含铂低碳烷烃脱氢催化剂的再生方法技术

本发明专利技术涉及一种含铂低碳烷烃脱氢催化剂的再生方法，主要解决现有含铂低碳烷烃脱氢催化剂再生后活性下降，使用寿命不长的问题。本发明专利技术通过一种含铂低碳烷烃脱氢催化剂的再生方法，将失活催化剂依次采用如下步骤：a)用含0.1～10mol%O2的气流分阶段进行烧炭处理；b)用含卤素的组分与H2O或可分解的含氧化合物的气流接触失活催化剂，增加催化剂的卤素含量；c)用含1～10mol%O2的气流处理催化剂，促进活性金属组分Pt再分散；d)在还原气氛下450～650oC还原活性金属组分；e)硫化处理催化剂，在较短时间内使失活催化剂完全活化再生的技术方案，较好地解决了该问题，可用于低碳烷烃脱氢的工业生产中。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种，主要解决现有含铂低碳烷烃脱氢催化剂再生后活性下降，使用寿命不长的问题。本专利技术通过一种，将失活催化剂依次采用如下步骤：a)用含0.1～10mol%O2的气流分阶段进行烧炭处理；b)用含卤素的组分与H2O或可分解的含氧化合物的气流接触失活催化剂，增加催化剂的卤素含量；c)用含1～10mol%O2的气流处理催化剂，促进活性金属组分Pt再分散；d)在还原气氛下450～650oC还原活性金属组分；e)硫化处理催化剂，在较短时间内使失活催化剂完全活化再生的技术方案，较好地解决了该问题，可用于低碳烷烃脱氢的工业生产中。【专利说明】
本专利技术涉及一种含钼低碳烷烃脱氢催化剂的再生方法。
技术介绍
低碳烷烃脱氢制烯烃是一个重要的化工过程。随着化学工业的发展，低碳烯烃作 为生产塑料、合成橡胶、药物、汽油添加剂、离子交换树脂、洗涤剂、香料及各种化工中间体 的重要原料，有着广泛的用途和价值。为了满足对低碳烯烃的巨大需求，开发由附加值低的 碳烷烃制取低碳烯烃过程对于充分利用低碳烷烃开辟新的烯烃来源具有重要意义。丙烯 /异丁烯主要来自石脑油及液化石油气的蒸汽裂解和炼化厂流化催化裂化过程的联产或副 产，目前仅靠上述方法已难以满足我国化工行业快速发展的需求。丙烷/异丁烷脱氢技术 已经成为继蒸汽裂解和流化催化裂化过程的联产或副产之后重要的丙烯/异丁烯来源。现 在已经工业化的丙烷/异丁烷脱氢工艺包括U0P公司的Oleflex工艺、Phillips公司的 Star 工艺、Air Product & Chemical 公司的Catofin工艺、Snamprogetti SPA公司的FDB-4 和Linde公司的Linde等工艺。 以贵金属钼元素为主活性组分的催化剂是低碳烷烃脱氢催化反应的一类重要催 化剂。低碳烷烃脱氢催化反应在高温、低压条件下进行，催化剂在反应过程中由于积炭及活 性组分的烧结容易快速失去活性，因而需要频繁进行再生。开发简便易行、催化性能完全恢 复和稳定性高的催化剂再生过程成为该技术的关键。中国专利（CN200710023431.X)公开 的钼锡低碳烷烃脱氢催化剂，采用烧炭再生，但该专利没有提供烧炭再生过程的稳定性数 据。中国专利（CN200710020064. 8)及（CN200710133324. 2)公开了一种钼锡催化剂用于脱 氢反应，烧炭再生后活性显著下降。中国专利（CN95111129. 9)公开了一种烷烃脱氢钼锡 催化剂的再生方法，是通过在旋转窑内补充钼、锡、钠、氯等组分的方法实现的。美国专利 (US4438288)提供了一种烷烃脱氢钼锡催化剂的再生方法，是在烧炭处理后用含一定量的 氯和氧的气体处理催化剂，补充催化剂流失的氯并使烧结的钼金属颗粒再分散，能使再生 催化剂的活性恢复至接近新催化剂的水平，但恢复的催化剂单程稳定性不佳，反应70小时 后异丁烷转化率明显降低。 上述含钼低碳烷烃脱氢催化剂的再生方法中，用含活性组分的溶液浸渍失活催化 剂的再生方法成本较高，且需要将催化剂从反应器中取出再生，影响连续生产，给工业生产 带来不便。烧炭/补氯的催化剂再生方法可在反应器内进行，但再生后的高温使用过程中 催化剂的稳定性仍不佳，多次重复再生处理后催化剂性能下降明显。工业Pt催化剂再生方 法是控制补氯过程中的水/氯平衡进行补氯，通过氧化过程进行高活性组分Pt粒子的再分 散，从而恢复催化活性。本研究发现发现在烧炭、补氯、氧化过程后进行还原气氛下的硫化 处理，即催化剂还原过程中将氢气与微量硫化氢混合，可以有效抑制催化剂的裂解等性能 而有利于减少副反应发生、促进脱氢活性和维持长期稳定性，同时使催化剂在高温下对氢 的吸附能力增强，抑制高温反应条件下积炭的形成，提高催化剂的再生稳定性。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是现有含钼低碳烷烃脱氢催化剂再生技术中存在的 再生后活性下降，使用寿命不长的问题，提供一种新的用于含钼低碳烷烃脱氢催化剂的再 生方法。该再生方法在反应器内原位进行，具有使再生催化剂的活性恢复至新催化剂的水 平、在高温条件下使用时催化剂积炭失活速率慢、催化剂单程稳定性高、催化剂使用寿命长 的优点。 为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案如下：一种含钼低碳烷烃脱氢催 化剂的再生方法，该再生方法将失活催化剂采用包含如下步骤： 1) 用含〇2的气流分阶段进行烧炭处理； 2) 烧炭处理后进行补卤素处理，用含有2?500 ppm含卤素的组分和1?50 000 ppm H20或可分解的含氧化合物的气流接触失活催化剂，含卤素的组分与H20或可分解的含氧化 合物的比例控制在2:1?1:100之间； 3) 补卤素处理后用含02的气流处理催化剂； 4) 步骤3)处理后在还原气氛下还原催化剂活性金属组分； 5) 步骤4)还原后用含硫气体硫化处理催化剂。 上述的催化剂再生方法，失活催化剂的再生过程在包括固定床、流化床或移动床 的反应器中进行，低碳烷烃为丙烷或异丁烷。 上述的催化剂再生方法，1)?5)各个处理步骤中总气流的质量空速为4.0? 10. 01Γ1。 上述的催化剂再生方法，以惰性气体为载气，先用含0. 1?1 mol % 02的气流在 300°C?500°C对失活催化剂进行烧炭处理0. 5?10小时，再用含1?lOmol % 02的气流 在500°C?800°C进行烧炭处理0. 5?10小时，其中惰性气体载气包括N2、He或Ar等。 上述的催化剂再生方法，以惰性气体为载气，用含有2?500 ppm含卤素的组分和 1?50 000 ppmH20或可分解的含氧化合物的气流在500°C?800°C处理失活催化剂0. 5? 10小时，其中惰性气体载气包括N2、He或Ar等；含卤素的组分为含C1化合物；含C1化合 物为HC1、Cl 2或在处理温度下可分解的含氯有机物；水分来自注入水或在处理温度下可分 解的含氧有机物，其中以在处理温度下可分解的含氧有机物如醇、酮、酯、醚为优选，其中以 低碳烷基醇为最佳；含卤素的组分与H 20或可分解的含氧化合物的比例控制在2:1?1:100 之间，优选范围为1:5?1:50。 上述的催化剂再生方法，用含1?10 mol % 02的N2气流在500°C?800°C处理经 过补氯的催化剂〇. 5?2小时，气流中02含量的优选范围为2?8 mol % 02。 上述的催化剂再生方法，用H2气流在450°C?650°C还原处理催化剂0. 5?5小 时。 上述的催化剂再生方法，用含1?10 ppm H2S的H2在450°C?650°C处理催化剂 0. 5?5小时。 与现有技术相比，本专利技术采用分阶段烧炭处理，防止烧炭过程出现飞温造成催化 剂活性组分烧结。通过对补氯过程中水/氯平衡的控制，使补氯后催化剂的氯含量控制在 略高于新鲜催化剂氯含量的水平，使催化剂载体保持合适的表面酸性，有利于催化剂活性 的完全恢复。通过采用有分解机物分解产生微量水和C1的方法，防止催化剂直接与大量水 接触而造成催化剂结构破坏和Pt的聚集、流失。同时补氯-氧化过程促进了失活催化剂中 团聚Pt粒子的再分散，显著提高了活性组分P本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含铂低碳烷烃脱氢催化剂的再生方法，其特征在于：将失活催化剂依次采用如下步骤：a)用含O2的气流分阶段进行烧炭处理；b) 烧炭处理后进行补卤素处理，用含有2～500 ppm含卤素的组分和1～50 000 ppm H2O或可分解的含氧化合物的气流接触失活催化剂，含卤素的组分与H2O或可分解的含氧化合物的比例控制在2:1～1:100之间；c) 补卤素处理后用含O2的气流处理催化剂；d) 步骤c)处理后在还原气氛下还原催化剂活性金属组分；e) 步骤d)还原后用含硫气体硫化处理催化剂。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曾铁强，吴文海，樊志贵，吴省，刘瑞丹，缪长喜，
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上海石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11