FCC废催化剂的处理与综合利用
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废旧催化剂再生及综合利用项目可行性研究报告一、项目背景废旧催化剂是指经过一定时间使用后,因催化活性降低或废弃残留物质而失去催化性能的固体废弃物。
废旧催化剂的废弃处置一直是环保领域关注的焦点之一、然而,废旧催化剂中往往含有有价金属催化剂,如钼、镍、钴等,具有再生和综合利用的潜力。
因此,开展废旧催化剂再生及综合利用项目的可行性研究具有重要意义。
二、项目目标及内容本项目的目标是通过技术手段,实现废旧催化剂的再生和综合利用。
具体项目内容包括:1.催化剂回收:通过物理和化学方法,将废旧催化剂中的有价金属催化剂进行回收。
2.催化剂再生:对回收的有价金属催化剂进行清洗、再生处理,恢复其催化性能。
3.催化剂综合利用:将再生后的催化剂应用于其他工业生产过程,实现综合利用。
三、市场分析1.催化剂再生市场:随着工业化进程的推进,废旧催化剂的产生量不断增加,催化剂再生市场潜力巨大。
2.催化剂综合利用市场:有价金属催化剂在化工、冶金等行业中应用广泛,再生的催化剂可成为替代品,市场需求量大。
四、技术方案1.催化剂回收技术:采用物理和化学方法,例如浸渍、萃取等技术手段,将废旧催化剂中的有价金属催化剂回收。
2.催化剂再生技术:通过热解、还原等技术手段,将回收的有价金属催化剂进行再生处理,提高其催化活性和稳定性。
3.催化剂综合利用技术:将再生后的催化剂应用于其他工业生产过程中,并根据具体需求进行定制改性,实现综合利用。
五、投资分析1.总投资估算:根据项目规模和具体实施方案进行估算。
2.投资回报期:根据市场需求和盈利预测,进行投资回报期的预测。
六、经济效益分析本项目的经济效益主要体现在以下几个方面:1.降低催化剂采购成本:通过回收和再生废旧催化剂,可以大幅度降低企业的催化剂采购成本。
2.提高催化剂利用率:废旧催化剂经过再生处理后,其催化活性和稳定性得到提高,可以提高催化剂的利用率。
3.创造再生产业链:通过废旧催化剂再生及综合利用项目,可形成废旧催化剂回收、再生和综合利用的产业链,带动相关产业发展,提升整体经济效益。
废FCC催化剂的综合回收与利用废FCC催化剂是在炼油过程中产生的一种废弃物,它含有大量的贵金属和稀有金属元素,同时还含有少量的铝、硅等非金属成分。
由于其中的贵金属和稀有金属元素具有很高的价值,因此对废FCC催化剂进行综合回收与利用已经成为一个备受关注的话题。
本文将就废FCC催化剂的综合回收与利用进行深入探讨。
一、废FCC催化剂的成分分析废FCC催化剂的主要成分包括贵金属和稀有金属元素、铝、硅等非金属成分以及各种杂质。
贵金属和稀有金属元素主要包括铂、钯、铑、钽、镍等,它们在催化剂中的含量较高,具有较高的价值。
而铝、硅等非金属成分则是催化剂的基体,它们对贵金属和稀有金属的固载起着重要的作用。
二、废FCC催化剂的综合回收技术废FCC催化剂的综合回收技术包括干法回收、湿法回收、热还原回收等多种方法。
干法回收是指将废FCC催化剂进行高温煅烧,将有机物和焦炭热解掉,得到粉碎后的无机物。
湿法回收是指将废FCC催化剂浸出,然后对溶液进行电解、萃取等方法,得到目标金属。
热还原回收是指将废FCC催化剂与还原剂一起在高温下进行还原反应,将贵金属和稀有金属还原成金属物质。
三、废FCC催化剂的利用途径废FCC催化剂的主要利用途径包括贵金属和稀有金属的回收利用、非金属成分的回收利用以及废FCC催化剂的再生利用。
贵金属和稀有金属的回收利用主要是指将废催化剂中的金属元素提取出来,然后用于制备贵金属催化剂、合金材料等。
非金属成分的回收利用主要是指将废催化剂中的铝、硅等非金属元素进行提取、加工,再用于制备电解铝、硅材料等。
废FCC催化剂的再生利用是指将经过回收处理后得到的废催化剂重新加工,再次用于炼油生产中。
四、废FCC催化剂综合回收与利用的优势废FCC催化剂的综合回收与利用具有多方面的优势。
废FCC催化剂中含有大量的贵金属和稀有金属,对环境造成了严重的污染,而综合回收利用可以减少对环境的影响,有利于生态环境的保护。
废FCC催化剂中的贵金属和稀有金属具有较高的价值,通过回收利用可以有效地节约资源,降低生产成本。
废催化剂的处理与资源化目前全世界石油炼制催化剂的年用量超过40万吨,其中裂化催化剂占86%左右。
在裂化催化中失活的催化剂多采用掩埋法进行处理。
由于废催化剂中含有一些有害的重金属,因此采用填埋法处理废催化剂会造成土壤污染,若填埋时不做防渗处理,这些废催化剂被雨水淋湿后,会使其中重金属如镍、锌等溶出,造成水环境污染。
而且废催化剂颗粒较小,一般粒径为20~80微米,易随风飞扬(如一个300万吨的炼油厂,每年向周围大气中排放的裂化催化剂近1000吨),增加空气中总悬浮颗粒的含量,污染大气环境,成为大气污染不可忽视的来源之一。
另外,制造这些催化剂需要耗用大量贵重金属、有色金属及其氧化物,废催化剂有用金属的含量并不低于矿石中相应金属的含量。
因此,从控制环境污染和合理利用资源两方面考虑,均应对其进行回收利用。
目前,日本、美国均已建立催化剂回收公司,如日本的三井公司等。
随着工业的发展,我国废催化剂的数量也逐年增加,其回收工作也引起了一定的重视。
一、废催化剂的再生催化剂在使用一段时间后,常因表面结焦积炭、中毒、载体破碎等原因失活。
河北科技大学通过对担载了少量稀土氧化物、颗粒较小的超稳Y型分子筛裂化催化剂失活原因的分析,提出了废催化剂如下再生处理流程:焙烧—酸浸—水洗—活化—干燥。
其中焙烧是烧去催化剂表面的积炭,恢复内孔;酸浸是除去镍、钒的重要步骤;水洗是将黏附在催化剂上的重金属可溶盐冲洗下来;活化是恢复催化剂的活性;干燥是去除水分。
实验结果表明,废催化剂再生后镍含量可去除73.8%,活性可恢复95.7%,催化剂表面得到明显的改善;再生后催化剂的性能达到平衡催化剂的要求,可以返回系统代替50%的新催化剂使用。
国外一些炼油厂已基本实现了废加氢精制催化剂的再生,通过物理化学方法,去除催化剂上的结焦,回收沉积金属,再对催化剂进行化学修饰,恢复其催化性能。
这种方法在国外已推行多年,取得了较好的效果,不仅避免了污染,同时也有较好的经济效益。
废FCC催化剂的综合回收与利用废FCC催化剂是指离子交换成分催化裂化(FCC)工艺中使用后,因其寿命结束或失效而产生的废弃催化剂。
废FCC催化剂的回收与利用是一项具有重要经济和环境意义的工作。
本文将介绍废FCC催化剂的来源、组成、综合回收与利用的方法以及对环境的影响。
废FCC催化剂来源主要有两个方面,一是自身寿命到期,没有再利用价值;二是因质量不合格而被替换。
废FCC催化剂包含的主要组成元素有铝、硅、钠、钙等。
这些元素是宝贵的资源,如果能够从废催化剂中回收利用,将对资源节约和环境保护起到积极的作用。
废FCC催化剂的综合回收与利用可以通过以下几个步骤来实现。
对废催化剂进行预处理,包括破碎、筛分、焙烧等,以便更好地进行后续处理。
采用物理方法进行分离,如磁选法、重液法等,将废催化剂中的铝、硅等有价值元素分离出来。
然后,采用化学方法进行进一步的提取和分离,如酸浸、碱浸等,将废催化剂中的有价值元素提取出来。
对废催化剂进行再生处理,使其再次成为可用的FCC催化剂。
废FCC催化剂的综合回收与利用对环境有着重要的影响。
废催化剂的回收利用可以减少对自然资源的开采,降低人类对环境的破坏。
通过回收废催化剂中的有价值元素,可以减少对矿产资源的消耗,降低生产成本,提高资源利用效率。
废催化剂的回收利用还可以减少废弃物的产生,降低对垃圾处理设施的负荷,减少环境污染。
废FCC催化剂的综合回收与利用是一项具有重要经济和环境意义的工作。
通过对废催化剂的回收利用,可以实现资源的节约和循环利用,减少对环境的破坏,为可持续发展做出贡献。
需要加强相关技术研究和政策的支持,推动废FCC催化剂的综合回收与利用工作的开展。
废弃FCC催化剂中稀土元素的回收工艺及电沉积机理废弃FCC催化剂中稀土元素的回收工艺及电沉积机理引言:随着石油加工工业的迅猛发展,石化催化剂在炼油生产过程中扮演着至关重要的角色。
然而,废弃催化剂的处理一直是一个全球面临的难题。
废弃催化剂中含有丰富的稀土元素,如钕、镧、镨等,这些稀土元素的回收对于资源的有效利用具有重要意义。
本文将重点讨论废弃FCC催化剂中稀土元素的回收工艺及电沉积机理。
一、废弃FCC催化剂中稀土元素的回收工艺废弃FCC催化剂的回收工艺主要包括废催化剂的前处理、稀土元素的溶解与分离以及稀土元素的回收与再利用。
(一)废催化剂的前处理废催化剂通常经历废碱洗涤、酸洗涤和烘干等步骤。
废碱洗涤主要利用碱性溶液去除催化剂中的硫化物和部分焦炭;酸洗涤则能够除去催化剂表面积碳,减少催化剂中的杂质。
烘干的目的在于去除洗涤过程中残留的水分,为后续的分离与回收工作做好准备。
(二)稀土元素的溶解与分离经过前处理的废催化剂进一步进行稀土元素的溶解与分离。
通常采用酸浸技术,将废催化剂与酸性溶液反应,将催化剂中的稀土元素转化为可溶性化合物。
常用的酸性溶液包括稀硫酸、盐酸等。
溶解后的废液需要经过沉淀、过滤等操作,将稀土元素与杂质进行分离。
沉淀可以利用氢氧化铵等沉淀剂将稀土元素沉淀下来,然后通过过滤将沉淀分离。
这样便得到了含有稀土元素的溶液。
(三)稀土元素的回收与再利用获得稀土元素的溶液后,通过适当的加热和蒸发,可以将其浓缩。
然后,采用离子交换树脂以及其他分离纯化技术,对稀土元素进行提纯和分离。
最终,我们可以得到高纯度的稀土元素溶液。
这种溶液可以进一步应用于制备新的催化剂,或者通过电沉积方法将稀土元素沉积到电极上。
二、稀土元素的电沉积机理稀土元素的电沉积是指将稀土离子从溶液中通过电解沉积到电极表面的过程。
其机理受到多个因素的影响,主要包括电解液的成分、电场强度和电极材料等。
(一)电解液的成分电解液的成分对于稀土元素的电沉积具有重要影响。
废FCC催化剂的综合回收与利用近年来,由于环境问题越来越受到人们的关注和重视,废弃催化剂的综合回收与利用也得到了越来越多的关注。
废弃催化剂是指在工业生产过程中由于达到活性失效、存在毒害、催化剂浓度过低等原因而被淘汰的催化剂。
废弃催化剂通常含有金属或者贵金属等高价值的成分,如果不能有效地回收和利用,不仅会造成资源的浪费,还会对环境造成污染和破坏。
废弃催化剂的综合回收与利用对于资源的节约和环境的保护具有重要的意义。
废弃催化剂的综合回收与利用可以采取多种方式,其中一个重要的方式是通过化学方法对催化剂进行回收。
可以采取酸溶法将催化剂中的金属等高价值成分溶解出来,然后通过沉淀、过滤、洗涤等步骤得到纯净的金属沉淀物。
接着,可采用还原法将金属沉淀物还原成金属颗粒,并通过过滤、洗涤等手段得到纯净的金属颗粒。
经过烧结或其他工艺处理,可以将金属颗粒制成金属材料或催化剂,实现催化剂资源的再利用。
废弃催化剂的综合回收与利用还可以采用物理方法,如磁选法、浮选法等,对催化剂中的贵金属进行回收和提取。
这些物理方法可以通过贵金属的特性,如磁性、密度等来实现对贵金属的分离和回收。
通过这些方法,可以实现对废弃催化剂中贵金属成分的高效回收和利用。
除了化学和物理方法,废弃催化剂的综合回收与利用还可以采用生物技术。
生物技术通过利用微生物对废弃催化剂中的有机物进行降解和分解,可以有效地降低催化剂中有机物的毒性和污染,从而实现对废弃催化剂的资源化利用。
在废弃催化剂的综合回收与利用过程中,还需要注意对环境污染的控制。
废弃催化剂中的某些成分可能对水、土壤和大气造成严重的污染和破坏。
在回收过程中,应该合理利用各种技术手段,控制和减少废弃催化剂对环境的污染。
废弃催化剂的综合回收与利用是一项重要的工作,对于节约资源和保护环境具有重要的意义。
只有通过各种有效的方法对废弃催化剂进行回收和利用,才能实现催化剂资源的再利用,减少资源的浪费和环境的污染,促进可持续发展的目标的实现。
废FCC催化剂的综合回收与利用随着工业化进程的加快,催化剂作为化工领域的重要工具之一,广泛地被应用于石化、化肥、精细化工、医药等领域。
相应地,产生的催化剂废弃物也逐年增多,给环境和资源带来了很大压力。
因此,催化剂废弃物的综合回收与利用具有非常重要的意义。
在众多催化剂中,FCC催化剂是炼油工业中最为重要和广泛使用的一种。
其主要由沸石、贵金属等组成,并且经过反应后会生成一定量的沉积物,从而导致催化剂失活。
因此,FCC催化剂的废弃物主要包括失活的催化剂和产生的沉积物。
针对这两种废弃物,可以通过以下几种方式进行综合回收与利用:1. 催化剂还原再生:失活的FCC催化剂可以通过还原再生技术进行处理。
该技术通过加入还原剂,使贵金属离子还原成原子状态,并使得沸石晶体结构中存在的铝氧化物逆反应进行还原,使催化剂恢复性能。
经过再生后,催化剂可以重新使用。
2. 沉积物焙烧再生:沉积物是FCC催化剂的主要废弃物之一,可以通过焙烧技术进行处理。
该技术可以将沉积物经过高温处理,使其中的杂质去除,同时恢复其中的铝氧化物、玻璃等有用成分,使沉积物得到再利用。
3. 微波处理:微波加热技术是一种新兴的废弃物处理技术。
通过将FCC催化剂废弃物置于微波反应室中进行加热,可以使得催化剂中的沉积物、钙、磷等杂质解离分解,从而实现催化剂的再生和沉积物的分离。
4. 重金属和稀土元素回收:FCC催化剂中包含较多的贵金属、稀土元素等有价值的金属。
通过对废弃催化剂进行浸取和萃取,可以将其中的有价值金属分离提取,从而实现资源的再利用。
5. 催化剂再生纤维:利用沸石等材料可以制备出催化剂再生纤维。
将失活的FCC催化剂经过化学处理后,将得到纤维状的催化剂再生料。
该料具有较高的比表面积、吸附性能和分子筛性质,可以作为吸附、催化剂等多个领域的良好材料。
通过以上几种技术的综合应用,FCC催化剂废弃物可以实现综合回收和利用,最大程度地减少了污染和浪费,实现了资源的可持续利用,促进了环境的保护和经济的发展。
废FCC催化剂的综合回收与利用废FCC催化剂是炼油行业中一种重要的废弃物。
由于其含有的贵金属和稀土等珍贵成分,特别是钼、镍、钴等催化剂元素,让人们越来越重视其综合回收与利用。
本文介绍了废FCC催化剂的综合回收与利用的现状和发展前景、主要的回收和利用方法,以及存在的问题和应对方法。
废FCC催化剂是指在催化裂化加工过程中,因达到催化剂使用的寿命而被淘汰的催化剂。
一般情况下,废FCC催化剂含有20-30%的残留油和焦炭,30-50%的硅、钠、铝等氧化物,以及20-30%的钼、镍、钴等珍贵金属和稀土元素。
近年来,废FCC催化剂的综合回收与利用已经引起了广泛的关注。
一方面,废FCC催化剂中含有的贵金属和稀土等珍贵元素具有很高的价值,可以提取出来,用于再利用;另一方面,由于废FCC催化剂中含有大量的氧化物和焦炭等有机物,如果随意处理,就会造成环境污染和资源浪费。
因此,废FCC催化剂的综合回收与利用有着巨大的经济效益和环保价值。
1. 预处理废FCC催化剂在进行后续的提取过程之前,需要经过预处理。
一般的预处理方法包括热处理、浸泡法和酸性处理。
(1)热处理:将废FCC催化剂放入高温炉中进行加热,以去除废催化剂中的水分和挥发物,并烧除残留的油脂和有机物。
这种方法可以减少后续的化学反应和提取过程中的干扰,提高了提取精度。
(2)浸泡法:将废FCC催化剂浸泡在等体积的盐酸或硝酸中,以去除表面的硅和铝等金属氧化物。
这种方法既能简化后续的提取过程,又能提高金属回收率。
(3)酸性处理:将废FCC催化剂放入酸性溶液中进行酸性处理,以去除表面的硫和钠等元素。
这种方法可以提高金属回收率和催化剂重复利用次数。
2. 钼的提取废FCC催化剂中含有大量的钼元素,其提取方法一般包括有机相法、离子交换法和浸出法等。
(1)有机相法:将废FCC催化剂放入有机相溶液中,利用有机相与水相之间的分配作用,将钼元素从废催化剂中提取出来。
(3)浸出法:将废FCC催化剂放入具有一定浓度的盐酸或硝酸中进行浸取,提取出废催化剂中的钼元素。
石油化工废催化剂中往往含有一些有毒成分,主要是重金属和挥发性有机物,具有很大的环境风险,对其进行无害化处理处置显得尤为重要。
此外,石油化工废催化剂中有较高含量的贵金属或其他有价金属,有些甚至远高于某些贫矿中的相应组分的含量,金属品位高,可将其作为二次资源回收利用。
对石油化工废催化剂进行综合利用既可以提高资源利用率,更可以避免废催化剂带来的环境问题,实现可持续发展。
1、废催化剂有多少?据报道,全球每年产生废催化剂50万~70万吨,其中,废炼油催化剂占很大的比例。
随着我国炼油催化剂销量的逐年递增,废炼油催化剂的产生量也逐年增加。
如果不对废炼油催化剂加以科学管理,其中的有毒有害成分会污染环境并危害人体健康,并且其中的一些贵重金属资源也会流失。
因此,对废炼油催化剂进行有效的处理和利用已成为一个十分重要的课题。
目前,FCC催化剂的使用量占据了较大的市场份额,约为炼油催化剂总使用量的68.9%;加氢精制、加氢裂化和催化重整催化剂所占比例分别为9.4%,6.2%,3.3%;其他种类的炼油催化剂所占比例约为12.2%。
2015年我国石油消费量达到5.85亿吨(估算值),废炼油催化剂的产生量也达到20.7万吨(估算值)。
2、主要成分及含量几种催化裂化、加氢精制、加氢裂化和催化重整新鲜催化剂的主要成分及含量见表2。
由于催化剂反应活性的需要,有些新鲜催化剂本身就含有有毒有害成分。
如加氢精制与加氢裂化催化剂中含有NiO,属于致癌性物质。
炼油过程中,原油中的一些有毒有害成分会进入到催化剂中,废炼油催化剂的主要成分及含量见表3~4。
由表3可见,废FCC催化剂表面可能沉积有Ni,V,Fe等重金属,少量的Na,Mg,P,Ca,As,Cu等元素也会沉积在废催化剂上。
另外,为了使沉积在催化剂上的重金属活性受到抑制,通常会向系统中加入一定量的钝化剂,而钝化剂中含有Sb,也是一种有毒物质。
废加氢精制催化剂上会有Ni和V等金属沉积,根据进料的不同,As、Fe、Ca、Na及黏土等杂质也会沉积在催化剂上使其活性降低甚至失活。
废FCC催化剂的综合回收与利用废FCC催化剂是指在催化裂化装置中用过一次后,因受到焦碳的污染或失活而无法再继续使用的催化剂。
由于FCC催化剂的成本较高,在不良处理或直接丢弃的情况下将产生较大的经济和环境浪费。
综合回收和利用废FCC催化剂是一项重要的环保产业。
废FCC催化剂的综合回收与利用,首先需要对其进行化学分析。
通过对其成分和性质的分析,确定废FCC催化剂的资源化利用途径。
废FCC催化剂通常含有铝、硅、钠、镍、钒等多种元素,这些元素有很高的资源价值,通过科学的技术手段可以实现有效的回收利用。
废FCC催化剂的资源化利用主要包括以下几个方面:1. 重金属的回收利用。
废FCC催化剂中含有一定的重金属元素,如钠、镍、钒等,这些元素可以通过化学提取、离子交换等技术手段进行回收,用于生产金属化工产品或者在其他工业生产中再利用。
2. 脱除焦碳再生。
废FCC催化剂通常是因受到焦碳的污染而失活的,通过热解或氧化等方法,可以将其中的焦碳去除,再生废FCC催化剂的活性,使其可以重新投入催化裂化装置使用。
3. 废FCC催化剂的降解利用。
废FCC催化剂中含有大量的硅铝酸盐等成分,这些成分在经过适当的处理后可以用于制备沸石、分子筛等化工产品,具有很高的经济价值。
综合回收与利用废FCC催化剂对环境和经济都有着重要的意义。
通过有效的回收利用,可以减少催化剂的资源消耗,降低生产成本,同时减少固体废弃物的排放,减轻对环境的污染。
在废FCC催化剂的综合回收与利用过程中也存在一些挑战。
首先是技术难点,包括焦碳脱除技术、重金属回收技术、化学成分分离技术等方面的技术难题;其次是成本问题,废FCC催化剂的回收与再生过程中需要消耗一定的成本,对于一些小型企业而言可能存在一定的经济压力;最后是政策和法律法规的不完善,相关的回收利用政策和法规需要进一步完善,以推动废FCC催化剂的回收利用行业的健康发展。
为了解决上述问题,需要政府、企业和科研机构的共同努力。
FCC废催化剂综合利用研究摘要:FCC废催化剂低碳循环处理和资源化利用已成为目前环境学科的难点问题。
现阶段,废催化剂最主要的处理方式仍然是掩埋。
根据国际,当固废中镍元素浸出液浓度超过5mg/L时,就被判定成危险废物,会对环境产生极大的危害。
本文主要阐述了FCC废催化剂的无害化、资源化处理。
关键词:FCC废催化剂;无害化;资源化前言:FCC催化剂是目前石油工业中使用量最大的催化剂品种之一,在使用一段时间后,由于重金属的污染、粒度的细化及积碳等作用,使FCC催化剂中毒失活而废弃。
目前,我国每年报废的FCC催化剂在10万吨以上,如果将废FCC催化剂加以综合回收利用,不仅可以节约大量的La,Ce等稀土金属,而且可以避免废催化剂带来的环境问题,同时可获得一定的经济效益,实现可持续发展。
1 FCC催化剂的基本结构FCC催化剂的基本结构主要是以粘结剂将基质和活性组分(分子筛)结合而成,催化剂中基质占大部分,基质分为活性基质和惰性基质,惰性基质最常用的是高岭土,而活性基质常用的是Al2O3,分子筛的含量随催化剂品种不同而变化,最常用的催化裂化催化剂的活性组分为Y型沸石。
2 FCC废催化剂的危害在催化裂化处理过程中,原料油中Ni、Fe、V等重金属不断地沉积在FCC催化剂,造成催化剂的失活。
因为对FCC废催化剂的回收与利用仍处于探索和试验阶段,所以我国的炼油企业处理废催化剂的最主要的方法就是直接丢弃。
废催化剂经过风吹日晒,其中的可溶性重金属会逐渐排放到大自然中,会对土壤、大气以及水资源造成污染。
即使在对废催化剂进行再利用时,如果不进行相应的前处理,其中废重金属也会对环境造成污染。
所以,在将FCC废催化剂排放前先对其中的有害金属进行预先无害化处理,使其中的可溶性有害重金属被固定或者分离,降低其排放到大自然中造成的污染。
3 FCC废催化剂无害化处理技术对FCC废催化剂进行无害化处理主要有两种方式:脱去废催化剂中的大部分重金属,或者将废催化剂中的重金属通过药剂、高温煅烧等各种方法形成稳定固化的惰性基质,减小废物的毒性及可迁移性。
催化裂化装置废催化剂处理和综合利用摘要:目前,我国催化裂化(FCC)的年加工能力已超过2.0亿吨,每年所耗费的催化剂数量在20万吨以上。
FCC催化剂在使用过程中,由于催化剂受重金属污染而使催化剂活性下降,导致催化剂的反应选择性变差,如果只靠自然跑损和补充新剂无法维持平衡剂的活性和选择性,因此需要定期卸出一部分平衡剂以保证装置内催化剂的活性和选择性水平,以及再生烟气中分离出来的催化剂细粉,这些催化剂称为FCC废催化剂。
FCC废催化剂活性低,并含有一定量的重金属,污染性强,无害化处理困难,企业普遍采用简单的一般固废填埋方法进行处置。
关键词:催化裂化装置废催化剂处理;综合利用;随着世界范围的环保法规日益严格,作为污染大户的石化企业形势严峻。
对炼油型石化企业,炼厂主要的二次加工装置——催化裂化装置(FCC)既是企业效益的主要支柱,又是主要污染源。
实现清洁生产,将FCC污染物最大限度地消除在生产过程中,是减轻炼油型石化企业环保压力的关键。
一、影响因素造成催化裂化催化剂中毒的重金属主要有镍、钒、铁、钠,它们以有机金属化合物(多数为大分子卟啉的络合物)形态存在于渣油的胶质和沥青质中。
原料中金属有机化合物在再生器的高温氧化环境中分解,氧化分解后的镍以氧化镍和铝酸镍或硅铝酸镍2种形式分散在催化剂上,具有较强的脱氢活性,导致干气、氢气的产率增加;钒极易沉积在催化剂上,再生时钒转移到分子筛上,与分子筛反应生成熔点为630℃的低共熔点化合物,破坏催化剂的晶体结构而使其永久失活.因此它对催化剂的活性影响比Ni更严重,V对脱氢和生焦也有一定的促进作用,它能降低原油的转化率,,使催化剂选择性下降;V的氧化物V2O5与Na反应生成NaO(VO)3,熔点只有650℃,再生器中氧化态与钒蒸汽生成可迁移的化合物加钒酸VO(OH)3;铁的毒性主要是中和酸性中心,降低催化剂的活性,其氧化物可导致催化剂的抗硫能力和选择性下降;钠在氧化环境下与氧化铝反应,使中毒部位在再生温度下熔化,造成催化剂破碎、跑损。
炼油过程中的废催化剂,应该这样处理!90%以上的石油化学反应是通过催化剂来实现的。
催化剂再生后原有的活性受损,多次再生后,活性低于可接受的程度时,就成为废催化剂。
随着石油化工业的迅速发展,石油化工废催化剂的产量也迅猛增长。
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石油化工废催化剂中往往含有一些有毒成分,主要是重金属和挥发性有机物,具有很大的环境风险,对其进行无害化处理处置显得尤为重要。
此外,石油化工废催化剂中有较高含量的贵金属或其他有价金属,有些甚至远高于某些贫矿中的相应组分的含量,金属品位高,可将其作为二次资源回收利用。
对石油化工废催化剂进行综合利用既可以提高资源利用率,更可以避免废催化剂带来的环境问题,实现可持续发展。
1、废催化剂有多少?据报道,全球每年产生废催化剂50万~70万吨,其中,废炼油催化剂占很大的比例。
随着我国炼油催化剂销量的逐年递增,废炼油催化剂的产生量也逐年增加。
如果不对废炼油催化剂加以科学管理,其中的有毒有害成分会污染环境并危害人体健康,并且其中的一些贵重金属资源也会流失。
因此,对废炼油催化剂进行有效的处理和利用已成为一个十分重要的课题。
目前,FCC催化剂的使用量占据了较大的市场份额,约为炼油催化剂总使用量的68.9%;加氢精制、加氢裂化和催化重整催化剂所占比例分别为9.4%,6.2%,3.3%;其他种类的炼油催化剂所占比例约为12.2%。
2015年我国石油消费量达到5.85亿吨(估算值),废炼油催化剂的产生量也达到20.7万吨(估算值)。
2、主要成分及含量几种催化裂化、加氢精制、加氢裂化和催化重整新鲜催化剂的主要成分及含量见表2。
由于催化剂反应活性的需要,有些新鲜催化剂本身就含有有毒有害成分。
如加氢精制与加氢裂化催化剂中含有NiO,属于致癌性物质。
炼油过程中,原油中的一些有毒有害成分会进入到催化剂中,废炼油催化剂的主要成分及含量见表3~4。
催化裂化催化剂的再利用摘要:催化裂化催化剂不仅生成量大,而且重金属含量高,具有较强的污染性,处理起来特别困难。
如果其NiO质量分数大于0.1%或V的质量分数大于3%,该废催化剂就属于危险固体废物。
传统的掩埋法会造成资源的浪费,也会导致土壤、地下水和大气的严重污染,许多国家已明令禁止FCC废催化剂的直接排放,我国为落实生态文明建设战略目标也出台了相应的限制措施。
如果将废FCC催化剂加以综合回收利用,不仅可以节约大量的La、Ce等稀土金属,而且可以避免废催化剂带来的环境问题。
回收利用FCC 废催化剂的途径有磁分离回收、化学法复活、制备加氢催化剂、制备分子筛和吸附剂以及生产橡胶填充剂等。
鉴于长岭分公司紧邻催化剂制造厂,FCC废催化剂可送至催化剂厂,采用化学法复活回用,或生产分子筛、吸附剂或橡胶填充剂等产品。
关键词:催化裂化催化剂粉尘分子筛吸附剂1 前言流化催化裂化(FCC)工艺是在高温和催化剂的作用下,使重质油裂化为C1~C4气体、汽油和柴油等产品的过程,是石油炼制过程中最重要的原油二次加工过程。
在此过程中,副产的焦炭会沉积在催化剂表面,引起催化剂暂时失活,在再生器中烧去催化剂表面的焦炭可恢复其活性;同时,原料油所含的金属离子镍(Ni)、铁(Fe)和钒(V)等也会沉积在催化剂表面上,导致催化剂中毒而永久失活,此外,由于催化剂在使用过程中处于高温流化状态,机械磨损冲击和水热变形也会严重影响其使用性能。
因此,流化催化裂化装置一般需要定期卸出部分性能下降的平衡催化剂,用新鲜催化剂进行置换,这是FCC废催化剂的来源之一。
而FCC废催化剂的另一个来源是,FCC烟气中所含的催化剂细粉在进入烟气轮机和余热回收系统之前被旋风分离器收集下来,这部分催化剂颗粒很细(<20μm),不能再加入反应再生系统中使用,只能作为废催化剂处理。
FCC催化剂失活(废催化剂)后主要成分为SiO2和Al2O3,还含有少量的Ni、Fe、V 和Na等元素,具有多孔性分子筛结构,比表面积和孔体积较大,具有很好的吸附性能。
废FCC催化剂的综合回收与利用废FCC催化剂是炼油过程中产生的一种危险废物,含有大量的油污和重金属元素,对环境造成严重污染。
对废FCC催化剂的综合回收与利用具有重要的环境和经济意义。
本文将从废FCC催化剂的特性、回收处理技术以及利用途径等方面进行探讨,以期为相关研究和工程实践提供参考。
一、废FCC催化剂的特性1. 化学成分:废FCC催化剂主要是氧化铝、硅酸盐、稀土氧化物等。
它还含有大量的油类和重金属元素,如镍、钒、镉等。
2. 物理性质:废FCC催化剂的物理性质包括颜色灰黑、粒径较细、比表面积大等。
3. 环境危害:废FCC催化剂中含有的重金属元素对土壤和水体造成严重污染。
废FCC 催化剂中的油类会对空气造成污染。
1. 热解处理:将废FCC催化剂置于高温下,使其中的有机物和少量的油质燃烧殆尽,得到的产物广泛应用于水泥生产等。
2. 碱浸法:将废FCC催化剂经碱浸处理,使其中的重金属元素溶解出来,再通过沉淀、过滤等处理工艺,分离出重金属离子。
3. 微生物降解法:通过微生物的作用,降解废FCC催化剂中的有机物,减少其对环境的危害。
4. 高温还原法:将废FCC催化剂在高温下还原,使得其中的重金属元素得以回收。
5. 离子交换法:利用离子交换树脂对废FCC催化剂中的金属离子进行吸附和回收。
以上几种处理技术可以根据实际情况结合运用,以实现对废FCC催化剂的有效回收和处理。
1. 金属回收:废FCC催化剂中含有大量的重金属元素,通过适当的处理,可以将这些金属元素回收再利用。
2. 油品回收:废FCC催化剂中的油类可以通过适当的热解处理或化学处理,得到可用的油品。
3. 资源化利用:废FCC催化剂中的氧化铝、硅酸盐等物质可以经过适当处理,用于水泥生产、建筑材料等领域。
4. 再生催化剂生产:通过对废FCC催化剂的处理,可以得到一定质量的再生催化剂,用于炼油过程中的再生利用。
5. 环保材料制备:废FCC催化剂中的氧化铝等物质可以被制备成环保材料,用于环保工程。