RU2607764C2 - Способ и устройство для обработки катализатора, выгружаемого при гидрогенизации остаточного масла в пузырьковом кипящем слое - Google Patents

Способ и устройство для обработки катализатора, выгружаемого при гидрогенизации остаточного масла в пузырьковом кипящем слое Download PDF

Info

Publication number
RU2607764C2
RU2607764C2 RU2014149949A RU2014149949A RU2607764C2 RU 2607764 C2 RU2607764 C2 RU 2607764C2 RU 2014149949 A RU2014149949 A RU 2014149949A RU 2014149949 A RU2014149949 A RU 2014149949A RU 2607764 C2 RU2607764 C2 RU 2607764C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
catalyst
oil
discharged
water
separation
Prior art date
Application number
RU2014149949A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2014149949A (ru
Inventor
Цзяньпин ЛИ
Цзяньган ВАН
Хуалинь ВАН
Яньхун ЧЖАН
Сю ЦУЙ
Лин ШЭНЬ
Лицюань ЛИ
Чунган ЧЭНЬ
Цянь ЦЗЭН
Ин ЧЖАО
Original Assignee
Шанхай Хуачанг Енвиронментал Протекшнл Ко., Лтд
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Шанхай Хуачанг Енвиронментал Протекшнл Ко., Лтд filed Critical Шанхай Хуачанг Енвиронментал Протекшнл Ко., Лтд
Publication of RU2014149949A publication Critical patent/RU2014149949A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2607764C2 publication Critical patent/RU2607764C2/ru

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J38/00—Regeneration or reactivation of catalysts, in general
    • B01J38/48—Liquid treating or treating in liquid phase, e.g. dissolved or suspended
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/90—Regeneration or reactivation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J38/00—Regeneration or reactivation of catalysts, in general
    • B01J38/02—Heat treatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G47/00—Cracking of hydrocarbon oils, in the presence of hydrogen or hydrogen- generating compounds, to obtain lower boiling fractions
    • C10G47/24—Cracking of hydrocarbon oils, in the presence of hydrogen or hydrogen- generating compounds, to obtain lower boiling fractions with moving solid particles
    • C10G47/26—Cracking of hydrocarbon oils, in the presence of hydrogen or hydrogen- generating compounds, to obtain lower boiling fractions with moving solid particles suspended in the oil, e.g. slurries
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G49/00—Treatment of hydrocarbon oils, in the presence of hydrogen or hydrogen-generating compounds, not provided for in a single one of groups C10G45/02, C10G45/32, C10G45/44, C10G45/58 or C10G47/00
    • C10G49/10—Treatment of hydrocarbon oils, in the presence of hydrogen or hydrogen-generating compounds, not provided for in a single one of groups C10G45/02, C10G45/32, C10G45/44, C10G45/58 or C10G47/00 with moving solid particles
    • C10G49/12—Treatment of hydrocarbon oils, in the presence of hydrogen or hydrogen-generating compounds, not provided for in a single one of groups C10G45/02, C10G45/32, C10G45/44, C10G45/58 or C10G47/00 with moving solid particles suspended in the oil, e.g. slurries
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G53/00—Treatment of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, by two or more refining processes
    • C10G53/02—Treatment of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, by two or more refining processes plural serial stages only
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G53/00—Treatment of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, by two or more refining processes
    • C10G53/02—Treatment of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, by two or more refining processes plural serial stages only
    • C10G53/04—Treatment of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, by two or more refining processes plural serial stages only including at least one extraction step
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G2300/00—Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
    • C10G2300/10—Feedstock materials
    • C10G2300/107—Atmospheric residues having a boiling point of at least about 538 °C
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G2300/00—Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
    • C10G2300/10—Feedstock materials
    • C10G2300/1077—Vacuum residues
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G2300/00—Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
    • C10G2300/40—Characteristics of the process deviating from typical ways of processing
    • C10G2300/4081—Recycling aspects
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G2300/00—Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
    • C10G2300/70—Catalyst aspects

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

Изобретение относится к способу и устройству для обработки катализатора, выгружаемого при гидрогенизации остаточного масла в пузырьковом кипящем слое. Способ включает этапы: (1) корректировку и контроль снижения вязкости, в процессе которых катализатор, периодически выгружаемый из реактора гидрогенизации остаточного масла в пузырьковом кипящем слое, корректируют с целью его хранения, а затем выгружают уже непрерывно, при этом катализатор подвергают температурной корректировке путем добавления воды, в результате чего снижается вязкость масла, адсорбированного на поверхностях и внутри пор частиц выгружаемого катализатора, и улучшается текучесть масла, адсорбированного на поверхностях и внутри пор частиц выгружаемого катализатора; (2) десорбцию и разделение с помощью вихревого потока, в процессе которых адсорбированное масло десорбируется и отделяется от поверхностей и изнутри пор частиц выгружаемого катализатора с помощью текучей сдвигающей силы от поля вихревого потока; (3) разделение и использование ресурсов трехфазной смеси из масла, воды и катализатора, в процессе которых смесь из масла, воды и катализатора, полученную после десорбции и разделения посредством вихревого потока, подвергают трехфазному разделению, благодаря которому достигается извлечение масла, рециркуляция воды посредством разделения и полное извлечение твердых частиц с помощью разделения. Предложено также устройство для осуществления способа. Технический результат заключается в уменьшении стоимости обработки, в упрощении процесса, повышении коэффициента извлечения масла, уменьшении склонности к образованию источников вторичного загрязнения. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 1 ил., 1пр.

Description

Область изобретения
Изобретение относится к области нефтехимических технологий и защите окружающей среды, а именно к способу и устройству для обработки маслосодержащих пористых частиц для извлечения масла и твердых частиц, соответственно, из маслосодержащих пористых частиц. В частности, в настоящем изобретении предлагается способ и устройство для обработки катализатора, выгружаемого при гидрогенизации остаточного масла в пузырьковом кипящем слое.
Предшествующий уровень техники
Гидрогенизация остаточного масла в пузырьковом кипящем слое является важной технологией обработки тяжелого масла с высоким содержанием серы, остаточным содержанием углерода и металлов и имеет очевидные преимущества, так как устраняет недостатки, присущие гидрогенизации остаточного масла в неподвижном слое, такие как низкая объемная скорость, быстрая дезактивация катализатора, большое падение давления в системе, склонность к коксованию, короткий рабочий цикл устройства и так далее.
Чтобы обеспечить долгосрочную работу устройства для гидрогенизации остаточного масла в пузырьковом кипящем слое (в течение 3-5 лет), в технологии STRONG для гидрогенизации остаточного масла в пузырьковом кипящем слое выполняется последовательная загрузка и выгрузка катализатора. При выходе дезактивированного катализатора из реактора на поверхностях и внутри пор частиц выгружаемого катализатора адсорбируется большое количество нефтяных загрязнителей (таких как алканы, ароматические углеводороды, смолы, битумы и т.д.), при этом указанные нефтяные загрязнители при попадании в окружающую среду могут наносить серьезный ущерб организму людей, животным, растениям, воздушным и водным ресурсам. В связи с этим было введено немало строгих нормативов по выгрузке катализаторов, направленных на защиту окружающей среды. Агентство США по охране окружающей среды (ЕРА) включило в список вредных выбросов отработанные катализаторы (включая отработанные катализаторы, выгружаемые при гидрогенизационной обработке, гидрогенизационной переработке и гидрогенизационном крекинге). В 2008 году Министерство охраны окружающей среды КНР включило отработанные катализаторы в Национальный каталог опасных отходов с присвоением класса опасности Т (токсичные). С другой стороны, содержание масла в выгружаемом катализаторе обычно доходит до 20-60%. Неэффективная обработка катализатора приводит к огромным потерям нефтяных ресурсов.
В настоящее время в промышленности отработанные катализаторы обрабатываются в основном двумя способами: захоронение на полигоне либо сжигание. Однако полигоны для захоронения отходов могут занимать большие площади, а также приводить к загрязнению почвенных и водных ресурсов. При обработке сжиганием тепловая энергия, выделяемая нефтяными загрязнителями, не используется эффективным образом. Кроме того, поскольку отработанные катализаторы обычно адсорбируют большое количество серы, тяжелых металлов и других компонентов, указанные компоненты могут при сжигании или кальцинации в составе остаточных газов попадать в воздушную среду, образуя вторичный источник загрязнения.
В китайской патентной заявке CN 1557977А описан способ извлечения нефти посредством конденсации газа сухой перегонки, полученного при непрерывной сухой перегонке отработанного катализатора при температуре 400-800°С в течение 1-2,5 часов. Однако указанный способ в целом имеет такие недостатки, как большая длительность и высокое энергопотребление. В китайской патентной заявке CN 101166837А описан способ перемешивания и очистки отработанного катализатора с помощью плотнофазного газа с давлением до 60 бар. Однако в этом способе есть следующие недостатки: сложная эксплуатация устройства, большие затраты на реализацию и плохая маневренность. В патенте США 4661265 описан способ выделения масла из катализатора, выгружаемого из реактора, который включает следующие шаги: снижение температуры выгружаемого катализатора до температуры вспышки масла с помощью способа охлаждения масла; удаление отработанного катализатора из резервуара для хранения посредством винтового конвейера, при этом в процессе удаления катализатора масло стекает вниз через прорези под действием силы тяжести, в результате чего происходит отделение масла от отработанного катализатора. Однако эффективность указанного способа невысока - после обработки катализатор по-прежнему содержит большое количество масла.
Резюмируя, можно сказать, что в целом используемые в настоящее время способы обработки отработанного катализатора не дают идеального результата из-за недостаточной эффективности удаления масла, чрезмерно высокой энергоемкости процесса или даже из-за образования вторичного загрязнения. Развитию процесса гидрогенизации препятствуют серьезные проблемы, связанные с потреблением ресурсов и загрязнением окружающей среды, которые вызваны нерациональными способами обработки отработанных катализаторов. Для устранения препятствий развитию процесса гидрогенизации остаточного масла в пузырьковом кипящем слое необходимо решить вопрос с обработкой отработанного катализатора, который выгружается при гидрогенизации остаточного масла в пузырьковом кипящем слое. Таким образом, наиболее приоритетной задачей на данный момент является разработка способа и устройства для эффективной обработки отработанного катализатора, выгружаемого при гидрогенизации остаточного масла в пузырьковом кипящем слое.
В 1993 году Агентство США по охране окружающей среды утвердило термодесорбцию как способ обработки нефтяных маслосодержащих твердых отходов (нефтяного шлама); в рамках термодесорбции отходы несколько раз промывают горячим водно-щелочным раствором, а затем с помощью пневматической флотации выполняют разделение на твердую и жидкую фазы. Как правило, температура промывки регулируется на уровне 70°С, соотношение жидкой и твердой фаз составляет 3:1, а время промывки равно 20 минутам. Нефтяной шлам с 30-процентным содержанием масла можно промыть так, чтобы он содержал менее 1% остаточного масла. В 1999 году Майкл Дж. Манн (Michael J. Mann, Full-scale and Pilot-scale Soil Washing [J]. Journal of Hazardous Materials, 1999, 66:119-136) осуществил обработку почвы, загрязненной маслом, с помощью промывания горячей водой, и сконструировал модель устройства для промывки почвы. В этом случае частицы загрязненной почвы разделялись по размеру с помощью гидроциклона, а затем классифицированные частицы загрязненной почвы промывались при перемешивании в мешалке. При этом удавалось достигать хороших результатов, и промывка горячей водой стала сравнительно эффективным способом обработки твердых маслосодержащих отходов. В патенте Германии DE 4232455 (А1) также используется гидравлическая классификация загрязненной почвы гидроциклоном, при этом после классификации частицы загрязненной почвы промывают в струйной мешалке, а в качестве моющей среды может использоваться горячая вода, пар или вода с добавлением химической добавки. Однако все вышеуказанные способы направлены на обработку природного песка или глинистых частиц, объем порового пространства и удельная площадь поверхности которых намного меньше, чем у искусственной подложки катализатора. Ху Цзяофань и др. (Нu Xiaofang et al, Relationship between Air Permeability of Soil, Specific Surface Area of Clay Particles and Fractal Dimensions of Particle Size Distribution of Clay Particles [J]. Chinese Journal of Soil Science, 2007, 38(2): 215-219) измерили удельную площадь поверхности глинистых частиц почвы на юге Китая и получили, что удельная площадь поверхности глинистых частиц по методу БЭТ в почве, как правило, составляет 39-151 м2/кг. Для сравнения, удельная площадь поверхности по методу БЭТ в случае подложки катализатора, который используется при гидрогенизации остаточного масла в пузырьковом кипящем слое, достигает 286109,4 м2/кг. Тот факт, что удельная площадь поверхности частиц катализатора намного больше, чем у глинистых частиц, говорит о том, что частицы катализатора адсорбируют намного больше нефтяных загрязнителей, и в этом случае отделить масло путем десорбции будет сложнее. При обработке маслосодержащих пористых частиц отработанного катализатора, выгружаемого при гидрогенизации остаточного масла в пузырьковом кипящем слое, которые имеют большой объем порового пространства и большую удельную площадь поверхности, возникают сложности при использовании традиционного способа промывки в горячей воде. Кроме того, этот способ сопряжен с рядом трудностей: процесс сложный, устройства занимают большую площадь, для устройств требуются большие вложения средств, продолжительный цикл процесса.
Таким образом, существует острая необходимость в создании способа и устройства для обработки отработанного катализатора, выгружаемого при гидрогенизации остаточного масла в пузырьковом кипящем слое, которые позволили бы более эффективно решать связанные с таким катализатором проблемы и достичь цели по извлечению масла из отработанного катализатора.
Раскрытие изобретения
В изобретении предлагаются способ и устройство для обработки катализатора, выгружаемого при гидрогенизации остаточного масла в пузырьковом кипящем слое, благодаря которым решаются проблемы, существующие на предшествующем уровне техники.
Изобретение решает техническую задачу по созданию способа обработки катализатора, выгружаемого при гидрогенизации остаточного масла в пузырьковом кипящем слое, способного решить проблемы, присущие существующим способам обработки отработанного катализатора, такие как высокая стоимость обработки, высокая сложность процесса, низкий коэффициент извлечения масла, склонность к образованию источников вторичного загрязнения и т.д., при этом предлагаемый в изобретении способ имеет простую последовательность, прост в осуществлении и решает проблемы, возникающие при широкомасштабном применении технологии гидрогенизации остаточного масла в пузырьковом кипящем слое.
Еще одна техническая задача, решаемая изобретением, заключается в создании устройства для обработки катализатора, выгружаемого при гидрогенизации остаточного масла в пузырьковом кипящем слое.
Согласно изобретению предлагается способ обработки катализатора, выгружаемого при гидрогенизации остаточного масла в пузырьковом кипящем слое, в который входят следующие шаги:
(1) корректировочные и контрольные мероприятия, направленные на снижение вязкости, в рамках которых катализатор, периодически выгружаемый из реактора гидрогенизации остаточного масла в пузырьковом кипящем слое, корректируется с целью его хранения, а затем выгружается уже непрерывно, подвергается температурной корректировке путем добавления воды, в результате чего снижается вязкость масла, адсорбированного на поверхностях и внутри пор частиц выгружаемого катализатора, и улучшается текучесть масла, адсорбированного на поверхностях и внутри пор частиц выгружаемого катализатора;
(2) десорбция и разделение с помощью вихревого потока, в рамках которых адсорбированное масло десорбируется и отделяется от поверхностей и изнутри пор частиц выгружаемого катализатора с помощью текучей сдвигающей силы в поле вихревого потока; а также
(3) разделение и использование ресурсов трехфазной смеси из масла, воды и катализатора, в рамках которых смесь из масла, воды и катализатора, полученная после десорбции и разделения посредством вихревого потока, подвергается трехфазному разделению, благодаря которому достигается извлечение масла, рециркуляция воды посредством разделения и полное извлечение твердых частиц с помощью разделения.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения на шаге (3) смесь из масла и воды, полученная после десорбции и разделения посредством вихревого потока, подвергается разделению на воду и масло, благодаря которому извлекается масло, а полученная при разделении вода подвергается рециркуляции; смесь из частиц катализатора и воды, полученная после десорбции и разделения посредством вихревого потока, подвергается двухфазной дегидратации посредством концентрации и сушки для извлечения частиц катализатора, при этом получаемая при дегидратации вода также подвергается рециркуляции.
В другом предпочтительном варианте осуществления катализатор, выгружаемый при гидрогенизации остаточного масла в пузырьковом кипящем слое, имеет содержание масла 20-60 мас.%; удельная площадь поверхности свежей подложки определяется по методу BJH (метод для измерения удельной площади поверхности) и составляет 183,071-416,308 м2/г, а объем порового пространства равен 0,22-0,71 мл/г.
Также в изобретении предлагается устройство для обработки катализатора, выгружаемого при гидрогенизации остаточного масла в пузырьковом кипящем слое, содержащее:
резервуар для перемешивания и корректировки, который применяется для корректировки и хранения катализатора, периодически выгружаемого при гидрогенизации остаточного масла в пузырьковом кипящем слое, и для управления непрерывным истечением материала с целью обеспечения постоянной обработки выгружаемого катализатора;
резервуар для перемешивания и диспергирования, который соединен с выходным отверстием резервуара для перемешивания и корректировки и предназначен для корректировки температуры выгружаемого катализатора путем добавления воды с целью снижения вязкости масла, адсорбированного на поверхностях и внутри пор частиц выгружаемого катализатора, и улучшения текучести адсорбированного масла на поверхностях и внутри пор частиц выгружаемого катализатора;
вихревой десорбер, соединенный с выходным отверстием резервуара для перемешивания и диспергирования и предназначенный для формирования в нем поля вихревого потока из смеси выгружаемого катализатора и воды, при этом адсорбированное масло десорбируется и отделяется посредством вихревого потока от поверхностей и изнутри пор частиц выгружаемого катализатора за счет текучей сдвигающей силы в поле вихревого потока;
резервуар для хранения циркуляционной горячей воды, соединенный с отверстием для выхода смеси воды и масла из вихревого десорбера для разделения масла и воды;
насос для циркуляционной горячей воды, соединенный с выходным отверстием резервуара для хранения циркуляционной горячей воды и предназначенный для закачки циркуляционной горячей воды в резервуар для перемешивания и диспергирования для осуществления рециркуляции;
вихревой концентратор, соединенный с отверстием вихревого десорбера для выхода фазы, обогащенной частицами катализатора, и предназначенный для дегидрации смеси катализатора и воды посредством концентрации после десорбции и разделения с помощью вихревого потока; а также
сушильную установку, соединенную с отверстием вихревого концентратора для выхода фазы, обогащенной частицами катализатора, и предназначенную для окончательной дегидратации смеси катализатора и воды посредством сушки, чтобы добиться извлечения твердых частиц катализатора.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения весовое соотношение выгружаемого катализатора и циркуляционной воды в резервуаре для перемешивания и диспергирования составляет от 1:5 до 1:100, а сам резервуар для перемешивания и диспергирования имеет рабочую температуру 50-190°С, рабочее манометрическое давление 0-1,3 МПа и время диспергирования 1-120 минут.
В другом предпочтительном варианте осуществления в вихревом десорбере скорость сдвига составляет 3000-10000 с-1; рабочее давление не превышает 0,15 МПа; коэффициент разделения частиц катализатора не ниже 98%; скорость потока на выходном отверстии для фазы, обогащенной частицами катализатора, составляет 5-25% от скорости на входном отверстии; содержание масла в выгружаемом катализаторе после десорбции и разделения с помощью вихревого потока сокращается после выполнения сушки до уровня ниже 13,5 мас% (от веса выгружаемого катализатора).
В еще одном предпочтительном варианте осуществления коэффициент разделения частиц катализатора с помощью вихревого концентратора не ниже 98%, а рабочее давление не превышает 0,15 МПа.
В другом предпочтительном варианте осуществления вихревой концентратор выполнен в виде гидроциклона; резервуар для хранения циркуляционной горячей воды выполнен в виде устройства для разделения масла и воды; насос для циркуляционной горячей воды выполнен в виде химико-технологического насоса; а сушильная установка выполнена в виде сушильной установки с внутренней обратной запиткой.
В еще одном предпочтительном варианте осуществления в резервуаре для перемешивания и корректировки применяется перемешивающее устройство для предотвращения отложения осадков и отвердевания при длительном хранении выгружаемого катализатора; а резервуар для перемешивания и диспергирования выполнен в виде устройства для перемешивания и диспергирования с целью обеспечения однородного температурного контроля системы посредством перемешивания и диспергирования.
Также изобретение относится к использованию вышеуказанного устройства для обработки катализатора, выгружаемого при гидрогенизации остаточного масла в пузырьковом кипящем слое, в рамках обработки маслосодержащих твердых отходов.
Описание чертежей
На Фиг. 1 изображена блок-схема способа обработки катализатора, выгружаемого при гидрогенизации остаточного масла в пузырьковом кипящем слое.
Лучший вариант осуществления изобретения
Проведя обширные и глубокие исследования, авторы настоящего изобретения обнаружили, что при обработке отработанного катализатора, выгружаемого в процессе гидрогенизации остаточного масла в кипящем пузырьковом слое, улучшение текучести адсорбированного масла на поверхностях и внутри пор частиц отработанного катализатора в результате регулирования температуры системы за счет добавления воды создает благоприятные условия для десорбции и отделения остаточного масла; кроме того, процесс десорбции и отделения адсорбированного масла усиливается за счет текучей сдвигающей силы в поле вихревого потока; после разделения трехфазной смеси из масла, воды и твердых частиц в процессе десорбции и разделения выполняется извлечение масла, рециркуляция воды и извлечение твердых частиц катализатора. При этом качественно решается проблема обработки отработанного катализатора, выгружаемого при гидрогенизации остаточного масла в пузырьковом кипящем слое, и достигается цель, заключающаяся в извлечении масла из отработанного катализатора. Предлагаемый в изобретении способ имеет огромное значение для крупномасштабного распространения процесса гидрогенизации остаточного масла в пузырьковом кипящем слое, так как особенно хорошо подходит для обработки катализатора, выгружаемого при гидрогенизации остаточного масла в пузырьковом кипящем слое, который имеет большой объем порового пространства и большую удельную площадь поверхности. Таким образом, настоящее изобретение было выполнено на основе вышеуказанных результатов.
В рамках данного изобретения предлагается способ обработки катализатора, выгружаемого при гидрогенизации остаточного масла в пузырьковом кипящем слое, который включает корректировочные и контрольные мероприятия, направленные на снижение вязкости, десорбцию и разделение с помощью вихревого потока, а также разделение и использование ресурсов трехфазной смеси из масла, воды и катализатора. В частности, способ включает следующие шаги:
введение отработанного катализатора, периодически выгружаемого при гидрогенизации остаточного масла в пузырьковом кипящем слое, в резервуар для перемешивания и корректировки с целью хранения и накопления катализатора, а также для управления непрерывным истечением материала с целью обеспечения постоянной обработки выгружаемого катализатора;
введение отработанного катализатора при его непрерывном управляемом истечении в резервуар для перемешивания и диспергирования с целью корректировки температуры системы путем добавления горячей воды для снижения вязкости масла, адсорбированного на поверхностях и внутри пор частиц выгружаемого катализатора, и улучшения текучести адсорбированного масла;
введение отработанного катализатора, температура которого регулируется посредством циркуляции горячей воды, в вихревой десорбер для выполнения десорбции и отделения адсорбированного масла от поверхностей и изнутри пор частиц выгружаемого катализатора с помощью текучей сдвигающей силы в поле вихревого потока;
введение смеси масла и воды, полученной после десорбции и отделения посредством вихревого потока, в резервуар для хранения циркуляционной горячей воды для разделения на воду и масло и извлечения масла; прокачка горячей воды через насос для циркуляционной горячей воды для осуществления рециркуляции; двухфазная дегидратация смеси из частиц катализатора и воды, полученной после десорбции и отделения посредством вихревого потока, которая выполняется с помощью концентрации и сушки в сушильной установке с целью извлечения частиц катализатора, при этом получаемая при дегидратации вода также может подвергаться рециркуляции, попадая в резервуар для хранения циркуляционной горячей воды.
Согласно изобретению отработанный катализатор, выгружаемый при гидрогенизации остаточного масла в пузырьковом кипящем слое, имеет содержание масла 20-60 мас.%; удельная площадь поверхности свежей подложки определяется по методу BJH (метод для измерения удельной площади поверхности) и составляет 183,071-416,308 м2/г, а объем порового пространства равен 0,22-0,71 мл/г.
Согласно изобретению соотношение выгружаемого катализатора и циркуляционной воды в резервуаре для перемешивания и диспергирования составляет от 1:5 до 1:100; рабочая температура находится в пределах 50-190°С; рабочее манометрическое давление находится в диапазоне 0-1,3 МПа; время диспергирования составляет 1-120 минут.
Согласно изобретению в вихревом десорбере скорость сдвига составляет 3000-10000 с-1; рабочее давление не превышает 0,15 МПа; коэффициент разделения твердых частиц катализатора не ниже 98%; скорость потока на выходном отверстии для фазы, обогащенной частицами катализатора, составляет 5-25% от скорости на входном отверстии; содержание масла в выгружаемом катализаторе после десорбции и разделения с помощью вихревого потока сокращается после выполнения сушки до уровня ниже 13,5 мас.%.
Согласно изобретению коэффициент разделения частиц катализатора с помощью вихревого концентратора не ниже 98%, а рабочее давление не превышает 0,15 МПа.
Предлагаемый в изобретении способ подходит для обработки не только катализатора, выгружаемого при гидрогенизации остаточного масла в пузырьковом кипящем слое, но и различных маслосодержащих твердых отходов, образующихся на нефтяных месторождениях, нефтеперерабатывающих заводах и т.п.
Также в изобретении предлагается устройство для обработки катализатора, выгружаемого при гидрогенизации остаточного масла в пузырьковом кипящем слое, которое включает:
резервуар для перемешивания и корректировки, который применяется для корректировки и хранения катализатора, периодически выгружаемого при гидрогенизации остаточного масла в пузырьковом кипящем слое, и для управления непрерывным истечением материала с целью обеспечения постоянной обработки выгружаемого катализатора;
резервуар для перемешивания и диспергирования, который соединен с выходным отверстием резервуара для поддержания требуемой температуры выгружаемого катализатора путем добавления воды с целью снижения вязкости масла, адсорбированного на поверхностях и внутри пор частиц выгружаемого катализатора, и улучшения текучести адсорбированного масла;
вихревой десорбер, соединенный с выходным отверстием резервуара для перемешивания и диспергирования и предназначенный для формирования в нем устойчивого поля вихревого потока из смеси выгружаемого катализатора и горячей воды, при этом адсорбированное масло десорбируется и отделяется от поверхностей и изнутри пор частиц выгружаемого катализатора за счет текучей сдвигающей силы в поле вихревого потока;
резервуар для хранения циркуляционной горячей воды, соединенный с отверстием для выхода смеси воды и масла из вихревого десорбера и предназначенный для разделения масла и воды; насос для циркуляционной горячей воды, соединенный с выходным отверстием резервуара для хранения циркуляционной горячей воды и предназначенный для закачки циркуляционной горячей воды в резервуар для перемешивания и диспергирования для циркуляционного использования; вихревой концентратор, соединенный с отверстием вихревого десорбера для выхода фазы, обогащенной частицами катализатора, и предназначенный для дегидратации смеси катализатора и воды посредством концентрации после десорбции и разделения с помощью вихревого потока; сушильная установка, соединенная с отверстием вихревого концентратора для выхода фазы, обогащенной частицами катализатора, и предназначенная для окончательной дегидратации смеси катализатора и воды посредством сушки, чтобы добиться извлечения твердых частиц катализатора.
Согласно изобретению в резервуаре для перемешивания и корректировки применяется перемешивающее устройство для предотвращения отложения осадков и отвердевания при длительном хранении выгружаемого катализатора.
Согласно изобретению резервуар для перемешивания и диспергирования выполнен в виде устройства для перемешивания и диспергирования с целью обеспечения однородного температурного контроля системы посредством перемешивания и диспергирования.
Согласно изобретению в вихревом десорбере используется текучая сдвигающая сила в образуемом в нем устойчивом поле вихревого потока из смеси выгружаемого катализатора и горячей воды, чтобы добиться десорбции и отделения адсорбированного масла от поверхностей и изнутри пор частиц выгружаемого катализатора.
Согласно изобретению вихревой концентратор выполнен в виде гидроциклона; резервуар для хранения циркуляционной горячей воды выполнен в виде устройства для разделения масла и воды; насос для циркуляционной горячей воды выполнен в виде химико-технологического насоса; а сушильная установка выполнена в виде сушильной установки с внутренней обратной запиткой.
Предлагаемое в изобретении устройство подходит для обработки не только катализатора, выгружаемого при гидрогенизации остаточного масла в пузырьковом кипящем слое, но и различных маслосодержащих твердых отходов, образующихся на нефтяных месторождениях, нефтеперерабатывающих заводах и т.п.
Для более полного понимания и наглядной демонстрации целей и характеристик настоящего изобретения ниже приводится подробное описание изобретения со ссылками на приложенный чертеж.
Фиг. 1 - блок-схема способа обработки катализатора, выгружаемого при гидрогенизации остаточного масла в пузырьковом кипящем слое, в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения. Как показано на Фиг. 1, отработанный катализатор периодически выгружается из реактора гидрогенизации остаточного масла в пузырьковом кипящем слое и попадает в резервуар 1 для перемешивания и корректировки (который загерметизирован посредством уплотнительного газа); после корректировки и накопления в резервуаре 1 для перемешивания и корректировки выполняется непрерывная управляемая выгрузка материала с целью обеспечения постоянной обработки выгружаемого катализатора; отработанный катализатор, вытекающий непрерывным и управляемым образом, попадает в резервуар 2 для перемешивания и диспергирования (который загерметизирован посредством уплотнительного газа); одновременно в резервуар 2 для перемешивания и диспергирования закачивается циркуляционная горячая вода из резервуара 5 для хранения циркуляционной горячей воды с помощью насоса 6 для циркуляционной горячей воды; температура системы корректируется до нужного уровня путем добавления циркуляционной горячей воды в целях снижения вязкости масла, адсорбированного на поверхностях и внутри пор частиц выгружаемого катализатора, и улучшения текучести адсорбированного масла; отработанный катализатор, температура которого регулируется посредством циркуляции горячей воды, попадает в вихревой десорбер 3 для выполнения десорбции и отделения масла от поверхностей и изнутри пор частиц выгружаемого катализатора с помощью текучей сдвигающей силы в поле вихревого потока; смесь воды и масла, образовавшаяся в вихревом десорбере 3, выходит через отверстие для выхода смеси воды и масла в верхней части вихревого десорбера 3 и попадает в резервуар 5 для хранения циркуляционной горячей воды для разделения смеси масла и воды, в результате чего извлекается масло; смесь частиц катализатора с водой, полученная в вихревом десорбере 3, выходит через отверстие для выхода фазы, обогащенной частицами катализатора, в нижней части вихревого десорбера 3 и попадает в вихревой концентратор 4 для снижения количества воды посредством дегидратации с помощью вихревой концентрации; после вихревой концентрации частично обезвоженная смесь частиц катализатора и воды выходит через выходное отверстие для фазы с концентрированными частицами катализатора в нижней части вихревого концентратора 4 и попадает в сушильную установку 7 для дегидратации посредством сушки, чтобы таким образом извлечь частицы катализатора; вода, получаемая при дегидратации в вихревом концентраторе 4, и водяной конденсат, полученный конденсацией сушильного остаточного газа из сушильной установки 7 посредством конденсатора 8, также могут направляться в резервуар 5 для хранения циркуляционной горячей воды с целью рециркуляции этой воды; также резервуар 5 для хранения циркуляционной горячей воды может дополняться водой, полученной извне.
Основные преимущества изобретения включают следующее:
1) непрерывная обработка отработанного катализатора - катализатор, периодически выделяющийся из реактора гидрогенизации остаточного масла в пузырьковом кипящем слое, после корректировки и хранения выделяется уже непрерывно;
2) поскольку отработанный катализатор корректируется до получения требуемой температуры путем добавления воды с целью снижения вязкости масла, адсорбированного на поверхностях и внутри пор частиц выгружаемого катализатора, и улучшения текучести адсорбированного масла, а затем для десорбции и отделения адсорбированного масла от поверхностей и изнутри пор твердых частиц используется текучая сдвигающая сила в поле вихревого потока, весь процесс обработки выполняется под механическим воздействием, демонстрируя преимущества простой последовательности, высокой эффективности удаления масла, низких эксплуатационных затрат и удобства эксплуатации; кроме того, не используются реагенты, что позволяет избежать вторичных загрязнений и дополнительных расходов на реагенты; а также
3) используемая в рамках данного изобретения горячая вода может подвергаться рециркуляции для дальнейшего использования, а также могут быть извлечены твердые частицы катализатора, в уменьшенном количестве.
Далее настоящее изобретение дополнительно проиллюстрировано со ссылкой на конкретный пример осуществления. Представленный пример служит лишь для наглядной демонстрации настоящего изобретения и не ограничивает его объема. Методы испытаний, для которых в описании примера не указано специфических условий, выполняются по стандартной процедуре и в обычных условиях, либо в соответствии с рекомендациями производителя. Все процентные отношения и доли приведены по весу, если явно не указано иное.
Пример
Отработанный катализатор, выделяемый установкой для гидрогенизации остаточного масла в пузырьковом кипящем слое с производительностью 50000 тонн в год, обрабатывался в соответствии с предлагаемым в настоящем изобретении способом. Далее описаны процедура и результат.
1. Свойства отработанного катализатора.
Последовательная выгрузка отработанного катализатора, суммарное количество - 4 тонны в неделю, из которых 2,4 тонны приходится на содержащееся в катализаторе масло.
В качестве свежей подложки катализатора используются микросферические частицы диаметром 0,4-0,5 мм, удельная площадь поверхности по методу BJH 416,308 м2/г, объем порового пространства 0,71 мл/г, распределение пор по размерам следующее: 50% имеют размер менее 7 нм.
Нефтяные загрязнители, адсорбированные на поверхностях и внутри пор частиц отработанного катализатора, в основном, находятся в интервале кипения фракции дизельного топлива и могут содержать незначительное количество парафина.
2. Процедура.
Процедура выполнялась в соответствии с предлагаемым в изобретении способом и включала следующее:
(А) отработанный катализатор, периодически выгружаемый при гидрогенизации остаточного масла в пузырьковом кипящем слое, вводили в резервуар 1 для перемешивания и корректировки с целью хранения и накопления катализатора (в сумме 4 тонны в неделю), скорость непрерывной выгрузки контролировали на уровне 0,024 тонны в час с целью обеспечения постоянной обработки выгружаемого катализатора;
(Б) непрерывно вытекающий отработанный катализатор вводили в резервуар 2 для перемешивания и диспергирования, добавляли воду в пропорции 1:40 (отработанный катализатор: вода) и контролировали температуру на уровне 95°С; смесь отработанного катализатора с горячей водой перемешивали в резервуаре 2 для перемешивания и диспергирования в течение 60 минут с целью обеспечения однородного температурного контроля;
(В) смесь отработанного катализатора и горячей воды при температуре 95°С вводили в вихревой десорбер 3 при касательной скорости 12 м/с, при этом десорбция и отделение адсорбированного масла от поверхностей и изнутри пор частиц отработанного катализатора осуществлялись с помощью текучей сдвигающей силы в поле вихревого потока; и
(Г) горячую маслосодержащую воду, полученную после десорбции и отделения посредством вихревого потока, вводили в резервуар 5 для хранения циркуляционной горячей воды для разделения на воду и масло и извлечения масла; прокачивали горячую воду через насос 6 для циркуляционной горячей воды с целью рециркуляции; проводили двухфазную дегидратацию смеси из частиц катализатора и воды, полученной после десорбции и отделения посредством вихревого потока, при этом дегидратацию выполняли с помощью концентрации в концентраторе 4 и сушки в сушильной установке 7 с целью извлечения частиц катализатора; получаемая при дегидратации вода также подвергалась рециркуляции, попадая в резервуар 5 для хранения циркуляционной горячей воды.
3. Анализ результатов
После обработки отработанного катализатора, выгружаемого из реактора гидрогенизации остаточного масла в пузырьковом кипящем слое в количестве 4 тонн в неделю (из которых 2,4 тонны составляет масло), проведенной в соответствии с предлагаемым в изобретении способом, содержание масла в катализаторе уменьшилось до менее 13,5%, в неделю можно извлечь 2,12 тонны масла, при этом коэффициент извлечения масла достигал 88%. Отметим, что объем порового пространства подложки катализатора, выгружаемого при гидрогенизации остаточного масла в кипящем пузырьковом слое, составлял 0,71 мл/г, при этом в порах отработанного катализатора было адсорбировано 0,52 тонны масла на тонну катализатора (по массе решетки). После обработки катализатора удалось извлечь 75% масла, адсорбированного в порах подложки.
Большая часть веществ, содержащихся в извлеченном масле, находится в интервале кипения фракции дизельного топлива. При цене дизельного топлива 7775 юаней за тонну и объеме обрабатываемого отработанного катализатора 192 тонн в год (с содержанием 114 тонн масла), то есть извлечении 101 тонны масла, экономия составит, порядка, 790 тысяч юаней в год. Кроме того, эта процедура вносит вклад в защиту окружающей среды.
Все упоминаемые в изобретении документы включены в заявку посредством ссылки. Следует учитывать, что после ознакомления с описанием изобретения специалисты могут выполнять различные модификации и изменения, и эти изменения и модификации будут оставаться в пределах сущности и объема изобретения, определяемых приложенной формулой изобретения.

Claims (20)

1. Способ обработки катализатора, выгружаемого при гидрогенизации остаточного масла в пузырьковом кипящем слое, включающий этапы:
(1) корректировку и контроль снижения вязкости, в процессе которых катализатор, периодически выгружаемый из реактора гидрогенизации остаточного масла в пузырьковом кипящем слое, корректируют с целью его хранения, а затем выгружают уже непрерывно, при этом катализатор подвергают температурной корректировке путем добавления воды, в результате чего снижается вязкость масла, адсорбированного на поверхностях и внутри пор частиц выгружаемого катализатора, и улучшается текучесть масла, адсорбированного на поверхностях и внутри пор частиц выгружаемого катализатора;
(2) десорбцию и разделение с помощью вихревого потока, в процессе которых адсорбированное масло десорбируется и отделяется от поверхностей и изнутри пор частиц выгружаемого катализатора с помощью текучей сдвигающей силы от поля вихревого потока; а также
(3) разделение и использование ресурсов трехфазной смеси из масла, воды и катализатора, в процессе которых смесь из масла, воды и катализатора, полученную после десорбции и разделения посредством вихревого потока, подвергают трехфазному разделению, благодаря которому достигается извлечение масла, рециркуляция воды посредством разделения и полное извлечение твердых частиц с помощью разделения.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на этапе (3) смесь из масла и воды, полученную после десорбции и разделения посредством вихревого потока, подвергают разделению на воду и масло, благодаря чему извлекается масло, а полученная при разделении вода подвергается рециркуляции, при этом смесь из частиц катализатора и воды, полученную после десорбции и разделения посредством вихревого потока, подвергают двухфазной дегидратации посредством концентрации и сушки для извлечения частиц катализатора, при этом получаемую при дегидратации воду также подвергают рециркуляции.
3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что катализатор содержит масло 20-60 мас.%, при этом удельная площадь поверхности свежей подложки катализатора, определяемая по методу BJH, составляет 183,071-416,308 м2/г, а объем порового пространства составляет 0,22-0,71 мл/г.
4. Устройство для обработки катализатора, выгружаемого при гидрогенизации остаточного масла в пузырьковом кипящем слое, содержащее:
резервуар (1) для перемешивания и корректировки, который предназначен для корректировки и хранения катализатора, периодически выгружаемого при гидрогенизации остаточного масла в пузырьковом кипящем слое, и для управления непрерывной выгрузкой материала с целью обеспечения постоянной обработки выгружаемого катализатора;
резервуар (2) для перемешивания и диспергирования, который соединен с выходным отверстием резервуара (1) для перемешивания и корректировки и предназначен для корректировки температуры выгружаемого катализатора путем добавления воды с целью снижения вязкости масла, адсорбированного на поверхностях и внутри пор частиц выгружаемого катализатора, и для улучшения текучести адсорбированного масла на поверхностях и внутри пор частиц выгружаемого катализатора;
вихревой десорбер (3), соединенный с выходным отверстием резервуара (2) для перемешивания и диспергирования и предназначенный для формирования в нем поля вихревого потока из смеси выгружаемого катализатора и воды, при этом адсорбированное масло десорбируется и отделяется посредством вихревого потока от поверхностей и изнутри пор частиц выгружаемого катализатора за счет текучей сдвигающей силы в поле вихревого потока;
резервуар (5) для хранения циркуляционной горячей воды, соединенный с отверстием для выхода смеси воды и масла из вихревого десорбера (3) и предназначенный для разделения масла и воды;
насос (6) для циркуляционной горячей воды, соединенный с выходным отверстием резервуара (5) для хранения циркуляционной горячей воды и предназначенный для закачки циркуляционной горячей воды в резервуар (2) для перемешивания и диспергирования для осуществления рециркуляции;
вихревой конденсатор (4), соединенный с отверстием вихревого десорбера (3) для выхода фазы, обогащенной частицами катализатора, и предназначенный для дегидрации смеси катализатора и воды посредством концентрации после десорбции и разделения с помощью вихревого потока; а также
сушильную установку (7), соединенную с отверстием вихревого конденсатора (4) для выхода фазы, обогащенной частицами катализатора, и предназначенную для окончательной дегидрации смеси катализатора и воды посредством сушки, чтобы добиться извлечения твердых частиц катализатора.
5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что весовое соотношение выгружаемого катализатора и циркуляционной воды в резервуаре (2) для перемешивания и диспергирования составляет от 1:5 до 1:100, при этом рабочая температура резервуара составляет 50-190°C, рабочее манометрическое давление - 0-1,3 МПа, а время диспергирования - 1-120 мин.
6. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что в вихревом десорбере (3) скорость сдвига составляет 3000-10000 с-1, рабочее давление не превышает 0,15 МПа, коэффициент разделения частиц катализатора не ниже 98%, а скорость потока на выходном отверстии для фазы, обогащенной частицами катализатора, составляет 5-25% от скорости на входном отверстии, при этом содержание масла в выгружаемом катализаторе после десорбции, разделения и сушки уменьшается до уровня ниже 13,5 мас.%.
7. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что коэффициент разделения частиц катализатора с помощью вихревого концентратора (4) не ниже 98%, а рабочее давление не превышает 0,15 МПа.
8. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что вихревой концентратор (4) выполнен в виде гидроциклона, резервуар (5) для хранения циркуляционной горячей воды выполнен в виде устройства для разделения масла и воды, насос (6) для циркуляционной горячей воды выполнен в виде химико-технологического насоса, а сушильная установка (7) выполнена в виде сушильной установки с внутренней обратной запиткой.
9. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что перемешивающее устройство в резервуаре (1) для перемешивания и корректировки предназначено для предотвращения отложения осадков и отвердевания при длительном хранении выгружаемого катализатора, а резервуар (2) для перемешивания и диспергирования выполнен в виде устройства для перемешивания и диспергирования с возможностью обеспечения однородного температурного контроля системы посредством перемешивания и диспергирования.
10. Использование устройства по любому из пп. 4-9 при обработке маслосодержащих твердых отходов.
RU2014149949A 2012-05-11 2012-07-25 Способ и устройство для обработки катализатора, выгружаемого при гидрогенизации остаточного масла в пузырьковом кипящем слое RU2607764C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210147625.1A CN102698815B (zh) 2012-05-11 2012-05-11 沸腾床渣油加氢外排催化剂的处理方法和装置
CN201210147625.1 2012-05-11
PCT/CN2012/079132 WO2013166783A1 (zh) 2012-05-11 2012-07-25 沸腾床渣油加氢外排催化剂的处理方法和装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014149949A RU2014149949A (ru) 2016-07-10
RU2607764C2 true RU2607764C2 (ru) 2017-01-10

Family

ID=46892037

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014149949A RU2607764C2 (ru) 2012-05-11 2012-07-25 Способ и устройство для обработки катализатора, выгружаемого при гидрогенизации остаточного масла в пузырьковом кипящем слое

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10041010B2 (ru)
JP (1) JP5934838B2 (ru)
CN (1) CN102698815B (ru)
CA (1) CA2872696C (ru)
IN (1) IN2014DN10200A (ru)
RU (1) RU2607764C2 (ru)
WO (1) WO2013166783A1 (ru)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102698815B (zh) * 2012-05-11 2014-06-18 上海华畅环保设备发展有限公司 沸腾床渣油加氢外排催化剂的处理方法和装置
CN104611011B (zh) * 2013-11-05 2017-07-14 中国石油化工股份有限公司 一种沸腾床外排加氢脱金属催化剂的在线利用方法
CN107433055B (zh) * 2017-08-30 2019-10-08 上海华畅环保设备发展有限公司 沸腾床分离器中沸腾颗粒再生方法及装置
CN107597201B (zh) * 2017-09-13 2019-10-08 上海华畅环保设备发展有限公司 含油外排催化剂处理及分选回用方法和装置
CN108704673A (zh) * 2018-05-31 2018-10-26 上海华畅环保设备发展有限公司 沸腾床木焦油加氢外排废催化剂的脱油方法和装置
CN108704672A (zh) * 2018-05-31 2018-10-26 上海华畅环保设备发展有限公司 沸腾床木焦油加氢失活催化剂的在线再生方法和装置
CN109020123B (zh) * 2018-09-12 2021-07-13 上海华畅环保设备发展有限公司 陆上油气田含油固体污染物不落地循环方法和装置
CN109267953B (zh) * 2018-09-12 2020-12-29 上海华畅环保设备发展有限公司 分级回收废弃油基钻井液中泥浆与基础油的方法和装置
CN110102226A (zh) * 2019-04-26 2019-08-09 河南百优福生物能源有限公司 一种生物质热解液沸腾床反应器中颗粒移出工艺和装置
CN110013803B (zh) * 2019-04-26 2022-06-10 河南百优福生物能源有限公司 一种生物质热解液沸腾床反应器中颗粒移出方法和系统
CN113461196B (zh) * 2021-07-27 2022-10-21 华东理工大学 一种纤维颗粒组合双气泡强化油水分离的成套设备和方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5053082A (en) * 1990-02-28 1991-10-01 Conoco Inc. Process and apparatus for cleaning particulate solids
CN1752021A (zh) * 2004-09-24 2006-03-29 刘亚光 利用含钒废催化剂生产五氧化二钒的方法
RU2394647C1 (ru) * 2009-02-10 2010-07-20 Открытое акционерное общество "Нэфис Косметикс" - Казанский химический комбинат им. М. Вахитова Способ регенерации отработанного палладийсодержащего катализатора для гидрогенизации растительных масел и жиров

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59150540A (ja) * 1983-02-17 1984-08-28 Res Assoc Residual Oil Process<Rarop> 劣化した流動接触分解触媒の脱金属再生方法
US4661265A (en) * 1985-09-30 1987-04-28 Amoco Corporation Catalyst deoiling process
CA2106900A1 (en) * 1991-05-20 1995-03-25 David Edward Sherwood, Jr. Method for the reactivation of spent alumina-supported hydrotreating catalysts
JP4154796B2 (ja) * 1999-04-06 2008-09-24 株式会社Ｉｈｉ 廃棄路盤材処理方法及び装置
US7431824B2 (en) * 2004-09-10 2008-10-07 Chevron U.S.A. Inc. Process for recycling an active slurry catalyst composition in heavy oil upgrading
US7771584B2 (en) * 2006-12-06 2010-08-10 Chevron U.S.A. Inc. Integrated unsupported slurry catalyst preconditioning process
CN101219396B (zh) * 2008-01-28 2010-10-20 青岛惠城石化科技有限公司 一种使fcc废催化剂复活的方法
CN101380597B (zh) * 2008-10-23 2011-04-06 广州有色金属研究院 一种脱除石化废催化剂油质物的方法
CN201978749U (zh) * 2011-02-13 2011-09-21 青岛惠城石化科技有限公司 一种复活催化裂化废催化剂的生产装置
CN102698815B (zh) * 2012-05-11 2014-06-18 上海华畅环保设备发展有限公司 沸腾床渣油加氢外排催化剂的处理方法和装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5053082A (en) * 1990-02-28 1991-10-01 Conoco Inc. Process and apparatus for cleaning particulate solids
CN1752021A (zh) * 2004-09-24 2006-03-29 刘亚光 利用含钒废催化剂生产五氧化二钒的方法
RU2394647C1 (ru) * 2009-02-10 2010-07-20 Открытое акционерное общество "Нэфис Косметикс" - Казанский химический комбинат им. М. Вахитова Способ регенерации отработанного палладийсодержащего катализатора для гидрогенизации растительных масел и жиров

Also Published As

Publication number Publication date
CN102698815B (zh) 2014-06-18
JP5934838B2 (ja) 2016-06-15
JP2015523194A (ja) 2015-08-13
US10041010B2 (en) 2018-08-07
CA2872696C (en) 2017-01-24
CN102698815A (zh) 2012-10-03
RU2014149949A (ru) 2016-07-10
US20150218463A1 (en) 2015-08-06
WO2013166783A1 (zh) 2013-11-14
CA2872696A1 (en) 2013-11-14
IN2014DN10200A (ru) 2015-08-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2607764C2 (ru) Способ и устройство для обработки катализатора, выгружаемого при гидрогенизации остаточного масла в пузырьковом кипящем слое
CN206604367U (zh) 一种焦化装置冷焦恶臭废气处理成套设备
AU2016208969B2 (en) Method for waste gas dedusting and dedusting agent
CN107597201B (zh) 含油外排催化剂处理及分选回用方法和装置
CA3112482C (en) Rotational flow rotation deoiling method and device for oil-based mud rock debris
CN108105790B (zh) 含油污泥阴燃处理装置
Wang et al. Separation-and-recovery technology for organic waste liquid with a high concentration of inorganic particles
CN105214625B (zh) 一种活化褐煤及应用该活化褐煤的焦化废水的处理工艺
CN102698818A (zh) 沸腾床渣油加氢外排催化剂的分级脱附处理方法和装置
CN101928047B (zh) 一种聚合物驱采油污水的处理方法
CN106833783B (zh) 一种天然气深度脱硫系统及其脱硫方法
CN108570335B (zh) 轻石脑油脱硫脱胺的方法和装置
CN102698816B (zh) 沸腾床渣油加氢外排催化剂水热脱附的后处理方法和装置
CN109985895A (zh) 有机污染土壤修复装置及方法
CN109052775A (zh) 对硝基苯甲酸生产废水的处理方法
CN113069875B (zh) 一种适用于焦化厂循环氨水池废气的处理系统及工艺
CN108993026A (zh) 一种油水分离滤料的制备方法
CN111170550B (zh) 含油污水清洁处理中油泥和浮渣减量方法和装置
CN203329577U (zh) 一种水包油系乳化液治理有机废气的装置
CN101654626A (zh) 用于在线分离脱硫溶剂中烃类和固体颗粒的旋流分离技术
CN108854464A (zh) 一种用于废气处理的吸收液及其分离回收方法和装置
CN111101921A (zh) 一种物理模拟实验油砂处理装置及处理方法
CN104857941A (zh) S-Zorb废吸附剂的复活方法
CN110093180A (zh) 一种生物质热解液沸腾床外排催化剂再生方法和装置
CN105820832A (zh) 电化学催化常温常压柴油脱硫方法