專利名稱：一種微粒催化劑的預處理方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種微粒催化劑的預處理方法，特別是適用于沸騰床固體微粒催化劑
的預處理方法。
背景技術：
為了將固體催化劑裝入反應器，通常采用將催化劑從反應器頂部通過特殊的加料
漏斗直接倒入反應器中的方法。這樣裝入的固體催化劑在下落時產生的物理沖擊會使催化
劑粉末化或破裂，從而造成催化劑的損失，而且反應器也往往不能得到均一的壓力狀態(tài)。同
時產生的粉塵會造成很大的危害，需要配套專用的除塵設備。
抑制催化劑裝填時催化劑粉末化或破裂的方法的實例包括如下 日本專利JP05-031351A公開了一種在從反應器的上部通過使催化劑下落而裝填
催化劑時，將一種形狀和厚度基本不會影響催化劑下落的索式物質插入到反應器內部的方
法。日本專利JP09-141084A首先在反應器中填充液體，然后裝填固體催化劑，之后從反應
器中除去液體；日本專利JP10-277381A在裝填固體催化劑前，在反應器中裝填干冰，然后
裝填催化劑，再通過蒸發(fā)除去干冰。CN200410078600. 6介紹了通過使用漏斗使催化劑下落
到固定床反應器的管內的催化劑裝填方法，其中漏斗的至少一部分是網。 JP2852712B公開了提高催化劑機械強度的方法用具有解聚性能的有機聚合物
在催化劑表面對催化劑進行涂覆。但是，對所有催化劑進行均勻的涂覆是困難的，而且即使
催化劑強度整體得到提高，催化劑強度仍然不同。涂覆對降低壓力損失有一定效果，但這一
方法在為各反應管提供均一的壓力損失方面遠不能令人滿意。 以上的解決方法或者需要特殊的設備，或者方法繁瑣，或者成本過高，都不能很好 的解決固體微粒催化劑的裝填問題。同時對于使用固體微粒催化劑的沸騰床反應器來說， 還存在新的問題。如中國專利CN02109404中介紹的沸騰床反應器中使用粒徑0. 1 0. 2mm 的催化劑，即使在催化劑裝填過程中能夠較好的抑制催化劑的碰撞損失和粉塵危害，但由 于催化劑顆粒極小，在裝置進行干燥、氫氣置換和氣密過程中，也很容易由于裝置進氣量的 波動掉入氣液分配器和管線中，甚至可能帶出反應器，造成催化劑帶出損失、以及氣液分配 器和管線的堵塞。因此，需要開發(fā)新的催化劑預處理方法或裝填技術，在解決催化劑裝填過 程中的粉末化和破損嚴重問題的同時，解決反應器開工過程中的催化劑帶出損失以及氣液 分配器和管線的堵塞問題。

發(fā)明內容
針對現有技術的不足，本發(fā)明提供一種微粒催化劑的處理方法，尤其是適用于沸 騰床微粒催化劑的預處理方法。該方法能夠減少微粒催化劑在裝填過程中的碰撞損失，尤 其是能夠解決微粒催化劑在裝置氫氣置換和氣密的過程中掉入氣液分布器中或帶出反應 器，造成損失和堵塞的問題。
本發(fā)明的微粒催化劑的預處理方法包括
(1)將干燥的微粒催化劑按體積比o.5 : i 3 : i加入熔化的蠟中，攪拌使二者
混合均勻，在攪拌的同時通入置換氣將其中溶解的空氣置換干凈； (2)將步驟(1)得到的混合物通過造粒形成蠟球，蠟球的粒徑為4 6mm ; (3)待蠟球冷卻后，直接包裝待用。 其中步驟(1)中所述的微粒催化劑的粒徑一般為0. 04 0. 8mm，優(yōu)選為0. 1 0.5mm。所使用的蠟的熔點一般為8(TC 120°C。微粒催化劑與熔化的蠟的體積比一般為
0.5 : i 3 : i，優(yōu)選為i : i 2 : i。所述的置換氣是指氮氣或氫氣。 步驟(2)中的造粒過程可以選擇任何能夠使固體微粒催化劑與蠟的混合物形成
球狀物的方法。 本發(fā)明的催化劑處理方法特別適用于沸騰床反應器使用的固體微粒催化劑的預 處理。因為沸騰床反應器使用的催化劑粒徑較小，并且裝填量不到100%，一般為35 75%，因此可以加入一定比例熔化的蠟混合后制成顆粒。經過本發(fā)明方法預處理后的催化 劑可以按照正常的方式進行催化劑的裝填，催化劑裝填完畢后，依次進行吹掃、氮氣置換、 氮氣氣密和氫氣置換和氣密。開工時，從沸騰床反應器底部打入溫度為8(TC 12(TC的柴 油，將包裹催化劑的蠟熔化后，即可切換硫化油，按正常的開工程序進行開工。
與現有技術相比較，本發(fā)明具有以下優(yōu)點 (1)由于催化劑外面包裹著一層蠟，在運輸和裝填過程中可以最大限度減少因物
理沖擊造成的催化劑粉末化和破裂，在較大程度上抑制粉塵的發(fā)生和危害。
(2)由于經蠟包裹處理后的催化劑微粒顆粒適中，在裝置的置換和氣密過程中不
會帶出反應器，也不會堵塞分配器，從而可以避免催化劑顆粒在裝置開工過程中的帶出跑
損或造成堵塞。 (3)由于催化劑成球過程中沒有發(fā)生吸水現象，并且催化劑被蠟包裹后在運輸和 裝填過程中不會吸水，故開工過程中不需要進行催化劑干燥。


圖1為本發(fā)明的蠟與催化劑的混合物造粒工藝流程示意圖。
具體實施例方式
下面以圖1為例，說明本發(fā)明方法步驟(2)中的造粒過程。催化劑和蠟在原料混 合罐中混合均勻后，通過泵送入成球器中，成球器采用特殊的噴嘴，物料在經過噴嘴后能形 成均勻度高的蠟球粒。其中噴嘴的孔徑為0. 5 3mm，一般為1 2mm。為獲得粒度均一的 蠟球粒，噴嘴進料速度要控制在20 50cm/s， 一般為30 40cm/s。為保證球形度高，并且 避免蠟球碰撞時粘連，噴嘴出口溫度要適宜，溫度控制在比所選蠟的熔點高5 15t:，一般 為8 12t:。同時需要在成球器中注入冷卻介質將蠟球粒冷卻，保證成球均勻，不粘連。冷 卻介質溫度在10 5(TC，一般為15 35°C。形成的蠟球粒進入分離器篩選，合格的蠟球 粒經過干燥后進行包裝，不合格的重新返回原料混合罐進行熔化。其中所述的冷卻介質為 水，所述的干燥溫度為50 IO(TC。 優(yōu)選將本發(fā)明的催化劑預處理方法與催化劑生產過程結合起來。在催化劑的生產 過程中，當催化劑燒制完成后，就可以按本發(fā)明的方法對催化劑進行處理。具體的技術方案為催化劑燒制完成后，冷卻降溫至80°C 120°C ;接著將催化劑與熔化的蠟在原料混合罐
中混合均勻，蠟的熔點最好為8(TC 12(TC，催化劑與蠟體積比為0.5 : 1 3 : l，優(yōu)選為
i : i 2 : i。注意催化劑與蠟混合時攪拌速度不要太快，以10 80轉/分為宜，優(yōu)選
為20 50轉/分，以免對催化劑造成破壞。接下來就可以通過上述的催化劑造粒過程，完 成造粒過程。通常造粒后的小球粒徑為4 6mm。經過預處理后合格的催化劑包裝后運至 裝置現場待裝。 經過本發(fā)明方法處理后的催化劑的裝填過程較為簡單?？梢源蜷_反應器頂部封 頭，直接用漏斗將處理后的催化劑倒入反應器中，待催化劑全部裝入反應器后，蓋上加料 口。在裝置進硫化油前用溫度為80°C 12(TC柴油置換出包裹催化劑的蠟后，即可按正常 的開工程序進行開工。
比較例1 反應器容積為4L的沸騰床反應器，催化劑裝填量為2L，粒徑為0. 2mm。催化劑燒 制完成后冷卻至12(TC后，立即放入干燥皿中冷卻待用。打開反應器上蓋，通過漏斗將催化 劑直接裝入反應器中，裝劑過程中不斷有催化劑粉末揚起，需要帶防護口罩，十分不便。裝 置按正常程序升溫、硫化、運轉試驗。整個試驗過程中發(fā)現在裝置氣密時，升壓過程中容易 形成節(jié)涌，有少量的催化劑帶出。并且停工后發(fā)現噴嘴局部有催化劑沉積。
實施例1 反應器容積為4L的沸騰床反應器，催化劑裝填量為2L，粒徑為0. 2mm。催化劑燒 制完成后冷卻至ll(TC后，加入1L熔化的58號的蠟中，蠟的熔點58t:，加熱至9(TC。 二者 混合均勻后，進入成球器，其中噴嘴孔徑1. 2mm，進料速度30cm/s，噴嘴出口溫度66°C ，冷卻 介質溫度25t:，制成粒徑為4. 5mm的小球。 將制成的蠟球粒直接裝入反應器中，裝劑過程中沒有催化劑粉塵。反應器經過置 換和氣密后，升溫至5(TC后開始進重柴，繼續(xù)升溫至IO(TC后恒溫置換出包裹催化劑的蠟 后，換入硫化油進行硫化。整個過程非常順利，沒有出現堵塞的現象。裝置停運后拆開反應 器發(fā)現底部噴嘴非常干凈。
實施例2 過程同實施例l，蠟的牌號是54號，熔點54t:，催化劑與蠟(熔化)的體積比 0. 5 : 1，噴嘴孔徑1. Omm，造粒粒徑4mm。 將制成的蠟球粒直接裝入反應器中，裝劑過程中沒有催化劑粉塵。反應器經過置 換和氣密后，升溫至5(TC后開始進重柴，繼續(xù)升溫至IO(TC后恒溫置換出包裹催化劑的蠟 后，換入硫化油進行硫化。整個過程非常順利，沒有出現堵塞的現象。裝置停運后拆開反應 器發(fā)現底部噴嘴非常干凈。
實施例3 過程同實施例1，蠟的牌號是RP-3特種蠟，熔點IO(TC，催化劑與蠟(熔化)的體 積比3 : l，噴嘴孔徑1. 5mm，造粒粒徑5. 5mm。 將制成的蠟球粒直接裝入反應器中，裝劑過程中沒有催化劑粉塵。反應器經過置 換和氣密后，升溫至IO(TC后開始進重柴，繼續(xù)升溫至13(TC后恒溫置換出包裹催化劑的蠟 后，換入硫化油進行硫化。整個過程非常順利，沒有出現堵塞的現象。裝置停運后拆開反應 器發(fā)現底部噴嘴非常干凈。
權利要求
一種微粒催化劑的預處理方法，包括如下步驟(1)將干燥的微粒催化劑按體積比0.5∶1～3∶1加入熔化的蠟中，攪拌使二者混合均勻，在攪拌的同時通入置換氣將其中溶解的空氣置換干凈；(2)將步驟(1)得到的混合物通過造粒形成蠟球，蠟球的粒徑為4～6mm；(3)待蠟球冷卻后，直接包裝待用。
2. 根據權利要求1所述的預處理方法，其特征在于所述的體積比為0.5 : 1 3 : 1。
3. 根據權利要求1所述的預處理方法，其特征在于所述的蠟的熔點為80°C 120°C。
4. 根據權利要求1所述的預處理方法，其特征在于所述的微粒催化劑的粒徑為0. 04 0. 8mm。
5. 根據權利要求4所述的預處理方法，其特征在于所述的微粒催化劑的粒徑為0. 1 0. 5mm。
6. 根據權利要求1所述的預處理方法，其特征在于所述的蠟球的粒徑為4 6mm。
7. 根據權利要求1所述的預處理方法，其特征在于所述的置換氣為氮氣或氫氣。
8. 按照權利要求l所述的預處理方法，其特征在于步驟(2)中所述的混合物造粒過程為催化劑和蠟在原料混合罐中混合均勻后，通過泵送入成球器中，物料在經過噴嘴后形成均勻度高的蠟球粒；其中所述噴嘴的孔徑為0. 5 3mm，噴嘴進料速度控制在20 50cm/s。
9. 按照權利要求8所述的預處理方法，其特征在于，所述噴嘴的孔徑為1 2mm，噴嘴進料速度控制在30 40cm/s。
10. 按照權利要求8所述的預處理方法，其特征在于，所述噴嘴的出口溫度比蠟的熔點高5 15°C。
11. 按照權利要求8所述的預處理方法，其特征在于，成球時往成球器中注入冷卻介質將蠟球粒冷卻，冷卻介質溫度為10 50°C。
12. 按照權利要求11所述的預處理方法，其特征在于，所述的冷卻介質為水。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種微粒催化劑的預處理方法。本發(fā)明方法將粒徑為0.04～0.8mm的微粒催化劑按體積比0.5∶1～3∶1加入熔化的蠟中，混合均勻，并通過造粒使得到的混合物形成粒徑為4～6mm的蠟球。本發(fā)明方法處理后的微粒催化劑顆粒適中，可以有效避免催化劑在裝填過程中的碰撞損失和粉塵對環(huán)境的危害，同時還能夠避免裝置在開工過程中催化劑堵塞管線和噴嘴的問題，且開工過程中不需要進行催化劑干燥。本發(fā)明的處理方法操作簡單易行，不需特殊設備，因而特別適用于沸騰床加氫工藝所使用的微粒催化劑的預處理過程。
文檔編號B01J33/00GK101722053SQ200810228380
公開日2010年6月9日 申請日期2008年10月28日 優(yōu)先權日2008年10月28日
發(fā)明者劉建錕, 方向晨, 楊濤, 胡長祿, 葛海龍, 賈麗 申請人:中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院