溶剂萃取过滤分离油浆中的催化剂粉末.docx

第28卷第1期.2011CIIEMIINDUSAZENQINEERINGVo1_28No.1文章编号：10049533（2011）01003904溶剂萃取过滤分离油浆中的催化剂粉末姜召坤，曹祖宾+,赵荣祥，朱元宝，宋佳（辽宁石油化一E大学石油化工学院,辽宁抚顺113。01）摘要：介绍了催化裂化油浆的用途及主要的净化技术，并重点对以禄醛作为溶剂萃取过滤分离催化裂化油浆中催化剂粉末工艺进行了考察。试验结果表明，在抽提温度为60oc.m（剂）：m（JlIl）为2.5：1.0,抽提时间为25min的条件下，抽出油收率可以达到48.14%,同时可使油浆中95%以上的催化剂细粉末转移到抽氽油中，抽出油中约5%（质量分数）的催化剂细粉末可以通过过滤的方式脱除。抽余油可以直接作为催化裂化装置的原料，而不必脱除催化剂粉末；若作为催化加氢的原料或作为产品销售时，可以利用其黏度低的特点，通过加热过滤脱除催化荆粉末。关键词：溶剂萃取：分离；油浆：催化剂粉末中图分类号：TQ420.6+6文献标志码：ASeparationofCatalyticPowderfromFUCSlurryOi1bySolventExtractionandFiltrationJIANQZhaokun,CAOZubin+,ZHAORong一×Iang»ZHUYuanba。，SONGJia<Scbll；Pero<hmiclEesineeriAg.L>oningSIiih*Unlv13001Chin8)Key words：ion； s lurry oil； catalyst p o w d催化裂化（FCC）是炼油行业的一个重要的二次加工手段，是当今世界最主要的重油轻质化过程之化裂化装置外甩油浆的量约占原料质量的5%10%,全国杼年生产的催化裂化油浆总量约8OOx20H单前傩化裂化装置掺炼渣油的增加，烂俏裂他业“FF第28卷第1期而晶热脩变差，催化剂因结焦严配而初的话性汕速TRYAND他的裂他加幻U以作为燃料油的调闱!细分，油I下降。为了提高装皆的处理量，降低能耗，增加轻侦浆币相当了的饱和烧及部分单环：加环为瓦基幽匕产品ISPitIl号维岫T图姆耦Ii哪坳Gl油初9一俄催裂化的优质原料。油浆中的芳煌可以作为生产针状黑霖溶剂萃取过滤分离油浆中的催化剂粉末联系人：曾祖宾.：0413）6860937.Email：caozubintom.coin.姜召坤，曹祖宾，赵荣祥，朱元宝，宋佳万方数据（辽宁石油化工大学石油化工学募,辽宁抚”3001）梅要：介绍了催化裂化油菜的用途及主条的净化技术.并Ir点片以狂作为溶川草取过滤分离催化鬓化油菜中催化剂未工艺迸8了才累。试龄结果表明，在抽提温度为60T,«（«）：m（j*）2.5：1.0,抽提时间为25min的条件下，抽出油城可以达到48.14%.同时可使油浆中95%以上的催化剂*粉末”移到4*余油中，4*出油中的5%（盾量分效）的傕化刎用砂木可以逋过过沮的才美员除。他余滴可以直排作为催化裂化裳丑的原料，而不必脱除催化御粉末；芬作为催化加氢的原料或作为产品铺噌时,可以利用其他度松的转煮，通过加热过滤通除傕化京衿求。关键词：注剂萃取；分离；油菜；偃化剜物末中图分类号：TQ4206'6文献标志码：ASeparationofCatalyticPowderfromFCCSlurryOilbySolventExtractionandFiltrationJIANGZho*kun,CAOZu-bin,ZHAORonG-Xiang,ZHtYua-baotSONGJia(School<Petoriwmk*iEnpneenae.LiaOinnRShuUaiverMty.FubIuuiIlMMI,China)Abstract：Theuti11MlionOrFluidCatalyticCracking(FCC)TlUnyoilandthemainpurificationtechnologieswereintroduced,andthefurfuralextractionand!(rationtechnologyforthe*earationofcatalyatpowderfromFCCalUrryoilwastudied.TheexperimentalresultsshowedIhatover95percentoftheCaUIyMpowdercouldberemovedbyfurfuralextraet>onwhentheextractionIempcraturewas60t,theratioofCataIyUIooilwa»2.5J.0,andtheFCSidenCetimewas25min.Theremained5percentoftheCatolytlpowdercouldberem。VejthroughGlteration.Theextracledoilwouldnotbenecc*srytoremovecaUystpowderwhenitwasusedasstockfeedofcatalyticcracking,whilelhecatalystpowdercouldbefilteredduetoitslowviscositywhenitwasu»edastockfeedofcatalytichydrogenationorwasforMe.Keywords；solventextraction；separation；slurryoil;CatBlyMpowder催化裂化（FCC）是炼油行业的一个要的二次 加工手段.是当今世界最主要的重油轻质化过程之 一。随着催化裂化装置掺炼清油的培加，催化裂化 产品分布变差，催化制因结焦严重而导致活性迅速 下降。为了提高装置的处理餐 ,降低能耗,增加轻质 产品的收率,绝大多数装置选揖外甩独聚。一般催化裂化装置外甩油浆的餐约占原料质母的5% 10%,全国每年生产的催化裂化油浆总量约800 X IO4 io催化裂化油浆可以作为然料油的附和姐分，油 装中相当量的饱和炫及部分单环、双环芳炫是催化 裂化的优质原料。油浆中的芳元可以作为生产计状收,H期：20100826作寻传介：婆召晔（1986-）.刃,山东砧祈人，在缜破土研究生,主要究方向为重质油加工.联系入：鹿祖宾.电话：（M13）6»6O937.Em*：CQtUbniIomcen.2 0；, g/g。2。I ,因此，油浆中的催化剂粉末是限制 油浆应用的瓶颈，如何脱除催化油浆中的催化剂粉末是一个技术难题.目前脱除油浆中催化剂粉木的技术方法主要有 以下几种：自然沉降法、过滤分离法、静电分离法、离 心分离法和絮凝沉降法。自然沉降法设备简单，运 行成本低，操作容易，但净化效果不好，小于2 0“m 的颗粒除去十分困难：过滤分离法操作简单，分离效 果稔定，对原料适应性强，但普通过滤很难脱除微米 级颗粒。静电分离法分离效率高，冲洗比较容易，阻 力小，但分离影响因素多，设备过于豆杂。离心分离 法分离效率高，可脱除粒径大于1 0斗m的固体颗 粒，但设备复杂，投资费用较高。絮凝沉降法分离效 率高，精制油收率高，成本低，经济效益可观，目前国 内外已经申请了很多专利。4。以上分离方法均能 一定程度脱除油浆中的催化剂粉末，但都是先脱除 固体颗粒，再用萃取剂萃取分离油浆为抽出油和抽 余油。石俊峰等"1对油浆进行橄醛精制工艺研究项目数值密度（20D /（8 - cm. ）0. 9图1试验流程图2 . 1萃取剂的选择常用瑚萃取剂主要有N .甲基一2. Itt咯烷酮（NMP）、二甲基亚碉、环丁飒和林醛等，其中NMP沸点较高，回收能耗高，二甲基亚飒、环丁确价格较 万方数据石油焦、炭黑及橡胶填充油的原料。但生产燃料油用作对比分析）。回收溶剂后可以直接返回催化裂要求油浆中催化剂粉末的含量小于1OOOt上g/g；生化装置。抽出油进行抽滤，同样对滤纸进行灰分测产针状焦要求催化剂粉末的含量小于100斗g/g：生定。考察不同抽提条件下，如温度、m（剂）：m（油）产炭黑和橡胶填充油要求催化剂粉末的含量小于和停留时间，抽出油中的催化剂粉末含量，并对抽出500“g/g；生产碳纤维要求催化剂粉末的含量小于油进行分析，流程图见图1。表1假化裂化油浆的主理性质运动黏度（50lC>Z（mm2cm.）8（残炭）/%I08（灰分）/%1.组和煌/%31.8（族组成）芳香烬/%e6,（股颁+沥声质）/%«发现在抽提温度60cc,m（剂）：m（油）为2.Or1.0.抽提时间为30rain的条件下，抽出油收率达到48.73%,抽余油中饱和燃质豉分数达到80%,并对:者的综合利用作了分析研究。本试验主要考察合2结果及t寸论适的工艺条件，希望直接通过糠解抽提实现油浆分离和催化剂粉末脱除.1试验1.1试剂与原料糠醛（分析纯）、石油微、正庚烷、氧化铝、质量分数为95%乙醉、甲苯、定珏源纸（9om）,试验所用油浆来自大庆石化总厂催化裂化油浆，主要性质见表11.2试艇工艺流程首先将原料油浆和溶剂在抽提器中搅拌混合，进行抽提分离，沉降分层出现明显界面后，上层抽余相为饱和烧，下层抽出相为重芳烧。抽余相加热至6070C后先通过定敬滤纸过戏，然后对滤纸进行灰分测定GB508-85（91）,得到抽余油中粉末（仅高。与前3者比，糠醛沸点适中，易于回收，价格便宜，毒性相对较小，其对油品中多环短侧链的烧类（即重芳煌）溶解能力强，而对油品中少环长侧链的2011年1月烧类（蜡油组分）溶解能力弱，且糠醛萃取工艺已得到工业应用X捺合考虑，选择球醛作为萃取剂。化学工业与工程2i射灌丁0本试验线黑麻向酎电窑般叫单乐于 停留时间盗法"以瞬必建幽徵棘一 催化剂粉末螂稣叫Wfe见靛中的催化剂粉末是限制油小于浆应用的瓶颈.如何脱除催化油浆中的催化剂粉末 是一个技术难息L目前脱除油浆中催化剂粉末的技术方法主要有 以下几神：自然沉降法,过滤分离法、静电分离法、离用作对比分析）。回收溶剂后可以直接返回催化裳 化装置。抽出油迸行抽注,同样对滤纸进行灰分测 定。考察不同抽提条件下,如温度M（剂）：析（油） 和停朝时间，抽出油中的催化剂粉末含量，并对抽出 油进行分析,流程图见图U*1催化裳化油菜的主栗性陵Table 1 Tbe properties of FCC «1Urry心分离法和絮凝沉降法。自然沉降法设备询单,运 行成本低,操作容易,但净化效果不好.小于20 Wn 的默粒除去十分困难；过滤分离法操作粉单.分离效 果稔定.对原料适应性演,但普通过海很难脱除微米 级蟆粒。静电分离法分离效率高，冲洗比较容易.用 力小,但分离影响因素多,设备过于复杂。离心分离 法分离效率高,可脱除粒若大于10 的固体颗 粒,但设备交条.投资责用较高C聚量沉降法分禽效 率高,精制油收率高成本低.经济效益可观,目前国 内外巳卷申请了很多专利川。以上分离方法均能 一定程度脱除油浆中的催化剂粉末,但却是先脱除 固体颗粒,再用萃取剂萃取分离油桨为抽出油和抽 余油:I石俊峰等'对油浆进行糠箕精制工艺研究 发现在抽提温度60 C,m（剂）：m（油）为2.0： 1.0. 抽提时间为M min的条件下,抽出油收率达到(20X)(f.c,)0.978运动Wi度（50 七）（mE'）139.98(»«)/*10.26川庆分）/%1.9