corp
Current assignee: Sinopec Research Institute of Petroleum Processing; China Petroleum and Chemical Corp
Priority date: 2010-12-30
Filing date: 2010-12-30
Publication date: 2012-07-04
Anticipated expiration: 2030-12-30
Also published as: CN102533318B

Abstract

一种脱除催化裂化油浆中催化剂粉末的方法，催化裂化油浆与溶剂在抽提塔内进行沉降分离，溶剂精制油溶液从塔顶流出，经回收系统回收溶剂后得到精制的催化裂化油浆，携带催化裂化催化剂粉末的溶剂精制残余油从抽提塔底部排出，所述的溶剂为芳香烃。本发明提供的方法流程简单、处理量大，脱除催化剂粉末的效率高。仅采用芳香烃作为溶剂，避免了其他附加助剂对催化裂化油浆性质的影响。

Description

一种脱除催化裂化油浆中催化剂粉末的方法

技术领域

本发明涉及一种脱除催化裂化油浆中催化剂粉末的方法。

背景技术

通常，催化裂化油浆中含有2g/L以上的催化裂化催化剂固体颗粒，导致油浆中灰分含量较高(约为0.2重量％～2.0重量％)，严重影响其后续使用。催化裂化油浆作为炭黑原料时，普通炭黑原料油和针状焦原料对灰分含量的要求为小于0.05重量％，优级品指标则为0.03重量％或0.02重量％；作为重质燃料油时，也必须有效降低油浆中的催化剂粉末含量，否则，固体粉末会使加热炉火嘴磨损，并且使加热炉管表面严重积灰，热效率下降，能耗增加。

通常脱除催化裂化油浆中催化剂粉末的方法有：自然沉降、助剂沉降、过滤分离、离心分离、静电分离等方法。自然沉降是最早使用的方法，仅靠重力沉降，由于催化剂粉末的粒径范围在0-80um，其中20um以下粒径占相当比重，沉降速度慢，周期长；而过滤、静电分离、离心分离除对设备的要求很高外，过滤装置很容易堵塞，离心分离难以处理大批量的油浆，静电分离法很难使油浆中的固含量低于100ppm。随着重油催化裂化技术的发展，催化裂化原料越来越重，相应产物中重组分增加，导致催化裂化油气产物的粘度增大，从而采用上述方法脱除重油催化裂化油浆中的催化剂粉末则更加困难。

针对自然沉降的缺点，许多文献报道了添加助剂加速沉降的方法，如US 5,481,059公开丙烯酸与酚醛树脂烷氧基化加成物作沉降助剂，US5,681,451公开了用分子量在500～5000范围的烷基酚甲醛树脂作为沉降助剂，加速分离油水不溶物中的催化剂粉末。CN1136294C公开了在催化油浆中加入絮凝剂在80～100℃下絮凝沉降16～48小时，分离出上层清液，下层絮凝液在80～100℃下离心分离5～20分钟，得到离心清液。CN1958738A公开了将轻质溶剂油与催化裂化油浆混合，配成密度小于水的混合油，将含有破乳剂和絮凝剂的水与混合油分别预热后混合，破乳，将富集了催化剂粉末的下层水分出。上述加入的沉降助剂、破乳剂等助剂可提高催化剂粉末沉降的效果及缩短沉降时间，但沉降时间还要在1天左右，甚至是几天，还要经过过滤和离心分离等手段脱除催化剂粉末和回收油浆，影响了处理量和处理成本；另外，采用加助剂脱除油浆中催化剂粉末的方式，不可避免地将各种助剂带入油浆中，会影响催化裂化油浆的进一步加工。

发明内容

本发明的目的是提供一种脱除催化裂化油浆中催化剂粉末的方法，所要解决的是脱除催化剂粉末的效率低的问题。

本发明所提供的方法为：催化裂化油浆与溶剂在抽提塔内进行沉降分离，溶剂精制油溶液从塔顶流出，经回收系统回收溶剂后得到精制的催化裂化油浆；携带催化裂化催化剂粉末的溶剂精制残余油从抽提塔底部排出，所述的溶剂为芳香烃，催化裂化油浆与溶剂的体积比为1∶1～14，优选的催化裂化油浆与溶剂的体积比为1∶2～11。

其中一种优选的实施方式为，所述催化裂化油浆与溶剂在进入抽提塔之前进行混合，其混合物从抽提塔的中上部进入抽提塔进行沉降分离，所述抽提塔的中上部是指从塔高80％至塔高60％的位置。

另一种优选的实施方式为，所述催化裂化油浆与部分溶剂在进入抽提塔之前进行混合，其混合物从抽提塔的中上部进入抽提塔，剩余部分溶剂从抽提塔中下部进入抽提塔，所述抽提塔的中下部是指从塔高30％至塔高10％的位置。也就是说，催化裂化油浆先与预混溶剂在静态混合器中进行均匀混合，经稀释后的催化裂化油浆由进料口I进入抽提塔，另一股单独溶剂由进料口II进入抽提塔，与稀释的催化裂化油浆逆流接触，进行沉降分离。所示进料口I的位置在进料口II位置的上方。

在进入抽提塔之前，所述催化裂化油浆与溶剂混合的体积比为1∶1～8，优选为1∶2～6；催化裂化油浆与单独进入抽提塔内溶剂的体积比为1∶1～6，优选为1∶2～5。

抽提塔压力为2.0～8.0MPa，抽提塔顶温度为40～190℃，抽提塔底温度为30～180℃。优选的，抽提塔压力为3.0～5.0MPa，抽提塔顶温度为60～170℃，抽提塔底温度为50～160℃。

所述溶剂选自苯、甲苯、二甲苯中的一种或几种。回收系统是超临界溶剂回收系统。

本发明的优点是流程简单，处理量大，脱除催化剂粉末的效率高。本发明仅采用芳香烃作为溶剂，避免了其他附加助剂对催化裂化油浆性质的影响。此外，本发明采用超临界溶剂回收技术，能较常规蒸发溶剂回收节约能量约1/3。

附图说明

图1是本发明所提供的脱除催化裂化油浆中催化剂粉末方法的实施方式之一流程示意图。

图2是本发明所提供的脱除催化裂化油浆中催化剂粉末方法的实施方式之二流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的方法予以进一步地说明，但并不因此而限制本发明。设备和管线的形状和尺寸不受附图的限制。

如图1所示，本发明提供的优选实施方式之一的流程为：来自溶剂罐1的溶剂经管线14、泵2、管线16进入静态混合器4中，与来自管线13、泵3和管线17的催化裂化油浆在此进行均匀混合。混合物经管线7由抽提塔6中上部的进料口进入抽提塔6进行沉降分离，所得溶剂精制油溶液从抽提塔6塔顶流出，经管线18进入超临界溶剂回收器9进行溶剂回收，回收的溶剂经管线10回到溶剂罐1，所得的精制催化裂化油浆从超临界溶剂回收器9底部经管线11排出。携带催化裂化催化剂粉末的溶剂精制残余油从抽提塔6底部经管线12排出。

如图2所示，本发明提供的优选实施方式之二的流程为：来自溶剂罐1的溶剂经管线14、泵2、管线16进入静态混合器4中，与来自管线13、泵3和管线17的催化裂化油浆在此进行均匀混合。混合物经管线7由抽提塔6中上部的进料口I进入抽提塔6，另一路来自溶剂罐1的溶剂经管线15、泵5和管线8由抽提塔中下部的进料口II进入抽提塔6，与来自进料口I的稀释油浆逆向接触，并进行沉降分离。所得溶剂精制油溶液从抽提塔6塔顶流出，经管线18进入超临界溶剂回收器9进行溶剂回收，回收的溶剂经管线10回到溶剂罐1，所得的精制催化裂化油浆从超临界溶剂回收器9底部经管线11排出。携带催化裂化催化剂粉末的溶剂精制残余油从抽提塔6底部经管线12排出。

下面结合实施例，对本发明的方法予以进一步的说明，但并不因此而限制本发明。

实施例中催化裂化油浆中催化剂粉末的脱除效果用灰分来表征，脱除率的计算公式：

脱除率(％)＝[(脱前灰分含量％-脱后灰分含量％)/脱前灰分含量％]×100％

实施例1

本实施例所处理油浆的性质见表1，这是一种重油催化裂化油浆。

表1催化裂化油浆性质

以甲苯为溶剂对催化裂化油浆进行溶剂抽提。将催化裂化油浆与甲苯在进入抽提塔之前以1∶5(体积比)经静态混合器进行预混，经过甲苯稀释的催化裂化油浆在抽提塔中上部(75％塔高处)进入抽提塔，在抽提塔内发生沉降分离，此时抽提塔压力为4.0MPa，抽提塔顶温度为175℃，抽提塔底温度为165℃。甲苯携带溶解的催化裂化油浆从抽提塔塔顶流出，经超临界溶剂回收系统回收溶剂后得到精制的催化裂化油浆；携带催化裂化催化剂粉末的溶剂精制残余油从抽提塔底部放出。溶剂抽提前后催化裂化油浆中灰分含量列于表2，由表2中的数据可以看出，经溶剂抽提后催化裂化油浆中灰分含量为0.012％，能够满足生产碳黑和针状焦原料的要求，灰分的脱除率为98.03％。

表2催化剂粉末脱除效果

分析项目	试验数据
		脱前灰分/％	0.610
脱后灰分/％	0.012
		灰分脱除率/％	98.03

实施例2

本实施例仍以实施例1中的催化裂化油浆为原料(性质见表1)，以甲苯为溶剂进行溶剂抽提。将催化裂化油浆与甲苯在进入抽提塔之前以1∶2进行预混，经过甲苯稀释的催化裂化油浆在抽提塔中上部(75％塔高处)进入抽提塔，在抽提塔内发生沉降分离，同时，另一路甲苯溶剂从塔中下部(15％塔高处)进入抽提塔，甲苯溶剂与催化裂化油浆的比例为3∶1(体积比)，此时抽提塔压力为4.0MPa，抽提塔顶温度为175℃，抽提塔底温度为165℃。甲苯携带溶解的催化裂化油浆从抽提塔塔顶流出，经超临界溶剂回收后得到精制的催化裂化油浆；携带催化剂粉末的溶剂精制残余油从抽提塔底放出。溶剂抽提前后催化裂化油浆中灰分含量列于表3，由表3中的数据可以看出，经溶剂抽提后催化裂化油浆中灰分含量仅为0.004％，能够满足生产碳黑和针状焦原料的要求，灰分的脱除率为99.34％。

表3催化剂粉末脱除效果

分析项目	试验数据
		脱前灰分/％	0.610
脱后灰分/％	0.004
		灰分脱除率/％	99.34

实施例3

本实施例所处理油浆的性质见表4。

以苯为溶剂进行溶剂抽提。将催化裂化油浆与苯在进入抽提塔之前以1∶3进行预混，经过苯稀释的催化裂化油浆在抽提塔中上部(75％塔高处)进入抽提塔，在抽提塔内发生沉降分离，同时，另一路苯溶剂从塔中下部(15％塔高处)进入抽提塔，苯溶剂与催化裂化油浆的比例为3∶1(体积比)，此时抽提塔压力为4.0MPa，抽提塔顶温度为135℃，抽提塔底温度为125℃。苯携带溶解的催化裂化油浆从抽提塔塔顶流出，经超临界溶剂回收后得到精制的催化裂化油浆；携带催化剂粉末的溶剂精制残余油从抽提塔底放出。溶剂抽提前后催化裂化油浆中灰分含量列于表5，由表5中的数据可以看出，经溶剂抽提后催化裂化油浆中灰分含量仅为0.003％，能够满足生产碳黑和针状焦原料的要求，灰分的脱除率为99.31％。

表4催化裂化油浆性质

表5催化剂粉末脱除效果

分析项目	试验数据
		脱前灰分/％	0.436
脱后灰分/％	0.003
		灰分脱除率/％	99.31

对比例1

与实施例不同的是，催化裂化油浆不经过溶剂抽提工艺，而是采用沉降的方式进行分离。取100g油浆置于试管中，于烘箱内125℃静置24小时，取上层50g及下层50g油浆分析其灰分含量，试验结果见表6。由表6中的结果可以看出，高温自然沉降时催化剂粉末的脱除率较低，只有24％，此时油浆中灰分含量仍很高(0.461％)，不能满足后续加工原料的要求。

表6高温静置沉降催化剂粉末脱除效果

分析项目	灰分/％	催化剂粉末脱除率/％
			上层/％	0.461	24.42
下层/％	0.500	18.03
			灰分脱除率/％	0.61

Claims

1.一种脱除催化裂化油浆中催化剂粉末的方法，其特征在于，催化裂化油浆与溶剂在抽提塔内进行沉降分离，溶剂精制油溶液从塔顶流出，经回收系统回收溶剂后得到精制的催化裂化油浆；携带催化裂化催化剂粉末的溶剂精制残余油从抽提塔底部排出，所述的溶剂为芳香烃，催化裂化油浆与溶剂的体积比为1∶1～14。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，催化裂化油浆与溶剂的体积比为1∶2～11。

3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述催化裂化油浆与溶剂在进入抽提塔之前进行混合，其混合物从抽提塔的中上部进入抽提塔进行沉降分离，所述抽提塔的中上部是指从塔高80％至塔高60％的位置。

4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述催化裂化油浆与部分溶剂在进入抽提塔之前进行混合，其混合物从抽提塔的中上部进入抽提塔，剩余部分溶剂从抽提塔中下部进入抽提塔，所述抽提塔的中下部是指从塔高30％至塔高10％的位置。

5.按照权利要求4所述的方法，其特征在于，在进入抽提塔之前，所述催化裂化油浆与溶剂混合的体积比为1∶1～8；催化裂化油浆与单独进入抽提塔内溶剂的体积比为1∶1～6。

6.按照权利要求5所述的方法，其特征在于，在进入抽提塔之前，所述催化裂化油浆与溶剂混合的体积比为1∶2～6；催化裂化油浆与单独进入抽提塔内溶剂的体积比为1∶2～5。

7.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，抽提塔压力为2.0～8.0MPa，抽提塔顶温度为40～190℃，抽提塔底温度为30～180℃。

8.按照权利要求4所述的方法，其特征在于，抽提塔压力为3.0～5.0MPa，抽提塔顶温度为60～170℃，抽提塔底温度为50～160℃。

9.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，溶剂选自苯、甲苯、二甲苯中的一种或几种。

10.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的回收系统是超临界溶剂回收系统。