[发明专利]乙苯脱氢催化剂的处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种乙苯脱氢制苯乙烯催化剂的处理方法。

背景技术

目前，工业上乙苯脱氢的催化剂大都为Fe-K-Ce-Mo-Mg系催化剂，Fe₂O₃是主要活性组分，K₂O是其中最重要的活性促进剂，Ce、Mo、Mg氧化物对选择性和稳定性有利。现有的工业催化剂虽有良好的稳定性能，但在实际生产工程中，从装置刚开车到催化剂具有一定的初活性，再到催化剂达到其较高的催化活性，期间有一个较长的周期，大约为一周左右，这造成苯乙烯生产厂家在经济上相当大的损失。

中国专利200710039042.6介绍了一种乙苯脱氢催化剂的活化方法，该发明采用在600℃以上的反应温度、1.5∶1以上的水/乙苯重量比和70～150kPaA的压力下活化催化剂48小时以上的技术方案，使催化剂具有诱导期短，初活性高的优点。但在该发明的方案中，必须在600℃以上的温度下进行活化，对活化催化剂设备的材质要求较高，而且高温处理也带来了较高的处理成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是以往脱氢催化剂的催化活性诱导期较长的问题，提供一种新的脱氢催化剂的处理方法。使用本发明的方法具有能够使催化剂诱导期缩短，在生产装置上以较短的时间获得较高的苯乙烯收率的优点。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种乙苯脱氢催化剂的处理方法，将水蒸气和空气的混合物在350～600℃温度下，通过乙苯脱氢催化剂床层以活化催化剂，活化时间为0.5～72小时，其中水蒸气和空气混合物中水蒸气的所占摩尔比为10～60％，水蒸气和空气的混合物通过催化剂床层的体积空速为0.1～3小时^-1。

上述技术方案中，通过催化剂床层的水蒸汽和空气的混合物的温度优选范围为400～580℃，更优选范围为450～550℃；水蒸汽和空气的混合物中水蒸汽所占的摩尔比优选范围为20～50％，更优选范围为30～40％；催化剂活化时间优选范围为4～60小时，更优选范围为10～50小时；水蒸气和空气的混合物通过催化剂床层的体积空速优选范围为0.3～2小时^-1，更优选范围为，0.5～1小时^-1。

本发明中催化剂的活性评价在等温固定床反应器中进行，反应器是内径为25mm的不锈钢管，装载100ml催化剂，脱氢液供色谱分析，测得乙苯和苯乙烯含量。计算式如下：

苯乙烯单收(％)＝乙苯转化率(％)×苯乙烯选择性(％)

由于本发明采用了在脱氢催化剂成品制成后预先将催化剂在水蒸汽和空气的混合物气氛下进行活化的技术方案，本发明人通过试验惊奇地发现，催化剂诱导期缩短，在乙苯脱氢制备苯乙烯的工业生产装置上仅花费原来10％时间即可获得较高的苯乙烯收率，取得了较好的技术效果。

下面通过实施例对本发明作进一步阐述。

具体实施方式

【比较例1】

将新鲜的乙苯脱氢催化剂成品进行性能测试，测试条件：乙苯空速1.0小时^-1，水比2.0，反应温度620℃。结果如下：反应4小时后，苯乙烯单收62.72％，苯乙烯选择性95.12％；反应80小时后，苯乙烯单收72.12％，苯乙烯选择性95.08％。

【实施例1】

将新鲜的乙苯脱氢催化剂成品置入管式容器，在水蒸气和空气的混合物通过催化剂床层的体积空速为0.2小时^-1条件下，通入360℃含有水蒸汽30％(摩尔)的空气混合物68小时。将活化后的催化剂进行和比较例1相同的性能测试，结果如下：反应4小时后，苯乙烯单收71.21％，苯乙烯选择性95.22％；反应8小时后，苯乙烯单收72.22％，苯乙烯选择性95.10％。

【实施例2】

将新鲜的乙苯脱氢催化剂成品置入管式容器，在水蒸气和空气的混合物通过催化剂床层的体积空速为0.5小时^-1条件下，通入590℃含有水蒸汽50％(摩尔)的空气混合物1小时。将活化后的催化剂进行和比较例1相同的性能测试，结果如下：反应4小时后，苯乙烯单收71.12％，苯乙烯选择性95.20％；反应6小时后，苯乙烯单收72.31％，苯乙烯选择性95.09％。

【实施例3】