[发明专利]一种芳香胺加氢催化剂的回收利用方法

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种加氢催化剂的回收利用方法，更具体的说是芳香胺加氢催化剂的在线连续分离回收利用的方法。

(二)背景技术

芳香胺类化合物是极为重要的有机原料，广泛应用于染料、医药、农业化学品等生产领域。绝大多数芳香胺化合物是由芳硝基化合物通过还原而制得，加氢还原法以其工艺清洁、还原效率高、产品质量好等优点而成为目前工业上还原硝基的主流方法。

加氢还原过程中，通常需要用到催化剂来促进反应的进行。在加氢反应过程中，催化剂在反应釜内与反应混合液一起剧烈搅拌的过程中被粉碎，粒径较小的催化剂容易被物流带进后续工序，导致产品金属含量超标及设备故障。

专利CN02112764.6，披露了一种无机膜过滤分离催化剂的方法，其采用加氢生成物料循环反复通过无机过滤膜，液相产品透过膜孔后收集，固相催化剂留在反应釜回收再利用的方法。但该工艺间歇进行，影响生产效率，同时分离的催化剂全部回用，未能分离已经失活的催化剂，对后续加氢反应造成影响。

专利CN200710163811.3，介绍了一种甲苯二胺加氢催化剂的连续分离循环方法及其设备，其采用一种斜板分离器连续分离并循环利用粗甲苯二胺中的催化剂，进料催化剂浓度0.5-3.0wt％，经该装置分离后，清液中催化剂浓度控制在200-600ppm。

专利CN201210026615.2，公开了一种甲苯二胺加氢催化剂微粒的回收利用方法及装置，其采用沉降罐重力沉降、一级微旋流浓缩器和一级微旋流澄清器处理，在进口催化剂含量不大于5wt％情况下，装置出口催化剂含量不大于0.05wt％。现有工业生产中，虽已公开了芳香胺加氢催化剂连续分离回收的方法，但分离后的料液中催化剂含量偏高，对后续加工过程及产品质量不利；传统加氢工艺由于催化剂的损失较大，需补充添加新的催化剂保持加氢反应的正常进行，整体膜过滤回收技术未对回收的催化剂进行区别利用。因此，迫切需要开发一种高效的在线连续分离回收利用催化剂的方法。

(三)发明内容

本发明目的在于提供一种高效的在线连续分离回收利用芳香胺加氢催化剂的方法，以解决现有工业生产中芳香胺加氢废催化剂未区别分离回收以及分离得到的料液中催化剂含量偏高影响后续加工的问题。

为实现本发明目的，所采用的技术方案如下：

一种芳香胺加氢催化剂的回收利用方法，包括以下步骤：

(1)膜过滤-沉降分离：来自于加氢反应釜的加氢料液连续进入一级膜过滤器，通过膜过滤分离，渗透液出料进入后续工序(即芳香胺产物的后处理工序)，浓缩液进入一级沉降槽进行沉降分离，一级沉降槽底部分离出去的催化剂返回加氢反应釜继续使用或者作为废催化剂进行回收，上部清液出料至下一级膜过滤器，重复上述膜过滤-沉降分离操作，最后N级沉降槽的上部清液出料至末级膜过滤器，其中N≥二；所述的加氢反应釜中进行芳香硝基化合物催化加氢制备芳香胺的反应；

(2)末级膜过滤分离：来自于N级沉降槽的上部清液进入末级膜过滤器，通过膜过滤分离，渗透液出料进入后续工序，浓缩液返回进入N级沉降槽，从底部分离催化剂，一般作为废催化剂回收。

进一步，所述的芳香胺加氢催化剂为含镍、钯、铂、铑、或铱等活性组分的颗粒或粉末催化剂。

进一步，所述的来自于加氢反应釜的加氢料液在进行膜过滤-沉降分离之前，先进行沉降分离：使来自加氢反应釜的加氢料液连续进入沉降槽进行沉降分离，底部分离出的催化剂浓缩浆料返回加氢反应釜继续使用，上部清液出料进入后续的一级膜过滤器。

更进一步，所述的沉降分离也可采用多级操作，优选2～3级沉降，即沉降槽的上部清液先出料至下一个沉降槽进行沉降分离，经过几级沉降分离后最后一个沉降槽的上部清液再进入一级膜分离器。

进一步，所述的膜过滤-沉降分离优选采用2-6级操作(即N选自二～六)，更优选采用2-3级操作(即N为二或三)。

进一步，进入后续工序的渗透液含有的催化剂浓度小于40ppm。

本发明中，所述的膜过滤器可采用陶瓷、金属或其它复合材料构成的无机膜，膜的平均孔径在1nm～1um，过滤形式可采用错流或并流的方式。一般原料进入膜过滤器分为两侧：渗漏侧和循环侧。渗漏侧的净液(渗透液)进入后续加工工序，循环侧的浓液(浓缩液)进入沉降槽。