關(guān)鍵詞：廢加氫催化劑；三氧化鉬；循環(huán)再利用

中圖分類號(hào)：X703 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1008-9500（2025）06-0111-05

DOI：10.3969/j.issn.1008-9500.2025.06.031

Exploration of the Resource Recovery and Circular Utilization Model for Waste Hydroprocessing Catalysts in Refining

LIU Qing'，CHEN Guoxiang'，SHILei2，ZENG Yong （1.SINOPEC Catalyst Co.，Ltd.，Beijing100176， China; 2.Bejing University of Chemical and Technology，Beijing 1Ooo29，China）

Abstract： Taking Sinopec Catalyst Co.，Ltd.（referred toas Catalyst Company）asan example，this studyexplores thecompany'sinnovations inwastehydrotreatingcatalystrecycling.Firstly，itinvestigatesagreenrecyclingmodel formolybdenumtrioxide toachieveeficientresourceutilization.Secondly，regarding therecoveryprocess，technical optimization solutions are proposed for disposal enterprises.Byadopting ion exchangeand solvent extraction methods， complete separation of vanadium and molybdenum is realized.During extraction，precise pH control of molybdenumcontaining adsorption tail liquid significantly enhances productrecovery eficiencyand purity.Meanwhile，technical guidanceisprovidedtoensureefectiveexhaustgastreatment，accomplishingthe“zero-waste”environmentalobjective. Finally，theformulationandupgradingof wastecatalystrecycling standards providescientificsupportforfullife cycle managementof catalysts whilereducing compliance costs.These initiatives notonlydecrease catalyst procurementcosts butalsoenhancethe technical capabilitiesof disposal enterprises，offering newperspectives for promoting sustainable development in the petrochemical industry.

Keywords：waste hydrotreating catalyst;molybdenum trioxide;recyclable

加氫技術(shù)是煉油企業(yè)提質(zhì)增效的關(guān)鍵，而其中加氫催化劑是催化加氫的核心，年消耗量約占精煉催化劑總量的 30%^[1] 。長(zhǎng)期使用后，催化劑因積碳、燒結(jié)、結(jié)構(gòu)損傷、中毒等導(dǎo)致活性位銳減至逐漸失效。當(dāng)活性降至特定水平時(shí)，需采取再生措施恢復(fù)效能[2-3]。然而，多次再生無(wú)效或成本過(guò)高時(shí)，催化劑須報(bào)廢處理[4。石油加氫催化劑的服役周期為 2～3 年，全球年報(bào)廢量高達(dá)12萬(wàn) t^[5-6] 。廢催化劑內(nèi)含重金屬及有機(jī)污染物，被列為國(guó)家危險(xiǎn)廢物[7-8]，若處理不當(dāng)，將嚴(yán)重威脅環(huán)境與健康[9-12]

廢加氫催化劑，特別是渣油加氫與加氫精制過(guò)程中產(chǎn)生的廢催化劑，富含鉬、釩、鎢等稀有金屬。有效回收與再利用不僅能減少對(duì)外部資源的依賴，增強(qiáng)資源自給能力，還能有效緩解資源短缺對(duì)國(guó)家安全構(gòu)成的挑戰(zhàn)。采用先進(jìn)的回收技術(shù)，每年可回收數(shù)千噸貴重金屬，顯著減少外匯支出[13-14]。因此，構(gòu)建并優(yōu)化廢加氫催化劑的再生資源循環(huán)利用體系，對(duì)于環(huán)境保護(hù)與資源高效利用具有深遠(yuǎn)意義。該體系應(yīng)涵蓋回收、資源化加工及再利用3個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，確保廢棄催化劑能夠高效轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)原料，實(shí)現(xiàn)資源的最大化利用。但是，該體系在回收與加工環(huán)節(jié)銜接不暢，導(dǎo)致資源流向分散、技術(shù)相對(duì)滯后等問(wèn)題，且無(wú)法實(shí)現(xiàn)廢劑高適性回收，資源未得到充分利用。此外，資源化加工的規(guī)模小而且分散，不利于對(duì)再生資源的集中利用[15]。（簡(jiǎn)稱催化劑公司）作為亞洲最大的加氫劑生產(chǎn)企業(yè)，在廢劑資源化再利用領(lǐng)域采用的處置模式具有代表性。

本研究以催化劑公司的廢加氫劑處置創(chuàng)新模式為研究對(duì)象，系統(tǒng)總結(jié)該公司在經(jīng)營(yíng)、技術(shù)以及規(guī)章制度方面的創(chuàng)新。經(jīng)過(guò)大量的調(diào)研，催化劑公司主要開(kāi)展了以下工作。首先，探索含鉬廢催化劑委托加工成三氧化鉬的循環(huán)再利用模式。其次，針對(duì)技術(shù)密集型的回收和資源化加工環(huán)節(jié)，積極引入先進(jìn)技術(shù)，提供技術(shù)指導(dǎo)和支持。最后，制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，促進(jìn)再生資源產(chǎn)業(yè)鏈的進(jìn)一步完善。這一系列舉措旨在推動(dòng)再生資源產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[16]。

1三氧化鉬的循環(huán)再利用模式

1.1循環(huán)再利用產(chǎn)業(yè)鏈的建設(shè)

三氧化鉬、偏鎢酸銨、堿式碳酸鎳等有色金屬鹽是加氫催化劑的主要原材料，在加氫催化劑成本構(gòu)成中占據(jù)重要地位。同時(shí)，鎢鉬鎳金屬是廢加氫催化劑的主要有價(jià)值成分，每年催化劑公司處置的廢加氫催化劑中的有色金屬鹽含量超過(guò)千余噸，約占全國(guó)的44% 。由此可見(jiàn)，含鉬廢催化劑的資源化再利用對(duì)推進(jìn)有色金屬再生資源產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展至關(guān)重要。

為建設(shè)再生資源產(chǎn)業(yè)鏈，提高再生資源產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的高度整合性和效率，經(jīng)實(shí)地考察、大量調(diào)研分析，催化劑公司建立了由多家回收加工企業(yè)組成的回收加工隊(duì)伍，形成了以催化劑公司為核心的含貴金屬、有色金屬?gòu)U催化劑回收循環(huán)再利用的產(chǎn)業(yè)鏈模式。

1.2含鉬廢催化劑資源化模式

針對(duì)含鉬廢催化劑，經(jīng)大量調(diào)研與實(shí)例分析，催化劑公司采用委托加工成三氧化物的循環(huán)再利用模式。以2023年5月回購(gòu)的廢渣油加氫催化劑為例，將其在 500^°C 的環(huán)境中焙燒 1.5h ，待冷卻后對(duì)得到的樣品進(jìn)行球磨。制得的粉末樣品，利用X射線熒光衍射手段表征。廢劑中的釩、鉬、鎳、鐵、鋁的含量分別為 9.26% 、 5.91% 、 6.93% 、 0.42% 、 37.9% ，具有極高的回收價(jià)值。如圖1所示，催化劑公司首先負(fù)責(zé)從各煉化企業(yè)統(tǒng)一回購(gòu)含鉬廢劑，然后在回收加工隊(duì)伍中，匹配最對(duì)口和專業(yè)的廢劑處置企業(yè)，委托其加工成鉬酸鈉或鉬酸，再將鉬酸鈉或鉬酸委托三氧化鉬供應(yīng)商加工成三氧化鉬，供應(yīng)給催化劑生產(chǎn)企業(yè)。依據(jù)各煉化企業(yè)提報(bào)的廢催化劑處置計(jì)劃，統(tǒng)計(jì)含鉬廢催化劑及廢渣油加氫催化劑數(shù)量。針對(duì)廢劑加工成鉬酸鈉（鉬酸）環(huán)節(jié)，按產(chǎn)廢企業(yè)、廢劑種類、處置時(shí)間、理論含量等打包，分成不同標(biāo)段進(jìn)行廢劑加工費(fèi)及回收率競(jìng)價(jià)，經(jīng)過(guò)有效競(jìng)爭(zhēng)，確定廢劑委托加工承攬方。同時(shí)，關(guān)注廢劑處置進(jìn)度，加強(qiáng)與銷(xiāo)售、生產(chǎn)部門(mén)的聯(lián)系。

此外，進(jìn)一步優(yōu)化再生資源產(chǎn)業(yè)鏈，整合分散的回收與加工主體，形成有序經(jīng)營(yíng)體系，實(shí)現(xiàn)從零散到集約的轉(zhuǎn)變。催化劑公司作為集管理、協(xié)調(diào)與監(jiān)督于一體的綜合平臺(tái)，應(yīng)加強(qiáng)資源流向控制，確保下游加氫催化劑生產(chǎn)企業(yè)原材料的穩(wěn)定供應(yīng)與流通。此舉措不僅為其他企業(yè)提供了提升資源回收與再利用的效率，降低整體運(yùn)營(yíng)成本，增強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)協(xié)同的參考，更為石化行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。這種含鉬廢催化劑資源化模式推動(dòng)了綠色循環(huán)經(jīng)濟(jì)，實(shí)現(xiàn)了資源高效配置。通過(guò)宏觀分析掌握國(guó)內(nèi)有色金屬價(jià)格趨勢(shì)，論證有色金屬價(jià)格與回收有色金屬鹽成本之間的比價(jià)關(guān)系。未來(lái)，應(yīng)對(duì)回收尾渣進(jìn)行深入研究，尋找在其他行業(yè)的應(yīng)用途徑，構(gòu)建全鏈條、高價(jià)值的催化劑全生命周期管理體系，如圖2所示。

2技術(shù)創(chuàng)新和無(wú)廢資源循環(huán)利用

2.1釩鉬分離回收工藝優(yōu)化

高適應(yīng)性回收、加工技術(shù)直接決定了廢催化劑轉(zhuǎn)化為再生資源的數(shù)量、質(zhì)量及生產(chǎn)成本，經(jīng)大量調(diào)研，催化劑公司邀請(qǐng)相關(guān)科研院所專家共赴回收科研合作企業(yè)進(jìn)行交流，雙方共同分析回收有色金屬鹽的技術(shù)難點(diǎn)和成本控制關(guān)鍵點(diǎn)，共同推動(dòng)相關(guān)科研成果落地。此外，為廢劑處置企業(yè)和資源化加工企業(yè)提供了技術(shù)完善的建議，特別是在三廢處理和廢劑載體處理方面提供了技術(shù)指導(dǎo)，對(duì)環(huán)保做出了貢獻(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了無(wú)廢資源循環(huán)利用。

廢催化劑回收工藝需高效回收金屬，同時(shí)簡(jiǎn)化溶液凈化流程，確保廢氣易于處理，減少含鹽廢水排放，避免危廢渣產(chǎn)生，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境友好性的雙重優(yōu)化。以催化劑公司回收加工隊(duì)伍中的再生資源利用C公司為例，作為專業(yè)性有色金屬回收的知名企業(yè)，其采用的廢渣油加氫催化劑回收工藝主要包括脫油、焙燒-水浸、化學(xué)除雜、沉釩及沉鉬等。再生資源利用C公司回收廢加氫催化劑的工藝流程如圖3所示。利用溶劑萃取法對(duì)含鉬的吸附尾液進(jìn)行萃取時(shí)，在尾液中加 98% 硫酸調(diào)節(jié) pH 值到 1～2 ，保溫 6～7h 再進(jìn)行反萃加堿沉出鉬，使得成品鉬酸純度從 55% 提升至 61% ?；厥者^(guò)程中，主要發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)如表1所示。

2.2尾氣處理技術(shù)指導(dǎo)

在工作實(shí)施過(guò)程中，對(duì)處置企業(yè)的廢氣處理提出了更嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，為其尾氣處理提供了技術(shù)指導(dǎo)，引入了一體化除塵脫硝設(shè)備（見(jiàn)圖4），煙氣進(jìn)入布袋式除塵器，在除塵器尾部裝填脫硝催化劑脫除氮氧化物。針對(duì)環(huán)節(jié)，催化劑公司在該處置企業(yè)進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，為裝置引入、催化劑分類及裝填等提供指導(dǎo)，使得廢劑實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用。

3標(biāo)準(zhǔn)的制定和規(guī)范管理

充分發(fā)揮行業(yè)領(lǐng)軍優(yōu)勢(shì)地位，努力提升企業(yè)的科技創(chuàng)新實(shí)力，積極推進(jìn)廢劑處置技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化，加快完善科學(xué)、合法、合規(guī)的再生資源產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)菑U劑資源化利用的重要一環(huán)。為確保包括廢加氫催化劑在內(nèi)的危險(xiǎn)廢物安全采樣、收集和處理，催化劑公司已制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，如《石油化工固體廢催化劑采樣方法》（T/CRRA0703—2018）、《石油化工固體廢催化劑包裝規(guī)范》（T/CRRA0704—2018）、《石油化工固體廢催化劑收集規(guī)范》（T/CRRA0705—2018）。2023年，完成了第二批廢催化劑回收過(guò)程有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)（操作規(guī)范）的制定工作，有效提高了廢劑回收技術(shù)和專業(yè)化管理水平，促進(jìn)了再生資源產(chǎn)業(yè)鏈的規(guī)范發(fā)展，增強(qiáng)了公司的社會(huì)公信力和影響力。未來(lái)計(jì)劃將公司牽頭制定的廢劑回收標(biāo)準(zhǔn)由團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)升級(jí)為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或更高級(jí)別。同時(shí)，將與科研院所加強(qiáng)合作，積極介入標(biāo)準(zhǔn)制定，特別是貴金屬、有色金屬回收過(guò)程中涉及的標(biāo)準(zhǔn)，為廢劑處置現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)人員提供準(zhǔn)則，確保行為規(guī)范。

此外，催化劑公司定期組織開(kāi)展了由公司專業(yè)人員、相關(guān)煉化企業(yè)專家組成的檢查組，對(duì)廢劑處置企業(yè)進(jìn)行全流程監(jiān)管?？s短了資源化循環(huán)利用業(yè)務(wù)流程，很好地把控每一個(gè)流程節(jié)點(diǎn)和溝通協(xié)調(diào)環(huán)節(jié)，使得上游的回收環(huán)節(jié)和下游再利用環(huán)節(jié)形成協(xié)調(diào)、聯(lián)動(dòng)的整體，助力催化劑研發(fā)一生產(chǎn)一銷(xiāo)售一使用一廢劑回收處置－資源化循環(huán)利用的全流程貫通，實(shí)現(xiàn)催化劑全生命周期服務(wù)。

4經(jīng)濟(jì)性分析

以催化劑公司為核心的含貴金屬、有色金屬?gòu)U催化劑回收循環(huán)再利用的產(chǎn)業(yè)鏈的完善，將廢渣油加氫催化劑及其他含鉬廢催化劑采用鉬金屬委托加工模式，降低了加氫催化劑生產(chǎn)成本，使得經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益最大化。通過(guò)該有色金屬鹽循環(huán)利用項(xiàng)目，催化劑公司降低了采購(gòu)成本，強(qiáng)化了資源掌控能力，更好地實(shí)現(xiàn)了含有色金屬?gòu)U催化劑處置過(guò)程的全流程監(jiān)督監(jiān)管。同時(shí)，綠色循環(huán)利用的方式有效減少了有色金屬鹽的采購(gòu)量，對(duì)于節(jié)能減排具有重要意義。

2023年，催化劑公司全面打通三氧化鉬循環(huán)利用流程，將煉化企業(yè)廢劑處置需求與催化劑公司、金屬鹽使用單位建立聯(lián)動(dòng)，大大縮減了中間冗余的環(huán)節(jié)，將廢劑回收中的鉬轉(zhuǎn)化為催化劑生產(chǎn)原料，有效降低了三氧化鉬的采購(gòu)成本。

5結(jié)論

催化劑公司作為專業(yè)的廢加氫催化劑處置與資源化利用單位，采用了含鉬廢加氫催化劑委托加工模式，將回收后的鉬資源加工為三氧化鉬等高價(jià)值產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)了資源的高效循環(huán)利用。通過(guò)引入離子交換法、溶劑萃取法等先進(jìn)技術(shù)，優(yōu)化了回收工藝，顯著提高了回收效率與產(chǎn)品純度，為廢劑處置企業(yè)提供了重要的指導(dǎo)。未來(lái)，深化循環(huán)階梯級(jí)利用戰(zhàn)略是廢催化劑資源化利用的重要途徑。對(duì)活性尚可的廢催化劑進(jìn)行再生回用研究，延長(zhǎng)其服役周期；對(duì)于活性降低的催化劑，則探索跨行業(yè)應(yīng)用，如作為其他工業(yè)過(guò)程的反應(yīng)催化劑；對(duì)于無(wú)法直接再利用的催化劑，專注于回收其中的有色金屬，加工成原料重新用于加氫催化劑生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)資源最大化利用。同時(shí)，進(jìn)一步完善催化劑全生命周期管理系統(tǒng)，確保從研發(fā)、生產(chǎn)、使用到回收、再利用的每一個(gè)環(huán)節(jié)都實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理。此外，積極牽頭編制和制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范行業(yè)行為，降低企業(yè)合規(guī)成本。

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