一种失活制造技术

本发明专利技术涉及一种失活

【技术实现步骤摘要】
一种失活Fe
‑
ZSM
‑
5分子筛催化剂再生的方法


[0001]本专利技术属于催化剂
，涉及一种失活
Fe
‑
ZSM
‑5分子筛催化剂再生的方法，具体地说是一种在一氧化二氮氧化苯合成苯酚反应中失活的
Fe
‑
ZSM
‑5分子筛催化剂再生的方法
。

技术介绍

[0002]硝酸氧化环己醇
/
环己酮合成己二酸的工业生产过程，排放大量的一氧化二氮气体
。
虽然一氧化二氮在大气中的含量很低，但是所能造成的温室效应的效果是二氧化碳的
300
倍，已经被认为是排在二氧化碳
、
甲烷之后的第三大温室气体（科技日报
,2013
‑
11
‑
23(002).
）
。
[0003]此外，一氧化二氮在大气中的存留时间长，可参与大气中许多光化学反应，并可输送至平流层，破坏臭氧层，如果不采取措施限制其排放，它将成为破坏性最大的消耗臭氧层物质之一（化学通报
,2023,86(02):244
‑
248.
）
。
[0004]因此，在己二酸工业合成中，一氧化二氮的处理成为实现清洁生产的关键
。
处理一氧化二氮工业废气的传统方法主要有3种：第一种是用天然气等燃料焚烧一氧化二氮，即高温分解法，该方法需要将温度控制在
1000℃
以上，耗能大且对设备要求高
。
第二种是用催化剂分解一氧化二氮，即催化分解法，该方法进一步分为选择性催化还原法和直接催化分解法，其中选择性催化还原法需要不断加入
CO、CH4等还原剂，易产生有毒副产物，而直接催化分解法是以贵金属
、
金属氧化物或分子筛作为催化剂，在
400℃
左右将一氧化二氮分解为
N2和
O2，转化率较高且成本相对较低
。
第三种是将一氧化二氮转化为一氧化氮或二氧化氮，再转化为硝酸回收利用，即再生还原法，该方法对设备要求高且需要使用昂贵的贵金属催化剂
。
[0005]俄罗斯的
Panov
等研究人员开发了一种变废为宝的绿色化处理一氧化二氮的技术路线（
Journal of Catalysis 2008, 254 (1), 110
‑
120.
）
。
使用
Fe
‑
ZSM
‑5分子筛为催化剂，以一氧化二氮作为氧化剂在
300
‑
400℃
与苯反应生成苯酚，该反应转化率高
、
选择性高，所制得的苯酚具有较高的经济价值，也可以加氢后制得的环己酮作为生产己二酸
/
己内酰胺等产品的原料，如果这种工艺开发成功并推广应用，在解决环境问题的同时也能取得一定的经济效益
。
[0006]但是，在一氧化二氮氧化苯生成苯酚的反应过程中，由于反应温度较高，催化剂容易发生积碳失活
。

技术实现思路

[0007]鉴于此，本专利技术提出一种新型的针对在一氧化二氮氧化苯合成苯酚反应中失活的
Fe
‑
ZSM
‑5分子筛催化剂再生的方法
。
本专利技术具有操作简单
、
不需要高温焙烧
、
条件温和
、
成本低
、
安全性高等优点，并且再生后催化剂性能可达到新鲜催化剂水平
。
[0008]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
一种失活
Fe
‑
ZSM
‑5分子筛催化剂再生的方法，该方法的具体步骤为：将失活的
Fe
‑
ZSM
‑5分子筛催化剂和溶解有表面活性剂
、
过硫酸盐
、
硫酸镁的水溶液充分接触，在
60
‑
100℃
的温度下鼓入空气处理；然后将经过处理的
Fe
‑
ZSM
‑5分子筛催化剂过滤
、
洗涤
、
干燥，获得再生
Fe
‑
ZSM
‑5分子筛催化剂
。
本专利技术获得的再生
Fe
‑
ZSM
‑5分子筛催化剂的催化活性能够恢复到新鲜催化剂水平
。
[0009]进一步，所述表面活性剂为十二烷基磺酸钠
、
壬基酚聚氧乙烯醚
、
十八烷基三甲基氯化铵
、
十二烷基二甲基甜菜碱中的一种或几种的复合物，优选为壬基酚聚氧乙烯醚
。
[0010]进一步，所述水溶液中表面活性剂的质量分数为
0.2%
‑
1%
，优选为
0.5%
‑
0.8%。
[0011]进一步，所述过硫酸盐为过硫酸钾
、
过硫酸钠
、
过硫酸铵中一种或几种的复合物，优选为过硫酸钾
。
[0012]进一步，所述水溶液中过硫酸盐的质量分数为
2%
‑
6%
，优选为
3%
‑
5%。
[0013]进一步，所述水溶液中硫酸镁的质量分数为
0.1%
‑
0.5%
，优选为
0.2%
‑
0.4%。
[0014]进一步，所述失活的
Fe
‑
ZSM
‑5分子筛催化剂和水溶液的质量比为
1:5
‑
20
，优选为
1:8
‑
15。
[0015]进一步，所述鼓入空气处理的时间为2‑
12
小时，其中，所述的温度优选为
80
‑
90℃
，所述的处理时间优选为4‑8小时
。
[0016]进一步，所述鼓入空气的流量为对应每公斤失活的
Fe
‑
ZSM
‑5分子筛催化剂每小时鼓入空气的标准体积为
0.1
‑1立方米，优选为
0.3
‑
0.6
立方米
。
[0017]本专利技术化学反应原理为：在分子筛表面的铁和溶液中镁离子和的协同催化作用下，过硫酸盐生成硫酸根自由基（
SO4•‑
），，和
Fe
‑
ZSM
‑5分子筛催化剂中的积碳发生反应，使积碳氧化并降解，降低对
Fe
‑
ZSM
‑5分子筛催化剂的粘附作用，鼓入空气中的氧气提高了过硫酸盐的活化效率，增强有机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种失活
Fe
‑
ZSM
‑5分子筛催化剂再生的方法，其特征在于，该方法的具体步骤为：将失活的
Fe
‑
ZSM
‑5分子筛催化剂和溶解有表面活性剂
、
过硫酸盐
、
硫酸镁的水溶液充分接触，在
60
‑
100℃
的温度下鼓入空气处理；然后将经过处理的
Fe
‑
ZSM
‑5分子筛催化剂过滤
、
洗涤
、
干燥，获得再生
Fe
‑
ZSM
‑5分子筛催化剂
。2.
根据权利要求1所述的失活
Fe
‑
ZSM
‑5分子筛催化剂再生的方法，其特征在于，所述表面活性剂为十二烷基磺酸钠
、
壬基酚聚氧乙烯醚
、
十八烷基三甲基氯化铵
、
十二烷基二甲基甜菜碱中的一种或几种的复合物
。3.
根据权利要求1所述的失活
Fe
‑
ZSM
‑5分子筛催化剂再生的方法，其特征在于，所述水溶液中表面活性剂的质量分数为
0.2%
‑
1%。4.
根据权利要求1所述的失活
Fe
‑
ZSM
‑5分子筛催化剂再生的方法，其特征在于，所述过硫酸盐为过硫酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：温贻强，陈家乐，宋昕怡，王向宇，李世强，梁巍，郑晓广，靳鹏，刘杨青，高鑫，杨许可，
申请(专利权)人：河南神马催化科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：