[发明专利]一种硫转移剂生产细粉及废水的循环利用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种硫转移剂生产细粉及废水的循环利用方法。

背景技术

在流化催化裂化(FCC)过程中，原料油与催化剂在提升管中快速接触 进行催化裂化反应，反应生成的焦炭沉积到催化剂上造成其失活，生焦失活 的催化剂经汽提后进入再生器进行烧焦再生。再生过程中，沉积于焦炭中的 含硫化合物氧化生成SOx，随再生烟气排放到大气中造成环境污染。

使用烟气SOx转移助剂(也称硫转移助剂或硫转移剂)是控制FCC装 置再生烟气SOx排放的主要技术措施。其作用原理是，在再生器中通过金属 活性组分捕集烟气中生成的SOx，形成稳定的金属硫酸盐，随后随再生器进 入提升管反应器，在还原气氛下，金属硫酸盐被还原，以H₂S形式进入气体 产物中，由硫磺回收装置回收。硫转移剂相对湿法洗涤等其他烟气SOx处理 技术具有操作灵活简便、不需装置改造和设备投资、且不产生二次污染等优 点，在炼厂得到普遍关注和应用。因此，硫转移剂已成为催化剂厂重要的助 剂品种。

硫转移剂的化学组成与FCC催化剂有显著区别，现有技术中公开的硫 转移剂组成及其制备方法可参见US4497902、US4768235、CN1485132A、 CN100425339C、CN101185829A等。例如，CN1485132A公开的硫转移剂以 2-30重量％的铈的氧化物为活性组分，以70-98重量％的含镁铝尖晶石组合 物为载体，所述含镁铝尖晶石组合物中还含有0-15重量％、优选0.5-10重量％ 的除Ce以外的稀土元素和0-10重量％、优选0.5-5重量％的V₂O₅。稀土元 素尤其CeO₂是硫转移剂重要的活性组分，采用浸渍液体积过量的浸渍方法 (过量浸渍)将其负载于载体上，相对等体积饱和浸渍方法可以改善CeO₂分散的均匀性，提高助剂的硫转移效率。但过量浸渍的方法会产生大量滤液 废水，按CN1485132A、CN100425339C提供的方法生产硫转移剂，稀土元 素Ce采用过量浸渍的方法负载到经喷雾干燥成形及焙烧后的微球状载体 上，由于Ce通常不能完全被载体吸附，未被充分利用的Ce随滤液排放，造 成滤液废水中CeO₂含量有时可高达20克/升。此外，过滤过程中，少量助 剂颗粒特别是一些细颗粒会透过滤布进入废水中，还造成废水中含有5-25 克/升的固体颗粒物，因而废水外观上呈泥浆色浓稠悬浊液。

因硫转移剂含有多种易污染FCC催化剂的金属组分，其生产废水不能 回用到FCC催化剂生产中。即使将废水回用到硫转移剂自身生产流程中， 如果不经处理直接在线循环利用，也存在以下问题：(1)如果回用于配制稀 土浸渍液，则其中含有的细颗粒物及稀土絮凝沉淀不断累积，造成滤布网孔 逐渐堵塞，过滤效率大幅降低；(2)如果回用到成胶过程中，则在胶体喷雾 成形时，所含固体颗粒物不仅容易磨损喷雾干燥塔雾化喷嘴，而且与胶体粘 连造成助剂颗粒球形度较差，影响耐磨损性能。由于在线循环利用存在问题， 因而硫转移剂生产过程中需外排含稀土及助剂颗粒物的废水，不仅造成资源 损失，而且与其他废水混合后造成污水处理难度增大，易导致环境污染问题。

硫转移剂生产过程中，同常规FCC催化剂生产过程相似，会产生一些 粒径较小的细粉颗粒，这些细粉易被气流夹带逸出造成物料损失或颗粒物排 放污染，因而需要在生产流程的不同阶段采用旋风分离器等方式捕集回收。 焙烧炉之前的细粉通常可回用到成胶釜中再次打浆分散或返回到焙烧炉进 料中，但焙烧炉之后的细粉回用存在一定问题，如果回用到成胶过程中，因 无法再次分散胶溶如同上述废水中的固体颗粒物，会对喷雾干燥塔雾化喷嘴 及助剂球形度和耐磨损性能造成不利影响；直接掺混到助剂产品中，则可能 造成产品细粉含量超出质量指标要求。

上述现有技术(US4497902、US4768235、CN1485132A、CN100425339C、 CN101185829A)中虽然公开了多种不同硫转移剂的组成及其制备方法，但 未涉及助剂细粉及生产废水的回用问题，尤其未涉及对助剂细粉及废水同时 进行处理以实现在线循环利用的问题。