CN1213589A - 流化床气相催化加氢催化剂无氮再生活化新方法 - Google Patents

Abstract

本发明流化床气相催化加氢催化剂无氮再生活化新方法涉及的是一种适用于改性铜Cu－SiO₂催化剂加氢产品的周期性活化再生新工艺。其方法为维持流化床内催化剂在160℃以上吹料2～4小时后排空系统内氢气,隔离氢气系统,通入压缩空气,使催化剂温度缓慢上升,控制升温速度及系统压力,控制中心温度在380℃～450℃左右,直至燃烧完毕,温度降至160℃～200℃时,缓慢通氢气,严格控制温升速率,当温度升到230℃～280℃时进行维持使其深度活化,直到温度控制不住,提高氢气纯度大于89%以上,控制温度在180℃以上,吹料2小时以上,活化完成。

Description

流化床气相催化加氢催化剂无氮再生活化新方法

本发明流化床气相催化加氢催化剂无氮再生活化新方法涉及的是一种适用于改性铜C_u-S_iO₂催化剂加氢产品的周期性活化再生新工艺。

硝基苯催化加氢制苯胺国内都采用C_u-S_iO₂催化剂，催化剂使用在一定负荷和时间里，由于催化剂活性表面上的积炭增多和可逆性和毒性物质覆盖，从而使活性下降到不宜继续运转时，就必须对催化剂进行再生，其通常方法是把失活的催化剂在空气中燃烧，以除去表面积炭，再用氢气进行活化，使之恢复活性，继续使用。其主要控制方法是：维持催化剂在180℃以上吹料4小时后降至常温，再用“置换”的方法把系统中氢气除去，常规方法是用高纯度氮气进行物理置换，直到系统尾气中氢气含量＜0.5％(体积)才算置换合格。再用蒸汽加热到180℃以上，缓慢对系统通压缩空气，使床内催化剂温度缓慢上升，且控制升温速率≤50℃/hr，系统压力不超过0.15Mpa，并控制中心温度在400℃左右，直到燃烧完毕，温度下降，再生结束后。此后在次序态下恢复向流化床内通氮气，进行置换系统空气，直到系统中氧的含量＜1％(体积)为合格，再用蒸汽升温到180℃以上，缓慢通入氢气进行活化，严格控制温升速率，并维持温度在260℃±10℃，使其深度活化，直到温度控制不住，下降到200℃，吹料数小时方可投料。

在以上再生活化过程中，有两次用氮气物理置换过程，需用大量的氮气，必须用空分制氮，管道输送，空分站又不需要连续运转，数月才运行一次，设备利用率低且投资大，并还需严格维护保养，保证随用随开，造成人力财力的严重浪费，又因氮气置换氢气是“物理置换”，催化剂内孔中吸附的氢气是无法置换的，且系统的置换放空气在环境中扩散浓度递增，遇雷电、明火，很容易出现意外。

本发明的目的是针对上述改性铜催化剂再生活化方法存在的不足之处，提供一种流化床气相催化加氢催化剂无氮再生活化新方法，再生直接采用空气，活化直接采用氢气以“化学置换”的方法消耗系统中氢气和氧气，解决了现有再生、活化直接用氮气“物理置换”带来的不足之处，具有投资规模小，运行费用低、维护保养简便、能耗低、再生活化耗时短，操作安全可靠等优点。

流化床气相催化加氢催化剂无氮再生活化新方法是采取以下方案实现的：其再生、活化工艺方法为维持流化床内改性铜C_u-S_iO₂催化剂在160℃以上用氢气吹料2～4小时，吹料后用尾气放空阀排空系统内的氢气，并且隔离氢气系统，然后通入压缩空气，使流化床内催化剂温度缓慢上升，且控制升温速度≤50℃/hr，系统压力不超过0.15Mpa，并控制中心温度在380℃～450℃左右，直至催化剂积炭及可逆性的毒物燃烧完毕，温度下降，若继续通入大量空气，温度不再升高时，说明再生已经结束，此时给系统缓慢降温，当温度降至160℃～200℃时，可以拆除氢气隔离，关闭尾气放空阀，缓慢通入氢气严格控制温升速率，且升温速度≤50℃/hr，当温度升到230℃～280℃时，进行维持，使其深度活化，直到温度控制不住，继续通入大量氢气开启尾气放空阀，提高氢气纯度，当纯度大于89％以上时维持系统正压，并控制温度在180℃以上，吹料2小时以上，活化完成，即可进行投料生产。整个改性铜C_u-S_iO₂催化剂再生活化过程均在流化床内进行。

根据有关技术手册获悉：空气和氢气能形成爆炸混合物，其爆炸范围为4～75％，就是系统氢气在空气中的浓度达4％以上，75％以下时很危险，如遇明火会发生爆炸，如果氢气浓度不到4％或大于75％，即便遇到火源也不会引起爆炸或燃烧，根据这一原理，可以知道：空气在氢气中含量中含量小于25％或大于96％，不会形成爆炸混合物亦就不存在危险。在再生活化过程中当温度升至180℃以上时，通入空气、氢气，空气中的氧与系统中的氢气，或通入氢气与系统中的空气，在催化剂的内外表面立即反应生成水，这个催化剂反应对置换非常有利，即消耗两份氢和一份氧，还增加四份氮，使系统更为安全，而且非常彻底，主要控制通气量和通气速度，安全是有必然保障的。本发明的另一个关键在于通入空气和氢气时，操作者能够视床层内压力、温度变化，即能判断出床内混合气体的爆炸极限的范围，同时给操作又增加安全保障。

实践证明，用“化学置换”法置换系统中的氢气、空气，比直接用氮气置换(物理置换)不仅安全可行，而且所需设备简单投资规模小，运行费用低，维护保养容易，操作方便，所需能耗低，再生活化花费时间短，该再生活化新方法非常经济、合理，便于推广应用。

实施例1：

维持流化床内改性铜C_u-S_iO₂催化剂在160℃左右用氢气吹料2小时，吹料后用尾气放空阀排空系统内的氢气，并且隔离氢气系统，然后通入压缩空气，使流化床内催化剂温度缓慢上升，且控制升温速度≤50℃/hr，系统压力不超过0.15Mpa，并控制中心温度在380℃左右，直至催化剂积炭及可逆性的毒物燃烧完毕，温度下降，若继续通入大量空气，温度不再升高时，说明再生已经结束，此时给系统缓慢降温，当温度降至160℃时，可以拆除氢气隔离，关闭尾气放空阀，缓慢通入氢气严格控制温升速率，且升温速度≤50℃/hr，当温度升到230℃时，进行维持，使其深度活化，直到温度控制不住，继续通入大量氢气开启尾气放空阀，提高氢气纯度，当纯度大于89％以上时维持系统正压，并控制温度在180℃以上，吹料2小时以上，活化完成，即可进行投料生产。

实施例2：

维持流化床内改性铜C_u-S_iO₂催化剂在180℃左右用氢气吹料3小时，吹料后用尾气放空阀排空系统内的氢气，并且隔离氢气系统，然后通入压缩空气，使流化床内催化剂温度缓慢上升，且控制升温速度≤50℃/hr，系统压力不超过0.15Mpa，并控制中心温度在400℃左右，直至催化剂积炭及可逆性的毒物燃烧完毕，温度下降，若继续通入大量空气，温度不再升高时，说明再生已经结束，此时给系统缓慢降温，当温度降至180℃时，可以拆除氢气隔离，关闭尾气放空阀，缓慢通入氢气严格控制温升速率，且升温速度≤50℃/hr，当温度升到260℃时，进行维持，使其深度活化，直到温度控制不住，继续通入大量氢气开启尾气放空阀，提高氢气纯度，当纯度大于89％以上时维持系统正压，并控制温度在180℃以上，吹料2小时以上，活化完成，即可进行投料生产。

实施例3：

维持流化床内改性铜C_u-S_iO₂催化剂在200℃左右用氢气吹料4小时，吹料后用尾气放空阀排空系统内的氢气，并且隔离氢气系统，然后通入压缩空气，使流化床内催化剂温度缓慢上升，且控制升温速度≤50℃/hr，系统压力不超过0.15Mpa，并控制中心温度在450℃左右，直至催化剂积炭和可逆性的毒物燃烧完毕，温度下降，若继续通入大量空气，温度不再升高时，说明再生已经结束，此时给系统缓慢降温，当温度降至200℃时，可以拆除氢气隔离，关闭尾气放空阀，缓慢通入氢气严格控制温升速率，且升温速度≤50℃/hr，当温度升到280℃时，进行维持，使其深度活化，直到温度控制不住，继续通入大量氢气开启尾气放空阀，提高氢气纯度，当纯度大于89％以上时维持系统正压，并控制温度在180℃以上，吹料2小时以上，活化完成，即可进行投料生产。

Claims (2)

1、一种流化床气相催化加氢催化剂无氮再生活化新方法，其特征是再生、活化方法为维持流化床内改性铜C_u-S_iO₂催化剂在160℃以上用氢气吹料2～4小时，吹料后用尾气放空阀排空系统内的氢气，并且隔离氢气系统，然后通入压缩空气，使流化床内催化剂温度缓慢上升，且控制升温速度≤50℃/hr，系统压力不超过0.15Mpa，并控制中心温度在380℃～450℃左右，直至燃烧催化剂积炭及可逆性的毒物完毕，温度下降，若继续通入大量空气，温度不再升高时，说明再生已经结束，此时给系统缓慢降温，当温度降至160℃～200℃时，可以拆除氢气隔离，关闭尾气放空阀，缓慢通入氢气严格控制温升速率，且升温速度≤50℃/hr，当温度升到230℃～280℃时，进行维持，使其深度活化，直到温度控制不住，继续通入大量氢气开启尾气放空阀，提高氢气纯度，当纯度大于89％以上时维持系统正压，并控制温度在180℃以上，吹料2小时以上，活化完成，即可进行投料生产。

2、根据权利要求1所述的流化床气相催化加氢催化剂无氮再生活化新方法，其特征是整个改性铜C_u-S_iO₂催化剂再生活化过程均在流化床内进行。