CN104511315B - 氢化反应用钯触媒的再生方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种氢化反应用钯触媒的再生方法，过程包括退料、芳烃洗涤、蒸汽洗涤、热水洗涤、氮气吹扫、空气钝化、塔外洗涤、重新填装、氮气干燥、活化和芳烃柔化。蒸汽通过氢化塔上部的再生蒸汽分布器喷淋到钯触媒床层。钯触媒床层包括由上向下填装的惰性球层、钢丝网、钯触媒层、支承球层和钢丝网。本发明通过在蒸汽洗涤之前增加芳烃洗涤和蒸汽洗涤之后增加热水洗涤和塔外洗涤，使吸附在钯触媒小球上杂质充分溶解和分离，同时清除钯触媒中的瓷球和触媒碎渣，改善了再生效果，提高钯触媒的再生活性。活化后的钯触媒经过芳烃柔化，使触媒的活性进一步提高，有利于优化氢化反应操作，延长钯触媒的使用寿命。

Description

氢化反应用钯触媒的再生方法
技术领域
本发明属于化工生产技术领域，涉及一种钯触媒的再生方法，具体上涉及一种氢化反应用钯触媒的再生方法。
背景技术
蒽醌法生产双氧水是以2～乙基蒽醌和四氢2～乙基蒽醌为载体，以磷酸三辛酯和重芳烃为溶剂配制成工作液，过程包括钯触媒固定床氢化、空塔氧化、筛板塔萃取和循环工作液后处理。氢化塔是双氧水生产的主要设备，氢化反应为氢气和工作液在装有钯触媒床层的氢化反应器中并流向下进行氢化反应。氢化塔运行一定周期后钯触媒活性降低或失活，需要进行再生。常用的再生方法为蒸汽法，利用蒸汽和水的溶解性将吸附在钯触媒上的有机杂质和无机杂质溶解、冲洗干净，疏通钯触媒载体上的微孔，使钯触媒恢复活性。蒸汽再生过程包括退料、蒸汽再生、氮气干燥和活化过程。
现有技术蒸汽再生方法存在的问题是：①热水小流量塔内洗涤,热水在塔内发生偏流，再生效果较差。②钯触媒再生后氮气干燥，氮气消耗大，干燥效果不好，影响钯触媒活性。③塔内再生钯触媒和惰性瓷球混合后不能进行筛分，使用过程中钯触媒和惰性瓷球摩擦，损失较大。④生产中粉碎的钯触媒无法筛分去除，导致床层压差升高，影响氢化反应。
授权专利号为CN1111448C的中国发明专利“涉及一种钯触媒再生方法，其特点是:用接近100℃的热水把装入不锈钢筛内的废触媒清洗，洗去有机杂质的一部分和绝大部分无机杂质，然后沥干，进入焙烧炉内焙烧，最后出炉、风冷、包装。”。该专利可以延长钯触媒使用寿命，降低生产成本，但是该专利需要进行焙烧炉焙烧，增加再生设备和再生程序。
发明内容
本发明的目的是提供一种氢化反应用钯触媒的再生方法，通过优化钯触媒蒸汽再生过程，改善再生效果，减少钯触媒损失，去除粉碎的触媒碎渣，提高再生后钯触媒的活性和使用寿命。
本发明氢化反应用钯触媒的再生方法，过程包括：
⑴退料：将氢化塔钯触媒床层的工作液全部排入到工作液储槽，钯触媒床层保持氮气气氛，保持压力40～60Kpa；
⑵芳烃洗涤：通过工作液入口。向氢化塔通入芳烃，以350～450t/h的流量连续循环8小时；
⑶蒸汽洗涤：通过蒸汽入口或再生蒸汽分布器向氢化塔通入水蒸气，同时加入除盐水，控制触媒床层温度为100～110℃。蒸汽量为每吨触媒1小时消耗1吨蒸汽，蒸汽洗涤至冷凝水清澈透明为止；
⑷进行水洗：通过工作液入口向氢化塔通入80～100℃的热水，以350～450t/h的流量连续循环2小时；同时通入蒸汽，通过蒸汽流量控制触媒床层温度105～115℃。连续洗涤8～10次，直到洗涤水清澈透明为止；
⑸氮气吹扫：停止热水洗涤，用氮气吹扫4小时；
⑹空气钝化：通过氢气入口通入空气进行钝化，空气流量控制在50～200Nm3/h，时间为8小时；
⑺塔外洗涤：卸出钯触媒至洗涤槽，加满除盐水升温至80～90℃，恒温12小时，恒温时经常翻动钯触媒；然后用除盐水冲洗、过滤、晾干；
⑻重新填装：将晒干的钯触媒进行筛分，去除惰性瓷球和触媒碎渣后的钯触媒小球填装到氢化塔的钯触媒床层；
⑼氮气干燥：由氮气入口通入氮气，氮气温度为110℃，通氮气时间为24小时；
⑽活化：向氢化塔通入氢气对钯触媒进行活化，活化温度为40～50℃，活化时间为8小时；
⑾芳烃柔化：通过工作液入口向氢化塔通入芳烃，使芳烃液漫过钯触媒床层，浸泡4～5小时。
芳烃为C9、C10馏分。步骤⑸中停止热水洗涤的步骤为：排污管排出水清澈透明后停止热水循环，分别加入60℃、40℃水再循环两遍，将触媒层温度降至30～40℃之间。然后沥干触媒层水分，进行氮气吹扫。再生蒸汽分布器安装在氢化塔触媒床层的上部。再生蒸汽分布器由主管和2～20根支管构成。支管位于主管相对的两侧，主管延伸到氢化塔壁的外部，支管的下部开有分布孔，主管的上部设有气液孔。
钯触媒床层包括惰性球层、钢丝网、钯触媒层、支承球层和钢丝网，惰性球层、钢丝网、钯触媒层、支承球层和钢丝网由上向下设置。惰性球层的惰性球为Φ10mm的瓷球。支承球层由Φ30mm瓷球层和Φ10 mm瓷球层组成，Φ10 mm瓷球层位于Φ30mm瓷球层之上。
本发明氢化反应用钯触媒的再生方法通过在蒸汽洗涤之前增加芳烃洗涤和蒸汽洗涤之后增加热水洗涤和塔外洗涤，使吸附在钯触媒小球上杂质充分溶解和分离，同时清除钯触媒中的瓷球和碎渣，改善了的再生效果，提高了钯触媒的再生活性。活化后的钯触媒经过芳烃柔化，使触媒活性进一步提高，有利于优化氢化反应操作，延长钯触媒的使用寿命。蒸汽洗涤时蒸汽通过再生蒸汽分布器均匀喷淋在钯触媒层，避免了因气流过急打翻钯触媒层，钯触媒与惰性瓷球摩擦，触媒严重脱钯造成的钯触媒严重损失问题，同时避免了气液在触媒层偏流，提高了钯触媒的再生效果。
附图说明
图1为本发明氢化反应用钯触媒再生过程的流程图；
图2为氢化塔的钯触媒床层和各物料入口示意图；
图3为钯触媒床层示意图。
其中：
1—氮气入口、2—再生蒸汽分布器、3—氢化塔、4—氢气入口、5—钯触媒床层、6—阀门、7—工作液入口、8—惰性球层、9—钢丝网、10—钯触媒层、11—支承球层。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
本发明氢化反应用钯触媒的再生方法如图1所示，包括退料、芳烃洗涤、蒸汽洗涤、热水洗涤、氮气吹扫、空气钝化、塔外洗涤、重新填装、活化和芳烃柔化过程。氢化塔的钯触媒床层和各物料入口如图2所示，具体再生步骤如下：
⑴退料：将氢化塔3钯触媒床层5的工作液从塔底全部排入到工作液储槽，钯触媒床层保持氮气气氛，保持压力50Kpa；
⑵芳烃洗涤：通过工作液入口7向氢化塔通入芳烃，芳烃为C9、C10馏分，以400t/h的流量连续循环8小时；
⑶蒸汽洗涤：通过再生蒸汽分布器2向氢化塔通入水蒸气，同时加入除盐水，控制触媒床层温度为105℃；蒸汽量为每吨触媒1小时消耗1吨蒸汽，蒸汽洗涤至冷凝水清澈透明为止；
再生蒸汽分布器安装在氢化塔3触媒床层5的上部。再生蒸汽分布器由主管和10根支管构成，支管位于主管相对的两侧。主管延伸到氢化塔壁的外部，支管的下部开有分布孔，主管的上部设有气液孔。再生蒸汽从分布孔和气液孔喷出均匀喷洒至钯触媒床层。
⑷进行水洗：通过工作液入口7向氢化塔通入90℃的热水，以4000t/h的流量连续循环2小时。同时通入蒸汽，通过进入氢化塔3的蒸汽流量控制触媒床层温度110℃。步骤为：排污管排出水清澈透明后停止热水循环，分别加入60℃、40℃水再循环两遍，将触媒层温度降至30～40℃之间，然后沥干触媒层水分，从氮气入口1引入氮气进行吹扫。
⑸氮气吹扫：停止热水洗涤，用氮气吹扫4小时；
⑹空气钝化：通过氢气入口4通入空气进行钝化，流量90Nm3/h，时间为8小时；
⑺塔外洗涤钯触媒：卸出钯触媒至洗涤槽，加满除盐水升温至80～90℃，恒温12小时，恒温时经常翻动钯触媒；然后用除盐水冲洗、过滤、晾干；
⑻重新填装：将晒干的钯触媒进行筛分，去除惰性瓷球和触媒碎渣后的钯触媒小球填装到氢化塔的钯触媒床层5。
如图3所示，钯触媒床层包括惰性球层8、钢丝网9、钯触媒层10、支承球层11和钢丝网9。惰性球层、钢丝网、钯触媒层、支承球层和钢丝网由上向下设置。惰性球层的惰性球为Φ10mm的瓷球。支承球层由Φ30mm瓷球层和Φ10 mm瓷球层组成，Φ10 mm瓷球层位于Φ30mm瓷球层之上。
⑼氮气干燥：由氮气入口1通入氮气，氮气温度为110℃，通氮气时间为24小时；
⑽活化：向氢化塔通入氢气对钯触媒进行活化，活化温度为40～50℃，活化时间为8小时；
⑾芳烃柔化：通过工作液入口向氢化塔通入芳烃，芳烃为C9、C10馏分，使芳烃液漫过触媒床层，浸泡4～5小时。通过芳烃柔化润湿钯触媒表面及孔道，避免工作液中蒽醌大分子物质进入钯触媒孔道，影响钯触媒活性，同时使用芳烃柔化可以提高钯触媒选择性。

Claims (7)

1.一种氢化反应用钯触媒的再生方法，过程包括：
⑴退料：将氢化塔（3）钯触媒床层（5）的工作液全部排入到工作液储槽，钯触媒床层保持氮气气氛，保持压力40～60Kpa；
⑵芳烃洗涤：通过工作液入口（7）向氢化塔通入芳烃，以350～450t/h的流量连续循环8小时；
⑶蒸汽洗涤：通过再生蒸汽分布器（2）向氢化塔通入水蒸气，同时加入除盐水，控制触媒床层温度为100～110℃；蒸汽量为每吨触媒1小时消耗1吨蒸汽，蒸汽洗涤至冷凝水清澈透明为止；
⑷热水洗涤：通过工作液入口（7）向氢化塔通入80～100℃的热水，以350～450t/h的流量连续循环2小时；同时通入蒸汽，通过蒸汽流量控制钯触媒床层温度105～115℃；连续洗涤8～10次，直到洗涤水清澈透明为止；
⑸氮气吹扫：停止热水洗涤，用氮气吹扫4小时；
⑹空气钝化：通过氢气入口（4）通入空气进行钝化，空气流量控制在50～200Nm3/h，时间为8小时；
⑺塔外洗涤：卸出钯触媒至洗涤槽，加满除盐水升温至80～90℃，恒温12小时，恒温时经常翻动钯触媒；然后用除盐水冲洗、过滤、晾干；
⑻重新填装：将晒干的钯触媒进行筛分，去除惰性瓷球和触媒碎渣后将钯触媒小球填装到氢化塔的钯触媒床层（5）；
⑼氮气干燥：由氮气入口（1）通入氮气，氮气温度为110℃，通氮气时间为24小时；
⑽活化：向氢化塔通入氢气对钯触媒进行活化，活化温度为40～50℃，活化时间为8小时；
⑾芳烃柔化：通过工作液入口（7）向氢化塔通入芳烃，使芳烃液漫过触媒床层，浸泡4～5小时。
2.根据权利要求1所述的氢化反应用钯触媒的再生方法，其特征是：所述芳烃为C9、C10馏分。
3.根据权利要求1所述的氢化反应用钯触媒的再生方法，其特征是：步骤⑸中所述停止热水洗涤的步骤为：排污管排出水清澈透明后停止热水循环，分别加入60℃、40℃水再循环两遍，将钯触媒层温度降至30～40℃之间，然后沥干钯触媒层水分，进行氮气吹扫。
4.根据权利要求1所述的氢化反应用钯触媒的再生方法，其特征是：所述再生蒸汽分布器（2）安装在氢化塔（3）钯触媒床层（5）的上部；再生蒸汽分布器由主管和2～20根支管构成；所述支管位于主管相对的两侧，所述主管延伸到氢化塔壁的外部，支管的下部开有分布孔，主管的上部设有气液孔。
5.根据权利要求1所述的氢化反应用钯触媒的再生方法，其特征是：所述钯触媒床层由惰性球层（8）、钢丝网（9）、钯触媒层（10）、支承球层（11）和钢丝网（9）构成，所述惰性球层、钢丝网、钯触媒层、支承球层和钢丝网由上向下设置。
6.根据权利要求5所述的氢化反应用钯触媒的再生方法，其特征是：所述惰性球层的惰性球为Φ10mm的瓷球。
7.根据权利要求5所述的氢化反应用钯触媒的再生方法，其特征是：所述支承球层由Φ30mm瓷球层和Φ10 mm瓷球层组成，Φ10 mm瓷球层位于Φ30mm瓷球层之上。
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