專利名稱：再生失活氧化催化劑的惰性載體的方法及相應(yīng)的設(shè)備的制作方法
再生失活氧化催化劑的惰性栽體的方法及相應(yīng)的設(shè)備 本發(fā)明涉及失活氧化催化劑的惰性載體的再生，其包括在超聲作用下在轉(zhuǎn)鼓中洗滌失活的氧化催化劑并在80-110°C的干燥空氣流下在干^ 器中將其干燥。此外，本發(fā)明涉及一種^吏失活氧化催化劑的惰性載體再生的設(shè)備。使用負(fù)栽型催化劑催化氧化通常已知有許多形式，例如鄰二甲苯或萘 借助空氣催化氧化形成鄰苯二甲酸酐或C4烴借助空氣催化氧化形成馬來經(jīng)驗(yàn)顯示這些催化劑具有2-5年的操作壽命，其后其在轉(zhuǎn)化率和選擇 性方面的有效性均降低至其繼續(xù)使用在經(jīng)濟(jì)上不再可行的程度。當(dāng)催化劑不再滿足經(jīng)濟(jì)上的最低要求時(shí)，催化劑必須再生或由新鮮催 化劑替換。現(xiàn)有技術(shù)首先描述了催化氣相反應(yīng)過程中的再活化US 4,020,174描述了一種再活化>^磷、釩和氧的催化劑的方法，其中US 4,123,442 ^^了 一種使釩^氧化物催化劑再生的方法:其中使所 述催化劑與三氣化琉換觸，其次，現(xiàn)有技術(shù)包括描述了一種回收活性組合物和/或栽體方法的文獻(xiàn)。DE-A 2552455公開了 一種使失活的含氧化釩的氧化催化劑再生的方 法，其中在升高的溫度下用氨和/或胺的水溶液處理失活的催化劑。將水和步加工以得到催化劑，如果合適的話加入栽體，US 4，165，296描述了一種使包含作為活性組合物的磷、鉬和堿金屬的 失活氧化催化劑再生的方法，其中用氨和選自過氧化氫和臭氧的氧化物質(zhì) 的水溶液處理所述失活催化劑，隨后除去溶液并將催化劑干燥和'煅燒。 PL 67525描述了一種由包含至少3重量％釩的催化劑回收釩的方法， 其中在升高的溫度下用空^/四氯化碳混合物處理廢催化劑。JP 04099826描述了一種分離貴金屬，尤其是賴、把或銠的方法，其 中將位于金屬載體表面的催化劑層回收，且其中將催化劑冷卻至低于不超 過催化劑栽體金屬的冷脆性溫度，然后粉碎。由于冷卻之后粉碎，大部分 催化劑層從載體上剝落。然而，如果部分催化劑層仍粘在載體上，則可通 過化學(xué)處理使其剝落。所述化學(xué)處理如果合適的話可通過沸騰、；Wfe混合 或通過借助超聲振動(dòng)而增強(qiáng)。St. V. Slavov和V. A. Nikolov(Geterogeimyj Kataliz, 1983，5th,第81-86 頁)描述了一種使用于生產(chǎn)鄰苯二甲酸酐的失活工業(yè)催化劑再生的方法。該 方法包括如下三步i)借助蒸鎦水使活性涂層從催化劑載體脫離，其中為 了更有效的處理，攪拌容器裝備有超聲設(shè)備；ii)通過定向加入各組分使活 性組合物再生和iii)涂覆再生栽體。SU 784卯4公開了 一種回收用于氧化鄰二甲苯的釩^^催化劑栽體的方 法，其包括在珪石、礬土或瓷顆粒存在下，在升高的溫度下用草酸處理失 活催化劑，其中催化劑與固體顆粒之比為1:0.7-1.5。不管^^種現(xiàn)有技術(shù)，仍存在對(duì)于最優(yōu)化，尤其是對(duì)于改進(jìn)惰性栽體的 回收的持續(xù)需求，因此本發(fā)明的目的為找到一種使失活氧化催化劑的惰性栽體廉價(jià)且以 所需質(zhì)量再生的方法.另一目的為找到一種再生栽體的簡化方法，其佳*得 可在例如不加入酸、表面活性劑和/或礬土顆?；虿皇褂蒙叩臏囟鹊腲Ht 下進(jìn)行再生。尤其A^使中間有洞的環(huán)形栽體在不對(duì)中間洞產(chǎn)生不利影響 的情況下再生。因此我們已發(fā)現(xiàn)一種4吏失活氧化催化劑的惰性栽體再生的方法，其包 括在超聲作用下在轉(zhuǎn)鼓中洗滌失活的氧化催化劑并在80-110°C的干燥空 氣流下在干燥容器中將其干燥。有利的是將失活催化劑儲(chǔ)存在容器中，并且例如借助振動(dòng)斜槽將催化 劑由該容器引入轉(zhuǎn)鼓中。有利的是振動(dòng)斜槽配有水或用水噴射。有利的是 轉(zhuǎn)鼓以每分鐘2-15轉(zhuǎn)，優(yōu)選每分鐘3-12轉(zhuǎn)，尤其^1每分鐘5-6轉(zhuǎn)^M乍。有
利的是轉(zhuǎn)鼓的體積為3000-6000升，優(yōu)選4000-5000升。有利的是轉(zhuǎn)鼓不 連續(xù)操作。轉(zhuǎn)鼓優(yōu)選為洗鼓。例如可供應(yīng)該洗鼓來自先前洗滌循環(huán)的已借助廢水 處理裝置凈化的廢水。同樣可供應(yīng)該振動(dòng)斜槽所述凈化廢水。對(duì)于一次再生操作，有利的是將200-500kg催化劑材料引入鼓中。有 利的是每引入1 kg催化劑將1-5升，優(yōu)選1.5-2升水供入洗鼓中。使催化劑材料在旋轉(zhuǎn)^t中經(jīng)受超聲作用。超聲功率優(yōu)選為6-12kW， 尤其是7-8kW。有利的是超聲的頻率為24-26kHz，優(yōu)選24.8-25.2kHz。例 如洗鼓可具有多個(gè)，有利的是4-12個(gè)，尤其是8-10個(gè)超聲板。有利的是 超聲板尺寸為30 x 50cm，優(yōu)選30 x 40cm。有利的是超聲板可呈一排排列。 優(yōu)選成對(duì)排列超聲板，尤其優(yōu)選一排四對(duì)的排列。有利的是彼此相鄰的超 聲板之間的距離為幾厘米如l-10cm，而有利的是一排中相互前后排列的超 聲板之間的距離為2-20cm。在通常幾分鐘至數(shù)小時(shí)的停留時(shí)間，優(yōu)選例如約30-40 M之后，將 載體例如借助卸料斗通it^向旋轉(zhuǎn)而從洗鼓中排出。排出的栽體通常具有 小于0.7重量％的活性組合物殘余含量.有利的是將由第一個(gè)鼓中排出的栽體引入第二個(gè)鼓中。該第二個(gè)鼓尤 其用于漂洗除去涂層的栽體并因此有利地構(gòu)造成洗鼓。在第二個(gè)鼓中，例 如將工藝用水以逆流輸送通itiL有利的是使第二個(gè)鼓以與第一個(gè)轉(zhuǎn)鼓相 反的方向旋轉(zhuǎn).有利的是將第二個(gè)鼓連續(xù)操作.有利的是將第二個(gè)鼓以每 分鐘2-15轉(zhuǎn)，優(yōu)選每分鐘3-12轉(zhuǎn)，尤其是每分鐘10-12轉(zhuǎn)操作.有利的是 第二個(gè)鼓的體積為3000-6000升，優(yōu)選4000-5000升.有利的是洗鼓中栽體的再生在室溫下進(jìn)行.有利的是在再生過程中不 加入添加劑如酸、表面活性劑或鞏土顆粒.有利的是例如借助卸料斗使栽體由第二個(gè)鼓連續(xù)到^轉(zhuǎn)篩。有利的 是該篩的篩孔為3-10mm，尤其是4-6mm。有利的是該篩以每分鐘3-12轉(zhuǎn)， 尤其是每分鐘10-12轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)。在該階段，例如從催化劑材料中除去催化劑 碎片和活性組合物。此外，例如可用水噴射篩上的栽體。在篩分后，有利的是載體到達(dá)干^器或因?yàn)榭臻g條件如果必需的話5將其輸送至干燥容器。例如栽體在篩分后自由降落至輸送裝置如斗式輸送 機(jī)或輸送帶上。該輸送裝置將載體輸送至干燥容器。在輸送裝置末端，有利的是載體落至干燥容器內(nèi)。將溫度為80-110°C，尤其是90-105。C的干 燥空氣輸送通過千燥容器。有利的是這些條件引起自發(fā)干燥。在干燥i殳備的出口，有利的是存在篩^S殳備。有利的是該篩^S更備的 篩具有3-8mm，優(yōu)選4-6mm的篩孔。優(yōu)選連續(xù)操作該篩分設(shè)備?？山柚?該篩^i更備除去載體的任何碎片。篩分之后，有利的是使再生載體到達(dá)儲(chǔ)存容器。有利的是在所述洗滌和干燥工藝之后，載體具有小于0.9重量％，尤 其是小于0.07重量％的殘余活性組合物含量。有利的是栽體具有球、環(huán)、三裂片體、圓柱體、擠出物或單塊的形狀， 尤其是中間有洞的環(huán)的形狀。通常而言，載體的直徑為幾個(gè)毫米，優(yōu)選 2-15mm，尤其是5-10mm。在環(huán)的情況下，有利的是如下尺寸外徑為 5-10mm，長度為2-10mm和內(nèi)徑為0.8-3mm。有利的是所用栽體為氧化硅、硅酸鹽、碳化硅、四氮化三硅、 一氮化 硼、乾、礬土、堇青石、氧化鋁、氧化鎂、二氧化錫、氣化鈦、硅酸鋁、 硅酸鎂(滑石)、硅酸鋯或硅酸鈰或其混合物。所除去的失活活性組合物例如為釩、銻、鉬、鵠、銅、鐵、鉻、鈷、 鎳、磷、堿金屬和氣化鈦.活性組合物可進(jìn)一步包含同樣在所要求保護(hù)的 方法中除去的少量(基于活性組合物<10重量。/。)額外的氣化物如Ce、 Nb、 Te、 Ba、 Sr、 Ca、 Mg、 Ag、 Bi、 Al、 Tl、 Au、 Pd、 Pt、 Rh、 Ru、 Re、 Mn、 Ta、 La、 Y、 Nd、 Zn、 Cd、 Sn、 Pb、 As的氧化物。本發(fā)明方法使得可以回收具有與新鮮生產(chǎn)的栽體相同性能的栽體。本發(fā)明進(jìn)一步提供了 一種使失活氧化催化劑的惰性栽體再生的設(shè)備， 其包括串聯(lián)連接的兩個(gè)轉(zhuǎn)鼓，其中第一個(gè)鼓具有超聲板和干燥容器，以及 在鼓后的篩分設(shè)備。本發(fā)明設(shè)備將在下文中參考附圖
更詳細(xì)地描述。在附圖中圖l顯示本發(fā)明再生裝置的側(cè)視圖。 借助振動(dòng)斜槽2將失活催化劑材料由容器1引入配有超聲板4的旋轉(zhuǎn) 洗鼓3中。使已除去活性組合物的載體由第一個(gè)洗鼓3 1第二個(gè)洗鼓5 中。斗式輸送機(jī)6將栽體由第二個(gè)洗鼓5輸送至干燥容器7中。干燥之后， 使載體通過篩分設(shè)備8并到達(dá)儲(chǔ)存容器9或直接用于生產(chǎn)。
權(quán)利要求
1.一種使失活氧化催化劑的惰性載體再生的方法，其包括在超聲作用下在轉(zhuǎn)鼓中洗滌失活的氧化催化劑并在80-110℃的干燥空氣流下在干燥容器中將其干燥。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，其中超聲的功率為6-12kW，且所用頻率 為24-26。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中所述鼓以每分鐘3-12轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l-3中任一項(xiàng)的方法，其中將所述鼓構(gòu)造成洗鼓。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l-4中任一項(xiàng)的方法，其中每lkg催化劑材料將l-5 升水供入洗鼓中。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l-5中任一項(xiàng)的方法，其中使配有逆流水循環(huán)的第二 個(gè)鼓位于具有超聲作用的鼓的下游并在干燥之前。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)的方法，其中使旋轉(zhuǎn)篩位于干燥容器的 上游。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l-7中任一項(xiàng)的方法，其中使篩分設(shè)備位于干燥容器 的下游。
9. 一種使失活氧化催化劑的惰性栽體再生的設(shè)備，其包括串聯(lián)連接的兩個(gè)轉(zhuǎn)鼓，其中第一個(gè)鼓(3)具有超聲板(4)和干燥容器(7)，以;sufr鼓后的篩^S殳備(8),
全文摘要
本發(fā)明涉及失活氧化催化劑的惰性載體的再生。所述方法特征在于在超聲作用下在轉(zhuǎn)鼓中洗滌失活的氧化催化劑并在溫度為80-110℃的干燥熱空氣經(jīng)過的干燥容器中將其干燥。本發(fā)明還涉及一種使失活氧化催化劑的惰性載體再生的設(shè)備。
文檔編號(hào)B01J38/00GK101115554SQ200680004106
公開日2008年1月30日 申請(qǐng)日期2006年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月9日
發(fā)明者K-H·斯托克塞芬, U·容克斯, W·拉梅爾 申請(qǐng)人:巴斯福股份公司