Heute werden in der chemischen Industrie 90% Katalysatorprozesse eingesetzt, die die Reaktionsgeschwindigkeit und die Selektivit\u00e4t in der Produktion erh\u00f6hen. Mit zunehmender Dauer der industriellen Produktion wird der Katalysator deaktiviert, was zu einer Verringerung der katalytischen Reaktionsgeschwindigkeit f\u00fchrt. Der Redakteur erkl\u00e4rt Ihnen, wie Sie die Aktivit\u00e4t des deaktivierten Katalysators regenerieren k\u00f6nnen, um bessere wirtschaftliche und \u00f6kologische Vorteile zu erzielen.<\/p>\n\n\n\n
Katalysatordeaktivierung ist ein Ph\u00e4nomen, bei dem die Umsatzrate einer katalytischen Reaktion, die unter konstanten Reaktionsbedingungen durchgef\u00fchrt wird, mit der Zeit abnimmt. Der Prozess der Katalysatordeaktivierung wird in drei Arten unterteilt: chemisch, thermisch und mechanisch.<\/p>\n\n\n\n
Ursache Ergebnis<\/p>\n\n\n\n
Verkokung (Verkokungsfl\u00e4che) wird reduziert, Verstopfung<\/p>\n\n\n\n
Metallkontamination Verkleinerte Oberfl\u00e4che und geringere katalytische Aktivit\u00e4t<\/p>\n\n\n\n
Adsorption von Giften, Reduktion der aktiven Seite<\/p>\n\n\n\n
Ursache Ergebnis<\/p>\n\n\n\n
Partikelbruch Kanalisierung und Verstopfung des Katalysatorbetts<\/p>\n\n\n\n
Verkleinerte Oberfl\u00e4che<\/p>\n\n\n\n
Bei der Regeneration von Industriekatalysatoren gilt die allgemeine Regel, dass die Aktivit\u00e4t bei jeder Regeneration geringer ist als die urspr\u00fcngliche Aktivit\u00e4t. Die Betriebstemperatur des regenerierten Katalysators ist wesentlich h\u00f6her als die vor der Regeneration. Au\u00dferdem kann der deaktivierte Katalysator nicht h\u00e4ufig und endlos wiederholt werden. Die Regenerierung muss irgendwann ersetzt werden.<\/p>\n\n\n\n
W\u00e4hrend der Verwendung des Katalysators wird die Aktivit\u00e4t des Katalysators durch die allm\u00e4hliche Bildung von Kohlenstoffablagerungen auf der Oberfl\u00e4che verringert.<\/p>\n\n\n\n
Die Verbrennung von Holzkohle (Luft + Wasserdampf) wird \u00fcblicherweise in industriellen Katalysatoren nach der Deaktivierung von Koksablagerungen verwendet.<\/p>\n\n\n\n
Durch Oxidation der kohlenstoffhaltigen Ablagerungen in den Katalysatorporen zu Kohlenmonoxid und Kohlendioxid kann die katalytische Aktivit\u00e4t wiederhergestellt werden.<\/p>\n\n\n\n
Bei der Purge-Methode verstopfen die organischen Nebenprodukte der Kohlenstoffabscheidung, mechanischer Staub und weniger schwerwiegende Verunreinigungen die Poren des Katalysators oder bedecken die aktiven Zentren der Katalysatoroberfl\u00e4che und k\u00f6nnen durch die Purge-Methode in situ entfernt werden.<\/p>\n\n\n\n
Fragen, die w\u00e4hrend der Aufbereitung zu beachten sind:<\/p>\n\n\n\n
Die Regenerationstemperatur und -zeit sind so eingestellt, dass der Katalysator nicht versintert; der Regenerationszyklus h\u00e4ngt von der Verkokungsrate ab.<\/p>\n\n\n\n
Die Quellen der Metallverschmutzung sind Metallverbindungen in direkt verfl\u00fcssigtem Roh\u00f6l oder Kohle, Metallporphyrinkomplexe oder Nichtporphyrinverbindungen, haupts\u00e4chlich V, Ni, Fe, Cu, Ca, Mg, Na, K usw.<\/p>\n\n\n\n
Vor der Regeneration des Katalysators<\/p>\n\n\n\n
Nach der Regeneration des Katalysators<\/p>\n\n\n\n
Vorbeugende Ma\u00dfnahmen: chemische Verfahren oder Adsorptionsverfahren zur Entfernung von Porphyrin in Rohstoffen, Zugabe von Zusatzstoffen (Antimonverbindungen), Bildung von Legierungen mit Metallverunreinigungen, um diese zu passivieren.<\/p>\n\n\n\n
Eine geringe Menge an Verunreinigungen in der Fl\u00fcssigkeit, mit der der Katalysator in Ber\u00fchrung kommt, wird an der Aktivit\u00e4t des Katalysators adsorbiert, und die Aktivit\u00e4t des Katalysators wird erheblich reduziert oder verschwindet sogar.<\/p>\n\n\n\n
Vergiftungen werden unterteilt in: reversible Vergiftungen, erneuerbare, vor\u00fcbergehende Vergiftungen;<\/p>\n\n\n\n
Vorbeugende Ma\u00dfnahmen: Entfernen Sie Gifte, bevor Sie den Reaktionsbereich betreten.<\/p>\n\n\n\n
Die Sinterung des Katalysators ist ein Ph\u00e4nomen, bei dem sich die Kristallitgr\u00f6\u00dfe allm\u00e4hlich vergr\u00f6\u00dfert oder die Prim\u00e4rteilchen w\u00e4hrend des Nutzungsprozesses anwachsen.<\/p>\n\n\n\n
Vorbeugende Ma\u00dfnahmen: Auswahl der Betriebsbedingungen Die Arbeitstemperatur ist niedriger als die Tammann-Temperatur, normalerweise 0,5 Tm. Auswahl des Tr\u00e4gers: Ni\/Cr2O3-Katalysator Ni\/Cr2O3-Al2O3-Struktur, Zusatz von Hilfsmitteln (Separator).<\/p>\n\n\n\n
Regenerationsverfahren: Nachdem das gro\u00dfk\u00f6rnige Metall durch Sauerstoff oxidiert wurde, wird es durch H2 reduziert.<\/p>\n\n\n\n
F\u00fcnf, Anwendungsbeispiele<\/p>\n\n\n\n
Regeneration von Edelmetallkatalysatoren:<\/p>\n\n\n\n
\u2460Regenerierung von platinoxidierten Fluoridkatalysatoren, wie sie in der Regel von Erd\u00f6lunternehmen verwendet werden, Deaktivierung ist haupts\u00e4chlich auf \u00fcberm\u00e4\u00dfigen Kohlenstoff auf der Oberfl\u00e4che des Katalysators zur\u00fcckzuf\u00fchren.<\/p>\n\n\n\n
L\u00f6sung: Wirbelschichtkohleverbrennungsmethode, der Katalysator wird in nat\u00fcrlicher Luft in einer Wirbelschicht 3-4 Mal hin und her gebrannt, die Temperatur \u00e4ndert sich allm\u00e4hlich von niedrig zu hoch, und die H\u00f6chsttemperatur \u00fcberschreitet nicht 450\u2103; Stickstoff-Festbettkohleverbrennungsmethode, fixiert in der Auswahl Im Bett wird Stickstoff zur Luft hinzugef\u00fcgt, und langsame Verkohlungs- und Entkokungsaktivit\u00e4ten werden bei einer Temperatur im Bereich von 255-455\u00b0C durchgef\u00fchrt.<\/p>\n\n\n\n
Einschl\u00e4gige Forschungsarbeiten in den Vereinigten Staaten zeigen, dass bei Katalysatoren, die mit Sauerstoff in Ber\u00fchrung kommen, die Kohlenstoffablagerungen auf der Oberfl\u00e4che des Katalysators nach dem Prinzip der Sauerstoffoxidation entfernt werden und eine Gasreduktion erfolgt.<\/p>\n\n\n\n
Der edelmetallhaltige Zeolith-Katalysator weist \u00fcberm\u00e4\u00dfige kohlenstoffhaltige Ablagerungen auf der Oberfl\u00e4che auf. Die \u00fcbliche Methode zur Beseitigung von Giften auf der Katalysatoroberfl\u00e4che besteht darin, das Metall neu zu dispergieren, um sicherzustellen, dass die Aktivit\u00e4t des Katalysators wiederhergestellt wird.<\/p>\n\n\n\n
\u2463 Verfahren zur Reaktivierung eines schwefelvergifteten zeolithhaltigen Katalysators: Der regenerierte Katalysator wird mit einer w\u00e4ssrigen L\u00f6sung einer Br\u00f6nsted-S\u00e4ure-Verbindung in Kontakt gebracht, und die angesammelten Edelmetalle werden dispergiert. Wenn eine S\u00e4urebehandlung durchgef\u00fchrt wird, ist eine Oxidationsmethode anzuwenden, um den Dispersionsgrad der Edelmetalle zu verbessern.<\/p>\n\n\n\n
\u2464 Regeneration von Kohlenstofftr\u00e4ger-Edelmetallkatalysatoren. Er wird in der Regel im Prozess der Zugabe von Blau zu Essigs\u00e4ure und Sauerstoff zur Synthese von Vinylacetat verwendet. Die allgemeine Behandlungsmethode ist das Waschen mit Lauge und das mehrfache Waschen. Bei der Mehrfachw\u00e4sche wird der Katalysator in hei\u00dfem Wasser bei 260-300\u2103 gewaschen. Nach dem Waschen mit verd\u00fcnnter Lauge m\u00fcssen der Katalysator und die Konzentration 13% betragen. Kontakt mit -30% Lauge, halten Sie die Temperatur im Bereich von 3-100\u2103, und die Kontaktzeit betr\u00e4gt 1-10 Stunden. Dadurch wird nicht nur der Katalysator vollst\u00e4ndig wiederhergestellt, sondern auch die Lebensdauer des Katalysators verl\u00e4ngert.<\/p>\n\n\n\n
Regeneration von Nicht-Edelmetall-Katalysatoren:<\/p>\n\n\n\n
Ca-Vergiftung, Erh\u00f6hung des Katalysatorersatzes, Verst\u00e4rkung der Wirkung der elektrischen Entsalzung bei Normaldruck, Einspritzen eines Entkalkungsmittels und Verwendung eines \u00f6ll\u00f6slichen Demulgators;<\/p>\n\n\n\n
V-Vergiftung zu vermeiden, die Menge des Katalysatorersatzes zu erh\u00f6hen, durch ein besseres Ausgleichsmittel oder magnetisches Trennmittel zu ersetzen und Ni- und V-Bimetall-Passivatoren zu verwenden;<\/p>\n\n\n\n
Katalysatoren der Ni-Serie werden regeneriert. In der Anfangsphase der Regenerationsbehandlung m\u00fcssen bei dieser Art von Katalysatoren die sulfidierten Substanzen des Katalysators gereinigt werden, bevor der Reaktor verbrannt wird, und es muss auch das Rohr des Heizofens f\u00fcr die Entkokungsbehandlung verwendet werden. Die Ent\u00f6lung des Katalysators wird haupts\u00e4chlich durch klares \u00d6l ersetzt. Wie man damit umgeht.<\/p>\n\n\n\n
Zweitens: Wasserdampf-Luft-Regenerationstechnik. Diese Art der Regenerationstechnologie ist relativ einfach, das erzeugte Abgas hat keine Auswirkungen auf die nachgeschalteten Anlagen, und der Verschmutzungsgrad ist gering.<\/p>\n\n\n\n
\u2461 Regeneration von Vanadium-Katalysatoren. Der Regenerationsmechanismus von Katalysatoren auf Vanadiumbasis besteht haupts\u00e4chlich darin, entionisiertes Wasser zu verwenden, um giftige Substanzen, die in Wasser gel\u00f6st werden k\u00f6nnen, direkt aufzul\u00f6sen und sie dann abzuwaschen. Durch die Behandlung mit Schwefels\u00e4ure k\u00f6nnen alle vergiftenden Alkalimetallelemente entfernt und gleichzeitig eine Sulfatierung des Katalysators erreicht werden.<\/p>\n\n\n\n
Der Regenerationsprozess des Katalysators auf Vanadiumbasis besteht darin, zun\u00e4chst die R\u00f6stmethode zu verwenden, um die Kohlenstoffablagerungen auf der Oberfl\u00e4che des Katalysators zu reinigen, der seine Aktivit\u00e4t verloren hat, und eine geeignetere Partikelgr\u00f6\u00dfe f\u00fcr die Anpassung auszuw\u00e4hlen und die aktive Gewebestruktur auf der Katalysatoroberfl\u00e4che effektiv zu organisieren, und die Impr\u00e4gnierung zu verwenden, um die aktiven Komponenten zu erg\u00e4nzen, und dann die Trommel f\u00fcr die Dehydrierung, Trocknung, Trocknungsaktivierung und andere Behandlungen zu verwenden.<\/p>\n\n\n\n
\u2462 Regeneration von Katalysatoren auf Co-Basis. Der Preis von Co ist relativ hoch, und die Regenerationstechnologie ist komplizierter. W\u00e4hrend des Betriebs des Katalysators auf Co-Basis verliert der Katalysator seine Aktivit\u00e4t, da sich mehr Kohlenstoff auf der Oberfl\u00e4che des Katalysators ablagert. Bei dieser Art von Katalysator kann die Aktivit\u00e4t des Katalysators durch In-situ-Technologie wieder auf ein normales Niveau gebracht werden, aber w\u00e4hrend des Regenerationsprozesses ist es einfacher, die Leistung des Katalysators zu ver\u00e4ndern.<\/p>\n\n\n\n
Au\u00dferdem nehmen mit steigender Temperatur und H\u00f6he des Hydrotreating-Katalysators die freiliegenden Mo2+-Ionen zu und die Co2+-Ionen entsprechend ab. Die Regenerationsbehandlung wird bei einer hohen Temperatur von \u00fcber 400\u00b0C durchgef\u00fchrt. Das Vorhandensein von Wasser beeintr\u00e4chtigt die Funktion des Katalysators bis zu einem gewissen Grad, und die Leistung der Hydrierungsumwandlung und der Hydrierungsaktivierung wird verringert.<\/p>\n\n\n\n
Sechs, einige Vorschl\u00e4ge zur Verhinderung der Deaktivierung des Katalysators<\/p>\n\n\n\n