[发明专利]一种烷烃脱氢催化剂再生过程中除积碳的方法

说明书

本发明公开了一种烷烃脱氢催化剂在再生过程中除积炭的方法。该方法包括如下过程：(1)在50‑200℃条件下，质量分数为10‑30wt％的过氧化氢溶液以质量空速为0.1‑10h‑1通入催化剂床层进行烧炭，维持0.5‑1h；(2)在200‑400℃条件下，质量分数为1‑10wt％的过氧化氢溶液以质量空速为0.1‑10h‑1通入催化剂床层进行烧炭，维持0.5‑2h。本发明方法中，所使用过氧化氢溶液去除催化剂的积炭，再生温度低，除炭过程简单，除炭彻底；失活催化剂经过氧化氢溶液除积炭前后，其孔结构、活性组分分散度和脱氢活性无明显变化。

技术领域

本发明涉及催化剂再生领域，具体涉及一种烷烃脱氢催化剂的再生过程中的烧炭方法，特别涉及丙烷脱氢、丁烷脱氢催化剂的再生方法。

背景技术

丙烯是重要的有机化工原料，蒸汽裂解和催化裂化等传统炼油工艺的副产品为其主要来源，故丙烯产量受制于主产品乙烯和成品油的生产。当前传统工艺的丙烯产量不能满足市场对丙烯的需求，市场逐渐关注丙烯的替代生产新工艺，包括丙烷脱氢(PDH)、甲醇制烯烃(MTO、MTP)、深度催化裂化(DCC)、烯烃裂解和烯烃歧化等五种工艺。相比较而言，丙烷脱氢技术优势更为明显，其具备技术成熟、产品质量好、转化率高、副产物少等优点。目前工业化的丙烷脱氢制丙烯生产工艺主要是UOP公司的Oleflex工艺，UOP公司的Oleflex工艺所使用的是贵金属Pt催化剂。

丙烷催化脱氢反应受热力学平衡的限制，须在高温、低压的苛刻条件下进行。工业上丙烷脱氢生产丙烯是在620℃左右的高温下进行，除了脱氢主反应，还有如裂解、芳构化和聚合等副反应，这些副反应可加快催化剂表面积炭，使催化剂迅速失活，催化剂需要反复再生。而目前的再生方法中的烧炭过程均采用氧气作为助燃剂，并且氧气含量要严格控制来烧除催化剂上的积炭。

CN101940959A公开了一种低碳烷烃脱氢催化剂的再生方法，该方法首先在低温度下在空气气氛中再生，然后在高温下水蒸汽和空气的混合气氛中进行再生处理。该方法中要将水蒸汽和空气的混合均匀，必须要将水气化成水蒸汽，然后才能与空气均匀混合。此过程需要大量耗能，且高温水蒸气含氧条件下容易对催化剂孔结构造成破坏。

CN103801330A、CN103801331A以及CN104107704A公开了一种低碳烷烃脱氢催化剂的再生方法中均是用氧气和氮气的混合气氛分阶段进行烧炭处理，再生烧炭温度高，且再生时间过长。

上述低碳烷烃脱氢催化剂的再生方法中的烧炭过程，因氧气的氧化能力有限，再生过程中需要较高的温度和较长的时间进行烧炭，并且氧气含量要严格控制又给实际操作带来困难。

发明内容

针对现有的烷烃脱氢催化剂再生技术中的不足之处，本发明提供了一种再生温度低、再生时间短、烧炭完全的再生方法。

本发明一种烷烃脱氢催化剂再生过程中除积碳的方法，该烧炭方法使用过氧化氢溶液为助燃剂进行烧炭，该再生烧炭方法将失活催化剂采用如下步骤：所述的除积碳过程分为两步：第一步在50-200℃的低温下向催化剂床层通入10-30wt％过氧化氢作为助燃剂进行烧炭，第二步在200-400℃的中温下向催化剂床层通入1-10wt％过氧化氢进行烧炭。

上述的催化剂再生烧炭方法中，所说烧炭过程中过氧化氢溶液质量空速为0.1-10h^-1。

第一步烧炭时间为0.5-1h，第二步烧炭时间为0.5-2h。

所述的烷烃脱氢催化剂为丙烷或异丁烷脱氢催化剂。