專利名稱：尿素脫氫貴金屬催化劑的再生方法
技術領域：
本發明屬于一種含Pd或Pt或Pd-Pt貴金屬催化劑的再生方法，具體涉及一種尿素脫氫貴金屬催化劑的再生方法。
背景技術：
尿素合成用的CO2原料氣來自于合成氨系統脫碳工段的再生氣，主要組份為CO2，另含有0.1-1.5％體積的H2和微量的CO、CH4、CH3OH、C6H6等雜質。長期以來，為防止尿素合成系統的腐蝕，必須在CO2原料氣中補加O2或空氣，因而造成尿素合成尾氣中氫含量經循環積累達到爆炸極限，遇到靜電等引爆能源時便引起爆炸。國內已經發生多次這類嚴重的爆炸事故。國內外公認，采用以活性氧化鋁為載體，含Pd或Pt或Pd-Pt貴金屬的尿素脫氫催化劑，可以徹底消除上述尿素生產中的爆炸事故，同時還可減少氨耗，其反應原理為
在上述150-250℃下，一氧化碳、甲烷、油、苯、砷化物以及硫化物均可導致尿素脫氫貴金屬催化劑的失活，過去均采用高溫再生法，如《化肥催化劑實用手冊》(向德輝、劉惠云主編，化學工業出版社，1992年第一版，北京，P490)所述，中毒后的尿素脫氫催化劑可用含氫氣體，氫或氫氮混合氣再生，500℃時可基本恢復活性，620℃則可完全恢復活性。這種再生方法需用氫氣，且要在500-620℃高溫下還原，能耗高，操作不便。據我們調查，在中國各尿素生產廠從未采用這一高溫再生方法，少數廠將中毒后的貴金屬脫氫催化劑卸下后送到催化劑生產廠家專門進行這種高溫再生。由于再生質量沒有得到有效的保證，這種高溫再生的尿素脫氫貴金屬催化劑現在已經不被采用。
發明內容
本發明的目的是提供一種尿素脫氫貴金屬催化劑中毒失活后的常溫再生方法，該再生方法可提供給尿素生產廠使用，不需要將失活后的催化劑運回催化劑生產廠家進行再生。
本發明的一種尿素脫氫貴金屬催化劑中毒失活后的再生方法，其特征是常溫再生方法，采用濃度3-15wt％的含銨離子或氨的絡合物水溶液，在5-80℃，浸去失活后的尿素脫氫貴金屬催化劑表面上產生的毒物，浸泡固液體積比為1∶2.5～5，浸泡時間為4-8小時，催化劑取出后以蒸餾水或去離子水洗滌3次以上，然后放置于110～120℃烘干，即可達到恢復催化劑活性、重新使用的目的。
所述的含銨離子的絡合物水溶液包括草酸銨水溶液，酒石酸銨水溶液，檸檬酸銨水溶液，碳酸銨水溶液。
本發明可用于現在市場上使用的湖北省化學研究院生產的TH-3、TH-2，西北化工研究院生產的TH-1，中國科學院蘭州化學物理所生產的DH-2尿素脫氫貴金屬催化劑失活后的再生，再生后催化劑的使用條件與原催化劑相同。所述的這些尿素脫氫貴金屬催化劑是以活性氧化鋁為載體，以Pd或Pt或Pd-Pt為活性組份，貴金屬含量為0.1-0.4wt％的催化劑。
本發明的再生方法可以在尿素脫氫塔內進行，也可將催化劑從塔內卸出，到塔外進行。
本發明與現有的高溫氫還原再生技術相比，具有以下優點1.不需要氫源。
2.不需要在高溫500-620℃操作，可在常溫5～80℃下操作。
3.十分顯著節約能耗，不需要再生系統與電加熱裝置。
4.操作簡單，沒有不安全隱患，節約再生時間。
5.再生費用節約90％。
6.再生后催化劑質量得到保證，高溫再生由于溫度難以達到620℃而還原不完全，影響再生后催化劑的質量。
具體實施例方式
實施例1取工業失活的TH-3型尿素脫氫貴金屬催化劑50ml，以濃度15wt％草酸銨水溶液浸泡，固液體積比為1∶3，浸泡4小時，取出催化劑以去離子水洗滌3次后，放置于120℃烘干2小時，實驗室測定再生后催化劑的活性，結果見表1。
實施例2取工業失活的TH-2型尿素脫氫貴金屬催化劑50ml，以濃度3wt％酒石酸銨水溶液浸泡，固液體積比為1∶5，浸泡8小時，取出催化劑以蒸餾水洗滌3次后，放置于120℃烘干2小時，實驗室測定再生后催化劑的活性，結果見表1。
實施例3取工業失活的TH-3型尿素脫氫貴金屬催化劑50ml，以濃度10wt％檸檬酸銨水溶液浸泡，固液體積比為1∶3，浸泡4小時，取出催化劑以去離子水洗滌3次后，放置于120℃烘干2小時，實驗室測定再生后催化劑的活性，結果見表1。
實施例4取工業失活的TH-3型尿素脫氫貴金屬催化劑50ml，以濃度6wt％水楊酸銨水溶液浸泡，固液體積比為1∶2.5，浸泡5小時，取出催化劑以去離子水洗滌3次后，放置于110℃烘干2.5小時，實驗室測定再生后催化劑的活性，結果見表1。
實施例5取工業失活的TH-3型尿素脫氫貴金屬催化劑50ml，以濃度15wt％碳酸銨水溶液浸泡，固液體積比為1∶3，浸泡4小時，取出催化劑以蒸餾水洗滌3次后，放置于120℃烘干2小時，實驗室測定再生后催化劑的活性，結果見表1。
表1 型尿素脫氫貴金屬催化劑新鮮樣、失活樣、
采用本發明方法再生的再生樣的活性，以最低全轉化溫度TLC表示
注TLC-最低全轉化溫度，指當脫氫反應管尾氣中殘氫量＜10×10-6時的最低反應溫度(℃)。
從表1結果可以看出，尿素脫氫貴金屬催化劑工業使用失活經本發明方法再生后，實驗室測定其活性已基本恢復，最低全轉化溫度與新鮮樣相近。
權利要求
1.一種尿素脫氫貴金屬催化劑中毒失活后的再生方法，其特征是常溫再生方法，采用3-15wt％含銨離子或氨的絡合物水溶液，在5-80℃，浸去失活后的尿素脫氫貴金屬催化劑表面上產生的毒物，其浸泡固液體積比為1∶2.5～5，浸泡時間為4-8小時，催化劑取出后以蒸餾水或去離子水洗滌3次以上，然后放置于110～120℃烘干，即可。
2.如權利要求1所述的再生方法，其特征是所述的含銨離子絡合物水溶液包括草酸銨水溶液，酒石酸銨水溶液，檸檬酸銨水溶液，氨水溶液，碳酸銨水溶液。
全文摘要
尿素脫氫貴金屬催化劑的常溫再生方法，采用3－15wt％含銨離子或氨的絡合物水溶液，在5－80℃，浸去失活后的尿素脫氫貴金屬催化劑表面上產生的毒物，浸泡固液體積比為1∶2.5～5，浸泡時間4－8小時，催化劑取出后以蒸餾水或去離子水洗滌3次以上，然后放置于110～120℃烘干，即可達到恢復活性、重新使用的目的。本發明與現有的高溫氫還原再生技術相比的優點不需要氫源；不需要在高溫500－620℃操作，可在常溫5～80℃下操作；十分顯著節約能耗，不需要再生系統與電加熱裝置；操作簡單，沒有不安全隱患，節約再生時間；再生費用節約90％；再生后催化劑質量得到保證。
文檔編號B01J38/00GK1709576SQ200510018739
公開日2005年12月21日 申請日期2005年5月19日 優先權日2005年5月19日
發明者孔渝華, 嚴仲彪, 胡典明, 倪君帥, 劉華偉, 王先厚 申請人:湖北省化學研究院