本发明专利技术涉及异丁烷脱氢制异丁烯中异丁烯夹带的废催化剂浓缩干燥及解毒的处理方法及装置，该方法包括以下步骤：（a）利用循环冷却水对异丁烷裂解反应生成的高温异丁烯气体进行洗涤，得到含废催化剂的洗涤废水；（b）采用微旋流分离对所得的洗涤废水中的废催化剂微粒进行浓缩，得到废催化剂浓缩液；（c）对所得的废催化剂浓缩液进行加压过滤，以进一步脱除浓缩液中的游离水，获得废催化剂滤饼；（d）采用异丁烷脱氢制异丁烯过程中再生器的外排烟气对所得的废催化剂滤饼进行烘干，获得含水量低的湿催化剂滤饼；同时利用再生气热量提高湿催化剂滤饼温度；以及（e）再生器内通入CO气体，进行氧化还原反应以再生催化剂。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及异丁烷脱氢制异丁烯中异丁烯夹带的废催化剂浓缩干燥及解毒的处理方法及装置，该方法包括以下步骤：（a）利用循环冷却水对异丁烷裂解反应生成的高温异丁烯气体进行洗涤，得到含废催化剂的洗涤废水；（b）采用微旋流分离对所得的洗涤废水中的废催化剂微粒进行浓缩，得到废催化剂浓缩液；（c）对所得的废催化剂浓缩液进行加压过滤，以进一步脱除浓缩液中的游离水，获得废催化剂滤饼；（d）采用异丁烷脱氢制异丁烯过程中再生器的外排烟气对所得的废催化剂滤饼进行烘干，获得含水量低的湿催化剂滤饼；同时利用再生气热量提高湿催化剂滤饼温度；以及（e）再生器内通入CO气体，进行氧化还原反应以再生催化剂。【专利说明】异丁烷脱氢制异丁烯中异丁烯夹带的废催化剂浓缩干燥及解毒的处理方法及装置
本专利技术属于化工固体废弃物防治领域，涉及一种异丁烷脱氢制异丁烯中异丁烯夹带的废催化剂浓缩干燥及解毒处理的方法，具体地说，本专利技术涉及通过将异丁烯粗产品利用洗涤塔洗涤，对所得洗涤废水进行微旋流浓缩和压滤，同时利用再生气温度对所得催化剂滤饼烘干，得到含水量较低的湿催化剂滤饼，最后在再生器中对废催化剂进行解毒处理，得到活性较高的催化剂的方法。本专利技术还涉及一种异丁烷脱氢制异丁烯中异丁烯夹带的废催化剂浓缩干燥及解毒处理的装置。
技术介绍
随着原油处理量的增加以及石油加工方法的改进，在我国石油炼制行业中的异丁烷资源愈加丰富，主要来源于催化裂化石油气、天然气和C4馏分。异丁烷主要有以下用途:高热值、高性能的燃料；异丁烯经烃化制异辛烷，作为汽油辛烷值改进剂；也可用做替代冷冻剂；脱氢至异丁烯；还可制甲基丙烯酸、丙酮和甲醇等。异丁烯逐渐成为除乙烯、丙烯以外又一重要的石油化工基础原料，主要用于制取甲基叔丁基醚、生产丁基橡胶及聚异丁烯。以异丁烯为资源的精细化工工业发展迅速，需求量增长很快，而我国的异丁烯资源稀缺，因此，异丁烷催化脱氢制异丁烯成为解决异丁烯短缺的主要方法之一。异丁烷脱氢制异丁烯是国外利用异丁烷资源的主要途径之一，全世界由异丁烷生产的异丁烯总量每年达到300多万吨，仅在美国，由异丁烷脱氢生产的异丁烯就达到200多万吨。异丁烷脱氢的主要方法是催化裂化脱氢，催化剂采用的主要是三氧化二铬。该反应属于吸热反应，根据化学热力学平衡分析，提高温度或者降低压力有利于脱氢。但高温容易引起烯烃聚合，造成催化剂表面结焦，覆盖催化剂活性中心，其结果降低了催化剂活性和选择性。同时三氧化二铬催化剂存在低温活性较差，催化剂再生频繁的问题，且易于氧化还原六价铬，六价铬具有较高毒性，吸入后可引起急性呼吸道刺激症状、鼻出血、声音撕哑、鼻粘膜萎缩，有时出现哮喘和紫绀，重者可发生化学性肺炎。口服可刺激和腐蚀消化道，引起恶心、呕吐、腹痛、血便等；重者出现呼吸困难、紫绀、休克、肝损害及急性肾功能衰竭等。因此，对收集的催化剂进行再生降毒处理十分重要。此外，该反应还伴有裂解副反应发生，过程中既有脱氢反应，又有裂解、异构化、芳构化、烷基化、聚合、结焦等各种副反应，脱氢产物除异丁烯外，还包括各种烷烃、烯烃、重芳烃及焦炭等，亦有可能会有醛、酮、醇、醚、呋喃等副广物生成。可通过升压水洗脱除以上杂质，获得异丁烯粗产品，同时催化剂颗粒进入洗涤水中。这些催化剂颗粒在洗涤水循环利用的过程中不断累积会堵塞后续设备，严重时须停工清洗，影响整个装置的连续稳定运转。因此有必要对洗涤水中的催化剂进行分离回收，以降低水中催化剂的含量，使其达到满足系统长周期运转的平衡浓度。催化剂分离方法有很多种，主要根据催化剂的类型、粒径、密度、使用寿命和体系的不同而分类。主要有:沉降法、过滤法、膜分离、旋流分离等。目前俄罗斯异丁烷脱氢制异丁烯工艺中，设有渣浆系统来处理带催化剂的洗涤水，通过洗涤塔将携带催化剂颗粒的反应气洗涤，催化剂微粉进入洗涤水中，部分洗涤水送至催化剂沉淀罐利用重力进行沉降处理，进而利用渣浆泵将沉降后的渣浆打回到反应器，通过高温再生烟气进行渣浆的干燥，最后将干燥后的催化剂外排；而沉降后的澄清液至澄清水罐，后利用澄清水泵将其打回冷水循环管线，然后在系统循环。采用重力沉降的沉淀罐处理量为40m3/h，占地面积约为180m2，且需I开I备。占地面积大，处理量小，分离效果差，运行周期短，且洗涤塔容易发泡。另夕卜，反应器内高温再生烟气对渣浆进行干燥，此过程中再生气对反应器有冲击，此时所得催化剂含水率达90%，对其干燥过程中的能耗高。中国专利申请CN102165042A公开了一种催化剂分离系统，即将固体催化剂粒子从烃中分离的催化剂分离系统，该系统包括反应器、贮存罐、过滤器及滤液回收器，且过滤器在贮存罐到滤液回收容器的浆料流路上串联配置，该专利技术主要侧重于催化剂回收部分，采用多个过滤器，造成系统设备较多，系统较为繁琐，占地面积大。中国专利申请CN102716605A公开了一种异丁烷脱氢制异丁烯反应产物急冷废水综合化利用的方法与装置，主要采用多级分离的方法对急冷废水夹带的催化剂颗粒进行固液分离，保证急冷水的水质到达循环冷却回用的要求，废催化剂干燥以固态形式回收。该方法需采用三级旋流分离，设备数量较多占地面积相对较大，最大的缺陷是废催化剂呈粉末状，干燥能耗高，容易使废催化剂飞扬并污染环境，另一方面含铬废催化剂的活性较低，单独回收利用的经济价值不显著。因此，对于异丁烷脱氢制异丁烯废催化剂，本领域亟需开发出成本低且效果好的处理回收方法与装置。
技术实现思路
本专利技术提供了一种新颖的异丁烷脱氢制异丁烯中异丁烯夹带的废催化剂浓缩干燥及解毒的处理方法及装置，解决了现有技术中存在的设备占地面积大，分离效果差，洗涤塔内溶剂易发泡，回收废催化剂活性较低等问题，有效地延长了装置连续运行周期，优化了装置整体工况，实现了催化剂降毒回收利用，同时降低能量消耗，实现低能耗生产。一方面，本专利技术提供了一种异丁烷脱氢制异丁烯中异丁烯夹带的废催化剂浓缩干燥及解毒的处理方法，该方法包括以下步骤:(a)利用循环冷却水对异丁烷裂解反应生成的高温异丁烯气体进行洗涤，得到含废催化剂的洗涤废水；(b)采用微旋流分离对所得的洗涤废水中的废催化剂微粒进行浓缩，得到废催化剂浓缩液；(c)对所得的废催化剂浓缩液进行加压过滤，以进一步脱除浓缩液中的游离水，获得废催化剂滤饼；(d)采用异丁烷脱氢制异丁烯过程中再生器的外排烟气对所得的废催化剂滤饼进行烘干，获得含水量低的湿催化剂滤饼；同时利用再生气热量提高湿催化剂滤饼温度；以及(e)再生器内通入CO气体，进行氧化还原反应以再生催化剂。在一个优选的实施方式中，异丁烯粗产品的温度为600°C，循环冷却水的温度为35°C，洗涤废水的温度为55°C，再生器内的温度为200-250°C。在另一个优选的实施方式中，含废催化剂的洗涤废水所携带的废催化剂微粒的粒径为0.1-40 μ m，微旋流分离的分离粒度不大于2 μ m、压力降不大于0.2MPa。在另一个优选的实施方式中，所述微旋流分离所得的废催化剂浓缩液的含水率为60-99%,经过加压过滤所得的废催化剂滤饼的含水率不高于20%，所得的滤液的催化剂含量不大于20ppm。另一方面，本专利技术提供了一种异丁烷脱氢制异丁烯中异丁烯夹带的废催化剂浓缩干燥及解毒的处理装置，该装置包括:洗涤塔，用于利用循环冷却水对异丁本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种异丁烷脱氢制异丁烯中异丁烯夹带的废催化剂浓缩干燥及解毒的处理方法，该方法包括以下步骤：（a）利用循环冷却水对异丁烷裂解反应生成的高温异丁烯气体进行洗涤，得到含废催化剂的洗涤废水；（b）采用微旋流分离对所得的洗涤废水中的废催化剂微粒进行浓缩，得到废催化剂浓缩液；（c）对所得的废催化剂浓缩液进行加压过滤，以进一步脱除浓缩液中的游离水，获得废催化剂滤饼；（d）采用异丁烷脱氢制异丁烯过程中再生器的外排烟气对所得的废催化剂滤饼进行烘干，获得含水量低的湿催化剂滤饼；同时利用再生气热量提高湿催化剂滤饼温度；以及（e）再生器内通入CO气体，进行氧化还原反应以再生催化剂。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：白兆圆，吕文杰，汪华林，刘洪来，张艳红，隋志军，崔馨，
申请(专利权)人：上海华畅环保设备发展有限公司，
类型：发明
国别省市：
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