HYDROMETALLURGICAL PROCESSING METHOD FOR SPENT CATALYSTS OF PETROLEUM REFINING PROCESS

ГИДРОМЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЙ СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИ ОТРАБОТАВШИХ КАТАЛИЗАТОРОВ НЕФТЕОЧИСТКИ

Медведев А. С., Малочкина Н. В., Балгаева Ф. Ш., Московский государственный институт стали и сплавов (Технологический университет), Москва, Россия

Катализаторы на основе триоксида молибдена, нанесенного на подложку из оксида алюминия, применяются для гидроочистки нефтепродуктов. После 3—7 лет эксплуатации (периодичность регенерации) и окончания срока службы они становятся токсичными отходами.
Основной причиной дезактивации катализаторов является отложение на поверхности катализатора кокса, металлов, содержащихся в сырье, и окалины, которая попадает на катализатор в результате продувок, в период пуска после регенерации. До недавнего времени такие отходы, содержащие 5—14% молибдена, в России не перерабатывались ввиду незначительного их объема (около 3 тыс. т в год). В настоящее время при резком росте цен на молибден возник интерес к такому техногенному сырью.
В опытах использовали неизмельченный отработавший катализатор АКМ (алюмино-кобальт-молибденовый) следующего состава: Al — 46,8; Mo — 5,6; Co — 1,7; Fe — 0,2%. Рассмотрены различные варианты переработки: гидрометаллургический — содовое и аммиачное выщелачивание и пирометаллургический — возгонка МоО₃при температурах 1100—1150 °С.
Настоящие исследования были ориентированы на гидрометаллургический способ утилизации катализаторов нефтеочистки.
Гидрометаллургическая схема включает в себя двухстадийное выщелачивание (6 и 4 ч), двухстадийную фильтрацию, промывку. Выщелачивание вели при т : ж = 1 : 4, температуре 70—80 °С. В качестве реагентов применяли растворы соды (50, 100 г/л) и аммиака (100 г/л).
При использовании в качестве реагента соды с концентрацией 50 г/л извлечение молибдена в раствор составило 70,2%, а с концентрацией 100 г/л — 87,2%. При использовании аммиака с концентрацией 100 г/л получены наихудшие результаты: извлечение молибдена в раствор не превышало 57,2%.
В настоящее время ведутся исследования по интенсификации гидрометаллургического способа утилизации катализаторов путем их измельчения, повышения температуры выщелачивания, а также комплексности переработки за счет извлечения кобальта.

Medvedev A. S., Malochkina N. V., Balgaeva Ph. Sh., Moscow State Institute of Steel and Alloys (Technological University), Moscow, Russia

Catalysts on the basis of molybdenum trioxide, applied on the aluminium oxide substrate, are used for the hydro-refining of mineral oils. After 3—7 years of operation (periodicity of regeneration) and end of service life, the catalysts become toxic waste.
The main reason of catalyst aging is the deposition of various process materials on the surface of catalyst, including coke and metals present in the raw materials, and cinder deposited on the catalyst surface as a result of flushing conducted prior to the start up of equipment after regeneration. Until recently, these wastes containing 5-14% have not been processed in Russia due to their relatively small volume (approximately 3 000 t per year). At the present time, there is an increasing interest to this process wastes as a result of steady growth in market prices for molybdenum.
Uncrushed spent catalyst АCM (alumina-cobalt-molybdenum) with the following composition was used for the research tests, %: Al — 46,8; Mo — 5,6; Co — 1,7; Fe — 0,2. Various options for АCM catalyst processing were examined: the hydrometallurgical method (soda and ammonium leaching) and pyro-metallurgical method (МоО₃ sublimation at temperatures between 1100 to 1150 °С).
The focus of this paper is on the hydrometallurgical processing method for oil refining catalysts.
The hydrometallurgical process consists of two-stage leaching (6 and 4 hours), two-stage filtration and washing. Leaching process conditions were as follows: solid/liquid ratio at 1 : 4, temperature 70—80 °С, reagents used included soda solution (50, 100 g/l) and ammonia (100 g/l).
With soda concentration of 50 g/l, the rate of molybdenum extraction was 70,2%, while the higher rate of 87,2% was achieved with soda concentration of 100 g/l. The use of ammonia at concentration of 100 g/l produced the worst results, with the molybdenum extraction rate being only 57,2%.
At the present time, the authors examine the potential options for increasing the efficiency of hydrometallurgical processing methods by pre-crushing the catalyst, increasing the temperature of leaching, and introducing the cobalt extraction stage.

Главная страница

Сведения об авторах

Медведев Александр Сергеевич, д-р техн. наук, Московский государственный институт стали и сплавов (Технологический университет), Ленинский просп., 4, Москва, 119049, Россия. Тел. (495) 236-32-91. E-mail
Малочкина Наталья Викторовна, аспирант, Московский государственный институт стали и сплавов (Технологический университет), Ленинский просп., 4, Москва, 119049, Россия. Тел. (495) 236-32-91. E-mail
Балгаева Фирида Шерниязовна, докторант, Московский государственный институт стали и сплавов (Технологический университет), Ленинский просп., 4, Москва, 119049, Россия. Тел. (495) 236-32-91

Последние изменения внесены 12.07.07