一种氢化还原用负载型催化剂再生方法与流程

本发明涉及金属负载型催化剂，具体涉及一种氢化还原用负载型催化剂再生方法。

背景技术：

1、氢化还原用负载型催化剂用于芳环、杂环等多种物质的氢化还原，负载的活性金属通常包括元素周期表第ⅷ族的元素例如钴、镍、钌、铑、钯、铂和铱等。此外还含有助催化剂，如铜、银、金、锌、锡、铋或锑，所用载体材料往往是金属、氧化材料如氧化铝或二氧化硅、碳纤维或聚合物。据报道，2000年用于制造汽车尾气催化剂铂系金属就达到160t。如果不对废催化剂加以科学管理，其中的一些贵重金属资源也会流失，造成资源的极大浪费，并且其中的有毒有害成分会污染环境并危害人体健康。

2、开展废催化剂的回收利用，可以使废催化剂的有害部分减量化甚至无害化以达到清洁生产的目的，既增强了企业的竞争能力，又能解决相关环境污染问题，必将产生巨大的经济效益和社会效益。所以，开展废催化剂的回收利用可以变废为宝，化害为益，是一个应当引起全社会关注并有广阔应用前景的开发研究领域。

3、中国专利cn102310005a公开了一种重油加氢处理催化剂的再生方法。其公开了如下步骤：将失活的重油加氢处理催化剂首先进行干馏，然后采用酸性溶液洗涤，接着采用焙烧脱焦炭处理。通过上述干馏步骤回收了失活催化剂中部分残油的同时，将部分结焦物质通过干馏反应得到液体烃，提高了有价值产品的回收率。通过将干馏、酸洗、焙烧等步骤和适宜的条件有机综合起来，使得失活的加氢处理催化剂得到了良好的再生。但是，通过酸洗脱除金属杂质，导致未有效利用这些金属杂质，造成资源的浪费。美国专利申请公开号2008/0249342中提出使焦化的含金属的甲烷脱氢芳构化催化剂再生方法：在含氢气体中，在700℃71200℃的温度下加热，致使碳质材料的至少一部分转化成甲烷。然而，虽然氢气再生可以有效除去新沉积的焦炭，同时维持金属分散，但是已经发现单独用氢气的再生导致石墨类焦炭在沸石载体的晶体外部上面逐渐累积。这种累积最终引起到催化剂活性部位的通道损失和催化剂的永久钝化。

4、因此，现有技术仍有待于改进和发展。

技术实现思路

1、鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种氢化还原用负载型催化剂再生方法，旨在解决现有废弃氢化还原用负载型催化剂回收处理过程中载体和活性成分未有效复合利用的问题，进而提供一种步骤简单、投资成本低、能有效利用废加氢催化剂中载体和活性成分的一种高效催化剂再生方法。

2、本发明的技术方案如下：

3、本发明所提供的一种氢化还原用负载型催化剂再生方法，其中，包括如下步骤：

4、对废催化剂依次进行焙烧处理和干馏处理，得到脱水、去除积炭和有机物的催化剂a；其中所述焙烧处理在惰性气体和氧气气体下进行，焙烧温度为300～500℃，焙烧时间为2～5h；

5、用50780℃的溶剂对所述催化剂a进行冲洗4710次，然后用70790℃的水反复洗涤378次，以5715℃/555的速度升温至2507550℃，在2507550℃下高温焙烧8748h；完成焙烧后，在保持干燥的条件下以10720℃/555的速度降至室温，得到催化剂b；

6、对所述催化剂b进行研磨处理和超声分散处理，得到再生催化剂。

7、可选地，所述废催化剂包括载体和负载在所述载体表面的活性金属，所述活性金属包含钌、钯、镍、铜中的一种或多种；所述载体为氧化铝、二氧化硅、矾土、二氧化硅-矾土、沸石、活性炭中的一种；所述废催化剂用于芳环加氢反应。

8、可选地，以惰性气体和氧气气体的总体积为基准，所述惰性气体的体积占比为1720％。

9、可选地，所述干馏的温度为4007850℃，时间为273h。

10、可选地，所述干馏的温度为500℃7800℃，时间为273h。

11、可选地，所述溶剂选自乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、异丁醇中的至少一种。

12、可选地，所述研磨的转速为2007400rp5，时间为172h。

13、可选地，对所述催化剂b进行研磨至207200μ5。

14、可选地，所述超声分散的频率为30740khz，所述超声分散的时间为273h。

15、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

16、本发明所提供的一种氢化还原用负载型催化剂再生方法，通过对废催化剂依次进行焙烧和干馏预处理，活化处理，研磨处理和超声分散处理，即可制得再生高效催化剂。焙烧过程中，焙烧温度对再生过程的影响最大，温度太低，氧化烧炭不易完全，甚至导致熄火，使反应无法顺利进行；温度过高，会使焦炭石墨化而更难以烧除，会直接造成床层过热而烧结催化剂，甚至会出现“飞温”现象，酿成严重后果。催化剂再生要抑制“飞温”现象发生，通过补充少量惰性气体(如n2)减少o2分压，避免烧结催化剂，破坏催化剂结构和性能，能有效控制“飞温”现象。

17、干馏处理会使沉积在废加氢催化剂表面和内部的易结焦物质(如碳)结焦成块，利于后续通过活化处理将其活化成多孔材料，避免堵塞微孔。同时，发挥多孔材料的吸附特性，更好地吸附活性金属。该方法无需酸性溶液洗涤，而是直接采用预处理和活化处理，实现了载体和活性成分的有效复合利用；而且也不会破坏废催化剂中负载活性金属的载体的负载性能，保证了催化剂中载体以及负载的活性金属在加氢工艺中的催化加氢性能。

18、本发明研磨处理后，进一步采用超声分散处理，从而获得分散更均匀，不易结块的再生催化剂。

19、本发明所提供的一种氢化还原用负载型催化剂再生方法，可以实现加氢催化剂的回收使用，提高催化剂的利用效率，从源头上减少废催化剂的排放或回收给环境带来的污染，具有巨大的环保和经济价值。

技术特征：

1.一种氢化还原用负载型催化剂再生方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的氢化还原用负载型催化剂再生方法，其特征在于，所述废催化剂包括载体和负载在所述载体表面的活性金属，所述活性金属包含钌、钯、镍、铜中的一种或多种；所述载体为氧化铝、二氧化硅、矾土、二氧化硅-矾土、沸石、活性炭中的一种；所述废催化剂用于芳环加氢反应。

3.根据权利要求1所述的氢化还原用负载型催化剂再生方法，其特征在于，以惰性气体和氧气气体的总体积为基准，所述惰性气体的体积占比为1720％。

4.根据权利要求1所述的氢化还原用负载型催化剂再生方法，其特征在于，所述干馏的温度为4007850℃，时间为273h。

5.根据权利要求1所述的氢化还原用负载型催化剂再生方法，其特征在于，所述干馏的温度为500℃7800℃，时间为273h。

6.根据权利要求1所述的氢化还原用负载型催化剂再生方法，其特征在于，所述溶剂选自乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、异丁醇中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的氢化还原用负载型催化剂再生方法，其特征在于，所述研磨的转速为2007400rp5，时间为172h。

8.根据权利要求1所述的氢化还原用负载型催化剂再生方法，其特征在于，对所述催化剂b进行研磨至207200μ5。

9.根据权利要求1所述的氢化还原用负载型催化剂再生方法，其特征在于，所述超声分散的频率为30740khz，所述超声分散的时间为273h。

技术总结
本发明涉及一种氢化还原用负载型催化剂的再生方法，包括焙烧处理和干馏预处理、高温焙烧活化、研磨处理和超声分散处理等步骤，该方法具有适用面广、步骤简单、再生效率高等优势，可以实现氢化还原用负载型催化剂的回收使用，提高催化剂的利用效率，从源头上减少废催化剂的排放或回收给环境带来的污染，具有巨大的环保和经济价值。

技术研发人员：赵智全,石志文,韩东兴,赵洪义
受保护的技术使用者：本源精化环保科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13