[发明专利]费托合成催化剂的再生方法

说明书

本发明涉及费托合成催化剂领域，公开了一种费托合成催化剂的再生方法。该费托合成催化剂的再生方法包括：将经过费托合成反应的待生催化剂经过脱蜡处理、氧化处理、含氯离子溶液处理和还原处理；其中，所述含氯离子溶液处理在所述氧化处理之前或之后进行。采用本发明的费托合成催化剂的再生方法可消除因积碳、钴颗粒烧结长大、部分毒物污染等多种原因造成的催化剂失活；本发明提供的方法再生效率高，可对固定床费托合成钴基催化剂实现原位再生，且过程操作简便易于实现，对费托合成催化剂损害小，再生后催化剂性能恢复较好，可以有效延长固定床费托合成所采用钴基催化剂的使用寿命。

技术领域

本发明涉及费托合成催化剂领域，具体涉及一种费托合成催化剂的再生方法。

背景技术

目前，我国发展煤和天然气的高效利用至关重要。费托合成技术是煤和天然气清洁利用的关键技术之一。

费托合成技术中，合成气在催化剂上转化成烃类的主要产物包括烷烃和烯烃。产品经过深加工可得到优质液体燃料和化学品。

自费托合成问世以来，所采用的催化剂活性组分主要是Fe、Co、Ni和Ru等过渡金属，其中Ni基催化剂的催化加氢活性过强，其加氢反应产物主要为CH₄；Ru基催化剂低温加氢活性较高，反应产物主要为长链烃类，是较为适合的费托合成催化剂。但全球Ru储量少及价格高等因素导致其并能不用于大规模生产。目前，结合产物分布、生产可行性及经济性等方面，费托合成催化剂中最为合适的活性金属组分为Fe和Co。与Fe基催化剂相比，Co基催化剂具有活性高、水煤气变换反应弱、重质烃选择性、碳利用率高和寿命长高等突出优点，成为FT合成催化剂的研究热点。

但是，钴基费托合成催化剂虽然寿命长于铁基费托合成催化剂，但随着反应的进行催化剂表现出较明显的失活现象，在经历长时间的费托反应后，会因为中毒、Co颗粒烧结、积碳、氧化、固相反应、晶相重构、表面阻塞和催化剂磨损等原因造成催化剂活性降低甚至完全失活。当费托合成催化剂活性降低至一定程度后，需要对费托合成催化剂进行处理以提高催化剂性能。对失活的催化剂进行各种有效的物理和化学手段，可去除吸附在催化剂表面的毒物和杂质，改善和调整催化剂表面的物理结构和晶粒分布，从而使催化剂活性恢复。有效的费托合成催化剂的再活化方法是费托合成催化剂长周期运转的关键技术之一。

CA2791270A1公开了采用汽蒸手段处理失活钴基费托催化剂，达到恢复活性的目的，但该方法应对的场合仅限于以二氧化硅为载体的催化剂。

US2369956公开了一种费托合成催化剂的再生方法，其采用酸将催化剂活性金属溶解，然后通过再沉淀催化剂金属以实现催化剂活性的恢复，上述方法对催化剂失活有效果，但会破坏催化剂结构，影响活性金属与载体和活性金属与助剂之间的相互作用。

US5283216公开了一种恢复催化剂活性的方法，当催化剂活性降低后在液态烃存在下和一定的温度和压力下用氢气还原催化剂，可以至少恢复原活性的80％。研发人员在纯氢气在673K条件下处理运行500小时后活性降低的Co/ZrO₂/SiO₂催化剂，处理后催化剂活性恢复至初始水平。但用氢还原的方法具有局限性，只对于因活性金属相变而失活的催化剂有效，无法解决积碳和钴烧结长大造成的失活。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的因积碳和钴烧结长大造成的催化剂失活的问题，提供一种费托合成催化剂的再生方法，该方法的再生效率高，再生后的费托合成催化剂性能可以得到较好的恢复且催化剂稳定性高。

为了实现上述目的，本发明提供了一种费托合成催化剂的再生方法，所述再生方法包括：将经过费托合成反应的待生催化剂经过脱蜡处理、氧化处理、含氯离子溶液处理和还原处理，其中，所述含氯离子溶液处理在所述氧化处理之前或之后进行。