工业催化考试周重点课件（河北科技大学）失活与再生.pptVIP

催化剂的失活与再生 第五章 催化剂的失活与再生 引 言 催化剂失活的原因 第一节、催化剂的失活 一、结焦 一、结焦 二、金属污染 三、中毒 三、中毒 一些非金属催化物对金属的毒性 金属催化剂的三类毒物 一些不饱和化合物对金属的中毒 2、固体酸催化剂的中毒 石油中的含氮化合物类型 3、毒物的结构和性质对其毒性的影响 3、毒物的结构和性质对其毒性的影响 3、毒物的结构和性质对其毒性的影响 4、选择性中毒 4、选择性中毒 四、烧结 Pt/Al2O3催化剂烧结（晶粒聚结）的过程 2、抗烧结性能的影响因素 水煤气变换反应催化剂的结构 3、烧结对催化活性的影响 五、其它原因 五、其它原因 Pt晶粒被SiO2的包埋 五、其它原因 五、其它原因 六、催化剂的再生和更换 第二节、催化剂的失活与再生实例 1、重整催化剂的失活 ?失活原因： 1、重整催化剂的失活 1、重整催化剂的失活 重整催化剂的失活 1、重整催化剂的失活 2、重整催化剂的再生 2、重整催化剂的再生 2、重整催化剂的再生 2、重整催化剂的再生 2、重整催化剂的再生 2、重整催化剂的再生 2、重整催化剂的再生 2、重整催化剂的再生 催化剂失活与再生 可再生的催化剂：多次烧焦再生使用。 不可继续使用或再生时，更换。 催化剂失活与再生 一、重整催化剂的失活与再生 工业重整催化剂：Pt-Re/?-Al2O3-Cl, Pt-Sn/?-Al2O3-Cl 含量：Pt 0.2~0.4% Re 0.3~0.5% Sn 0.2~0.5% Cl 1.0~1.5% Pt的作用：脱氢活性，主催化剂 Re和Sn：助催化剂 Cl的作用：提供酸性，异构化活性 1、重整催化剂的失活 积炭－催化剂表面积炭会覆盖和包埋催化剂的酸 中心和金属中心，从而使催化剂失活 氯的流失－氯的水解流失造成催化剂酸性下降， 酸中心损失 铂晶粒的聚结－造成金属表面积下降，表面金属 原子数下降，金属中心减少 中毒－有害物质与金属活性组分反应生成非催化 活性的物质 催化剂失活与再生 l?铂晶粒的聚结过程 ?微晶（原子簇）的表面扩散形成二维微晶簇 ?微晶堆砌形成三维粒子 ?晶体生成形成具有金属界面的微小金属颗粒 ?微小金属颗粒熔并、长大成为较大的金属颗粒 催化剂失活与再生 砷中毒，永久性中毒 砷对铂催化剂活性的影响 催化剂失活与再生 原因：As极易与Pt反应生成无法还原的Pt2As 硫化物，暂时性中毒 原因：Pt的硫化与还原是可逆反应 Re硫化可抑制过度的氢解反应 Pt-Re催化剂开工初期必须经过适度预硫化 催化剂失活与再生 氮化物，暂时性中毒 原因：氮化物造成氯的流失，破坏水－氯平衡 可以通过适当加氯恢复水－氯平衡 催化剂失活与再生 再生步骤： 烧焦－氧化去除催化剂表面的焦炭 氯化－通入有机氯化物，补充氯的损失，同时使 金属铂转化为氯化铂，便于铂的再分散 氧化（更新）－使铂转化为氧化物，便于铂的固 载化与分散 还原 －通氢气还原，使铂还原为金属态， 恢复活性 催化剂失活与再生 烧焦 烧炭温度与时间的关系 注意：烧焦温度一般控制在540?C 通过控制通入气体中的氧含量来实现 催化剂失活与再生 烧焦 烧炭温度与比表面、强度的关系 催化剂失活与再生 烧焦 烧炭时间与比表面、强度的关系 催化剂失活与再生 l氯化更新 水/氯比对分散度的影响 催化剂失活与再生 * 工业催化 多媒体讲义 催化剂的失活原因 结焦 金属污染 中毒 烧结 相转变和相分离 活性组份的包埋与挥发 颗粒破碎与结污 催化剂的失活与再生实例 催化剂失活与再生 在催化剂使用过程中反应活性（转化率）随运转时间而下降的现象称为催化剂失活（deactivation)或衰变（decay)。 催化剂失活与再生 失活 失活原因： 很多，各式各样 三个方面：化学的原因 受热（高温） 机械的原因 催化剂失活与再生 催化剂床层沟流，堵塞 表面积减少 颗粒破碎 结污 机