分子筛催化剂的再生方法技术

本发明专利技术提供了一种分子筛催化剂的再生方法。该再生方法包括以下步骤：将分子筛催化剂在反应器中进行第一次再生，获得预处理催化剂；以及将预处理催化剂转移到再生设备中进行第二次再生，获得再生催化剂。通过第一次再生和第二次再生相结合的分步再生方法，清除了失活分子筛催化剂中的积碳，实现了分子筛催化剂的再生，减少了再生过程中出现飞温的风险，提高了催化剂的再生效率，同时碱性氮化合物能够与氧和碳发生氧化还原反应，快速从分子筛表面脱离，实现碱性氮中毒失活分子筛催化剂的活性恢复。

Regeneration of zeolite catalysts

【技术实现步骤摘要】
分子筛催化剂的再生方法
本专利技术涉及催化剂
，具体而言，涉及一种分子筛催化剂的再生方法。
技术介绍
分子筛催化剂作为一种固体酸催化剂，广泛用于催化裂化、烷基化、异构化等反应，在催化领域中占有重要地位。分子筛催化剂在使用过程中，发生聚合、氢转移等反应，生成多烯物种和低环芳烃，继续发生氢转移、烷基化及环化等反应而形成难挥发的、具有多环结构的焦炭沉积物，导致催化剂积碳失活；反应原料和后处理过程中带入的碱性物质，与酸中心结合，导致催化剂中毒，引起催化剂失活。积碳和中毒是分子筛催化剂失活的主要原因。分子筛催化剂积碳失活可以通过多种方式进行再生，可以在反应器内进行体内再生，也可以将催化剂从反应器内卸出，通过再生设备进行体外再生。体内再生受到设备材质的限制，通常再生温度较低，积碳无法完全清除；体外再生，如果升温过快，积碳会发生燃烧，导致催化剂床层飞温。碱性氮中毒失活通常被认为是永久失活、不可再生的。在CN201410642666.7中公开了一种分子筛类积炭催化剂的再生方法，加入脂肪醇聚氧乙烯醚类渗透剂，进行催化剂再生。在CN201110167136.8中公开了一种分子筛催化剂的再生方法，在300～750℃下，将待再生的分子筛催化剂进行焙烧，使分子筛催化剂中的积碳分解为CO2。在CN03147999.5中公开了苯和乙烯液相烷基化反应中失活分子筛催化剂的脱色再生方法，失活催化剂经过脱色剂水溶液或蒸馏水处理。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种失活分子筛催化剂的再生方法，以解决现有技术中碱性氮中毒失活分子筛催化剂无法再生的问题。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种分子筛催化剂的再生方法，该再生方法包括以下步骤：将分子筛催化剂在反应器中进行第一次再生，获得预处理催化剂；以及将预处理催化剂转移到再生设备中进行第二次再生，获得再生催化剂。进一步地，将分子筛催化剂在反应器中进行第一次再生包括：以第一体积空速向反应器中通入非氧化性气体，非氧化性气体选自惰性气体和氮气中的任意一种、或者惰性气体和氮气中的任意一种与二氧化碳的混合气体；以第一升温速度使分子筛催化剂升温至第一温度，第一升温速度为20～50℃/h，优选为30～40℃/h，第一温度为120～300℃，优选为180～300℃；将分子筛催化剂在第一温度保温；保温结束后，以第二体积空速向反应器中通入空气，然后以第二升温速度使分子筛催化剂升温至第二温度，第二升温速度为20～50℃/h，优选为30～40℃/h，第二温度为300～500℃，优选为340～400℃；以及将分子筛催化剂在第二温度保温。进一步地，当反应器中空气的体积含量为10～100％时，开始以第二升温速度使分子筛催化剂升温。进一步地，以第一升温速度使分子筛催化剂升温至第一温度的步骤包括：以第一升温速度使分子筛催化剂升温至预热温度，预热温度为100～150℃；使分子筛催化剂在预热温度进行预热保温0.5～1.5小时；以及预热保温结束后，以第一升温速度使分子筛催化剂升温至第一温度，第一温度为250～300℃。进一步地，上述第一体积空速为20～1000h-1，优选将分子筛催化剂在第一温度保温1～4h。进一步地，上述第二体积空速为2.2～100h-1，优选将分子筛催化剂在第二温度保温1～24h。进一步地，将预处理催化剂转移到再生设备中进行第二次再生包括：将分子筛催化剂的温度从第二温度降至20～60℃；以第三升温速度使降温后的预处理催化剂升温至第三温度，第三温度为450～650℃，优选为500～600℃；优选第三升温速度为50～200℃/h，更优选为100～150℃/h；以及将预处理催化剂在第三温度保温。进一步地，将预处理催化剂在第三温度保温1～24h。进一步地，上述非氧化性气体为混合气体，混合气体中二氧化碳的体积含量为0.1～10％。进一步地，上述再生设备为焙烧炉或隧道窑。进一步地，上述分子筛催化剂为β分子筛催化剂、MCM分子筛催化剂、Y分子筛催化剂或ZSM-5分子筛催化剂。应用本专利技术的技术方案，通过第一次再生脱除了分子筛催化剂中的大部分积碳，通过第二次再生脱除了分子筛催化剂中剩余的积碳和碱性氮。通过第一次再生和第二次再生相结合的分步再生方法，清除了失活分子筛催化剂中的积碳，实现了积碳失活分子筛催化剂的再生，减少了再生过程中出现飞温的风险，提高了催化剂的再生效率，同时碱性氮化合物能够与氧和碳发生氧化还原反应，快速从分子筛表面脱离，实现碱性氮中毒失活分子筛催化剂的活性恢复，从而使得积碳和碱性氮中毒失活分子筛催化剂的活性尽可能恢复到新催化剂水平。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本专利技术。如
技术介绍
所描述的，现有技术中通常认为碱性氮中毒失活分子筛催化剂是无法再生的，为了解决该问题，本申请提供了一种分子筛催化剂的再生方法，该再生方法包括以下步骤：将分子筛催化剂在反应器中进行第一次再生，获得预处理催化剂；以及将预处理催化剂转移到再生设备中进行第二次再生，获得再生催化剂。本申请通过第一次再生脱除了分子筛催化剂中的大部分积碳，通过第二次再生脱除了分子筛催化剂中剩余的积碳和碱性氮。通过第一次再生和第二次再生相结合的分步再生方法，清除了失活分子筛催化剂中的积碳，实现了积碳失活分子筛催化剂的再生，减少了再生过程中出现飞温的风险，提高了催化剂的再生效率，同时由于飞温的风险降低了，因此第二次再生的升温速度可以得到进一步提高或者在原有的温度下保温时间可以适当延长，因此在第二次再生过程中，碱性氮化合物能够与氧和碳发生氧化还原反应，快速从分子筛表面脱离，实现碱性氮中毒失活分子筛催化剂的活性恢复，从而使得积碳和碱性氮中毒失活分子筛催化剂的活性尽可能恢复到新催化剂水平。在本申请一种优选的实施例中，将分子筛催化剂在反应器中进行第一次再生包括以第一体积空速向反应器中通入非氧化性气体，非氧化性气体选自惰性气体和氮气中的任意一种、或者惰性气体和氮气中的任意一种与二氧化碳的混合气体；以第一升温速度使分子筛催化剂升温至第一温度，第一升温速度为20～50℃/h，优选为30～40℃/h，第一温度为120～300℃，优选为180～300℃；将分子筛催化剂在第一温度保温；保温结束后，以第二体积空速向反应器中通入空气，然后以第二升温速度使分子筛催化剂升温至第二温度，第二升温速度为20～50℃/h，优选为30～40℃/h，第二温度为300～500℃，优选为340～400℃；以及将分子筛催化剂在第二温度保温。本申请通过在非氧化性气体气氛下控制第一升温速度和第一温度条件，可以在较低的温度下使分子筛催化剂中的低沸点烃挥发出去，避免了积碳在高温和氧化性气体氛围内燃烧发生危险；然后通过在空气气氛中控制第二升温速度和第二温度条件，可以在较高的温度下使分子筛催化剂中的绝大部分积碳发生氧化还原反应，从而可以通过第一次再生清除分子筛催化剂中的绝大部分积碳。由于在第一次再生过程中已经清除了分子筛催化剂中的绝大部分积碳，所以在第二次再生过程中不会发生积碳的燃烧，从而避免了催化剂床层发生飞温的问题。为了在第一次再生过程中使分子筛催化剂中的一部分积碳充分发生氧化还原反应，当反应器中空气的体积含量为10本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分子筛催化剂的再生方法，其特征在于，所述再生方法包括以下步骤：将所述分子筛催化剂在反应器中进行第一次再生，获得预处理催化剂；以及将所述预处理催化剂转移到再生设备中进行第二次再生，获得再生催化剂。

【技术特征摘要】
1.一种分子筛催化剂的再生方法，其特征在于，所述再生方法包括以下步骤：将所述分子筛催化剂在反应器中进行第一次再生，获得预处理催化剂；以及将所述预处理催化剂转移到再生设备中进行第二次再生，获得再生催化剂。2.根据权利要求1所述的再生方法，其特征在于，将所述分子筛催化剂在反应器中进行第一次再生包括：以第一体积空速向所述反应器中通入非氧化性气体，所述非氧化性气体选自惰性气体和氮气中的任意一种、或者惰性气体和氮气中的任意一种与二氧化碳的混合气体；以第一升温速度使所述分子筛催化剂升温至第一温度，所述第一升温速度为20～50℃/h，优选为30～40℃/h，所述第一温度为120～300℃，优选为180～300℃；将所述分子筛催化剂在所述第一温度保温；保温结束后，以第二体积空速向所述反应器中通入空气，然后以第二升温速度使所述分子筛催化剂升温至第二温度，所述第二升温速度为20～50℃/h，优选为30～40℃/h，所述第二温度为300～500℃，优选为340～400℃；以及将所述分子筛催化剂在所述第二温度保温。3.根据权利要求2所述的再生方法，其特征在于，当所述反应器中空气的体积含量为10～100％时，开始以第二升温速度使所述分子筛催化剂升温。4.根据权利要求2所述的再生方法，其特征在于，以第一升温速度使所述分子筛催化剂升温至第一温度的步骤包括：以所述第一升温速度使所述分子筛催化剂升温至预热温度，所述预热温度为100～150℃；使所述分子筛催化剂在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔龙，李正，李伟，李菁，吕建辉，李继文，霍其雷，邱宝军，赵胤，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11