Utilization of Refinery Waste Catalysts for Valuable Metals Recovery and CO2 Capture

نفايات مصفاة تكرير النفط من مواد حفازة مستهلكة الناتجة من وحدة المعالجة الهيدروجينية هي نفايات معدنية صلبة خطرة (7-20٪ V + Ni، 5-10٪ Mo، والباقيAl2O3 ) التي يجب إعادة تدويرها لتجنب التلوث البيئي ونضوب الموارد. الهدف من المشروع المقترح هو دراسة عملية إعادة تدوير للمواد الحفازة المستهلكة الناتجة من وحدة المعالجة الهيدروجينية من أجل الاسترداد الانتقائي للمعادن القيمة (Ni، V،Mo ) باستخدام مادة تكسير أكثر اخضرارًا وأيضًا استخدام بقايا الرشح المتبقية (بشكل رئيسيAl2O3 ) لتحضير أمين وظيفي ذو مادة ماصة صلبة لاحتجاز ثاني أكسيد الكربون. وهنا نقترح استخدام أحماض أمينية جديدة قابلة للتحلل الحيوي glycine-C2H5NO2)) التي سترشح بشكل انتقائي مواد النيكل، وفانيديوم، وموليبيدنوم من مواد حفازة مستهلكة الناتجة من وحدة المعالجة الهيدروجنية ويحتمل أن تعدل وظائف السطح لبقايا الرشح. حيث ستتم دراسة المعاملات المختلفة (النسبة الصلبة / السائلة، ودرجة حرارة التفاعل، ومحتوى الجلايسين، والتفحيم، وحجم المحفزات المستهلكة) لتحسين ظروف الترشيح وسيتم استرداد المعادن المتسربة من المحلول بشكل انتقائي كأملاح معدنية. وسيتم اختباره أيضًا كدعم (بمفرده وبالاقتران مع مساحة سطح عاليةY-zeolite ) لإعداد مواد ماصة صلبة فعالة (أمين خطي) للأمين النشط لالتقاط ثاني أكسيد الكربون. وسيتم اختبار هذه المواد الماصة تحت ضغط متغير ودرجة حرارة تحت ظروف متأرجحة باستخدام غاز واحد ثاني أكسيد الكربون بالإضافة إلى أنظمة غاز مختلطة لمعرفة أفضل الظروف للامتزاز. وبالتالي سيتم إنشاء مخطط إعادة التدوير الأخضر المبتكر ذي الحلقة المغلقة ، والذي من المرجح أن يوفر حلاً عمليًا لإدارة المحفزات الخطرة المستهلكة مع المساعدة في الوقت نفسه في التخفيف من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري. يحتوي هذا المشروع على8 هام سيتم الانتهاء منها في غضون 24 شهرًا والميزانية الإجمالية 121,850/- د.ك.

Refinery waste (spent) hydroprocessing catalysts are a hazardous solid metallic waste (7–20% V+ Ni, 5–10% Mo, and the rest Al2O3) that should be recycled to avoid environmental pollution and resource depletion. The aim of the project is to study a recycling process that utilizes spent hydroprocessing catalysts for selective recovery of valuable metals (Ni, V, and Mo) using a greener lixiviate, and the reuse of the remaining leach residue (mainly Al2O3) to prepare amine functionalized solids sorbents for CO2 capture. In the proposed project, a novel biodegradable amino acid lixiviate (glycine-C2H5NO2) will be investigated that will selectively leach the valuable Ni, V, and Mo from the spent hydroprocessing catalysts and potentially modify the surface functionality of the leach residue. Different parameters (solid/liquid ratio, reaction temperature, glycine content, coking, and spent-catalysts size) will be studied to optimize the leaching conditions and leached metals from the solution that will be selectively recovered as metal salts. Afterward, the glycine modified leach residues (dry/calcined) will be directly tested as a solid Al2O3 sorbent for CO2 capture. It will also be tested as a support (alone and in combination with high surface area Y-zeolite) to prepare active amine modified (linear amine) solid sorbents for CO2 capture. These sorbents will be tested under varying pressure and temperature swing conditions using CO2 gas to find out the optimum adsorptive-desorption conditions. Thus, an innovative closed-loop green recycling scheme will be established, that will likely provide a practical solution for managing hazardous spent catalysts while simultaneously helping in mitigating greenhouse gas emissions. This project contains 8 tasks that will be completed in 24 months with the total budget of KD121,850.