用于活化氧化催化剂的方法技术

本发明专利技术涉及用于液相活化催化剂的方法。此类活化的催化剂在将醛氢化成醇方面特别有用。因此，本发明专利技术涉及在催化剂的存在下将醛氢化成醇的方法，该催化剂已根据本发明专利技术的第一方面活化。化。化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于活化氧化催化剂的方法
[0001]本专利技术涉及用于活化催化剂的方法。更具体地，本专利技术涉及用于将醛氢化成醇的催化剂的活化方法。在另一方面，本专利技术涉及在催化剂的存在下将醛氢化成醇的方法，该催化剂已根据本专利技术的第一方面活化。
[0002]将醛氢化成醇在工业规模上实施，并且它是醇的工业形成的重要部分。此类方法的典型原料包括正丁醛、异丁醛、乙基丙基丙烯醛或异壬醛，并且典型的产物包括正丁醇、异丁醇、2
‑
乙基己醇、2
‑
丙基庚醇和异壬醇。
[0003]通过醛的氢化产生醇的反应是高度放热的。通常通过在过量载气中循环醛来移除反应热。这种方法的一个示例描述于“Hydrocarbon Processing”(1993年3月，第67
‑
74页，该文献的内容以引用方式并入本文)中或以过量液体的形式描述。反应热通常通过热交换从循环气体或液体中移除。人们一直关注改进液相方法，因为与需要特定设备诸如压缩机的气体料流相比，从液体料流中循环并移除热在商业上更有效。
[0004]催化剂用于将醛氢化成醇，并且通常为非均相催化剂。非均相催化剂为固体并且可选自含铜、镍和钴的催化剂。合适的铜催化剂可包括促进剂，诸如(但不限于)镍、铬或锌。催化剂还可包括锰或钡。它们也可存在于载体诸如氧化铝、二氧化硅、氧化铬、氧化锆或碳上。
[0005]在实施过程中，催化剂以部分或完全氧化的形式提供，使得它们可被安全地运输并安装在反应器中。部分氧化通常将是表面氧化。一旦催化剂已安装在反应器中，就有必要在催化剂可用于催化所需反应之前将其还原。这种还原催化剂的方法通常被称为活化方法，或更通常被称为“活化”。活化是通过用还原剂诸如氢气处理催化剂而进行的放热过程。希望尽可能快地活化催化剂以最小化反应器停止运行的时间。
[0006]气相和液相活化方法是已知的。存在与这些活化方法有关的各种缺点。
[0007]一个问题与活化过程期间产生的大量热有关。热量的释放可导致整体或局部过热。这种过热可导致催化剂性能受损，因为可导致烧结或结晶生长。这种受损将降低催化剂的活性并缩短其最终寿命。
[0008]液相方法的另一个问题与活化过程期间释放的大量水有关。
[0009]水的存在和/或催化剂由于过热而受损可由于醛原料的不完全转化而导致较低效的过程，这将通过醇产物中醛的存在来观察。这被称为醛漏失(aldehyde slip)。
[0010]为了避免与液相活化有关的缺点，可以使用气相活化方法。气相活化方法，其本质是在气体中具有较低的水浓度，通常导致催化剂具有比液相活化方法所获得的活性更高的活性。
[0011]虽然气相活化方法通常提供高活性催化剂，但是存在与此类方法有关的缺点。一个问题涉及提供大气体流的要求。该气体流可从外部来源提供，或者其可使用在反应器系统内循环的气体。在使用循环气体的情况下，有必要在系统内包括液相活化方法将不需要的设备，包括与循环气体相关联的压缩机和换热器。因此，气相活化方法具有比液相活化方法所需更高的资金和操作成本。
[0012]与气相活化方法有关的另一个问题是，在正常操作温度下开始新鲜反应进料的氢
化之前，需要醛氢化反应器的额外停机时间来冷却和润湿催化剂，以及建立液体循环。
[0013]鉴于与气相方法有关的问题，已发现液相活化方法在工业方法中更有利。
[0014]因此，仍然需要液相活化方法，该方法提供的催化剂活性与用气相方法获得的催化剂活性相当，从而避免了与气相活化方法有关的缺点。本专利技术的专利技术人现已惊奇地发现，如果液相活化期间存在的峰值水浓度被限制为小于1.5重量％(液相的重量百分比)，则可获得比用常规液相活化获得的更高的催化剂活性，并且优选地等同于用气相活化获得的催化剂活性。
[0015]因此，根据本专利技术的第一方面，提供了用于活化催化剂的方法，该方法包括：
[0016](a)提供包含固体催化剂的反应器，该固体催化剂将通过还原活化；
[0017](b)向反应器供应液体进料流和还原剂；
[0018](c)操作反应器，使得还原剂引起催化剂的活化；
[0019](d)从反应器中回收液体料流和气体料流；
[0020]并且其中，在步骤(d)中回收的液体料流中的峰值水浓度通过以下中的一种或多种方式基本上保持在小于1.5重量％：
[0021]控制步骤(b)中供应的液体进料流的水浓度；
[0022]控制步骤(d)中回收的液体料流的回收率；以及，
[0023]移除反应器内产生的水。
[0024]应当理解，在步骤(d)中回收的液体料流中的峰值水浓度是反应器内的峰值水浓度的量度。因此，该方法将包括测量步骤(d)中回收的料流的峰值水浓度，并且当其接近1.5重量％的浓度时，调节进料的水含量和/或在步骤(d)中回收的液体料流的流量，直至峰值水浓度保持在小于1.5重量％。
[0025]通过将峰值水浓度限制为小于1.5重量％，提供了液相活化方法，该方法导致催化剂具有与此前所用的液相活化方法中可获得的相比增加的活性。优选地，催化剂活性可增加到至少在气相活化方法可达到的水平的范围内。
[0026]例如，商用铜/铬催化剂在通过气相活化进行活化时用于将混合丁醛氢化成丁醇的活性起作用，以使得在标准测试条件下正常操作开始时的醛漏失约为300ppm w/w。相比之下，使用将导致显著量的水存在于液相中(取决于反应系统的构造和体积，通常在约2.5重量％至8重量％的范围内)的常规液相活化，正常操作开始时的醛漏失约为2300ppm w/w。然而，在使用本专利技术的活化方法的情况下，则醛漏失仅约为360ppm w/w，因此相当于用气相活化所获得的漏失。
[0027]在本专利技术的方法中，在步骤(d)中回收的料流具有小于1.5重量％、小于1.4重量％、小于1.3重量％、小于1.2重量％、小于1.1重量％或小于1.0重量％的峰值水浓度。优选地，在步骤(d)中回收的液体料流具有小于1.2重量％，并且最优选地小于1.0重量％的峰值水浓度。
[0028]任选地，在步骤(d)中回收的液体料流的至少一部分可再循环并在步骤(b)中供应至反应器。一般来讲，如果反应器内的放热很小，诸如低于10℃，则不需要此类再循环，然而在步骤(d)中回收的液体料流的再循环是本专利技术的优选实施方案。
[0029]除此之外或另选地，在步骤(d)中从反应器回收的液体料流可经受处理，然后与在步骤(b)中待进料到反应器的液体进料流一起再使用(再循环)。一般来讲，在步骤(d)中移
除的液体料流可被移除、处理，并且随后在步骤(b)中重新引入到液体进料流中。所述处理可包括干燥方法，该干燥方法可通过例如蒸馏、膜分离或通过使用分子筛来进行。此类干燥方法将从再循环液体料流中移除水，从而有助于控制液体料流的水含量。设想处理(优选地干燥方法)将在本专利技术的反应器之外进行，例如在与其中进行活化方法的反应器平行的回路中的处理系统中进行。另选地，尽管是次优选的，但是移除的液体料流可被移除、处理本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于活化催化剂的方法，所述方法包括：(a)提供包含固体催化剂的反应器，所述固体催化剂将通过还原活化；(b)向所述反应器供应液体进料流和还原剂；(c)操作所述反应器，使得所述还原剂引起所述催化剂的活化；(d)从所述反应器中回收液体料流和气体料流；并且其中，在步骤(d)中回收的所述液体料流中的峰值水浓度通过以下中的一种或多种方式基本上保持在小于1.5重量％：控制步骤(b)中供应的所述液体进料流的水浓度；控制步骤(d)中回收的所述液体料流的回收率；以及，移除所述反应器内产生的水。2.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤(d)中回收的所述液体料流的至少一部分可再循环并在步骤(b)中供应至所述反应器。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中在步骤(d)中从所述反应器回收的所述液体料流可经受处理，然后与在步骤(b)中待进料到所述反应器的所述液体进料流一起再使用(再循环)。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述处理包括干燥方法。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中步骤(a)中提供的所述反应器是其中所述待催化的后续反应将被进行，使得所述催化剂活化方法原位进行的反应器。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述待活化的催化剂为含铜催化剂。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在步骤(b)中进料到所述反应器的所述液体进料流是在其中将使用所述催化剂的所述后续反应中产生的产物。8.根据权利要求7所述的方法，其中所述液体进料流为醇或烷烃。9.根据权利要求8所述的方法，其中所述液体进料为醇。10.根据权利要求9所述的方法，其中所述液体进料为丁醇。11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述液体进料流具有0.1重量％或更低的水浓度。12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述还原剂为气体还原剂。13.根据权利要求12所述的方法，其中所述还原剂为氢气，可将所述还原剂连续地或脉冲地加入到所述反应器中。14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述还原剂的初始浓度可为约2摩尔％至约100摩尔％。15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述还原剂的浓度在所述活化方法期间增加至约100摩尔％的最终浓度。16.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述液体进料流和所述还原剂可单独供应，或者它们可在进料到所述反应器之前混合。17.根据权利要求2至16中任一项所述的方法，其中在将所述再循环料流供应到所述反应器之前，将所述再循环料流直接供应到所述反应器或者与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：庄信万丰戴维科技有限公司，
类型：发明
国别省市：