废铑碳废钌锌催化剂的再生

时间：2019-07-05 作者：91再生 来源：91再生网

　　现在在国际市场的钌锌催化剂废料交易中，切片的占有量很大，各类切片正向标准化方向发展。就切片的成分而言，通常分为几个层次，其间层次高的切片都是对比纯洁的各种钌锌催化剂废料及其合金的混合物，绝大有些不必任何处理即可入炉熔炼，少数的层次低的切片含不一样数量的杂质，通常含钌锌催化剂废料在80—90%以上，其间杂质主要是废钢铁和废铜等有色金属，还富含少数的废橡胶等，经人工选择以后，得到纯洁的钌锌催化剂废料。钌锌催化剂废料切片熔炼对比简单，熔炼时入炉便利，简单除杂，溶剂消耗少，金属回收率较高，加工成本亦低，很受用户期待，通常大型再生钌锌催化剂废料厂均以切片作为主要材料。

 

　　废铑碳废钌锌催化剂的富集方法：钌催化剂易与各种过渡族金属构成合金或金属间化合物，且具有亲硫不亲氧的性质，因此能够经高温化学反应，使富集着钌催化剂的商品与别的物质别离。其间常用的技术有熔炼和蒸发。钌催化剂捕剂主要有铅捕剂、铁镍铜捕剂、硫捕剂、锡、铝和别的金属作捕剂。造锍熔炼及吹炼。蒸发：富集钌催化剂中的锇、钌易于蒸发，简直悉数钌催化剂都能生成易蒸发的氯化物。根据此特征能够从矿石或冶金中心商品中富集或收回钌催化剂。相反，也能够使别的金属化合物蒸发，让钌催化剂留在不蒸发物猜中得到富集。多见的技术有：锇、钌氧化蒸发、氯化蒸发和羰基法除镍。热滤及减压蒸馏脱硫。

 

　　铁钌连串催化成套技术可大幅度降低合成氨反应压力和温度，在低氢氮比条件下实现高氨净值。采用铁钌连串催化成套技术的万吨级氨合成装置，在压力10.2MPa、钌催化剂床层热点温度436℃、空速9160/h、氢氮比2.3~2.8和惰性气体8.6%的条件下，标定考核结果和国内同类铁基氨合成装置相比，初步估算产能可提高约33.6%，吨氨综合能耗降低约0.22吨标准煤，每立方米钌催化剂相比铁基催化剂增产约6吨氨/天。这表明铁钌连串催化成套技术具有“三低一高”的特点，即在低温、低压和低氢氮比的条件下可获得高氨净值。

 

　　标定专家组组长、中国工程院院士舒兴田对标定结果给予了高度评价。他表示：“合成氨是关乎国计民生、保障国家粮食安全的重要基础化学品。传统采用铁系催化剂的合成氨工艺反应压力高、温度高、能耗高，但收率低。北京三聚环保新材料股份有限公司与福州大学组成的研发团队，在高活性、高稳定性的钌系催化剂以及在铁钌连串催化成套技术上取得的突破，将支撑我国合成氨工业技术实现跨越式进步。目前我国合成氨年产量5500多万吨，未来这项技术有望撬动数千亿元的大市场。”

 

　　钌锌催化剂由于其特殊的催化性能被用在苯选择性部分加氢制环己烯的工艺上。然而，随着反应的进行，催化剂的活性会出现降低，这一方面是催化剂自身的活性中心发生了变化，另一方面是各种催化剂中毒物的累积也导致活性下降。为维持贵金属钌催化剂的寿命，降低生产成本，需要采取各种措施来延长催化剂的使用寿命。专利CN1085119C公开了一种再活化钌催化剂的方法，提出将加氢反应中活性降低的催化剂与氧接触和保持较低氢分压的步骤来恢复催化剂的活性。

 

　　其中与氧接触的时间是几分钟至几天，保持时间是几分钟至几天。将恢复活性的催化剂经洗涤、干燥做成合适形状后再使用。催化剂的再生与催化剂在反应器中的浆态存在的形态发生了较大改变，难以实现工业生产的在线再生。专利CN101522299A和专利CN101522300A均公开了一种用于氢化的钌催化剂的再生方法，通过对失活催化剂使用惰性气体吹扫直至恢复初始活性或部分活性。

 

　　其针对钌催化剂主要是苯经固定床加氢生成环己烷的体系，造成失活的原因是催化剂上吸附了少量的水，吹扫时间为1050小时，需要切换再生，与苯加氢制环己烯的机理并不相同。根据对苯部分加氢制环己烯的反应机理的研究，催化剂失活的主要原因是活性位被氢和有机物占据，氢与钌的结合降低了反应的活性位，有机物的过度吸附也减缓了反应。为此，要恢复催化剂的活性，就需要将吸附的氢和油尽可能的除去，在此基础上完成了本发明。

 

　　能使催化剂活性恢复至初始活性的90%以上，采用催化剂旁路再生技术方案，使催化剂在与反应器内相同的浆液状态下，实现催化剂的在线再生。本发明采用的技术方案是将苯部分加氢中的钌锌催化剂与油相分离，进行气提、氧化处理和水热处理步骤进行再生。各步骤具体如下经过与反应液分离的催化剂浆液首先进入气提器，用惰性气体，优选为氮气进行气提，将催化剂浆液中溶解、夹带的油气提出去。

 

　　水热处理步骤中，包括气提和水热稳定两个步骤；气提仍采用惰性气体，优选采用氮气；氮气与催化剂浆液的体积比为O.515Nm3每立方米催化剂浆液；水热稳定处理在接近加氢反应温度下进行，优选为120160°C。使催化剂状态达到稳定，有助于延长催化剂的再生周期。经过以上步骤处理的催化剂，活性得到最大限度的恢复，用泵直接送回加氢反应系统使用。