專(zhuān)利名稱(chēng)：催化重整再生氣脫氯劑及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種脫氯劑，特別是在高溫及變溫條件下從混合工業(yè)氣體脫除HCl的催化重整再生氣脫氯劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
在石油煉制工業(yè)中，催化重整工藝的重整催化劑在使用過(guò)程中活性會(huì)逐步衰退，需要定時(shí)再生，以恢復(fù)其活性。在再生過(guò)程中，需用再生介質(zhì)有機(jī)氯化物(如四氯化碳等)對(duì)催化劑進(jìn)行氧氯化，氧氯化過(guò)程進(jìn)行中或結(jié)束后，部分殘余的有機(jī)氯化物在高溫條件下被轉(zhuǎn)化為HCl，后者隨同再生后的氣體流入后續(xù)系統(tǒng)的管道和設(shè)備，對(duì)管道和設(shè)備造成腐蝕，或者放空后污染大氣。
處理或脫除HCl的傳統(tǒng)辦法是采用液體堿液(NaOH或NaCO3溶液)在堿洗塔中洗滌再生氣體，洗滌后的氣體循環(huán)使用或者放空。此方法稱(chēng)為堿洗工藝。在長(zhǎng)期的工業(yè)運(yùn)行實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，該工藝存在如下缺陷或問(wèn)題。
1.工藝設(shè)備寵雜，設(shè)備一次性投資較大；2.操作控制過(guò)程復(fù)雜，堿液濃度、堿洗溫度等工藝指標(biāo)不容易平穩(wěn)控制，容易出現(xiàn)冒塔、堵塔等事故；3.HCl脫除效果不佳，常有殘余的HCl進(jìn)入后續(xù)系統(tǒng)，造成后系統(tǒng)設(shè)備和管道腐蝕或者污染大氣。
4.液體強(qiáng)堿對(duì)設(shè)備是強(qiáng)腐蝕劑，對(duì)人工操作是一種危險(xiǎn)因素。
5.廢渣、廢液的處理易造成三廢處理問(wèn)題，對(duì)環(huán)境造成危害。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一高效、高性能的催化重整再生氣脫氯劑及其制造方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)，本發(fā)明通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種催化重整再生氣體脫氯劑，其特征在于，該脫氯劑含有下列質(zhì)量百分比的化學(xué)原料Ca(OH)2或CaO 30％～60％，MgCO3或MgO 20％～30％，K2CO3或KOH 10％～15％；多孔沸石或硅鋁粘土5％～15％，鋁膠粉或硅溶膠5％～15％，原料的總和為100％。
上述催化重整再生氣體脫氯劑的制備方法包括下列步驟1)將配方或化學(xué)組成固體的化學(xué)原料磨碎至200目以下，在混料機(jī)中充分混合均勻，液態(tài)原料則按重量比例配制；2)將混合后的粉料放入轉(zhuǎn)動(dòng)的成球機(jī)中，通過(guò)成球機(jī)的不斷滾動(dòng)，滾動(dòng)過(guò)程中加入水或液態(tài)粘合劑，使物料滾動(dòng)形成球形顆粒，當(dāng)球形顆粒為φ3～φ6mm時(shí)，取出放置8小時(shí)；3)放置后的球形顆粒放置于烘房進(jìn)行干燥，然后到轉(zhuǎn)窯或焙燒爐中焙燒，焙燒溫度為400℃～600℃，時(shí)間4小時(shí)，然后包裝即得成品。
本發(fā)明的催化重整再生氣體脫氯劑按照上述配方和制造方法形成的產(chǎn)品物性指標(biāo)應(yīng)為外觀暗紅或淡紅色球體，粒度φ3～6mm，強(qiáng)度50～100N/粒，磨耗0.2％～1.2％，堆積密度0.75～0.95kg/L，比表面積60～120m2/g，孔容0.5～0.8ml/g，氯容30～40％。
本發(fā)明的脫氯劑具有凈化度好、氯容高、使用周期長(zhǎng)、抗碳酸化能力強(qiáng)(即抗水汽和CO2的共同影響)、使用過(guò)程及使用后不結(jié)塊的優(yōu)點(diǎn)。與現(xiàn)有的堿洗工藝相比，該方法有如下優(yōu)點(diǎn)1.設(shè)備投資省，用一個(gè)脫氯劑罐體即可代替成套堿洗設(shè)備；2.操作簡(jiǎn)單方便，裝置運(yùn)行中只需要每幾天做一次罐體出口氣體的HCl含量分析；3.HCl脫除效果好，出口指標(biāo)可以達(dá)到0.5ppm以下；
4.脫氯劑固體本身無(wú)毒、無(wú)腐蝕性，人工操作方便安全，只需要定期更換脫氯劑；5.廢脫氯劑的處理不污染或危害環(huán)境，簡(jiǎn)單處理時(shí)只須作為一般工業(yè)垃圾填埋，廢物利用時(shí)可以磨碎(或者磨碎)后作筑路填充物。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合發(fā)明人給出的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作更進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
本發(fā)明的脫氯劑含有下列質(zhì)量百分比的化學(xué)原料Ca(OH)2或CaO 30％～60％，MgCO3或MgO 20％～30％，K2CO3或KOH 10％～15％；多孔沸石或硅鋁粘土5％～15％，鋁膠粉或硅溶膠5％～15％，原料的總和為100％。
鈣化合物和鎂化合物為主要活性組分，鉀化合物為助活性組分；多孔沸石(人工合成或天然采掘)、硅鋁粘土為載體或分散劑；鋁膠粉或硅溶膠為粘結(jié)劑或補(bǔ)強(qiáng)劑。
上述催化重整再生氣體脫氯劑的制備方法包括下列步驟1)將配方或化學(xué)組成固體的化學(xué)原料磨碎至200目以下，在混料機(jī)中充分混合均勻，液態(tài)原料則按重量比例配制；2)將混合后的粉料放入轉(zhuǎn)動(dòng)的成球機(jī)中，通過(guò)成球機(jī)的不斷滾動(dòng)，滾動(dòng)過(guò)程中加入水或液態(tài)粘合劑，使物料滾動(dòng)形成球形顆粒，當(dāng)球形顆粒為φ3～φ6mm時(shí)，取出放置8～12小時(shí)(養(yǎng)生)；3)放置后的球形顆粒放置于烘房進(jìn)行干燥，然后到轉(zhuǎn)窯或焙燒爐中焙燒，焙燒溫度為400℃～600℃，時(shí)間4小時(shí)，然后包裝即得成品。
本發(fā)明的脫氯劑按照上述配方和制造方法形成的產(chǎn)品物性指標(biāo)應(yīng)為外觀暗紅或淡紅色球體，粒度φ3～6mm，強(qiáng)度50～100N/粒，磨耗0.2％～1.2％，堆積密度0.75～0.95kg/L，比表面積60～120m2/g，孔容0.5～0.8ml/g，氯容30～40％。
本發(fā)明的催化重整再生氣體脫氯劑用于催化重整再生氣體中HCl的脫除，其使用范圍包括IFP-I型重整再生工藝，IFP-II型重整再生工藝，UOP型重整再生工藝，其他型式的重整再生工藝。在催化重整再生氣處理工藝中應(yīng)滿(mǎn)足的操作條件為壓力常壓～5.0MPa，溫度200～550℃，空速500～2000h-1；允許氣體中CO2含量小于1.0％，O2含量小于20％，水汽含量小于1％，HCl含量小于1000ppm(V)。
本發(fā)明的催化重整再生氣體脫氯劑在使用過(guò)程對(duì)氣體中HCl含量的檢測(cè)(包括脫氯劑罐進(jìn)、出口HCl含量)一般采用“硫氰酸汞分光光度比色法”，或者采用“HCl氣體比色管檢測(cè)法”。前者方法檢測(cè)精度可達(dá)0.01ppm；后者的檢測(cè)精度可達(dá)0.5ppm，但檢測(cè)速度快。脫氯劑使用后氯容量的測(cè)定采用“硫氰酸汞分光光度比色法”。
以下是發(fā)明人給出的實(shí)施例，需要說(shuō)明的是，本發(fā)明不限于這些實(shí)施例，只要在上述配方范圍，均能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的目的。
制備實(shí)施例1將Ca(OH)250kg、MgO 20kg、K2CO310kg、多孔沸石10kg、鋁膠粉和10kg混合后置于轉(zhuǎn)盤(pán)式制球機(jī)中轉(zhuǎn)動(dòng)，用去離子水逐步噴灑，使物料逐漸成球，當(dāng)粒徑為φ3～6mm時(shí)出盤(pán)裝袋，靜置8h后烘干，在600℃溫度下焙燒4h，即獲得本發(fā)明的脫氯劑成品。該脫氯劑的穿透氯容為32.6％.
制備實(shí)施例2將CaO 40kg、MgCO330kg、KOH 10kg、多孔沸石15kg、硅溶膠5kg配混后按實(shí)施例1的制備方法進(jìn)行。該脫氯劑的穿透氯容為35.2％。
制備實(shí)施例3將Ca(OH)245kg、MgCO325kg、K2CO310kg、多孔沸石8kg、硅鋁土7kg、鋁膠粉5kg配混后，按實(shí)施例1的制備方法執(zhí)行。該脫氯劑的穿透氯容為39.7％。
制備實(shí)施例4
以Ca(OH)替代CaO，以K2CO3替代KOH，其余同實(shí)施例3，該脫氯劑的穿透氯容為35.5％。
制備實(shí)施例5本實(shí)施例與實(shí)施例3所不同的是，在焙燒溫度400℃條件下形成脫氯劑成品。該脫氯劑的穿透氯容為33％。
上述制備實(shí)施例還可以例舉許多，這里不再一一例舉，經(jīng)多次實(shí)際實(shí)驗(yàn)和小批量試制結(jié)果表明，只要在本申請(qǐng)的配方和方法規(guī)定的參數(shù)范圍，均能夠得到本申請(qǐng)的脫氯劑，其穿透氯容均在30～40％之間。
對(duì)比實(shí)施例1申請(qǐng)人按照“實(shí)施例3”的制備方法共生產(chǎn)100噸脫氯劑，其粒度φ3～5mm，堆積密度0.78～0.85kg/L，強(qiáng)度50～80N/粒，磨耗0.2％。在同等試驗(yàn)條件下，對(duì)比專(zhuān)利CN 030010697脫氯劑，本脫氯劑的氯容為大于30％，而CN 030010697的脫氯劑的氯容僅為8％～10％。
使用實(shí)施例1將“實(shí)施例3”生產(chǎn)的脫氯劑，首次試用于一套600kt/a的IFP-I型催化重整工藝裝置，脫氯罐裝填脫氯劑8.67t。該裝置的主要工藝參數(shù)為壓力1.0～2.0MPa，溫度200～520℃(變溫)，空速≤2000h-1，原料氣中水蒸汽含量1000～3000ppm，O2含量≤20％，CO2含量≤1％(變化)，HCl含量20～120ppm。本脫氯劑在此工藝條件下共使用了116天。
使用實(shí)施例2按照“實(shí)施例3”兩次生產(chǎn)脫氯劑10t，產(chǎn)品物性指標(biāo)同“對(duì)比實(shí)施例1”。在“使用實(shí)施例1”的裝置和工藝條件下，本脫氯劑裝填量9.12噸，共有效使用112天。
使用實(shí)施例3按照“實(shí)施例3”第三次生產(chǎn)脫氯劑10噸，產(chǎn)品物性指標(biāo)同“對(duì)比實(shí)施例1”。在“使用實(shí)施例1”的裝置和工藝條件下，本脫氯劑裝填量9.25t，共有效使用134天。
設(shè)計(jì)實(shí)施例1根據(jù)一套1.20Mt/a IFP-II催化重整工藝的設(shè)計(jì)，使用本發(fā)明的脫氯劑的設(shè)計(jì)參數(shù)為壓力1～5.0MPa，溫度500～580℃，空速小于2000h-1，原料氣中水汽0.5～1％，CO21％，O2＜20％，HCl＜1000ppm。脫氯劑總裝量50m3，分裝入兩個(gè)脫氯罐。兩罐間可并連可串連。半年左右更換一次脫氯劑。
本發(fā)明的脫氯劑已經(jīng)成功應(yīng)用于IFP-I型工藝，并為IFP-II型工藝提供設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的脫氯劑不同于其他脫氯劑，在同等工藝條件下，本脫氯劑具有凈化度好、氯容高、使用周期長(zhǎng)、抗碳酸化能力強(qiáng)(即抗水汽和CO2的共同影響)、使用過(guò)程及使用后不結(jié)塊的優(yōu)點(diǎn)。與其他專(zhuān)利脫氯劑相比，使用工藝條件不同。其他脫氯劑只用于催化重整預(yù)加氫原料氣(或油氣)中HCl脫除，工藝條件(原料氣組成，溫度，壓力)完全不同。
權(quán)利要求
1.一種催化重整再生氣體脫氯劑，其特征在于，該脫氯劑含有下列質(zhì)量百分比的化學(xué)原料Ca(OH)2或CaO 30％～60％，MgCO3或MgO 20％～30％，K2CO3或KOH 10％～15％；多孔沸石或硅鋁粘土5％～15％，鋁膠粉或硅溶膠5％～15％，原料的總和為100％。
2.實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述的脫氯劑的制備方法，其特征在于，包括下列步驟1)將權(quán)利要求1的固體的化學(xué)原料磨碎至200目以下，在混料機(jī)中充分混合均勻，液態(tài)原料則按重量比例配制；2)將混合后的粉料放入轉(zhuǎn)動(dòng)的成球機(jī)中，通過(guò)成球機(jī)的不斷滾動(dòng)，滾動(dòng)過(guò)程中加入水或液態(tài)粘合劑，使物料滾動(dòng)形成球形顆粒，當(dāng)球形顆粒為φ3mm～φ6mm時(shí)，取出放置8小時(shí)；3)放置后的球形顆粒放置于烘房進(jìn)行干燥，然后到轉(zhuǎn)窯或焙燒爐中焙燒，焙燒溫度為400℃～600℃，時(shí)間4小時(shí)，然后包裝即得成品。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種催化重整再生氣體脫氯劑及其制備方法，該脫氯劑含有下列質(zhì)量百分比的化學(xué)原料Ca(OH)
文檔編號(hào)C10G70/00GK1800310SQ20051012450
公開(kāi)日2006年7月12日 申請(qǐng)日期2005年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月7日
發(fā)明者李生運(yùn), 馮續(xù), 崔芳, 王雨田, 布巧云 申請(qǐng)人:西北化工研究院