催化剂失活的主要原因

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    催化剂失活的主要原因

     催化剂失活的主要原因

     
      所以烧炭再生催化剂的物种一般较新鲜催化剂多。烧炭再生时,过高的温度往往会导致催化剂的一些有效组分的损失,如温度超过600℃时,氧化钼将被挥发掉。此外在对催化剂积炭进行氧化时,除了炭生成碳氧化物外,催化剂上的积硫也会氧化为硫的氧化物,这些硫的氧化物会与Al2O3载体反应生成硫酸铝而使催化剂失活。
     
      (2)烧炭过程中孔结构的变化 工业催化剂在氧化烧炭的再生过程中,其孔结构将发生变化。随着催化剂上积炭的氧化除去,其比表面及孔容总孔隙率都较失活催化剂有所提高;但是和新鲜催化剂相比,微孔变大,比表面变小了,不同孔径的孔分布改变了,总孔隙率下降了。这其中除在催化剂使用中造成的损害外,再生过程也有损害作用。通常是由于催化剂在烧炭再生过程中,因局部过热引起的催化剂烧结和重结晶所致。重结晶使催化剂晶粒的一些缺陷和位错消失,晶粒变大。此外在氧化烧炭再生过程中高温下水蒸气的作用也加速了催化剂的烧结。
    为了避免催化剂再生时温度过高,通常在催化剂烧炭再生前还要对待再生的催化剂进行预处理,如除去其上吸附的油分等。为了避免氧化烧炭时形成的SO2-4对一些催化剂的毒害,烧炭前,有时还需对再生催化剂进行脱硫处理。
     
      通常催化剂在使用过程中,积炭达到一定程度就必须进行烧炭再生了,否则的话,因积炭过多氧化再生时温度不好控制易损害催化活性,当积炭量超过催化剂质量的50% (质量)时就无法烧炭再生了。
     
      (3)器内再生与器外再生 工业催化剂的积炭再生既可以在原反应器内进行,也可以将其移出原反应器在另外的专门再生装置内进行。通常前者称为器内再生法而后者称为器外再生法,后法是前法的延伸和发展,其氧化烧炭的机理和过程是相同的。
     
    器外再生法较器内再生法有如下优点:
     
      ① 再生后的活性恢复程度较器内再生的好,见表120所列。由于器外再生可根据生催化剂积炭失活的具体情况优化再生条件,故再生时不易产生局部过热,所以由此再生后的催化剂活性损失少,再生催化剂的质量有保证。
     
      ② 由于在专门装置内对催化剂进行再生,对再生过程中产生的含硫氧化物等酸性腐蚀性气体及含盐等污水可集中采取较为完善的环保处理措施,这样既减少了对环境的污染,又避免了对原催化反应系统的腐蚀,还可更加充分地脱除硫。
     
      ③ 由于可用专用工具从催化反应器快速卸出待再生催化剂,并加入备用催化剂 (新鲜催化剂或再生好的催化剂,甚至再生后预先硫化好了的催化剂)这就大大缩短了催化装置因再生催化剂而停工的时间。通常器外再生可较器内再生缩短约20~25天时间,炼油厂停工一天约损失10万美元。故器外再生较器内再生可增加催化装置的经济效益,而其再生费用并不高,通常只相当于催化剂价格的13%~15%。
     
      ④ 器外再生因筛去了粉末,再生后的催化剂床层压降较低。此外器外再生法尚可预测再生催化剂的使用效果
     

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