催化剂体外再生循环利用的方法及其再生催化剂技术

本发明专利技术涉及石油化工加氢催化剂循环利用的技术领域，公开了一种催化剂体外再生循环利用的方法及其再生催化剂，该方法包括根据待再生催化剂的失活程度，确定待再生催化剂的分级类别；再根据催化剂对应的分级类别，分别对待再生催化剂进行不同等级的再生活化处理，所述的再生活化处理包括焙烧的步骤。该方法可以适用不同程度失活的待再生催化剂的再生活化，不仅能够有效地去除待再生催化剂的胶质和积炭，还能完全有效地恢复催化剂的催化性能。还能完全有效地恢复催化剂的催化性能。

【技术实现步骤摘要】
催化剂体外再生循环利用的方法及其再生催化剂


[0001]本专利技术涉及石油化工加氢催化剂循环利用的
，具体涉及一种催化剂体外再生循环利用的方法及其再生催化剂。

技术介绍

[0002]在石油化学工业中，90％以上的石化产品都需要催化剂，催化剂是促进石油化工发展不可替代的关键技术。贵金属催化剂由于其良好的催化性能，在石油化工中应用广泛，在加氢、脱氢、氧化、还原、异构化、芳构化等反应中具有非常重要的作用。几乎所有的贵金属均可用作催化剂，常用的有钌、铑、钯、铂等。贵金属钯催化剂是最典型的贵金属催化剂之一。贵金属催化剂具有优良的活性、选择性和稳定性，但贵金属价格昂贵，储量稀少，难以满足越来越多的工业需求。如何提升贵金属催化剂利用率，同时维持良好的催化剂性能是催化剂制备和应用领域的一个关键问题。
[0003]贵金属催化剂在工业装置上使用一段时间后，催化剂表面会覆盖一层胶质或积炭层，影响催化剂活性或导致催化剂完全失活，需要高温再生处理去除胶质或积炭，使催化剂性能得以恢复。催化剂再生有两种方式，一是体内再生，即催化剂在原装置反应器内进行。体内再生设施是否完备，以及再生条件是否充分影响了催化剂的再生过程和性能。很多工厂采用体内再生时，催化剂性能不能够完全恢复，影响了工厂的稳定优化运行。体内再生还存在易造成环境污染的问题。另外一种再生方式是体外再生，即把催化剂卸出，在另外的专用设备中进行。采用体外再生技术能够更好地恢复催化剂活性，在国内外的应用越来越广，但是，尚没有非常系统、高效的体外再生方法。
[0004]因此，进行催化剂循环利用研究，采用系统的体外再生技术且进一步提高再生效率和再生催化剂的催化剂性能，具有非常重要的意义。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种系统地进行催化剂体外再生的方法，该方法可以适用不同程度失活的待再生催化剂的再生活化，不仅能够有效地去除待再生催化剂的胶质和积炭，还能完全有效地恢复催化剂的催化性能。
[0006]本专利技术的目的之一是提供一种催化剂体外再生循环利用的方法，包括根据待再生催化剂的失活程度，确定待再生催化剂的分级类别；再根据催化剂对应的分级类别，分别对待再生催化剂进行不同等级的再生活化处理，所述的再生活化处理包括焙烧的步骤。
[0007]所述待再生催化剂的分级可以有多种参数确定，在本专利技术一种优选的实施方式中，所述待再生催化剂的分级依据的参数包括活性组分贵金属的损失率、催化剂活性的损失率、催化剂使用年限和催化剂中毒情况中的至少一种。
[0008]根据本专利技术，催化剂活性组分贵金属的损失率、催化剂活性的损失率和催化剂中毒情况可以根据现有技术进行检测或根据使用记录知悉催化剂的使用年限。在本专利技术一种更优选的实施方式中，可以通过对筛分处理后的待再生催化剂进行分析来确定待再生催化
剂的活性组分贵金属的损失率、催化剂活性的损失率和催化剂中毒情况，所述分析项目包括粒度分布、比表面积、孔径分布、元素含量、结构分析和活性选择性评价中的至少一种。
[0009]上述粒度分布、比表面积、孔径分布、元素含量、结构分析及活性选择性评价的方法可以采用本领域公知的常规的技术检测，上述检测手段属于本领域的常规技术手段，在此不再赘述。
[0010]在本专利技术一种优选的实施方式中，包括以下步骤：(1)先汽提待再生催化剂的表面胶质，再对待再生催化剂进行氧化处理；(2)将步骤(1)得到的待再生催化剂通过筛分，去除瓷球、破碎的催化剂及杂物；(3)对筛分后的待再生催化剂进行分析，根据待再生催化剂的活性组分贵金属的损失率、催化剂活性的损失率、催化剂使用年限和催化剂中毒情况中的至少一种，确定待再生催化剂的分级类别；(4)根据催化剂对应的分级类别，分别确定待再生催化剂的再生活化处理方法对待再生催化剂进行再生活化处理，得到再生催化剂。
[0011]在本专利技术一种优选的实施方式中，还包括在汽提待再生催化剂的表面胶质之前，将催化剂上的反应物和产物去除的步骤，优选采用气体置换的方式去除反应物和产物。
[0012]汽提待再生催化剂的方法选择范围较宽，在本专利技术一种优选的实施方式中，步骤(1)中汽提待再生催化剂的表面胶质的条件包括：汽提温度100
‑
200℃，汽提体积空速100
‑
500h
‑1。
[0013]在本专利技术一种优选的实施方式中，步骤(1)中的氧化处理条件包括：催化剂层的温度为100
‑
200℃。
[0014]氧化介质的选择范围较宽，在本专利技术一种优选的实施方式中，氧化介质为空气，空气的体积空速为5
‑
25h
‑1。
[0015]步骤1中采用微量的空气缓慢氧化时，保持催化剂层的温度在100
‑
200℃。氧化温度比体内再生时的温度大大降低。体内再生的温度通常在350
‑
450℃。
[0016]氧化处理时间的选择较宽，在本专利技术一种优选的实施方式中，氧化处理的时间为4
‑
12h。
[0017]在本专利技术一种更加优选的实施方式中，步骤(1)中汽提待再生催化剂的表面胶质的条件包括：汽提温度100
‑
200℃，汽提体积空速100
‑
500h
‑1；步骤(1)中的氧化处理条件包括：催化剂层的温度为100
‑
200℃；氧化介质为空气，空气的体积空速为5
‑
25h
‑1；氧化处理的时间为4
‑
12h。在此优选的实施方式中，能够更有效地去除待再生催化剂的胶质和积炭，待再生催化剂具有更高的催化活性。
[0018]根据本专利技术，汽提以及氧化处理过程中的温度可以保持恒定也可以在一定范围内波动，只要将温度维持在本专利技术上述优选的范围内，均能够实现较优的技术效果。
[0019]根据本专利技术，待再生催化剂可以有多种分级，也可以有多种分级标准。可以分为一级、二级或三级，依次为轻度失活、中度失活、严重失活。分级标准为活性组分贵金属的损失率、催化剂活性的损失率、催化剂使用年限、催化剂中毒情况等。
[0020]在本专利技术一种优选的实施方式中，所述步骤(3)的分级类别包括：
[0021]相对于新鲜催化剂中活性组分贵金属的重量，当催化剂活性组分贵金属含量损失小于5重量％，或者相对于新鲜催化剂的催化活性，催化剂活性损失低于50％，确定为轻度失活的一级催化剂；
[0022]相对于新鲜催化剂中活性组分贵金属的重量，当催化剂活性组分贵金属含量损失
5重量％
‑
10重量％，或者相对于新鲜催化剂的催化活性，催化剂活性损失达到50％
‑
70％，或者催化剂连续使用2
‑
3年，确定为中度失活的二级催化剂；
[0023]当催化剂有中毒情况，或者相对于新鲜催化剂中活性组分贵金属的重量，催化剂活性组分贵金属含量损失高于10重量％至小于或等于20重量％，或者相对于新鲜催化剂的催化活本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种催化剂体外再生循环利用的方法，包括根据待再生催化剂的失活程度，确定待再生催化剂的分级类别；再根据催化剂对应的分级类别，分别对待再生催化剂进行不同等级的再生活化处理，所述的再生活化处理包括焙烧的步骤。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述待再生催化剂的分级依据的参数包括活性组分贵金属的损失率、催化剂活性的损失率、催化剂使用年限和催化剂中毒情况中的至少一种；优选地，通过对筛分处理后的待再生催化剂进行分析来确定待再生催化剂的活性组分贵金属的损失率、催化剂活性的损失率和催化剂中毒情况，所述分析项目包括粒度分布、比表面积、孔径分布、元素含量、结构分析和活性选择性评价中的至少一种。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于包括以下步骤：(1)先汽提待再生催化剂的表面胶质，再对待再生催化剂进行氧化处理；(2)将步骤(1)得到的待再生催化剂通过筛分，去除瓷球、破碎的催化剂及杂物；(3)对筛分后的待再生催化剂进行分析，根据待再生催化剂的活性组分贵金属的损失率、催化剂活性的损失率、催化剂使用年限和催化剂中毒情况中的至少一种，确定待再生催化剂的分级类别；(4)根据催化剂对应的分级类别，分别确定待再生催化剂的再生活化处理方法对待再生催化剂进行再生活化处理，得到再生催化剂。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：还包括在汽提待再生催化剂的表面胶质之前，将催化剂上的反应物和产物去除的步骤，优选采用气体置换的方式去除反应物和产物；和/或，步骤(1)中汽提待再生催化剂的表面胶质的条件包括：汽提温度100
‑
200℃，汽提体积空速100
‑
500h
‑1；和/或，步骤(1)中的氧化处理条件包括：催化剂层的温度为100
‑
200℃；和/或，氧化介质为空气，空气的体积空速为5
‑
25h
‑1；和/或，氧化处理的时间为4
‑
12h。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤(3)的分级类别包括：相对于新鲜催化剂中活性组分贵金属的重量，当催化剂活性组分贵金属含量损失小于5重量％，或者相对于新鲜催化剂的催化活性，催化剂活性损失低于50％，确定为轻度失活的一级催化剂；相对于新鲜催化剂中活性组分贵金属的重量，当催化剂活性组分贵金属含量损失5重量％
‑
10重量％，或者相对于新鲜催化剂的催化活性，催化剂活性损失达到50％
‑
70％，或者催化剂连续使用2
‑
3年，确定为中度失活的二级催化剂；当催化剂有中毒情况，或者相对于新鲜催化剂中活性组分贵金属的重量，催化剂活性组分贵金属含量损失高于10重量％至小于或等于20重量％，或者相对于新鲜催化剂的催化活性，催化剂活性损失高于70％至小于或等于90％，或者催化剂连续使用5年以上，确定为严重失活的三级催化剂。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于所述步骤(4)中：待再生催化剂再生活化处理的焙烧条件包括：轻度失活的一级催化剂的再生温度为350
‑
400℃，中度失活的二级催化剂的再生温度为400
‑
450℃，严重失活的三级催化剂的再
生温度为450
‑
500℃；优选地，在升温的条件下，对所述待再生催化剂进行再生活化处理；进一步优选地，将所述待再生催化剂在温度逐渐升高的不同的再生温度段连续地进行再生处理，...

【专利技术属性】
技术研发人员：易水生，乐毅，杨晨熹，毛祖旺，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：