[发明专利]一种烯烃环氧化催化剂的再生方法及其用途

说明书

本发明公开了一种烯烃环氧化催化剂的再生方法。高压N₂和微波加热条件下，将四氢呋喃和液氨混合溶液泵入装有需要再生的Ti‑SiO₂类复合氧化物催化剂的反应器中进行循环洗涤，然后用N₂吹扫四氢呋喃和液氨混合溶液，再真空干燥，完成催化剂的再生。再生的催化剂应用于丙烯环氧化制备环氧丙烷的化工过程中时，再生催化剂的各项性能指标达到新鲜催化剂水平，对环氧丙烷的平均选择性＞94％。

技术领域

本发明属于催化剂再生领域，具体涉及一种烯烃环氧化催化剂的再生方法及其用途。

背景技术

以乙苯过氧化氢(EBHP)为氧化剂的乙苯共氧化工艺(PO/SM)和以异丙苯过氧化氢(CHP)为氧化剂的CHP工艺是生产环氧丙烷(PO)的两种重要工艺；这两种工艺克服了氯醇法的腐蚀大、污水多等缺点，具有产品成本低和环境污染较小等优点。这两种工艺所用催化剂为Ti-SiO₂复合氧化物，催化剂使用寿命≤1年；催化剂失活的主要原因是：大分子有机物掩盖活性中心和堵塞孔道。

CN100398528C、EPA0934116、EPA1371414、WO-A2005/000827等专利报道了用甲醇等溶剂对催化剂进行洗涤再生，但是再生并不彻底，而且存在再生后的催化剂比新鲜催化剂失活更快的问题。如果参考专利CN103182323B将钛硅分子筛催化剂在高温下焙烧再生，则存在Ti-SiO₂复合氧化物强度变差，在使用过程中会粉化的问题，同时高温焙烧能耗也较高。

解决上述问题，寻求一种新的烯烃环氧化催化剂的再生方法，使失活催化剂再生彻底、不降低强度，且使用寿命达到新鲜催化剂水平，是烯烃环氧化工业急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种烯烃环氧化催化剂的再生方法。

本发明的另一个目的在于提供一种由所述再生方法再生的催化剂的用途。

为了达到以上目的，本发明采用如下技术方案：

一种烯烃环氧化反应催化剂的再生方法，包含以下步骤：

(1)用高压N₂向装有需再生催化剂的反应器中充压；

(2)将四氢呋喃和液氨混合溶液泵入上述反应器，微波加热反应器，用混合溶液循环洗涤催化剂；

(3)停止泵入混合溶液，降至常压，用N₂吹扫四氢呋喃和液氨混合溶液；

(4)加热反应器，真空干燥催化剂，完成再生。

本发明中，所述催化剂为Ti-SiO₂类复合氧化物催化剂。

本发明中，步骤(1)中反应器充压至4～8MPa，目的是保证步骤(2)循环洗涤时液氨不气化。

本发明中，步骤(2)的混合溶液中四氢呋喃与液氨的质量比为8～3:1；四氢呋喃和液氨混合溶液与催化剂的质量比为100～50:1；四氢呋喃和液氨混合溶液循环洗涤时间为12～32h。本发明采用四氢呋喃和液氨混合溶液洗涤催化剂表面或孔道中吸附的大分子有机物，具有将大分子有机物洗涤彻底，催化剂活性完全恢复的优点；同时，四氢呋喃和液氨还可以通过闪蒸和精馏提纯重复使用。使用液氨的优势在于：如前述的促进催化剂表面或孔道中的大分子有机物被彻底洗涤干净；液氨可以起到扩孔的作用；在真空干燥阶段，液氨非常容易气化，会将催化剂孔道内残存的四氢呋喃等有机物带离催化剂孔道，保证催化剂表面清洗彻底和快速干燥。

本发明中，步骤(2)微波加热到温度为80～120℃，采用微波加热的优点为：Ti-SiO₂复合氧化物催化剂载体SiO₂导热系数低，约为7.6W/mK，采用其他加热方式加热效率很低，而微波加热效率高；同时，微波加热能促进四氢呋喃和液氨混合溶液清除催化剂表面和孔道内有机大分子有机物。