專(zhuān)利名稱：從烴液體中回收超細(xì)固體的方法
從烴液體中回收超細(xì)固體的方法 發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及從含有超細(xì)加氫裂化催化劑固體的石油烴液體漿料中 分離所述固體的方法。發(fā)明背景催化劑在煉油和化學(xué)加工工業(yè)中已廣泛應(yīng)用許多年。包括加氫處 理和加氫裂化催化劑的加氫操作催化劑現(xiàn)已在全世界的工廠中廣泛采 用。當(dāng)與用于將原油轉(zhuǎn)化為精煉產(chǎn)品的先前(非催化熱)方法相比時(shí)， 這些加氫操作催化劑通常得到增加的產(chǎn)量、更快的反應(yīng)時(shí)間和提高的 產(chǎn)品性能?，F(xiàn)今商業(yè)應(yīng)用中通常釆用的加氫操作催化劑被歸類(lèi)為"負(fù)載型，，催化劑。這些催化劑栽體(其一般為分子篩如SAPO或沸石)常由諸如二 氧化硅、氧化鋁、氧化鋯、粘土的物質(zhì)或這些物質(zhì)的一些混雜物組成。 賦予實(shí)際催化活性中的大部分的更昂貴物質(zhì)浸漬在栽體上。這些催化 物質(zhì)通常包括金屬如鎳、鉬和鈷。在某些情況下，可以使用鉑、鈀和 鎢。近來(lái)，已出現(xiàn)了新一代加氬搮作催化劑。這些催化劑不需要栽體 物質(zhì)。該催化劑替代地由非負(fù)載的微米尺寸的催化劑顆粒如硫化鉬或 硫化鎳組成。由于例如增加的表面積的因素和在此沒(méi)有討論的其他因 素，這些催化劑比傳統(tǒng)負(fù)栽型催化劑活性大許多倍。當(dāng)與傳統(tǒng)負(fù)載型 催化劑相比較時(shí)，在轉(zhuǎn)化操作期間性能大大提高。目前采用這些高活 性的非負(fù)載型催化劑的一個(gè)領(lǐng)域是真空殘油加氫裂化。在于殘油加氫 裂化服役中使用的過(guò)程中，這些非負(fù)載型催化劑經(jīng)常遭受大量的金屬 (具體地說(shuō)是釩)和焦炭沉積，這增加了對(duì)新鮮補(bǔ)充催化劑的需要。負(fù)載型催化劑和非負(fù)載型催化劑的一個(gè)缺點(diǎn)是它們的成本。通常，對(duì)于昂貴貴金屬催化劑的更新成本可能為煉油廠或化工廠中的主要操 作費(fèi)用項(xiàng)目。因此已出現(xiàn)了回收廢催化劑且具體地說(shuō)是廢加氫操作催 化劑的市場(chǎng)，以使得貴重金屬可以再循環(huán)。各種金屬當(dāng)前的高昂價(jià)格 更進(jìn)一步驅(qū)動(dòng)了這種需要。在全世界的不同區(qū)域目前有數(shù)種廢催化劑 回收裝置處于交易中。然而，遺憾的是這些基于焙燒(或火冶)的回收 裝置設(shè)計(jì)用來(lái)從負(fù)載型催化劑中回收金屬。由于在這新一代非負(fù)栽型催化劑中使用高濃度的貴重金屬，具體 地說(shuō)是鉬和鎳，所以已確定了對(duì)于非負(fù)載型催化劑金屬的經(jīng)濟(jì)的回收 方法的需要以得到最大的催化劑回收效率，該方法取決于不含油的廢催化劑的原料。同時(shí)待審的專(zhuān)利申請(qǐng)序列號(hào)11/192，522公開(kāi)了從非負(fù) 載型廢催化劑中移出金屬的新穎方法。在此方法中，使非負(fù)栽型廢催 化劑經(jīng)受浸出反應(yīng)。釩作為沉淀物移出，而使包含鉬和鎳的溶液經(jīng)受 進(jìn)一步提取步驟以便移出這些金屬。在該方法中，重要的是提供不含 油的回收的催化劑作為原料用于金屬回收和催化劑再生。本發(fā)明致力 于此需要并提供了從廢加氫裂化催化劑中除去所有烴液體物質(zhì)作為從 該廢催化劑中回收金屬的預(yù)備步驟的新穎且經(jīng)濟(jì)的方法。因此，本發(fā) 明通常涉及從超細(xì)顆粒固體物質(zhì)和烴液體的懸浮物中分離并回收超細(xì) 顆粒固體物質(zhì)的新穎方法，所述方法包括(i)使烴液體的重質(zhì)餾分沉 淀或絮凝，以使得沉淀的重質(zhì)餾分包封所述顆粒固體物質(zhì)，(ii)通過(guò) 離心分離將所述重質(zhì)餾分與輕質(zhì)餾分分開(kāi)，和(iii)使沉淀的組合物焦收和催化劑再生工藝的干燥固體物質(zhì)。將細(xì)催化劑固體與由加氫轉(zhuǎn)化方法產(chǎn)生的烴液體分開(kāi)的各種方法 在本領(lǐng)域中是已知的。例如，授予Kitamura等人的美國(guó)專(zhuān)利號(hào) 5， 008， OOl公開(kāi)了將催化劑固體與重油分開(kāi)的方法，在一個(gè)實(shí)施方案 中，該方法由離心分離油和催化劑的漿料并在受限制的溫度和/或停留 時(shí)間下加熱干燥所得催化劑餅以防止剩余重油焦化或使剩余重油的焦 化最小化的步驟組成。在另一實(shí)例中，授予Bearden等人的美國(guó)專(zhuān)利號(hào) 6， 511, 937公開(kāi)了從漿料加氫操作系統(tǒng)中回收脫瀝青油和溶劑脫瀝青該漿料加氫操作系統(tǒng)的灰份催化劑前體的方法。在又一實(shí)例中，授予Spena 等人的美國(guó)專(zhuān)利號(hào)6， 974， 824公開(kāi)了通過(guò)在優(yōu)選經(jīng)設(shè)計(jì)以防止焦化的 加熱器中加熱包含催化劑和殘余烴的漿料以蒸發(fā)所述烴來(lái)從該漿料中 回收該催化劑的系統(tǒng)和方法。在最后的實(shí)例中，授予Martini的美國(guó)專(zhuān) 利號(hào)4， 732， 664公開(kāi)了將精細(xì)分開(kāi)的固體顆粒與加氫操作液體分開(kāi)的 方法，該方法包括從加氬操作液體中沉淀瀝青質(zhì)，由此該沉淀過(guò)程促 進(jìn)固體顆粒的附聚，并通過(guò)離心分離從該液體中移出附聚的顆粒。從 離心機(jī)底流中得到的固體產(chǎn)物的干燥作為除去剩余烴液體的方法而提 及。本發(fā)明的 一個(gè)目的是改進(jìn)從催化劑顆粒的烴液體漿料中分離催化 劑顆粒的以上公開(kāi)的方法，該發(fā)明在下文進(jìn)一步描述。發(fā)明概述本發(fā)明通常涉及通過(guò)用有效量的沉淀劑或絮凝劑使烴液體的重質(zhì) 餾分沉淀或絮凝以使沉淀的重質(zhì)餾分包封超細(xì)顆粒固體物質(zhì)來(lái)從所述 固體物質(zhì)和烴液體的懸浮物中分離并回收所述超細(xì)顆粒固體物質(zhì)的方 法。隨后將包封的顆粒固體物質(zhì)與所述烴液體的剩余輕質(zhì)餾分和沉淀 劑分開(kāi)，在高溫下干燥以形成焦炭并準(zhǔn)備用于進(jìn)一步加工以從該重質(zhì) 焦化部分中分離顆粒固體物質(zhì)并回收貴重金屬用于新催化劑的合成。更具體地，但不受限制，本發(fā)明涉及可用于從烴油中分離包含廢 或部分報(bào)廢的微米或亞微米尺寸催化劑的超細(xì)顆粒固體物質(zhì)的方法， 該烴油作為來(lái)自加氫操作或加氫裂化反應(yīng)器的排放漿料而取得。本發(fā) 明的方法為從催化劑中回收金屬的方法的預(yù)備步驟且優(yōu)于常規(guī)的油/固體分離方法之處在于它提供了免受液體烴污染的焦化催化劑固體， 這提高了回收貴重金屬和合成新鮮催化劑的方法的功效。因此，本發(fā)明涉及從烴液體中分離固體物質(zhì)的方法，所述方法包 括以下步驟a)得到包含烴液體和固體物質(zhì)的排放漿料，8b) 冷卻該排放漿料，c) 將該排放漿料與絮凝劑混合并形成包含所述烴液體、第 一溶劑 和含所述固體物質(zhì)的絮狀物的第 一 混合物，d) 在第 一 離心機(jī)中分離第 一混合物以形成第二混合物和第三混合 物，其中第二混合物含有低濃度的所述絮狀物，和第三混合物含有高 濃度的所述絮狀物，e) 在至少一個(gè)第二離心機(jī)中分離第二混合物以形成包含第 一溶劑 和所述爛液體的第四混合物和含有高濃度的所述絮狀物的第五混合 物，f) 在進(jìn)料槽中混和第三混合物與第五混合物以形成包含高濃度的 絮狀物、低濃度的第一溶劑和低濃度的所述烴液體的最終混合物，g) 在干燥設(shè)備中千燥所述最終混合物以形成烴蒸氣混合物和焦 化物質(zhì)，其中所述烴蒸氣包含所述溶劑、所述烴液體的輕質(zhì)餾分和夾 帶量的所述固體物質(zhì)，和其中所述焦化物質(zhì)包含所述固體物質(zhì)和所述 烴液體的重質(zhì)餾分，h) 從所述干燥設(shè)備中回收所述烴蒸氣混合物并通過(guò)一個(gè)或多個(gè) 冷凝器和一個(gè)或多個(gè)油回收塔的系統(tǒng)將所述夾帶量的固體物質(zhì)、所述 溶劑和所述烴液體的輕質(zhì)餾分分開(kāi)，i) 從所述干燥設(shè)備中回收所述焦化物質(zhì)。附圖簡(jiǎn)述圖l描繪了用于實(shí)施如本文所公開(kāi)的將超細(xì)顆粒固體物質(zhì)與烴液 體分開(kāi)的方法的系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施方案的示意圖。發(fā)明詳述已發(fā)現(xiàn)了能夠從加氫裂化反應(yīng)器排放漿料中經(jīng)濟(jì)地回收催化劑固 體的新穎方法，該方法作為金屬回收和催化劑再生/合成的預(yù)備步驟， 所述催化劑固體可全部為廢催化劑或活性催化劑與廢催化劑的混合 物。要求保護(hù)的方法包括以下步驟用絮凝試劑例如溶劑(也稱為絮凝劑)從排放漿料中沉淀重質(zhì)烴部分以及催化劑固體以形成包封該催化 劑固體的重?zé)N絮狀物(也稱為絮狀物)，將該沉淀的重質(zhì)烴/催化劑固體 絮狀物與所述烴液體分開(kāi)，并在焦化條件下干燥該重質(zhì)烴/催化劑固體 復(fù)合物以提供不含烴液體且可容易地準(zhǔn)備用于金屬回收和催化劑再生 操作的固體物質(zhì)。參照

圖1，含有烴液體和廢催化劑的排放漿料經(jīng)管線10進(jìn)料到換熱 器20，隨后經(jīng)管線15進(jìn)料到至少一個(gè)混合槽30、 31，該排放漿料在其 中與進(jìn)料到混合槽30中的凝聚試劑如適合于瀝青質(zhì)沉淀的溶劑混合。 新鮮溶劑經(jīng)由管線11進(jìn)料到混合槽30中且再循環(huán)的溶劑經(jīng)由管線201 進(jìn)料到混合槽30中。合適的瀝青質(zhì)沉淀溶劑包括而不限于石腦油、重 石腦油、輕石腦油、己烷、庚烷和市售可得的溶劑如ShelSorM IOO系 列溶劑。該排放漿料含有質(zhì)量濃度為5%-40%催化劑固體、優(yōu)選15%-30% 催化劑固體、最優(yōu)選約20°/。-30°/。催化劑固體的催化劑固體。催化劑固體 中的主要部分將為廢催化劑和次要部分將為活化的催化劑，然而，優(yōu) 選排放漿料中的全部催化劑將為廢催化劑。此外，排放漿料中回收的 全部催化劑固體為非負(fù)載型催化劑。包含在排放漿料中的催化劑固體 的顆粒直徑將為lOOjim或以下，優(yōu)選約40nm-80nm且最優(yōu)選 0. 01nm-40nm。本發(fā)明的一個(gè)重要方面是排放漿料含有至少2. 5重量％ 的瀝青質(zhì)。含有小于此瀝青質(zhì)量的任何排放漿料可與任何富瀝青質(zhì)的 添加物如真空殘油、重質(zhì)原油、耐熱重質(zhì)蒸餾物、來(lái)自流體催化裂解 (FCC)工藝的傾析油和潤(rùn)滑油混合。使排放漿料保留在冷卻設(shè)備2 0中歷 時(shí)足以冷卻該漿料到約65 。C的時(shí)間段。隨后將冷卻了的排放漿料經(jīng)由 管線15進(jìn)料到一個(gè)或多個(gè)混合槽30、 31中，且以在約3:1到1:3之間、 優(yōu)選2:1到1:2且最優(yōu)選1:1的溶劑與漿料物質(zhì)的比例下與所選擇的瀝青 質(zhì)沉淀溶劑混合至少2 O分鐘。對(duì)于使用最有效的溶劑與所述物質(zhì)的比 例可由所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員容易地確定并將取決于各種因素，例如包 括漿料的瀝青質(zhì)含量、待使用的特定溶劑和所要的固體回收程度。將 排放漿料/溶劑混合物的溫度維持在約65。C歷時(shí)足以促使大量瀝青質(zhì) 沉淀的時(shí)間段，雖然此溫度可從約55。C變化到約75'C。混合物的溫度通過(guò)使該混合物循環(huán)穿過(guò)包括管線70、管線71、冷卻設(shè)備50、加熱設(shè) 備4 0和管線60的溫度保持回路而保持。促使該混合物的大量瀝青質(zhì)沉 淀所必需的時(shí)間段將根據(jù)該混合物的瀝青質(zhì)含量、所選擇的溶劑和該 混合物的溫度而變化，但通常將在15分鐘到1小時(shí)范圍內(nèi)，優(yōu)選為約15 分鐘到3O分鐘且最優(yōu)選約至少2O分鐘。當(dāng)混合物中的大部分或所有瀝青質(zhì)的沉淀完成時(shí)，將該混合物經(jīng) 由管線72進(jìn)料到在約2000到3500G(其中G為重力加速度- 9. 8m/s2)、 優(yōu)選在約2500到3000G下運(yùn)轉(zhuǎn)的第一階段離心機(jī)75中以將該混合物分 成兩相相l(xiāng),本文中稱為溢流，其含有所述經(jīng)液體和10%到30重量％ 的進(jìn)料到該離心機(jī)中的最初固體，和相2，本文中稱為底流，含有主要 (進(jìn)料到該離心機(jī)中的總固體量的約70°/。到90重量％)沉淀的包封催化劑 固體的瀝青質(zhì)和約40重量％的烴液體和溶劑。溢流相經(jīng)由管線8O進(jìn)料到 加熱了的混合槽110中，如果固體含量超過(guò)約5、則在所述混合槽中用 另外的溶劑稀釋?zhuān)S后經(jīng)管線111進(jìn)料到通常在約9000G下運(yùn)轉(zhuǎn)的第二 離心機(jī)120中。將來(lái)自所述第二離心機(jī)的溢流通過(guò)管線121進(jìn)料到常規(guī) 溶劑回收冷凝器130和油回收冷凝器160中。將在固體回收階段回收的 任何固體通過(guò)管線131和泵191經(jīng)由管線201返回進(jìn)料到初始排放漿料 混合槽30、 31或任選地經(jīng)由管線202進(jìn)料到第二階段混合槽110中。使 回收的溶劑經(jīng)由管線201再循環(huán)到混合槽30。將來(lái)自所述第二離心機(jī)的 底流經(jīng)由管線122進(jìn)料且在進(jìn)料槽100中與來(lái)自第一階段離心機(jī)的底流 混和。將來(lái)自所述第一階段離心機(jī)的底流經(jīng)由管線90進(jìn)料到進(jìn)料槽100 且與來(lái)自第二階段離心機(jī)120的底流混和。將來(lái)自笫 一階段離心機(jī)75 和第二階段離心機(jī)120的混和底流在進(jìn)料槽100中混合以形成混和的漿 料混合物，隨后將它經(jīng)由管線210進(jìn)料到干燥設(shè)備220。干燥設(shè)備220液體并焦化包含在該烴液體中的任何重質(zhì)烴餾分的任何設(shè)備。優(yōu)選地， 這樣的干燥設(shè)備為間接火熱窯爐、間接火熱旋轉(zhuǎn)窯爐、間接火熱干燥 器、間接火熱旋轉(zhuǎn)干燥器、真空干燥器、靈活焦化裝置或具有與上述設(shè)備基本相同的能力的任何這樣的干燥設(shè)備。對(duì)于本發(fā)明的目的來(lái)說(shuō)， 最優(yōu)選的干燥設(shè)備為間接火熱旋轉(zhuǎn)窯爐。將混和的漿料混合物在干燥設(shè)備220中加熱到介于約350。C至約55(TC之間的合適的焙燒溫度，將該 溫度保持足夠的停留時(shí)間以生成焦化的固體物質(zhì)和烴氣體物流。該干 燥設(shè)備中的氣氛為惰性的，它優(yōu)選為無(wú)氧的氮?dú)鈿夥?，但可為任何?它惰性非氧化氣氛或處于真空下。將來(lái)自該干燥設(shè)備的氣體回收并經(jīng) 由管線221進(jìn)料到油回收冷凝器160中。將夾帶在來(lái)自該窯爐的氣體中 的任何固體在油回收冷凝器160中回收并經(jīng)由管線200和201再循環(huán)到 排放漿料混合槽30、 31中或任選經(jīng)由管線202再循環(huán)到混合槽110中。 將焦化的固體物質(zhì)經(jīng)由合適設(shè)備222如螺旋推運(yùn)器、螺旋輸送器、閉鎖 料斗或重力流動(dòng)進(jìn)料到水驟冷槽或噴灑槽230以使焦化顆粒物質(zhì)的結(jié)塊熱振動(dòng)并破碎并冷卻該物質(zhì)到足以形成含水的焦化固體漿料的溫 度。將來(lái)自該水驟冷槽的熱蒸氣通過(guò)換熱器235，經(jīng)由管線231送去進(jìn) 一步氣體處理。將含水的焦化固體漿料經(jīng)由管線240進(jìn)料到研磨機(jī)，優(yōu) 選立式研磨機(jī)或磨碎機(jī)290,且在那里將尺寸減小到介于約l(Vm至 6Onm之間，優(yōu)選減小到約1 (Vm到4(Vm且最優(yōu)選減小到約15jim到2 Ojim 以準(zhǔn)備用于進(jìn)一步金屬回收工藝，例如同時(shí)待審的申請(qǐng)11/192， 522中 所公開(kāi)的。在驟冷和研磨焦化催化劑的過(guò)程中，可執(zhí)行初步的金屬回 收步驟例如加入氨以促使金屬浸出并進(jìn)行pH值控制。任選地，如果不 需要焦化固體物質(zhì)的含水漿料，則焦化固體物質(zhì)可在產(chǎn)生干燥的焦化 固體產(chǎn)物的外部冷卻系統(tǒng)中通過(guò)固體來(lái)冷卻。受益于該催化劑物質(zhì)的回收和再循環(huán)的任何漿料加氫操作系統(tǒng)使用。 具體地說(shuō)，此方法可結(jié)合以下美國(guó)專(zhuān)利中所公開(kāi)的漿料加氫操作系統(tǒng) 和催化劑使用，所述美國(guó)專(zhuān)利中的每個(gè)的公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)引用并入本文 4, 557,821 ; 4,710, 486 ; 4,762,812 ; 4,824,821 ; 4， 857，496 ; 4, 970,190 ; 5， 094， 991 ; 5,162,282; 5,164,075 ; 5, 178,749 ; 5， 294， 329; 5， 298， 152和5， 484， 755 。以下實(shí)施例舉例說(shuō)明了從含有 廢催化劑固體的烴液體漿料中移出廢催化劑固體的 一種方法，但不應(yīng)該認(rèn)為它限制可實(shí)施本發(fā)明的方法的許多方式和方法。
實(shí)施例
為了說(shuō)明本發(fā)明，進(jìn)行了各種烴流體的實(shí)驗(yàn)室工作臺(tái)規(guī)模的試驗(yàn) 以確定當(dāng)暴露于絮凝試劑(絮凝劑)例如庚烷或石腦油時(shí)引起瀝青質(zhì)的 成功沉淀或絮凝(絮狀物)所希望的最小瀝青質(zhì)含量。這些試驗(yàn)表明， 對(duì)于懸浮在烴流體中的微米尺寸的顆粒物質(zhì)例如漿料催化劑的成功絮
凝，優(yōu)選2. 5重量。/。(wtW的瀝青質(zhì)含量的最小閾值。還確定了具有不足 瀝青質(zhì)含量的油可通過(guò)加入富含瀝青質(zhì)的物質(zhì)例如真空殘油(如在此 實(shí)施例中)或其它含瀝青質(zhì)的重油而富集瀝青質(zhì)。因此，將含有約20 重量％催化劑固體且瀝青質(zhì)含暈為至少2. 5重量％(如通過(guò)熱庚烷瀝青質(zhì) 測(cè)試(測(cè)試碼10810))測(cè)量)的烴油漿料與已知促使瀝青質(zhì)沉淀的溶劑 凝聚劑以1: 1的質(zhì)量比在加熱了的混合槽中混合2O分鐘。使用兩種不同 的溶劑進(jìn)行試驗(yàn)庚烷溶劑和含有35°/。鏈烷屬化合物的重石腦油溶劑。 將該混合物的溫度保持在6 5 。C下3 O分鐘以確保有足夠時(shí)間使瀝青質(zhì)沉 淀。此過(guò)程成功地引起包含瀝青質(zhì)和催化劑固體的幼青質(zhì)絮狀物的沉 淀。為了證實(shí)固體物質(zhì)以及沉淀了的瀝青質(zhì)的附聚，取該絮狀物的樣 品用于微觀檢驗(yàn)，它顯示催化劑固體包封在沉淀了的瀝青質(zhì)絮狀物中。 在下一步驟中，將該油、溶劑、絮凝劑混合物在于2500到3000G (其 中G為重力加速度=9. 8m/s"下運(yùn)轉(zhuǎn)的第一階段臥螺離心機(jī)中離心分 離。在該離心機(jī)中，由包封在沉淀了的瀝青質(zhì)中的催化劑組成的固體 和 一 些液體作為離心機(jī)底流中的糊狀物排放到窯爐供料槽中，而大部 分液體在離心機(jī)溢流中排放。對(duì)來(lái)自溢流液體的樣品的容量分析表明， 裝入離心機(jī)中的最初固體含量(催化劑和沉淀了的瀝青質(zhì))的10%到15% 保留在該溢流液體中。將這些溢流液體收集在保持在65 。C的溫度下的 單獨(dú)的第二加熱槽中，且如果固體含量超過(guò)約5%的重量濃度，則用另 外絮凝劑溶劑稀釋。得到溢流液體的樣品且進(jìn)行測(cè)試以確定固體濃度。 在保持在第二加熱槽中歷時(shí)足以實(shí)現(xiàn)所要程度的瀝青質(zhì)沉淀/絮凝的 時(shí)間(至少30分鐘)之后，將溢流液體排放到第二階段離心機(jī)中，在此實(shí)施例中，該離心機(jī)為在約9， OOOG下運(yùn)轉(zhuǎn)的立式機(jī)器，它生成固體物 質(zhì)濃度為約10重量％到20重量％的底流漿料和含有小于約2重量％固體物 質(zhì)的溢流烴液體混合物。
隨后來(lái)自笫二階段離心機(jī)的溢流液體通過(guò)常規(guī)實(shí)驗(yàn)室方法處理以 將溶劑、油和剩余固體組分分開(kāi)。在商業(yè)實(shí)踐中，可以預(yù)料在本發(fā)明 的這一方面，溶劑、油和固體的回收將通過(guò)本領(lǐng)域已知的常規(guī)冷凝器 和汽提設(shè)備進(jìn)行。
在實(shí)際商業(yè)實(shí)踐中且如圖l中所描繪的，來(lái)自第二階段離心機(jī)的底
流漿料將在窯爐供料槽中與來(lái)自第 一階段離心機(jī)的底流漿料混合。然 而，在此實(shí)施例中，混和第一階段底流漿料與第二階段底流漿料的步 驟被消除，因?yàn)樗鼘?duì)于建立本發(fā)明的效用不是關(guān)鍵的。因此，僅將來(lái) 自第 一 階段離心機(jī)的漿料混合物裝入干燥設(shè)備，在此實(shí)施例中該干燥 設(shè)備為間接火熱旋轉(zhuǎn)窯爐，且隨后在該窯爐中在無(wú)氧的氣氛中在氮?dú)?br> 的最小停留時(shí)間。此高溫處理促使瀝青質(zhì)分餾，導(dǎo)致生成焦化固體物 質(zhì)和烴蒸氣物流。
在焙燒過(guò)程中， 一些溶劑、所述烴液體的輕質(zhì)餾分和分餾的瀝青 質(zhì)的輕餾分蒸發(fā)并與催化劑分開(kāi)，形成蒸氣混合物，該蒸氣混合物還 含有夾帶的被磨碎成細(xì)粉的固體物質(zhì)。溶劑、輕質(zhì)烴餾分和夾帶的磨 碎固體的蒸氣狀混合物從窯爐通到用于溶劑和固體回收的冷凝器的常 規(guī)系統(tǒng)。
將分餾的瀝青質(zhì)的剩余部分和所述烴液體的重質(zhì)餾分焙燒并熱轉(zhuǎn)
在約350。C的溫度下將焦化的催化劑從窯爐中移出并在此實(shí)施例 中在使它在沉積到儲(chǔ)存筒上之前穿過(guò)外部水冷卻的旋轉(zhuǎn)冷卻器以適用 于進(jìn)一步加工且為金屬回收處理作準(zhǔn)備。在實(shí)際商業(yè)實(shí)踐中，預(yù)期焦 化的催化劑將從窯爐中移出，隨后立即排放到水驟冷槽中以破壞焦化 固體物質(zhì)的附聚并產(chǎn)生含水漿料。隨后將該含水漿料轉(zhuǎn)移到立式研磨 機(jī)中，稀釋到約50重量y。固體并研磨到約16nm的最終尺寸。焦化物質(zhì)
14(如在此實(shí)施例中從窯爐中移出的)非常細(xì)且對(duì)于浸出目的來(lái)說(shuō)需要限
制被研磨的粉末到約16nm的最終尺寸。焦化物質(zhì)的研磨陶瓷研磨球的 存在下在磨碎研磨機(jī)中進(jìn)行，向其中加入水以得到約40%到55%的焦化 固體重量濃度。焦化固體物質(zhì)與陶瓷研磨球的質(zhì)量比為約l: 1。在此實(shí) 施例中，最終產(chǎn)物為水、催化劑和顆粒直徑為約16jim的焦炭的漿料。 另外，在研磨處理期間進(jìn)行的部分浸出試驗(yàn)(包括加入有效量的氨)表 明，在此階段開(kāi)始進(jìn)行金屬回收是可行的。
權(quán)利要求
1.將顆粒固體物質(zhì)與烴液體分開(kāi)的方法，所述方法包括以下步驟a)得到包含所述烴液體和所述固體物質(zhì)的排放漿料，b)冷卻所述排放漿料，c)將所述排放漿料與絮凝劑混合并形成包含所述烴液體、第一溶劑和含所述固體物質(zhì)的絮狀物的第一混合物，d)在第一離心機(jī)中分離所述第一混合物以形成第二混合物和第三混合物，其中所述第二混合物含有低濃度的所述絮狀物，和所述第三混合物含有高濃度的所述絮狀物，e)在至少一個(gè)第二離心機(jī)中分離所述第二混合物以形成包含所述第一溶劑和所述烴液體的第四混合物和含有高濃度的所述絮狀物的第五混合物，f)在進(jìn)料槽中混和所述第三混合物與所述第五混合物以形成包含高濃度的所述絮狀物、低濃度的所述第一溶劑和低濃度的所述烴液體的最終混合物，g)在干燥設(shè)備中干燥所述最終混合物以形成烴蒸氣混合物和焦化物質(zhì)，其中所述烴蒸氣包含所述溶劑、所述烴液體的輕質(zhì)餾分和夾帶量的所述固體物質(zhì)，和其中所述焦化物質(zhì)包含所述固體物質(zhì)和所述烴液體的重質(zhì)餾分，h)從所述干燥設(shè)備中回收所述烴蒸氣混合物并通過(guò)一個(gè)或多個(gè)冷凝器和一個(gè)或多個(gè)油回收塔的系統(tǒng)將所述夾帶量的固體物質(zhì)、所述溶劑和所述烴液體的輕質(zhì)餾分分開(kāi)，i)從所述干燥設(shè)備中回收所述焦化物質(zhì)。
2. 權(quán)利要求l的方法，其中在所述固體物質(zhì)中包含催化劑。
3. 權(quán)利要求2的方法，其中所述催化劑包含主要量的廢催化劑和 次要量的活性催化劑。
4. 權(quán)利要求1的方法，其中所述第一溶劑為瀝青質(zhì)絮凝劑且選自由石腦油、重石腦油、輕石腦油、己烷和庚烷組成的組。
5. 權(quán)利要求4的方法，其中選擇所述第一溶劑以促使所述瀝青質(zhì) 的沉淀。
6. 權(quán)利要求1的方法，其中步驟c)還包括將所述排放漿料加到 一個(gè)或多個(gè)混合槽中。
7. 權(quán)利要求6的方法，其中所述一個(gè)或多個(gè)混合槽與用于控制所 述排放漿料的溫度的設(shè)備連接。
8. 權(quán)利要求1的方法，其中所述第一離心機(jī)為臥螺離心機(jī)且所述 第二離心機(jī)為立式離心機(jī)。
9. 權(quán)利要求l的方法，其中步驟c)的絮狀物為瀝青質(zhì)。
10. 權(quán)利要求l的方法，其中步驟c)還包括將所述排放漿料和所 述第 一溶劑混合足以容許所述絮狀物形成的時(shí)間段。
11. 權(quán)利要求10的方法，其中所述時(shí)間段為約15分鐘到1小時(shí)。
12. 權(quán)利要求10的方法，其中所述時(shí)間段為約30分鐘到1小時(shí)。
13. 權(quán)利要求10的方法，其中所述時(shí)間段為約30分鐘。
14. 權(quán)利要求l的方法，其中步驟c)的所述第一混合物包含質(zhì)量 比為約3: 1到約1: 3的溶劑與排放漿料。
15. 權(quán)利要求14的方法，其中步驟c)的所述第一混合物包含質(zhì) 量比為約2:1到約l:2的溶劑與排放漿料。
16. 權(quán)利要求15的方法，其中所述排放漿料與溶劑的質(zhì)量比為約1: 1。
17. 權(quán)利要求1的方法，其中將所述第一混合物保持在介于約60 。C與70。C之間的溫度下。
18. 權(quán)利要求16的方法，其中將所述第一混合物保持在約65°C 的溫度下。
19. 權(quán)利要求1的方法，其中步驟g)的干燥設(shè)備選自由間接火熱 窯爐和間接火熱旋轉(zhuǎn)窯爐、間接火熱千燥器、間接火熱旋轉(zhuǎn)干燥器、真空干燥器和靈活焦化裝置組成的集合。
20. 權(quán)利要求l的方法，所述方法還包括將來(lái)自步驟h)的固體物質(zhì)加入到步驟a)中的排放漿料中。
21. 權(quán)利要求1的方法，其中步驟i)還包括在含水的驟冷槽中使
22. 權(quán)利要求21的方法，所述方法還包括在合適的研磨機(jī)中研磨 所述焦化物質(zhì)的含水漿料以將所述焦化固體物質(zhì)的粒徑減小到介于約 10拜至60pm之間。
23. 權(quán)利要求22的方法，其中所述焦化固體物質(zhì)的粒徑被減小到 介于約15jim至4(Vm之間。
24. 權(quán)利要求23的方法，其中所述焦化固體物質(zhì)的粒徑被減小到 約15戶到20pjn。
25. 權(quán)利要求l的方法，其中步驟g)還包括在選自由惰性氣氛和 真空氣氛組成的集合的氣氛中焙燒所述最終混合物。
26. 權(quán)利要求25的方法，其中所述惰性氣氛為氮?dú)鈿夥铡?br> 27. 權(quán)利要求26的方法，所述方法還包括在窯爐中在介于約350 。C至550'C之間的溫度下焙燒所述最終混合物。
28. 權(quán)利要求1的方法，其中所述排放漿料包含至少2.5重量％ 的瀝青質(zhì)。
29. 權(quán)利要求l的方法，其中步驟c)還包括向所述排放漿料中加 入其量足以將所述排放漿料的瀝青質(zhì)含量增加到至少2.5重量y。的重 質(zhì)烴液體。
30. 權(quán)利要求29的方法，其中所述重質(zhì)烴液體選自由真空殘油、 重質(zhì)原油、耐熱重質(zhì)蒸餾物、FCC傾析油和潤(rùn)滑油組成的集合。
31. 權(quán)利要求2的方法，其中所述催化劑為選自由VIB族金屬硫 化物漿料催化劑和用VIII族金屬促進(jìn)的VIB族金屬硫化物漿料催化劑 組成的集合的漿料催化劑。
32. 權(quán)利要求l的方法，其中步驟a)還包括從反應(yīng)器容器中得到 所述排放漿料。
33. 權(quán)利要求32的方法，其中所述反應(yīng)器容器選自由加氫裂化反 應(yīng)器、加氫操作反應(yīng)器、沸騰床反應(yīng)器、鼓泡塔反應(yīng)器和漿料反應(yīng)器組成的集合。
34. 權(quán)利要求22的方法，所述方法還包括向所述焦化固體物質(zhì)的 含水漿料中加入有效量的金屬浸出化學(xué)品并保持此處的溫度在約" 。C下。
35. 權(quán)利要求22的方法，其中所述金屬浸出化學(xué)品為氨。
全文摘要
通過(guò)用有效量的沉淀劑或絮凝劑使烴液體的重質(zhì)餾分沉淀或絮凝以使得該沉淀的重質(zhì)餾分包封超細(xì)顆粒固體物質(zhì)來(lái)從固體物質(zhì)和烴液體的懸浮物或漿料中分離并回收所述超細(xì)顆粒固體物質(zhì)的方法。所述方法還包括使所述沉淀的重質(zhì)餾分焦化并將焦化產(chǎn)物研磨到超細(xì)尺寸。
文檔編號(hào)B01D21/26GK101583405SQ200780050152
公開(kāi)日2009年11月18日 申請(qǐng)日期2007年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月29日
發(fā)明者B·E·阿布納加, J·吉蒂安, S·O·林德賽 申請(qǐng)人:雪佛龍美國(guó)公司