Tegenwoordig bevat 90% van de chemische industrie katalyseprocessen die de reactiesnelheid en selectiviteit in de productie verhogen. Naarmate de industriële productietijd toeneemt, wordt de katalysator gedeactiveerd, waardoor de snelheid van de katalytische reactie afneemt. De editor vertelt je hoe je de activiteit van de gedeactiveerde katalysator kunt regenereren voor betere economische en milieuvoordelen.

Katalysatordeactivatie is een fenomeen waarbij de omzettingssnelheid van een katalytische reactie die onder constante reactieomstandigheden wordt uitgevoerd, afneemt met de tijd. Het deactiveringsproces van de katalysator wordt onderverdeeld in drie types: chemisch, thermisch en mechanisch.

1. Chemische inactivatie

Oorzaak resultaat

Coking (vercooksing) oppervlak wordt verminderd, verstopping

Metaalverontreiniging Verminderd oppervlak en verminderde katalytische activiteit

Gifadsorptie, actieve site reductie

2. Warmte-inactivatie
3. Mechanische inactivatie

Oorzaak resultaat

Deeltjesbreuk Kanalisatie en verstopping van katalysatorbed

Verminderd oppervlak

4. Katalysatorregeneratie

De algemene regel van industriële katalysatorregeneratie is dat de activiteit van elke geregenereerde katalysator lager zal zijn dan de oorspronkelijke activiteit. De bedrijfstemperatuur van de geregenereerde katalysator is aanzienlijk hoger dan die vóór de regeneratie. Bovendien is het onmogelijk om de gedeactiveerde katalysator vaak en eindeloos te herhalen. Regeneratie zal uiteindelijk moeten worden vervangen.

1. Regeneratie na coking (verkooksing) deactivering:

Tijdens het gebruik van de katalysator vermindert de activiteit van de katalysator door de geleidelijke vorming van koolstofafzettingen op het oppervlak.

Houtskoolverbranding (lucht + waterdamp) wordt vaak gebruikt in industriële katalysatoren na de deactivering van cokesafzettingen.

Door de koolstofhoudende afzettingen in de katalysatorporiën te oxideren tot koolmonoxide en kooldioxide kan de katalytische activiteit worden hersteld.

Bij de purgeermethode blokkeren de organische bijproducten van koolstofafzetting, mechanisch stof en onzuiverheden die niet erg ernstig zijn, de poriën van de katalysator of bedekken ze de actieve centra van het katalysatoroppervlak en kunnen ze door de purgeermethode in situ worden verwijderd.

Zaken die aandacht nodig hebben tijdens de regeneratie:

De regeneratietemperatuur en -tijd worden goed afgesteld om te voorkomen dat de katalysator sintert; de regeneratiecyclus varieert met de accumulatiesnelheid van verkooksing.

2. Inactivering en regeneratie van metaalverontreiniging

De bronnen van metaalvervuiling zijn metaalverbindingen in ruwe olie of direct vloeibaar gemaakte steenkool, metaalporfyrinecomplexen of niet-porfyrineverbindingen, voornamelijk V, Ni, Fe, Cu, Ca, Mg, Na, K, enz.

Vóór katalysatorregeneratie

Na katalysatorregeneratie

Preventiemethode: chemische methode of adsorptiemethode om porfyrine uit grondstoffen te verwijderen, toevoegen van additieven (antimoonverbindingen), vormen van legeringen met metaalonzuiverheden om ze te passiveren.

3. Inactivering en regeneratie van vergiftiging

Een kleine hoeveelheid onzuiverheden in de vloeistof waarmee de katalysator in contact komt, wordt geadsorbeerd aan de activiteit van de katalysator, en de activiteit van de katalysator wordt aanzienlijk verminderd of verdwijnt zelfs.

Vergiftiging wordt onderverdeeld in: omkeerbare vergiftiging, hernieuwbare, tijdelijke vergiftiging;

Preventieve maatregelen: verwijder giftige stoffen voordat je het reactiegedeelte binnengaat.

4. Regeneratie na deactivering van sinteren

Het sinteren van de katalysator is een fenomeen waarbij de kristallietgrootte geleidelijk toeneemt of de primaire deeltjes omhoog groeien tijdens het gebruiksproces.

Preventieve maatregelen: selectie van bedrijfsomstandigheden De werktemperatuur is lager dan de Tammann-temperatuur, meestal 0,5Tm. Carrierselectie: Ni/Cr2O3-katalysator Ni/Cr2O3-Al2O3-structuur, hulpstof (separator) toevoegen.

Regeneratiemethode: Nadat metaal met een grote korrel is geoxideerd door zuurstof, wordt het gereduceerd door H2.

Vijf, toepassingsvoorbeelden

Regeneratie van edelmetaalkatalysator:

①Regeneratie van platina-geoxideerde fluoridekatalysatoren, zoals katalysatoren die gewoonlijk worden gebruikt door aardoliemaatschappijen, deactivatie is voornamelijk te wijten aan overmatige koolstof op het oppervlak van de katalysator.

Oplossing: wervelbed houtskool verbrandingsmethode, de katalysator wordt heen en weer verbrand in natuurlijke lucht in een vloeibaar bed voor 3-4 keer, de temperatuur verandert geleidelijk van laag naar hoog, en de maximale temperatuur niet hoger is dan 450 ℃; stikstof vast bed houtskool verbrandingsmethode, vast in de selectie In het bed, wordt stikstof toegevoegd aan de lucht, en langzaam verkolen en decoking activiteiten worden uitgevoerd bij een temperatuur in het bereik van 255-455 ° C.

②Relevant onderzoek in de Verenigde Staten toont aan dat voor katalysatoren die in contact komen met zuurstof, de koolstofafzettingen op het oppervlak van de katalysator worden verwijderd door gebruik te maken van het principe van zuurstofoxidatie, en gasreductie wordt gebruikt.

③De edelmetaalhoudende zeolietkatalysator heeft overmatig koolstofhoudend sediment op het oppervlak afgezet. De gebruikelijke methode om giftige stoffen op het katalysatoroppervlak te verwijderen, is het metaal opnieuw te dispergeren om ervoor te zorgen dat de activiteit van de katalysator wordt hersteld.

④ Methode voor het reactiveren van zwavelvergiftigde zeoliethoudende katalysator: contacteer de geregenereerde katalysator met een waterige oplossing van bronsteenzuurverbinding en dispergeer de geaccumuleerde edele metalen. Als de zure behandeling wordt uitgevoerd, gebruik dan de oxidatiemethode voor de behandeling om de dispersiegraad van edele metalen te verbeteren.

Regeneratie van edelmetaalkatalysator op koolstofdrager. Het wordt meestal gebruikt in het proces waarbij blauw wordt toegevoegd aan azijnzuur en zuurstof om vinylacetaat te synthetiseren. De algemene behandelingsmethode is loogwassen en meervoudig wassen. Bij de meervoudige wasmethode wordt de katalysator gewassen onder heet water van 260-300℃. Na het wassen met verdunde loog moeten de katalysator en de concentratie 13% zijn. Contact met -30% loog, houd de temperatuur in het bereik van 3-100℃, en de contacttijd is 1-10 uur. Dit zorgt er niet alleen voor dat de katalysator volledig herstelt tot zijn oorspronkelijke niveau, maar verlengt ook de levensduur van de katalysator.

Regeneratie van katalysatoren uit niet-edelmetalen:

① Ca-vergiftiging, verhoog de hoeveelheid katalysatorvervanging, verbeter het effect van elektrische ontzilting bij normale druk, injecteer ontkalkingsmiddel en gebruik in olie oplosbare demulgator;

V-vergiftiging, verhoog de hoeveelheid katalysatorvervanging, vervang door een beter evenwichtsmiddel of magnetisch scheidingsmiddel en gebruik bimetaal-passiveermiddelen voor nikkel en V;

Ni-serie katalysatoren worden geregenereerd. In het beginstadium van de regeneratiebehandeling moet dit soort katalysator de gesulfateerde stoffen van de katalysator reinigen voordat de reactor wordt verbrand. De vervuiling van de katalysator wordt voornamelijk vervangen door heldere olie. Manier om ermee om te gaan.

Ten tweede, waterdamp-luchtregeneratietechnologie. Dit soort regeneratietechnologie is relatief eenvoudig, het geproduceerde uitlaatgas heeft geen effect op de downstream apparatuur en de vervuilingsgraad is laag.

Regeneratie van vanadiumkatalysator. Het regeneratiemechanisme van op vanadium gebaseerde katalysatoren bestaat voornamelijk uit het weken in gedeïoniseerd water om vergiftigende stoffen die in water kunnen worden opgelost direct op te lossen en vervolgens weg te wassen. De zwavelzuurbehandeling kan alle alkalimetaalvergiftigingselementen elimineren en tegelijkertijd zwavelvorming op de katalysator veroorzaken.

Het regeneratieproces van de katalysator op basis van vanadium is om eerst de roostermethode te gebruiken om de koolstofafzettingen op het oppervlak van de katalysator die zijn activiteit heeft verloren schoon te maken, en een geschiktere deeltjesgrootte te selecteren voor afstemming, en effectief de actieve weefselstructuur op het katalysatoroppervlak te organiseren, en impregnatie te gebruiken om de actieve componenten aan te vullen, en vervolgens de trommel te gebruiken voor ontwatering, drogen, droogactivering en andere behandelingen.

Regeneratie van katalysatoren op basis van Co. De prijs van Co is relatief hoog en de regeneratietechnologie is ingewikkelder. Tijdens de werking van de katalysator op basis van Co verliest de katalysator zijn activiteit door meer koolstofafzetting op het oppervlak van de katalysator. Voor dit type katalysator kan de activiteit van de katalysator worden hersteld tot een normaal niveau door in-situ technologie, maar tijdens het regeneratieproces is het gemakkelijker om de prestaties van de katalysator te veranderen.

Bovendien zullen met de hoogte van de temperatuur en de hoogte van de waterstofbehandelingskatalysator de blootgestelde Mo2+ ionen toenemen en de Co2+ dienovereenkomstig afnemen. De regeneratiebehandeling wordt uitgevoerd bij een hoge temperatuur boven 400°C. De aanwezigheid van water zal de werking van de katalysator tot op zekere hoogte beïnvloeden en de prestaties van hydrogeneringsconversie en hydrogeneringsactivering zullen verminderen.

Zes, verschillende suggesties om deactivering van de katalysator te voorkomen

1. Versterk de analyse en implementatie van grondstoffen en analyseer regelmatig de inhoud van onzuiverheden.
2. Versterk het beheer van grondstoffen, aandacht besteden aan de analyse van de tank verandering, met name de secundaire verwerking olie.
3. Kies zorgvuldig ontzwavelingsmiddel en ontchloringsmiddel, kies chroommolybdeen en probeer geen zink en natrium te kiezen.
4. Selecteer de katalysator op basis van de kenmerken van het apparaat.
5. Versterk het operationeel beheer en de opleiding van personeel en verbeter de verantwoordelijkheid van operators.
6. Ontwikkel overeenkomstige plannen en maatregelen naargelang de verschillende oorzaken van katalysatordeactivatie.

Neem nu contact met ons op!

Als je een COA, MSDS of TDS nodig hebt, vul dan je contactgegevens in op het formulier hieronder. We nemen meestal binnen 24 uur contact met je op. U kunt mij ook een e-mail sturen info@longchangchemical.com tijdens kantooruren (8:30 tot 18:00 UTC+8 ma. ~ za.) of gebruik de live chat op de website voor een snel antwoord.

Dit artikel is geschreven door Longchang Chemical R&D Department. Als u het wilt kopiëren en herdrukken, vermeld dan de bron.