一種活化用于從包含一氧化碳和至少一種烯烴的物質料流中吸附移除一氧化碳且包含銅氧化物、鋅氧化物和鋯氧化物的吸附組合物的方法,其中:(i)在第一活化步驟中,使包含所述烯烴和惰性氣體的活化氣體混合物通過所述吸附組合物;和(ii)在第二活化步驟中,將所述吸附組合物加熱至180-300°C的溫度,并使惰性氣體通過所述吸附組合物;其中步驟(i)和(ii)各自可實施數次。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】本專利技術涉及一種活化用于從含一氧化碳的物質料流中吸附移除一氧化碳且包含銅氧化物、鋅氧化物和鋯氧化物的吸附組合物的方法,以及一種從包含一氧化碳的物質料流中移除一氧化碳的方法,包括活化所述吸附組合物。在各個工業領域中,重要的是提供特別純的料流。催化化學反應就是一個實例。催化劑通常對中毒非常敏感。因此,即使起始物料料流中的異常少量的雜質也可收集于催化劑上并使其中毒。典型地,對在現代催化劑,例如茂金屬上進行的烯烴聚合反應而言,要求烯烴料流基于每份所需物質包含不超過數PPb (十億分之一份,即ιο_9份)的雜質(“聚合物級”烯烴)。由通常的烯烴源(蒸汽裂化器、流體床催化裂化設備、脫水、ΜΤ0( “甲醇至烯烴”)工藝)所衍生的烯烴大多具有高得多的雜質如一氧化碳或氧氣含量(ppm或者甚至千分之一范圍)(“化學級”);在用于聚合反應之前,必須將這些含量適當地降低。待純化的物質料流通常為空氣、氮氣或氬氣或烴如乙烯、丙烯、1-丁烯、2-丁烯、1,3-丁二烯或苯乙烯。通常必須移除的典型雜質為氧氣和一氧化碳,通常還有水、二氧化碳、氫氣或者甚至硫、砷或銻化合物。由物質料流中移除這類雜質的方法是已知的。許多用于從物質料流中移除一氧化碳的吸附方法和吸附劑是已知的。德國公開專利說明書DE1929977教導了包含20-60份CuO和100份ZnO的催化劑,及其在于50-200° C溫度下從乙烯和丙烯料流中移除CO中的用途。US3676516教導了一種負載型Cu催化劑,其中20-95%的銅以Cu2+形式存在,及其在于低于約200° C的溫度下(在實施例中具體為約93° C)從乙烯或丙烯料流中移除CO中的用途。US4,917,711公開了一種吸附劑,其包含位于高表面積載體上的銅化合物,而且還吸附烯烴,且因此僅適于純化氮氣、惰性氣體和飽和烴。W095/021146A1教導了一種通過與吸附劑接觸而從液態烴料流中移除一氧化碳以及存在的話的胂,取決于具體實施方案,所述吸附劑包含呈O、+1或+2氧化水平的分散銅,且在特定情況下還包含二氧化錳。EP537628A1公開了一種通過在0-150° C下與催化劑體系接觸而從α -烯烴和飽和烴中移除一氧化碳的方法,所述催化劑體系基于至少一種選自Cu、Fe、N1、Co、Pt和Pd的金屬的氧化物,和至少一種選自元素周期表第5、6或7族的金屬的氧化物。US4,713,090描述了一種用于通過變壓或變溫吸附獲得高純一氧化碳的吸附劑。所述吸附劑包含復合載體,其具有氧化硅或氧化鋁核和活性炭外層,其上負載有銅化合物。W02004/022223A2教導了包含銅氧化物、鋅氧化物、鋯氧化物且任選包含鋁的吸附組合物及其以完全還原狀態在從物質料流中移除CO中的用途。還已知的是用于活化或再活化催化劑以及包含銅的那些催化劑,或者將其鈍化以進行運輸的方法。DD0153761涉及一種活化或再活化鑰酸鐵氧化還原催化劑的方法,所述催化劑也可包含銅,其中首先在非氧化性氣氛下煅燒所述催化劑,然后使其與氧化性氣體接觸。DE19963441A1教導了一種再生含銅氫化催化劑的方法,包括首先進行氧化,然后進行還原處理,其中所述還原優選首先在氫化反應器中進行。W002/068119A1公開了含銅氫化和脫氫催化劑,所述催化劑以還原狀態使用,且通過將銅部分氧化而將其鈍化以用于運輸。EP296734A1描述了含銅甲醇變換催化劑,所述催化劑由于在低于250° C的溫度下還原而具有至少70m2/g的Cu表面積(基于銅)。W02007/093526公開了一種包含銅氧化物、鋅氧化物和鋯氧化物的吸附組合物,其中其含銅組分具有以金屬銅與金屬銅和銅氧化物(以CuO計)的重量比表示為至少45%,且至多75%的還原水平,以及一種通過在該吸附組合物上吸附而從包含一氧化碳的物質料流中移除一氧化碳的方法。據推測具有處于所述范圍內的還原水平的吸附組合物尤其可再生。W02007/093526還公開了一種制備吸附組合物的方法,包括a)制備吸附組合物各組分的溶液和/或這些組分的可溶性起始化合物;b)通過添加堿由該溶液沉淀出固體;c)分離并干燥所述固體;d)任選煅燒所述固體;e)將所述固體成型為成型體;和f)任選煅燒所述成型體;g)將所述吸附組合物的含銅組分的還原水平調節至至少為45%且至多為75%的值。在該過程中,在用氫氣完全還原之后,通過將所述吸附組合物前體氧化而將還原水平調節至所需值。在該過程中,用氮氣將所存在的殘余氫氣從反應釜中吹掃出去,設定所需的氧化溫度并將少量氧氣混入所述氮氣流中。取決于所選的吸附器尺寸,所述吸附組合物或遲或早達到對其中所含一氧化碳的最大吸附容量,從而使得其必須再生。W02007/093526還公開了在將包含銅氧化物、鋅氧化物和鋯氧化物的吸附組合物用于通過在優選為至少150° C且至多400° C的溫度下使惰性氣體如氮氣、甲烷或氬氣通過該吸附組合物上而從包含一氧化碳的物質料流中吸附移除一氧化碳之后,再生所述吸附組合物。W02007/093526還公開了在惰性氣體,優選氮氣或氬氣中添加痕量氧氣,其比例通常為至少Ippm,優選至少5ppm,特別優選至少IOppm,通常至多300ppm,優選至多250ppm,特別優選200ppm。在再生過程中,所述吸附組合物的含銅組分的還原水平可升高。然而,在非常高的還原水平下,例如85%下,還原水平的進一步升高可導致吸附組合物對CO的吸附容量的急劇下降。特別地,在多次再生后,存在超過特定臨界還原水平且吸附組合物的吸附容量下降的風險。過低的還原水平也對所述吸附組合物對一氧化碳的吸附容量具有不利影響。在〈50%的還原水平下,吸附容量已顯著降低,且現在僅為70%還原水平下的吸附容量的約40%。本專利技術的目的是提供一種在將其用于從包含一氧化碳和烯烴的物質料流中吸附移除一氧化碳之后,再生包含銅氧化物、鋅氧化物和鋯氧化物的吸附組合物的改進方法。特別地,本專利技術的目的是提供一種從包含一氧化碳和至少一種烯烴的物質料流中移除一氧化碳的改進方法,其中吸附材料的吸附容量處于最佳范圍之內。所述問題通過一種活化用于從包含一氧化碳和至少一種烯烴的物質料流中吸附移除一氧化碳且包含銅氧化物、鋅氧化物和鋯氧化物的吸附組合物的方法而實現,其中:(i)在第一活化步驟中,使包含所述烯烴和惰性氣體的活化氣體混合物通過所述吸附組合物;和(ii)在第二活化步驟中,將所述吸附組合物加熱至180-300° C的溫度,并使惰性氣體通過所述吸附組合物; 其中步驟(i)和(ii)各自可實施數次。已發現在于惰性氣流中于180-300° C溫度下處理所述吸附組合物的過程中,如果預先使烯烴吸附至所述組合物上,則所述吸附組合物的含銅組分的還原水平升高。據推測,吸附至所述吸附組合物上的烯烴此時充當還原劑,且自身由于所述吸附組合物中所結合的氧而氧化成二氧化碳和水。在此期間,所述吸附組合物中所含的銅(I)和/或銅(II)還原成銅或銅(I)。此外,XPS測試也顯示出新制備的催化劑涂覆有CuO和Cu(OH)2的薄鈍化層。通過用不添加氧氣的純惰性氣體處理,鈍化層中的CuO和Cu(OH)2被吸附的烯烴還原成Cu2O,且所述吸附組合物由此活化。其結果是,CO吸附容量顯著上升。因此,在從烯烴(通常為液態)中移除本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.09.09 EP 10175941.31.一種活化用于從包含一氧化碳和至少一種烯烴的物質料流中吸附移除一氧化碳且包含銅氧化物、鋅氧化物和鋯氧化物的吸附組合物的方法,其中: (i)在第一活化步驟中,使包含所述烯烴和惰性氣體的活化氣體混合物通過所述吸附組合物;和 (ii)在第二活化步驟中,將所述吸附組合物加熱至180-300°C的溫度,并使惰性氣體通過所述吸附組合物; 其中步驟(i)和(ii)各自可實施數次。2.根據權利要求1的方法,其中所述吸附組合物包含其量對應于30-99.8重量%CuO的銅,其量對應于0.1-69.9重量%ZnO的鋅和其量對應于0.1-69.9重量%Zr02的鋯,各自基于所述吸附組合物的總量。3.根據權利要求1或2的方法,其中所述吸附組合物包含其量對應于65-75重量%CuO的銅,其量對應于15-25重量%ZnO的鋅和其量對應于5_15重量%Zr02的鋯,各自基于所述吸附組合物的總量。4.根據權利要求1-3中任一項的方法,其中所述活化氣體混合物包含處于氮氣中的1-100體積%的丙烯。5.根據權利要求1-4中任一項的方法,其中在實施活化之前,所述吸附組合物的含銅組分具有低于65%的還原水平。6.根據權利要求1-5中任一項的方法,其中在實施活化之后,所述吸附組合物的含銅組分具有至少65%且至多75%的還原水平。7.根據權利要求1-6中任一項的方法,其中步驟⑴和(ii)各自實施1-10次。8.一種通過在包含銅氧化物、 鋅氧化物和錯氧化物的吸附組合物上吸附而從包含一氧化碳和至少一種烯烴的物質料流中移除一氧化碳的方法,其包括活化步驟、吸附步驟和再生步驟,其中對于所述活化: (i)在第一活化步驟中,使包含所述烯烴和惰性氣體的活化氣體混合物通過所述吸附組合物;和 (ii)在第二活化步驟中,將所述吸附組合物加熱至180-300°C的溫度,并使惰性氣體通過所述吸附組合物; 其中步驟(i)和(ii)各自...
【專利技術屬性】
技術研發人員:G·亨策,L·卡萊爾,D·J·阿特里普,H·烏爾特爾,S·哈特徹,
申請(專利權)人:巴斯夫歐洲公司,
類型:
國別省市:
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