當(dāng)今90%的化學(xué)工業(yè)中包含有催化劑過(guò)程，催化劑在生產(chǎn)中提高反應(yīng)速率和選擇性。而隨著工業(yè)生產(chǎn)時(shí)間的增長(zhǎng)，催化劑會(huì)失活，是催化反應(yīng)的速率下降。小編給您講講如何使失活催化劑的活性得到再生，產(chǎn)生更好的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益。

催化劑失活是在恒定反應(yīng)條件下進(jìn)行的催化反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間增長(zhǎng)而下降的現(xiàn)象。催化劑的失活過(guò)程分為三種類型：化學(xué)的、熱的、機(jī)械的。

一、化學(xué)失活

二、熱失活

三、機(jī)械性失活

四、催化劑再生

       一般工業(yè)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，再生后催化劑的操作溫度明顯高于再生前的，此外，失活催化劑也不可能頻繁地?zé)o止境地一次次進(jìn)行再生，最終還是要被更換的。

1.結(jié)焦（積炭）失活后再生：

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

燒炭在生（空氣+水汽），是工業(yè)催化劑在積炭失活后普遍采用的通過(guò)將催化劑孔隙中的含炭沉積物氧化為一氧化碳和二氧化碳出去，可恢復(fù)催化活性。

       吹掃法，不很嚴(yán)重的積炭有機(jī)副產(chǎn)物、機(jī)械粉塵和雜質(zhì)堵塞催化劑細(xì)孔或覆蓋了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(shí)間調(diào)整好，防止催化劑燒結(jié)；再生周期隨結(jié)焦積累速度而異。

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(xué)法或吸附法去除原料中的卟啉，加入添加劑（銻的化合物），與金屬雜質(zhì)形成合金，使之鈍化。

3. 中毒失活再生

       催化劑所接觸的流體中的少量雜質(zhì)吸附在催化劑的活性為上，使催化劑的活性顯著下降，甚至消失。

       中毒分為：可逆中毒、可以再生的、暫時(shí)性的中毒；

4. 燒結(jié)失活后再生

       催化劑的燒結(jié)，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(xiàn)象。

       防治措施：使用條件選擇 工作溫度低于泰曼(Tammann）溫度，常為0.5Tm。載體選擇：Ni/Cr2O3催化劑Ni/Cr2O3-Al2O3的結(jié)構(gòu)，加入助劑（隔離劑）。

       再生辦法：大晶粒的金屬被氧氣氧化后，經(jīng)H2還原。

五、應(yīng)用實(shí)例

貴金屬催化劑再生：

       ①鉑-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?yàn)榇呋瘎┍砻娣e炭過(guò)多，

解決方案：流動(dòng)床燒炭法，將催化劑在流動(dòng)床自然空氣中來(lái)回?zé)?-4次，溫度逐漸由低到高，最高溫度不超過(guò)450℃；氮?dú)夤潭ù矡糠?，在選擇的固定床中，將氮?dú)饧尤氲娇諝庵校⒃跍囟葹?55-455℃的范圍下進(jìn)行緩慢燒炭除焦活動(dòng)。

       ②美國(guó)相關(guān)研究研究表明對(duì)于含有有氧氣接觸的催化劑，通過(guò)運(yùn)用氧氣的氧化原理，對(duì)催化劑表面的積炭進(jìn)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(guò)多的炭質(zhì)沉渣，消除催化劑表面毒物常用方法是對(duì)金屬進(jìn)行再分散處理，確保催化劑的活性得到恢復(fù)。

       ④硫中毒的含沸石催化劑再活化的方法：將再生的催化劑和布朗斯臺(tái)德酸化合物的水溶液接觸，將聚集的貴金屬分散處理后，如果進(jìn)行了酸處理，就使用氧化法進(jìn)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(guò)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(dāng)使用稀堿液洗滌后，還需要將催化劑和濃度為13%-30%的堿液接觸，溫度保持在3-100℃的范圍內(nèi)，接觸時(shí)間為1-10個(gè)小時(shí)。不僅使催化劑完全恢復(fù)到原來(lái)水平，還延長(zhǎng)了催化劑的使用壽命。

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(qiáng)電脫鹽效果，注入脫鈣劑，用油溶性破乳劑；

       V中毒，加大催化劑置換量，用較好的平衡劑或磁分離劑置換，選用Ni、V雙金屬鈍化劑；

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

       其次，水蒸汽-空氣再生技術(shù)。這種再生技術(shù)操作法比較簡(jiǎn)單，產(chǎn)生的尾氣對(duì)下游裝置沒(méi)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(jī)理主要是使用去離子水浸泡直接將能溶于水的中毒物質(zhì)溶解后洗去，使用硫酸浸泡處理方法可以將全部的堿金屬中毒元素消除，同時(shí)對(duì)催化劑產(chǎn)生硫酸化作用。

       釩系催化劑的再生過(guò)程是先將失去活性的催化劑使用焙燒的方式將表面的積炭清洗干凈，并選取比較合適的粒度進(jìn)行匹配，并對(duì)催化劑表面的活性組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效地整理，使用浸漬補(bǔ)加法進(jìn)行活性組分，然后使用滾筒進(jìn)行脫水、干燥、烘干活化等處理。

       ③ Co系催化劑再生。Co價(jià)格比較高，再生技術(shù)較復(fù)雜。Co系催化劑在操作過(guò)程中，由于催化劑表層積炭比較多，從而造成催化劑失去活性。針對(duì)這類的催化劑可以通過(guò)在生技術(shù)將催化劑的活性恢復(fù)到正常水平，但在再生處理的過(guò)程中，比較容易引起催化劑的性能發(fā)生改變。

       另外，加氫處理的催化劑會(huì)隨著溫度的身高，起所暴露的Mo2+離子會(huì)隨之增加，而Co2+就會(huì)相應(yīng)的減少。在400℃以上的高溫中進(jìn)行再生處理，其中水的存在，會(huì)對(duì)催化劑的功能產(chǎn)生一定的影響，其中加氫轉(zhuǎn)化和加氫活化性能會(huì)有所下降。

六、防止催化劑失活幾點(diǎn)建議

       1.加強(qiáng)原料的分析和落實(shí)，定期分析雜質(zhì)含量。
        2.加強(qiáng)原料的管理，注意換罐分析，特別是二次加工油。
        3.慎重選擇脫硫劑和脫氯劑，選擇鉻鉬，盡量不選鋅鈉等的。
        4.根據(jù)裝置的特點(diǎn)，合理選擇催化劑。
        5.加強(qiáng)操作的管理和人員培訓(xùn)，提高操作人員的責(zé)任心。
        6.根據(jù)催化劑失活的不同原因制定相應(yīng)的預(yù)案和措施。

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