CN110813975A - 一种镁钛系聚烯烃干粉催化剂的处置系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种镁钛系聚烯烃干粉催化剂的处置系统，包括：催化剂脱活罐，干粉储罐，与催化剂脱活罐的进口经管道连接，与催化剂脱活罐顶部出口连接，气体采样接口及专用采样器(能抽吸气体)依次设置的除沫器及除酸塔，脱活浆料从催化剂脱活罐底部出口流出，并与过滤装置相连，去除绝大部分水后的滤饼，收集至专用密闭容器，交由有资质单位；脱活用的水则循环利用；过程中释放的微量含烃含卤气体，经过除沫脱酸后，收集至焚烧炉中彻底焚烧达标排放。经管道分别与除酸塔及所述压滤装置连接的调节池。与现有技术相比，本发明整个处置过程选用水作为聚乙烯催化剂脱活用毒物，是最经济和环保的；操作现场气味小，噪音低，经济可靠。
Description
技术领域
本发明涉及聚乙烯催化剂及其脱活处置技术，尤其是涉及一种镁钛系聚烯烃干粉催化剂的处置系统。
背景技术
石油化工废催化剂中往往含有一些有毒有害成分，特别是重金属和挥发性有机物，具有很大的环境风险，对其进行无害化处置显得十分重要。据报道，全球每年产生废催化剂50～70万吨，其中，炼油催化剂占很大比例。聚烯烃催化剂严格来讲属于引发剂，它与固定床催化剂有本质区别：参与反应后的催化剂残留在树脂产品中，不再进行重复利用。所以相比于其它炼油催化剂，聚烯烃废催化剂的产生量微乎其微，对于聚烯烃废催化剂的处置主要是针对聚烯烃催化剂生产厂家和下游用户。
目前，并没有文献资料和技术专利显示如何对聚乙烯废催化剂进行处置。聚乙烯废催化剂的处置也没有形成行业标准或规范。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种镁钛系聚烯烃干粉催化剂的处置系统。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种镁钛系聚烯烃干粉催化剂的处置系统，包括：
催化剂脱活罐，
干粉储罐，与所述催化剂脱活罐的进口经管道连接，
与所述催化剂脱活罐顶部出口连接，依次设置的除沫器及除酸塔，
与所述催化剂脱活罐底部出口连接的压滤装置，
经管道分别与所述除酸塔及所述压滤装置连接的调节池。
所述催化剂脱活罐的顶部与水系统管线连接，用于引入催化剂脱活用水和离心泵循环用水。
所述干粉储罐与设置在所述催化剂脱活罐中下部的催化剂进料口连接，进料管道与所述催化剂脱活罐的罐壁呈45°安装,可以保证催化剂进入脱活罐后与水充分接触，以及建造、安装和检修方便。
所述催化剂脱活罐内还设有搅拌器，该搅拌器下部设置锚式搅拌叶，上部设置45°角折页式搅拌叶，顶部连接设置在所述催化剂脱活罐的控制电机。
所述催化剂脱活罐的底部设有氮气进口。
所述除沫器与所述催化剂脱活罐之间采用软连接，除沫器的主要作用为分离催化剂脱活过程中产生的大量雾沫。
所述除酸塔的中部设置螺旋喷嘴，除酸塔中部引入水经过螺旋喷嘴，在2.5-3.5bar的压力下以合适的液体流速形成水幕与混合气体接触，除去HCl气体。
所述压滤装置为板框式压滤机。
所述压滤装置与所述催化剂脱活罐的连接管道上设有气动隔膜泵。
所述调节池与所述除酸塔的连接管道上设有离心水泵。
与现有技术相比，本发明能有效解决聚乙烯催化剂生产厂家和使用单位报废干粉催化剂不安全存放、占用固定资产和存在安全隐患等问题。经过处置后，不产生外排废水，废气得以密闭式处置，对环境危害小。整个处置过程选用水作为聚乙烯催化剂脱活用毒物，是最经济和环保的；操作现场气味小，噪音低，经济可靠。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图中，1-催化脱活罐、2-干粉储罐、3-除沫器、4-除酸塔、5-压滤装置、6-气动隔膜泵、7-调节池、8-离心水泵。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例
一种镁钛系聚烯烃干粉催化剂，不包括惰性载体硅胶的其他组分如下表：
表1
一种镁钛系聚烯烃干粉催化剂的处置系统，其结构如图1所示，包括催化剂脱活罐1，与催化剂脱活罐1的进口经管道连接的干粉储罐2，与催化剂脱活罐1顶部出口连接，依次设置的除沫器3及除酸塔4，与催化剂脱活罐1底部出口连接的压滤装置5，以及经管道分别与除酸塔4及压滤装置5连接的调节池7。
使用的催化剂脱活罐1是带搅拌器和夹套的立式压力容器，脱活罐筒体直径1400mm，筒体长度2200mm，壁厚12mm，总容积4.18m3，筒体及封头材质Q345R。催化剂进料口在脱活罐中下部，进料管线与脱活罐罐壁呈45°安装；脱活罐顶部与水系统管线连接，用于引入催化剂脱活用水和离心泵循环用水。电机功率5.5kw，电机转速1450r/min，搅拌器转速80r/min。搅拌器下端选择碳钢材质适用于高粘度物料的锚式搅拌叶，上部选择45°角折页式搅拌叶。为方便脱活罐内脱活水和催化剂处置量的控制，安装电子秤用于监控脱活罐重量，与脱活罐连接的管道全部选用软连接。
除沫器3的主要作用为分离催化剂脱活过程中产生的大量雾沫。除沫器材质选耐酸碱聚丙烯，装填在容积为0.1m3，筒体直径为400mm的小型压力容器中。除沫器整体与催化剂脱活罐之间采用软连接。
通过除沫器3后的混合气体从下部进入除酸塔4内，除酸塔4中部引入水经过螺旋喷嘴，在3bar的压力下以合适的液体流速形成水幕与混合气体接触，除去HCl等气体。除酸塔材质可选用耐腐蚀玻璃钢。
本实施例中采用的压滤装置5为板框式压滤机，其中采用的机架为铸铁，表面做防腐处置，滤板材质为增强聚丙烯，过滤面积2m2～6m2，工作压力0.6MPa。选用板框式压滤机有现场气味小、脱水率高、寿命长、噪音低、经济可靠等优点。
气动隔膜泵6安装于催化剂脱活罐底部和板框式压滤机之间，用工厂风驱动。选送耐腐蚀材质，适用于中、高粘度的酸、碱及腐蚀性流体的输送。处置量为20L～300L/min。
离心水泵8用于输送从板框式压滤机出来且经过PH值调节的水，这部分水既可以被送去催化剂脱活罐，也可以用于除酸塔。调节后的水，PH值应大于10，故离心水泵泵体及叶轮应选择耐碱性材质。
该系统在使用时，先将水从催化剂脱活罐上部引入脱活罐内，再启动电机开始搅拌，然后干粉废催化剂经氮气缓慢从侧面压送至催化剂脱活罐内，投用脱活罐夹套水进行温度控制，催化剂与水按一定比例加入至脱活罐内；再从脱活罐低点引入氮气，从脱活罐上部先经过除沫器、再经过除酸塔排入至回收气缓冲罐(这部分气体可进入膜回收系统进行回收利用)。经过一定时间搅拌脱活后，浆液状废催化剂经底阀通过气动隔膜泵输送至板框式压滤机，从压滤机排出的水在调节池中通过处置后经离心泵打入脱活罐循环利用，板框式压滤机上收集的固废外运给有资质的单位进行处置，具体来说可以采用以下步骤：
1、连接好催化剂干粉储罐至催化剂脱活罐管线，给催化剂罐内缓慢充压，保持催化剂罐出口关闭状态；
2、检查连接催化剂脱活罐的管线和阀门，打通工业用水至催化剂脱活罐流程，观察电子秤读数，向脱活罐内加入工业水，启动催化剂脱活罐搅拌器电机；
3、打通氮气至催化剂脱活罐底阀的流程，打通催化剂脱活罐上部管线至除沫器和除酸塔的流程，并向除酸塔中引入喷淋水，然后投用脱活罐夹套冷却水；
4、缓慢打开催化剂罐出口手阀，催化剂从侧面进入脱活罐内液面以下，观察催化剂脱活罐计量秤和温度计，根据温度显示控制好催化剂进料速度，当催化剂进料量达100kg时，关闭催化剂至脱活罐手阀，停止进料；
5、根据催化剂脱活罐温度，可适当调整氮气手阀开度，在催化剂脱活时，将脱活罐内的HCl及烃类气体依次带入至除沫器和除酸塔，最后将烃类和氮气的混合气体送至回收气缓冲罐；
6、检查板框式压滤机滤布是否铺排整齐，滤板是否对正；然后打开压缩机压紧滤板，保压25bar；
7、当停止催化剂进料、搅拌器运行30min以上且催化剂脱活罐内温度降至环境温度时，停止鼓氮，打开脱活罐底阀，保持搅拌器运行；
8、确认气动隔膜泵进出口流程已打通，气源正常，准备好后启动隔膜泵向板框式压滤机进料；
9、当隔膜泵出口压力升至0.5Mpa时，关闭隔膜泵气源手阀和脱活罐底阀，然后开启空压机进气，滤液不再析出时拉开板框卸泥；
10、卸完泥后清洗或者更换滤布，重复6、8和9直至脱活罐内处置完毕；
11、从板框式压滤机出来的滤液进入调节池后，用双碱溶液(生石灰和烧碱)调节PH值大于10，然后经离心水泵打入除酸塔或脱活罐循环利用；
12、从板框式压滤机处收集的固体外运至有处置资质的单位进行固废处置。
聚乙烯废催化剂处置系统本着催化剂生产企业对社会负责、响应国家环保政策要求、满足客户废剂处置需要而设计。本系统所处置的目标催化剂适用于Univation气相法聚乙烯工艺、中国石化GPE气相法聚乙烯工艺、Innovene气相法聚乙烯工艺等。整个处置过程严格遵守《中华人民共和国环境保护法》及其他相关法律法规，废催化剂在经过本系统处置后，污水不断重复利用，不对外排放。经采样化验分析，干粉镁钛系聚乙烯催化剂脱活产生的废气包括HCl气体和四氢呋喃，还有微量的乙烷、丙烷、丁烷和戊烷等，废气全部在密闭空间处置，最后排至回收气缓冲罐或者尾气处置系统。固废收集后外运给有资质的单位进行处置。
本实施例处置催化剂为镁钛系聚烯烃干粉催化剂，其成分含有惰性硅胶载体，排除惰性硅胶载体后的成分主要列于下表2：
表2
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。
Claims (10)
1.一种镁钛系聚烯烃干粉催化剂的处置系统，其特征在于，该处置系统包括：
催化剂脱活罐，
干粉储罐，与所述催化剂脱活罐的进口经管道连接，
与所述催化剂脱活罐顶部出口连接，依次设置的除沫器及除酸塔，
与所述催化剂脱活罐底部出口连接的压滤装置，
经管道分别与所述除酸塔及所述压滤装置连接的调节池。
2.根据权利要求1所述的一种镁钛系聚烯烃干粉催化剂的处置系统，其特征在于，所述催化剂脱活罐的顶部与水系统管线连接。
3.根据权利要求1所述的一种镁钛系聚烯烃干粉催化剂的处置系统，其特征在于，所述干粉储罐与设置在所述催化剂脱活罐中下部的催化剂进料口连接，进料管道与所述催化剂脱活罐的罐壁呈45°安装。
4.根据权利要求1所述的一种镁钛系聚烯烃干粉催化剂的处置系统，其特征在于，所述催化剂脱活罐内还设有搅拌器，该搅拌器下部设置锚式搅拌叶，上部设置45°角折页式搅拌叶，顶部连接设置在所述催化剂脱活罐的控制电机。
5.根据权利要求1所述的一种镁钛系聚烯烃干粉催化剂的处置系统，其特征在于，所述催化剂脱活罐的底部设有氮气进口。
6.根据权利要求1所述的一种镁钛系聚烯烃干粉催化剂的处置系统，其特征在于，所述除沫器与所述催化剂脱活罐之间采用软连接。
7.根据权利要求1所述的一种镁钛系聚烯烃干粉催化剂的处置系统，其特征在于，所述除酸塔的中部设置螺旋喷嘴。
8.根据权利要求1所述的一种镁钛系聚烯烃干粉催化剂的处置系统，其特征在于，所述压滤装置为板框式压滤机。
9.根据权利要求1或8所述的一种镁钛系聚烯烃干粉催化剂的处置系统，其特征在于，所述压滤装置与所述催化剂脱活罐的连接管道上设有气动隔膜泵。
10.根据权利要求1所述的一种镁钛系聚烯烃干粉催化剂的处置系统，其特征在于，所述调节池与所述除酸塔的连接管道上设有离心水泵。
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