乙二醇脱水催化剂的再生方法技术

本发明专利技术涉及一种乙二醇脱水催化剂的再生方法，其包括以下步骤：在固定床反应器中装填催化剂，设置固定床反应器内的温度为200℃

【技术实现步骤摘要】
乙二醇脱水催化剂的再生方法


[0001]本专利技术涉及一种乙二醇脱水催化剂的再生方法，特别是一种乙二醇脱水催化剂失活后的原位再生方法。

技术介绍

[0002]乙醛是一种重要的有机化工中间体，在农药、 医药、 食品和饲料添加剂等领域具有广泛的用途。2016年世界乙醛生产能力大于218 万吨/年，产量为 89万 吨/年，消费量为 88 万吨/年；中国乙醛生产能力为 92万吨/年，约占世界总产能的一半。乙醛下游应用中，吡啶及其衍生物占乙醛消费量的比例最大，为34%（约合30万吨/年）。除此之外，季戊四醇、醋酸、乙酸酯分别占世界乙醛消费量的23%、16%、10%。乙醛生产路线主要包括乙烯氧化法、乙醇氧化法和乙炔水化法。中国乙醛生产能力为 92万吨/年。在中国，乙醇法占乙醛产能的绝大多数，为 85 %，乙烯法只占产能的15%。乙烯法采用乙烯为原料，因此其盈亏受油价影响较大。由于油价高造成原料乙烯价格高，采用乙烯法的中石化扬子石化 7.5 万吨/年乙醛和中石化上海石化 5 万吨/年乙醛装置分别于2006 年和2011年关停。与此相对应，新建产能主要采用乙醇为原料，如广西金源生物化工实业有限公司2 万吨/年乙醛装置和内蒙古林峰化工10 万吨/年乙醛装置。
[0003]现有技术中，最新的乙醛生产方法是采用乙二醇脱水的方法来生产乙醛。该工艺路线采用的乙二醇原料价格较低，采用此方法可以降低乙醛的生产成本。中国专利CN108047010A公开了一种乙二醇脱水制备乙醛的方法。该专利中采用活性炭负载磷酸、硫酸、磷酸盐和硫酸盐等作为催化剂，在固定床上以纯的乙二醇为原料，质量空速为0.1h
‑1‑
6h
‑1，反应温度为200
‑
350度，反应一段时间取得乙醛。
[0004]由于脱水反应容易造成催化剂失活，催化剂失活后，乙二醇的脱水转化率会大幅度下降，通过实验检测，当乙二醇脱水催化剂失活后，乙二醇的转化率会下降至20%，会严重影响乙醛的生产。在工业应用中，失活的催化剂可以采用原位再生的方法（不拆除催化剂，直接在反应器中）或离线再生的方法（将失活的催化剂拆除后，到反应器外再生的方法）。原位再生相比离线再生具有节约时间、节约人力等突出优点，因此一般优先考虑在线再生方法。但是现有技术中未见公开的对于乙二醇脱水催化剂在失活后的再生方法，因而，需要对乙二醇脱水催化剂的再生方法进行改进。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于针对
技术介绍
中所述的现有的乙二醇脱水催化剂在失活后，乙二醇的转化率会大幅下降，影响乙二醇的脱水反应的进行，而现有技术中还没有公开的乙二醇脱水催化剂的再生方法的问题，提供一种能够解决前述问题的乙二醇脱水催化剂的再生方法。
[0006]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：乙二醇脱水催化剂的再生方法，其包括以下步骤：
S1、在固定床反应器中装填催化剂，设置固定床反应器内的温度为200℃
‑
500℃，向固定床反应器内通入气化的乙二醇进行脱水反应制备乙醛，反应一段时间后催化剂失活；S2、停止向固定床反应器内通入乙二醇反应物，用氮气、水蒸气或两者的混合气吹扫去除固定床反应器内残留的乙二醇反应物；S3、控制固定床反应器内的温度逐步升高至400
‑
700℃，向固定床反应器内通入氧气或含氧气的混合气体，使固定床反应器内的气体中的最终氧气摩尔浓度达到5%
‑
15%，持续2
‑
3h，使失活的催化剂再生；S4、停止向固定床反应器内通入氧气或含氧气的混合气体，用氮气、水蒸气或两者的混合气吹扫去除固定床反应器内残留的氧气，重新按照步骤S1的温度进行乙二醇脱水反应，制备乙醛。
[0007]作为上述方案的进一步改进，所述的步骤S1中，所述的催化剂为氧化铝、氧化硅、氧化铌、分子筛、磷酸、磷钨酸或磷酸铌中的一种或几种。本专利技术的催化剂再生方法，能用于乙二醇脱水反应制备乙醛中使用的多种催化剂的再生。
[0008]作为上述方案的进一步改进，所述的步骤S1中，当固定床反应器内乙二醇的转化率下降至80%以下时，即说明催化剂已失活。通过监测乙二醇的转化率，能够及时的确定催化剂失活，以便于及时进行再生处理，提高乙醛生产效率。根据生产厂家对工艺的控制要求，可以在转化率下降至80%以下后，进行催化剂的再生处理，例如在转化率下降至70%时对催化剂进行再生处理，或者是在转化率下降至50%时对催化剂进行再生处理。
[0009]作为上述方案的进一步改进，所述的步骤S3中，含氧气的混合气体为空气。通过向固定床反应器内输入空气，空气中含的氧气能够将附着在催化剂上的沉积碳等物质氧化为气态，使催化剂能与乙二醇充分接触，实现催化剂的再生，使乙二醇的转化率重新达到催化剂的最高水平。
[0010]本专利技术的有益效果为：1）本专利技术的乙二醇脱水催化剂的再生方法，能够在生产线上对失活的催化剂进行原位再生处理，不需要将催化剂从固定床反应器内取出，提高再生处理效率；2）本专利技术的乙二醇脱水催化剂的再生方法，再生处理后的催化剂，催化作用能够恢复到最高状态，通过这种处理，能够提高乙醛的生产效率；3）本专利技术的乙二醇脱水催化剂的再生方法，在对催化剂进行再生处理时，以氮气或水蒸气对固定床反应器内残留的乙二醇反应物以及氧气进行吹扫，能够避免吹扫气体对催化剂和脱水反应的影响；4）本专利技术的乙二醇脱水催化剂的再生方法，将残留的乙二醇吹扫去除后，通过控制固定床反应器内的温度，并向固定床反应器内输入氧气，能使附着在催化剂表面的积碳氧化生成一氧化碳或二氧化碳气体，使催化剂表面附着的积碳快速清除，使催化剂再生，能够重新达到最好的催化效果，提高乙二醇的脱水反应效率，提高乙醛的生产效率。
具体实施方式
[0011]下面通过实施例对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0012]实施例1一种乙二醇脱水催化剂的再生方法，其包括以下步骤：S1、在固定床反应器中装填分子筛催化剂，设置固定床反应器内的温度为290℃，向固定床反应器内通入气化的乙二醇进行脱水反应制备乙醛，基于乙二醇的质量空速为0.74 g乙二醇/(g催化剂*h)，初始时，乙二醇的转化率为77%，运行20小时后乙二醇的转化率降低至74%，此时催化剂已经失活，需要对其进行再生处理；S2、停止向固定床反应器内通入气化的乙二醇反应物，用氮气吹扫去除固定床反应器内残留的乙二醇反应物；S3、控制固定床反应器内的温度逐步升高至600℃，待到固定床反应器内的乙二醇反应物完全去除后，向固定床反应器内通入氧气，使固定床反应器内的气体中的最终氧气摩尔浓度上升至5%，持续3h，使失活的催化剂再生；S4、停止向固定床反应器内通入氧气或含氧气的混合气体，用氮气吹扫去除固定床反应器内残留的氧气，重新按照步骤S1的温度进行乙二醇脱水反应，制备乙醛，检测可知本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种乙二醇脱水催化剂的再生方法，其特征在于：其包括以下步骤：S1、在固定床反应器中装填催化剂，设置固定床反应器内的温度为200℃
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500℃，向固定床反应器内通入气化的乙二醇进行脱水反应制备乙醛，反应一段时间后催化剂失活；S2、停止向固定床反应器内通入乙二醇反应物，用氮气、水蒸气或两者的混合气吹扫去除固定床反应器内残留的乙二醇反应物；S3、控制固定床反应器内的温度逐步升高至400
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700℃，向固定床反应器内通入氧气或含氧气的混合气体，使固定床反应器内的气体中的最终氧气摩尔浓度达到5%
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15%，持续2
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3h...

【专利技术属性】
技术研发人员：金贻星，赵铁均，顾雄毅，袁鼎杰，田义斌，苏辉，哈立，赵晶，
申请(专利权)人：江苏集萃托普索清洁能源研发有限公司，
类型：发明
国别省市：