專利名稱：再生催化劑的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及一種再生催化劑的方法和一種制備羥銨鹽的方法。更具體而言，本發(fā)明涉及在從酸制備催化劑時使用硫酸銨。
背景技術(shù)：
催化劑是現(xiàn)有技術(shù)已知的。通常，在制備羥銨鹽的工業(yè)工藝中使用催化劑。具體的催化劑包括應(yīng)用到載體上的鉑。如果將鉑應(yīng)用到載體上并用于制備羥銨鹽，則所述催化劑可能至少部分地金屬中毒。所述金屬通常為諸如汞或銅的過渡金屬。在極少數(shù)情況下，催化劑因用于制備羥銨鹽的原料中的大量雜質(zhì)而可能發(fā)生深度中毒。由于中毒而必須再生催化劑以保持有效。催化劑的再生方法也是現(xiàn)有技術(shù)已知的。
有多種現(xiàn)有技術(shù)方法再生催化劑，尤其是再生包含應(yīng)用到載體上的鉑的催化劑?，F(xiàn)有技術(shù)方法的第一類包括用金屬或有機化合物從酸中沉淀鉑?，F(xiàn)有技術(shù)方法的第二類包括使用有機化合物從酸中沉淀使催化劑中毒的金屬?，F(xiàn)有技術(shù)方法的第三類包括在酸中溶解鉑和使催化劑中毒的金屬，然后將鉑沉淀在載體上。
如上所述，再生催化劑的現(xiàn)有技術(shù)方法的第一和第二類利用諸如鋁或肼的金屬或有機化合物沉淀鉑或使催化劑中毒的金屬。由于不能有效地從鉑中分離使催化劑中毒的金屬，如上所述所有再生催化劑的現(xiàn)有技術(shù)方法都不完善。
授予Appell的美國專利第2,787,540號公開了一種再生催化劑的現(xiàn)有技術(shù)方法，其為典型的上述現(xiàn)有技術(shù)方法的第一類。該′540專利公開了在酸中溶解鉑和使催化劑中毒的金屬。該′540專利進一步公開了用水合肼或諸如鋁、鋅和鎂的金屬從酸中選擇性地沉淀鉑。然而，該′540專利公開了當需要高純度的鉑時，使用諸如鋁、鋅和鎂的金屬是不理想的。沒有教導或啟示使用容易獲得并且相對便宜的非金屬無機銨鹽如硫酸銨來沉淀鉑。特別是，該′540專利沒有公開使用硫酸銨或任何大量的工業(yè)工藝副產(chǎn)物來沉淀鉑。因此，該′540專利沒有公開使用非金屬無機鹽再生催化劑的成本有效方法。因此，在該′540專利中公開的方法不能有效用于諸如己內(nèi)酰胺合成的工業(yè)工藝。
授予Biffar等的美國專利第4,659,683號公開了一種再生催化劑的現(xiàn)有技術(shù)方法，其為典型的上述現(xiàn)有技術(shù)方法的第二類。該′683專利公開了在稀硝酸中溶解鉑和使催化劑中毒的金屬，然后用有機喹啉、卡巴腙和喹哪啶沉淀使催化劑中毒的金屬。該′683專利沒有公開以不溶鹽沉淀鉑或使用硫酸銨沉淀鉑或使催化劑中毒的金屬。因而，該′683專利沒有公開再生催化劑的成本有效方法。因此，′683專利中公開的方法不能有效用于諸如己內(nèi)酰胺和硫酸銨的合成的工業(yè)工藝。
授予Jockers等的美國專利第3,060,133號公開了另外一種再生催化劑的現(xiàn)有技術(shù)方法，其為典型的上述現(xiàn)有技術(shù)方法的第三類。該′133專利公開了應(yīng)用到載體上的鉑和使催化劑中毒的金屬。該′133專利也公開了在酸中溶解鉑和使催化劑中毒的金屬。該′133專利公開了，在溶解于酸中后向酸中加入含硫化合物而在酸中還原鉑。然后使用甲酸、甲酸鈉或甲酸鈣將鉑沉淀到載體上。該′133專利沒有公開從酸中以不溶鹽沉淀鉑或使用硫酸銨以不溶鹽沉淀鉑。因此，該′133專利沒有公開有效地將鉑與使催化劑中毒的金屬分離的成本有效的方法。
由于′133專利是在酸中溶解后將鉑沉淀在載體上，在′133專利中公開的方法同樣可能將使催化劑中毒的金屬再沉淀在載體上。任何使催化劑中毒的金屬在載體上的再沉淀都將降低該方法的有效性。因此，′133專利沒有公開鉑的有效分離或有效用于諸如合成己內(nèi)酰胺和硫酸銨的工業(yè)工程的方法。
如上所述的再生催化劑的現(xiàn)有技術(shù)方法在工業(yè)工藝中沒有優(yōu)化成本效率。出于多種原因，現(xiàn)有技術(shù)方法不適用于工業(yè)工藝。例如，由于現(xiàn)有技術(shù)方法需要分別購買金屬或有機化合物以沉淀鉑或使催化劑中毒的金屬，因此增加了工業(yè)生產(chǎn)成本。另外，如′133專利表明，沒有從酸中以不溶鹽沉淀鉑不能有效地分離鉑與使催化劑中毒的金屬。不能有效地分離鉑與使催化劑中毒的金屬導致使催化劑中毒的金屬再沉淀到載體上。任何這樣的沉淀都不能有效地再生催化劑，并且不適合應(yīng)用于工業(yè)工藝。
發(fā)明概述及優(yōu)點本發(fā)明提供了一種再生具有應(yīng)用到載體上的鉑的催化劑的方法。所述催化劑至少部分地金屬中毒。所述催化劑由于用于制備羥銨鹽而至少部分地金屬中毒。該方法包括在第一酸中溶解鉑和金屬。該方法還包括向第一酸中加入硫酸銨以沉淀鉑。該方法還包括在載體上沉淀鉑以再利用。
本發(fā)明還提供一種制備羥銨鹽的方法。將已通過用硫酸銨沉淀鉑而再生的上述催化劑用于制備羥銨鹽。
所述再生催化劑的方法和制備羥銨鹽的方法用于降低工業(yè)生產(chǎn)成本。特別是，當由于用于制備羥銨鹽的原料中的大量雜質(zhì)而發(fā)生催化劑的深度中毒時，該方法最為常用。但是，該方法可在發(fā)生任何中毒時使用。該方法利用己內(nèi)酰胺合成中的大量副產(chǎn)物硫酸銨再生應(yīng)用于羥銨鹽尤其是羥胺的有效生產(chǎn)中的催化劑。使用硫酸銨改進了再生催化劑的時間，并且減少了由于催化劑中毒而引起的羥胺的生產(chǎn)損失，因此節(jié)省了由于己內(nèi)酰胺的潛在損失而引起的總的生產(chǎn)成本。
根據(jù)本發(fā)明的再生催化劑的方法和制備羥銨鹽的方法也具有額外的優(yōu)點。第一個額外的優(yōu)點包括減少了使催化劑中毒的金屬的量。第二個額外的優(yōu)點包括減少了在用硫酸銨沉淀鉑后的溶液中剩余鉑的量。第三個額外的優(yōu)點包括從濾液中回收了使催化劑中毒的金屬，并回收了任何剩余的鉑。這減少了排出濾液和回收鉑時排放到環(huán)境中的廢物量。


圖1為說明使用各種硫酸銨再生程序的催化劑上的鉑的濃度的棒狀圖。
圖2為說明使用各種硫酸銨再生程序的催化劑上的汞和銅的濃度的棒狀圖。
圖3為說明來自原始濾液中的鉑、汞和銅在第二載體上的濃度的棒狀圖。
優(yōu)選實施方案詳述提供了一種再生具有應(yīng)用到載體上的鉑的催化劑的方法，并在下文補充說明。本發(fā)明的方法用于改進羥銨鹽制備中的生產(chǎn)可靠性和降低其工業(yè)生產(chǎn)成本。當由于用于制備羥銨鹽的原料中的大量雜質(zhì)而發(fā)生催化劑的深度中毒時，通常使用該方法，但是，該方法可在發(fā)生任何中毒時使用。該方法使用下文也補充說明的工業(yè)工藝中的大量副產(chǎn)物。最優(yōu)選地，該方法再生用于羥胺有效制備的催化劑。但是，羥胺可以通過多種工藝和方法來制備。
具體而言，羥胺可以以羥銨鹽形成。制備羥銨鹽的方法包括使用已通過用硫酸銨沉淀鉑而再生的具有應(yīng)用到載體上的鉑的催化劑。
制備羥銨鹽的方法還包括在該催化劑存在下使氧化氮與氫反應(yīng)的步驟。如果氧化氮與氫反應(yīng)，優(yōu)選氧化氮為氣態(tài)，并且優(yōu)選以基于每100體積％為5.0-40.0體積％的量反應(yīng)，更優(yōu)選15.0-40.0體積％，最優(yōu)選25.0-35.0體積％。另外，如果氧化氮與氫反應(yīng)，氫優(yōu)選為氣態(tài)，并且優(yōu)選以基于每100體積％為10.0-80.0體積％的量反應(yīng)，更優(yōu)選35.0-80.0體積％，最優(yōu)選65.0-75.0體積％。
制備羥銨鹽的方法還包括將催化劑懸浮在處理酸中的步驟。如果將該催化劑懸浮在處理酸中，則處理酸包括但不限于無機酸。最優(yōu)選地，處理酸包括硫酸。
參考上面介紹的工業(yè)工藝，羥胺用于合成己內(nèi)酰胺。該工業(yè)工藝產(chǎn)生大量副產(chǎn)物硫酸銨。制備己內(nèi)酰胺的方法包括提供一種已通過用硫酸銨沉淀鉑而再生的催化劑。優(yōu)選的是反應(yīng)器的每升體積提供有10.0-60.0g、更優(yōu)選10.0-40.0g、最優(yōu)選10.0-30.0g催化劑。該方法還包括在已再生催化劑存在下形成羥胺。
參考上面第一次介紹的再生催化劑的方法，催化劑由于用于制備羥銨鹽而至少部分地金屬中毒。載體包括所有可能的耐酸物質(zhì)，包括但不限于石墨、活性炭和硫酸鋇。在與本發(fā)明相關(guān)的工業(yè)工藝中，石墨尤為有用和成本有效，并且最為優(yōu)選。預(yù)計使催化劑中毒的金屬可包括但不限于汞、銅及其組合。
該方法包括在第一酸中溶解鉑和金屬，所述鉑優(yōu)選為在水中的淤漿。優(yōu)選第一酸包括但不限于至少一種無機酸。更優(yōu)選地，第一酸包括兩種酸的組合，包括鹽酸和硝酸。其它選擇包括但不限于硫酸、氯磺酸、氫溴酸、氫碘酸、氫氟酸、高氯酸及其組合。最優(yōu)選地，第一酸包括王水。王水定義為通常是體積比為1∶3的硝酸和鹽酸組合。不意味著受到理論的限制，據(jù)信，王水溶解鉑和使催化劑中毒的金屬，這是因為硝酸和鹽酸一起起到不同作用。強氧化劑硝酸溶解少量鉑和使催化劑中毒的金屬，從而分別形成鉑離子和金屬離子。鹽酸提供了與鉑離子和金屬離子反應(yīng)的氯離子。據(jù)信，鉑離子和金屬離子與氯離子的反應(yīng)使鉑和金屬進一步氧化，因此增加了鉑和金屬的溶解。
該再生催化劑的方法可包括加熱第一酸的步驟。如果進行加熱，優(yōu)選在鉑和金屬溶解于第一酸中后進行加熱。如果加熱第一酸，優(yōu)選將第一酸加熱到60-100℃，最優(yōu)選加熱到80-90℃。該方法還任選地包括攪拌第一酸。如果進行攪拌，優(yōu)選在加熱第一酸時攪拌第一酸。攪拌時，優(yōu)選攪拌第一酸30分鐘到3.5小時，最優(yōu)選1.75-2.25小時。
如果加熱第一酸，則優(yōu)選冷卻目前包括鉑和金屬的第一酸。但是，如上所述，加熱是任選的，因此冷卻可以不是必須的。如果冷卻第一酸，優(yōu)選將第一酸冷卻到20-30℃，最優(yōu)選冷卻到23-27℃。
再生催化劑的方法還包括向第一酸中加入硫酸銨以將鉑沉淀為硫酸鹽。預(yù)計也可以使用其它銨鹽將鉑沉淀為硫酸鹽。這些其它銨鹽包括硝酸銨、高氯酸銨、磷酸銨及其混合物。優(yōu)選以基于每100重量份催化劑為50-80重量份，更優(yōu)選60-75重量份，最優(yōu)選65-70重量份的量加入硫酸銨。不意味著受到理論的限制，據(jù)信，銨離子與鉑形成配位鍵而形成硫酸鹽。
或者，可在加入硫酸銨后攪拌第一酸。當攪拌第一酸時，優(yōu)選攪拌第一酸30分鐘到3.5小時，最優(yōu)選1.75-2.25小時。據(jù)信，在加入硫酸銨后攪拌第一酸可以更多地沉淀鉑，這是由于硫酸銨與第一酸的全部混和。
再生催化劑的方法優(yōu)選包括從第一酸和溶于第一酸的金屬分離用硫酸銨沉淀的鉑。分離鉑的技術(shù)包括但不限于過濾。如果進行過濾，鉑作為保留物與金屬分離。溶解在第一酸中的金屬為濾液。濾液可以與催化劑分開保留。下文另外說明濾液的使用。
在另一實施方案中，再生催化劑的方法可包括加入另外的硫酸銨，以清洗濾床上的保留物。優(yōu)選地，任何額外沉淀的鉑殘留在濾床中的保留物上。據(jù)信，催化劑的清洗除去任何殘留的金屬和酸，同時保留作為硫酸鹽的鉑。
再生催化劑的方法還任選包括向水中加入已用硫酸銨沉淀的鉑，以形成懸浮液。如果將鉑加入水中形成懸浮液，優(yōu)選在鉑與第一酸和溶于第一酸的金屬分離后將鉑加入水中。
再生催化劑的方法還可包括混和懸浮液。不意味著受到理論的限制，據(jù)信，混和懸浮液打碎了用硫酸銨沉淀的鉑，并將鉑引入到水溶液中。
在另一實施方案中，可在氮氣流下加熱所述懸浮液。如果在氮氣流下進行加熱，優(yōu)選在催化劑加入到水中后在氮氣流下加熱懸浮液。當加熱懸浮液時，優(yōu)選將懸浮液加熱到60-100℃，最優(yōu)選80-90℃。據(jù)信，在氮氣流下加熱懸浮液消除了形成諸如PtO2的氧化物的可能性，所述氧化物是催化劑的可能污染物。
或者，再生催化劑的方法還包括向懸浮液中加入堿。如果向懸浮液中加入堿，優(yōu)選在氮氣流下加熱懸浮液后向懸浮液中加入堿。如果向懸浮液中進行添加，堿優(yōu)選包括但不限于堿金屬鹽。更優(yōu)選地，所述堿包括有機的堿金屬鹽。最優(yōu)選地，所述堿包括乙酸鈉。向懸浮液中添加堿優(yōu)選將懸浮液的pH提高到3.0-7.0，最優(yōu)選提高到4.0-6.0。
在另一實施方案中，再生催化劑的方法包括向懸浮液中加入選擇性致毒化合物。優(yōu)選選擇性致毒化合物包括但不限于硫、連二亞硫酸鈉及其組合。最優(yōu)選地，選擇性致毒化合物包括硫。如果向懸浮液中加入選擇性致毒化合物，優(yōu)選在向懸浮液中加入堿后加入選擇性致毒化合物。另外，如果向懸浮液中加入選擇性致毒化合物，優(yōu)選以基于每100重量份鉑為0.005-0.100重量份，更優(yōu)選0.010-0.050重量份，最優(yōu)選0.020-0.040重量份的量加入。據(jù)信，向懸浮液加入選擇性致毒化合物是為了有意地使催化劑選擇性中毒。用選擇性致毒化合物使催化劑中毒以平衡催化劑的選擇性和收率。過量選擇性致毒化合物會降低催化劑的收率，但使催化劑具有更高的選擇性。相反，選擇性致毒化合物不足使催化劑收率高，但降低了其對羥胺的選擇性。再生催化劑的方法還任選包括冷卻包含選擇性致毒化合物的懸浮液。當冷卻懸浮液時，優(yōu)選將懸浮液冷卻到40-80℃，最優(yōu)選55-70℃。
再生催化劑的方法還包括在載體上沉淀鉑以再利用。可通過向懸浮液中加入第二酸而在載體上沉淀鉑以再利用。如果向懸浮液加入第二酸，優(yōu)選第二酸包括但不限于有機酸。最優(yōu)選地，第二酸包括甲酸。據(jù)信，甲酸起到將鉑從氧化態(tài)還原到基態(tài)，因而將鉑沉淀到載體上的作用。此外，所述選擇性致毒化合物也將沉淀到載體上。
再生催化劑的方法還任選包括攪拌包含第二酸的懸浮液。當攪拌懸浮液時，優(yōu)選攪拌懸浮液6-60分鐘，最優(yōu)選27-33分鐘。在另一實施方案中，再生催化劑的方法包括加熱包含第二酸的懸浮液。如果加熱懸浮液，優(yōu)選在攪拌懸浮液后進行加熱。另外，如果加熱懸浮液，優(yōu)選將懸浮液加熱到60-100℃，最優(yōu)選80-90℃。據(jù)信，任選的加熱有助于鉑的還原。
或者，可第二次攪拌包含第二酸的懸浮液。如果進行第二次攪拌，優(yōu)選在加熱懸浮液后進行攪拌。另外，如果第二次攪拌懸浮液，優(yōu)選攪拌懸浮液1.0-5.0小時，最優(yōu)選2.5-3.5小時。
如果如上所述加熱懸浮液，則優(yōu)選冷卻懸浮液。但是，如上所述，加熱是任選的，因此冷卻可以不是必須的。如果冷卻懸浮液，優(yōu)選將懸浮液冷卻到30-70℃，最優(yōu)選40-60℃。最后，將沉淀在載體上的鉑在氮氣流下從懸浮液中分離出來，并可以用水洗。據(jù)信，氮氣流消除了形成諸如PtO2的氧化物的可能性，所述氧化物是催化劑的可能污染物。另外，據(jù)信，水會由催化劑洗掉任何松散的雜質(zhì)，從而提高催化劑的純度。
從懸浮液中分離出催化劑后，基于每100重量份存在于載體上的鉑，大約91重量份的鉑被回收。此外，基于每100重量份最初使催化劑中毒的汞，有61重量份汞從催化劑中除去。并且，基于每100重量份最初使催化劑中毒的銅，有70重量份銅從催化劑中除去。一旦再生了催化劑并回收了鉑，催化劑就適于再利用。
催化劑適于再利用后，該方法繼續(xù)能夠回收最初使鉑催化劑中毒的金屬。如上所述的濾液可以用于回收最初使催化劑中毒的金屬?？梢韵驗V液中加入少量與第一載體相同的第二載體?？梢詫⑷魏巫畛跏勾呋瘎┲卸镜娜芙庥跒V液中的金屬沉淀在第二載體上以回收。如果加入第二載體，優(yōu)選以基于每100重量份濾液為1.0-5.0重量份，更優(yōu)選1.0-4.0重量份，最優(yōu)選1.5-3.0重量份的量加入第二載體。
或者，回收最初使催化劑中毒的金屬的方法可包括在氮氣流下攪拌濾液。如果在氮氣流下進行攪拌，優(yōu)選在加入第二載體后攪拌濾液。
在另一實施方案中，回收最初使催化劑中毒的金屬的方法包括向濾液和第二載體中加入堿。如果向濾液中加入堿，則堿優(yōu)選在將濾液在氮氣流下加熱到大約85℃后加入其中。另外，如果向濾液中加入堿，優(yōu)選堿選自有機和無機堿金屬鹽及其組合。最優(yōu)選地，所述堿包括作為無機堿金屬鹽的碳酸鈉和作為有機堿金屬鹽的乙酸鈉。如果同時使用兩種堿，則優(yōu)選加入乙酸鈉前加入碳酸鈉。如果使用乙酸鈉，優(yōu)選以首先使濾液的pH升高到0.5-3.0，最優(yōu)選升高到1.4-1.6的量向濾液中加入碳酸鈉。此外，如果使用乙酸鈉，優(yōu)選以使濾液的pH再升高到3-7，最優(yōu)選升高到4.0-6.0的量向濾液中加入乙酸鈉。
回收最初使催化劑中毒的金屬的方法還任選包括向濾液和第二載體中加入第三酸，以回收任何殘留的鉑和回收任何最初使催化劑中毒的金屬。如果向濾液中加入第三酸，優(yōu)選向濾液中加入堿后加入第三酸。優(yōu)選地，第三酸包括但不限于有機酸。最優(yōu)選第三酸包括甲酸。如果向濾液中加入第三酸，優(yōu)選以基于每100重量份總?cè)芤簽?.0-8.0重量份，更優(yōu)選3.0-6.0重量份，最優(yōu)選3.0-5.0重量份的量向濾液中加入第三酸。據(jù)信，向濾液中加入第三酸起到還原任何殘留的鉑和濾液中殘留的最初使催化劑中毒的金屬，從而將鉑和金屬沉淀到第二載體上的作用。在第二載體上沉淀鉑和金屬使金屬保留在第二載體上，并且減少了排放濾液時排放到環(huán)境中的廢物量。
回收最初使催化劑中毒的金屬的方法可以還包括加熱濾液。如果加熱濾液，優(yōu)選在向濾液加入第三酸后進行加熱。另外，如果加熱濾液，優(yōu)選將濾液加熱到60-100℃，最優(yōu)選80-90℃。當加熱時，可任選攪拌濾液。如果進行攪拌，優(yōu)選攪拌濾液1.0-5.0小時，最優(yōu)選2.5-3.5小時。在其他實施方案中，可對濾液進行冷卻、洗滌和/或干燥，優(yōu)選在加入包含第三酸的濾液后進行。
從濾液中分離出第二載體后，基于每100重量份第二載體，從濾液中回收大約1.26重量份鉑。類似地，基于每100重量份最初使催化劑中毒的汞和銅，從濾液中回收0.93重量份汞和0.56重量份銅。
參考圖1-3，根據(jù)本發(fā)明的再生催化劑的方法和制備羥銨鹽的方法具有多個優(yōu)點。如圖1所示，第一個優(yōu)點包括降低了鉑在載體上的損失。如圖2所示，第二個優(yōu)點包括減少了用硫酸銨再生催化劑后的催化劑上殘留的汞和銅的量。如圖3所示，第三個優(yōu)點包括從濾液中回收金屬，以降低排放到環(huán)境中的廢物量，并回收任何殘留的鉑。
圖1和圖2所示的術(shù)語“未處理”表示催化劑再生期間鉑沒有經(jīng)過任何試驗方法改變。另外，術(shù)語“1×硫酸銨”表示將鉑溶于第一酸，加入與鉑等量的硫酸銨，未調(diào)節(jié)第一酸的pH，其小于1。此外，術(shù)語“硫酸銨，pH＝2.5，85℃”表示將鉑溶于第一酸，并且將第一酸的pH調(diào)節(jié)至2.5，將第一酸加熱到85℃。向第一酸中加入與鉑等量的硫酸銨，在過濾前將第一酸冷卻到25℃。另外，術(shù)語“硫酸銨，pH＝2.5，25℃”表示將鉑溶于第一酸，將第一酸的pH調(diào)節(jié)至2.5，將第一酸冷卻到25℃，并在過濾前向第一酸中加入與鉑等量的硫酸銨。另外，術(shù)語“2×硫酸銨”表示將鉑溶于第一酸，與1×硫酸銨的條件對比，加入鉑量兩倍的硫酸銨，并且未調(diào)節(jié)第一酸的pH。
已用說明的方式描述本發(fā)明，并且應(yīng)該理解的是所用術(shù)語意味著具有詞語的說明而不是限定的本意。顯然，利用上述教導，可對本發(fā)明進行多種改進和變化，并且本發(fā)明可以以與具體描述不同的方式實施。
權(quán)利要求
1.一種再生包含應(yīng)用到載體上的鉑的催化劑的方法，其中該催化劑由于用于制備羥銨鹽而至少部分地金屬中毒，所述方法包括如下步驟在第一酸中溶解鉑和金屬；向第一酸中加入硫酸銨以沉淀鉑；以及在載體上沉淀鉑以再利用。
2.如權(quán)利要求1所述的再生催化劑的方法，其中，所述溶解步驟包括在至少一種無機酸中溶解鉑和金屬。
3.如權(quán)利要求2所述的再生催化劑的方法，其中，所述在至少一種無機酸中溶解鉑和金屬的步驟包括在鹽酸和硝酸中溶解鉑和金屬的步驟。
4.如權(quán)利要求1所述的再生催化劑的方法，還包括將用硫酸銨沉淀的鉑與第一酸和溶解在第一酸中的金屬分離的步驟。
5.如權(quán)利要求4所述的再生催化劑的方法，其中，所述分離鉑的步驟包括從第一酸和溶解在第一酸中的金屬中過濾出用硫酸銨沉淀的鉑的步驟。
6.如權(quán)利要求4所述的再生催化劑的方法，還包括將溶解在第一酸中的金屬沉淀在第二載體上的步驟。
7.如權(quán)利要求1所述的再生催化劑的方法，還包括在鉑和金屬已溶于第一酸后向第一酸中加入選擇性致毒化合物的步驟。
8.如權(quán)利要求7所述的再生催化劑的方法，其中，所述選擇性致毒化合物選自硫、連二亞硫酸鈉及其組合。
9.如權(quán)利要求7所述的再生催化劑的方法，其中，所述選擇性致毒化合物包含硫。
10.如權(quán)利要求1所述的再生催化劑的方法，其中，所述在載體上沉淀鉑以再利用的步驟包括向第一酸中加入第二酸的步驟。
11.如權(quán)利要求10所述的再生催化劑的方法，其中，所述第二酸包含有機酸。
12.如權(quán)利要求11所述的再生催化劑的方法，其中，所述有機酸包含甲酸。
13.如權(quán)利要求1所述的再生催化劑的方法，還包括向水中加入已用硫酸銨沉淀的鉑以形成懸浮液的步驟。
14.如權(quán)利要求13所述的再生催化劑的方法，還包括混和所述懸浮液的步驟。
15.如權(quán)利要求13所述的再生催化劑的方法，還包括向所述懸浮液中加入選擇性致毒化合物的步驟。
16.如權(quán)利要求15所述的再生催化劑的方法，其中，所述選擇性致毒化合物選自硫、連二亞硫酸鈉及其組合。
17.如權(quán)利要求15所述的再生催化劑的方法，其中，所述選擇性致毒化合物包含硫。
18.如權(quán)利要求13所述的再生催化劑的方法，還包括將包含用硫酸銨沉淀的鉑的懸浮液的pH升高到4.0-6.0的步驟。
19.如權(quán)利要求13所述的再生催化劑的方法，其中，所述在載體上沉淀鉑以再利用的步驟包括向懸浮液中加入第二酸的步驟。
20.如權(quán)利要求19所述的再生催化劑的方法，其中，所述第二酸包含有機酸。
21.如權(quán)利要求20所述的再生催化劑的方法，其中，所述有機酸包含甲酸。
22.如權(quán)利要求1所述的再生催化劑的方法，還包括在鉑沉淀在載體上后將載體和鉑與第一酸分離的步驟。
23.一種再生包含應(yīng)用到載體上的鉑的催化劑的方法，其中該催化劑由于用于制備羥銨鹽而至少部分地金屬中毒，所述方法包括如下步驟在第一酸中溶解鉑和金屬；向第一酸中加入硫酸銨以沉淀鉑；從第一酸和溶于第一酸的金屬中過濾出用硫酸銨沉淀的鉑；向水中加入已用硫酸銨沉淀的鉑以形成懸浮液；混和懸浮液；將懸浮液的pH升高到4.0-6.0；向懸浮液中加入選擇性致毒化合物；以及在載體上沉淀鉑以再利用。
24.如權(quán)利要求23所述的再生催化劑的方法，其中，所述在第一酸中溶解鉑和金屬的步驟包括在鹽酸和硝酸中溶解鉑和金屬的步驟。
25.如權(quán)利要求23所述的再生催化劑的方法，還包括將溶解在第一酸中的金屬沉淀在第二載體上的步驟。
26.如權(quán)利要求23所述的再生催化劑的方法，其中，所述選擇性致毒化合物選自硫、連二亞硫酸鈉及其組合。
27.如權(quán)利要求23所述的再生催化劑的方法，其中，所述在載體上沉淀鉑以再利用的步驟包括向懸浮液中加入第二酸的步驟。
28.如權(quán)利要求23所述的再生催化劑的方法，還包括在鉑沉淀在載體上后將載體和鉑與第一酸分離的步驟。
29.一種制備羥銨鹽的方法，所述方法包括使用已通過用硫酸銨沉淀鉑而再生的催化劑。
30.如權(quán)利要求29所述的制備羥銨鹽的方法，還包括在所述催化劑存在下使氧化氮與氫反應(yīng)的步驟。
31.如權(quán)利要求29所述的制備羥銨鹽的方法，還包括使所述催化劑懸浮于處理酸中的步驟。
32.如權(quán)利要求31所述的制備羥銨鹽的方法，其中，所述處理酸包含無機酸。
33.如權(quán)利要求32所述的制備羥銨鹽的方法，其中，所述無機酸包含硫酸。
全文摘要
將鉑應(yīng)用到諸如石墨的載體上以形成鉑催化劑。催化劑由于在制備羥銨鹽中使用而金屬中毒。一種再生催化劑的方法是在酸中溶解鉑和金屬。該方法也向酸中加入硫酸銨以沉淀鉑。硫酸銨是合成己內(nèi)酰胺的工業(yè)工藝中的副產(chǎn)物。另外，所述方法將鉑沉淀在載體上，以在羥銨鹽的制備和己內(nèi)酰胺的制備中再利用。
文檔編號B01J38/68GK101056705SQ200580038469
公開日2007年10月17日 申請日期2005年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月10日
發(fā)明者L·里格畢, R·M·辛克 申請人:巴斯福股份公司