[发明专利]废链烷烃脱氢催化剂的再生

说明书

本发明涉及一种烃转化工艺所用失活废催化剂的再生。更具体而言，本发明涉及采用耐火载体物质进行多原子催化剂的再生。再具体一点，本发明涉及含铂多原子催化剂的再生。

背景技术

大家知道，各种含铂催化剂广泛应用于烃转化工艺。由于焦炭聚积，这些催化剂的活性逐渐降低，最终需要再生及活化。处理此类废催化剂的公知方法无一例外包括脱除沉积的焦炭。通常，通过在存在稀释空气中，在450℃至550℃的温度下进行受控燃烧来脱除焦炭。然而，用于脱除焦炭的高温导致金属颗粒附聚，从而影响催化剂载体的纹理特性。这会降低催化剂的活性和稳定性。

为了克服上述缺点，做了各种尝试。美国专利US5183789公开了一种再生结焦催化剂的工艺，催化剂含有周期表中的IV、VII或VIII金属。该工艺包括采用空气中具有一定速率的臭氧气流，在大约60℃至120℃的温度范围处理催化剂。

在美国专利US6700028中，公开了另一种再生脱氢催化剂的工艺，该催化剂含有沉积在多孔氧化铝的固态载体上的铂、铑、铱、钯、钌和锇，以及一种选自元素周期表中过渡金属的活化剂组分，该组分专用于烃脱氢(C₉-C₁₅)。根据美国专利US6700028，所公开的再生催化剂的方法步驟包括在含氧环境中加热催化剂至某个温度，该温度能够导致在所述催化剂表面上，至少有部分焦炭被氧化。因此，根据美国专利US6700028中公开的工艺，处理催化剂的范围具体局限于在含氧环境(O₂+N₂)中的加热。

在美国专利US4492767中，还公开了一种活化氧化铝改良催化剂上结焦并附聚的铂-铱-硒的工艺。该工艺包括在大约430℃温度下，在含氧环境中部分脱焦，随后用氢气还原催化剂。然后在无氧环境中，用一种含卤化合物进一步处理催化剂。之后的方法步驟是，通过用氢气和水蒸汽来处理催化剂，重新发散金属Ir。

美国专利US6348144还另外提供了一种工艺，牵涉在氧化铝之类载体上含Pt催化剂的再生。该工艺包括预先燃烧氧气(空气)和含卤素化合物(例如三氯甲烷)并抽取富氧和富含卤素流体的方法步驟。抽出的流体与催化剂接触，使存在于催化剂颗粒上的铂散开。

在英国专利GB1293632中，公开了一种再生失活烃转化催化剂的方法，如脱氢催化剂，其中包含铂组分、铼组分和具有氧化铝载体物质的卤素组分。该方法包括在375-500℃下，将失活催化剂与第一气体混合物接触，该混合物主要包括O₂、H₂O、卤素或含卤素化合物以及一种惰性气体(如氮气、氦气或CO₂)。之后将该催化剂与含有O₂、水、一种含卤素化合物和一种惰性气体的第二气流接触。此后，使用惰性气体，将接触催化剂的氧气和水清除。最后，在400至600℃的温度下，用大量无水氢气流处理催化剂，得到再生后的催化剂。

除了上述专利文献，Pieck等人和D’Ippolito等人分别在《应用催化作用A》(Applied Catalysis A)总第278(2005)期第173–180页和《应用催化作用A》总第388(2010)期第272–277页中，公开了通过用氧气和臭氧处理Pt–Sn/Al₂O₃、PtReSn/Al₂O₃和PtReGe/Al₂O₃以再生氧化铝载体多原子催化剂的方法。

目的：

本申请的部分目的在此描述如下：

本申请的一个目的是，部分解决现有技术中的一个或多个问题，或至少提供一种有用的选择。

本发明的另一个目的是，提供一种再生烷烃转烯烃所用多原子催化剂的方法，其中再生后的催化剂的稳定性好于90％，其生产性与新鲜催化剂的生产性相当。

本发明的目的是，提供一种再生烷烃转烯烃所用多原子催化剂的方法，以提升催化剂的选择性。

本发明的另一个目的是，提供一种在温和环境中再生核壳式催化剂颗粒的有效方式，避免纤细颗粒起皮和磨损。

本发明的另一个目的是，提供一种再生烷烃转烯烃所用多原子催化剂的环保方法，无需为每批催化剂回收铂金属，从而避免使用腐蚀性酸和产生氧化铝残泥。

本发明还有另外一个目的，就是提供一种再生烷烃转烯烃所用多原子催化剂的经济方法，利用可用的废催化剂作为催化剂库存，节省一次成本。

其他目的和优点将从以下描述中看得更加清楚。

定义：