本发明专利技术涉及石油化工技术领域，提供了一种利用废加氢催化剂处理有机废气的工艺。本发明专利技术将废加氢催化剂破碎至60-100目，然后浸渍到硝酸铜溶液中，焙烧后制得氧化铜负载量在1-20wt%的有机废气催化燃烧催化剂；再将有机废气通过有机废气催化燃烧催化剂，升温至300℃-400℃催化燃烧。本发明专利技术结合石油化工企业废催化剂和挥发性有机废气实际排放特征，将石油化工企业大量的废加氢催化剂用于挥发性有机废气催化燃烧反应，为挥发性有机废气净化提供新的解决途径，有效解决挥发性有机废气排放对环境污染造成的影响，形成资源回收-污染物深度净化的集成技术与工艺，处理成本低，效果好，具有重要的社会效益和工业应用背景。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及石油化工
，特别涉及一种利用废加氢催化剂处理有机废气的工艺。
技术介绍
石油炼制过程和环境污染物的控制及治理也都需要催化剂。据资料统计，全世界每年消费催化剂约80万t，其中炼油催化剂约41.5万t (占52%)。催化剂寿命短的仅数月甚至几天，长的则可达七八年。化工生产中每年生产出大量的废催化剂。这些催化剂多是由于催化剂发生热老化或遭受某些毒物的毒害而部分或全部丧失活性；亦会因一些污染物诸如油污、焦炭等积聚在催化剂活性表面上或堵塞催化剂孔道而降低活性。催化剂在制备过程中，为了确保催化反应所要求的活性、选择性、耐毒性和一定的强度及寿命等等，常常挑选一些有色金属乃至贵金属作为其主要组分。尽管催化剂在使用过程中某些组分的形态、结构及数量会发生变化，但废催化剂仍然会含有数量不低的有色金属，如铜、镍、钴、铬等有用物质。有的还含有较多的稀贵金属钼、钯、钌等。有时它们的含量远远高于贫矿中所含有的相应组分。例如，冶炼金属镍的硅镍矿仅含2.8%的镍，而一般废镍催化剂的含量可达6%-20%的范围。因催化反应的需要，有些催化剂在制作过程中不得不采用或添加了一些有毒的组分，如As203、As2O5> CrO3等。这些毒物往往也存在于废催化剂的组分之中，它们对人体有毒害作用，有些还会致癌。此外催化剂在使用过程中也会吸附上一些来自原料、反应物、设备材质等的毒物，这些催化剂对环境的污染危险性很大，它们当中往往含有硫、砷、铅、汞等毒物。这些毒物随废催化剂排出亦会对周围的环境造成污染。倘若对废催化剂不加处置随意堆放的话，一方面堆积废催化剂需要占据大量的场地；另一方面废催化剂中所含的毒物会随雨水的冲刷而流失，由地表而浸入地下既污染地下水，造成水质污染，又破坏土壤的结构及地面上的植被。废催化剂随日光的照射及挥发还会释放出有害的气体如有机物，从而污染大气。废催化剂随风暴的吹扫则会增加大气中尘粒的悬浮量而污染周围的环境。因此开展废催化剂的回收利用，可以使废催化剂的有害部分减量化，甚至无害化以达到清洁生产的目的，增强企业的竞争能力。并由此解决一系列环境污染的问题，从而产生十分重要的社会效益。废催化剂经再生后的活性和选择性可能不能达到原反应过程的要求，但其可能能够用作挥发性有机废气催化燃烧催化剂。因为催化燃烧反应是完全氧化反应，不涉及催化剂的选择性。如果能将废催化剂经过再生后用于挥发性有机废气催化燃烧反应，不仅解决了废催化剂回收处理难的问题，也能节约催化燃烧催化剂的成本。以往对废催化剂的处理方式主要有填埋法、固化处理法、焚化法和再回收利用法。前三种方法皆不是解决废催化剂出路的根本方法，因为它既污染环境，又浪费资源，故有些国家明令禁止使用。唯有再回收利用法才是解决废催化剂的绿色方案，它既节约天然资源，又减少对环境的污染，在大多数情况下还能获得可观的收益。在废催化剂回收利用方面，目前主要是回收废催化剂中的各种有色金属。催化剂生产厂家大都将从废催化剂中回收的金属组分及其他有用物质再用于新催化剂的制造。目前有些废催化剂竟成为供不应求的抢手货。但其中有些回收工艺落后，设备陈旧，回收率不理想，造成资源的浪费、又有二次污染，需加以改进。由于国内催化剂使用技术总体水平不算高，废催化剂更换频率和数量均高于国外。与国外相比，废催化剂总的回收利用率并不高，资金的投入也较少，有些设备和技术尚跟不上形势的发展。此外国内对废催化剂尚缺乏系统的研究和相应的组织机构和法规，废催化剂的回收利用工作往往受金属价格的波动的影响，一些回收价值不高但污染严重的废催化剂，尚未得到应有的处理。废催化剂中金属的种类和它们的含量常决定其回收利用的经济效益。对于那些无经济效益废催化剂的回收，往往是为了不浪费资源。例如，对于仅含千分之几的贵金属废催化剂而言，其回收几乎无利可图，但由于贵金属资源紧缺，被迫作为赔本处理的废催化剂来回收，还有些则是出于环保的要求而不得不进行回收处理的。挥发性有机废气(VOCs)是继颗粒物和二氧化硫之后，危害环境的第三大污染物。挥发性有机废气是常见的空气污染物，其毒性能引起中枢神经系统、呼吸系统、生殖系统、循环系统和免疫系统功能异常、损坏DNA和有致癌作用。工业中挥发性有机废气的主要来源是以煤、石油、天然气为燃料或原料的石化工业。催化燃烧法使废气中的有机物在催化剂的作用下低温氧化分解成CO2和H2O的方法。由于挥发性有机废气具有可燃性和不同程度的恶臭，因此催化燃烧法已成为净化含碳氢化合物废气的有效手段之一，也是消除恶臭气体的有效手段。该方法具有操作温度低，辅助燃料费用低，无二次污染，燃烧设备简单，挥发性有机废气去除率高等优点。正是由于催化燃烧所具有的优点，使得它逐渐成为研究的热点，人们对催化燃烧研究的广度和深度都在不断地加大。燃烧催化剂中，贵金属催化剂具有活性高、热稳定性好等优点，是目前性能最好的催化剂体系。但由于其资源稀少、价格昂贵、且处理含氯的VOCs、含硫VOCs时很容易中毒，因而仅适用于不含氯或硫的VOCs (吴武玲等，催化燃烧催化剂的研究进展，《天然气化工:C1化学与化工》2008年第4期)。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种利用废加氢催化剂处理有机废气的工艺，结合石油化工企业废催化剂和挥发性有机废气实际排放特征，将石油化工企业大量的废加氢催化剂用于挥发性有机废气催化燃烧反应，为挥发性有机废气净化提供新的解决途径，有效解决挥发性有机废气排放对环境污染造成的影响，形成资源回收-污染物深度净化的集成技术与工艺，处理成本低，效果好，具有重要的社会效益和工业应用背景。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是: 一种利用废加氢催化剂处理有机废气的工艺，所述的工艺步骤如下: (I)废加氢催化剂处理 将废加氢催化剂破碎至60-100目，然后浸溃到硝酸铜溶液中，静置12-24小时，然后在80-120°C干燥12-24小时，最后用马弗炉在300-600°C焙烧2_4小时制得氧化铜负载量在l-20wt%的有机废气催化燃烧催化剂；通过在废加氢催化剂上负载氧化铜并控制负载量，以提高废加氢催化剂对有机废气的催化活性，降低催化时有机废气的转化温度。(2)有机废气催化燃烧 将有机废气以100 ml/min -300ml/min的流量通过0.1-0.5g步骤(I)制得的有机废气催化燃烧催化剂，升温至300°C -400°C催化燃烧有机废气。本专利技术采用催化燃烧法处理有机废气的优点如下:①催化燃烧为无火焰燃烧，安全性好，②燃烧温度低(大部分烃类和CO在30(T450°C之间即可完成反应)，故能耗低，③对有机物浓度和组分范围宽，④处理效率高，无二次污染。用催化燃烧法治理有机废气的净化率一般都在95%以上，最终产物为CO2和H2O (杂原子有机化合物还有其他燃烧产物)，因此无二次污染问题。此外，由于温度低，能大量减少NOx生成。废加氢催化剂破碎至60-100目以获得更好的负载效果，废加氢催化剂浸溃到硝酸铜溶液中采用等体积浸溃法(预先测定载体吸入溶液的能力，然后加入正好是载体完全浸溃所需的溶液量)。此法省去了除去过剩液体的操作。浸溃时间、干燥温度及时间、焙烧温度等均会对催化剂的活性产生影响。不同的焙烧温度也会对催化剂活性影响最大，所以本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种利用废加氢催化剂处理有机废气的工艺，其特征在于：所述的工艺步骤如下：（1）废加氢催化剂处理将废加氢催化剂破碎至60?100目，然后浸渍到硝酸铜溶液中，静置12?24小时，然后在80?120℃干燥12?24小时，最后用马弗炉在300?600℃焙烧2?4小时制得氧化铜负载量在1?20wt%的有机废气催化燃烧催化剂；（2）有机废气催化燃烧????将有机废气以100?ml/min??300ml/min的流量通过0.1?0.5g步骤（1）制得的有机废气催化燃烧催化剂，升温至300℃?400℃催化燃烧有机废气。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王路辉，刘辉，陈英，杨淑清，张仁坤，
申请(专利权)人：浙江海洋学院，
类型：发明
国别省市：
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