CN103265969A

CN103265969A - 一种新型的催化油浆脱固絮凝剂

Info

Publication number: CN103265969A
Application number: CN 201310220492
Authority: CN
Inventors: 李青松; 亓越; 张旭阳
Original assignee: China University of Petroleum East China
Current assignee: China University of Petroleum East China
Priority date: 2013-06-05
Filing date: 2013-06-05
Publication date: 2013-08-28

Abstract

本发明公开了一种新型的催化油浆脱固组合物，是在含催化剂粉末杂质的FCC油浆中加入组合物进行脱固，使除FCC油浆外的催化剂粉末沉淀出或富集在另一液相中，从而达到脱固、最大限度地降低FCC油浆中的灰分及机械杂质的目的。脱除催化剂粉末的油浆是生产炭黑、针状焦、碳纤维、橡胶软化剂及填充油、塑料增塑剂、重交通道路沥青及导热油等高附加值产品的优质原料。本发明工艺简单，运行成本低廉，可以很好的解决传统催化油浆脱固耗时较长、所需设备投资大、且脱固效果不理想的问题，具有很高的工业应用价值。

Description

一种新型的催化油浆脱固絮凝剂

技术领域

本发明涉及一种脱除催化油浆中催化剂粉末所用的沉降絮凝剂及对应的脱除方法。主要是通过加入絮凝剂实现催化剂粉末吸附在絮凝剂上，随絮凝剂沉降分离的方法来脱除催化油浆中的主要成分为硅酸铝的催化剂粉末，使油浆得到净化。

背景技术

催化裂化油浆是催化裂化过程中产生的沸点>350℃的没有裂化的烃类。其颜色是黑色或黑棕色，在常温下流动性差，属于非牛顿流体。催化油浆中含有较多的粒度在2000ppm以上的催化剂粉末，其容易使炉管堵塞，导致油品结焦，对催化裂化装置的正常运转造成影响并导致产品质量下降。生产炭黑、橡胶填充油要求油浆中固体颗粒物含量必须小于500μg/g；油浆中固体颗粒物含量低于300μg/g才可以生产高级炭黑；生产针状焦所使用的催化油浆中固体颗粒物含量要小于100μg/g；生产碳纤维要求油浆中固体颗粒物含量低于50μg/g；催化油浆若作为加氢裂化的原料，其固体颗粒物的含量必须小于20μg/g。因此，分离出催化油浆中的固体催化剂粉末是有效地利用催化油浆的前提。

目前有以下五种方法用来脱除油浆中的催化剂粉末：自然沉降法、絮凝沉降法、离心分离法、静电分离法、过滤分离法。自然沉降法脱固率低，周期长，并且难以除去粒径在20um以下的颗粒；静电分离法所需的操作设备复杂，并且只对粒径在10^-5-10^-6m的催化剂粉末分离效率高；过滤分离法对脱固设备要求高。

专利CN99125287.X公开了一种脱除催化裂化油浆中催化剂粉末的方法。该方法是在催化油浆中加入0.05~2.0wt%的选自胺类、脂肪类、硅油类、磺酸类、磺酸盐类的絮凝剂混合均匀后，在80-100℃下絮凝沉降16-48h，分离出上层清液，下层絮凝液在同等温度下离心分离后得到的离心清液与上层清液混合作为澄清油产品。

专利CN200610169526.8公开了一种脱除催化裂化油浆中催化剂粉末的组合物和脱除方法。该发明提供了一种脱除FCC油浆中催化剂粉末的组合物及对应的脱除催化剂粉末的方法。通过该方法脱除催化剂粉末后FCC油浆的灰分可以降低到0.01%以下。

专利USP5,593,572公开了一种脱除催化油浆中废催化剂粉末的方法，在油浆中加入足量的杂原子（含N，S，O）的脂肪族聚合物，进行絮凝沉降分离。

专利USP6,316,685公开了用含多元醇和烷氧化烷基酚醛树脂单元的不饱和羧酸聚合物作沉降助剂。

以上专利技术都表明了采用添加化学助剂的方法可以提高沉降效果，缩短沉降时间。但由于絮凝剂的加入都是借助载体（溶剂）来脱除催化剂粉末的，絮凝剂与油浆分层后还要靠离心分离的手段来回收油浆，严重影响了油浆的处理量和处理费用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述缺陷，提供一种有效脱除催化油浆中催化剂粉末的絮凝剂及对应的脱除方法。通过本发明提供的絮凝剂可以达到使催化油浆中的灰分降低到0.05wt%以下，催化剂粉末脱除率达86%以上。

本发明解决催化油浆脱固问题所采用的方案如下：采用加入与催化剂Al⁺³：O：Si⁺⁴结构发生羟基发生作用，形成氢键并出现多点吸附现象的絮凝剂来吸附催化油浆中的催化剂粉末，从而实现催化剂粉末从催化油浆中分离出来。

具体技术方案是：在一定的温度下，向催化油浆中中加入有机物进行分离，原料与溶剂的质量比例为：100000∶（1～30000），有机物是含二元醇的聚合物的一种或多种的絮凝剂。有机物加入后进行搅拌，使混合物在釜中反应0.5-2h后再静止3-48h即可实现使催化油浆中的催化剂沉淀出或富集在第二相中，从而实现脱除催化剂粉末的目的。

本发明由于采用加入有机物达到催化剂粉末分离的方法较好地实现了对催化油浆的脱固处理，且设备投资和运行成本低廉，所得到的较低灰分的催化油浆可以扩大二次加工的范围，提高催化油浆的附加值。

与现有技术相比本发明具有以下优点：（一）解决了传统的催化油浆脱固耗时较长、所需设备投资大、且脱固效果不理想的问题；（二）解决了对催化油浆进行后续加工由于催化剂粉末所带来的问题（三）本发明可使催化油浆中的灰分降低到0.05wt%以下；（四）本发明工艺流程简单，操作方便，一次性投资小，运行成本低。

具体实施方式

下面结合实施例来详细描述本发明。　

实施例1：采用聚丁二醇脱除催化油浆中的催化剂粉末

使用原料：原料为中石油燃料油有限公司大连七厂油浆（2011-6-14），其中灰分含量为0.256%。

具体步骤：

（1）称取大连催化油浆150g，倒入三口烧瓶中，将装入催化油浆的三口烧瓶放入恒温油浴（60℃）中，安装好搅拌器和温度计，固定好装置。

（2）在三口烧饼的一口处安装冷凝管，并通入冷凝水（目的是使溶剂冷凝回流）。

（3）当实际温度达到要考察的温度时开始计时，并往该三口烧瓶中加入聚乙二醇的质量为3g，反应进行0.5h。

（4）停止搅拌，将油浆倒入200ml烧杯中，在对应搅拌温度下的恒温烘箱中静置沉降。

（5）沉降时间为48h时，对应的催化剂粉末的脱除率为86%，油浆灰分含量降低到0.0365%

实施例2：采用聚丙二醇脱除催化油浆中的催化剂粉末

使用原料：与实施例1相同

具体步骤：

（1）称取大连催化油浆150g，倒入三口烧瓶中，将装入催化油浆的三口烧瓶放入恒温油浴（90℃）中，安装好搅拌器和温度计，固定好装置。

（3）当实际温度达到要考察的温度时开始计时，并往该三口烧瓶中加入聚丙二醇的质量为7.5g，反应进行0.5h。

（5）沉降时间为48h时，对应的催化剂粉末的脱除率为82%，油浆灰分含量降低到0.0462%

实施例3：采用聚乙二醇脱除催化油浆中的催化剂粉末

使用原料：与实施例1相同

具体步骤：

（1）称取大连催化油浆150g，倒入三口烧瓶中，将装入催化油浆的三口烧瓶放入恒温油浴（120℃）中，安装好搅拌器和温度计，固定好装置。

（3）当实际温度达到要考察的温度时开始计时，并往该三口烧瓶中加入聚丁二醇的质量为15g，反应进行0.5h。

（5）沉降时间为48h时，对应的催化剂粉末的脱除率为85%，油浆灰分含量降低到0.0384%。

Claims

1.一种新型的催化油浆脱固絮凝剂，其包括二元醇的聚合物中的一种或多种以及一种或多种的溶剂。

2.如权利要求1所述的絮凝剂，其中所述二元醇的聚合物为C₂或C₂以上醇的聚合物，分子量为300~50000000。

3.如权利要求1所述的絮凝剂，其中所述溶剂为水、醇、醛、酮、酯、乙二醇醚、芳香烃、卤代烃、芳香族硝基化合物、油脂等一种或多种的混合物。

4.如权利要求1所述的絮凝剂，其中所述二元醇的聚合物与溶剂的比例为1:0 ~1:1000。

5.如权利要求1、2所述的絮凝剂，其中所述二元醇的聚合物优选地选自聚丁二醇、聚丙二醇、聚乙二醇。

6.如权利要求1、3所述的絮凝剂，其中所述醇为一元醇或一元醇以上的多元醇。

7.如权利要求1、3、6所述的絮凝剂，其中所述醇优选地选自甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、异丁醇、仲丁醇、叔丁醇。

8.如权利要求1、3所述的絮凝剂，其中所述酯优选地选自乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、油酸乙酯。

9.如权利要求1、3所述的絮凝剂，其中所述酮为C₃~C₅₀的一元酮或多元酮。

10.如权利要求1、3、9所述的絮凝剂，其中所述酮优选地选自丙酮、甲乙酮、甲基丙基酮。

11.如权利要求1、2所述的絮凝剂，其中所述絮凝剂以重量计为油浆的0.001%~30%。

12.如权利要求1、3所述的絮凝剂，其中所述溶剂以重量计为油浆的0.001%~30%。

13.如权利要求1所述的絮凝剂，其中所述絮凝剂的使用温度为10~300℃，优选地选自70~90℃。