Saat ini 90% industri kimia mengandung proses katalis, yang meningkatkan laju reaksi dan selektivitas dalam produksi. Dengan bertambahnya waktu produksi industri, katalis akan dinonaktifkan, yang merupakan penurunan laju reaksi katalitik. Editor memberi tahu Anda cara meregenerasi aktivitas katalis yang dinonaktifkan untuk menghasilkan manfaat ekonomi dan lingkungan yang lebih baik.

Penonaktifan katalis adalah fenomena di mana laju konversi reaksi katalitik yang dilakukan dalam kondisi reaksi konstan menurun seiring waktu. Proses penonaktifan katalis dibagi menjadi tiga jenis: kimiawi, termal, dan mekanis.

1. Inaktivasi kimiawi

Penyebab hasil

Area permukaan kokas (kokas) berkurang, tersumbat

Kontaminasi logam Berkurangnya luas permukaan dan berkurangnya aktivitas katalitik

Adsorpsi racun, pengurangan situs aktif

2. Inaktivasi panas
3. Inaktivasi mekanis

Penyebab hasil

Kerusakan partikel Penyaluran dan penyumbatan unggun katalis

Luas permukaan berkurang

4. Regenerasi katalis

Aturan umum regenerasi katalis industri adalah bahwa setiap kali diregenerasi, aktivitasnya akan lebih rendah dari aktivitas aslinya. Suhu operasi katalis yang diregenerasi secara signifikan lebih tinggi daripada suhu sebelum regenerasi. Selain itu, katalis yang dinonaktifkan tidak mungkin diulang secara terus menerus tanpa henti. Regenerasi pada akhirnya perlu diganti.

1. Regenerasi setelah penonaktifan kokas (coking):

Selama penggunaan katalis, proses mengurangi aktivitas katalis karena pembentukan endapan karbon secara bertahap di permukaan.

Pembakaran arang (udara + uap air) biasanya digunakan dalam katalis industri setelah penonaktifan endapan kokas

Dengan mengoksidasi endapan yang mengandung karbon dalam pori-pori katalis menjadi karbon monoksida dan karbon dioksida, aktivitas katalitik dapat dipulihkan.

Dalam metode pembersihan, produk sampingan organik dari endapan karbon, debu mekanis dan kotoran yang tidak terlalu serius, menghalangi pori-pori katalis atau menutupi pusat aktif permukaan katalis, dan dapat dihilangkan dengan metode pembersihan in situ.

Hal-hal yang perlu diperhatikan selama regenerasi:

Suhu dan waktu regenerasi disesuaikan dengan baik untuk mencegah katalis dari sintering; siklus regenerasi bervariasi dengan tingkat akumulasi kokas.

2. Inaktivasi dan regenerasi polusi logam

Sumber polusi logam adalah senyawa logam dalam minyak mentah atau batu bara yang dicairkan secara langsung, kompleks logam porfirin atau senyawa non-porfirin, terutama V, Ni, Fe, Cu, Ca, Mg, Na, K, dll.

Sebelum regenerasi katalis

Setelah regenerasi katalis

Metode pencegahan: metode kimia atau metode adsorpsi untuk menghilangkan porfirin dalam bahan baku, menambahkan aditif (senyawa antimon), membentuk paduan dengan pengotor logam untuk memasifkannya.

3. Inaktivasi dan regenerasi keracunan

Sejumlah kecil pengotor dalam fluida yang dikontakkan oleh katalis teradsorpsi pada aktivitas katalis, dan aktivitas katalis berkurang secara signifikan atau bahkan hilang.

Keracunan dibagi menjadi: keracunan yang dapat dipulihkan, keracunan yang dapat diperbaharui, dan keracunan sementara;

Langkah-langkah pencegahan: buang racun sebelum memasuki bagian reaksi.

4. Regenerasi setelah penonaktifan sintering

Sintering katalis adalah fenomena di mana ukuran kristalit secara bertahap meningkat atau partikel primer tumbuh selama proses penggunaan.

Tindakan pencegahan: pemilihan kondisi pengoperasian Suhu kerja lebih rendah daripada suhu Tammann, biasanya 0,5Tm. Pemilihan pembawa: Katalis Ni / Cr2O3 Struktur katalis Ni / Cr2O3-Al2O3, menambahkan zat pembantu (pemisah).

Metode regenerasi: Setelah logam berbutir besar dioksidasi oleh oksigen, logam tersebut direduksi oleh H2.

Lima, contoh aplikasi

Regenerasi katalis logam mulia:

(1)Regenerasi katalis fluorida teroksidasi platina, katalis semacam itu biasanya digunakan oleh perusahaan perminyakan, penonaktifan terutama disebabkan oleh karbon yang berlebihan pada permukaan katalis.

Solusi: metode pembakaran arang unggun terfluidisasi, katalis dibakar bolak-balik di udara alami dalam unggun fluida selama 3-4 kali, suhu secara bertahap berubah dari rendah ke tinggi, dan suhu maksimum tidak melebihi 450; metode pembakaran arang unggun tetap nitrogen, ditetapkan dalam pemilihan Di unggun, nitrogen ditambahkan ke udara, dan aktivitas pengarangan dan pengasapan yang lambat dilakukan pada suhu di kisaran 255-455 ° C.

②Penelitian yang relevan di Amerika Serikat menunjukkan bahwa untuk katalis yang bersentuhan dengan oksigen, endapan karbon di permukaan katalis dihilangkan dengan menggunakan prinsip oksidasi oksigen, dan reduksi gas digunakan.

Katalis zeolit yang mengandung logam mulia memiliki endapan karbon yang berlebihan di permukaannya. Metode umum untuk menghilangkan racun pada permukaan katalis adalah dengan melarutkan kembali logam untuk memastikan aktivitas katalis dipulihkan.

④ Metode untuk mengaktifkan kembali katalis yang mengandung zeolit yang diracuni belerang: hubungi katalis yang telah diregenerasi dengan larutan senyawa asam Bronsted, dan sebarkan logam mulia yang terkumpul. Jika pengolahan asam dilakukan, gunakan metode oksidasi untuk pengolahan guna meningkatkan tingkat dispersi logam mulia.

Regenerasi katalis logam mulia pembawa karbon. Biasanya digunakan dalam proses penambahan biru ke asam asetat dan oksigen untuk mensintesis vinil asetat. Metode perawatan umum adalah dengan menggunakan pencucian alkali dan beberapa kali pencucian. Metode pencucian berganda adalah mencuci katalis di bawah air panas pada suhu 260-300 ℃. Setelah dicuci dengan alkali encer, katalis dan konsentrasinya harus 13%. Kontak dengan alkali -30%, pertahankan suhu di kisaran 3-100 ℃, dan waktu kontak adalah 1-10 jam. Tidak hanya membuat katalis benar-benar pulih ke tingkat aslinya, tetapi juga memperpanjang masa pakai katalis.

Regenerasi katalis logam tidak mulia:

① Keracunan Ca, meningkatkan jumlah penggantian katalis, meningkatkan efek desalinasi listrik pada tekanan normal, menyuntikkan zat dekalsifikasi, dan menggunakan demulsifier yang larut dalam minyak;

V keracunan, tingkatkan jumlah penggantian katalis, ganti dengan zat penyeimbang yang lebih baik atau zat pemisah magnetik, dan gunakan pasifator bimetal Ni dan V;

Katalis seri Ni diregenerasi. Pada tahap awal perawatan regenerasi, katalis semacam ini perlu membersihkan zat sulfida dari katalis sebelum reaktor dibakar, dan juga perlu menggunakan tabung tungku pemanas untuk perawatan decoking. Penghilangan katalis terutama digantikan oleh minyak bening. Cara untuk mengatasinya.

Kedua, teknologi regenerasi uap air-udara. Metode operasi teknologi regenerasi semacam ini relatif sederhana, gas buang yang dihasilkan tidak berpengaruh pada peralatan hilir, dan tingkat polusinya rendah.

Regenerasi katalis vanadium. Mekanisme regenerasi katalis berbasis vanadium terutama menggunakan perendaman air deionisasi untuk secara langsung melarutkan zat-zat keracunan yang dapat dilarutkan dalam air dan kemudian mencucinya. Menggunakan metode perawatan perendaman asam sulfat dapat menghilangkan semua elemen keracunan logam alkali dan pada saat yang sama menghasilkan sulfasi pada katalis.

Proses regenerasi katalis berbasis vanadium adalah pertama-tama menggunakan metode pemanggangan untuk membersihkan endapan karbon pada permukaan katalis yang telah kehilangan aktivitasnya, dan memilih ukuran partikel yang lebih sesuai untuk pencocokan, dan secara efektif mengatur struktur jaringan aktif pada permukaan katalis, dan menggunakan impregnasi untuk menambah Tambahkan komponen aktif, lalu gunakan drum untuk dehidrasi, pengeringan, aktivasi pengeringan, dan perawatan lainnya.

Regenerasi katalis berbasis Co. Harga Co relatif tinggi, dan teknologi regenerasinya lebih rumit. Selama pengoperasian katalis berbasis Co, katalis kehilangan aktivitasnya karena lebih banyak endapan karbon pada permukaan katalis. Untuk jenis katalis ini, aktivitas katalis dapat dikembalikan ke tingkat normal melalui teknologi in-situ, tetapi selama proses regenerasi, lebih mudah menyebabkan kinerja katalis berubah.

Selain itu, dengan tingginya suhu dan ketinggian katalis hydrotreating, ion Mo2+ yang terpapar akan meningkat, dan Co2+ akan menurun. Perlakuan regenerasi dilakukan pada suhu tinggi di atas 400°C. Keberadaan air akan mempengaruhi fungsi katalis sampai batas tertentu, dan kinerja konversi hidrogenasi dan aktivasi hidrogenasi akan berkurang.

Enam, beberapa saran untuk mencegah penonaktifan katalis

1. Memperkuat analisis dan implementasi bahan baku, dan secara teratur menganalisis kandungan pengotor.
2. Memperkuat manajemen bahan baku, memperhatikan analisis perubahan tangki, terutama minyak pengolahan sekunder.
3. Pilihlah agen desulfurisasi dan agen deklorinasi dengan hati-hati, pilihlah kromium molibdenum, dan cobalah untuk tidak memilih seng dan natrium.
4. Menurut karakteristik perangkat, pilih katalis secara wajar.
5. Memperkuat manajemen operasi dan pelatihan personil, serta meningkatkan tanggung jawab operator.
6. Kembangkan rencana dan tindakan yang sesuai dengan penyebab penonaktifan katalis yang berbeda.

Hubungi Kami Sekarang!

Jika Anda membutuhkan COA, MSDS atau TDS, silakan isi informasi kontak Anda di formulir di bawah ini, kami biasanya akan menghubungi Anda dalam waktu 24 jam. Anda juga bisa mengirim email kepada saya info@longchangchemical.com selama jam kerja (8:30 pagi hingga 6:00 sore UTC+8 Senin-Sabtu) atau gunakan obrolan langsung situs web untuk mendapatkan balasan secepatnya.

Artikel ini ditulis oleh Departemen Litbang Kimia Longchang. Jika Anda perlu menyalin dan mencetak ulang, harap sebutkan sumbernya.