本发明涉及一种2,6-二甲基苯胺合成中使用的催化剂的再生方法。
背景技术：
用于生产2，6-二甲基苯胺的载钯催化剂，先前也简单地做了一些再生方面的实验，效果不明显，由于钯的价格等各方面的原因，只是回收贵金属钯。现贵金属钯价格持续上涨，载体生产工艺复杂且环境污染大，导致催化剂的生产成本升高。2，6-二甲基苯胺的生产成本中催化剂的费用占了较大比例。为了降低2，6-二甲基苯胺的生产成本，因此需要对载钯催化剂进行再生活化实验。
一、载钯催化剂的失活原因
对于载钯催化剂的失活，公认的失活原因大致有如下几种：
1.贵金属催化剂中毒永久失活。钯金属与as,s还有重金属铅，汞等反应生产化合物，使钯不能还原，从而导致钯金属催化剂失活。
2.机械磨损与破损，造成贵金属流失，引起催化剂失活。
3.由于长时间高温反应，微小的钯晶粒迁移成长大颗粒的钯，钯晶粒长大使催化剂失去活性(金属烧结失活)。
4.积炭失活。由于载体存在着酸性或碱性对有机化合物有吸附作用，使得有机物不易脱去，进一步生成更大的分子而聚合形成积炭导致催化剂失活。积炭失活可以通过氧化燃烧除去，恢复催化剂的活性。
二、催化剂分析
为了更好了解催化剂的性质，我们对催化剂做一些必要的测试分析。实验表明：
1.测试催化剂失活前后载钯催化剂的孔径，比表面发现失活催化剂与新鲜催化剂比表面稍微变大，但幅度很小，说明可能有少量积炭，孔径变小，说明有物质堵塞微孔；
2.测量了表面金属钯含量，结果表明，钯含量其本没变，流失量小于10％；
3.测量了催化剂强度，结果表明催化剂强度没有改变。
三、钯催化剂失活再生方法
对于贵金属催化剂积炭失活再生，通常有如下的办法：
1.酸洗，碱洗或有机溶剂的萃取
这主要是表面积炭失活不严重催化剂通过简单的浸泡和有机溶剂萃取就能恢复催化剂的活性。
采用超临界的办法。利用超临界状态下的二氧化碳和有机溶剂对积炭的溶解，恢复催化剂的活性。此法难以工业化。
2.氢气(或一氧化碳)还原法
在2，6-二异丙基苯胺的合成中催化剂的再生采取在反应温度下，通入氢气或一氧化碳或氢气和一氧化碳混合气吹扫，积炭与其反应生成二氧化碳和甲烷气，得以除去积炭，再生催化剂。
3.水蒸汽与空气法除炭
对煤制乙二醇过程中所用的载钯催化剂采取水蒸气除去表面有机物，然后通入氧气除去碳也使钯金属与氧反应生成，重新分散钯。使得载钯催化剂再生。
4.高温空气直接烧炭
直接采用高温焙烧的方法，但此法容易让钯晶粒长大。
四、2，6-二甲基苯胺载钯催化剂再生前期工作
我们曾对2，6-二甲基苯胺的催化剂进行了简单的再生。
1.使用工业酒精或甲醇浸泡，煮沸，过滤，烘干，再用氢气活化，效果不明显；
2.使用酒精浸泡后，烘干，空气焙烧
催化剂卸下后用乙醇进行浸泡后烘干在沈阳和姜堰进行了烧炭，在板式的履带炉450℃上进行烧炭，其再生效果不理想，
原因可能是：
(1)在低温时易燃碳燃烧造成飞温，颗粒内部的温度高于床层温度造成贵金属烧结失活。
(2)积炭没有烧尽只是恢复部分活性。
(3)采用了烟道气加热，直接与催化剂接触，有硫等毒化了催化剂。
其余的文献资料方法在实验室中也通过做小试做评价，效果均不理想。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种效果好的2,6-二甲基苯胺合成中使用的催化剂的再生方法。
本发明的技术解决方案是：
一种2,6-二甲基苯胺合成中使用的催化剂的再生方法，其特征是：对需要再生处理的催化剂采用两阶段高温再生方法处理；其中一阶段：0-250℃，n2气保护吹扫20～30小时；二阶段：250℃-400℃，通空气，控制空气量比例2％-20％，处理时间50～80小时。
所述的2,6-二甲基苯胺合成中使用的催化剂的再生方法，对需要再生处理的催化剂采用两阶段高温再生方法处理；其中一阶段：100-250℃，n2气保护吹扫24小时；二阶段：300℃-400℃，通空气，控制空气量比例10％-20％，处理时间72小时。
本发明再生后催化剂生产负荷能达到全新催化剂的90％左右,催化剂寿命达到全新催化剂的80％的结论。方法可行，效果好。
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
具体实施方式
一种2,6-二甲基苯胺合成中使用的催化剂的再生方法，对需要再生处理的催化剂(载钯催化剂)采用两阶段高温再生方法处理；其中一阶段：0-250℃(例0、100、250℃)，n2气保护吹扫20～30小时(例20、24、30小时)；二阶段：250℃-400℃(例250、300、400℃)，通空气，控制空气量比例2％-20％(例2％、10％、20％)，处理时间50～80小时(例50、72、80小时)。
工艺概况
生产工艺
反应原理
(1)2,6-二甲基苯酚氧化
由2,6-二甲基苯酚和氧气以一定比例混合进行氧化反应，生成二氧化碳和水。
反应方程式如下：
(2)2,6-二甲基苯胺氧化
由2,6-二甲基苯胺和氧气以一定比例混合进行氧化反应，生成二氧化碳、二氧化氮和水。
反应方程式如下：
1.1.1物料
本装置涉及到的化学品主要有：2,6-二甲基苯酚、2,6-二甲基苯胺、n2、o2、co2、no2等。危险化学品数据见表。
1.1.1反应热
(1)2,6－二甲基苯酚燃烧热
氧化反应方程式如下：
各物质反应消耗的物质的量
各物质比热容
最后求得体系的绝热温升△tad为17.99℃。
小结
由上述反应热的计算可知，反应体系的放热为2,6－二甲基苯酚、2,6－二甲基苯胺分别与氧气反应而得，反应放热分别为4501.40kj/mol、4700kj/mol。因此，为控制温度，应避免氧气量过大。反应体系物料氧气量过大可能由以下情况造成：
1)补氧调节阀控制不稳定，或补氧流量计故障造成计量错误，或误操作打开旁路阀，致使补氧量增大；
2)操作温度未达到控制反应温度便进行补氧，造成氧气在循环气体中累积，达到反应温度时使氧气量过大。
由于氧气量过大，反应速度很快，热量不能及时转移，造成飞温现象，致使催化剂损坏甚至产生安全风险。因此，氧气须严格控制通入速度。
1.一种2,6-二甲基苯胺合成中使用的催化剂的再生方法，其特征是：对需要再生处理的催化剂采用两阶段高温再生方法处理；其中一阶段：0-250℃，n2气保护吹扫20~30小时；二阶段：250℃-400℃，通空气，控制空气量比例2%-20%，处理时间50~80小时。
2.根据权利要求1所述的2,6-二甲基苯胺合成中使用的催化剂的再生方法，其特征是：对需要再生处理的催化剂采用两阶段高温再生方法处理；其中一阶段：100-250℃，n2气保护吹扫24小时；二阶段：300℃-400℃，通空气，控制空气量比例10%-20%，处理时间72小时。
技术总结