专利名称：一种不同失活程度催化剂的分离方法
技术领域：
本发明涉及一种不同失活程度催化剂的分离方法，具体地说涉及一种不同失活程度的沸腾床渣油加氢催化剂的分离方法。
背景技术：
重油深度加工是缓解石油资源不足的途径之一，而重油加氢技术是解决重油深加工最有效的方法。现有的重油加氢技术分为固定床加氢处理、沸腾床加氢裂化、悬浮床加氢裂化和移动床加氢处理技术四种类型。其中固定床加氢处理技术相对最为成熟，应用最为广泛。但其对原料的适应性较差而局限性日渐突出。沸腾床渣油加氢裂化技术具有对原料油适应性强、反应器内基本无压降、温度分布均勻、传质和传热良好、催化剂可在线加入和排出、催化剂利用率高、运转周期长、装置操作灵活等优点，近年来得到不断的发展。在沸腾床加氢处理过程中，原料油和氢气从反应器底部以一定的速度进入反应器，使反应器内的催化剂处于膨胀状态。为了维持一定的反应活性，需要不断地或定期地卸出一部分失活的催化剂，同时加入一部分新鲜的催化剂。这就造成催化剂床层中含有不同金属和炭沉积的催化剂，在反应器中停留时间较短的催化剂只有少量的金属和炭沉积，从而具有较高的活性，而这样的催化剂粒子会由于反应器的剧烈返混而被卸出，从而造成催化剂的浪费。对不同失活程度的催化剂进行分离，使未失活或失活程度较轻的催化剂回收重新使用，可以减少催化剂损失，大大降低催化剂的使用费用。US5209840公开了用空气淘析分离方法从废的催化剂粒子中将活性催化剂粒子分离出来的方法。将从沸腾床最后的反应器卸出失活的催化剂送入汽提单元，洗涤催化剂，除去催化剂上的油。然后将汽提后的催化剂送入空气淘析单元，用具有足够速度的向上的空气流化催化剂床层，使其膨胀，从而将不同失活程度的催化剂分开，高活性、低污染的催化剂在上层，而低活性、高污染的催化剂在下层。该方法分离的效率不高，且操作难于控制。US5147527公开了一种高金属污染的催化剂用磁性分离方法分离为低金属含量、 中度金属污染和高金属含量以及活性催化剂的方法。将卸出的裂化催化剂汽提后，烧炭再生，之后送入一个导电传送带去除静电荷，然后送入有磁强度梯度的高磁区，对催化剂进行分离，足够的磁场强度和一定的传送速度可以使催化剂实现分离，低磁性的粒子进入第一个容器，这部分粒子高活性、低金属。高磁性的粒子进入第二个容器，这部分粒子低活性、高金属。将高活性催化剂还原再生，送回反应器再利用。但该方法需要将所有的催化剂烧炭再生之后才可以进行分离，过程复杂。US5171423公开了一种F⑶催化剂的分离工艺，该方法为旋风分离方法，第一步是使结焦的FCC催化剂和烃类原料分离，第二步是使结焦的催化剂和催化剂粉末分离。该方法只能分离催化剂密度和粒度差异大的催化剂和催化剂粉末。加拿大专利CA1159402是利用催化剂粒子的密度差异通过轻烃或水的流化来回收使用过、被污染的催化剂，该工艺适合处理从流化床或沸腾床卸出的催化剂，低密度的催化剂除去轻烃后通过烧炭再生，送回反应器；高密度的催化剂通过处理，回收沉积的金属。该方法需要使用大量的水或轻烃，虽然可以循环使用，但过程较复杂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种方法，提供一种不同失活程度催化剂的分离方法。分离使用过的有炭沉积和硫及各种金属污染的沸腾床渣油加氢催化剂，将高活性、低污染的催化剂进行回收、再利用。本发明方法具有可连续进行、操作灵活等优点。本发明不同失活程度催化剂的分离方法包括如下内容1、去除卸出催化剂上的油，使催化剂呈自由流动状态；2、分离不同失活程度的催化剂，设置垂直的恒速分离通道，待分离催化剂从垂直恒速分离通道的中上部用斜向下方向的支管引入，空气从垂直恒速分离通道的下部用斜向上方的支管引入，垂直的恒速分离通道顶部出口与旋风分离器连通，旋风分离器回收的物料为失活程度轻的催化剂，垂直恒速分离通道底部回收的物料为失活程度重的催化剂，确定空气流速和待分离催化剂的流速，使从旋风分离器回收的物料占待分离催化剂重量的 5% 85%，优选为20% 70%。本发明方法中，垂直的恒速分离通道为直筒结构，根据装置的规模设置直径和高度，如恒速分离通道为内径为IOmm 30mm，优选为15mm 25mm，长度为50mm 1000mm。 恒速分离通道可以设置一根，也可以根据需要设置并列的多根。本发明分离方法分离的催化剂为渣油沸腾床加氢处理催化剂，沸腾床加氢处理催化剂由于操作时处于完全返混状态，造成在线排出催化剂的失活程度不同，可以采用本发明方法进行分离。渣油沸腾床加氢处理催化剂为有规则几何形状的催化剂，优选为球形，颗粒直径为0. 08mm 1. 50mm,优选为0. Imm 1. 20mm。催化剂为负载型催化剂，活性金属组分Mo、Ni、Co、W等负载在A1203、TiO2、粘土等载体上。本发明方法中，去除卸出催化剂上油的方法可以是本领域常规方法，一种具体方法如下从沸腾床各级反应器卸出的催化剂，首先送到催化剂汽提单元，先用烃类溶剂洗涤，除去催化剂表面附着的重油。这些烃类溶剂可以是煤油、石脑油、甲苯、戊烷等以及它们的混合物。然后将初步洗涤的催化剂用甲苯、乙醇、石油醚等溶剂或混合溶剂进行汽提，彻底去除催化剂孔内的油，然后真空干燥使催化剂达到自由流动的状态。本发明方法中，由于不同失活程度催化剂之间存在密度差，可以用本发明方法进行分离，将失活程度较轻的催化剂回收加以再利用，将失活程度较重的催化剂处理、回收活性金属。本发明方法用于分离不同失活程度催化剂的密度差>0.08kg/m3，优选为> 0. 13kg/m3，即失活程度重催化剂的密度比失活程度轻催化剂的密度> 0. 08kg/m3，优选为> 0. 13kg/m30本发明方法中，采用适宜的分离装置，处理沸腾床加氢处理过程排出的催化剂，可以使其中失活程度轻的催化剂与失活程度重的催化剂进行有效分离，分离过程连续进行， 分离操作灵活，可以根据需要，设定灵活的分离比例，获得所需性能的失活程度轻的催化剂。本发明方法可以使不同失活程度的催化剂得以分离，未失活的或失活程度较轻的催化剂可以回收重新使用，从而减少催化剂损失，降低催化剂使用费用。
具体实施方式
将抽提处理后的催化剂加入到分离装置的加料斗中，根据需要设定适宜的加料、 出料速度和风速，将不同失活程度的催化剂分离成密度较低、失活程度较轻的催化剂和密度较高、失活程度重的催化剂。可以先通过实验确定失活程度轻的催化剂的使用性能，然后确定分离比例。操作时，加料速度和风速要保持恒定，以保证分离效果。恒速分离通道指的即是加料速度和风速恒定。分离装置的加料斗位于恒速分离通道的斜上方，当待分离物料进入恒速分离通道的同时，具有一定速度的空气由下而上通过，不同密度的颗粒物料在不同风速条件下可以实现平衡悬浮，物料的密度是与平衡悬浮的风速一一对应的，这样密度低的颗粒在上部进入旋风分离系统，实现颗粒与空气的分离，密度低的颗粒就被分离出来。密度大的颗粒在恒速分离通道中逐渐沉降，从下部的出料口流出，从而实现不同密度颗粒的分离。本发明的技术要点包括一是不同失活程度的催化剂分离前必须进行抽提处理， 保证失活催化剂可以呈自由流动状态。二是不同失活程度的催化剂分离加料速度要与风速相配合，保证分离的效率。下面结合实施例进一步描述本发明的技术特征，但不局限于实施例。实施例1用甲苯和乙醇1 1的混合物抽提不同失活程度的催化剂，使催化剂可以自由流动，分别称取不同失活程度的催化剂各20克，失活程度轻的催化剂的密度是0. 68克/毫升，失活程度重的催化剂的密度是0. 90克/毫升，将二者混合均勻，将物料加入到分离装置的加料斗中，分离此密度差的催化剂颗粒，选择的恒速分离通道长度为1000mm，设定加料速度和风速进行分离。称取分离后的密度低的催化剂，重量为13. 8克，分离效率为69. 0%。实施例2用甲苯和乙醇1 1的混合物抽提不同失活程度的催化剂，使催化剂可以自由流动，分别称取不同失活程度的催化剂各20克，失活程度轻的催化剂的密度是0. 68克/毫升，失活程度重的催化剂的密度是1. 17克/毫升，将二者混合均勻，将物料加入到分离装置的加料斗中，分离此密度差的催化剂颗粒，选择的恒速分离通道长度为200mm，设定加料速度和风速进行分离。称取分离后的密度低的催化剂，重量为15. 2克，分离效率为76. 0%。实施例3用甲苯和乙醇1 1的混合物抽提从沸腾床反应器卸出的不同失活程度的催化剂，使催化剂可以自由流动，称取不同失活程度的催化剂200克，将物料加入到分离装置的加料斗中，选择的恒速分离通道长度为1000mm，设定加料速度和风速进行分离，得到失活程度轻的催化剂75克，密度为0. 71克/毫升，得到的失活程度重的催化剂的密度为1. 02克 /毫升。将分离后的催化剂分别进行烧炭再生处理，并在实验室对其进行高压釜评价，和对应的新鲜催化剂活性进行对比，结果见表1。表1分离出的不同密度催化剂的加氢性能
权利要求
1.一种不同失活程度催化剂的分离方法，包括如下内容去除卸出催化剂上的油，使催化剂呈自由流动状态；分离不同失活程度的催化剂，其特征在于设置垂直的恒速分离通道，待分离催化剂从垂直恒速分离通道的中上部用斜向下方向的支管引入，空气从垂直恒速分离通道的下部用斜向上方的支管引入，垂直的恒速分离通道顶部出口与旋风分离器连通，旋风分离器回收的物料为失活程度轻的催化剂，垂直恒速分离通道底部回收的物料为失活程度重的催化剂，确定空气流速和待分离催化剂的流速，使从旋风分离器回收的物料占待分离催化剂重量的5% 85%。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于使从旋风分离器回收的物料占待分离催化剂重量的20% 70%。
3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于垂直的恒速分离通道为直筒结构，恒速分离通道为内径为IOmm 30mm，优选为15mm 25mm，长度为50mm 1000mm。
4.按照权利要求3所述的方法，其特征在于垂直的恒速分离通道为的内径为15mm 25mm0
5.按照权利要求1所述的方法，其特征在于恒速分离通道设置一根，或者设置并列的多根。
6.按照权利要求1所述的方法，其特征在于催化剂为渣油沸腾床加氢处理催化剂，渣油沸腾床加氢处理催化剂为有规则几何形状的催化剂。
7.按照权利要求6所述的方法，其特征在于催化剂为渣油沸腾床加氢处理催化剂为球形，颗粒直径为0. 08mm 1. 50mm。
8.按照权利要求7所述的方法，其特征在于渣油沸腾床加氢处理催化剂的球形颗粒直径为0. Imm 1. 20mm。
9.按照权利要求1所述的方法，其特征在于失活程度重催化剂的密度比失活程度轻催化剂的密度> 0. 08kg/m3。
10.按照权利要求1所述的方法，其特征在于失活程度重催化剂的密度比失活程度轻催化剂的密度> 0. 13kg/m3。
全文摘要
本发明公开了一种不同失活程度催化剂的分离方法，首先去除卸出催化剂上的油，使催化剂呈自由流动状态；分离不同失活程度的催化剂，设置垂直的恒速分离通道，待分离催化剂从垂直恒速分离通道的中上部用斜向下方向的支管引入，空气从垂直恒速分离通道的下部用斜向上方的支管引入，垂直的恒速分离通道顶部出口与旋风分离器连通，旋风分离器回收的物料为失活程度轻的催化剂，垂直恒速分离通道底部回收的物料为失活程度重的催化剂。本发明方法可以将高活性、低污染的催化剂进行回收、再利用，本发明方法可连续进行、操作灵活，最适宜的渣油沸腾床加氢处理过程排出催化剂的分离。
文档编号B07B4/02GK102441527SQ201010509289
公开日2012年5月9日 申请日期2010年10月13日 优先权日2010年10月13日
发明者刘杰, 孙素华, 方向晨, 朱慧红, 杨光 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院