[发明专利]一种负载型贵金属催化剂的再生方法

说明书

本发明涉及催化剂，具体的说是一种负载型贵金属催化剂的再生方法。将失活负载型贵金属催化剂由CO2与O2的混合气体氧化处理，氧化后于四氢呋喃溶剂中再经还原剂还原，即得再生后催化剂。本发明解决了现有含磺酸基的芳香硝基化合物加氢贵金属催化剂再生方法稳定性差，工业放大难以实施，应用范围窄等问题，同时本发明的再生方法可针对各类含磺酸基的芳香硝基化合物加氢对应失活贵金属催化剂，并且其再生方式高效、再生催化剂对多种含磺酸基的芳香硝基化合物加氢具有较高的活性、选择性，显著延长催化剂使用寿命，降低催化剂成本，具有工业化应用前景。

技术领域

本发明涉及催化剂，具体的说是一种负载型贵金属催化剂的再生方法。

背景技术

含磺酸基的芳香硝基化合物加氢是染料合成中的重要单元反应，通常使用负载型贵金属催化剂，具有反应条件温和，产品质量好等优点。但是这类催化剂在加氢过程中容易失活，难以套用，大大增加了催化剂投入成本，阻碍了其工业化应用。为了避免频繁地更换催化剂，需对失活催化剂进行再生，使其恢复活性，实现多次重复利用，既可以节约成本，还可以减少废物排放，具有良好的经济和环境效益。

硝基化合物加氢贵金属催化剂失活主要有两方面的原因：(1)反应中生成偶氮、氧化偶氮、氢化偶氮等杂质以及焦油状大分子化合物，造成催化剂孔道堵塞，表面活性中心通过物理或化学吸附的方式被覆盖，使得催化剂活性降低；(2)反应体系中某些含硫化合物强烈吸附在贵金属活性表面上(简称“硫中毒”)，造成催化剂严重失活。含磺酸基的芳香硝基化合物加氢，一方面，由上游石化原料、反应设备中引入某些含硫杂质，另一方面，反应过程中也容易生成一些“有毒”含硫杂质，这些都是催化剂失活的重要原因。

目前专利文献报道针对贵金属催化剂硫中毒的处理思路是将吸附在催化剂表面的低价态硫氧化成高价态硫，使其失去“毒性”，从催化剂表面脱附下来，以达到恢复催化剂活性的目的，常用氧化剂有H2O2、KMnO4、NaClO、空气、氧气等。另外，也有通过氢气等还原性气体将硫化物转化为H2S等小分子化合物，再通过气流吹扫，使其脱离催化剂，活性得到恢复。

专利CN 101817766 A利用双氧水对硫中毒失活的Pd/C催化剂进行再生，具体来说，是将间硝基苯磺酸加氢后的失活Pd/C催化剂与去离子水混合配成浆液，在搅拌状态下逐步滴入双氧水，滴加完成后，继续搅拌1-5h，过滤，洗涤，得到再生催化剂。该方法操作简单，再生效果良好，催化剂可循环套用60次以上。

专利CN 103191759 A介绍了一种Pd/C催化剂的再生方法及再生Pd/C催化剂的应用，所述再生方法是将失活的Pd/C催化剂在空气气氛中于50～140℃的温度下干燥氧化，得到再生的Pd/C催化剂，应用于催化间硝基苯磺酸加氢合成间氨基苯磺酸的反应中，催化剂循环套用80次以上，催化剂的活性和目标产物的选择性基本不变。

专利CN 103657683 A介绍了一种Pt/C催化剂的再生方法，包括三个步骤：(1)失活的Pt/C催化剂用双氧水溶液处理，接着在索氏提取器中用乙酸萃取；(2)浸渍和还原，补充铂；(3)浸渍和沉淀，补充助催化剂锌，得到再生Pt/C催化剂，用于芳香硝基物选择性加氢，活性与选择性均得到良好恢复，显著降低了催化剂成本。