[发明专利]催化剂再生方法

说明书

技术领域

本公开内容涉及通过使结焦的烃转化工艺催化剂在两个步骤中在受控量的氧气和受控量的水存在下接触的催化剂再生方法。

背景技术

分子筛，特别是沸石，已经用于许多工业工艺。例如，经由C₉+芳族化合物与C₆-C₇芳族化合物的烷基转移以制备二甲苯的二甲苯生产过程使用沸石基催化剂，该催化剂包含丝光沸石、ZSM-12、MCM-22族材料和其任何组合中的至少一种。通常，分子筛经过各种钝化机理而损失性能，例如活性、选择性和容量。当分子筛催化剂或吸附剂随运转时间增加而老化时，通常要求更苛刻的条件，例如更高的温度和/或低的通过量，以维持相当的活性和/或选择性。当达到最大反应器温度时，分子筛催化剂或吸附剂需要被替换或再生。废催化剂在其可使用寿命结束时可能含有显著量焦炭，经常超过35wt％，有时甚至高达50wt％。焦炭沉积物在性质上可能是石墨类的，以具有低H/C比为特征，并且经常难以在标准再生条件下的再生过程中除去。一种常用的再生技术是在氧化环境，例如空气或氧气中使焦炭从分子筛中燃烧。然而，氧化煅烧过程通常需要用干空气加以控制以防止对分子筛骨架的蒸汽损害，例如，沸石的蒸汽脱铝，这对分子筛造成严重损害。另一种不太常用的再生技术是在还原环境，例如氢气中使废催化剂复原。然而，如果没有适当地使催化剂再生，则在第二循环期间的老化速率可能非常高，导致第二循环长度短到少于第一循环长度的10％。

其它再生技术包括与加热或锻烧结合地使用蒸汽或其它溶液。例如，美国专利号5,093,293公开了使用蒸汽从沸石L中除去焦炭及其它污染物。美国专利号4,139,433公开了通过用氢氧化铵溶液处理废催化剂，接着在500℉-950℉下煅烧，而使含第VIII族金属的加氢裂化催化剂再生。据陈述，该工艺使第VIII族金属再分布并除去单和二价金属阳离子。

美国专利号4,975,399公开了从加氢处理催化剂中除去碳质沉积物的两步加热方法。美国专利号4,550,009公开了用碱金属或碱土金属阳离子源或氨处理废催化剂，然后用液体有机溶剂萃取可萃取的氮化合物。

发明内容

令人惊奇地发现，在再生期间的水的受控添加，结合有分阶段的受控温度燃烧，可以成功地使重度焦化催化剂再生，而对分子筛结构的蒸汽损害最小。事实上，再生催化剂的老化速率在再生期间随增加的水接触而降低。水添加的益处是出乎意料的并且与其在其中水热钝化随水添加而提高的其它沸石类催化剂体系的再生期间的影响相反。此外，已经发现，焦炭除去速率随水分压的增加而增加，从而缩短所要求的再生时间。

概述

在一些实施方案中，本公开内容涉及催化剂组合物的再生方法，其中所述催化剂组合物包含分子筛和至少10wt％具有0.26-5的C/H比的焦炭，所述方法包括：

a.使所述催化剂组合物与含氧的第一氧化介质和水在足以形成比所述催化剂组合物少至少50wt％焦炭的第一再生催化剂组合物的第一条件下接触；然后

b.使所述第一再生催化剂组合物的至少一部分与含氧的第二氧化介质，和任选的水，在足以形成比所述第一再生催化剂组合物少至少50wt％焦炭的第二再生催化剂组合物的第二条件下接触，

其中步骤(a)中的催化剂组合物和步骤(b)中的第一再生催化剂组合物接触了总量为1-50，或者5-40重量水/重量第二再生催化剂组合物的水。