NO322411B1 - Fremgangsmate for regenerering av en anvendt edel metall-katalysator - Google Patents

Fremgangsmate for regenerering av en anvendt edel metall-katalysator Download PDF

Info

Publication number
NO322411B1
NO322411B1 NO20006546A NO20006546A NO322411B1 NO 322411 B1 NO322411 B1 NO 322411B1 NO 20006546 A NO20006546 A NO 20006546A NO 20006546 A NO20006546 A NO 20006546A NO 322411 B1 NO322411 B1 NO 322411B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
catalyst
acid
noble metal
impregnated
reduction
Prior art date
Application number
NO20006546A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20006546L (no
NO20006546D0 (no
Inventor
Marius Vaarkamp
Original Assignee
Engelhard Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Engelhard Corp filed Critical Engelhard Corp
Publication of NO20006546D0 publication Critical patent/NO20006546D0/no
Publication of NO20006546L publication Critical patent/NO20006546L/no
Publication of NO322411B1 publication Critical patent/NO322411B1/no

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/90Regeneration or reactivation
    • B01J23/96Regeneration or reactivation of catalysts comprising metals, oxides or hydroxides of the noble metals
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J38/00Regeneration or reactivation of catalysts, in general
    • B01J38/02Heat treatment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J38/00Regeneration or reactivation of catalysts, in general
    • B01J38/48Liquid treating or treating in liquid phase, e.g. dissolved or suspended
    • B01J38/60Liquid treating or treating in liquid phase, e.g. dissolved or suspended using acids

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Description

Foreliggende fremgangsmåte er rettet på en fremgangsmåte for regenerering av en anvendt edeimetallkatalysator ved redispergering av edelmetallet. Regenerering av anvendte edelmetallkatalysatorer er et viktig aspekt ved denne type katalysatorteknologi som har til hensikt å forlenge levetiden til edelmetallkatalysa-toren. Regenerering utføres vanligvis i tre trinn, 1) fjerning av karbonholdige avsetninger (vanligvis ved brenning), 2) redispergering av edelmetall, og 3) reduksjon av det redispergerte edelmetallet.
Ulike fremgangsmåter for regenerering av anvendt edeimetallkatalysator ved redispergering av edelmetall på bæreren er kjent. Redispergering utføres generelt ved behandling med oksygen, CI2 eller Br2.
I en oversiktsartikkel av J.B. Butt og E.E. Petersen i Activation, Deactivation and Poisoning of Catalyst, Academic Press (1988), sider 214 til 232, har det blitt antydet at de følgende generelle typene av redispergeringsfremgangsmåtene har blitt foreslått: 1) termisk behandling i en oksygenatmosfære, 2) termisk behandling i oksygen etterfulgt av reduksjon i hydrogen, 3) høytemperaturbehandling etterfulgt av rask kjøling eller 4) kjemisk oppløsning av kontaminanter og redispergering av metallet. I denne artikkelen har det blitt antydet at hvordan en katalysator i redispergeringseksperimentene virker er veldig avhengig av egenskapene til bæ-rematerialet. En platina på alumina-katalysator kan for eksempel bli redispergert ved anvendelse av luft, mens derimot platina på silika oppfører seg totalt annerle-des.
En fremgangsmåte for katalytisk behandling av forurenset vann ved anvendelse av en edeimetallkatalysator er beskrevet i WO-A 95/23643, hvor fremgangsmåten innbefatter en del av den totale fremgangsmåten for regenerering av katalysatoren. Regenerering av katalysatoren som er en palladium på silika/karbon, utføres ved vasking av et organisk løsningsmiddel, og/eller syre og/eller termisk behandling.
I US-A 3 804 777 er det beskrevet en fremgangsmåte hvor blykontaminan-ter til stede i en edeimetallkatalysator oppløses ved filtrering av en fortynnet syre ved romtemperatur gjennom katalysatoren, etterfulgt av behandling med hydrogen ved omtrent 100°C.
Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for regenerering av en edeimetallkatalysator på en amorf silika-aluminabærer. Oppfinnerne i foreliggende oppfinnelse har funnet at konvensjonelle fremgangsmåter, for eksempel slike som beskrevet av Butt et al, men også fremgangsmåtene som anvender klor eller brom, ikke resulterer i en økning av dispersjonen, noe som vil bli vist i eksemplene i det følgende. En rekke kjente fremgangsmåter resulterer i en minking av dispergeringsgraden.
Det er et formål ved foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en fremgangsmåte for redispergering av edelmetallet til stede i en katalysator basert på en amorf silika-aluminabærer.
Fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse for regenerering av en katalysator, hvor nevnte katalysator omfatter minst ett edelmetall på en amorf silika-aluminabærer, omfatter impregnering av katalysatoren med en syre, etterfulgt av reduksjon eller oksidasjon av den impregnerte katalysatoren ved en temperatur over 200°C hvor nevnte oksidasjon utføres i en strøm av tørr (<0,1 volum% vann) luft, etterfulgt av reduksjon.
Regenerering av katalysatoren anvendt heri antyder en redispergering av minst ett edelmetall på overflaten av bæreren.
Det er overraskende funnet at anvendelse av en syre i væsketilstand, slik som en vandig løsning, etterfulgt av den spesifikke termiske behandlingen resulterer i en redispergering av edelmetallet på bæreren, mens derimot andre fremgangsmåter resulterer i en minkende dispergeringsgrad.
Egnede edelmetaller for anvendelse i katalysatoren som skal regenereres ved en fremgangsmåte ifølge foreliggende oppfinnelse er platina, palladium, gull, iridium, rhenium, ruthenium, rhodium, osmium og sølv. Kombinasjoner av to eller flere av disse edelmetallene kan også anvendes. Det er mulig å anvende en kombinasjon av minst ett av disse edelmetallene med ett eller flere andre metaller. Den foretrukne katalysatoren som skal regenereres ved fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse baserer seg på platina og/éller palladium.
Edelmetallkatalysatorene som regenereres ved fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse har generelt blitt anvendt i reaksjoner som omfatter hydrogenering, slik som hydrogenering selv, hydro-isomerisering, hydro-avsvovling og hydro-awoksing. De kan også ha blitt anvendt i dehydrogeneringsreaksjoner, slik som katalytisk reformering. Katalysatoren regenereres straks ytelsen til katalysatoren minker under et bestemt nivå. I noen prosesser er det også bare vanlig å utføre regenerering etter at det har gått en viss tid uten at man venter på en minking i aktiviteten.
Katalysatoren som skal regenereres, enten i reaktoren eller i et separat an-legg, er fremstilt for det bestemte redispergeringseksperimentet. Dette trinnet omfatter fjerning av karbonholdige avsetninger og andre uønskede materialer på katalysatoren. Dette kan for eksempel gjøres ved vasking ved anvendelse av et eg-net løsningsmiddel og/eller ved avbrenning av forurensende stoff.
Deretter impregneres katalysatoren med en syre, foretrukket i en vandig løsning. Egnede syrer er de vanlige mineralsyrene, inkludert HCI, H3P04, H2SO4, HNO3, HBr, eller kombinasjoner av to eller flere av disse syrene. Mengden av syre på basis av ekvivalent-forholdet av syre til atomer av edelmetall er mellom 0,1 og 100, foretrukket mellom 0,5 og 10. Etter impregnering av katalysatoren med syre, blir den impregnerte katalysatoren enten redusert i en strøm av hydrogengass eller oksidert i en strøm av tørr luft, etterfulgt av reduksjon. I en mer foretrukket utførelsesform blir både reduksjon og oksidasjon utført ved en temperatur på minst 250°C og mer foretrukket mellom 250°C og 600°C.
Etter det siste reduksjonstrinnet tilveiebringes en understøttet katalysator som vanligvis har omtrent den samme dispergeringsgraden som den opprinnelige katalysatoren. Noen ganger fører til og med behandlingen til en økning i dispergeringsgraden. I så henseende skal det også bemerkes at dispergeringsgraden er relatert til krystalittstørrelsen til edelmetallet. Dispergeringsgraden kan for eksempel bestemmes ved CO-kjemisorpsjon, hvor mengden av absorbert CO av edelmetallet gir en indikasjon på antall metallatomer tilgjengelig på overflaten til metall-krystallittene. En stor mengde av kjemisorbert (chemisorbed) CO indikerer en høy dispergeringsgrad, dvs. en mindre metallkrystalitt-størrelse.
Et viktig aspekt ved foreliggende oppfinnelse er at katalysatoren som skal regenereres er basert på en amorf silika-aluminabærer. På bæreren er et edelmetall til stede fortrinnsvis i en mengde på fra 0,001 til 5 vekt%, beregnet på vek-ten av katalysatoren (i redusert form). Den amorfe silika-aluminabæreren er fortrinnsvis fremstilt ved anvendelse av sol-gelfremgangsmåten, mens derimot bæ-rematerialet har et Si/AI-atomforhold på mellom 0,1 og 300. Type bæremateriale er som nevnt tidligere ekstremt viktig ved valg av regenereringsmetode.
Foreliggende oppfinnelse belyses videre på basis av en rekke eksperimen-ter.
EKSEMPLER
I eksemplene er effekten av ulike behandlinger ved dispergering på 0,7 vekt% platina på en silika-aluminabærer som har et Si/AI-atomforhold på 8 vist.
Katalysatorbæreren er fremstilt ved en sol-gelmetode som beskrevet i for eksempel den internasjonale patentsøknaden PCT/NL98/00090. Den nye (fresh) katalysatoren hadde et CO/Pt-forhold på 0,25, som er et mål på dispergeringsgraden til edelmetallet.
Prøver av denne katalysatoren ble utsatt for ulike behandlinger, som er beskrevet i den følgende tabell sammen med resultatene.
Som det fremgår av tabellen hadde behandling med luft omtrent ingen på-virkning, mens derimot behandling med en gass-strøm inneholdende klor og vann sterkt minket dispergeringen. Impregnering med saltsyre, etterfulgt av våt luft eller våt saltsyre ved økt temperatur resulterte også i en sterk minking av dispergeringsgraden. Bare syreimpregnering etterfulgt av behandling med tørr luft og hydrogenering, eller syreimpregnering etterfulgt av hydrogenering alene, viste en for-bedret dispergeringsgrad.

Claims (14)

1. Fremgangsmåte for regenerering av en katalysator, karakterisert ved at katalysatoren omfatter minst ett edelmetall på en amorf silika-aluminabærer, hvor katalysatoren i fremgangsmåten impregneres med en syre i væskeform, etterfulgt av reduksjon eller oksidasjon av den impregnerte katalysatoren ved en temperatur over 200°C, og hvor nevnte oksidasjon ut-føres i en strøm av tørr (<0,1 volum% vann) luft, etterfulgt av reduksjon.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert ved at edelmetallet er minst ett av Pt, Pd, Au, Ir, Ru, Rh, Re, Os og Ag, foretrukket Pt og/eller palladium.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at dispergeringsgraden øker etter regenereringen.
4. Fremgangsmåte ifølge kravene 1-3, karakterisert ved at den syreimpregnerte katalysatoren reduseres i en strøm av hydrogengass.
5. Fremgangsmåte ifølge kravene 1-4, karakterisert ved at reduksjon og/eller oksideringstrinnet utføres ved en temperatur på mellom 250 og 600°C.
6. Fremgangsmåte ifølge kravene 1-5, karakterisert ved at silika-aluminabæreren er fremstilt ved anvendelse av en sol-gelmetode.
7. Fremgangsmåte ifølge kravene 1-6, karakterisert ved at bæ-rermaterialet har et Si-AI-atomforhold på fra 0,1 til 300.
8. Fremgangsmåte ifølge kravene 1-7, karakterisert ved at katalysatoren har et edelmetallinnhold på fra 0,01 til 5 vekt%, beregnet på basis av redusert katalysatorvekt.
9. Fremgangsmåte ifølge kravene 1-8, karakterisert ved at katalysatoren impregneres med en vandig løsning av syren.
10. Fremgangsmåte ifølge kravene 1-9,karakterisert ved at syren er valgt fra gruppen av HCI, H3PO4, H2SO4, HN03, HBr og kombinasjoner derav.
11. Fremgangsmåte ifølge kravene 1 -10, karakterisert ved at mengden av syre beregnet på basis av et forhold av ekvivalenter av syre til atomer av edelmetall er mellom 0,1 og 100, foretrukket mellom 0,5 og 10.
12. Fremgangsmåte ifølge kravene 1-11,karakterisert ved at karbonholdige avsetninger på katalysatoren brennes av før impregnering.
13. Fremgangsmåte ifølge kravene 1-12,karakterisert ved at regenerering utføres i en reaktor, atskilt fra reaktoren hvor katalysatoren anvendes.
14. Fremgangsmåte ifølge kravene 1-13, karakterisert ved at katalysatoren er en anvendt katalysator fra en prosess i en gruppe som består av hydrogenering, hydro-isomerisering, hydro-avsvovling, hydro-awoksing og katalytisk reformering.
NO20006546A 1998-06-25 2000-12-21 Fremgangsmate for regenerering av en anvendt edel metall-katalysator NO322411B1 (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP98202127A EP0972569A1 (en) 1998-06-25 1998-06-25 Process for regenerating a used precious metal catalyst
PCT/NL1999/000389 WO1999067023A1 (en) 1998-06-25 1999-06-24 Process for regenerating a used precious metal catalyst

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO20006546D0 NO20006546D0 (no) 2000-12-21
NO20006546L NO20006546L (no) 2001-02-23
NO322411B1 true NO322411B1 (no) 2006-10-02

Family

ID=8233848

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20006546A NO322411B1 (no) 1998-06-25 2000-12-21 Fremgangsmate for regenerering av en anvendt edel metall-katalysator

Country Status (14)

Country Link
US (1) US6753285B1 (no)
EP (2) EP0972569A1 (no)
JP (1) JP4744691B2 (no)
KR (1) KR20010072628A (no)
AU (1) AU4658599A (no)
BR (1) BR9911548A (no)
CA (1) CA2335902C (no)
DE (1) DE69929202T2 (no)
ES (1) ES2253897T3 (no)
ID (1) ID28656A (no)
MX (1) MX225864B (no)
NO (1) NO322411B1 (no)
WO (1) WO1999067023A1 (no)
ZA (1) ZA200007721B (no)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6764662B2 (en) * 2002-06-20 2004-07-20 Conocophillips Company Recover and recycle rhodium from spent partial oxidation catalysts
US7348293B2 (en) * 2003-12-05 2008-03-25 Chevron U.S.A. Inc. Homogeneous modified-alumina Fischer-Tropsch catalyst supports
US7576031B2 (en) * 2006-06-09 2009-08-18 Basf Catalysts Llc Pt-Pd diesel oxidation catalyst with CO/HC light-off and HC storage function
US20100152022A1 (en) * 2008-12-17 2010-06-17 Qi Sun Catalyst regeneration method

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1084159A (no) * 1965-07-09
DE2136699A1 (no) * 1970-07-23 1972-02-24
US3879311A (en) * 1973-04-26 1975-04-22 Nat Distillers Chem Corp Catalyst regeneration
JPS5624579B2 (no) * 1974-03-28 1981-06-06
JPS5147675A (ja) * 1974-10-22 1976-04-23 Mikuni Kogyo Kk Doerukontoroorusochi
SE406279B (sv) * 1975-03-25 1979-02-05 Hoechst Ag Forfarande for regenerering av palladiumkatalysator
FR2325289A7 (fr) * 1975-09-19 1977-04-15 Inst Francais Du Petrole Procede de regeneration de catalyseurs d'hydroconversions d'hydrocarbures
JPS5924662B2 (ja) * 1977-11-12 1984-06-11 日東化学工業株式会社 アンチモン含有酸化物触媒の再生法
US4359400A (en) * 1981-01-27 1982-11-16 Mobil Oil Corporation Catalyst regeneration procedure
US4485183A (en) * 1982-04-12 1984-11-27 Union Oil Company Of California Regeneration and reactivation of deactivated hydrorefining catalyst
FR2619391B1 (fr) * 1987-08-14 1990-01-12 Eurecat Europ Retrait Catalys Procede de reduction d'un catalyseur de raffinage avant sa mise en oeuvre
US5151391A (en) * 1991-02-15 1992-09-29 Phillips Petroleum Company Reactivation of spent, metal-containing cracking catalysts
US5391527A (en) * 1993-04-05 1995-02-21 Uop Regeneration of a modified alkylation catalyst with hydrogen
DE4406588A1 (de) * 1994-03-01 1995-09-07 Solvay Deutschland Verfahren zur katalytischen Behandlung von Abwasser sowie ein Verfahren zur Regenerierung eines Katalysators
JPH0985098A (ja) * 1995-09-21 1997-03-31 Mitsubishi Chem Corp 水和触媒の再生方法
SE9504327D0 (sv) * 1995-12-04 1995-12-04 Eka Nobel Ab Method of treating a catalyst

Also Published As

Publication number Publication date
NO20006546L (no) 2001-02-23
EP1094898A1 (en) 2001-05-02
US6753285B1 (en) 2004-06-22
CA2335902C (en) 2008-05-27
ID28656A (id) 2001-06-21
DE69929202T2 (de) 2006-08-24
JP2002518174A (ja) 2002-06-25
BR9911548A (pt) 2001-03-20
DE69929202D1 (de) 2006-02-02
KR20010072628A (ko) 2001-07-31
AU4658599A (en) 2000-01-10
JP4744691B2 (ja) 2011-08-10
CA2335902A1 (en) 1999-12-29
MX225864B (es) 2005-01-27
MXPA00012881A (es) 2002-05-08
WO1999067023A1 (en) 1999-12-29
ZA200007721B (en) 2002-06-20
NO20006546D0 (no) 2000-12-21
ES2253897T3 (es) 2006-06-01
EP0972569A1 (en) 2000-01-19
EP1094898B1 (en) 2005-12-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100535736B1 (ko) 비닐아세테이트의제조방법
JP5073133B2 (ja) 過酸化水素を直接合成するための触媒および方法
US4061598A (en) Catalyst for hydrogenating anthraquinones
BRPI0518504B1 (pt) processo para reconstituir um catalisador de oxidação ativo
US4444895A (en) Reactivation process for iridium-containing catalysts using low halogen flow rates
NO322411B1 (no) Fremgangsmate for regenerering av en anvendt edel metall-katalysator
WO2007073631A1 (fr) Procede de purification catalytique de dechets gazeux contenant du trichlorethylene
CN101422740A (zh) 一种氢化反应中失活的Pd/C催化剂的活化方法
US20040266616A1 (en) Method for preparing catalyst for carbon monoxide shift reaction
TWI454306B (zh) 排氣淨化觸媒的再生方法
JP2011514252A (ja) 白金族金属を基礎とする水素化触媒の再生
US4480046A (en) Reactivation process for iridium-containing catalysts using low halogen flow rates
US7166557B2 (en) Process for the preparation of a microspheroidal catalyst
WO2010130772A1 (en) Removal of contaminant materials from a process stream
JPS6116326B2 (no)
JP2001300327A (ja) 担持触媒及びその製造方法
CN114425394B (zh) 一种失活轻质烷烃异构催化剂的再生方法
JPH08229391A (ja) 湿潤空気から水素及び/又は一酸化炭素を除去するための触媒
JP6093224B2 (ja) 過酸化物分解用固体触媒、及び該固体触媒を用いた過酸化物の分解処理方法
JPS593938B2 (ja) 白金系触媒からの白金族元素の回収方法
BR102021025404A2 (pt) Processo para regeneração de catalisadores para hidrogenação de anel de uma espécie aromática num reator
Mo et al. Bimetallic gold-palladium supported on 5A zeolite and their catalytic activity for vinyl acetate synthesis
JPH1083825A (ja) 燃料電池用水素を精製する方法
CN114289071A (zh) 一种耐水脱氧催化剂及其制备方法与应用
JP2001300563A (ja) 廃水の処理方法

Legal Events

Date Code Title Description
MK1K Patent expired