专利名称：沸石分子筛催化剂的再生方法
技术领域：
本发明涉及一种沸石分子筛催化剂的再生方法。
背景技术：
目前沸石分子筛催化剂的再生是采用传统的空气气氛焙烧再生方法，由于催化剂在使用过程中，反应体系中的重质组份与深度反应产物占据催化剂的活性位置或者堵塞孔道而致使催化剂的催化性能下降，由于这些物质同催化剂表面作用能力强或者沸点高难以除去。而将催化剂置于空气气氛中焙烧，采用高温氧化处理的方法，将这些物质转化成小分子的低沸点物质，从催化剂的体相中扩散出去，使催化剂的活性位重新暴露或者孔道畅通，然而这种传统的焙烧方法，温度较高，并且再生的过程中容易出现热点，从而带来催化剂结构的发生变化，通过此种再生处理后的催化剂，其再生活性与催化剂的初始活性均低于初始的活性，以乙醇胺脱水环化生成环氮乙烷为例，通过传统的空气焙烧，其催化剂的再生活性明显低于初始活性(Hideaki Tsuneki, Kimio Ariyoshi Reactivation and regeneration of ethylenimine production catalyst, applied catalysis A !General 313(2007)95-99)。对于固体酸催化剂而言传统的再生方法导致催化剂的结构发生了显著变化，如微孔孔体积下降，硬积碳的生成，催化剂活性位不可逆转的恢复，这都是由于传统的再生方法所导致。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有再生技术导致催化剂结构与性能下降的技术问题，提供一种新的沸石分子筛催化剂的再生方法。该方法具有通过本发明通过再生使催化剂性能恢复的优点。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下一种沸石分子筛催化剂的再生方法，采用含氨的原料于100 300°C与失活催化剂接触，再生后的催化剂其结构与催化性能同新鲜催化剂接近。上述技术方案中，沸石分子筛催化剂优选方案选自MFI沸石、MOR沸石、八面沸石或Beta沸石。含氨的原料中优选方案为除含有氨外,还含有选自氮气、氢气、氩气或氦气中的一种或多种。含氨的原料优选方案为液态、气态或气液混合相中的一种。失活催化剂再生时系统压力维持在0. I 10. OMPa，优选压力为0. I 6MPa。氨的浓度优选范围优选以摩尔含量计为10 90%。本发明提出一种不同于现有技术的沸石分子筛催化剂再生方法，通过上述的技术方案对失活催化剂处理，再生后催化剂的硅铝比变化在5%之内，粒径几乎无显著变化，比表面积保持在220m2/g以上，孔容0. 15cm3/g以上，催化剂的酸强度没有发生下降，酸密度下降幅度在01 20%之内。本发明的沸石分子筛催化剂的再生方法1)提高了再生效率；2)本再生方法对催化剂的保护远远超过传统的再生方法，这主要是基于再生介质强的溶解性能，基于相似相溶的原理，再生介质可以将催化剂表面的部分化合物进行洗脱；第二点是由于再生介质为小分子的氨，它可以与高级的化合物发生反歧化反应，生成分子尺寸介于高级化合物与氨间的化合物，从而催化剂的表面与孔道内脱附，释放出催化剂的活性位或从被占据的孔道内扩散出来；3)本再生方法带来催化剂孔结构与酸密度变化小，催化剂的传质性能变化小；4)避免了传统再生方法时，烧炭的生成。以环氧乙烷在沸石上催化氨化合成乙醇胺为例，在80°C，12. OMPa, 9. Oh—1，催化剂的初始活性960%;反应900小时后，活性下降至60%，通过采用本方法后，催化剂的活性恢复到95. 9%，同新鲜的催化剂初始活性接近，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，但是这些实施例无论如何都不对本发明的范围构成限制。
具体实施例方式实施例I
以环氧乙烷在ZSM-5沸石上催化氨化合成乙醇胺的反应为例，考评工艺条件反应温度90°C，系统压力12. OMPa，总液相空速9. Oh—1，环氧乙烷的转化率99. 5%;反应900小时后，活性下降至60%，通过采用本方案后，催化剂的活性恢复到85. 9%，催化剂的再生过程如下将失活的沸石分子筛催化剂置于IOmL固定床反应器中，失活催化剂可以为正常反应失活或加速失活后的样品。先向反应器中通入氮气，并将反应器的温度升至220°C，并将整个反应系统的压力升至6. OMPa0将液氨通入反应器中，液体流速控制在30 IOOmL/hr，并恒温5小时，然后缓慢降温至室温即可，整个催化剂再生过程完成。实施例2 I5按照实施例I的各个步骤及条件对催化剂的再生方法进行了调变，只不过是再生介质的种类、再生温度与压力、失活催化剂的种类等等，并将结果列于表格I。表格I
权利要求
1.一种沸石分子筛催化剂的再生方法，采用含氨的原料于100 300°C与失活催化剂接触，再生后的催化剂其结构与催化性能同新鲜催化剂接近。
2.剂选自MFI沸石、MOR沸石、八面沸石或Beta沸石。
3.根据权利要求I所述的沸石分子筛催化剂的再生方法，其特征在于含氨的原料中除含有氨外，还含有选自氮气、氢气、氩气或氦气中的一种或多种。
4.根据权利要求I所述的沸石分子筛催化剂的再生方法，其特征在于含氨的原料为液态、气态或气液混合相中的一种。
5.根据权利要求I所述的沸石分子筛催化剂的再生方法，其特征在于失活催化剂再生时系统压力维持在0. I 10. OMPa，优选压力0. I 6MPa。
全文摘要
本发明涉及一种沸石分子筛催化剂的再生方法，主要解决现有沸石催化剂再生技术导致催化剂结构破坏与催化性能下降的技术问题。本发明通过采用含氨的原料于100～300℃与失活催化剂接触，再生后的催化剂其结构与催化性能同新鲜催化剂接近的技术方案较好地解决了该问题，可以应用于沸石催化剂的再生。
文档编号B01J29/08GK102744103SQ201110099939
公开日2012年10月24日 申请日期2011年4月20日 优先权日2011年4月20日
发明者冯汝明, 刘仲能, 吕建刚, 王德举, 王辉, 郭友娣 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