一種脫除油漿中催化劑固體粉末的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高效利用油漿脫灰劑沉降分離催化裂化油漿中催化劑粉末的工藝方法。更具體地說，是一種利用油漿脫灰劑處理油漿的工藝流程和相對(duì)應(yīng)的工藝條件。
【背景技術(shù)】
[0002]FCC油漿是催化裂化過程中所產(chǎn)生的一種沸點(diǎn)大于350°C的未轉(zhuǎn)化烴類，性質(zhì)極為特殊，其中富含膠質(zhì)和瀝青質(zhì)，具有粘度高和密度大的特點(diǎn)。FCC油漿具有良好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，但是由于FCC油漿含有2000?9000ppm的催化劑固體粉末而使得其經(jīng)濟(jì)規(guī)模和增值利用受到很大限制。具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
[0003]1.當(dāng)催化油漿作為重質(zhì)燃料油的調(diào)和組分時(shí)，如果未經(jīng)凈化，油漿中的催化劑固體粉末會(huì)使加熱爐火嘴磨損，造成加熱爐管表面嚴(yán)重積灰、熱效率下降、能耗增加等諸多問題；
[0004]2.油漿是碳黑生產(chǎn)的一個(gè)重要原料來源。據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界50%以上的碳黑原料油(CB0)是FCC油漿。CB0的灰分(ASTM D-482)要求為500ppm，優(yōu)級(jí)品的灰分指標(biāo)則為300ppm或 200ppm ；
[0005]3.油漿是延遲焦化的優(yōu)質(zhì)原料，作為焦化原料可以進(jìn)一步提高原油加工的輕質(zhì)化率，更為重要的是油漿可以用來生產(chǎn)制各石墨電極的針狀焦。也必須使油漿的灰分降到500ppm 以下；
[0006]4.渣油加氫裂化的原料來源廣泛。催化油漿作為渣油加氫裂化過程的原料時(shí)，也必須使油漿的灰分降到500ppm以下，否則油漿夾帶的催化劑粉末會(huì)造成加氫催化劑孔堵塞、壓降增加以及催化劑失活等；
[0007]5.催化油漿富含重芳烴在60 %以上，經(jīng)過溶劑抽提后重質(zhì)芳烴是橡塑加工的理想填充料。但催化劑粉末的存在則會(huì)給抽提塔的操作以及溶劑回收帶來麻煩。
[0008]要充分有效地利用FCC油漿，必須脫除油漿中的催化劑固體粉末。
[0009]現(xiàn)有脫除催化劑固體粉末的技術(shù)包括:自然沉降法、助劑沉降分離法、過濾法、靜電分離法和離心分離法等。除助劑沉降分離法和過濾法已有工業(yè)應(yīng)用案例外，其他方法都還沒有工業(yè)應(yīng)用案例。但目前助劑沉降分離法也就是本發(fā)明所稱的油漿脫灰劑(或稱捕獲沉降劑法)，大多都只限于對(duì)脫灰劑(或稱捕獲沉降劑)本身的研究，幾乎都沒有對(duì)脫灰劑的應(yīng)用原理、應(yīng)用工藝與方法的研究。經(jīng)過我們多年的研究和工業(yè)應(yīng)用案例，油漿脫灰劑的工藝應(yīng)用原理與方法對(duì)油漿脫灰劑的工業(yè)應(yīng)用效果和沉降分離的時(shí)間有著至關(guān)重要的作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明提供一種脫出油漿中催化劑固體粉末的方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)中沉降速度慢、脫除率低的缺陷。
[0011]—種脫除油漿中催化劑固體粉末的方法，其特征在于:所述方法包括以下步驟:
[0012]第一步，將油漿脫灰劑按比例與某種溫度條件下的催化裂化油漿在動(dòng)態(tài)混合器中均勻混合制得混合物；所述比例為重量比或體積比，所述油漿脫灰劑的加入量占所述油漿的0.003 - 0.2% ;所述某種溫度為50。。?360。。；
[0013]第二步，將第一步制得的混合物從底部注入油漿沉降罐進(jìn)行沉降，沉降溫度為50°C?360°C ;所述底部是指沉降罐罐底橫截面至罐底以上2.5米橫截面間的所有空間；
[0014]進(jìn)一步地，在第一步中所采用的動(dòng)態(tài)混合器可以是管線式高剪切分散乳化機(jī)、乳化機(jī)、均質(zhì)機(jī)、均質(zhì)乳化機(jī)等。
[0015]本發(fā)明具有沉降速度快、脫除率高等顯著效果。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例作進(jìn)一步闡述。
[0018]步驟1:將油漿脫灰劑按與一套或多套催化裂化裝置來的油漿的比值從油漿脫灰劑中間罐抽出。
[0019]在步驟1中限定油漿脫灰劑與油漿的比值為0.00003?0.002，該比值既可以是質(zhì)量比值，也可以是體積比值。
[0020]步驟2:將步驟1中所述的油漿脫灰劑與一套或多套催化裂化裝置來的油漿在一定溫度下在動(dòng)態(tài)混合器中進(jìn)行混合，制得混合物。
[0021]在步驟2中限定混合溫度為50°C?360°C，限定此溫度范圍的主要目的是可降低油漿的粘度，有利于脫灰劑在油漿中的擴(kuò)散和混合器的工作效能發(fā)揮。油漿與脫灰劑經(jīng)過混合器的充分剪切與混合后，脫灰劑與油漿的混合更均勻，這樣可充分發(fā)揮脫灰劑的“消電”與“絮凝”功能。本發(fā)明所述的動(dòng)態(tài)混合器，也可稱之為管線式高剪切分散乳化機(jī)、乳化機(jī)、均質(zhì)機(jī)、均質(zhì)乳化機(jī)等。
[0022]步驟3:將步驟2制得的混合物從底部進(jìn)入油漿沉降罐進(jìn)行沉降。
[0023]在步驟3中限定油漿脫灰劑與油漿混合物從沉降罐底部的某個(gè)位置進(jìn)入，本發(fā)明所述的底部是指沉降罐罐底橫截面至罐底以上2.5米橫截面間的所有空間。此限定此區(qū)間進(jìn)入的主要目的:一是充分發(fā)揮捕獲沉降劑與催化劑顆粒的濃度優(yōu)勢(shì)，形成“網(wǎng)捕帶”或稱“密相層”，使用油漿中的催化劑微小顆粒在此區(qū)域聚結(jié)或絮凝而長(zhǎng)大，為催化劑顆粒的快速沉降創(chuàng)造條件；二是縮短催化劑顆粒及其聚結(jié)體和絮凝體的沉降距離，有效減少沉降時(shí)間。
[0024]在步驟3中限定沉降溫度為50°C?360°C，在此溫度范圍內(nèi)，一是有利于催化劑顆粒表現(xiàn)出布朗運(yùn)動(dòng)特征，從而加速催化劑顆粒碰撞和聚結(jié)；二是可有效降低連續(xù)相(油漿)的粘度，減小對(duì)催化劑顆粒沉降的阻力，依據(jù)斯托克斯定律，連續(xù)相的粘度與沉降(或上浮)速度成反比，這樣就增加了沉降速度；三是一定程度上減少油漿的密度，增大分散相(催化劑顆粒)與連續(xù)相(油漿)間的密度差，依據(jù)斯托克斯定律，密度與沉降(或上浮)速度成正比，這樣就加快了催化劑顆粒的沉降速度。
[0025]應(yīng)當(dāng)理解的是，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種脫除油漿中催化劑固體粉末的方法，其特征在于:所述方法包括以下步驟: 第一步，將油漿脫灰劑按比例與某種溫度條件下的催化裂化油漿在動(dòng)態(tài)混合器中均勻混合制得混合物；所述比例為重量比或體積比，所述油漿脫灰劑的加入量占所述油漿的0.003?0.2% ;所述某種溫度為50°C?360 °C ； 第二步，將第一步制得的混合物從底部注入油漿沉降罐進(jìn)行沉降，沉降溫度為50°C?360°C ;所述底部是指沉降罐罐底橫截面至罐底以上2.5米橫截面間的所有空間。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種脫除油漿中催化劑固體粉末的方法，其特征在于:在第一步中所采用的動(dòng)態(tài)混合器可以是管線式高剪切分散乳化機(jī)、乳化機(jī)、均質(zhì)機(jī)、均質(zhì)乳化機(jī)等。
【專利摘要】本發(fā)明一種脫除油漿中催化劑固體粉末的方法，提供了一種科學(xué)有效地使用催化裂化油漿脫灰劑的工藝方法，和一套完整的使用該工藝的條件要求。本發(fā)明還可用于催化裂化回?zé)捰椭写呋瘎┕腆w和其他重油中固體顆粒的沉降分離。采用本發(fā)明中的工藝方法及工藝條件，可使用催化裂化油漿和回?zé)捰徒?jīng)過靜態(tài)沉降后，其灰分可降低到0.08％以下，且達(dá)到此沉降分離目標(biāo)的靜態(tài)沉降時(shí)間一般不會(huì)超過72小時(shí)，絕大多數(shù)的工業(yè)應(yīng)用案例的靜態(tài)沉降時(shí)間都是在0～24小時(shí)之間。
【IPC分類】B01D21/00
【公開號(hào)】CN105251246
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510731522
【發(fā)明人】段華山
【申請(qǐng)人】深圳市科拉達(dá)精細(xì)化工有限公司
【公開日】2016年1月20日
【申請(qǐng)日】2015年11月3日