[发明专利]草甘膦用活性炭催化剂失活后清洁回收再利用的方法

说明书

本发明公开了草甘膦用活性炭催化剂失活后清洁回收再利用的方法，包括如下步骤：1)氧化处理：将失活的活性炭催化剂在贫氧空气的气氛下，加热升温至100‑500℃，氧化焙烧2‑12h；2)还原热处理：将氧化处理后的活性炭催化剂在惰性气氛保护下，加热升温至300‑1500℃，通入还原性气体焙烧0.5‑24h，再于惰性气氛下降温冷却至室温，得到再生后活性炭催化剂。通过本方法再生后的催化剂与新鲜催化剂的使用效果一致，可循环使用于双甘膦生产草甘膦这一过程中，且再生过程中不使用其它有污染试剂，不会造成二次污染且再生成本低廉。

技术领域

本发明属于催化剂制备领域，尤其是涉及一种草甘膦用活性炭催化剂失活后清洁回收再利用的方法。

背景技术

草甘膦(化学名称：N-(膦酰基甲基)甘氨酸，英文名称：glyphosate)1974年由美国孟山都(Monsanto)化学公司首先研制成功，是一种芽后内吸非选择性的高效广谱除草剂。随着草甘膦转基因作物的研制成功和大面积种植，以及能源危机引起的生物燃料作物的推广，使草甘膦成为目前全球销量最大且增长速度最快的除草剂品种。

国际主流的亚氨基二乙酸法生产草甘膦的路线中，关键步骤是双甘膦催化氧化合成草甘膦。Hershman在US3969398中公开了氧化剂存在时已商品化的活性炭(以后简称“Norit活性炭”)可作为双甘膦氧化制备草甘膦的催化剂。该发明虽然具有很多优点，但催化剂失活严重是其致命的弱点。

通常，草甘膦厂家解决催化剂失活的办法是：套用过程中不断补充一定量新鲜催化剂来延缓寿命。这种方法消耗的催化剂量较大，随着套用次数的增多，反应液不断粘稠，生产效率下降，最终所投加的活性炭因活性无法再满足生产要求，成为废弃催化剂。每年国内采用该种方法生产草甘膦所产生的废弃活性炭催化剂有2000-3000吨左右。国家目前对其的定义为固体危险废弃物，草甘膦厂家对其仍没有合适的处理方法。

中国专利CN1150118A公开了一种活性炭的普遍再生方法：以磷酸为再生试剂进行活化再生，活化后的活性炭各项性能得以恢复。但该法用于双甘膦催化氧化的失活活性炭催化剂再生，效果不佳，且产生二次污染。

中国专利CN 103143336 A公开了一种草甘膦用活性炭催化剂的混合再生方法，该方法，包括溶剂洗脱和热处理步骤，各步骤操作方法如下：1)溶剂洗脱在0.1-10Mpa压力下，采用无机物水溶液和有机溶剂在回流温度下处理失活活性炭催化剂4-24h，过滤洗涤至中性，干燥至恒重；所述的无机物和有机溶剂为具有碱性或还原性的物质；2)热处理将经过溶剂洗脱处理的失活活性炭在惰性气氛保护下，加热升温至300-1500℃，通入还原性气体焙烧0.5-24h，再于惰性气氛下降温冷却至室温，得到再生后活性炭催化剂。该方法的再生效率可达100％，但其溶剂洗脱步骤中使用了一些溶剂及碱液，洗涤水又会造成二次污染，不符合资源清洁回收理念；另外该方法再生的催化剂是否能够像新鲜催化剂一样套用文件中没有说明。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种草甘膦用活性炭催化剂失活后清洁回收再利用的方法；该方法再生后的催化剂与新鲜催化剂的使用效果一致，可循环使用于双甘膦生产草甘膦这一过程中，且再生过程中不使用其它有污染试剂，不会造成二次污染且再生成本低廉。

为解决上述技术问题，发明采用如下的技术方案：

本发明一种草甘膦用活性炭催化剂失活后清洁回收再利用的方法，包括如下步骤：

1)氧化处理

将失活的活性炭催化剂在贫氧空气的气氛下，加热升温至100-500℃，氧化焙烧2-12h；

2)还原热处理

将氧化处理后的活性炭催化剂在惰性气氛保护下，加热升温至300-1500℃，通入还原性气体焙烧0.5-24h，再于惰性气氛下降温冷却至室温，得到再生后活性炭催化剂。