Aujourd'hui, 90% de l'industrie chimique contient des proc\u00e9d\u00e9s catalytiques, qui augmentent la vitesse de r\u00e9action et la s\u00e9lectivit\u00e9 de la production. Avec l'augmentation du temps de production industrielle, le catalyseur est d\u00e9sactiv\u00e9, ce qui entra\u00eene une diminution de la vitesse de la r\u00e9action catalytique. L'\u00e9diteur vous explique comment r\u00e9g\u00e9n\u00e9rer l'activit\u00e9 du catalyseur d\u00e9sactiv\u00e9 afin d'obtenir de meilleurs r\u00e9sultats \u00e9conomiques et environnementaux.<\/p>\n\n\n\n
La d\u00e9sactivation du catalyseur est un ph\u00e9nom\u00e8ne dans lequel le taux de conversion d'une r\u00e9action catalytique effectu\u00e9e dans des conditions de r\u00e9action constantes diminue avec le temps. Le processus de d\u00e9sactivation du catalyseur est divis\u00e9 en trois types : chimique, thermique et m\u00e9canique.<\/p>\n\n\n\n
Cause r\u00e9sultat<\/p>\n\n\n\n
La surface de cok\u00e9faction (cok\u00e9faction) est r\u00e9duite, le colmatage est r\u00e9duit.<\/p>\n\n\n\n
Contamination m\u00e9tallique Surface r\u00e9duite et activit\u00e9 catalytique r\u00e9duite<\/p>\n\n\n\n
Adsorption des poisons, r\u00e9duction du site actif<\/p>\n\n\n\n
Cause r\u00e9sultat<\/p>\n\n\n\n
Rupture des particules Canalisation et blocage du lit du catalyseur<\/p>\n\n\n\n
Surface r\u00e9duite<\/p>\n\n\n\n
La r\u00e8gle g\u00e9n\u00e9rale de la r\u00e9g\u00e9n\u00e9ration des catalyseurs industriels est que chaque fois qu'ils sont r\u00e9g\u00e9n\u00e9r\u00e9s, leur activit\u00e9 est inf\u00e9rieure \u00e0 l'activit\u00e9 d'origine. La temp\u00e9rature de fonctionnement du catalyseur r\u00e9g\u00e9n\u00e9r\u00e9 est nettement plus \u00e9lev\u00e9e que celle avant la r\u00e9g\u00e9n\u00e9ration. En outre, il est impossible de r\u00e9p\u00e9ter fr\u00e9quemment et \u00e0 l'infini le catalyseur d\u00e9sactiv\u00e9. La r\u00e9g\u00e9n\u00e9ration devra \u00e9ventuellement \u00eatre remplac\u00e9e.<\/p>\n\n\n\n
Pendant l'utilisation du catalyseur, le processus de r\u00e9duction de l'activit\u00e9 du catalyseur est d\u00fb \u00e0 la formation progressive de d\u00e9p\u00f4ts de carbone \u00e0 la surface.<\/p>\n\n\n\n
La combustion du charbon de bois (air + vapeur d'eau) est couramment utilis\u00e9e dans les catalyseurs industriels apr\u00e8s la d\u00e9sactivation des d\u00e9p\u00f4ts de coke.<\/p>\n\n\n\n
L'oxydation des d\u00e9p\u00f4ts contenant du carbone dans les pores du catalyseur en monoxyde et dioxyde de carbone permet de restaurer l'activit\u00e9 catalytique.<\/p>\n\n\n\n
Dans la m\u00e9thode de purge, les sous-produits organiques du d\u00e9p\u00f4t de carbone, la poussi\u00e8re m\u00e9canique et les impuret\u00e9s peu importantes bloquent les pores du catalyseur ou couvrent les centres actifs de la surface du catalyseur, et peuvent \u00eatre \u00e9limin\u00e9s par la m\u00e9thode de purge in situ.<\/p>\n\n\n\n
Questions n\u00e9cessitant une attention particuli\u00e8re pendant la r\u00e9g\u00e9n\u00e9ration :<\/p>\n\n\n\n
La temp\u00e9rature et le temps de r\u00e9g\u00e9n\u00e9ration sont bien ajust\u00e9s pour emp\u00eacher le frittage du catalyseur ; le cycle de r\u00e9g\u00e9n\u00e9ration varie en fonction du taux d'accumulation de cok\u00e9faction.<\/p>\n\n\n\n
Les sources de pollution m\u00e9tallique sont les compos\u00e9s m\u00e9talliques pr\u00e9sents dans le p\u00e9trole brut ou le charbon directement liqu\u00e9fi\u00e9, les complexes de porphyrine m\u00e9tallique ou les compos\u00e9s non porphyriniques, principalement V, Ni, Fe, Cu, Ca, Mg, Na, K, etc.<\/p>\n\n\n\n
Avant la r\u00e9g\u00e9n\u00e9ration du catalyseur<\/p>\n\n\n\n
Apr\u00e8s r\u00e9g\u00e9n\u00e9ration du catalyseur<\/p>\n\n\n\n
M\u00e9thode de pr\u00e9vention : m\u00e9thode chimique ou m\u00e9thode d'adsorption pour \u00e9liminer la porphyrine dans les mati\u00e8res premi\u00e8res, ajout d'additifs (compos\u00e9s d'antimoine), formation d'alliages avec des impuret\u00e9s m\u00e9talliques pour les rendre passives.<\/p>\n\n\n\n
Une petite quantit\u00e9 d'impuret\u00e9s dans le fluide mis en contact avec le catalyseur est adsorb\u00e9e sur l'activit\u00e9 du catalyseur, et l'activit\u00e9 du catalyseur est consid\u00e9rablement r\u00e9duite, voire dispara\u00eet.<\/p>\n\n\n\n
Les intoxications sont divis\u00e9es en : intoxications r\u00e9versibles, renouvelables, temporaires ;<\/p>\n\n\n\n
Mesures de pr\u00e9vention : \u00e9liminer les poisons avant d'entrer dans la section de r\u00e9action.<\/p>\n\n\n\n
Le frittage du catalyseur est un ph\u00e9nom\u00e8ne dans lequel la taille des cristallites augmente progressivement ou les particules primaires se d\u00e9veloppent au cours du processus d'utilisation.<\/p>\n\n\n\n
Mesures de pr\u00e9vention : s\u00e9lection des conditions de fonctionnement La temp\u00e9rature de travail est inf\u00e9rieure \u00e0 la temp\u00e9rature de Tammann, g\u00e9n\u00e9ralement 0,5Tm. Choix du support : catalyseur Ni\/Cr2O3 structure Ni\/Cr2O3-Al2O3, ajout d'un agent auxiliaire (s\u00e9parateur).<\/p>\n\n\n\n
M\u00e9thode de r\u00e9g\u00e9n\u00e9ration : Apr\u00e8s que le m\u00e9tal \u00e0 gros grains a \u00e9t\u00e9 oxyd\u00e9 par l'oxyg\u00e8ne, il est r\u00e9duit par le H2.<\/p>\n\n\n\n
Cinq, exemples d'application<\/p>\n\n\n\n
R\u00e9g\u00e9n\u00e9ration d'un catalyseur \u00e0 base de m\u00e9taux pr\u00e9cieux :<\/p>\n\n\n\n
\u2460Reg\u00e9n\u00e9ration des catalyseurs de fluorure oxyd\u00e9s au platine, ces catalyseurs sont g\u00e9n\u00e9ralement utilis\u00e9s par les compagnies p\u00e9troli\u00e8res, la d\u00e9sactivation est principalement due \u00e0 un exc\u00e8s de carbone \u00e0 la surface du catalyseur.<\/p>\n\n\n\n
Solution : m\u00e9thode de combustion du charbon de bois en lit fluidis\u00e9, le catalyseur est br\u00fbl\u00e9 en va-et-vient dans l'air naturel dans un lit fluidis\u00e9 pendant 3-4 fois, la temp\u00e9rature passe progressivement de basse \u00e0 haute, et la temp\u00e9rature maximale ne d\u00e9passe pas 450\u2103 ; m\u00e9thode de combustion du charbon de bois en lit fixe \u00e0 l'azote, fix\u00e9 dans la s\u00e9lection Dans le lit, l'azote est ajout\u00e9 \u00e0 l'air, et les activit\u00e9s de carbonisation et de d\u00e9cok\u00e9faction lentes sont effectu\u00e9es \u00e0 une temp\u00e9rature comprise entre 255-455\u00b0C.<\/p>\n\n\n\n
\u2461Des recherches pertinentes men\u00e9es aux \u00c9tats-Unis montrent que pour les catalyseurs en contact avec l'oxyg\u00e8ne, les d\u00e9p\u00f4ts de carbone \u00e0 la surface du catalyseur sont \u00e9limin\u00e9s en utilisant le principe de l'oxydation de l'oxyg\u00e8ne, et la r\u00e9duction des gaz est utilis\u00e9e.<\/p>\n\n\n\n
\u2462Le catalyseur z\u00e9olithique contenant des m\u00e9taux nobles pr\u00e9sente un d\u00e9p\u00f4t excessif de s\u00e9diments carbon\u00e9s \u00e0 sa surface. La m\u00e9thode courante pour \u00e9liminer les poisons \u00e0 la surface du catalyseur consiste \u00e0 redisperser le m\u00e9tal pour s'assurer que l'activit\u00e9 du catalyseur est r\u00e9tablie.<\/p>\n\n\n\n
\u2463 M\u00e9thode de r\u00e9activation d'un catalyseur contenant de la z\u00e9olithe empoisonn\u00e9e par le soufre : mettre le catalyseur r\u00e9g\u00e9n\u00e9r\u00e9 en contact avec une solution aqueuse d'acide de Bronsted et disperser les m\u00e9taux pr\u00e9cieux accumul\u00e9s. En cas de traitement \u00e0 l'acide, utiliser une m\u00e9thode d'oxydation pour le traitement afin d'am\u00e9liorer le degr\u00e9 de dispersion des m\u00e9taux pr\u00e9cieux.<\/p>\n\n\n\n
\u2464 R\u00e9g\u00e9n\u00e9ration du catalyseur \u00e0 base de m\u00e9tal pr\u00e9cieux et de support de carbone. Il est g\u00e9n\u00e9ralement utilis\u00e9 dans le processus d'ajout de bleu \u00e0 l'acide ac\u00e9tique et \u00e0 l'oxyg\u00e8ne pour synth\u00e9tiser l'ac\u00e9tate de vinyle. La m\u00e9thode g\u00e9n\u00e9rale de traitement consiste \u00e0 utiliser le lavage \u00e0 la soude et les lavages multiples. La m\u00e9thode des lavages multiples consiste \u00e0 laver le catalyseur \u00e0 l'eau chaude \u00e0 260-300\u2103. Apr\u00e8s le lavage avec de la lessive dilu\u00e9e, le catalyseur et la concentration doivent \u00eatre 13%. Contact avec la lessive -30%, garder la temp\u00e9rature dans la gamme de 3-100\u2103, et le temps de contact est de 1-10 heures. Non seulement le catalyseur est compl\u00e8tement restaur\u00e9 \u00e0 son niveau d'origine, mais il prolonge \u00e9galement la dur\u00e9e de vie du catalyseur.<\/p>\n\n\n\n
R\u00e9g\u00e9n\u00e9ration des catalyseurs \u00e0 base de m\u00e9taux non pr\u00e9cieux :<\/p>\n\n\n\n
\u2460 Empoisonnement au Ca, augmenter la quantit\u00e9 de remplacement du catalyseur, renforcer l'effet du dessalement \u00e9lectrique \u00e0 pression normale, injecter de l'agent de d\u00e9calcification et utiliser un d\u00e9s\u00e9mulsifiant soluble dans l'huile ;<\/p>\n\n\n\n
V, augmenter la quantit\u00e9 de remplacement du catalyseur, le remplacer par un meilleur agent d'\u00e9quilibrage ou un agent de s\u00e9paration magn\u00e9tique, et utiliser des passivants bim\u00e9talliques Ni et V ;<\/p>\n\n\n\n
Les catalyseurs de la s\u00e9rie Ni sont r\u00e9g\u00e9n\u00e9r\u00e9s. Au d\u00e9but du traitement de r\u00e9g\u00e9n\u00e9ration, ce type de catalyseur doit nettoyer les substances sulfur\u00e9es du catalyseur avant que le r\u00e9acteur ne soit br\u00fbl\u00e9, et il doit \u00e9galement utiliser le tube du four de chauffage pour le traitement de d\u00e9cok\u00e9faction. Le d\u00e9shuilage du catalyseur est principalement remplac\u00e9 par de l'huile claire. Fa\u00e7on de traiter le probl\u00e8me.<\/p>\n\n\n\n
Deuxi\u00e8mement, la technologie de r\u00e9g\u00e9n\u00e9ration eau-vapeur-air. La m\u00e9thode d'exploitation de cette technologie de r\u00e9g\u00e9n\u00e9ration est relativement simple, les gaz d'\u00e9chappement produits n'ont aucun effet sur l'\u00e9quipement en aval et le degr\u00e9 de pollution est faible.<\/p>\n\n\n\n
\u2461 R\u00e9g\u00e9n\u00e9ration du catalyseur au vanadium. Le m\u00e9canisme de r\u00e9g\u00e9n\u00e9ration des catalyseurs \u00e0 base de vanadium consiste principalement \u00e0 utiliser de l'eau d\u00e9min\u00e9ralis\u00e9e pour dissoudre directement les substances toxiques qui peuvent \u00eatre dissoutes dans l'eau, puis \u00e0 les \u00e9liminer. L'utilisation de la m\u00e9thode de traitement par trempage dans l'acide sulfurique peut \u00e9liminer tous les \u00e9l\u00e9ments toxiques des m\u00e9taux alcalins et produire en m\u00eame temps une sulfatation sur le catalyseur.<\/p>\n\n\n\n
Le processus de r\u00e9g\u00e9n\u00e9ration du catalyseur \u00e0 base de vanadium consiste d'abord \u00e0 utiliser la m\u00e9thode de torr\u00e9faction pour nettoyer les d\u00e9p\u00f4ts de carbone \u00e0 la surface du catalyseur qui a perdu son activit\u00e9, et \u00e0 s\u00e9lectionner une taille de particule plus appropri\u00e9e pour l'appariement, et \u00e0 organiser efficacement la structure du tissu actif \u00e0 la surface du catalyseur, et \u00e0 utiliser l'impr\u00e9gnation pour ajouter les composants actifs, puis \u00e0 utiliser le tambour pour la d\u00e9shydratation, le s\u00e9chage, l'activation du s\u00e9chage et d'autres traitements.<\/p>\n\n\n\n
\u2462 R\u00e9g\u00e9n\u00e9ration des catalyseurs \u00e0 base de Co. Le prix du Co est relativement \u00e9lev\u00e9 et la technologie de r\u00e9g\u00e9n\u00e9ration est plus compliqu\u00e9e. Pendant le fonctionnement du catalyseur \u00e0 base de Co, le catalyseur perd son activit\u00e9 en raison de l'augmentation des d\u00e9p\u00f4ts de carbone \u00e0 la surface du catalyseur. Pour ce type de catalyseur, l'activit\u00e9 du catalyseur peut \u00eatre r\u00e9tablie \u00e0 un niveau normal gr\u00e2ce \u00e0 la technologie in situ, mais pendant le processus de r\u00e9g\u00e9n\u00e9ration, il est plus facile de modifier les performances du catalyseur.<\/p>\n\n\n\n
En outre, avec l'augmentation de la temp\u00e9rature et de la hauteur du catalyseur d'hydrotraitement, les ions Mo2+ expos\u00e9s augmentent et les ions Co2+ diminuent en cons\u00e9quence. Le traitement de r\u00e9g\u00e9n\u00e9ration est effectu\u00e9 \u00e0 une temp\u00e9rature \u00e9lev\u00e9e sup\u00e9rieure \u00e0 400\u00b0C. La pr\u00e9sence d'eau affectera la fonction du catalyseur dans une certaine mesure, et les performances de conversion et d'activation de l'hydrog\u00e9nation seront r\u00e9duites.<\/p>\n\n\n\n
Six, plusieurs suggestions pour \u00e9viter la d\u00e9sactivation du catalyseur<\/p>\n\n\n\n