專利名稱：一種費(fèi)一托合成催化劑的原位再生法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種催化劑的再生方法，具體地說(shuō)涉及一種費(fèi)一托合成催化劑的原位再生法。
費(fèi)一托合成是本世紀(jì)20年代發(fā)展起來(lái)的由CO+H2合成液體燃料的工藝，費(fèi)一托合成采用的Fe系催化劑，在固定床、流化床或漿態(tài)床中進(jìn)行合成反應(yīng)，可獲得所需的烴類產(chǎn)品。但是催化劑在反應(yīng)過(guò)程中反應(yīng)性能逐步變差，使產(chǎn)物的收率及選擇性下降，與此同時(shí)，反應(yīng)器床層壓降不斷增加，最終可導(dǎo)致反應(yīng)器堵塞。南非Sasol公司采用間隙注入合成油的方法對(duì)催化劑床層進(jìn)行清洗，使床層壓降有所降低，但催化劑穩(wěn)定性仍不夠。
本發(fā)明的發(fā)明目的是提供一種費(fèi)一托合成催化劑的原位再生法，再生后的催化劑具有反應(yīng)性能好、穩(wěn)定性好、且反應(yīng)器床層壓降正常。
本發(fā)明的發(fā)明目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，采用費(fèi)一托合成產(chǎn)品中的一部分輕油餾份，在亞臨界或超臨界狀態(tài)下，對(duì)原位失活催化劑進(jìn)行表面處理，同時(shí)降低床層壓降到正常反應(yīng)水平，再用還原氣體對(duì)用輕油處理過(guò)的催化劑進(jìn)行原位還原。這樣處理過(guò)的催化劑達(dá)到了活性好、穩(wěn)定性好的效果，其反應(yīng)性能與新鮮催化劑相當(dāng)。
本發(fā)明的方法包括如下步驟(1)失活的催化劑在原反應(yīng)器中采用費(fèi)一托合成產(chǎn)品中C5-C15的輕油以0.1-10.0h-1的液體空速?gòu)姆磻?yīng)器的一端加入反應(yīng)器，在反應(yīng)器中被加熱加壓到亞臨界或超臨界狀態(tài)。在保持反應(yīng)器內(nèi)溫度壓力不變的條件下，使反應(yīng)器內(nèi)的物料從反應(yīng)器的另一端連續(xù)排出，直至排出物的外觀變成透明，停止向反應(yīng)器加入輕油；(2)然后用費(fèi)一托合成產(chǎn)品中C5-C15的輕油從與第(1)步中相反方向的一端加入反應(yīng)器，在反應(yīng)器中被加熱、加壓到亞臨界或超臨界狀態(tài)，在保持反應(yīng)器內(nèi)的溫度壓力不變的條件下，使反應(yīng)器內(nèi)的物料從反應(yīng)器的另一端連續(xù)排出，直至排出物的外觀變成透明，停止加入輕油；(3)輕油處理結(jié)束后，將反應(yīng)器的溫度變?yōu)?00-300℃，壓力變?yōu)?.1-3.0MPa，使還原氣以10-1000h-1的氣體空速?gòu)姆磻?yīng)器頂部進(jìn)入反應(yīng)器，在保持反應(yīng)器內(nèi)的溫度、壓力不變的條件下，使反應(yīng)器內(nèi)的物料從反應(yīng)器的底部連續(xù)排出，直至排出物中的H2O或CO2含量連續(xù)2小時(shí)不變，停止加入還原氣。
如上所述的還原氣是H2、CO或合成氣。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)(1)原位再生。
(2)方法簡(jiǎn)單。
(3)再生后的Fe系催化劑穩(wěn)定性好，活性高，反應(yīng)器床層的壓降正常，達(dá)到新鮮催化劑的水平。
實(shí)施例1(1)失活的催化劑在原反應(yīng)器中采用費(fèi)一托合成產(chǎn)品中C5-C8的輕油從反應(yīng)器的底部加入反應(yīng)器，被加熱到250℃，加壓到3.0MPa，達(dá)到超臨界狀態(tài)，然后在保持反應(yīng)器內(nèi)溫度壓力不變的條件下，使反應(yīng)器內(nèi)物料從反應(yīng)器的頂部連續(xù)排出，保持液體空速0.5h-1，直至排出物的外觀變成透明，停止向反應(yīng)器加入輕油；(2)然后將費(fèi)一托合成產(chǎn)品中C5-C8的輕油從反應(yīng)器的頂部加入，被加熱到250℃，加壓到3.0MPa，達(dá)到超臨界狀態(tài)，在保持反應(yīng)器內(nèi)的溫度壓力不變的條件下，使反應(yīng)器內(nèi)的物料從反應(yīng)器的底部連續(xù)流出，保持液體空速0.5h-1，直至排出物的外觀變成透明，停止加入輕油；(3)輕油處理結(jié)束后，將反應(yīng)器的溫度變?yōu)?50℃，壓力變?yōu)?.2MPa，使還原氣為CO+H2的合成氣以氣體空速為100h-1從反應(yīng)器頂部進(jìn)入反應(yīng)器，使反應(yīng)器內(nèi)的物料從反應(yīng)器的底部連續(xù)排出，直至排出物中的H2O含量連續(xù)2小時(shí)不變。
再生后的催化劑性能見(jiàn)表1。
實(shí)施例2(1)失活的催化劑在原反應(yīng)器中采用費(fèi)一托合成產(chǎn)品中C5-C8的輕油從反應(yīng)器的頂部加入反應(yīng)器，被加熱到240℃，加壓到2.5MPa，達(dá)到亞臨界狀態(tài)，在保持反應(yīng)器內(nèi)溫度壓力不變的條件下，使反應(yīng)器內(nèi)的物料從反應(yīng)器的底部連續(xù)排出，保持液體空速5.0h-1，直至排出物的外觀變成透明，停止向反應(yīng)器加入輕油；(2)然后將費(fèi)一托合成產(chǎn)品中C5-C8的輕油從反應(yīng)器的底部加入，被加熱到240℃，加壓到2.5MPa，達(dá)到亞臨界狀態(tài)，在保持反應(yīng)器內(nèi)的溫度壓力不變的條件下，使反應(yīng)器內(nèi)的物料從反應(yīng)器的頂部連續(xù)流出，保持液體空速5.0h-1，直至排出物中的外觀變成透明，停止加入輕油；(3)輕油處理結(jié)束后，將反應(yīng)器的溫度變?yōu)?20℃，壓力變?yōu)?．5MPa，使還原氣為CO+H2的合成氣以氣體空速1000h-1從反應(yīng)器頂部進(jìn)入反應(yīng)器。使反應(yīng)器內(nèi)的物料從反應(yīng)器的底部連續(xù)排出，直至排出物中的CO2含量連續(xù)2小時(shí)不變。
再生后的催化劑性能見(jiàn)表1。
實(shí)施例3(1)失活的催化劑在原反應(yīng)器中采用費(fèi)一托合成產(chǎn)品中C5-C15的輕油從反應(yīng)器的底部加入反應(yīng)器，被加熱到200℃，加壓到2.0MPa，達(dá)到亞臨界狀態(tài)，然后在保持反應(yīng)器內(nèi)溫度壓力不變的條件下，使反應(yīng)器內(nèi)的物料從反應(yīng)器的頂部連續(xù)排出，保持液體空速1.0h-1，直至排出物的外觀變成透明，停止向反應(yīng)器加入輕油；
(2)然后將費(fèi)一托合成產(chǎn)品中C5-C15的輕油從反應(yīng)器的頂部加入，被加熱到200℃，加壓到2.0MPa，達(dá)到亞臨界狀態(tài)。在保持反應(yīng)器內(nèi)的溫度壓力不變的條件下，使反應(yīng)器內(nèi)的物料從反應(yīng)器的底部連續(xù)流出，保持液體空速1.0h-1，直至排出物的外觀變成透明，停止加入輕油；(3)輕油處理結(jié)束后，將反應(yīng)器的溫度變?yōu)?50℃，壓力變?yōu)?.0MPa，使還原氣CO以氣體空速500h-1從反應(yīng)器頂部進(jìn)入反應(yīng)器，使反應(yīng)器內(nèi)的物料從反應(yīng)器的底部連續(xù)排出，直至排出物中的CO2含量連續(xù)2小時(shí)不變。
再生后的催化劑性能見(jiàn)表1。
實(shí)施例4(1)失活的催化劑在原反應(yīng)器中采用費(fèi)一托合成產(chǎn)品中C5-C15的輕油從反應(yīng)器的頂部加入反應(yīng)器，被加熱到240℃，加壓到2．5MPa，達(dá)到亞臨界狀態(tài)，在保持反應(yīng)器內(nèi)溫度壓力不變的條件下，使反應(yīng)器內(nèi)的物料從反應(yīng)器的底部連續(xù)排出，保持液體奎速10.0h-1，直至排出物的外觀變成透明，停止向反應(yīng)器加入輕油；(2)然后使費(fèi)一托合成產(chǎn)品中C5一C15的輕油從反應(yīng)器的底部加入，被加熱到240℃，加壓到2.5MPa，達(dá)到亞臨界狀態(tài)， 在保持反應(yīng)器內(nèi)的溫度壓力不變的條件下，使反應(yīng)器內(nèi)的物料從反應(yīng)器的頂部連續(xù)流出，保持液體空速10.0h-1，直至排出物中的外觀變成透明，停止加入輕油；(3)輕油處理結(jié)束后，將反應(yīng)器的溫度變?yōu)?80℃，壓力變?yōu)?.2MPa，使還原氣H2以氣體空速100h-1從反應(yīng)器頂部進(jìn)入反應(yīng)器，使反應(yīng)器內(nèi)的物料從反應(yīng)器的底部連續(xù)排出，直至排出物中的H2O連續(xù)2小時(shí)不變。
再生后的催化劑性能見(jiàn)表1。
表1
反應(yīng)條件T=250℃(I段)/280℃(II段)，P=2.5MPa，GHSV=400h-1，原料氣H2/CO比＝1.84，尾氣循環(huán)比R=3.0。
權(quán)利要求
1.一種費(fèi)一托合成催化劑的原位再生法，其特征在于制備方法如下(1)失活的催化劑在原反應(yīng)器中采用費(fèi)一托合成產(chǎn)品中C5-C15的輕油以0.1—10.0h-1的液體空速?gòu)姆磻?yīng)器的一端加入反應(yīng)器，在反應(yīng)器中被加熱加壓到亞臨界或超臨界狀態(tài)，在保持反應(yīng)器內(nèi)溫度壓力不變的條件下，使反應(yīng)器內(nèi)的物料從反應(yīng)器的另一端連續(xù)排出，直至排出物的外觀變成透明，停止向反應(yīng)器加入輕油；(2)然后用費(fèi)一托合成產(chǎn)品中C5-C15的輕油從與第(1)步中相反方向的一端加入反應(yīng)器，在反應(yīng)器中被加熱、加壓到亞臨界或超臨界狀態(tài)，在保持反應(yīng)器內(nèi)的溫度壓力不變的條件下，使反應(yīng)器內(nèi)的物料從反應(yīng)器的另一端連續(xù)排出，直至排出物中的外觀變成透明，停止加入輕油；(3)輕油處理結(jié)束后，將反應(yīng)器的溫度變?yōu)?00—300℃，壓力變?yōu)?.1—3.0MPa，使還原氣以10—1000h-1的氣體空速?gòu)姆磻?yīng)器頂部進(jìn)入反應(yīng)器，在保持反應(yīng)器內(nèi)的溫度、壓力不變的條件下，使反應(yīng)器內(nèi)的物料從反應(yīng)器的底部連續(xù)排出，直至排出物中的H2O或CO2含量連續(xù)2小時(shí)不變，停止加入還原氣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種費(fèi)一托合成催化劑的再生方法，其特征在于所述的還原氣是H2、CO或合成氣。
全文摘要
一種費(fèi)一托合成催化劑的原位再生法,采用費(fèi)一托合成產(chǎn)品中的一部分輕油餾份,在亞臨界或超臨界狀態(tài)下,對(duì)原位失活催化劑進(jìn)行再生,同時(shí)降低床層壓降到正常反應(yīng)水平,用還原氣體對(duì)處理過(guò)的催化劑進(jìn)行還原。這樣處理過(guò)的催化劑達(dá)到了活性好、穩(wěn)定性好的效果,再生后的Fe系催化劑穩(wěn)定性好,活性得到恢復(fù),反應(yīng)器床層的壓降正常,達(dá)到新鮮催化劑的水平。
文檔編號(hào)B01J38/00GK1230467SQ9810677
公開(kāi)日1999年10月6日 申請(qǐng)日期1998年3月30日 優(yōu)先權(quán)日1998年3月30日
發(fā)明者李國(guó)輝, 周敬來(lái), 李煜, 胡靖文, 張榮樂(lè), 張青運(yùn), 方勇 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所