催化劑失活原因及各類再生情況，你都瞭解嗎？

      當今90%的化學工業中包含有催化劑過程，催化劑在生産中提高反應速率和選擇性。而随著工業生産時間的增長，催化劑會失活，是催化反應的速率下降。小7給您講講如何使失活催化劑的活性得到再生，産生更好的經濟效益、環境效益。

      催化劑失活是在恒定反應條件下進行的催化反應的轉化率随時間增長(zhǎng)而下降的現象。催化劑的失活過(guò)程分爲三種類型：化學的、熱的、機械的。

一、化學失活:

原因                                  結果

結焦（積(jī)炭）               表面積(jī)減(jiǎn)少，堵塞

                        金屬污染                表面積(jī)減(jiǎn)少和催化活性降低

毒物吸附                活性位減(jiǎn)少

二、熱失活

三、機械失活

原因              結(jié)果

                                                 顆粒破碎         催化劑床層(céng)溝(gōu)流，堵塞                 

                結污                  表面積(jī)減(jiǎn)少

 四、催化劑(jì)再生

       一般工業催化劑再生的規(guī)律是每再生一次其活性都要比原有活性有所下降，再生後催化劑的操作溫度明顯高於(yú)再生前的，此外，失活催化劑也不可能頻繁地無止境地一次次進行再生，最終還是要被更換的。

1.結焦（積炭）失活後再生：

    催化劑在使用過(guò)程中，因表面逐漸形成炭的沉積物從(cóng)而使催化劑活性下降的過(guò)程。

    燒炭在生（空氣+水汽），是工業催化劑在積炭失活後(hòu)普遍採(cǎi)用的

    通過(guò)将催化劑孔隙中的含炭沉積物氧化爲一氧化碳和二氧化碳出去，可恢複(fù)催化活性。

    吹掃法，不很嚴重的積炭有機副産(chǎn)物、機械粉塵和雜質堵塞催化劑細孔或覆蓋瞭(le)催化劑表面活性中心，可以在原位用吹掃法加以除去。  

    再生中注意事項(xiàng)：

    再生溫度與時間調(diào)整好，防止催化劑燒結；再生周期随結焦積(jī)累速度而異。

2. 金屬污染失活再生

     金屬污染的來(lái)源是原油或煤直接液化的液體中的金屬化合物，金屬卟啉絡(luò)合物或非卟啉化合物，主要是V、Ni、Fe、Cu、Ca、Mg、Na、K等。

    防治方法：化學法或吸附法去除原料中的卟啉，加入添加劑(jì)（銻的化合物），與金屬雜質形成合金，使之鈍(dùn)化。

3. 中毒失活再生

    催化劑(jì)所接觸(chù)的流體中的少量雜質吸附在催化劑(jì)的活性爲上，使催化劑(jì)的活性顯著下降，甚至消失。

    中毒分爲(wèi)：可逆中毒、可以再生的、暫時(shí)性的中毒。

    防治辦(bàn)法：進(jìn)入反應工段之前除去毒物。

4. 燒結失活後再生

    催化劑的燒結，在使用過(guò)程中，未晶尺寸逐漸增大或原生顆粒長(zhǎng)大的現象。

    防治措施：使用條件選擇  工作溫度低於泰曼(Tammann）溫度，常爲0.5Tm。載體選擇：Ni/Cr₂O₃催化劑Ni/Cr₂O₃-Al₂O₃的結構，加入助劑（隔離劑）。

    再生辦法：大晶粒的金屬被氧氣氧化後，經H₂還原。

五、應用實例

貴金屬催化劑再生：

    ①鉑(bó)-氧化呂催化劑的再生，通常石油公司使用的這類催化劑，失活主要因爲催化劑表面積炭過(guò)多，

解決方案：流動(dòng)床燒炭法，将催化劑在流動(dòng)床自然空氣中來回燒炭3-4次，溫度逐漸由低到高，最高溫度不超過450℃；氮氣固定床燒炭法，在選擇的固定床中，将氮氣加入到空氣中，並(bìng)在溫度爲255-455℃的範圍下進行緩慢燒炭除焦活動(dòng)。

②美國相關研究研究表明對於(yú)含有有氧氣接觸(chù)的催化劑，通過運用氧氣的氧化原理，對催化劑表面的積炭進行清除處理，在使用氣體還原。

③含貴金屬沸石催化劑，表面沉積過多的炭質沉渣，消除催化劑表面毒物常用方法是對金屬進行再分散處(chù)理，確(què)保催化劑的活性得到恢複。

④硫中毒的含沸石催化劑再活化的方法：将再生的催化劑和布朗斯台德酸化合物的水溶液接觸(chù)，将聚集的貴金屬分散處理後，如果進行瞭(le)酸處理，就使用氧化法進行處理，以便提高貴金屬的分散度。

⑤炭載體貴金屬催化劑再生。通常用在醋酸、氧合成醋酸乙烯酯等加青的過程中。通用的處理方法是使用堿液洗滌和多次洗滌，其中多次洗滌的方法是在260-300℃的熱水下洗滌催化劑，當使用稀堿液洗滌後，還需要将催化劑和濃度爲13%-30%的堿液接觸，溫度保持在3-100℃的範圍内，接觸時間爲1-10個小時。不僅使催化劑完全恢複到原來水平，還延長(zhǎng)瞭(le)催化劑的使用壽命。

非貴金屬催化劑再生：

① Ca中毒，加大催化劑置換量，常壓加強電(diàn)脫鹽效果，注入脫鈣(gài)劑，用油溶性破乳劑；

V中毒，加大催化劑置換(huàn)量，用較好的平衡劑或磁分離劑置換(huàn)，選用Ni、V雙金屬鈍(dùn)化劑；

Ni系列催化劑再生，這類催化劑在再生處(chù)理前期需要在反應器燒焦前，對(duì)催化劑的硫化物質進行清理，還需要使用加熱爐管的方式進行除焦處(chù)理，催化劑脫油主要是使用清油置換的方式處(chù)理的。

其次，水蒸汽-空氣再生技術。這種再生技術操作法比較簡單(dān)，産(chǎn)生的尾氣對下遊裝置沒有影響，污染程度較低。

② 釩系催化劑再生。釩系催化劑再生機理主要是使用去離子水浸泡直接将能溶於(yú)水的中毒物質溶解後洗去，使用硫酸浸泡處理方法可以将全部的堿金屬中毒元素消除，同時對催化劑産(chǎn)生硫酸化作用。

釩系催化劑的再生過程是先将失去活性的催化劑使用焙燒的方式将表面的積炭清洗幹淨，並(bìng)選取比較合适的粒度進行匹配，並(bìng)對催化劑表面的活性組織結構進行有效地整理，使用浸漬補(bǔ)加法進行活性組分，然後使用滾筒進行脫水、幹燥、烘幹活化等處理。

 ③ Co系催化劑再生。Co價格比較高，再生技術較複雜。Co系催化劑在操作過程中，由於(yú)催化劑表層積炭比較多，從而造成催化劑失去活性。針對這類的催化劑可以通過在生技術将催化劑的活性恢複到正常水平，但在再生處理的過程中，比較容易引起催化劑的性能發生改變(biàn)。

另外，加氫處理的催化劑會随著(zhe)溫度的身高，起所暴露的Mo2+離子會随之增加，而Co2+就會相應的減少。在400℃以上的高溫中進行再生處理，其中水的存在，會對催化劑的功能産(chǎn)生一定的影響，其中加氫轉化和加氫活化性能會有所下降。

六、防止催化劑失活幾(jǐ)點(diǎn)建議

1.加強原料的分析和落實，定期分析雜質含量。
2.加強原料的管理，注意換罐分析，特别是二次加工油。
3.慎重選擇脫硫劑和脫氯劑，選擇鉻钼，盡量不選鋅鈉等的。
4.根據裝置的特點，合理選擇催化劑。
5.加強操作的管理和人員培訓，提高操作人員的責任心。
6.根據催化劑失活的不同原因制定相應的預案和措施。

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