本發(fā)明涉及催化劑再生,更具體地,涉及一種乙烯環(huán)氧化制備環(huán)氧乙烷用催化劑的再生方法及環(huán)氧乙烷的制備方法。
背景技術(shù):
1、在銀催化劑作用下,乙烯氧化主要生成環(huán)氧乙烷,同時(shí)會(huì)生成副產(chǎn)物二氧化碳和水等,其中活性、選擇性和穩(wěn)定性是銀催化劑的主要性能指標(biāo)。活性是指環(huán)氧乙烷生產(chǎn)過(guò)程達(dá)到一定反應(yīng)負(fù)荷時(shí)所需的反應(yīng)溫度,反應(yīng)溫度越低,催化劑的活性越高;選擇性是指反應(yīng)中乙烯轉(zhuǎn)化成環(huán)氧乙烷的摩爾數(shù)和乙烯的總反應(yīng)摩爾數(shù)之比;穩(wěn)定性則表示為活性和選擇性的下降速率,下降速率越小,催化劑的穩(wěn)定性越好。在乙烯氧化生產(chǎn)環(huán)氧乙烷的過(guò)程中使用高活性、高選擇性和穩(wěn)定性良好的銀催化劑可以大大提高經(jīng)濟(jì)效益,因此制造高活性、高選擇性和穩(wěn)定性良好的銀催化劑是銀催化劑研究的主要方向。
2、隨著乙烯環(huán)氧化催化劑的持續(xù)運(yùn)行,銀催化劑顆粒長(zhǎng)大造成催化劑的反應(yīng)溫度上升,選擇性下降,證明催化劑的使用進(jìn)入末期,需要進(jìn)行催化劑更換。因此對(duì)催化劑進(jìn)行再生的研究具有重要意義,目前尚未有進(jìn)行乙烯環(huán)氧化催化劑的再生研究。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的是提供一種乙烯環(huán)氧化制環(huán)氧乙烷用催化劑的再生方法。該方法通過(guò)對(duì)催化劑浸泡有機(jī)胺溶液,再在再生氣氛中焙燒,可以使得催化劑再生。
2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明一方面提供一種乙烯環(huán)氧化制備環(huán)氧乙烷用催化劑的再生方法,該再生方法包括:將所述乙烯環(huán)氧化制備環(huán)氧乙烷用催化劑在有機(jī)胺溶液中進(jìn)行浸泡;然后在再生反應(yīng)氣體下,進(jìn)行升溫、反應(yīng),得到再生后的乙烯環(huán)氧化制備環(huán)氧乙烷用催化劑。
3、本發(fā)明的另一方面提供一種環(huán)氧乙烷的制備方法,該制備方法包括:按照上述再生方法對(duì)乙烯環(huán)氧化制備環(huán)氧乙烷用催化劑進(jìn)行再生,得到再生的催化劑;然后在所述的再生的催化劑的存在下,使乙烯和氧氣發(fā)生環(huán)氧化反應(yīng),制得環(huán)氧乙烷。
4、本發(fā)明的技術(shù)方案具有如下有益效果:
5、(1)本發(fā)明的方法通過(guò)對(duì)催化劑浸泡有機(jī)胺溶液,再在再生氣氛中焙燒,可以使得催化劑再生,再生后的催化劑可以繼續(xù)用于進(jìn)行乙烯環(huán)氧化反應(yīng)。
6、(2)本發(fā)明提出的再生方法,通過(guò)對(duì)再生時(shí)有機(jī)胺溶液的調(diào)整,以及升溫速率和溫度的合理優(yōu)化,可以降低銀催化劑表面銀納米顆粒大小,且再生的催化劑恢復(fù)了部分或大部分催化性能,可以繼續(xù)用于進(jìn)行乙烯環(huán)氧化反應(yīng)。
7、本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說(shuō)明。
1.一種乙烯環(huán)氧化制備環(huán)氧乙烷用催化劑的再生方法,其特征在于,該再生方法包括:將所述乙烯環(huán)氧化制備環(huán)氧乙烷用催化劑在有機(jī)胺溶液中進(jìn)行浸泡;然后在再生反應(yīng)氣體下,進(jìn)行升溫、反應(yīng),得到再生后的乙烯環(huán)氧化制備環(huán)氧乙烷用催化劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的再生方法,其中,所述有機(jī)胺溶液為有機(jī)胺水溶液,所述有機(jī)胺溶液的質(zhì)量濃度為10%-40%,優(yōu)選為10%-20%;
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的再生方法,其中,所述浸泡的時(shí)間為1-3h。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的再生方法,其中,以所述再生反應(yīng)氣體的總體積計(jì),所述再生反應(yīng)氣體包括:氧氣為5-30%,優(yōu)選為15-21%;氫氣為0-15%,優(yōu)選為1-5%;余量為惰性稀釋氣體;
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的再生方法,其中,所述進(jìn)行升溫、反應(yīng)為:以1至50℃/分鐘的升溫速率使溫度升到200-500℃進(jìn)行反應(yīng);
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的再生方法,其中,所述升溫速率為1至10℃/分鐘。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的再生方法,其中,所述反應(yīng)的時(shí)間為0.5-48h;優(yōu)選為1-10h。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的再生方法,其中,進(jìn)行浸泡前,所述乙烯環(huán)氧化制備環(huán)氧乙烷用催化劑中銀納米顆粒的粒徑為500-1000nm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的再生方法,其中,所述乙烯環(huán)氧化制備環(huán)氧乙烷用催化劑包括銀納米顆粒、載體和任選的助劑;
10.一種環(huán)氧乙烷的制備方法,其特征在于,該制備方法包括:按照權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的再生方法對(duì)乙烯環(huán)氧化制備環(huán)氧乙烷用催化劑進(jìn)行再生,得到再生的催化劑;然后在所述的再生的催化劑的存在下,使乙烯和氧氣發(fā)生環(huán)氧化反應(yīng),制得環(huán)氧乙烷。