一种超声强化脱除催化裂化油浆中残余固体粒子的方法技术

技术编号:4193748 阅读:279 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种超声强化脱除催化裂化油浆中催化剂粉末的方法,包括:将含有破乳剂、絮凝剂及增重剂的水溶液与催化裂化油浆均匀混合,所述水溶液与催化裂化油浆均匀混合后经过超声辐照,最后沉降破乳,将富集了催化剂粉末的下层水分出,其中水量为催化裂化油浆重量的5-20%,破乳剂用量为油浆的重量的5-200ppm,絮凝剂的用量为油浆重量的10-1000ppm,增重剂用量为加入水重量的0-30%。水溶液和催化裂化油浆分别预热到75-100℃混合,超声辐照温度为75-100℃,随后在85-135℃下沉降破乳。超声频率为5-100kHz,超声声强为0.01-1.5W.cm↑[-2],超声辐照时间为2-15min。本发明专利技术提供的方法简单,脱除时间短,脱除率高,过程环保。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及烃油的精制方法,确切地说,是超声强化脱除催化裂化油浆中催化剂粉末的方法。
技术介绍
迄今,国内外对FCC (催化裂化)油浆的净化处理所采用的方法有沉 降法(包括自然沉降和化学沉降法)、过滤分离法、静电分离法和离心分离法 等。 一般地说,油浆中固体微颗粒的脱除可以采用沉降法或过滤分离法,但 由于常温下油浆的粘度很大,普通的沉降或过滤很难将微颗粒去除,通常需 要将油浆加热以降低粘度。自然沉降法具有设备简单、运行成本低、操作容易等特点,被很多炼油厂采用,但其净化效率不高,小于20pm的颗粒去除 十分困难,不仅分离时间长,而且设备也很庞大。过滤分离法具有操作简单、分离效率稳定,催化裂化装置操作条件或原 料性质变化对分离效果影响不大。但过滤阻力大,特别是油浆中胶状物含量 过大时,会加剧过滤阻力,采用高温过滤面临介质难以选择的问题,而普通 过滤则很难将微米级的颗粒去除。静电分离法具有分离效率比较高、冲洗比较容易、阻力小的优点,特别 是愈细的粉粒,愈易被吸附,但影响分离效果的因素太多,如操作条件、油 浆性质等,且不易掌握,而且设备较复杂,需要配置一套高压电气系统,为 了保证分离效果,每小时要有2 3次断电(冲洗)、送电(分离)过程,这对高 压电路来说,还需要有一套安全可靠的自控系统。静电分离器一般安装在油 浆换热器之后,以控制必须的温度条件。针对自然沉降的缺点,许多文献报道了添加助剂加速沉降的方法,即化 学沉降法。助剂通常是一些表面活性物质,如垸基酚甲醛树脂与烷氧基聚 丙烯酸加成物,不饱和脂肪酸,垸基苯磺酸等。USP5,481,059介绍丙烯酸与酚醛树脂垸氧基化加成物作沉降助剂,USP5,593,572介绍用含N,S,O等杂原 子的脂肪族聚合物作沉降助剂(分子量103-106) , USP5,681,451介绍用分子 量1500-5000的烷氧基化垸基酚醛树脂作助剂,USP6,316,685介绍用含多元 醇,烷氧化垸基酚醛树脂单元的不饱和羧酸聚合物作沉降助剂。助剂沉降可 大大提高沉降效果和縮短沉降时间,然而即使这样,沉降时间也要在24小时 左右甚至几天,而且催化剂粉末富集到容器底部的油浆中,还要经过过滤和 离心分离等手段来脱除催化剂粉末和回收油浆,这些都影响到处理量和处理 成本。另外,中国专利申请第200510094978.X和中国专利第200510116841.X介绍了使用含有破乳剂、絮凝剂等助剂的水同FCC油浆混合,通过油水分离 而使残存的催化剂颗粒分离出来,脱除时间縮短,催化剂粉末的脱除率高。 但FCC油浆乳化液难以破乳,而且需要加高压电场,因此,投资大,而且破 乳剂用量高。综上所述,现有技术中存在如下缺陷自然沉降是最早使用的方法,由 于催化剂粉末的粒径范围在0-8(^m,其中20^im以下粒径占相当比重,沉降 速度慢,而且油浆粘度大,阻碍了催化剂粉末的沉降,所以即使升高温度, 沉降效果也不理想。离心分离等方法对设备要求都很高。过滤装置要求滤孔 的尺寸很小,因而很容易堵塞,要频繁地反冲洗;静电吸附分离装置由于固 体表面被油包裹而不能达到理想效果;离心分离由于很难处理大批量的高密 度油浆;水洗破乳絮凝分离中,乳状液稳定性高,破乳剂加量大,破乳剂的 针对性强,破乳过程中需要施加高压电场縮短油水分离时间。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种脱除时间短,脱除率高的超声 强化脱除催化裂化油浆中的催化剂粉末。本专利技术是通过以下技术方案解决上述技术问题的 一种超声强化脱除催 化裂化油浆中催化剂粉末的方法,包括将含有破乳剂、絮凝剂及增重剂的 水溶液与催化裂化油浆均匀混合,所述水溶液与催化裂化油浆均匀混合后经 过超声辐照,最后沉降破乳,将富集了催化剂粉末的下层水分出。其中水量为催化裂化油浆重量的5-20 %,破乳剂用量为油浆的重量的 5-200ppm,絮凝剂的用量为油浆重量的10-1000ppm,增重剂用量为加入水重 量的0-30%。水溶液和催化裂化油浆分别预热到75-10(TC混合,超声辐照温度为 75-100°C,随后在85-135T:下沉降破乳,沉降破乳时间为l-6h。超声频率为5-100kHz,超声声强为0.01-1.5 W.cm々,超声辐照时间为 2誦15min。破乳剂是烷基酚醛树脂聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物、醇聚氧乙烯聚氧 丙烯嵌段共聚物、垸基酚胺树脂聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物或其复配物。 破乳剂用量为催化裂化油浆的重量的20-100ppm。絮凝剂是聚二甲基二烯丙基氯化铵、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠或丙烯酸-丙烯酸胺共聚物、聚乙二醇、聚乙烯醇。絮凝剂的用量为催化裂化油浆重量的200-800ppm。增重剂是乙酸铵、柠檬酸铵、果糖、葡萄糖、蔗糖、山梨醇或木糖醇。增重剂用量为水重量的15-25%。本专利技术采用采用了超声技术,该技术在原理上,在该申请的分离过程中 具有两个方面的应用 一是超声破乳,超声破乳同加热破乳有着实质性的区 别,熟悉该领域的一般技术人员都能够理解的,加热破乳是通过热使乳状液 体系的粘度降低且在重力作用下破乳,超声破乳是利用超声在乳状液中产生 空化作用来破乳;二是超声清洗作用,这点对于油浆中的固体粒子的分离影 响非常重要,油浆中的固体粒子能稳定分散在油相主要是固体粒子周围吸附 了沥青质和胶质等天然表面活性剂,破乳剂和絮凝剂吸附在固体粒子表面, 在破乳剂和絮凝剂的作用下,超声清洗利用超声空化将油浆中的固体粒子表 面的沥青质和胶质剥离破坏其稳定性因素,FCC催化剂表面是高度亲水的, 当其表面的天然分散剂剥离到油相后,催化剂粒子转移到水相,在水溶性絮 凝剂的作用下随着水相的分离而沉降下来。本专利技术超声强化脱除催化裂化油浆中残余固体粒子的方法的优点在于 适用于各种不同性质的油浆,投资小,操作成本低,催化剂粉末脱除时间短,脱除率高,脱后可使灰分达到要求,水相可以循环使用,无须水处理。附图说明图1是本专利技术超声强化脱除FCC油浆中残余固体粒子的方法的示意图。具体实施方式下面结合附图通过实施例对本专利技术作进一步的阐述,其目的是为了更好 理解本专利技术的内容,所举之例并不限制本专利技术的保护范围。实施例中的脱除效果用灰分来评价,灰分的测定方法见GB508-65,每次 取脱前油浆作对比,脱除率=[脱后油浆灰份/脱前油浆灰份]100%。实施例所 用FCC油浆性质见表1。请参阅图1,超声强化脱除催化裂化油浆中催化剂粉末的主要工艺过程 为首先,配制好含破乳剂、絮凝剂及增重剂的水溶性,并加热到75-10(TC; 其次,将催化裂化油浆预热到75-100°C;再次,将上述水溶液和催化裂化油 浆经过一混合器均匀混合,实验室采用的是高速剪切乳化机,工业上可以采 用静态混合器在线混合;然后,将油水混合物经过超声辐照,超声频率为 5-100kHz,声强为0.01-1.0W/cm'2,超声辐照时间2-15min;最后,将超声辐 照过的物料进入沉降罐破乳,破乳温度在85-135C,沉降时间为2-6h。经过 沉降罐处理后分离排出的水可重复使用,处理重质油浆时重复使用的水无需 再加增重剂,破乳剂和絮凝剂的量也可适当降低。增重剂为比重大于水并且 与水混溶的弱电解质或非电解质。以下实施例均采用上述工艺过程进行油浆 的处理,不同实施例仅改本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种超声强化脱除催化裂化油浆中催化剂粉末的方法,包括:将含有破乳剂、絮凝剂及增重剂的水溶液与催化裂化油浆均匀混合,其特征在于:所述水溶液与催化裂化油浆均匀混合后经过超声辐照,最后沉降破乳,将富集了催化剂粉末的下层水分出。

【技术特征摘要】
1.一种超声强化脱除催化裂化油浆中催化剂粉末的方法,包括将含有破乳剂、絮凝剂及增重剂的水溶液与催化裂化油浆均匀混合,其特征在于所述水溶液与催化裂化油浆均匀混合后经过超声辐照,最后沉降破乳,将富集了催化剂粉末的下层水分出。2. 按照权利要求1所述的超声强化脱除催化裂化油浆中催化剂粉末的方 法,其特征在于,其中水量为催化裂化油浆重量的5-20%,破乳剂用量为油浆的重量的5-200ppm,絮凝剂的用量为油浆重量的10-1000ppm,增重剂用 量为加入水重量的0-30% 。3. 按照权利要求1或2所述的超声强化脱除催化裂化油浆中催化剂粉末 的方法,其特征在于,水溶液和催化裂化油浆分别预热到75-10(TC混合,超 声辐照温度为75-100°C,随后在85-135°。下沉降破乳,沉降破乳时间为l-6h。4. 按照权利要求1或2所述的超声强化脱除催化裂化油浆中催化剂粉末 的方法,其特征在于,超声频率为5-100kHz,超声声强为0.01-1.5 W.cm々, 超声辐照时间为2-15min。5. 按照权利要求1或2所述的超声...

【专利技术属性】
技术研发人员:周晓龙王中杰余国贤阳晓辉牛彻余世金金亚清姚孝胜石磊朱四九
申请(专利权)人:中国石油化工股份有限公司
类型:发明
国别省市:11[中国|北京]

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