固体催化剂的失活与再生【共48张PPT】.pptVIP

当催化剂已使用到其寿命必须进行更换的时候，在惰性气★反应器床层和催化剂几何尺寸也会影响结焦。X=———————————————×%产物的摩尔数加氢精制催化剂的失活分析硫加入到镍或钌催化剂中，由于表面原子结构的改变而避免了结焦反应温度在该金属的Tammann温度下，将显著减少其烧结速率。但人们可以设法尽量降低失活速率，力争行长催化剂的使用周期和寿命。应器死空间也能产生一定的效果。2不同种类催化剂中毒分析2．造成失活的因素Huttingtemperature(2)晶粒迁移的聚集判断起决定性作用的失活原因是哪一种(或几种)，并通过研究它的失活镍粒子脱离表面，并表成碳化物柱，镍处于碳化4．反应机理：●气相中的结焦：★按自由基聚合反应或缩合反应进行，生成高聚物。★按自由基加成反应进行。★对于带烷基芳烃，经自由基闭环反应，形成多环产物。●表面结焦：它是在无催化活性的表面上形成焦炭的过程，是气相生成焦油和烟炱的延伸。非催化表面起着收集凝固焦油和烟炱的作用，促使这些物质浓缩，从而发生进一步的非催化反应。5．与催化结焦的对比：★程度上：如果将气相烟炱生成、焦油生成以及催化结焦对催化剂失活的影响进行比较，那么它们造成催化剂失活的可能性大小顺序为：烟炱生成焦油生成催化结焦★条件上：催化结焦的反应温度要低于非催化结焦，所以，在通常反应条件下，催化结焦是导致催化剂失活的主要因素。三．催化结焦：1．氧化物上的结焦：●机理：★烯烃混合聚合反应★芳烃双分子偶联反应★烷基芳烃单分子芳构化★芳烃的多烷基反应●主要影响因素：★孔结构★铝含量★反应温度2．金属催化剂上的结焦：●机理：金属催化剂上的结焦比氧化物催化剂上结焦要复杂些。根据镍催化剂上结焦机理的研究，提出如下反应机理：（1）碳氢化合物吸附在镍表面上，发生分解，生成碳原子或含碳原子团。（2）它们可能留在表面上将金属包埋，导致催化剂失活，也可能溶解在镍中，通过扩散迁移到生长中心上(例如晶粒边缘)。第一章．概述§1.1有关催化剂方面的一些基本内容回顾：1．催化剂的定义、性能2．催化剂的分类3．催化剂的组成4．催化剂的特性描述5．影响催化剂性能的因素§1.2失活的基本特征1．失活的定义2．造成失活的因素3．失活的分类4．研究失活的意义§1.1有关催化剂方面的一些基本内容回顾1．催化剂的定义、性能定义：催化剂是一种能够改变化学反应速度，而它本身不成为反应的最终产物的物质。说明点：性能表述：活性：是指催化剂转化反应物的能力。通常选择某一反应物为基准，以此反应物的转化率来表示其活性：反应了的摩尔数X=———————————————×%通过催化剂床层反应物的摩尔数还有一些其它的表示方法，如也可采用比活性来表示催化剂的活性、以反应的速率来表示活性等等，不过，工业中常用的是以转化率来表示其活性的，而且，这种表示方法使用起来简单、方便。选择性：催化剂的选择性是指反应物转化为目的产物的能力。换句话说，它是指目的产物占某一反应物反应掉的总量的%。产物的摩尔数S=———————————————×%反应了的反应物的摩尔数寿命：催化剂的寿命是指满足活性和选择性的条件下催化剂使用时间的长短。这通常是通过催化剂在反应器中连续运转过程中来观察其活性和选择性随时间而变化的数据中得到的。2．催化剂的分类3．催化剂的组成与结构按反应分类：按原理分类：按组成分类：组成：结构：4．影响催化剂性能的因素比表面孔结构晶粒度活性中心数目和分布§1.2失活的基本特征1．失活的定义所谓催化剂的失活是一个过程，它是指催化剂在使用过程中其活性或选择性随时间逐渐下降的现象。2．造成失活的因素主要有中毒、烧结、积炭以及由于外力作用使催化剂的强度变差、结构受到机械损伤（即催化剂的粉碎）等。3．研究失活的意义分析失活，避免可能造成失活的因素。（如原料净化、控制反应温度等）。（或对工艺过程的参数进行改进）促进现有催化剂的改进。分