[发明专利]一种沸腾床外排含油废催化剂处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种催化剂处理方法，具体地说是涉及一种沸腾床外排含油废催化剂处理方法。 

背景技术

   在目前的渣油加氢工艺中，以固定床渣油加氢与沸腾床渣油加氢技术最成熟。固定床渣油加氢工艺中，固定床反应器内催化剂床层是固定的，渣油原料和氢气混合从反应器上部或底部（UFR工艺）进入反应器，在设定的反应条件下进行加氢反应。反应后期装置结束运转时，为避免直接停进料，导致催化剂床层内仍残存未反应的渣油，致使催化剂难以卸出的问题，一般采取向渣油进料中添加部分轻质油，如VGO等，对催化剂进行洗涤，然后，逐渐切换成全部轻质油进反应器，并过渡到更轻的轻质油，如柴油等，同时伴随着装置降温，一般此过程需要进行十几天才能将催化剂床层内残渣油清洗干净，然后才进行催化剂的卸出，此过程相对比较费时。沸腾床渣油加氢工艺中，为维持装置的长周期运转，一般采取催化剂在线加排，即每天都需要进行新催化剂装填及废催化剂的卸出，加排量一般占催化剂总藏量的2%左右，废催化剂裹挟着大量的残油从反应器卸料口外排，混合物中含油量非常大，为实现资源充分利用，需要对其中的残油进行回收；此外，混合物中的废催化剂中含有大量的重金属，具备一定的回收价值，也需要进行单独回收利用。由于残油中既包括反应生成的轻质油，又包括未反应的渣油原料，组成复杂，馏程跨度大，因此如何对残渣油进行分离，实现粘稠的浆状混合物及废催化剂颗粒的分离是目前的一个难题。 

    专利CN102698816A提供了一种沸腾床渣油外排废催化剂的处理方法和装置，废催化剂首先采用传统的水热脱附方法进行处理，然后进行非均相旋流分离得到催化剂颗粒浆料和油水相，再对油水相进行旋流分油得到水相和油相，其中水相进水热脱附循环水，油相进行重力沉降分离进一步脱水，富集的油相进行回收，催化剂颗粒进行内返料烘干，完成催化剂颗粒的减量回收。水热脱附是采用大量热水对含废油催化剂颗粒进行洗涤，由于沸腾床外排催化剂中含有大量未转化渣油，而热水对渣油溶解度很低，因此洗涤效果很差，且造成水的二次污染，其次，本专利中引入水作为溶剂需要在下游分离设备中另外分离出去，无形中增加了装置的复杂性及操作成本，因此在处理含大量未转化渣油的沸腾床催化剂时，此专利方法存在一些值得商榷的地方。 

    在专利CN1669960A，US19960696809等涉及水热脱附处理的专利申请中，对水热脱附后的油回收，固体催化剂干燥处理等方面也存在一定问题，如含油固体废弃物采用水热脱附后，完成脱附的混合物（轻油类，水，废固体）才有自然沉降方式实现液固分离，欲实现好的分离效率必须延长沉降时间，这样造成了耗时长，设备占地面积大等问题。 

   由上所述可知，目前针对沸腾床外排含油废催化剂的分离尚没有很好的处理方法。因此需要采用一种环境友好、效率高、操作简单的方法进行分离。 

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种高效、环保的沸腾床渣油加氢外排含油废催化剂处理方法，本发明方法利用超临界溶剂萃取和沸腾床工艺结合，利用装置自身特点实现对沸腾床含油废催化剂萃取，最终实现催化剂颗粒与未转化渣油的高效清洁分离，实现催化剂的无害化处理。 

本发明沸腾床外排含油废催化剂的处理方法，包括以下内容： 

（1）沸腾床外排含油废催化剂直接进入一级萃取反应器，以沸腾床冷高压分离器排放气中的轻烃作为一级萃取剂，一级萃取剂与含油废催化剂接触进行超临界萃取反应；

（2）步骤（1）反应后所得萃取物经分离得到一级萃取剂和轻质油，所得萃余物进入二级萃取反应器，以沸腾床分馏系统得到的汽油、柴油、一级萃取物分离得到的轻质油中的一种或几种作为二级萃取剂，二级萃取剂与沸腾床顶部气液流出物换热后达到超临界温度，经增压达到超临界压力后进入二级萃取反应器，反应后，萃取物进入沸腾床反应器分馏系统或返回沸腾床反应器，萃余物为废催化剂。

本发明方法中，一级萃取剂为沸腾床冷高压分离器排放气中的轻烃是通过如下步骤得到的，所述沸腾床冷高压分离器排放气依次进入脱硫吸收塔和水洗塔，进脱除硫和氨气后的尾气进入膜分离装置，分离后得到轻烃和氢气，氢气循环至氢气压缩机处经增压后返回装置循环使用，轻烃作为一级萃取剂使用。 

本发明方法中，沸腾床外排含油废催化剂中既含有反应生成的轻质油，也有未反应的渣油等重质油，组成复杂可以包括从汽油、柴油、常压渣油、减压渣油等各种馏分，其中催化剂含量占40wt%～70wt%。