[发明专利]失活铂／钯催化剂的活化方法

说明书

技术领域

本发明属于化工应用领域，具体涉及一种失活铂／钯催化剂的活化方法。

背景技术

近十年来我国催化氢化技术在开发与推广使用上都有重大发展。催化剂材料方面，新型铂、钯高效催化剂迅速发展，已在石油化工、石油炼制上得到了广泛的应用，在精细化工、医药工业等多个领域也得到了不断开发和应用。与其它催化剂一样，该类催化剂在使用中随着使用次数的增加和使用时间的延长，催化活性会逐渐降低，最后失去活性。因而，国内每年更换下大量的含铂、钯废催化剂。由于铂、钯资源宝贵，价格较高，其回收循环利用具有重要意义与价值。

铂、钯废催化剂的回收主要有铂、钯提取再利用和活化再生两种方法。前者已有大量研究，开发了一系列金属提取方法，如酸液浸出（王水，硝酸，盐酸，氯酸盐等），培烧浸出，烧碱浸出等。 使用上述方法对各类失活铂、钯催化剂均能有效回收，但上述方法存在设备操作要求高及环境污染等问题。同时，原有的催化剂载体在回收过程中也被破坏。相对于上述的提取方法，失活催化剂的再生无疑是一种更好的选择，在合适的体系采用失活催化剂的活化方法，具有环保、节能、经济多方面综合益处。

目前国内在失活铂／钯催化剂的活化方面已开展了一些工作，并在部分领域取得了应用。已公开的方法中多针对积炭失活的催化剂进行活化处理，具体方法有通过有机溶剂冲洗催化剂后通入气体除积碳活化法（WO2004037409）；气体高温烧除积碳后浸渍再负载法(CN1015513)；还原气体高温除积碳法（CN1590364A）。上述研究为积碳失活催化剂的再生提供了可行的方法，但整体而言，积炭失活催化剂的活化需要较高的条件。生产中，铂／钯催化剂失活并不局限于积炭失活，针对中度、轻度有机物／无机物污染失活催化剂有望采用更为简便的方法使催化剂活化，目前国内该方面已有少量的公开方法：CN1541767A，CN1541769A使用超临界二氧化碳及有机溶剂洗脱非饱和有机化合物加氢用失活钯催化剂所含有机物，可使失活高于70%的钯催化剂有效再生，该方法中综合应用了超临界二氧化碳与有机溶剂对有机污染物的洗脱作用。该方法虽然有较理想的活化效果，但由于用到超临界二氧化碳，操作过程中有较高的操作压力（5-7MPa），设备要求较高；CN1285341报道了使用水及碱溶液在线洗涤活化苯二甲酸生产装置中钯－碳催化剂的方法，该方法用水洗涤失活催化剂后，将反应器调整到6.0-6.5MPa，温度255-265℃，通入碱溶液，运行4-8小时，再切换成水运行2-4小时，可将催化剂活化再生。该方法具有再生时间短，不需要停车降温降压，操作简单，活化效果明显，但缺乏广泛的适用性。

本发明针对中轻度污染失活的铂/钯催化剂开发了简单的淋洗，活化工艺，通过洗涤剂循环洗脱失活催化剂内的有机污染物，再进一步酸洗，补充适量催化剂使得失催化剂得到活化。

发明内容

本发明目的是提供一种简单易行、环保、经济的中轻度污染失活铂/钯催化剂的活化方法。

本发明提出的失活铂/钯催化剂的活化方法，所述活化方法通过活化设备实现，所述活化设备包括蒸发室，淋洗室与冷凝器，其中：淋洗室底部与蒸发室相连，顶部与冷凝器相连，同时蒸发室蒸汽出口与冷凝器连接；活化时失活催化剂置于淋洗室内，洗涤剂加入蒸发室，洗涤剂在蒸发室内气化后通过自由扩散或由载气带入冷凝室冷凝，洗涤剂冷凝后流入淋洗室洗涤失活催化剂，之后回流至蒸发室，完成一次循环，经若干次循环操作，洗涤剂即可洗脱催化剂表面及孔道内附着物；将经淋洗后的失活催化剂用酸洗液洗涤，并根据铂/钯载量适当补充铂/钯，失活催化剂洗涤干燥后，完成活化；控制蒸发室温度为室温－150℃，冷凝器温度为-10℃-室温；淋洗室内失活催化剂的淋洗时间为2-48小时，活化过程中温度控制在低于洗涤剂沸点以下温度；洗涤剂与失活催化剂的重量比为1：10-10：1；所述失活催化剂为负载型铂/钯催化剂。

本发明中，洗涤剂选自水、甲醇、乙醇、四氢呋喃、二氯甲烷、氯仿、甲苯或烷烃溶液的一种或几种。

本发明中，失活催化剂为负载型铂/钯催化剂，载体为活性炭、氧化铝或高岭土等无机载体，或高分子载体。

本发明中，所述冷凝器采用冷凝管或冷却塔。

本发明中，所述洗涤剂由载体带入冷凝室进时采用的载气可选用空气、氮气或氩气等中任一种。操作过程中通过调控蒸发室温度及载气流量调控洗涤剂的循环速度。系统操作为常压操作。

本发明中，所述淋洗室为球形、柱形或锥形。

本发明中，洗涤剂可在洗涤完成后方便回收，具体操作为加热蒸发室及淋洗室，使淋洗液蒸发至冷凝器冷凝收集。