[發明專利]一種低碳烷烴脫氫催化劑的再生方法

有效

• 申請號: 200910012483.6
• 申請日: 2009-07-09
• 公開（公告）號: CN101940959A
• 公開（公告）日: 2011-01-12
• 發明（設計）人: 李江紅;張海娟;金亮;張喜文;宋喜軍
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院
• 主分類號: B01J38/12
• 分類號: B01J38/12;B01J38/20;C07C5/333;C07C11/06;C07C11/08;B01J23/96;B01J23/62
• 代理公司: 撫順宏達專利代理有限責任公司 21102
• 代理人: 李微

技術領域

本發明涉及低碳烷烴脫氫催化劑的再生方法，特別是關于丙烷脫氫、丁烷脫氫催化劑的再生方法。

技術背景

進入新世紀以來，人類對世界石化原料和石化產品的需求仍將持續增長，作為石化基礎原料丙烯的需求將繼續增長，而傳統常規方法已不能滿足快速增長的需求，使其市場出現了全球性的緊缺。而且隨著石油資源的日益匱乏，丙烯的生產已從單純依賴石油為原料向原料多樣化的技術路線轉變，特別是以低碳烷烴為原料制取丙烯的技術路線。近年來，以丙烷為原料制取丙烯的技術在有資源優勢的地區發展較快，成為第三大丙烯生產方法。

目前應用比較多的方法包括：使用鉑催化劑、貴金屬助催化的鋁酸鋅尖晶石催化劑或氧化鉻-氧化鋁催化劑。

丙烷催化脫氫反應受熱力學平衡的限制，須在高溫、低壓的苛刻條件下進行。過高的溫度使丙烷裂解反應及深度脫氫加劇，選擇性下降，同時加快催化劑表面積炭，使催化劑迅速失活，催化劑需要反復再生。而目前的再生方法多采用較高的再生溫度，而且再生時間較長。

CN1589970A公開了一種烷基芳烴脫氫生產烷烯基芳烴催化劑的再生方法，該方法采用同步通入水蒸氣和空氣對催化劑進行再生，該方法需要較高的再生溫度(如實施例4中再生溫度為550℃)，才能完全燒掉催化劑上的積炭，而再生溫度為500℃以下(如實施例3)時，并不能完全燒掉催化劑上的積炭。該方法直接采用水熱法，且在較高的再生溫度進行再生，則容易出現活性金屬聚集的現象，而且催化劑的晶形也易發生變化，此外，還存在再生時間過長的問題，如實施例中至少需要24小時。

發明內容

針對現有技術中的不足之處，本發明提供了一種再生時間短、催化劑性能恢復得好的低碳烷烴脫氫催化劑的再生方法。

本發明低碳烷烴脫氫催化劑的再生方法，包括：失活低碳烷烴脫氫催化劑先在空氣氣氛下再生，再生溫度為350～500℃，優選為380～450℃，再生時間為0.5～5小時，優選為1～3小時；然后在水蒸氣和空氣的混合氣氛下再生，其中水蒸氣體積占10％～50％，優選15％～40％，再生溫度為400～550℃，優選為400～500℃，再生時間為0.5～8小時，優選為1～3小時。

本發明方法中，在水蒸氣和空氣的混合氣氛下的再生溫度比在空氣中再生溫度高30～150℃，最好為50～100℃。

本發明的脫氫催化劑的再生方法，適用于丙烷、丁烷等低碳烷烴脫氫催化劑的再生。本發明方法最適宜的低碳烷烴脫氫催化劑，組成包括：以催化劑的重量為基準，Al₂O₃的含量為95.0％～98.0％，Pt的含量為0.2％～1.0％，Sn的含量為0.1％～1.0％，K的含量為0.5％～3.0％。該催化劑采用常規的制備方法制成的，以含錫氧化鋁小球為載體，采用分步浸漬或共浸的方法將活性組分鉑及助劑鉀浸漬到載體上。

本發明方法是先在較低溫度下在空氣氣氛中再生，燒除催化劑表面的積炭及孔道內部的大部分積炭，然后最好在400～500℃溫度下在水蒸氣和空氣的混合氣氛中進一步對催化劑進行再生處理，達到完全去除催化劑表面及孔道內部的積炭，同時調變催化劑的酸值及酸分布，促使失活催化劑的晶形及晶相組成恢復到原來新鮮催化劑的狀態，從而不僅完成了催化劑的再生，同時使再生后催化劑的各項理化性質和脫氫活性接近新鮮催化劑，延長了催化劑的使用周期和壽命。本發明方法中，所采用的再生條件比較溫和，再生時間較短，進一步降低了催化劑的生產成本。

附圖說明

圖1為本發明比較例1中新鮮Pt-Sn-K/Al₂O₃催化劑的晶形透射電鏡圖。

圖2為本發明實施例1中再生后的Pt-Sn-K/Al₂O₃催化劑的晶形透射電鏡圖。

圖3為本發明比較例4中再生后的Pt-Sn-K/Al₂O₃催化劑的晶形透射電鏡圖。

通過對比圖1、圖2和圖3可看出，通過本發明方法再生的催化劑的晶形結構(見圖2)基本恢復到了新鮮催化劑的形態(見圖1)，而比較例4再生處理的催化劑(見圖3)中的鉑顆粒分散不佳存在聚集，沒有完全恢復到新鮮催化劑的晶形結構。

具體實施方式

本發明比較例和實施例中，在再生試驗前后，分別測定催化劑的比表面積、積炭量、酸分布、晶形及脫氫性能，并與新鮮催化劑進行比較。

本發明中，比表面是采用低溫液氮吸附法測得的，晶形分析是在透射電鏡下得到的，積炭是在元素分析儀上測得的，酸值是在化學吸附儀上測得的。