KR20100113407A

KR20100113407A - 정유공장 탈황폐촉매의 재활용방법

Info

Publication number: KR20100113407A
Application number: KR1020090031972A
Authority: KR
Inventors: 문상우; 문기열
Original assignee: 문상우; 문기열
Priority date: 2009-04-13
Filing date: 2009-04-13
Publication date: 2010-10-21

Abstract

본 발명은 원유를 정유하는 공장에서 사용하고 수명이 다해 버려지는 폐촉매를 재활용하는 방법에 관한 것으로서 구체적인 것은 정유공장에서 사용을 하고 버려지는 탈황폐촉매를 농황산(97%)과 1 : 3 중량%로 혼합하고 250∼270℃로 가열교반하여 건식반응물을 얻는 단계와

상기 황산염혼합물을 6∼10배의 물로 희석하여 여과하고 얻은 여액에 게로신과 모노옥칠아민(Mono-Octylamine(CH₃(CH₂)₇NH₂)을 7:3으로 혼합한 혼합물을 가해 50∼90℃로 10~30분 교반함으로써 황산염혼합물수용액 내에 혼합된 바나디움 성분이 모노옥칠아민과 결합되면서 부상하여 층분리되게 하는 바나디움 분리단계와

바나디움이 분리된 여액을 진한 소다회 용액에 투입하여 PH7∼8을 유지하면서 50∼90℃로 가열하고 10~30분간 교반 숙성시킴으로써 여액내에 형성되어 있던 황산몰리브덴, 황산알미늄, 황산니켈, 황산코발트와 같은 황산염 성분들을 탄산염혼합물로 변화시켜 고형화시키는 단계와 고형물을 탈수공정과 염분제거공정을 실시하여 수분과 염분이 제거된 분말 상태의 탄산염혼합물을 제조하는 단계와

분말상의 탄산염혼합 물을 150∼200℃로 가열하여 탄산가스를 제거함으로써 산화몰리브덴, 산화알미늄, 산화니켈, 산화코발트가 일정비율로 혼합된 혼합 산화물로 전환시켜 촉매원료를 제조하는 정유공장 탈황폐촉매의 재활용방법이다.

탈황폐촉매, 바나디움, 황산알미늄

Description

정유공장 탈황폐촉매의 재활용방법{METHOD FOR MANUFACTURE CATALYST MATERIAL FROM DESULFURIZATION WASTE CATALYST OF AN OIL REFINERY}

본 발명은 원유를 정유하는 공장에서 사용하고 수명이 다해 버려지는 폐촉매를 재활용하는 방법에 관한 것이다.

정유공장에서 사용하고 버리는 폐촉매에는 폐유, 규소, 카본, 몰리브덴, 바나디움, 니켈, 코발트, 알루미늄과 같은 물질이 상당량 포함되어 있는데 본 발명은 상기 혼합물질중에서 많은 비중을 차지하는 바나디움을 분리해내고 나머지 물질을 탄산염으로 만들어 촉매 원료로 활용케하거나 바나디움, 몰리브덴, 알루미늄과 같은 물질을 하나하나 분리해내어 활용케함으로써 폐촉매의 재활용률을 높이는 것이다.

종래에도 폐촉매에서 바나디움 또는 몰리브덴을 분리하는 기술이 개발되어 있으나 이러한 기술은 폐촉매속에 혼합되어 있는 바나디움이나 몰리브덴과 같은 중요 물질을 회수하기 위한 목적으로 개발된 것이고 폐촉매에 혼합되어 있는 여타금 속물질 즉 니켈, 코발트, 알루미늄과 같은 물질을 회수하는 것이 아니므로 자원 활용률이 떨어지는 문제가 있었다.

본 발명의 상기의 문제를 해결하고자 한 것이다.

본 발명은 상기와 같은 점을 개선하여 폐촉매의 재활용 효율을 더욱 높일 수 있게 폐촉매에 혼합되어 있는 바나디움을 분리해내고 나머지 금속물질을 산화물로 만들어 산화물 혼합체가 형성되게 가공하여 촉매제조용 첨가재료로 이용할 수 있게 하거나 폐촉매에서 오산화바나디움, 산화몰리브덴, 산화알미늄을 제조하여 활용률을 높이고 환경오염원인을 해소하는데도 도움을 줄 수 있게 한 것이다.

이와 같이 된 본 발명은 폐촉매를 농황산에 처리하여 황산염 혼합물을 얻고 이를 물로 희석하여 여액내에 게르신과 모노옥칠아민을 가해 바나디움을 분리해 내므로 효과적인 바나디움 분리가 이루어지고 바나디움이 분기된 폐촉매처리물을 탄산염으로 만들어 고형화시키고 이것을 수세하여 염분을 제거한 다음 가열건조시키므로서 탄산가스까지 재거된 산화물로 혼합체를 얻을 수 있기 때문에 촉매제조용 첨가재료로 만들 수 있다.

따라서 이를 촉매제조시에 필요한 양만을 첨가하여 탈황용 촉매를 만들 수 있기 때문에 매우 경제적으로 탈황용 촉매를 만들 수 있는 효과가 있어 재활용효과를 높일 수 있고, 또 본 발명의 활용방법에 의하면 탈황폐촉매로 부터 오산화바나디움과 산화몰리브덴, 산화알미늄을 제조할 수 있어서 폐기물의 자원화 비율을 높일 수 있는 이점을 얻는 것이다.

발명은 정유공장에서 사용을 하고 버려지는 탈황폐촉매를 농황산(97%)과 1 : 3 중량%로 혼합하고 250∼270℃로 가열교반하여 건식반응물을 얻는 단계와

상기 황산염혼합물을 6∼10배의 물로 희석하여 여과하고 얻은 여액에 게로신과 모노옥칠아민(Mono-Octylamine(CH₃(CH₂)₇NH₂)을 7:3비율로 혼합한 혼합물을 가해 50∼90℃로 10~30분 교반함으로써 황산염혼합물수용액 내에 혼합된 바나디움 성분이 모노옥칠아민과 결합되면서 부상하여 층분리되게 하는 바나디움 분리단계와

바나디움이 분리된 여액을 진한 소다회 용액에 투입하여 PH7∼8을 유지하면서 50∼90℃로 가열하고 10~30분간 교반 숙성시킴으로써 여액내에 형성되어 있던 황산몰리브덴, 황산알미늄, 황산니켈, 황산코발트와 같은 황산염 성분들을 탄산염혼합물로 변화시켜서 고형화시키는 단계와

고형물을 탈수공정과 염분제거공정을 실시하여 수분과 염분이 제거된 분말 상태의 탄산염혼합물을 제조하는 단계와

분말상의 탄산염혼합 물을 150∼200℃로 가열하여 탄산가스를 제거함으로써 산화몰리브덴, 산화알미늄, 산화니켈, 산화코발트가 일정비율로 혼합된 혼합 산화물을 얻어 촉매제조용 첨가재료를 제조한다.

그리고 본 발명은 탈황폐촉매를 150℃의 스팀으로 가열하거나 진공가열로에 200~300℃로 가열하는 수단 중에서 선택한 가열수단으로 가열하여 유분을 분리하고 유분이 제거된 처리물을 분쇄하여 처리조에 넣고 농황산(순도 97%)과 혼합하여 250~270℃로 가열하여 황산염 혼합물을 제조하고 이에 90~95℃의 온수를 황산염 혼합물 총량에 대하여 6~15배 량을 가해 희석한 후 여과한 여액에 게로신(석유)과 모노옥칠아민(Mono-Octylamine(CH₃(CH₂)₇NH₂)을 7:3 중량비로 혼합한 것 20중량%를 가해 50~90℃로 20~30분 교반함으로써 황산염 혼합물 수용액내에 있는 바나디움 성분을 고형물로 부상시켜서 여과 분리하고 여과 분리된 고형물을 건조시켜서 로타리킬론에서 200~250℃로 가열하여 오산화 바나디움(V₂O₅)을 제조하고 바나디움이 분리된 여액에 게로신(석유)과 트리옥칠아민(TIOA)을 7:3중량비로 혼합한 것 20중량%를 가해 50~90℃로 20~30분 교반함으로써 몰리브덴 성분을 고형물로 부상시켜 여과분리하고 얻는 고형물을 건조시켜 산화몰리브덴을 제조하며 바나디움과 몰리브덴이 분리된 여액을 진한 소다회 용액에 투입하여 PH 7~8로 만들어 50~90℃로 가열하고 20~30분 교반숙성시킴으로써 여액내에 형성되어 있던 성분을 탄산염 혼합물로 고형화시켜 탈수하고 염분제거 공정을 실시하여 수분과 염분이 제거된 분말상의 탄산염 혼합물을 취하고 150~200℃로 가열함으로써 산화 알미늄을 제조하는 단계로 재활용하는 방법이다.

실시예1

탈황폐촉매 100g을 농황산(97%) 300g에 투입하여 270℃로 가열하여 건식반응물을 얻고 이것을 10배의 물로 희석하여 2시간 가열교반하고 여과하여 얻은 용액에 케로신 70g, 모노옥칠아민30g을 투입하여 80℃로 30분 교반숙성후 오산화바나디움 30g을 얻어 V₂O₅ 부상물을 분리하고 남은액을 진한 소다수에 투입하여 PH 7.5로 숙성교반(2시간)후 탄산염 고형물을 제조하고 탄산염 고형물이 생성된 액을 여과 수세후 탄산염 고형물을 150℃로 40분간 가열하여 산화알미늄11g, 산화몰리브덴14g, 산화코발트4g, 산화니켈7g이 혼합된 산화물 135g을 얻었다.

실시예2

폐촉매 120g을 150℃스팀으로 130~150분간 가열후 기름을 제거하고 제거된 기름20g은 재활용하고 남은 폐촉매를 분쇄하여 황산(농황산 97%)을 300g을 넣어 혼합한후 250~270℃로 가열하고 물 1500~2500g을 넣어 90~95℃로 가열교반후 여과수세후 PH4~5 상태로 조정하고 이에 게로신(석유)과 모노옥칠아민을 7:3로 혼합한 것 30~50g을 넣고 교반하여 바나디움을 부상시켜서 부상된 고형물을 얻고 이를 건조가열하여 오산화바다디움(V₂O₅) 20g을 얻고 남은 여액에 게로신(석유)과 트리옥칠아민 을 7:3로 혼합한 혼합물 30~50g을 넣어 교반하여 몰리브덴(니켈, 코발트가 미량혼합되어 있음)을 고형물상태로 부상시키고 이를 건조하고 150℃로 가열하여 산화몰디브텐(MoO₃)19g(니켈3g 코발트2g)을 생산하고 남은 여액을 소다회(소다수)에 PH 7~8이 될때까지 투입하여 반응시키고 여과수세후 얻은 처리물을 150℃로 건조가열하여 산화알미늄 130g을 얻었다

Claims

정유공장에서 사용을 하고 버려지는 탈황폐촉매를 농황산(97%)과 1 : 3 중량%로 혼합하고 250∼270℃로 가열교반하여 건식반응물을 얻는 단계와

상기 황산염혼합물을 6∼10배의 물로 희석하여 여과하고 얻은 여액에 게로신과 모노옥칠아민(Mono-Octylamine(CH₃(CH₂)₇NH₂)을 7:3으로 혼합한 혼합물을 가해 50∼90℃로 10~30분 교반함으로써 황산염혼합물수용액 내에 혼합된 바나디움 성분이 모노옥칠아민과 결합되면서 부상하여 층분리되게 하는 바나디움 분리단계와

바나디움이 분리된 여액을 진한 소다회 용액에 투입하여 PH7∼8을 유지하면서 50∼90℃로 가열하고 10~30분간 교반 숙성시킴으로써 여액내에 형성되어 있던 황산몰리브덴, 황산알미늄, 황산니켈, 황산코발트와 같은 황산염 성분들을 탄산염혼합물로 변화시켜 고형화시키는 단계와 고형물을 탈수공정과 염분제거공정을 실시하여 수분과 염분이 제거된 분말 상태의 탄산염혼합물을 제조하는 단계와

분말상의 탄산염혼합 물을 150∼200℃로 가열하여 탄산가스를 제거함으로써 산화몰리브덴, 산화알미늄, 산화니켈, 산화코발트가 일정비율로 혼합된 혼합 산화물로 전환시켜 촉매원료를 제조하는 정유공장 탈황폐촉매의 재활용방법
탈황폐촉매를 150℃의 스팀으로 가열하거나 진공가열로에 200~300℃로 가열 하는 수단 중에서 선택한 가열수단으로 가열하여 유분을 분리하고 유분이 분리된 처리물을 분쇄하여 처리조에 넣고 농황산(순도 97%)과 혼합하여 250~270℃로 가열하여 황산염 혼합물을 제조하고 이에 90~95℃의 온수를 황산염 혼합물 총량에 대하여 6~15배 량을 가해 희석한 후 여과한 여액에 게로신(석유)과 모노옥칠아민(Mono-Octylamine(CH₃(CH₂)₇NH₂)을 7:3 중량비로 혼합한 것 30중량%를 가해 50~90℃로 20~30분 교반함으로써 황산염 혼합물 수용액내에 있는 바나디움 성분을 고형물로 부상시켜서 여과 분리하고 여과 분리된 고형물을 건조시켜서 로타리킬론에서 200~250℃로 가열하여 오산화 바나디움(V₂O₅)을 제조하고 바나디움이 분리된 여액에 게로신(석유)과 트리옥칠아민(TIOA)을 7:3중량비로 혼합한 것 30중량%를 가해 50~90℃로 20~30분 교반함으로써 몰리브덴 성분을 고형물로 부상시켜 여과분리하고 얻는 고형물을 건조가열(150℃)시켜 산화몰리브덴을 제조하며 바나디움과 몰리브덴이 분리된 여액을 진한 소다회 용액에 투입하여 PH 7~8로 만들어 50~90℃로 가열하고 30분 교반숙성시킴으로써 여액내에 형성되어 있던 성분을 탄산염 혼합물로 고형화시켜 탈수하고 염분제거 공정을 실시하여 수분과 염분이 제거된 분말상의 탄산염 혼합물을 취하고 150~200℃로 가열함으로써 산화 알미늄을 제조하는 정유공장 탈황폐촉매의 재활용방법