[发明专利]一种失活的无粘结剂分子筛催化剂的再生方法

说明书

本发明公开了一种失活的无粘结剂分子筛催化剂的再生方法。该方法包括：(1)将失活的无粘结剂分子筛催化剂和酸溶液接触，得到半成品A；(2)将半成品A、硅铝溶胶和增强剂接触，得到半成品B；(3)将半成品B通过处理，得到再生后的无粘结剂分子筛催化剂。采用本发明的再生方法能够使再生的催化剂堆密度较高，骨架四配位铝活性中心恢复率高，特别适用于苯和乙烯烷基化催化剂的再生，再生后的催化剂用于苯和乙烯烷基化反应中，活性高，选择性好，产物二甲苯含量低。

技术领域

本发明属于催化化学与化学工程的技术领域，尤其是涉及一种失活的无粘结剂分子筛催化剂的再生方法。

背景技术

苯和乙烯气相烷基化制乙苯为酸催化反应，工业使用的催化剂一般为分子筛催化剂，尤其是无粘结剂分子筛催化剂，具有酸性催化活性中心，随着反应时间的进行，催化剂会逐渐的失活，失活的原因主要有以下几点：反应过程中产生的积碳会沉积在催化剂的孔道或者表面，从而堵塞催化剂的微孔孔道，并覆盖酸性活性中心，导致催化剂的催化性能下降；另外，工业乙苯催化剂在长时间的运行过程中，催化剂酸性活性中心存在流失现象，一些骨架铝转变为非骨架铝，同样导致催化能力下降。当催化剂的性能下降到一定的程度，需要对其进行再生处理。

CN105597842 B公开了一种乙苯催化剂的再生方法，再生过程为：将失活的乙苯催化剂用0.1-20.0wt％有机胺或有机铵溶液处理2-20小时、在氮气气氛下于100-200℃烘干2-10小时、在空气气氛下400-800℃高温焙烧2-10小时，其中，失活催化剂和有机胺或有机铵溶液的固液比为(5-50)：1，处理温度为50-120℃。该再生方法仅能维持失活催化剂的骨架结构和增加部分介孔孔道来恢复乙苯催化剂的性能，但存在再生后催化剂堆密度降低，因失活导致破坏的骨架四配位铝活性中心无法得到恢复。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明提供了一种失活的无粘结剂分子筛催化剂的再生方法。通过本发明再生方法再生后的催化剂，堆密度高，装填在反应器中能保证装填重量，且反应过程中不容易破碎，骨架四配位铝活性中心占比高，尤其是失活的苯和乙烯气相烷基化制乙苯催化剂再生后，用于苯和乙烯气相烷基化制乙苯反应中，活性高，乙苯选择性好，二甲苯产量明显降低。

本发明提供了一种失活的无粘结剂分子筛催化剂的再生方法，包括：

(1)将失活的无粘结剂分子筛催化剂和酸溶液接触，得到半成品A；

(2)将半成品A、硅铝溶胶和增强剂接触，得到半成品B；所述的增强剂为阿拉伯胶、果胶、角叉胶、藻蛋白酸钠中的一种或多种；

(3)将半成品B通过处理，得到再生后的无粘结剂分子筛催化剂。

上述技术方案中，无粘结剂分子筛催化剂可以为用于苯和乙烯烷基化制乙苯的无粘结剂分子筛催化剂。所述的分子筛可以硅铝分子筛，优选为ZSM-5分子筛。

上述技术方案中，优选地，步骤(1)中所述的酸为盐酸、硝酸、硫酸、草酸、柠檬酸中的一种或多种。

上述技术方案中，优选地，步骤(1)中所述的酸溶液为水溶液，浓度为0.1wt％-5.0wt％。

上述技术方案中，优选地，步骤(1)中所述的失活的无粘结剂分子筛催化剂和酸溶液的质量比例为，无粘结剂分子筛催化剂：酸溶液＝(0.05-0.5)：1。

上述技术方案中，优选地，步骤(1)中将失活的无粘结剂分子筛催化剂和酸溶液接触得到半成品A的过程为：将失活的无粘结剂分子筛催化剂和酸溶液在密闭空间中搅拌，搅拌温度为50-100℃，搅拌时间为2-10小时，然后经洗涤和干燥，得到半成品A。其中洗涤可以用去离子水洗除催化剂中的酸溶液，干燥条件如下：在温度为100-170℃条件下干燥6-12小时。

上述技术方案中，优选地，步骤(2)中所述的硅铝溶胶为由硅源、铝源和水(优选为去离子水)接触得到硅铝溶胶。