固体催化剂的研究方法 第三章 热分析在催化研究中的应用(下)

7　催化剂老化和失活机理的研究引起催化剂老化和失活的机理很多 ,一般可分为两类 :一是由于杂质或毒物的化学吸附、分解产物或固体杂质的沉渍 ,覆盖在催化剂表面造成的失活 ;二是由于烧结或结构改变 ,使催化剂活性表面下降或化学组成改变造成的失活。此外活性组份流失和价态变化有时也是导致催化剂失活的重要原因。由于催化剂老化前后的热行为不同 ,故可借助热分析由热量和质量的变化判断催化剂老化和失活机理。7 1　由于中毒造成的失活催化剂毒物通常是由反应原料带入的杂质和反应过程中生成的产物中含有的对催化剂有毒的物质。因为它们在…     

苯与乙烯烷基化FX-02催化剂的失活机理

通过分析失活催化剂上的杂质组成 ,表征失活催化剂的酸性质、晶体结构及孔结构的变化 ,发现催化剂失活是由于无机小分子硫化物在催化剂晶内表面的吸附 ,导致催化剂的活性中心被覆盖。硫化物对催化剂不同酸位的影响不同 ,对中强酸位的影响比弱酸位和强酸位要更为明显     

非临氢降凝ZSM-5分子筛催化剂的失活原因探讨

利用XRD、IR、TG—DTA、NH3-TPD、BET、N2吸附等技术,测试和表征新鲜的、失活的和再生后工业非临氢降凝ZSM-5分子筛催化剂的性能,并对上述几种催化剂进行活性评价,找出该催化剂失活的主要原因。经研究发现,非临氢降凝催化剂主要失活原因是积炭和原料杂质中毒,并由此引起催化剂比表面和孔隙率的变化;其中,积炭和有机硫、氮化合物的中毒使催化剂暂时失活,而重金属中毒使催化剂永久失活。探讨了在实验室利用马弗炉焙烧法对催化剂进行再生的过程,并由此提出了再生温度是影响催化剂烧炭、烧硫、烧氮过程以及再生后催化剂性能的主要因素。     

常温COS水解催化剂的失活与再生

对常温COS水解催化剂的失活与再生进行了研究。采用XRD、压汞、微反 -色谱等多种物理测试方法对失活催化剂进行表征 ,结果表明 ,导致催化剂失活的原因主要是硫沉积使催化剂孔道堵塞 ,影响了内扩散。失活催化剂经5 5 0℃焙烧、浸渍再生剂再生 ,其活性可以恢复到新鲜催化剂的 90 %以上     

非均相催化剂失活机理分析

非均相催化剂失活是石油化工催化过程中普遍存在的现象及问题,通常是因为催化剂表面被其它物质覆盖,催化位点失活而导致的。文中针对流化催化裂化（FCC）、加氢处理（HDT）和催化重整3个反应工艺,综述了其催化剂失活机理,通过分析催化剂失活原因,认为中毒、结垢、烧结、化学降解以及机械磨损等因素造成催化剂不同程度失活。FCC反应过程中生成的焦炭沉积在催化剂表面是催化重整催化剂失活的主要原因,而催化剂酸性位失活是典型的中毒失活。HDT过程中产生的H2S是导致催化剂中毒失活的主要原因,并因金属和焦炭对催化剂多孔结构的堵塞,催化剂活性会在反应初期大幅下降。     

乙苯装置催化剂快速失活问题分析与对策

近年来,有些催化裂化干气(催化干气)制乙苯装置陆续出现了烷基化催化剂快速失活的问题,影响了装置的正常生产和炼油厂的经济效益。催化干气来自上游催化裂化装置,经脱硫后送至乙苯装置,其组成中含有氨、有机胺、有机氧化物等杂质,上游装置操作调整和波动将会引起杂质含量变化。烷基化催化剂是酸性催化剂,氨和有机胺会使催化剂快速失活。根据调研分析,引起催化剂失活的主要原因是原料催化干气中携带的氨和有机胺含量超过了催化剂允许的值。根据调研情况提出了平稳操作、原料干气脱液、调整水洗设计等措施来控制进料中氨和有机胺的质量分数不超过5μg/g,防止催化剂快速失活,使烷基化催化剂活性能满足装置长周期稳定运行。     

铜基甲醇催化剂失活因素及解决措施研究进展

铜基催化剂是甲醇合成反应中最为普遍使用的催化剂。介绍了铜基催化剂失活原因,包括烧结失活、中毒失活等,结果发现烧结是铜基催化剂失活的主要原因,这是由于催化剂的烧结容易诱导活性中心铜粒子团聚长大而导致有效活性位急剧减少,从而导致催化剂稳定性急剧下降。此外,还介绍了提高催化剂稳定性目前提出的主要解决办法,主要包括加入助剂、形成合金、优化金属与载体之间相互作用、最大化粒子间距离、限域作用等。     

催化裂化催化剂水热失活动力学模型

考虑裂化催化剂水热失活过程伴随着其中沸石的超稳化过程，经数学推导，建立了对应不同自抑制函数的催化剂水热失活失活动力学模型方程。利用裂化催化剂水热失活试验数据进行参数估值，建立了关联老化温度、时间和水蒸气分压的催化剂水热失活动力学模型。统计检验结果表明，二级自抑制的一级水热失活模型能很好地模拟试验数据，是较理想的水热失活动力学模型。模型预测结果表明，裂化催化剂活性和微反活性均随着老化时间的延长先快速下降，然后缓慢下降，特别是处于高的水热老化温度下为甚；水蒸气分压越高，催化剂活性和微反活性下降 幅度越大。     

甲苯与甲醇侧链烷基化合成苯乙烯KX催化剂失活现象的研究

考察了甲苯、甲醇侧链烷基化反应KX催化剂的稳定性及失活现象。并采用XRD、N2物理吸附、DTG、SEM、NH3-TPD、CO2-TPD和ICP等方法对反应前后的催化剂进行了表征。结果表明,反应前后活性位变化和积炭不明显,对催化剂失活影响很小。随着反应时间延长,反应过程中产生大量的水导致分子筛骨架脱铝,晶体结构被严重破坏,这是催化剂失活的主要原因。增强催化剂骨架的水热稳定性是解决催化剂失活问题的关键。     

第五讲 催化剂中毒

所谓“中毒”,就其本质而言是指反应混合物中所含杂质和毒物通过可逆或不可逆的强化学吸附而占据了催化剂活性位所导致的催化剂失活现象。催化剂对毒物的可逆吸附是暂时中毒,而不可逆吸附是永久中毒。