低磁性催化裂化平衡剂磁分离回收技术研究和工业应用
低磁性催化裂化平衡剂磁分离回收技术研究和工业应用
梁永辉
【摘 要】The separation of equilibrium FCC catalyst was studied on a pilot plant, and commercial demonstration experiment was successful. A commercial equilibrium catalyst recovery unit with a capacity of 1 500 tons per year was constructed using 4-stage magnetic separation process. The maximum magnetic field intensity is 18 000 Gs. The recovered equilibrium catalyst is recycled to FCC unit for reutilization. The results show that, at a recovery rate of 40% , Ni in the low-magnetic catalyst is reduced by over 20% , and micro activity is elevated by 5%. When the low-magnetic catalyst is returned to FCCU, both liquid yield and product properties remain stable, and 20% of make-up catalysts is saved each year. The application of this technology has solved tackled the difficulty in the recovery of equilibrium FCC catalyst by fine separation. The physical separation method offers advantages of no negative impact on FCC reaction, no secondary contamination, simple process, mild operating conditions, reduced solid waste, stable products properties
and improved environmental and social benefits.%介绍了对催化裂化平衡剂进行磁分离中试研究并成功对其进行工业放大应用的情况,建成了一套1.5 kt/a规模的平衡剂工业处理装置,在国内工业装置上首次采用四级磁选分离工艺,最高磁场强度为18 000 Gs,将平衡剂进行回收,返回催化裂化装置二次利用.结果表明:回收率为40％时,低磁剂的金属镍质量分数降幅大于20％,微反活性提高5％.低磁剂返回到催化裂化装置后,液体收率和产品性质保持稳定,每年可节约新鲜催化剂20％.该技术解决了低磁性催化裂化平衡剂的精细分离回收难题,采用物理回收方法,未对催化裂化产生不良影响,不产生二次污染,工艺过程简单,操作条件缓和,固体废物排放减少,各种产品性质保持稳定,环保和经济社会效益显著.
【期刊名称】《炼油技术与工程》
【年(卷),期】2011(041)010
【总页数】5页(P43-47)
【关键词】低磁性;平衡剂;磁选分离;工业应用
【作 者】梁永辉
【作者单位】中国石油天然气股份有限公司锦西石化分公司,辽宁省葫芦岛市125001
【正文语种】中 文
催化裂化装置掺炼渣油或提高掺渣比会使催化剂的金属含量大幅度上升，使其受到污染而中毒，导致催化剂的活性和选择性下降，产品分布变坏，液体收率降低，经济效益减少。为了保证催化剂的质量，常采用加大新鲜催化剂的补充速率，卸出平衡剂的方法，使系统平衡剂的活性和选择性维持在一定的水平。
锦西石化分公司有1.8 Mt/a重油催化裂化装置(下简称“重催”)和1.0 Mt/a蜡油催化裂化装置(下简称“蜡催”)各一套，每年消耗3 kt以上的新鲜催化剂，装置每年卸出约1.5 kt平衡剂。平衡剂金属镍质量分数为3.5～5.0 mg/g，镍与铁质量分数总和小于6.5 mg/g，平衡剂微反活性为60～65，活性相对较高，总体质量较好，二次利用价值较大。国内现有的磁分离工业装置，由于所用原料—平衡剂中镍与铁质量分数总和大于10.0 mg/g，磁性较高，一般采用2～3级磁选分离。锦西石化分公司的平衡剂金属含量小，磁性较低，增加了磁分离的难度。因此，磁分离工业装置采用四级磁选分离和磁场强度更高的磁辊(18000 Gs)，使得低磁性平衡剂的分离回收得以实现。
三八节贺卡制作图片1 平衡剂磁分离回收中试研究
1.1 中试磁分离方法介绍
上穷碧落下黄泉两处茫茫皆不见中试试验采用了与工业磁选机直径相同的新型磁辊，磁选机的处理量为12 kg/h(工业机处理量为300 kg/h)，磁选机的核心部件——磁辊的平均场强为1200 Gs。由于催化剂磁选回收工艺属于物理分离过程，不存在工业放大效应问题，其实验数据可为工业设计提供可靠依据。平衡剂磁分离方法流程见图1。
图1 平衡剂磁分离方法流程Fig.1 Flow of magnetic separation for equilibrium catalyst注:1—振动给料器;2—预除铁器;3—预分磁辊;4—精分磁辊
现在做什么赚钱磁选过程是将装入给料斗中的FCC平衡剂通过振荡器分送到移动的传送带上，传送带的远端有一个高场强永久性磁辊。平衡剂通过磁场时，磁性较高的催化剂被持留在传送带上，当其离开磁辊的磁场后，靠重力落入分配器后面的放料槽中的为高磁剂。磁性较小的从传送带的端部靠惯性作用落到分配器前面的放料槽中，这部分催化剂为低磁剂。
试验内容:将平衡剂原料装入电磁振动给料器中，调节小型磁分离机的各项运行参数(包括
原料的进料速度、磁辊转速和分配器角度)，控制低磁剂回收率在30%～50%范围内，分析低磁剂的镍含量和微反活性，计算其收率，以便确定最佳运行参数。
1.2 运行参数对磁选结果的影响
(1)进料量对磁选结果的影响
鲁肃三国杀在磁辊转速、分配器角度一定的情况下，不同进料量与回收率、微反活性的关系见图2。
羊肉馅饺子怎么调馅广东客家人图2 处理量对回收率/磁选效果的影响Fig.2 Effect of processing capacity on recovery rate and magnetic separation
由图2可见，随着处理量的增加，低磁剂回收率提高，微反活性提高幅度降低，磁分离效果变差。
(2)磁辊转速对磁选结果的影响
磁辊转速越大，平衡剂到达传输带末端时的惯性力越大，吸附在传输带上的平衡剂越少。在分配器角度、进料量一定的情况下，不同磁辊转速与回收率、微反活性的关系见图3。
图3 磁辊转速对回收率/磁选效果的影响Fig.3 Effect of roll speed on recovery rate and magnetic separation
由图3可见，随着磁辊转速的增大，低磁剂回收率提高，微反活性提高幅度降低，磁分离效果变差。
1.3 中试研究结论
当低磁剂回收率小于40%时，其金属镍降幅大于20%，铁、钒等金属含量均相应下降，微反活性回升4～8个单位。针对锦西石化分公司的平衡剂，磁分离工业装置推荐较为适宜的磁选工艺参数为:磁辊表面场强为12000～18000 Gs，磁辊转速为160～205 r/min，进料量可根据低磁剂的回收率和微反活性灵活控制。

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