鈀碳催化劑的再活化方法
2023-10-22 17:30:17
鈀碳催化劑的再活化方法
【專利摘要】本發明提供一種鈀碳催化劑的再活化方法，用醇溶液洗滌失活鈀碳催化劑，然後以水作溶劑將失活鈀碳催化劑置於超聲波清洗機上清洗，再用鹼液浸泡失活鈀碳催化劑，最後用水洗滌鈀碳催化劑至中性，烘乾即得再活化的鈀碳催化劑。本發明方法適用於中等程度失活的鈀碳催化劑實現再活化，重新恢復加氫反應需要的催化效果。活化後鈀碳催化劑的活性與新的鈀碳催化劑活性相當。本方法降低了生產動力成本，無需高溫高壓，操作簡單，對環境友好。
【專利說明】鈀碳催化劑的再活化方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於化工領域，具體地說，涉及一種鈀碳催化劑的再活化方法。
【背景技術】
[0002]鈀碳是化工領域中進行加氫反應常用的催化劑。鈀碳加氫具有加氫還原性高、選擇性好、性能穩定、使用時投料比小等特點。然而，鈀碳催化劑在使用過程中，由於鈀碳催化劑微孔被有機物堵塞，活性組分鈀被有機物覆蓋，鈀晶粒長大而使其分散度降低等因素，造成催化劑的活性降低，甚至完全失活。
[0003]鈀是一種稀有的貴重金屬，而鈀碳催化劑的價格十分昂貴。對於失活鈀碳催化劑進行適當的處理，使其恢復原有的催化劑特性，繼續供加氫反應中使用。
[0004]有關失活鈀碳處理的方法已有很多報導。ZL200710020627.3公開了一種鈀碳催化劑的再活化的方法:將失活鈀/碳催化劑置於CO2萃取釜中，CO2溫度為40-100°C，壓力為9.7MPa-20MPa,然後將CO2處理後的失活鈀/碳催化劑置於硝酸溶液中，酸溶液的溫度為40-120°C，將的失活鈀/碳催化劑置於去離子水中，滴加PdCl2氨水，形成Pd(NH3)42+配合物，加熱攪拌升溫至60°C，加入NaOH溶液，調節pH值8左右，加入甲醛溶液，甲醛濃度為37%，用NaOH調pH值始終大於8，過濾、乾燥後得到再活化後的催化劑。ZL200710020626.9公開了一種鈀碳催化劑的再活化的方法，將失活鈀/碳催化劑用鹼溶液洗滌，鹼溶液的溫度為20-150°C，然後用去離子水洗滌失活鈀/碳催化劑至中性後置於HNO3溶液中，經HNO3處理後的失活鈀/碳催化劑用去離子水洗滌至中性，滴加氨水、PdCl2，溶於適量的氨水中，形成Pd (NH3) 42+配合物，用氫氣在200-500°C下還原l_10h，還原後即得到再活化的鈀/碳催化劑。這類處理方法適合處理失活較重的鈀碳，對於失活輕的鈀碳，則完全沒有必要，而且該法工藝繁瑣，操作難度大。ZL00112558.3公開了一種鈀碳催化劑在線再生方法，它是將物料先切換成水，運行2-4小時，然後將反應器調整到6.0-6.5MPa，溫度255_265°C，通入鹼溶液，運行4-8小時,再切換成水運行2-4小時,最後恢復反應器正常工藝參數,將水切換成物料，鈀-碳催化劑即得到活化再生。ZL89101887.5公開了一種鈀碳催化劑的再活化的方法，催化劑與200-350°C熱水接觸，接觸時間約0.5-10小時；然後催化劑與3_100°C水接觸，接觸時間約0.5-10小時；最後鈀碳催化劑與濃鹼性溶液接觸1-10小時，完成活化。該方法需要高溫高壓處理，在實際操作中很不方便。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是針對失活程度較輕的鈀碳催化劑，提供一種鈀碳催化劑的再活化方法。
[0006]為了實現本發明目的，本發明的一種鈀碳催化劑的再活化方法，先用醇溶液洗滌中等程度失活的鈀碳催化劑，洗去附著在鈀碳催化劑表面的有機物等雜質；然後用去離子水作溶劑將失活鈀碳催化劑置於超聲波清洗機上清洗，清理吸附在碳孔徑中的細小雜質；再用高純度鹼液浸泡失活鈀碳催化劑，徹底清理雜質，使恢復鈀碳催化劑的孔結構得以恢復；最後用去離子水洗滌鈀碳催化劑至中性，烘乾備用，得到再活化的鈀碳催化劑。
[0007]前述的鈀碳催化劑的再活化方法，包括以下步驟:
[0008]I)將失活鈀碳催化劑用醇溶液回流洗滌，回流時間為3h_8h，然後用去離子水洗滌失活鈀碳催化劑2-4次(優選3次)；
[0009]2)用去離子水作溶劑將步驟I)中經醇溶液回流洗滌的失活鈀碳催化劑置于波長為200-500nm (優選250nm)的超聲波清洗機上清洗10_40min (優選10_30min)，過濾，用去離子水洗滌濾餅2-4次(優選3次)；
[0010]3 )用NaOH溶液浸泡步驟2 )中失活鈀碳催化劑濾餅3_7h，過濾；
[0011]4)將步驟3)中鈀碳催化劑濾餅置於60_90°C去離子水中，攪拌0.5h_8h，過濾；用去離子水洗滌濾餅至中性，烘乾。
[0012]前述方法中，步驟I)中所述的醇溶液為甲醇、乙醇或異丙醇的分析純。
[0013]前述方法中，步驟I)中使用乙醇或異丙醇溶液，回流時間為4h_8h。
[0014]前述方法中，步驟3)中NaOH溶液濃度為0.5-1.0%。
[0015]本發明提供的對中等程度失活的鈀碳催化劑進行再活化的方法，使失活的鈀碳催化劑實現再活化，得以重新實現加氫反應需要的催化效果。活化後鈀碳催化劑的活性與新的鈀碳催化劑活性相當。本方法降低了生產動力成本，無需高溫高壓，操作簡單，對環境友好。
【具體實施方式】
[0016]以下實施例用於說明本發明，但不用來限制本發明的範圍。若未特別指明，實施例中所用的技術手段為本領域技術人員所熟知的常規手段，所用原料均為市售商品。
[0017]以下實施例中使用的醇類溶液均為分析純。
[0018]實施例1中等程度失活的鈀碳催化劑的再活化方法
[0019](I)將中等程度失活的鈀碳催化劑用甲醇溶液回流洗滌，回流時間為6h，用去離子水洗滌失活鈀碳催化劑3次。
[0020](2)用去離子水作溶劑將經過甲醇溶液回流洗滌的失活鈀碳催化劑置于波長為250nm超聲波清洗機上清洗20min，過濾，並洗滌濾餅3次。
[0021](3)用0.8%Na0H溶液浸泡失活鈀碳催化劑濾餅4h，過濾。
[0022](4)將過濾出的失活鈀碳催化劑濾餅置於90°C去離子水中，攪拌清洗5h，過濾；用去離子水洗滌濾餅至中性，烘乾，即得再活化的鈀碳催化劑。
[0023]實施例2中等程度失活的鈀碳催化劑的再活化方法
[0024]僅將實施例1步驟(I)中碳催化劑用甲醇溶液回流洗滌，改為用乙醇回流，其餘同實施例1。
[0025]實施例3中等程度失活的鈀碳催化劑的再活化方法
[0026]僅將實施例1步驟(I)中碳催化劑用甲醇溶液回流洗滌，改為用異丙醇回流3h，將步驟(2)中超聲波長改為200mm，其餘同實施例1。
[0027]實施例4中等程度失活的鈀碳催化劑的再活化方法
[0028]僅將實施例1步驟(I)中碳催化劑用甲醇溶液回流洗滌，改為用異丙醇回流6h，將步驟(2)中超聲波長改為500mm，其餘同實施例1。[0029]實施例5中等程度失活的鈀碳催化劑的再活化方法
[0030]僅將實施例1步驟(1)中碳催化劑用甲醇溶液回流洗滌，改為用異丙醇回流9h，其餘同實施例1。
[0031]實施例6中等程度失活的鈀碳催化劑的再活化方法
[0032]將實施例1步驟(1)中碳催化劑用甲醇溶液回流洗滌，改為用異丙醇回流，並將步驟(2)超聲波清洗時間改為lOmin，其餘同實施例1。
[0033]實施例7中等程度失活的鈀碳催化劑的再活化方法
[0034]僅將實施例1步驟(1)中碳催化劑用甲醇溶液回流洗滌，改為用異丙醇回流其餘同實施例1。
[0035]實施例8中等程度失活的鈀碳催化劑的再活化方法
[0036]將實施例1步驟(1)中碳催化劑用甲醇溶液回流洗滌，改為用異丙醇回流，並將步驟(2)超聲波清洗時間改為40min，其餘同實施例1。
[0037]實施例9中等程度失活的鈀碳催化劑的再活化方法
[0038]將實施例1步驟(1)中碳催化劑用甲醇溶液回流洗滌，改為用異丙醇回流，並將步驟(3)浸泡失活鈀碳催化 劑濾餅的NaOH溶液濃度改為0.5%，步驟(4)改為在80°C去離子水中攪拌，其餘同實施例1。
[0039]實施例10中等程度失活的鈀碳催化劑的再活化方法
[0040]將實施例1步驟(1)中碳催化劑用甲醇溶液回流洗滌，改為用異丙醇回流，並將步驟(4)改為在80°C去離子水中攪拌，其餘同實施例1。
[0041]實施例11中等程度失活的鈀碳催化劑的再活化方法
[0042]將實施例1步驟(1)中碳催化劑用甲醇溶液回流洗滌，改為用異丙醇回流，並將步驟(3)浸泡失活鈀碳催化劑濾餅的NaOH溶液濃度改為1.0%，步驟(4)改為在80°C去離子水中攪拌，其餘同實施例1。
[0043]實施例1-11中製備的再活化的鈀碳催化劑與工業催化劑(即新出廠的鈀碳催化劑)活性評價的結果如表1所示。
[0044]表1再活化的鈀碳催化劑與工業催化劑活性評價比較
[0045]
【權利要求】
1.一種鈀碳催化劑的再活化方法，其特徵在於，先用醇溶液洗滌失活鈀碳催化劑，然後以水作溶劑將失活鈀碳催化劑置於超聲波清洗機上清洗，再用鹼液浸泡失活鈀碳催化劑，最後用水洗滌鈀碳催化劑至中性，烘乾即得再活化的鈀碳催化劑。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，包括以下步驟: 1)將失活鈀碳催化劑用醇溶液回流洗滌，回流時間為3h-8h，然後用去離子水洗滌失活鈀碳催化劑2-4次； 2)用去離子水作溶劑將步驟I)中經醇溶液回流洗滌的失活鈀碳催化劑置于波長為200-500nm的超聲波清洗機上清洗10_40min，過濾，用去離子水洗滌濾餅2_4次； 3)用NaOH溶液浸泡步驟2)中失活鈀碳催化劑濾餅3_7h，過濾； 4)將步驟3)中鈀碳催化劑濾餅置於60-90°C去離子水中，攪拌0.5h-8h，過濾；用去離子水洗滌濾餅至中性，烘乾。
3.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，步驟I)中所述的醇溶液為甲醇、乙醇或異丙醇的分析純。
4.根據權利要求3所述的方法，其特徵在於，步驟I)中使用乙醇或異丙醇溶液，回流時間為4h_8h。
5.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，步驟2)中在超聲波清洗機上清洗0.5h~2ho
6.根據權利要2所述的方法，其特徵在於，步驟3)中NaOH溶液濃度為0.5-1.0%。
【文檔編號】B01J23/96GK103623843SQ201310528692
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年10月30日 優先權日:2013年10月30日
【發明者】賈洪濤 申請人:安徽泰格維生素實業有限公司