一种失活油脂加氢催化剂的再生方法技术

本发明专利技术提供了一种失活油脂加氢催化剂再生的方法，属于失活加氢催化剂再生技术领域。本发明专利技术方法包括失活催化剂粉末和油脂的回收、酸液的制备、中和制备催化剂前驱体、催化剂前驱体还原、成型得到新鲜油脂加氢催化剂。本发明专利技术失活油脂加氢催化剂的再生方法，反应条件温和，易于操作，金属镍回收率高，生产成本低廉，非常适于工业化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于加氢催化剂再生领域，尤其涉及一种失活油脂加氢催化剂的再生方法。
技术介绍
油脂加氢工业已有百年发展历史，自1903年W.nermann首创采用镍催化剂进行油脂加氢以来，油脂加氢已经成为油脂加工工业中最主要也是最大规模的化学反应过程。目前油脂加氢工业核心技术仍被欧美等发达国家控制，油脂加氢催化剂国内的年用量在1500吨以上，每年我国用于购买催化剂花去大量的资金。因此，在每年的油脂行业会议上企业不断呼吁加快我国油脂加氢催化剂的研发，尽早实现该催化剂的国产化，打破国外企业对油脂加氢核心技术的垄断局面。失活油脂加氢催化剂再生技术能够加快该催化剂的国产化进程。失活油脂加氢催化剂主要由50％-60％的油脂和固体催化剂两部分组成，对其进行再生一方面可以减少企业废渣的排放达到环保要求，另一方面可以变废为宝，化害为益，降低油脂加氢催化剂生产成本，提高产品竞争力。尽早实现油脂加氢催化剂以及相关技术的国产化，具有深远的经济和社会效益。镍基催化剂中金属镍的回收一直是废催化剂回收领域的研究热点，但针对失活油脂加氢催化剂的再生还没有人进行系统和完整的工艺研究。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种失活油脂加氢催化剂再生的完整工艺方法，既能够实现有价金属镍、镁、铝的完全回收，又能实现油脂的回收利用。本专利技术采用如下技术方案予以实现：一种失活油脂加氢催化剂的再生方法，该方法包括以下工艺步骤：失活催化剂粉末和油脂的回收、酸液的制备、中和制备催化剂前驱体、催化剂前驱体还原、成型得到新鲜油脂加氢催化剂。具体操作步骤如下：1)失活催化剂粉末和油脂的回收将废催化剂搅拌条件下用有机溶剂加热到50-90℃，固液质量比为1:0.5-5，浸泡1-2h后，过滤，得到失活催化剂滤饼和有机溶剂与油脂的混合溶液；将滤饼在350-650℃焙烧，得到失活催化剂粉末；经过蒸馏将有机溶剂和油脂分离；其中有机溶剂循环利用，油脂用于催化剂成型；所述的有机溶剂优选甘油、丙酮、石油醚、乙酸乙酯、四氯化碳中的一种或两种；2)酸液的制备将步骤1)中得到的失活催化剂粉末加入到酸溶液中，加热到60-90℃，搅拌溶解0.5-4.0h，固液质量比为1：2-11，过滤去除未溶解的载体二氧化硅和其他固体杂质，得到含有金属离子的酸性溶液；将含有金属离子的酸性溶液加入双氧水氧化，然后用碳酸钠或氢氧化钠溶液调节pH值2.0-4.0后进行过滤，除去杂质铁等金属元素，得到含有镍、镁和铝元素的酸液；3)中和反应将步骤2)所得酸液用硝酸调节pH值到2.0以下作为中和用酸液，碳酸钠和硅酸钠混合溶液作为碱液，并流加入到中和反应釜中，控制pH值为7～9，反应温度75-90℃，中和反应时间控制在0.5-2.0h，中和完毕浆料经带式滤机洗涤至无酸根离子，进入闪蒸干燥烘干，焙烧，制得催化剂前驱体；其中所述的碱液中碳酸钠浓度为0.2-1.5mol/L，硅酸钠的加入量应使催化剂中镍硅的质量比为10-20:1；4)催化剂前驱体还原、成型焙烧后的催化剂前驱体放入还原炉内，通氮/氢混合气程序升温还原；充分还原后，降至适当温度氮气保护进入成型装置；在氮气保护下，将还原后的催化剂样品加至步骤1)回收处理好的油脂中，油脂与催化剂前驱体质量比为0.2-2：1充分搅拌后，冷却固化成型，得到催化剂在本专利技术所述的再生方法中，溶解催化剂粉末的酸溶液优选为硝酸、硫酸、盐酸、甲酸、乙酸溶液中的一种或两种，优选10％-60％的硝酸溶液。本专利技术的再生方法与现有技术相比，本专利技术方法既能够实现有价金属镍、镁、铝的完全回收，又能实现油脂的回收利用，大大降低了催化剂生产成本，操作简单，反应条件温和，非常适于工业化生产。附图说明图1是本专利技术一种失活油脂加氢催化剂的再生方法的工艺流程示意图。具体实施方式本专利技术可通过实施例详细说明，但它们不是对本专利技术做任何限制。实施例1将200g(由国内某油脂企业提供，镍含量为29.0％)失活催化剂和300g乙酸乙酯混合，加热到70℃，搅拌浸泡2.0h后，过滤，将有机混合液蒸馏，蒸馏完毕称量所得硬化油脂为122g。将过滤所得失活催化剂粉末加入32.5％的硝酸溶液420mL，加热到70℃搅拌溶解1.0h，过滤，将未溶解的载体二氧化硅和其他固体杂质分离，将含有金属离子的酸性溶液加入双氧水氧化，然后用氢氧化钠溶液调节pH值2.0-4.0后进行过滤，除去其中的杂质铁等金属元素，过滤，得到含有镍、镁和铝元素的酸液。通过分析镍含量计算得到该酸液中含有镍55.8g，镍的回收率为96.2％。将上述酸液用浓硝酸调节pH值到1.8，并用去离子水调节体积到600mL，作为中和用酸液。将125g碳酸钠和35.7g九水合硅酸钠配制成600mL混合溶液作为碱液，并流加入到中和反应釜中，控制pH值7.5-7.8，反应温度80℃，中和反应时间控制在1.0h，中和完毕浆料经带式滤机洗涤至无酸根离子，进入闪蒸干燥烘干，400℃空气或氮气气氛中焙烧3.0h，制得新鲜催化剂前驱体。焙烧后的前驱体放入还原炉内，通氮/氢混合气程序升温还原3.0h，降至适当温度氮气保护下加入到硬化油脂中，充分搅拌后，冷却固化成型，得到新鲜催化剂。制备的催化剂采用棕榈油加氢反应进行评价，在5L高压反应釜中加入2500g棕榈油，5.0g催化剂，氢气压力2.0MPa，反应温度180℃，搅拌800rpm下反应1.0h。对产物碘值进行分析，碘值越低说明催化剂活性越高。催化剂主元素含量和棕榈油加氢反应评价结果见表1。实施例2将实施例1中失活催化剂粉末用硝酸溶液加热溶解的温度提高到80℃，搅拌溶解2.0h，分析所得酸液中镍含量为57.7g，镍的回收率为99.5％。将中和所用碱液中的碳酸钠量改为122g，九水合硅酸钠量改为23.53g。催化剂主元素含量和棕榈油加氢反应评价结果见表1。对比例1催化剂棕榈油加氢评价实验采用国内某油脂企业提供的原催化剂。对比例2催化剂棕榈油加氢评价实验采用某进口品牌的油脂加氢催化剂。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种失活油脂加氢催化剂的再生方法，包括如下步骤：1)失活催化剂粉末和油脂的回收将废催化剂搅拌条件下用有机溶剂加热到50‑90℃，固液质量比为1:0.5‑5，浸泡1‑2h后，过滤，得到失活催化剂滤饼和有机溶剂与油脂的混合溶液；将滤饼在350‑650℃焙烧，得到失活催化剂粉末；经过蒸馏将有机溶剂和油脂分离；其中有机溶剂循环利用，油脂用于催化剂成型；2)酸液的制备将步骤1)中得到的失活催化剂粉末加入到酸溶液中，加热到60‑90℃，搅拌溶解0.5‑4.0h，固液质量比为1：2‑11，过滤去除未溶解的载体二氧化硅和其他固体杂质，得到含有金属离子的酸性溶液；将含有金属离子的酸性溶液加入双氧水氧化，然后用碳酸钠或氢氧化钠溶液调节pH值2.0‑4.0后进行过滤，除去杂质金属元素，得到含有镍、镁和铝元素的酸液；3)中和反应将步骤2)所得酸液用硝酸调节pH值到2.0以下作为中和用酸液，碳酸钠和硅酸钠混合溶液作为碱液，并流加入到中和反应釜中，控制pH值为7～9，反应温度75‑90℃，中和反应时间控制在0.5‑2.0h，中和完毕浆料经带式滤机洗涤至无酸根离子，进入闪蒸干燥烘干，焙烧，制得催化剂前驱体；其中所述的碱液中，碳酸钠浓度为0.2‑1.5mol/L，硅酸钠的加入量应使催化剂中镍硅的质量比为10‑20:1；4)催化剂前驱体还原、成型焙烧后的催化剂前驱体放入还原炉内，通氮/氢混合气程序升温还原；充分还原后，降至适当温度氮气保护进入成型装置；在氮气保护下，将还原后的催化剂样品加至步骤1)回收处理好的油脂中，油脂与催化剂前驱体质量比为0.2‑2：1充分搅拌后，冷却固化成型，得到催化剂。...

【技术特征摘要】
1.一种失活油脂加氢催化剂的再生方法，包括如下步骤：1)失活催化剂粉末和油脂的回收将废催化剂搅拌条件下用有机溶剂加热到50-90℃，固液质量比为1:0.5-5，浸泡1-2h后，过滤，得到失活催化剂滤饼和有机溶剂与油脂的混合溶液；将滤饼在350-650℃焙烧，得到失活催化剂粉末；经过蒸馏将有机溶剂和油脂分离；其中有机溶剂循环利用，油脂用于催化剂成型；2)酸液的制备将步骤1)中得到的失活催化剂粉末加入到酸溶液中，加热到60-90℃，搅拌溶解0.5-4.0h，固液质量比为1：2-11，过滤去除未溶解的载体二氧化硅和其他固体杂质，得到含有金属离子的酸性溶液；将含有金属离子的酸性溶液加入双氧水氧化，然后用碳酸钠或氢氧化钠溶液调节pH值2.0-4.0后进行过滤，除去杂质金属元素，得到含有镍、镁和铝元素的酸液；3)中和反应将步骤2)所得酸液用硝酸调节pH值到2.0以下作为中和用酸液，碳酸钠和硅酸钠混合溶液作为碱液，并流加入到中和反应釜中，控制pH值为7～9，反应温度75-...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟，于海斌，陈永生，孙春晖，许岩，刘艳，隋芝宇，
申请(专利权)人：中海油天津化工研究设计院有限公司，中海油能源发展股份有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12