「福建钯碳回收」 低活性钯炭催化剂的工艺控制方法

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「福建钯碳回收」 低活性钯炭催化剂的工艺控制方法

「福建钯碳回收」 低活性钯炭催化剂的工艺控制方法
·92·¨洲12~203年2月
低活性钯回收催化剂的工艺控制方法
中石化天津分公司,天津
摘要:分析了/催化剂活性降低的原因,介绍了天津装置在/催化剂活性降低时采取的工艺控制手段。经过
工艺调整,延长了催化剂的使用寿命。/催化剂的最长使用寿命达到6.13万倍,超过设计寿命1倍多。
关键词:/催化剂;失活;工艺控制
:/。,
。61.3,1
纯,称是一种有「福建钯碳回收」机化工原料,广泛应用于有出现活性下降的现象,品质达不到要求。通过
机合成以及聚酯工业生产中。生产主要包括对对催化剂失活原因的分析,采取不同的工艺控制对
二甲苯氧化和粗对苯二甲酸精制2个策,使产品质量达到了标准要求,延长了/催化
主要过程。在氧化生成的中约含有质量分剂的使用寿命。曾经有一批/催化剂的使用寿
数为0.3%的对羧基苯甲醛4一,它的存在将命达到6.13万倍,超过设计寿命3万倍的1
严重影响聚酯产品的色泽和品质。采用加氢精制工倍多
艺,在/催化剂存在下,将4-加氢还原成对
1/催化剂失活原因分析
甲基苯甲酸酸,使它溶解在高温水中进行分
离而得到。反应方程式如下:在实际生产过程中,使用/催化剂进行
3加氢反应时,造成/失去活性的因素很多,
总体包括永久性失活和暂时性失活两大方面。永久
圳:0+50/
性失活主要包括钯的结晶、钯的流失和形成稳定的
00钯化合物。暂时性失活主要包括高沸点有机物的覆
上述反应遵循以下机理:盖、杂质堵塞活性炭孔道和形成不稳定的化合物。
1钯的结晶,即钯自身南京钯碳催化剂回收聚合形成晶体失去催
一0化活性。
12钯的流失,主要是/催化剂的破碎,造
+-一成钯含量减少,致使钯的效用减少。
3形成稳定的钯化合物,主要是硫化而中毒;
。生成的引起钯的性质发生变化,失去催化
+一+20
4高沸点有机物的覆盖,主要是氧化反应过
程中形成高沸点的有机络合物,在加氢反应条件下
术标记的原子为吸附在上被激活的原子。不能溶解在循环溶剂中,并缓慢积累、覆盖在/
天津装置加氢精制生产11的过程催化剂表面,阻止了反应物与/催化剂床层的
作者简介:冯利1975一,硕士,高级工程师,从事工艺技术管理工作,02
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2—,。163。
20年2罔冯利:低活性钯回收化剂的工艺「福建钯碳回收」控制方法·93·
接触。应的温度控制进行了摸索调整,发现温度的调整对
5杂质堵塞活性炭孔道,主要是贵金属离子反应影响比较明显,可以保证催化剂低活性时产品
和络合物,如、、、等,堵塞/催化剂质量合格。温度调整对质量的影响如表1所示。
活性炭的孔道,使得孔道内的钯活性中心不能与反从表1数据「福建钯碳回收」可以看出,在同负荷、同压力下,随
应物接触,失去催化的作用,降低了整个催化剂床层着温度的降低氢气流量逐步增加,到281.5~时较
的活性。正常参数增加了1倍多,产品中4-的质量分数
6形成不稳定的化合物,主要是一些还原性明显下降,达到指标要求指标4一≤25×
物质分子临时占据钯活性中心,阻止了氢分子的吸10。此法没有增加催化剂的活性,只是利用反
附,从而影响加氢反应。实际生产中,主要是氢气中应动力学原理增加了反应速度,从而在相同反应时
含有的一氧化碳和二氧化碳杂质,当其浓度超过一间内提高了4一的转化率,实现产品质量控制。
定限度时,就会造成催化剂暂时失活。此法的优点是在催化剂活性降低时装置还可以保持
2低活性钯回收催化剂的工艺控制对策相对较高的负荷;缺点是随温度降低反应器进料固
实际工业生产中造成催化剂失活的原因可能是含钯回收海峰量必须下调见表1,增加了装置能耗。
前面提到的某一种因素,也可能是某几种因素的综2.3提高反应压力
合结果。催化剂的永久性失活是不可逆的,当达到控制其他反应参数不变,只提高反应压力对
一定的程度,即不能满足工业生产时只能更换新剂。/催化剂活性的降低也可以起到一定的缓解作
催化剂的暂时性失活是可恢复的,通过一些处理手用。反应压力的提高可以增加氢气的分压,有利于
段可以使催化剂满足生产需要。反应正向进行,这与降低反应温度相类似,只是效果
2.1降低装置负荷不如降低温度明显。
如果/催化剂的活性降低不大,可以通过2.4热水冲洗
降低装置负荷的方法改善产品质量。负荷的前面分析/催化剂活性的降低有杂质覆盖
降低相当于降低了单位时间内催化剂的处理强度,和堵塞活性炭孔道的可能,因此用热水冲洗/
并不会改变催化剂的活性。根据实际经验发现每次催化剂床层可以恢复部分催化剂的活性。天津
降负荷的效果也不尽相同,一般负荷每降3~4/,装置采取的热水冲洗方式有2种:其一是,在线短时
产品中的4一质量分数会下降2×10~~高温冲洗,即在装置运转过程中反应器停止进
4×10~。负荷的调整会影响装置的经济指标,因此料,只进热水并将水温提高到约290~,进行约1「福建钯碳回收」
此法仅限于短期应急调整,不能长久。左右的水洗;其二是,进行长时间的热水运转,
2.2降低反应温度即反应器停止进料,切换为热水运转,对催化
表1不同温度下反应参数对比剂床层进行4~8的水洗,与方法一不同的是停进
料时间长,加氢反应需要重新引发,优点是洗涤效果
℃3分数/%?
。度的恢复,保持装置的正常生产。
2.5减少循环溶剂回收
加氢反应使用热水作为循环溶剂,将杂质随溶
剂除去,但为了考虑减少消耗,一部分水要循环使
用。当/催化剂活性降回收钯触媒低时,产品中的4一
含量超标,就要减少回收水量即减少杂质返回系统
内的量,保证产品质量。此法不会增加催化剂的活
性,只能对产品质量有一些帮助。
从加氢反应原理可以看出反应是放热反应,按2.6碱洗
照反应动力学原理降低温度有利于反应的正向当前面几种调整手段不能改善/催化剂低
进行。另外降低反应温度可以增加反应环境中的氢活性造成的影响时,碱洗催化剂床层就成为恢复催
分压,按照反应动力学原理也有利于反应的正向进化剂活性的重要调整方法。/催化剂的碱洗对
行。天津装置结合反应的这一特点对加氢反催化剂本身和装置设备有一定的负面影响,因此不
·94·现代匕置第33卷第?期
到最后是不轻易使用的方法,而且碱洗过程中要严天津装置采用日本三井化学的专利技术,
格控制温度、碱质量分数等条件。天津装置通三井化学提出一种延长催化剂使用时间的方法,就
过借鉴同类装置经验并结合自身经验,一般将碱是当催化剂活性下降后,对反应器内的催化剂床层
洗温度控制在265~275,碱质量分数为1.0%~上部的部分催化剂进行撇头更换,并对催化剂床层
1.5%,碱洗时间4~8。通过碱洗有利于清除催化按一定的方法倒床装填。天津:装置利用这种
剂吸附的杂质,疏通催化剂微孔,减轻催化剂中毒,方法,每次根据催化剂活性降低的情况决定更换的
降低反应物在催化剂中扩散阻力,从而可恢复催化撇头量,一白般、襄占总蜒量∞的。10%~30%,有效延长了催
剂活性,提高精制反应的宏观反应速率。化剂的使用周期。撇头、倒床操作对产品质量的具
2.7撇头更换体影响如图所示。
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取样时间
图1倒床前后产品中4-质量分数趋势对比
的先进水平,并为进一步延长钯碳回收催化剂使用寿命
研究积累了基础工艺数据。
/催化剂在生产工业应用过程中,诸

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