专利名称：苯乙烯失活催化剂的再生方法
技术领域：
本发明涉及一种苯乙烯失活催化剂的再生方法。
背景技术：
苯乙烯是重要的有机化工原料，广泛用于生产塑料、树脂和合成橡胶，世界上90%以 上的苯乙烯采用乙苯催化脱氢法生产。目前，全世界苯乙烯生产能力约为2750万吨/年左 右，国内苯乙烯生产能力也已有250万吨/年左右，国内正在拟建的苯乙烯装置生产能力也 将有200多万吨/年。乙苯脱氢催化剂主要由铁、钾化合物混合组成，另外添加了其它组分， 如中国专利91109968和95111761.0中的催化剂都是在苯乙烯工业装置上经历了长期运行 性能良好的催化剂，但随着装置运行时间的增加，催化剂的性能会逐渐降低，虽然能通过 提高反应温度来弥补这种性能下降，但由于装置本身的提温余地有限，还是要通过装置停 车换剂来获得满意的产量保证。 一般地，苯乙烯催化剂在工业装置上运行周期为2年左右， 拆下的催化剂废弃掩埋。目前仅国内的苯乙烯生产装置每年就有1200吨苯乙烯失活催化 剂要进行掩埋处理，对这些失活催化剂的处理需要一笔很大的资金。随着苯乙烯产量的增 加，苯乙烯催化剂的用量也将不断增加。文献对苯乙烯催化剂以及苯乙烯的制造都有详细 的介绍，但都未涉及对使用后的失活催化剂的处理再利用。发明内容本发明所要解决的技术问题是乙苯脱氢制苯乙烯催化剂失活后不加以利用的问题，提 供一种新的苯乙烯失活催化剂的再生方法，该方法具有能充分利用失活催化剂，使之恢复 活性，节约催化剂成本的优点。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下 一种苯乙烯失活催化剂的再生方法，依次包括如下步骤a)从苯乙烯反应装置取出失活催化剂，置入高温净化炉，通入300 50(TC蒸汽和氮气的混合物处理1 16小时；b)在空气气氛下，将a)步骤的催化剂在温度为 750 860'C下焙烧1 6小时。上述技术方案中，通入高温净化炉的蒸汽和氮气混合物的温度优选范围为350 45(TC，处理时间优选范围为5 12小时，蒸汽和氮气的混合物中蒸汽所占的摩尔比为30 50%;蒸汽和氮气的混合物中蒸汽所占的摩尔比优选范围为35 45%，处理时间更优选范 围为8 12小时；失活催化剂焙烧温度优选范围为770 84(TC，焙烧时间优选范围为2 4小时；失活催化剂焙烧温度更优选范围为790 820°C。本发明中催化剂的活性评价在等温固定床反应器中进行，反应器是内径为25毫米的不 锈钢管，装载100毫升催化剂，脱氢液供色谱分析，测得乙苯和苯乙烯含量。计算式如下-反应前乙苯浓度(％)—反应后乙苯浓度(％)乙苯转化率(％)= _ xlOO%反应前乙苯浓度(％)生成的苯乙烯浓度(％)苯乙烯选择性(％)= _ xlOO%反应前乙苯浓度(％)_反应后乙苯浓度(％)苯乙烯单收(％)=乙苯转化率(％)><苯乙烯选择性(％)本发明中催化剂的抗压碎力按标准HG/T 2782-1996规定的技术要求进行测定，使用 DL-II型智能颗粒强度仪。试样长度5毫米，以40颗为一组进行测试，取其测定结果的算 术平均值为最终的抗压碎力值，以牛顿为抗压碎力的单位。本发明中催化剂的物相测试使用日本理学D/MAX-1400型X-射线粉末衍射仪，测试条 件电压4o千伏，电流40毫安，Cu耙，Ka线，扫描速度57分。在新鲜的乙苯脱氢制苯乙烯铁钾催化剂中，铁和钾形成铁钾化合物，其中分子式为 KFeuOn的铁酸钾被认为催化剂活性相的前身，对乙苯脱氢反应起着重要的作用，在乙苯 脱氢催化剂中KFenOn物相提供了一种稳定的铁钾化合物形式，从而使催化剂具有更好的 稳定性。本发明通过将失活催化剂，置入高温净化炉，通入300 50(TC蒸汽和氮气的混合 物处理1 16小时；然后在空气气氛下，在温度为750 860"C下焙烧1 6小时的技术方 案，使失活催化剂的物相恢复为KFenOn的形式，也即使催化剂的活性得以恢复，其恢复 后的苯乙烯单收达72%以上，苯乙烯选择性达95%以上，抗压碎力达120牛顿，取得了较 好的技术效果。下面通过实施例对本发明作进一步的阐述。
具体实施方式
实施例1将新鲜的成品苯乙烯催化剂进行性能测试，结果如下催化剂物相为KFeil017，苯乙 烯单收72.11%，苯乙烯选择性95.08%,抗压碎力120牛顿。成品催化剂在10万吨/年乙苯 脱氢反应装置运行2年后，停止通人乙苯原料，降温至床层温度为150°C，打开反应器， 取出失活催化剂。将失活催化剂进行性能测试，结果如下催化剂物相为Fe304，苯乙烯 单收65.88%，苯乙烯选择性94.01%，抗压碎力80牛顿。实施例2将从苯乙烯反应装置中拆下的失活催化剂，置入高温净化炉，通入320。C含有蒸汽 40%(摩尔)的蒸汽和氮气混合物16小时。然后置入高温焙烧炉，在空气气氛下，在温度为 76(TC下焙烧6小时即得到再生后的催化剂。将再生后的催化剂进行性能测试，结果如下 催化剂物相为KFenOn，苯乙烯单收72.07%，苯乙烯选齊性95.11%，抗压碎力120牛顿。实施例3将失活催化剂，置入高温净化炉，通入490'C含有蒸汽30%(摩尔)的蒸汽和氮气混合 物2小时。然后在高温焙烧炉中在86(TC下焙烧2小时。将再生后的催化剂进行性能测试， 结果如下催化剂物相为KFeil017，苯乙烯单收72.10%，苯乙烯选择性95.04%，抗压碎 力121牛顿。实施例4将失活催化剂，置入高温净化炉，通入35(TC含有蒸汽50%(摩尔)的蒸汽和氮气混合 物10小时。然后在高温焙烧炉中在770'C下焙烧4小时。将再生后的催化剂进行性能测试， 结果如下催化剂物相为KFeil017，苯乙烯单收72.10%，苯乙烯选择性95.01%，抗压碎 力120牛顿。实施例5将失活催化剂，置入高温净化炉，通入45(TC含有蒸汽35%(摩尔)的蒸汽和氮气混合 物5小时。然后在高温焙烧炉中在84(TC下焙烧2小时。将再生后的催化剂进行性能测试， 结果如下催化剂物相为KFe 017，苯乙烯单收72.09%，苯乙烯选择性95.05%，抗压碎 力120牛顿。实施例6将失活催化剂，置入高温净化炉，通入40(TC含有蒸汽45%(摩尔)的蒸汽和氮气混合 物10小时。然后在高温焙烧炉中在79(TC下焙烧3小时。将再生后的催化剂进行性能测试， 结果如下催化剂物相为KFeil017，苯乙烯单收72.12%，苯乙烯选齊性95.08%，抗压碎 力121牛顿。实施例7将失活催化剂，置入高温净化炉，通入30(TC含有蒸汽40%(摩尔)的蒸汽和氮气混合 物8小时。然后在高温焙烧炉中在82(TC下焙烧2小时。将再生后的催化剂进行性能测试， 结果如下催化剂物相为KFe 017，苯乙烯单收72.08%,苯乙烯选择性95.09%，抗压碎 力122牛顿。从实施例数据看，采用本发明的再生方法可使苯乙烯失活催化剂恢复其新鲜时的物相 和催化性能，可以在工业装置上继续利用。
权利要求
1. 一种苯乙烯失活催化剂的再生方法，依次包括如下步骤a)从苯乙烯反应装置取出失活催化剂，置入高温净化炉，通入300～500℃蒸汽和氮气的混合物处理1～16小时；b)在空气气氛下，将a)步骤的催化剂在温度为750～860℃下焙烧1～6小时。
2、 根据权利要求1所述的苯乙烯失活催化剂的再生方法，其特征在于通入高温净化 炉的蒸汽和氮气混合物的温度为350 450°C，处理时间为5 12小时，蒸汽和氮气的混合 物中蒸汽所占的摩尔比为30 50%。
3、 根据权利要求1所述的苯乙烯失活催化剂的再生方法，其特征在于在空气气氛下， 失活催化剂在温度为770 840'C下焙烧2 4小时。
4、 根据权利要求3所述的苯乙烯失活催化剂的再生方法，其特征在于在空气气氛下， 焙烧温度为790 820°C。
5、 根据权利要求2所述的苯乙烯失活催化剂的再生方法，其特征在于蒸汽和氮气的 混合物中蒸汽所占的摩尔比为35 45%，处理时间为8 12小时。
全文摘要
本发明涉及一种乙苯脱氢制苯乙烯失活催化剂的再生方法，主要解决以往技术中存在的苯乙烯催化剂失活后不加以利用的问题。本发明通过采用将失活催化剂置入高温净化炉，通入300～500℃蒸汽和氮气的混合物处理1～16小时；然后在空气气氛下，在温度为750～860℃下焙烧1～6小时的技术方案，较好地解决了该问题，可用于苯乙烯的工业生产中。
文档编号B01J23/90GK101279273SQ20071003904
公开日2008年10月8日 申请日期2007年4月4日 优先权日2007年4月4日
发明者倪军平, 毛连生, 缪长喜, 勤 范, 铜 陈 申请人:中国石油化工股份有限公司;中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院