專利名稱：沸石分子篩催化劑的再生方法
技術領域：
本發明涉及一種沸石分子篩催化劑的再生方法。
背景技術：
目前沸石分子篩催化劑的再生是采用傳統的空氣氣氛焙燒再生方法，由于催化劑在使用過程中，反應體系中的重質組份與深度反應產物占據催化劑的活性位置或者堵塞孔道而致使催化劑的催化性能下降，由于這些物質同催化劑表面作用能力強或者沸點高難以除去。而將催化劑置于空氣氣氛中焙燒，采用高溫氧化處理的方法，將這些物質轉化成小分子的低沸點物質，從催化劑的體相中擴散出去，使催化劑的活性位重新暴露或者孔道暢通，然而這種傳統的焙燒方法，溫度較高，并且再生的過程中容易出現熱點，從而帶來催化劑結構的發生變化，通過此種再生處理后的催化劑，其再生活性與催化劑的初始活性均低于初始的活性，以乙醇胺脫水環化生成環氮乙烷為例，通過傳統的空氣焙燒，其催化劑的再生活性明顯低于初始活性(Hideaki Tsuneki, Kimio Ariyoshi Reactivation and regeneration of ethylenimine production catalyst, applied catalysis A !General 313(2007)95-99)。對于固體酸催化劑而言傳統的再生方法導致催化劑的結構發生了顯著變化，如微孔孔體積下降，硬積碳的生成，催化劑活性位不可逆轉的恢復，這都是由于傳統的再生方法所導致。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是現有再生技術導致催化劑結構與性能下降的技術問題，提供一種新的沸石分子篩催化劑的再生方法。該方法具有通過本發明通過再生使催化劑性能恢復的優點。為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案如下一種沸石分子篩催化劑的再生方法，采用含氨的原料于100 300°C與失活催化劑接觸，再生后的催化劑其結構與催化性能同新鮮催化劑接近。上述技術方案中，沸石分子篩催化劑優選方案選自MFI沸石、MOR沸石、八面沸石或Beta沸石。含氨的原料中優選方案為除含有氨外,還含有選自氮氣、氫氣、氬氣或氦氣中的一種或多種。含氨的原料優選方案為液態、氣態或氣液混合相中的一種。失活催化劑再生時系統壓力維持在0. I 10. OMPa，優選壓力為0. I 6MPa。氨的濃度優選范圍優選以摩爾含量計為10 90%。本發明提出一種不同于現有技術的沸石分子篩催化劑再生方法，通過上述的技術方案對失活催化劑處理，再生后催化劑的硅鋁比變化在5%之內，粒徑幾乎無顯著變化，比表面積保持在220m2/g以上，孔容0. 15cm3/g以上，催化劑的酸強度沒有發生下降，酸密度下降幅度在01 20%之內。本發明的沸石分子篩催化劑的再生方法1)提高了再生效率；2)本再生方法對催化劑的保護遠遠超過傳統的再生方法，這主要是基于再生介質強的溶解性能，基于相似相溶的原理，再生介質可以將催化劑表面的部分化合物進行洗脫；第二點是由于再生介質為小分子的氨，它可以與高級的化合物發生反歧化反應，生成分子尺寸介于高級化合物與氨間的化合物，從而催化劑的表面與孔道內脫附，釋放出催化劑的活性位或從被占據的孔道內擴散出來；3)本再生方法帶來催化劑孔結構與酸密度變化小，催化劑的傳質性能變化小；4)避免了傳統再生方法時，燒炭的生成。以環氧乙烷在沸石上催化氨化合成乙醇胺為例，在80°C，12. OMPa, 9. Oh—1，催化劑的初始活性960%;反應900小時后，活性下降至60%，通過采用本方法后，催化劑的活性恢復到95. 9%，同新鮮的催化劑初始活性接近，取得了較好的技術效果。下面通過實施例對本發明作進一步的闡述，但是這些實施例無論如何都不對本發明的范圍構成限制。
具體實施例方式實施例I
以環氧乙烷在ZSM-5沸石上催化氨化合成乙醇胺的反應為例，考評工藝條件反應溫度90°C，系統壓力12. OMPa，總液相空速9. Oh—1，環氧乙烷的轉化率99. 5%;反應900小時后，活性下降至60%，通過采用本方案后，催化劑的活性恢復到85. 9%，催化劑的再生過程如下將失活的沸石分子篩催化劑置于IOmL固定床反應器中，失活催化劑可以為正常反應失活或加速失活后的樣品。先向反應器中通入氮氣，并將反應器的溫度升至220°C，并將整個反應系統的壓力升至6. OMPa0將液氨通入反應器中，液體流速控制在30 IOOmL/hr，并恒溫5小時，然后緩慢降溫至室溫即可，整個催化劑再生過程完成。實施例2 I5按照實施例I的各個步驟及條件對催化劑的再生方法進行了調變，只不過是再生介質的種類、再生溫度與壓力、失活催化劑的種類等等，并將結果列于表格I。表格I
權利要求
1.一種沸石分子篩催化劑的再生方法，采用含氨的原料于100 300°C與失活催化劑接觸，再生后的催化劑其結構與催化性能同新鮮催化劑接近。
2.劑選自MFI沸石、MOR沸石、八面沸石或Beta沸石。
3.根據權利要求I所述的沸石分子篩催化劑的再生方法，其特征在于含氨的原料中除含有氨外，還含有選自氮氣、氫氣、氬氣或氦氣中的一種或多種。
4.根據權利要求I所述的沸石分子篩催化劑的再生方法，其特征在于含氨的原料為液態、氣態或氣液混合相中的一種。
5.根據權利要求I所述的沸石分子篩催化劑的再生方法，其特征在于失活催化劑再生時系統壓力維持在0. I 10. OMPa，優選壓力0. I 6MPa。
全文摘要
本發明涉及一種沸石分子篩催化劑的再生方法，主要解決現有沸石催化劑再生技術導致催化劑結構破壞與催化性能下降的技術問題。本發明通過采用含氨的原料于100～300℃與失活催化劑接觸，再生后的催化劑其結構與催化性能同新鮮催化劑接近的技術方案較好地解決了該問題，可以應用于沸石催化劑的再生。
文檔編號B01J29/08GK102744103SQ201110099939
公開日2012年10月24日 申請日期2011年4月20日 優先權日2011年4月20日
發明者馮汝明, 劉仲能, 呂建剛, 王德舉, 王輝, 郭友娣 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院