微球状甲醇制烯烃催化剂的活性恢复方法技术

本发明专利技术公开了一种微球状甲醇制烯烃催化剂的活性恢复方法

【技术实现步骤摘要】
微球状甲醇制烯烃催化剂的活性恢复方法


[0001]本专利技术涉及一种甲醇制烯烃工业中催化剂的活性恢复方法，具体涉及一种微球状甲醇制烯烃催化剂的活性恢复方法
。

技术介绍

[0002]乙烯和丙烯是化学工业中重要的基础有机原料，在现代石油和化学工业中起着举足轻重的作用
。
在石油资源日趋紧张的局势下，天然气
/
煤经甲醇制烯烃的工艺路线的重要性日益显现，为在化工原料难以满足传统烯烃生产工艺发展需求的情况下提供了一个新的发展方向，为确保能源安全提供有力的支撑
。
[0003]催化材料的开发是甲醇制烯烃技术的核心，
1984
年，美国联合碳化物公司
(UCC)
专利技术了孔径在
0.4nm
左右的磷酸硅铝分子筛
(
简称
SAPO
分子筛
)。SAPO
分子筛是由
AlO4、SiO4和
PO4四面体构成的晶体网络结构，晶体内的孔道因
Si
4+
取代
P
5+
或
Al
3+
产生的酸性或者用金属取代而产生酸性
。
在
SAPO
系列分子筛中，
SAPO
‑
34
分子筛因其具有良好的热稳定性及水热稳定性
、
适中的酸性
、
较高的比表面积以及高度有序的微孔孔道，广泛应用于现代石油加工工业中r/>。
最引人瞩目的是该分子筛作为活性组分应用于甲醇制烯烃
(MTO)
反应中，可以使甲醇近乎完全转化，乙烯和丙烯的选择性可超过
80
％，
C
5+
组分的含量较少，且几乎没有芳烃生成
。
[0004]随着甲醇制烯烃技术的发展，科研人员以及
MTO
企业在追求产品高收率的同时，也在追求产品和过程的绿色化，低活性或者服役后的催化剂与新鲜剂的组成基本相近，只是随着在装置内运行时间的延长，伴随着高温和水蒸气的存在，分子筛的晶体结构由高结晶度向低结晶度转变，随之催化性能下降
。
如果将低活性的催化剂或者服役后的催化剂加以资源化利用，通过活性恢复的手段制备出高活性的甲醇制烯烃催化，不仅可以降低催化剂的制造成本，还可以有效解决
MTO
企业服役后催化剂的堆积问题，有效促进行业的绿色发展
。
针对服役后的
MTO
催化剂的资源化利用，
CN201410575041.3
和
CN201410573567.8
公开了将含
SAPO
‑
34
废弃催化剂采用滚球
、
打片或挤条的方法制备成吸附剂，并用于烯烃类原料脱除甲醇等含氧化合物
。
目前，已经开展了从服役后的
MTO
催化剂中提取铝
、
磷等物种
、
将服役后的
MTO
催化剂用于新的
MTO
催化剂的载体以及将服役后的
MTO
催化剂直接用于
SAPO
分子筛的合成等的研究
。
对于微球状甲醇制烯烃催化剂，如果能够在不破坏其微球规整形貌的前提下，可以将催化剂的活性恢复后直接应用于
MTO
反应器内，这将有利于简化催化剂的制备过程
、
高效处置活性较低的催化剂以及将服役后的催化剂开展资源化利用
。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是服役后微球状甲醇制烯烃催化剂或低活性微球状甲醇制烯烃催化剂的活性恢复问题，提供了一种新的微球状甲醇制烯烃催化剂的活性恢复方法
。
采用本专利技术方法可以在满足催化剂的高活性和耐磨性能的前提下，有效解决服役后
MTO
催化剂以及低活性的
MTO
催化剂的利用问题
。
[0006]本专利技术第一方面提供了一种微球状甲醇制烯烃催化剂的活性恢复方法，包括：
[0007](1)
微球状甲醇制烯烃催化剂进行活化，得到催化剂
I
；
[0008](2)
将硅源
、
铝源
、
磷源
、
模板剂和水配制成凝胶；
[0009](3)
将催化剂
I
加入到步骤
(2)
所得凝胶中，晶化，焙烧，得到成品催化剂
。
[0010]进一步地，步骤
(1)
中，所述微球状甲醇制烯烃催化剂为活性不能满足生产要求的微球状甲醇制烯烃催化剂，可以选自服役后的微球状甲醇制烯烃催化剂或活性较低的微球状甲醇制烯烃催化剂，其中，催化剂的粒径为
20
～
150
μ
m。
[0011]进一步地，步骤
(1)
中，所述微球状甲醇制烯烃催化剂含
SAPO
‑
34
分子筛，所述
SAPO
‑
34
分子筛的硅铝摩尔比为
SiO2∶Al2O3＝
1∶(2
～
10)。
[0012]进一步地，步骤
(1)
中，所述微球状甲醇制烯烃催化剂在使用前，
SAPO
‑
34
分子筛的质量含量为
10
～
60wt.
％，高岭土的质量含量为
10
～
70wt.
％，粘结剂质量含量为5～
20wt.
％
。
[0013]进一步地，步骤
(1)
中，所述微球状甲醇制烯烃催化剂，还可以含有碱金属，碱金属元素的含量不低于
1wt.
％，优选为2～
5wt.
％
。
[0014]进一步地，所述服役后的微球状甲醇制烯烃催化剂是直接从反应后的工业装置中拆卸出来的废催化剂，所述活性较低的微球状甲醇制烯烃催化剂是指不能完成含氧化合物的转化或者用于含氧化合物转化过程中双烯选择性较低的催化剂
。
[0015]进一步地，步骤
(1)
中，所述活化条件为：温度
500
～
700℃
，时间2～6小时，空气气氛
。
[0016]进一步地，步骤
(2)
中，各物料的摩尔配比如下：硅源以
SiO2计，铝源以
Al2O3计，磷源以
P2O5计，模板剂和水以
H2O
计，0～
0.5SiO2∶1Al2O3∶0.5
～
1.5P2O5∶0.3
～3模板剂
∶30本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种微球状甲醇制烯烃催化剂的活性恢复方法，包括：
(1)
微球状甲醇制烯烃催化剂进行活化，得到催化剂
I
；
(2)
将硅源
、
铝源
、
磷源
、
模板剂和水配制成凝胶；
(3)
将催化剂
I
加入到步骤
(2)
所得凝胶中，晶化，焙烧，得到成品催化剂
。2.
根据权利要求1所述的微球状甲醇制烯烃催化剂的活性恢复方法，其特征在于，所述微球状甲醇制烯烃催化剂为活性不能满足生产要求的微球状甲醇制烯烃催化剂，其中，催化剂的粒径为
20
～
150
μ
m。3.
根据权利要求1所述的微球状甲醇制烯烃催化剂的活性恢复方法，其特征在于，步骤
(1)
中，所述活化条件为：温度
500
～
700℃
，时间2～6小时，空气气氛
。4.
根据权利要求1所述的微球状甲醇制烯烃催化剂的活性恢复方法，其特征在于，步骤
(2)
中，各物料的摩尔配比如下：硅源以
SiO2计，铝源以
Al2O3计，磷源以
P2O5计，模板剂和水以
H2O
计，0～
0.5SiO2：
1Al2O3：
0.5
～
1.5P2O5：
0.3
～3模板剂：
30
～
80H2O。5.
根据权利要求1所述的微球状甲醇制烯烃催化剂的活性恢复方法，其特征在于，步骤
(2)
中，铝源选自拟薄水铝石，硅源选自硅溶胶，磷源选自磷酸
。6.
根据权利要求1所述的微球状甲醇制烯烃催化...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁佳佳，刘红星，赵昱，钱坤，张玉贤，
申请(专利权)人：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：