[发明专利]一种失活丙烷脱氢催化剂的再生方法

说明书

本发明涉及催化剂领域，具体提供一种失活丙烷脱氢催化剂的再生方法，该方法包括：a)发生丙烷脱氢反应失活后的脱氢催化剂，先在惰性气体气氛下降温至温度为300‑500℃，在该温度下，在弱氧化性气体气氛下进行再生处理；b)然后继续在惰性气体气氛下降温到200‑300℃，在该温度下，在含有氧气、水蒸气和惰性气体中的至少两种的混合气气氛下进行再生处理；c)步骤b)结束后，用惰性气体置换所述混合气至惰性气氛下降温至50‑100℃，在该温度下，在有机物存在下进行再生处理；所述脱氢催化剂为含贵金属的催化剂。本发明的方法能够有效恢复催化剂性能，提高催化剂利用率。

技术领域

本发明涉及一种失活丙烷脱氢催化剂的再生方法。

背景技术

丙烯作为一种重要的基本有机化工原料，需求旺盛，年消费量大于乙烯消费量。采用常规乙烯联产轻油(石脑油、轻柴油)裂解方法，已难以满足其日益增长需要。随着煤化工技术和专产丙烯技术的发展，丙烯来源出现多样化趋势。通过丰富的丙烷原料脱氢制取丙烯，已成为丙烯的主要生产方法之一。丙烷脱氢反应是一个强吸热反应，受热力学平衡限制，在低压、高温条件下才能得到较理想的丙烯收率，而过高的反应温度使丙烷裂解反应和深度脱氢加剧，造成催化剂积碳严重，性能变差等问题。因此，通过脱氢催化剂的再生，恢复催化剂活性，成为解决脱氢催化剂性能的关键问题。

直接脱氢领域常用的催化剂中，Pt作为活性组分因对环境友好，应用广泛。Pt基催化剂制备过程中一般采用氯铂酸作为Pt的前体，造成催化剂制备过程中有Cl^-离子引入。为了控制催化剂中氯离子含量，需要对催化剂进行高温水热处理，该过程会引起Pt活性组分聚集长大，甚至造成Pt的烧结，使催化剂永久失活。反应过程中，Pt催化剂需要临氢脱氢，虽然能减轻催化剂失活速率，但随反应时间延长，催化剂因积碳原因同样导致脱氢性能下降。

CN101765576报道了一种烷烃脱氢催化剂的再生，在绝热或非绝热条件下，将反应阶段之后的催化剂通过引导气体使之再生，这种短时间的、采用水蒸气清洗方法与常规方法相比，再生气中含氧气体的持续时间明显缩短，且再生过程总时间减少30％，甚至更少。适用的催化剂为铂金属或元素周期表第VIB族的金属构成，载体由元素锡、锌或铝的氧化物构成。

CN105817271报道了一种低碳烷烃脱氢催化剂的再生方法，其过程为：将失活的催化剂通入惰性气体降温至200℃，切换惰性气体为含还原气体的混合气，经多步程序变温吹扫消除积碳；再用惰性气体吹扫处理，即可切换反应器继续进行低碳烷烃脱氢反应。该技术由于避免使用氧气，再生效率高，缩短了催化剂再次进行反应的时间，避免了催化剂烧结，再生后的催化剂活性达到新鲜催化剂水平。所述的催化剂为铂族负载型催化剂，助剂包括第IIB、IIIA和IVA族金属元素，采用浸渍、共沉淀或离子交换方式制备。

同样的，CN1308081报道了一种脱氢催化剂的再生，包括先在压力0.5-2.0巴和1000-50000h^-1/每小时速率下用惰性气体吹吸，然后使用含氧气体混合物吹洗0.25-24小时，同时氧气浓度从最初0.01-1％体积比，逐步或连续提高到最终10-25％体积的氧气。最后根据实际情况，可能向相反方向在吹扫含氧混合物，整个再生方法在300-800℃下进行，用氢气活化该催化剂，完成再生过程。

发明内容

本申请人研究发现，每种催化剂体系不同，采用再生方法不同，产生的再生效果不同。对贵金属脱氢催化剂，除了积碳影响外，还需考虑活性组分颗粒度变化，现有贵金属低碳烷烃脱氢催化剂再生过程复杂，对再生设备要求高，需要研究新的再生方法，以提高催化剂利用率，本发明旨在提供一种再生简单、再生效果好、催化剂活性可恢复到新鲜催化剂水平的再生方法。

为实现前述目的，本发明提供一种失活丙烷脱氢催化剂的再生方法，该方法包括：

a)发生丙烷脱氢反应失活后的脱氢催化剂，先在惰性气体气氛下降温至温度为300-500℃，在该温度下，在弱氧化性气体气氛下进行再生处理；