[发明专利]催化剂再生的方法

说明书

本发明涉及用过的含有在其表面上沉积的由含碳和/或含硫的材料组成的污染物的加氢处理用催化剂的再生方法。

在石油和石油化学工业中使用多种催化方法的目的在于处理工艺料流并将它们转化为各种有用的产物。使用催化剂的精炼方法包括裂解、氢化裂解、加氢脱硫、加氢脱氮和重整。在这些方法中使用的催化剂在使用过程中在很大程度上由于通常包含氢和硫的含碳材料聚集在催化剂的表面而使其活性和/或选择性降低。

可以在受控氧化气氛下、在固定床装置或流化床装置中通过就地燃烧碳再生由于含碳材料沉积而失活的催化剂。例如，美国专利4,007,131涉及一种现场在反应器中使含有0.1-4.0体积％氧气的热惰性气体通过催化剂从而将来自加氢处理操作的催化剂再生的方法。然而，这种就地再生方法需要关闭反应器一段时间，以用于进行再生，其可能需要许多天。此外，通常在催化剂床中产生一些热气流的通道，并导致所得到的再生程度发生不希望的变化。因此，已经发现不需要较长的反应器停车时间且更有效的外部催化剂再生方法。然而，商业上可得到的外用型催化剂再生方法由于缺乏对气体温度、氧化气氛和物理破坏的总体控制至今尚不能完全令人满意。通过这些方法再生的催化剂的表面积和孔体积常常不能完全恢复，残留的硫和碳的含量高，并且微细粉末大体上丟失。该状况的产生是因为除去污染物需要加热，然而过量的热造成孔结构的破坏、表面积的减少和金属的聚集。为了得到高的除去率，污染物从催化剂深孔中的释放通常需要较长的“热渗入”过程。建议通过短时间的控制加热来保留表面积和建议通过较长时间的加热来完全除去碳两者之间相互冲突的目的实现一直是人们追求的目标。因此，有利的是获得这样一种催化剂再生方法，通过该方法提高催化和物理性能的恢复以及污染物除去的水平。

US-A4,621,069公开了一种在多步骤方法中连续再生用过的含碳和硫的催化剂的方法。第一准备步骤包括使用热惰性气体冲洗粒状催化剂达1～2小时以蒸发掉低沸点的液态成份，第二～第四后续步骤包括(在每个步骤中)在升高的温度和增加的持续时间(例如分别是4～6小时、4～6小时和6～10小时)的条件下通过增加氧气的浓度来燃烧无油的催化剂。冲洗步骤可以在流化床中进行，燃烧步骤可以在移动带中进行。

US-A_3,647,714公开了一种通过在催化剂再生器室中燃烧将废氧化硅-氧化铝或沸石催化剂的碳含量从至少0.5重量％降低到小于0.25重量％的方法，由此通过将再生器室中的温度保持在至少660℃(1220°F)的温度下和通过将10-100％的燃烧空气引到输送线中从而使催化剂在再生器室中的停留时间缩短至不超过15分钟，其中，用于将欲再生的催化剂输入再生器室中的输送线的速度达到每秒钟6.10-18.29m(20～60英尺)。在输送线中以及在再生室中使催化剂流态化。

WO-A-9201511公开了一种在流化催化裂化再生器中使用CO燃烧促进剂(例如Pt)再生废流化床裂化催化剂的方法，其特征在于在控制条件下在至少二个步骤中再生废催化剂，借此将含有CO燃烧促进剂的热再生催化剂从第二个步骤循环到第一个步骤并且在这二个步骤中保持至少90％的CO燃烧。

上述文献没有一篇述及在废催化剂再生期间保持它们物理性能的问题。

现在已经发现了一种催化剂再生的方法，其包括使一种废催化剂经过流化床处理步骤，随后经过移动带处理步骤，该方法可以得到从中已经除去污染物的再生催化剂并且催化剂的物理性能大体上被恢复和/或提高。

因此，本发明涉及一种用过的被含碳和/或含硫材料污染的催化剂颗粒的再生方法，该方法包括下列步骤：

a)在204℃(400°F)至593℃(1110°F)的温度范围内，在流化床中使所述的颗粒与含氧气体接触不超过20分钟，从而至少除去部分污染物，和

b)使经过如此处理的催化剂颗粒移到移动带上，使该移动带移动所述的催化剂颗粒通过一加热炉区域至少两小时，该区域保持在371℃(700°F)至593℃(1100°F)的温度范围内，从而除去残留的部分污染物。

本发明提供了这样一种方法，其中通过一种两步骤方法再生用过的加氢处理催化剂，该催化剂由于含碳材料和含硫化合物的污染而失活，一般是由于这些污染物在催化剂颗粒表面上沉积和由于这些污染物阻塞催化剂的孔而失活的。再生方法的第一个步骤是流化床处理，第二个步骤是移动带处理。这两个步骤的结合产生再生的催化剂，其表现出较低的磨耗，例如颗粒尺寸下降很小和没有下降。在某些情况下，还可以看到表面积得到提高。此外，在本发明的方法中，生产率可以加倍，最终的结果是更为合理的再生方法。