專利名稱：：一種捕獲沉降劑及脫除油漿中催化劑固體粉末的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及沉降劑及其應(yīng)用
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別涉及一種用于脫除催化裂化油漿中催化劑固體粉末的捕獲沉降劑及利用該沉降劑脫除催化裂化油漿中催化劑固體粉末的方法。
背景技術(shù)：
：FCC(催化裂化)油漿是催化裂化過程中所產(chǎn)生的一種沸點(diǎn)大于350。C的未轉(zhuǎn)化烴類，性質(zhì)極為特殊，其中富含膠質(zhì)和瀝青質(zhì)，具有粘度高和密度大的特點(diǎn)。FCC油漿具有良好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，但是由于FCC油漿含有20009000ppm的催化劑固體粉末而使得其經(jīng)濟(jì)規(guī)模和增值利用受到很大限制。具體i現(xiàn)在以下幾個(gè)方面1、當(dāng)催化油漿作為重質(zhì)燃料油的調(diào)和組分時(shí)，如果未經(jīng)凈化，油漿中的催化劑固體粉末會(huì)使加熱爐火嘴磨損，造成加熱爐管表面嚴(yán)重積灰、熱效率下降、能耗增加等諸多問題；2、油漿是碳黑生產(chǎn)的一個(gè)重要原料來源。據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界50%以上的碳黑原料油(CBO)是FCC油漿。CBO的灰份(ASTMD-482)要求為500ppm,優(yōu)級(jí)品的灰份指標(biāo)則為300ppm或200ppm;3、油漿是延遲焦化的優(yōu)質(zhì)原料，作為焦化原料可以進(jìn)一步提高原油加工的輕質(zhì)化率，更為重要的是油漿可以用來生產(chǎn)制備石墨電極的針狀焦。也必須使油漿的灰份降到500ppm以下；4、加氫裂化的原料來源廣泛。催化油漿作為加氫裂化過程的原料時(shí)，也必須使油漿的灰份降到5OOppm以下，否則油漿夾帶的催化劑粉末會(huì)造成加氫催化劑孔堵塞、壓降增加以及催化劑失活等；5、催化油漿富含重芳烴在60%以上，經(jīng)過溶劑抽提后重質(zhì)芳烴是橡塑加工的理想填充料。但催化劑粉末的存在則會(huì)給抽提塔的操作以及溶劑回收帶來麻煩。要充分有效地利用FCC油漿，必須脫除油漿中的催化劑固體粉末?，F(xiàn)有脫除催化劑固體粉末的技術(shù)包括自然沉降法、助劑沉降法、過濾法、靜電分離法和離心分離法等。自然沉降法是最早使用的方法，僅靠重力沉降，但是由于催化劑粉末的顆粒細(xì)小(直徑在180jam之間)，油漿的粘度和比重都較大，加之雙電層的存在，所以效率低、周期長(zhǎng)，難以在工業(yè)上大規(guī)模應(yīng)用?，F(xiàn)象而不能:到理想效果。、離心分離;去ii很難處理大批量的油漿:所以并沒有工業(yè)應(yīng)用的Y介值和實(shí)例。過濾法對(duì)設(shè)備的要求很高。要求過濾裝置的濾孔很小，因而容易堵塞，需要頻繁地反沖洗。針對(duì)自然沉降法的上述缺點(diǎn)，許多文獻(xiàn)報(bào)道了添加助劑來加速沉降的方法USP4407707公開了一種脫除烴油中固體顆粒的方法，是先在烴油中加入磺酸或磺酸鹽，然后經(jīng)水洗分離出固體顆粒。在該方法中，固體顆粒不是從油中沉降出來，而是轉(zhuǎn)移到水中再沉降出來。盡管用水洗出固體顆粒有效，但由于工藝?yán)щy而阻礙了其應(yīng)用。USP4686048公開了一種脫除FCC油漿中催化劑粉末的方法，先用沸點(diǎn)低于100。C的輕油作稀釋劑稀釋油漿，再經(jīng)過濾、水洗分離出油含量約2%的催化劑粉末，通過蒸餾分離出油漿中的稀釋劑，得到低灰份的油漿。USP4919792公開的脫除FCC油漿中催化劑粉末的方法，是在FCC分餾塔底抽出的高溫油漿中加入煤、焦碳、FCC催化劑、氧化鋁或氧化硅等沉降劑，該劑能促進(jìn)催化劑粉末快速沉降而被脫除。USP5593572公開了一種脫除FCC油漿中廢催化劑粉末的方法，在油漿中加入足量的雜原子的脂肪族聚合物，進(jìn)行絮凝沉降分離。特開昭60-245696公開的方法是將FCC油漿經(jīng)重力沉降或離心分離后，取出上層清液，加入乙二醇、丙二醇、二甘醇、丙三醇等溶劑的一種或其混合物，在1500轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下攪拌乳化，在708(TC下靜置48小時(shí)，最后得的澄清油固含量低于20ppm。WO97/04042公開了用烷基酚乙氧基物作為絮凝劑，進(jìn)行沉降分離的方法，油漿中固含量可降到500ppm以下。中國(guó)專利CN1297981A公開了一種脫除催化裂化油漿中催化劑粉末的方5法，是在催化裂化油漿中加入0.05-2.0重％的胺類、脂肪類、硅油類、磺酸類磺酸鹽類之中的一種或一種以上的絮凝劑混合均勻后，在80100。C下絮凝沉降1648小時(shí)，分離出上層清液，下層絮凝液在80100。C下離心分離520分鐘后，得到離心清液，上述兩種清液作為澄清油產(chǎn)品。該專利稱能將油漿中固含量除至50ppm以下，脫除催化劑粉末后的澄清油收率達(dá)98重％以上。中國(guó)專利CN01205472A公開了一種脫除FCC油漿中催化劑粉末的組合物，該組合物含有烷基酚聚氧乙烯醚、烷基磺酸鹽、烷基硫酸鹽潤(rùn)濕劑和烷氧基化烷基本分醛樹脂、多元醇聚氧氣乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物破乳劑；該發(fā)明還提供了采用該組合物脫除FCC油漿中催化劑粉末的方法以及該組合物在脫除FCC油漿中催化劑粉末中的用途。脫除催化劑粉末后FCC油漿中的灰分可除到0.01%以下。中國(guó)專利CN01113133.0采用向催化裂化油漿中加入100-1000ppm的表面活性劑類化合物沉降助劑，均勻混和，并保持沉降罐內(nèi)油漿溫度50-120°C自然沉降12-60小時(shí)，油漿的催化劑粉末脫除率可高達(dá)70-90%。中國(guó)專利CN200510116840.5將輕質(zhì)溶劑油與催化裂化油漿混合，配成密度小于水的混合油，將含有破乳劑和絮凝劑的水與混合油分別預(yù)熱后混合，破乳，將富集了催化劑粉末的下層水分出，水量為催化裂化油漿重量的5-30重％，破乳劑用量為油漿重量的10-500ppm,絮凝劑的用量為油漿重量的10-1000ppm。以上這些現(xiàn)有技術(shù)均表明添加助劑可顯著提高沉降效果、縮短沉降時(shí)間。然而，其中也有4多的不足一是在油漿罐的沉降時(shí)間至少也需要24小時(shí)左右，甚至幾天。為了保證足夠的沉降時(shí)間，會(huì)增加油漿罐的建造場(chǎng)地和費(fèi)用，工業(yè)上較難實(shí)施。二是催化劑粉末富集的容器底部的油漿與助劑還要經(jīng)過過濾或者離心分離等手段來脫除催化劑粉末和回收油漿，這些都影響到油漿的處理量和處理成本。三是催化劑粉末富集的容器(油漿罐)底部需要頻繁進(jìn)行人工清理，除了增加工人的勞動(dòng)強(qiáng)度和油漿的損失外，也對(duì)含油廢催化劑固體粉末的環(huán)保處理帶來許多困難。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供一種用于脫除催化裂化油漿中催化劑固體粉末的捕獲沉降劑及利用該沉降劑脫除催化裂化油漿中催化劑固體粉末的方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的沉降速度慢、需要場(chǎng)地大、沉降效率低的缺陷。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案一種捕獲沉降劑，其按照重量百分比，包括烴基R季銨鹽050°/。、絮凝劑溶液040%和多元醇0-100%。其中，優(yōu)選的，按照重量百分比，所述烴基R季銨鹽25。/。、絮凝劑溶液10%和多元醇類65%。其中，優(yōu)選的，十八烷基三曱基氯化銨12%、聚丙烯酰胺1%的水溶液10%和乙二醇48%、丙三醇30%均勻混合得到捕獲沉降劑。其中，優(yōu)選的，所述烴基R季銨鹽的通式為R4N+X-，其中四個(gè)烴基R相同或者不同，X為鹵素負(fù)離子或者為酸根。其中，優(yōu)選的，所述絮凝劑溶液包括聚丙烯酰胺、聚丙烯酰胺衍生物和聚丙烯酸溶液中的一種或者幾種的混合物。其中，優(yōu)選的，所述多元醇包括一種或者多種多元醇的混合物。一種脫除油漿中催化劑固體粉末的方法，是利用上述技術(shù)方案所述捕獲沉降劑進(jìn)行脫除催化裂化油漿中催化劑固體粉末，其包括步驟第一步將捕獲沉降劑與催化裂化油漿用高剪切力的第一靜態(tài)混合器在6090。C的溫度下進(jìn)行均勻混合，制得混合物；第二步將第一步所制得的混合物與第八步送來的循環(huán)沉降劑用高剪切力的第二靜態(tài)混合器在60~90。C的溫度下進(jìn)行均勻混合，制得混合物；第三步將第二步所制得的混合物進(jìn)行沉降預(yù)處理；第四步將第三步預(yù)處理后的混合物送進(jìn)沉降罐進(jìn)行48小時(shí)的沉降，分成上下兩層，其上層是灰分小于0.05。/。w的脫固油漿，即澄清油，下層是富集催化劑固體粉末的捕獲沉降劑；第五步將第四步中沉降后所得的上層澄清油送往澄清油罐儲(chǔ)存?zhèn)溆?；第六步將第四步中沉降后所得的下層的富集催化劑固體粉末的捕獲沉降劑送入離心分機(jī)中進(jìn)行固液分離，分離成含液量小于20%的催化劑固體廢渣和催化劑粉末含量小于10%的捕獲沉降劑，經(jīng)過該離心分機(jī)分離回收的捕獲沉降劑為循環(huán)沉降劑；第七步將第六步中分離所得的循環(huán)沉降劑送入儲(chǔ)罐以備循環(huán)使用；第八步將所述儲(chǔ)罐中的循環(huán)沉降劑抽出，并與第一步所制得的混合物經(jīng)第二靜態(tài)混合器進(jìn)行混合，再進(jìn)行第二步。其中，優(yōu)選的，在第一步中，按照重量百分比，所述捕獲沉降劑的加入量為油漿量的0.1~5%。其中，優(yōu)選的，在第二步中，按照重量百分比，所述循環(huán)沉降劑加入量為油漿量的130%。其中，優(yōu)選的，在第八步中，按照重量百分比，將所述儲(chǔ)罐中的循環(huán)沉降劑按照油漿量的130%抽出。通過實(shí)施上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有的技術(shù)效果為通過添加捕獲沉降劑來加快催化劑固體粉末在FCC油漿中的沉降速度，并通過本發(fā)明中所述的一套完整的使用捕獲沉降劑的組合工藝來克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，在最小化油漿處理費(fèi)用的前提下，使FCC油漿的灰分降到0.05%w以下，為油漿的后續(xù)利用提供質(zhì)量保證。圖1為本發(fā)明實(shí)施案例提供的工藝流程圖。具體實(shí)施例方式為了更好的理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖詳細(xì)描述本發(fā)明提供的實(shí)施案例。該捕獲沉降劑包括三種成分成份一為烴基R季銨鹽。通式R4N+X-,其中四個(gè)烴基R可以相同，也可以不同，X為卣素負(fù)離子(F-、Cl-、Br-、I-),也可以是酸根(HSO-4、RCOO-等)，具體選用時(shí)可以是烴基R季銨鹽中的某一個(gè)，也可以是其中某幾個(gè)烴基R季銨鹽的混合物。烴基R季銨鹽在本發(fā)明中的作用是消除或者減小催化劑固體粉末的雙電層，并吸附催化劑固體粉末，使催化劑固體粉末盡快絮凝沉降。烴基R季銨鹽在本發(fā)明組合物中的比例可為0~50%。成份二為用作絮凝劑的聚丙烯酰胺、聚丙烯酰胺衍生物或聚丙烯酸等的水溶液。其作用是消除或者減小催化劑固體粉末的雙電層，使催化劑固體粉末盡快絮凝沉降。該成份在本發(fā)明組合物中的比例可為040%;成份三為多元醇類，具體選用時(shí)可以是多元醇中的某一個(gè)，也可是多元醇中某幾個(gè)的混合物。該成份的作用是溶解本發(fā)明組合物中成份一和成份二，并消除或者減小催化劑固體粉末的雙電層，使催化劑固體粉末盡快絮凝沉降。該成份在本發(fā)明組合物中的比例可為0~100%。與同類油漿固體粉末絮凝沉降劑相比，本發(fā)明涉及的捕獲沉降劑采用了復(fù)合配方，除了破壞催化劑固體粉末周圍的雙電層、減少油漿與固體粉末間的吸引力，還能取代油漿而吸附催化劑固體粉末，并與之一同從油漿中沉降下來。本發(fā)明涉及的捕獲沉降劑是非油溶性的，沉降時(shí)間短，固體粉末脫除干凈徹底，兩相界面清晰，沉降分離后沒有中間的油/劑混合層，所以油漿收率高。實(shí)施例一按照重量百分比，將十八烷基三曱基氯化銨8%、十六烷基三曱基氯化銨10%、十二烷基三曱基氯化銨17%和乙二醇65%均勻混合得到捕獲沉降劑。實(shí)施例二按照重量百分比，將十八烷基三曱基氯化銨10%、十六烷基三曱基氯化銨15%和乙二醇60%和丙二醇15%均勻混合得到捕獲沉降劑。實(shí)施例三按照重量百分比，將十八烷基三曱基氯化銨12%、聚丙烯酰胺1%的水溶液10%以及乙二醇48%與丙三醇30%均勻混合得到捕獲沉降劑。本發(fā)明實(shí)施案例還提供一種脫除油漿中催化劑固體粉末的方法，利用上述實(shí)施案例所述捕獲沉降劑進(jìn)行脫除催化裂化油漿中催化劑固體粉末，能加快催化裂化油漿中催化劑固體粉末從油漿中沉降分離出來的速度，有效降低油漿的灰分或可過濾顆粒。如圖l所示，其包括步驟1、將捕獲沉降劑從罐B中用泵C抽出，并與經(jīng)泵A送來的FCC油漿用高剪切力的靜態(tài)混合器D在6090°C的溫度下制得均勻的混合物，本步驟中捕獲沉降劑的加入量為0.1~5%，優(yōu)選0.2%;2、將步驟1所制得的混合物與步驟9送來的循環(huán)沉降劑用高剪切力的靜態(tài)混合器E在6090。C的溫度下制得均勻的混合物，循環(huán)沉降劑加入量為油9漿130%,優(yōu)選20%;3、將步驟2所制得的混合物進(jìn)設(shè)備F進(jìn)行沉降預(yù)處理；4、將步驟3預(yù)處理后的混合物進(jìn)沉降罐G和H進(jìn)行4~8小時(shí)的沉降，分成上下兩層，上層是灰分小于0.05%w的脫固油漿，亦稱澄清油，下層是富集催化劑固體粉末的捕獲沉降劑；5、將步驟4中沉降后所得的上層澄清油用泵I抽出并送往澄清油罐儲(chǔ)存?zhèn)溆茫?、將步驟4中沉降后所得的下層的富集催化劑固體粉末的捕獲沉降劑用泵J抽出并送入臥式離心分機(jī)K中進(jìn)行固液分離，分離成含液量小于20%的催化劑固體廢渣和催化劑粉末含量小于10%的捕獲沉降劑。經(jīng)過離心機(jī)分離回收的捕獲沉降劑在本發(fā)明中稱謂"循環(huán)沉降劑"；7、將步驟6中分離所得的催化劑固體廢渣，用斗車運(yùn)到專門的地方進(jìn)行處理；8、將步驟6中分離所得的循環(huán)沉降劑送入儲(chǔ)罐L以備循環(huán)使用；9、將儲(chǔ)罐L中的循環(huán)沉降劑用泵M按含固油漿的l~30%w，優(yōu)選20%w抽出，并與步驟1所制得的混合物經(jīng)靜態(tài)混合器E進(jìn)行混合，即再進(jìn)行步驟2。試驗(yàn)結(jié)果表明，在催化裂化油漿中按0.1~5%w加注本發(fā)明中的捕獲沉降劑，并采用本發(fā)明中所描述的組合工藝，在6090。C的溫度條件下，經(jīng)過4~24小時(shí)的沉降，油漿的灰分可降低90%以上，或者降到0.05%以下。典型試驗(yàn)數(shù)據(jù)如實(shí)例13所示。實(shí)例1:捕獲沉降劑效杲試驗(yàn)數(shù)據(jù)油漿來源中國(guó)石化A分公司試驗(yàn)油樣催化裂化油漿試驗(yàn)時(shí)間2008年11月油漿比重1.03樣品灰分w%脫除率w%沉降時(shí)間小時(shí)沉降溫度°C<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>以上對(duì)本發(fā)明實(shí)施案例所提供的一種用于脫除催化裂化油漿中催化劑固體粉末的捕獲沉降劑及利用該沉降劑脫除催化裂化油漿中催化劑固體粉末的方法進(jìn)行了詳細(xì)介紹，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本^L明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。權(quán)利要求1、一種捕獲沉降劑，其特征在于，按照重量百分比，包括烴基R季銨鹽0～50％、絮凝劑溶液0～40％和多元醇0～100％。2、如權(quán)利要求1所述捕獲沉降劑，其特征在于，按照重量百分比，包括所述烴基R季銨鹽25%、絮凝劑溶液10%和多元醇類65%。3、如權(quán)利要求1所述捕獲沉降劑，其特征在于，按照重量百分比，包括十八烷基三曱基氯化銨12%、聚丙烯酰胺1%的水溶液10%和乙二醇48%、丙三醇30%均勻混合得到捕獲沉降劑。4、如權(quán)利要求1或2所述捕獲沉降劑，其特征在于，所述烴基R季銨鹽的通式為R4N+X-,其中四個(gè)烴基R相同或者不同，X為鹵素負(fù)離子或者為酸根。5、如權(quán)利要求1或2所述捕獲沉降劑，其特征在于，所述絮凝劑包括聚丙烯酰胺、聚丙烯酰胺衍生物或聚丙烯酸的一種或者幾種的混合物。6、如權(quán)利要求1或2所述捕獲沉降劑，其特征在于，所述多元醇包括一種或者多種多元醇的混合物。7、一種脫除油漿中催化劑固體粉末的方法，其特征在于，利用上述權(quán)利要求1所述捕獲沉降劑進(jìn)行脫除催化裂化油漿中催化劑固體粉末，其包括步驟第一步將捕獲沉降劑與催化裂化油漿用高剪切力的第一靜態(tài)混合器在6090。C的溫度下進(jìn)行均勻混合，制得混合物；第二步將第一步所制得的混合物與第八步送來的循環(huán)沉降劑用高剪切力的第二靜態(tài)混合器在60~90。C的溫度下進(jìn)行均勻混合，制得混合物；第三步將第二步所制得的混合物進(jìn)行沉降預(yù)處理；第四步將第三步預(yù)處理后的混合物送進(jìn)沉降罐進(jìn)行48小時(shí)的沉降，分成上下兩層，其上層是灰分小于0.05。/。w的脫固油漿，即澄清油，下層是富集催化劑固體粉末的捕獲沉降劑；第五步將第四步中沉降后所得的上層澄清油送往澄清油罐儲(chǔ)存?zhèn)溆?；第六步將第四步中沉降后所得的下層的富集催化劑固體粉末的捕獲沉降劑送入離心分機(jī)中進(jìn)行固液分離，分離成含液量小于20%的催化劑固體廢渣和催化劑粉末含量小于10%的捕獲沉降劑，經(jīng)過該離心分機(jī)分離回收的捕獲沉降劑為循環(huán)沉降劑；第七步將第六步中分離所得的循環(huán)沉降劑送入儲(chǔ)罐以備循環(huán)使用；第八步將所述儲(chǔ)罐中的循環(huán)沉降劑抽出，并與第一步所制得的混合物經(jīng)第二靜態(tài)混合器進(jìn)行混合，再進(jìn)行第二步。8、如權(quán)利要求6所述脫除油漿中催化劑固體粉末的方法，其特征在于，在第一步中，按照重量百分比，所述捕獲沉降劑的加入量為油漿量的0.15%。9、如權(quán)利要求6所述脫除油漿中催化劑固體粉末的方法，其特征在于，在第二步中，按照重量百分比，所述循環(huán)沉降劑加入量為油漿量的130%。10、如權(quán)利要求6所述脫除油漿中催化劑固體粉末的方法，其特征在于，在第八步中，按照重量百分比，將所述儲(chǔ)罐中的循環(huán)沉降劑按照油漿量的1~30%抽出。全文摘要本發(fā)明提供一種捕獲沉降劑及脫除油漿中催化劑固體粉末的方法，該種捕獲沉降劑按照重量百分比，包括烴基R季銨鹽0～50％、絮凝劑溶液0～40％和多元醇0～100％。通過添加捕獲沉降劑來加快催化劑固體粉末在FCC油漿中的沉降速度，并通過本發(fā)明中所述的一套完整的使用捕獲沉降劑的組合工藝來克服現(xiàn)有FCC油漿脫固技術(shù)中的不足，在最小化油漿處理費(fèi)用的前提下，使FCC油漿的灰分降到0.05％w以下，為油漿的后續(xù)利用提供質(zhì)量保證。文檔編號(hào)B01D21/01GK101670199SQ200910190490公開日2010年3月17日申請(qǐng)日期2009年9月21日優(yōu)先權(quán)日2009年9月21日發(fā)明者段華山申請(qǐng)人:段華山