[发明专利]Pd/C催化剂的再生方法及再生的Pd/C催化剂的应用

说明书

（一）技术领域

本发明涉及一种使Pd/C催化剂再生的方法。更具体地，是涉及一种在催化间硝基苯磺酸加氢合成间氨基苯磺酸过程中，在工业原料间硝基苯磺酸中少量的含硫有机化合物使Pd/C催化剂中毒失活的再生方法；此外，本发明还涉及再生的Pd/C催化剂在催化间硝基苯磺酸加氢合成间氨基苯磺酸的反应中的应用。 

（二）背景技术

钯炭（Pd/C）催化剂在（液相）加氢反应中具有优异的催化性能，广泛地应用于石油化工、药物与农用化学品等的合成。但是，在这些反应过程中，由于毒物、碳（或有机物分子）物种沉积、Pd金属粒子聚集或重构等，经常会观察到Pd/C催化剂失活的现象。尽管Pd/C催化剂可通过焚烧和酸溶等过程回收贵金属Pd，但是由于消耗活性炭和无机酸等造成CO₂和废酸的排放，这种传统的金属Pd的回收过程是环境不友好的；另外，在金属钯回收过程中钯难免发生流失，会增加生产成本。因此，寻找一种简单、高效的Pd/C催化剂再生方法是十分必要的。文献[Xiaoxin Zhang,Baoning Zong,Minghua Qiao,AIChE Journal,2009,55(9):2382-2388]，和中国发明专利ZL03122844.5、中国发明专利ZL200410083885.2基于一些溶剂以及超临界CO₂能够溶解吸附在催化剂表面的有机物分子、而不会溶解Pd/C催化剂的特点；以及在溶剂和超临界CO₂中，有机物分子可以快速扩散并且很容易通过减压或变温进行分离和富集的性质，采用超临界CO₂抽/萃取清除堵塞在Pd/C催化剂孔道里的有机物，使失活的Pd/C催化剂获得再生。在70-79℃、25MPa和CO₂流速1500kg/h条件下，萃取9-12小时，催化剂的活性恢复到其初始活性的70%，且没有发现催化剂颗粒破碎和Pd粒子大 小变化。在对苯二甲酸精制生产中失活的Pd/C催化剂，中国发明专利ZL00112558.3报道，在温度255-265℃和压力6.0-6.5MPa的条件下，将Pd/C催化剂浸在浓度5-10wt%的NaOH水溶液中4-8小时，溶解了沉积在Pd/C催化剂上的有机物分子，使Pd/C催化剂得到了再生。中国发明专利ZL200510094466.3报道，使用稀碱液洗、然后再用高温水洗精制对苯二甲酸用Pd/C催化剂，再真空干燥和筛分等，使失活的Pd/C获得再生。中国专利CN200380101849.8报道，在50-300℃和无氧条件下，使用水蒸汽将覆盖在催化剂上的含碳沉积物（常称为绿油，在氢化反应中形成的低聚物和聚合物）除去，达到恢复催化剂孔道或空隙、清理活性中心的目的，恢复催化剂的活性。上述提及的失活Pd/C催化剂再生方法是通过清除催化剂表面上沉积有机物，使Pd活性中心暴露，达到恢复催化剂活性的目的。