一种低碳烷烃脱氢催化剂的再生方法技术

本发明专利技术公开了一种低碳烷烃脱氢催化剂的再生方法。该方法包括如下过程：（1）将失活的脱氢催化剂在含氧气氛中烧炭；（2）步骤（1）烧炭后的催化剂进行氯化处理；（3）步骤（2）氯化处理后的催化剂进行氧化处理；（4）步骤（3）氧化处理后的催化剂进行同步脱氯和还原处理；（5）步骤（4）处理后的催化剂进行同步还原和硫化处理。本发明专利技术提供的低碳烷烃脱氢催化剂再生方法，再生效率高，缩短了催化剂再次进行反应的时间，再生后催化剂的催化活性达到新鲜催化剂的水平。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了。该方法包括如下过程：（1）将失活的脱氢催化剂在含氧气氛中烧炭；（2）步骤（1）烧炭后的催化剂进行氯化处理；（3）步骤（2）氯化处理后的催化剂进行氧化处理；（4）步骤（3）氧化处理后的催化剂进行同步脱氯和还原处理；（5）步骤（4）处理后的催化剂进行同步还原和硫化处理。本专利技术提供的低碳烷烃脱氢催化剂再生方法，再生效率高，缩短了催化剂再次进行反应的时间，再生后催化剂的催化活性达到新鲜催化剂的水平。【专利说明】
本专利技术涉及，特别是关于丙烷脱氢、丁烷脱氢催化剂的再生方法。技术背景进入新世纪以来，人类对世界石化原料和石化产品的需求仍将持续增长，作为石化基础原料烯烃的需求将继续增长，而传统常规方法已不能满足快速增长的需求，使其市场出现了全球性的紧缺。而且随着石油资源的日益匮乏，烯烃的生产已从单纯依赖石油为原料向原料多样化的技术路线转变，特别是以低碳烷烃为原料制取烯烃的技术路线。目前应用比较多的方法包括:使用钼催化剂、贵金属助催化的铝酸锌尖晶石催化剂或氧化铬-氧化铝催化剂。低碳烷烃催化脱氢反应受热力学平衡的限制，须在高温、低压的苛刻条件下进行。过高的温度使烷烃裂解反应及深度脱氢加剧，选择性下降，同时加快催化剂表面积炭，使催化剂迅速失活，催化剂需要反复再生。而目前的再生方法多采用较高的再生温度，而且再生时间较长，再生后容易发生活性金属聚集失活。CN1541140A公开了一种脱氢催化剂的再生方法，该方法通过在30(T80(TC温度下，改变氧气浓度、再生压力及空速达到脱氢催化剂的再生，该方法容易出现活性金属聚集的现象。CN1589970A公开了一种烷基芳烃脱氢生产烷烯基芳烃催化剂的再生方法，该方法采用同步通入水蒸汽和空气对催化剂进行再生，该方法需要较高的再生温度，才能完全烧掉催化剂上的积炭，而再生温度为500°C以下时，并不能完全烧掉催化剂上的积炭。该方法直接采用水热法，且在较高的再生温度进行再生，则容易出现活性金属聚集的现象，而且催化剂的晶形也易发生变化。美国专利US5087792所揭示的方法中，催化剂的再生是通过惰性气体的吹洗，使含氧气的气体混合物通过其中，惰性气体的吹洗和使HCl/氧气混合物通过其中以便活性金属再分散在载体上，但其再生后的催化剂酸值较高，对烷烃脱氢有较大的影响。CN101940959A公开了，该方法首先在较低温度下在空气气氛中再生，烧除催化剂表面的积炭及孔道内部的大部分积炭，再在水蒸汽和空气的混合气氛中进一步对催化剂进行再生处理。对于已有的脱氢催化剂的再生方法，再生催化剂进行脱氢反应前，要进行降温升温等繁琐的还原硫化过程，不仅延长了反应时间，而且也影响了催化剂的使用寿命。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供，本专利技术方法再生效率高，缩短了催化剂再次进行反应的时间，再生后催化剂的催化活性达到新鲜催化剂的水平。本专利技术低碳烷烃脱氢催化剂的再生方法，包括如下过程：(1)将失活的脱氢催化剂在含氧气氛中烧炭；(2)步骤（1)烧炭后的催化剂进行氯化处理；(3)步骤（2)氯化处理后的催化剂进行氧化处理；(4)步骤（3)氧化处理后的催化剂进行同步脱氯和还原处理；(5)步骤（4)处理后的催化剂进行同步还原和硫化处理。本专利技术方法中，步骤（1)烧炭条件为：含氧气氛中氧体积含量为5v9T25v%，优选 8v9T21v%，烧炭温度为20(T600°C，优选为25(T550°C，烧炭时间为0. 5?5小时。其中步骤（1)烧炭过程可以采用如下优选方式进行：温度为20(T30(TC，通入氧含 量为8V9T10V%的含氧气氛进行初步烧炭，时间为0. 5^1小时，升高温度到40(T480°C进一步 烧炭，增加氧含量到13V9T15V%，时间为f 1. 5小时；最后升温到50(T550°C烧炭，氧含量为 18v%?21v%，时间为0. 5?2. 5小时。本专利技术方法中，步骤（1)所述的含氧气氛为氧气和氮气的混合气。本专利技术方法中，步骤（2)所述的氯化处理条件为：在49(T550°C温度下，系统氧体 积含量为8V9T12V%，2?4小时内将预计氯化量的氯化剂均匀注入系统，每克催化剂中水分 为500?3000ii g，优选1000^2500 u g, H20/C1的摩尔比为20 :1?40 :1，其中氯化剂为二氯乙 烷、盐酸、氯化硫酰、氯化亚砜、五氯化磷或四氯化碳等氯化剂中的一种或几种。本专利技术方法中，步骤（3)所述的氧化处理条件为：在水蒸汽和空气的混合气氛中， 45(T600°C温度下，处理2?6小时，其中水蒸汽体积占15V9T40V%。本专利技术方法中，步骤（4)对催化剂进行同步脱氯和还原处理的反应条件为：在水 蒸汽和还原性气体的混合气氛中，在45(T600°C温度下，反应1飞小时，优选2?4小时。其中 水蒸汽用量按水与还原性气体的摩尔比计为1:广15:1，优选2: no: 1。本专利技术方法中，步骤（5)对催化剂进行同步还原和硫化处理的反应条件为：在水 蒸汽、硫化氢和还原性气体的混合气氛中，在45(T600°C温度下，反应0. 5^3小时。其中水蒸 汽用量按水与混合气的摩尔比为1 :1?20 :1，优选为5 :1?15 :1，还原性气体与硫化氢摩 尔比为1 :5?1 :20。其中所述的还原性气体为氢气、合成气、C0或CH4等中的一种或几种，优选氢气。本专利技术低碳烷烃脱氢催化剂的再生方法，适用于丙烷、丁烷等低碳烷烃脱氢催化 剂的再生。本专利技术方法中，脱氢催化剂为钼族负载型催化剂，以耐高温无机氧化物为载体，钼 族中的钼、钯、铱、铑或锇中的一种或几种为活性组分，钼族金属在催化剂中以单质计为载 体重量的0. 01%?2%。其中耐高温无机氧化物，通常为一种多孔具有吸附性的物质。多孔载体的组成应 是均匀的，并且在使用的条件下是难熔的。耐高温无机氧化物包括：氧化铝、氧化镁、氧化 铬、氧化硼、氧化钛、氧化锌、氧化锆，或者以上两种氧化物的混合物；以及各种陶瓷、各种矾 土、二氧化硅、合成或天然存在的各种硅酸盐或粘土，优选的无机氧化物载体为A1203，其结 晶形态可以为 Y_A1203、9-A1203 或 11~/\1203,优选 y-Al203。钼族金属可采用共沉淀、离子交换或浸溃等方式引入载体。优选的方法是采用水 溶性钼族金属化合物或配合物中的一种或几种浸溃载体。水溶性钼族金属化合物或配合物为氯钼酸、氯铱酸、氯钯酸、氯钼酸铵、溴钼酸、三氯化钼、硝酸钯、二氨基钯氢氧化物、氯四氨钯、氯六氨钯、三氯化铑水合物、硝酸铑、三溴化铱、二氯化铱、四氯化铱、氯铱酸钾或氯铱酸钠等。优选钼、钯、铱、铑或锇的含氯化合物。本专利技术脱氢催化剂中可以同时含有适宜助剂，如IVA族元素、碱金属元素和稀土金属元素等。其中含IVA族元素的物料为IVA族的氧化物、氯化物、硝酸盐或醇盐，如氯化亚锡、四氯化锡、四氯化锡五水合物、溴化亚锡、二氧化锗、四氯化锗等。优选四氯化锡、四氯化锗，最优选四氯化锡。其含量以元素计为载体重量的0.1%~10%，催化剂中的IVA族元素组分可以采用浸溃的方法引入催化剂中并达到组分均匀分布，也可在载体制备的过程中引入。所述的碱金属元素优选为K、Na或Li,其含量以元素计为载体重量的0.1%~?0%。所述的稀土金属优选La、Ce，其含量以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低碳烷烃脱氢催化剂的再生方法，其特征在于包括如下过程：（1）将失活的脱氢催化剂在含氧气氛中烧炭；（2）步骤（1）烧炭后的催化剂进行氯化处理；（3）步骤（2）氯化处理后的催化剂进行氧化处理；（4）步骤（3）氧化处理后的催化剂进行同步脱氯和还原处理；（5）步骤（4）处理后的催化剂进行同步还原和硫化处理。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李江红，张海娟，王振宇，张喜文，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：