贵金属催化剂团块、其制造和焚烧方法技术

一种焚烧贵金属催化剂团块的方法，其中所述贵金属催化剂团块包含贵金属催化剂、任选水，以及任选粘结剂。以及任选粘结剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】贵金属催化剂团块、其制造和焚烧方法
专利

[0001]本专利技术涉及贵金属催化剂团块，特别是活性炭负载型贵金属催化剂团块，及其制造和焚烧方法。本专利技术特别涉及活性炭负载型贵金属催化剂团块及其制造和焚烧方法，更特别涉及废活性炭负载型贵金属催化剂团块及其制造和焚烧方法。
[0002]专利技术背景
[0003]贵金属催化剂广泛用于化学、石油炼制和汽车领域。但是，在使用一段时间后，这些催化剂可能遭受失活，例如由于积碳、氧化或其它原因。在最后几个再生周期后，废(耗尽的)贵金属催化剂无法再使用。这些废贵金属催化剂包含相当大含量的贵金属并已成为具有极高回收价值的二次资源。从废贵金属催化剂中回收贵金属的现有方法主要包含燃烧(fire)回收法和湿法回收法。所述燃烧回收法，即废贵金属催化剂的焚烧需要消耗大量能量。废贵金属催化剂的焚烧众所周知是通过基本烧除贵金属催化剂的可燃载体(支承体)，如活性炭来富集贵金属的燃烧回收法的关键步骤。例如，国际专利公开No.WO 2007/036334公开了贵金属催化剂的这种焚烧。
[0004]在本公开中，区分可燃活性炭负载型贵金属催化剂和最低可燃(minimally combustible)活性炭负载型贵金属催化剂。
[0005]可燃活性炭负载型贵金属催化剂的活性炭载体具有以在25至≤28分钟后的50％重量损失为特征的焚烧行为，其中通过各自活性炭的小(大约8至16毫克)粉末样品在空气气氛中在200℃的起始温度和20℃/分钟的加热速率下的TGA(热重分析)测定重量损失。在200℃的起始温度下测定大约8至16毫克的100％起始重量。来自木材或泥炭的活性炭是具有这样的焚烧行为的活性炭的实例。实例包括市售活性炭类型，如Cabot Corporation of Alpharetta,Georgia制造的SX Plus和Calgon Carbon Corporation of Moon Township,Pennsylvania制造的3S和CXV。
[0006]另一方面，最低可燃活性炭负载型贵金属催化剂的活性炭载体具有差的焚烧行为，其可能以在>28分钟，例如>28至35分钟后的50％重量损失为特征，其中通过上一段中公开的相同TGA测量方法和在相同条件下测定重量损失。在50％重量损失耗时多于35分钟的情况下，使温度保持在800℃并且不再提高。来自椰子壳的活性炭是这类具有(如上文定义的)差焚烧行为的活性炭的一个实例。实例包括市售活性炭类型，如C33 spezial和CCP 90FF spezial，两者都由Donau Carbon GmbH，Frankfurt,Germany制造。
[0007]在现有技术中，在室式炉内简单烧除活性炭负载型贵金属催化剂粉末的传统程序可能耗费太长时间并可能低效，即活性炭的清除可能不可接受地不足。这增加了加工时间、能量消耗和因此成本。考虑到这些缺点，非常需要改进的焚烧(废)贵金属催化剂，特别是焚烧(废)活性炭负载型贵金属催化剂，再更特别是焚烧(废)最低可燃活性炭负载型贵金属催化剂的方法。这样改进的方法应该以高燃烧效率(高焚烧后损失)和低灰分LOI率(灰分焚烧失重率，见下文的定义)为特征。为了防止误解，术语“损失”是指质量损失或重量损失。
[0008]已经发现，可通过一种焚烧贵金属催化剂团块，特别是活性炭负载型贵金属催化剂团块的方法满足上述期望，其中该贵金属催化剂团块包含贵金属催化剂，特别是活性炭负载型贵金属催化剂，任选水，以及任选粘结剂。在该背景下，技术人员会将“贵金属催化剂团块”理解为贵金属催化剂的团块，特别是废贵金属催化剂的团块。
[0009]定义
[0010]为方便起见，在进一步描述本公开之前，说明书和实施例中使用的某些术语汇集在此。这些定义应该根据本公开的剩余部分解读并且如本领域技术人员所理解。本文所用的术语具有本领域技术人员公认和已知的含义，但是为方便和完整起见，下面阐述特定术语和它们的含义。
[0011]冠词“一”和“该”可以是指一个或多于一个(即至少一个)该冠词的语法对象。
[0012]术语“和/或”包括含义“和”、“或”以及与该术语相连的要素的所有其它可能的组合。
[0013]在说明书通篇，包括权利要求书中，除非另行规定，术语“包含一个”应被理解为与术语“包含至少一个”同义。除非另行规定，“在
…
之间”应被理解为包括界限。
[0014]应该指出，在规定任何浓度范围时，可将任何特定上限浓度与任何特定下限浓度结合。
[0015]要指出，在说明书的剩余部分中，除非另行指明，界限值包括在给出的数值范围中。
[0016]术语“催化剂”或“负载型催化剂”在工业中通常可互换使用以指代包含惰性载体和催化活性材料的催化剂组合物。
[0017]本文所用的术语“贵金属催化剂”应该是指包含带有至少一种贵金属或更确切地说，带有至少一种催化活性贵金属的至少部分可燃载体的多相催化剂。换言之，该多相催化剂包含负载在至少部分可燃载体上的至少一种贵金属。所述一种或多种贵金属可以元素形式和/或以一种或多种贵金属化合物，例如贵金属氧化物的形式存在于所述至少部分可燃载体的内表面和/或外表面上。这样的负载型贵金属催化剂的总贵金属含量可在例如0.1至5wt.％(重量％)，特别是0.1至1wt.％的范围内。
[0018]本公开和权利要求书通篇所用的术语“活性炭负载型贵金属催化剂”应该是指包含带有一种或多种贵金属或更确切地说，催化活性贵金属的活性炭载体(活性炭支承体、由活性炭制成的载体或支承体)的多相催化剂。活性炭载体包含或由活性炭组成。活性炭可以是可燃或最低可燃类型。活性炭可源自各种有机材料，例如来自煤、木材、泥炭、果壳、胡桃壳、杏壳、椰枣壳、椰子壳等的活性炭。这些碳质材料可在活化炉中通过在升高的温度下热解转化成活性炭。所述一种或多种贵金属可以元素形式和/或以一种或多种贵金属化合物，例如贵金属氧化物的形式存在于活性炭的内表面和/或外表面上。这样的活性炭负载型贵金属催化剂的总贵金属含量可在例如0.1至5重量％，特别是0.1至1重量％的范围内。这样的活性炭负载型贵金属催化剂是本领域技术人员公知的。它们用于各种工业化学工艺，特别是工业氢化工艺。
[0019]本公开和权利要求书通篇所用的术语“贵金属”应该是指选自铜(Cu)、金(Au)、银(Ag)、钯(Pd)、铂(Pt)、铑(Rh)、铱(Ir)、钌(Ru)、锇(Os)和铼(Re)，特别选自金(Au)、银(Ag)、钯(Pd)、铂(Pt)和铑(Rh)的一种或多种金属。
[0020]本公开和权利要求书通篇所用的术语“焚烧失重(LOI)率”由GB18484-2001标准规定，其是指在原始焚烧残渣(original incineration residue)的质量中，在800℃(
±
25℃)下燃烧3小时后的原始焚烧残渣的质量损失的百分比(＝灰分的质量损失百分比)。LOI率的计算方法如下：
[0021]P＝(A-B)/A*100％...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种焚烧贵金属催化剂团块的方法，其中所述贵金属催化剂团块包含贵金属催化剂、任选水，以及任选粘结剂。2.根据权利要求1的方法，其中所述贵金属催化剂团块包含60～100重量％的贵金属催化剂、0-40重量％的水和0～20重量％的粘结剂，或50～98重量％的贵金属催化剂、2-50重量％的水和0～20重量％的粘结剂，其中所有以重量％计的量基于贵金属催化剂团块的总重量计。3.根据权利要求1或2的方法，其中所述贵金属催化剂团块是蜂窝、圆柱体、锥体、球体、半球、长椭球、角锥体、椭圆和圆环形状的形式，优选蜂窝、圆柱体、球体和半球的形式，更优选蜂窝、圆柱体和球体的形式。4.根据权利要求1、2或3的方法，其中所述贵金属催化剂包含负载在至少部分可燃载体上的至少一种贵金属。5.根据权利要求4的方法，其中所述至少一种贵金属选自铜(Cu)、金(Au)、银(Ag)、钯(Pd)、铂(Pt)、铑(Rh)、铱(Ir)、钌(Ru)、锇(Os)和铼(Re)，优选选自金(Au)、银(Ag)、钯(Pd)、铂(Pt)和铑(Rh)。6.根据权利要求4的方法，其中所述至少部分可燃载体是碳基材料。7.根据权利要求6的方法，其中所述碳基材料是活性炭，优选衍生自煤、木材、果壳、椰子壳、胡桃壳、杏壳和/或椰枣壳的活性炭。8.根据前述权利要求任一项的方法，其中所述贵金属催化剂是废活性炭负载型贵金属催化剂。9.根据前述权利要求任一项的方法，其中所述粘结剂包含水稀释性或水溶性有机材料，和任选地，一种或多于一种添加剂。10.根据权利要求9的方法，其中所述水稀释性或...

【专利技术属性】
技术研发人员：张斌，C，
申请(专利权)人：贺利氏贵金属技术中国有限公司，
类型：发明
国别省市：