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        催化劑為什么會中毒?

        發布時間:2018-01-02 10:33:12 瀏覽次數:1109次

        反應原料中含有的微量雜質使催化劑的活性、選擇性明顯下降或喪失的現象。中毒現象的本質是微量雜質和催化劑活性中心的某種化學作用,形成沒有活性的物質。在氣固多相催化反應中形成的是吸附絡合物。一類是如果毒物與活性組分作用較弱,可用簡單方法使活性恢復,稱為可逆中毒或暫時中毒。另一類為不可逆中毒,不可能用簡單方法恢復活性。為了降低副反應的活性,有時需要使催化劑選擇中毒。


        相關影響

        毒物是各式各樣的,對同一催化劑,只有聯系到它所催化的反應,才能清楚地指明什么物質是毒物.也就是說,毒物不僅針對催化劑,而且是針對這個催化劑所催化的反應來說的。催化劑在活性穩定期間往往會因接觸少量雜質而使活性顯著下降,這種現象稱為催化劑中毒。使催化劑喪失催化作用的物質,稱為催化劑的毒物。若消除中毒因素后,活性仍能恢復,稱為暫時性中毒,否則稱為永久性中毒。一些催化劑在一些反應中的毒物,其中有些是暫時性毒物,有些是永久性毒物。例如合成氨中用的鐵系催化劑,水和氧是毒物,當這種中毒現象發生時,可以用還原或加熱的方法,使催化劑重新活化,這種中毒是暫時性中毒,或稱可逆中毒;而硫或磷的化合物對于這個催化劑和這個反應也是毒物,當由它們引起中毒時,催化劑就很難重新活化,這是永久性中毒,或稱不可逆中毒。后面一種中毒,是可以防止的。再如石油化工行業中的催化重整、催化加氫都要使用催化劑(如Pt、Ni等),而原料油品中往往含有微量硫、氮化合物會使催化劑中毒,給煉化過程帶來很大影響;同時,重整、加氫使用的催化劑較為昂貴,也會造成一定的經濟損失,因此對油品進行脫硫、脫氮等處理十分重要。中毒不僅影響催化劑的活性,造成催化劑的活性下降,也影響催化劑的選擇性。中毒是在化工生產中使用催化劑時經常遇到的實際問題,但我們了解得還不十分清楚。至于怎樣防止中毒和解毒,要通過實踐來加以解決。


        中毒原因

        原因之一:“陽離子”中毒1、陽離子的組成:C4原料中的金屬離子和堿性氮化物、氨氣有機胺。2、陽離子的來源:①上游原料水洗不徹底而帶來的鈉離子、鈣離子;②設備管道或閥門所產生的可溶性的鐵離子、鉻離子;③FCC分子篩中的微量鋁離子和硅離子;④C4中的氨、甲胺等堿性化合物也屬于陽離子的范疇。3、中毒原理和形式:這些陽離子和催化劑中的SO3OH產生離子交換而使催化劑“中毒”。反應式如下:SO3OH+M+(Na+、Ca2+、Fe3+、Cr4+、Al4+、NH4+、CH3NH2+……)中毒形式:“一層一層”地中毒,即:先接觸物料的先中毒,后接觸物料暫不中毒。原因之二:可水解的腈類和酰胺類物質中毒①在催化裂化中,C4、C5原料通常含有乙腈、丙腈。②蒸氣裂解C4料原中,偶爾會帶有上游的丁二烯之抽提用的DMF.原因之三:新型水處理藥劑催化劑孔道堵塞,使催化劑失活。原因之四:催化基團脫落,使催化劑失活。新型水處理藥劑催化劑最高耐溫120℃,但長時間在此溫度下運行,催化劑的磺化基團會從結構骨架上脫落下來,而流入液相中,從而造成催化劑失活。



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