Günümüzde kimya endüstrisinin 90%'si, üretimde reaksiyon hızını ve seçiciliği artıran katalizör proseslerini içermektedir. Endüstriyel üretim süresinin artmasıyla birlikte katalizör deaktive olacaktır, bu da katalitik reaksiyon hızında bir azalmadır. Editör, daha iyi ekonomik ve çevresel faydalar üretmek için deaktive olmuş katalizörün aktivitesinin nasıl yenileneceğini anlatmaktadır.

Katalizör deaktivasyonu, sabit reaksiyon koşulları altında gerçekleştirilen bir katalitik reaksiyonun dönüşüm oranının zamanla azaldığı bir olgudur. Katalizör deaktivasyon süreci üç türe ayrılır: kimyasal, termal ve mekanik.

1. Kimyasal inaktivasyon

Neden sonuç

Koklaşma (koklaşma) yüzey alanı azalır, tıkanma

Metal kirliliği Azalmış yüzey alanı ve azalmış katalitik aktivite

Zehir adsorpsiyonu, aktif bölge indirgenmesi

2. Isı inaktivasyonu
3. Mekanik inaktivasyon

Neden sonuç

Parçacık kırılması Katalizör yatağının kanalize olması ve tıkanması

Azaltılmış yüzey alanı

4. Katalizör rejenerasyonu

Endüstriyel katalizör rejenerasyonunun genel kuralı, her rejenere edildiğinde aktivitesinin orijinal aktivitesinden daha düşük olacağıdır. Rejenere katalizörün çalışma sıcaklığı, rejenerasyon öncesine göre önemli ölçüde daha yüksektir. Ayrıca, devre dışı bırakılan katalizörün sık sık ve sonsuza kadar tekrarlanması imkansızdır. Rejenerasyonun sonunda değiştirilmesi gerekecektir.

1. Koklaştırma (koklaştırma) deaktivasyonundan sonra rejenerasyon:

Katalizörün kullanımı sırasında, yüzeyde kademeli olarak karbon birikintilerinin oluşması nedeniyle katalizörün aktivitesinin azalması süreci.

Kömür yakma (hava + su buharı), kok birikintilerinin deaktivasyonundan sonra endüstriyel katalizörlerde yaygın olarak kullanılır

Katalizör gözeneklerindeki karbon içeren tortuların karbon monoksit ve karbon dioksite oksitlenmesiyle katalitik aktivite geri kazanılabilir.

Tasfiye yönteminde, karbon birikiminin organik yan ürünleri, mekanik toz ve çok ciddi olmayan safsızlıklar, katalizörün gözeneklerini tıkar veya katalizör yüzeyinin aktif merkezlerini kaplar ve yerinde tasfiye yöntemi ile giderilebilir.

Yenileme sırasında dikkat edilmesi gereken hususlar:

Rejenerasyon sıcaklığı ve süresi katalizörün sinterlenmesini önlemek için iyi ayarlanmıştır; rejenerasyon döngüsü koklaşma birikim oranına göre değişir.

2. Metal kirliliği inaktivasyonu ve rejenerasyonu

Metal kirliliğinin kaynakları ham petrol veya kömürdeki doğrudan sıvılaştırılmış sıvı metal bileşikleri, metal porfirin kompleksleri veya porfirin olmayan bileşikler, özellikle V, Ni, Fe, Cu, Ca, Mg, Na, K, vb.

Katalizör rejenerasyonundan önce

Katalizör rejenerasyonundan sonra

Önleme yöntemi: hammaddelerdeki porfirini gidermek için kimyasal yöntem veya adsorpsiyon yöntemi, katkı maddeleri (antimon bileşikleri) eklemek, pasifleştirmek için metal safsızlıkları ile alaşımlar oluşturmak.

3. Zehirlenme inaktivasyonu ve rejenerasyon

Katalizörün temas ettiği akışkandaki az miktarda safsızlık katalizörün aktivitesi üzerine adsorbe olur ve katalizörün aktivitesi önemli ölçüde azalır veya hatta kaybolur.

Zehirlenme ikiye ayrılır: geri dönüşümlü zehirlenme, yenilenebilir, geçici zehirlenme;

Önleme tedbirleri: reaksiyon bölümüne girmeden önce zehirleri çıkarın.

4. Sinterleme deaktivasyonundan sonra rejenerasyon

Katalizörün sinterlenmesi, kullanım süreci sırasında kristalit boyutunun kademeli olarak arttığı veya birincil partiküllerin büyüdüğü bir olgudur.

Önleme tedbirleri: çalışma koşullarının seçimi Çalışma sıcaklığı Tammann sıcaklığından daha düşüktür, genellikle 0,5Tm. Taşıyıcı seçimi: Ni/Cr2O3 katalizör Ni/Cr2O3-Al2O3 yapısı, yardımcı madde (ayırıcı) eklenmesi.

Rejenerasyon yöntemi: Büyük taneli metal oksijen ile oksitlendikten sonra H2 ile indirgenir.

Beş, uygulama örnekleri

Değerli metal katalizörün rejenerasyonu:

Platinle oksitlenmiş florür katalizörlerinin rejenerasyonu, bu tür katalizörler genellikle petrol şirketleri tarafından kullanılır, deaktivasyon esas olarak katalizör yüzeyindeki aşırı karbondan kaynaklanır.

Çözüm: akışkan yataklı odun kömürü yakma yöntemi, katalizör 3-4 kez akışkan bir yatakta doğal havada ileri geri yakılır, sıcaklık kademeli olarak düşükten yükseğe değişir ve maksimum sıcaklık 450 ℃'yi geçmez; nitrojen sabit yataklı odun kömürü yakma yöntemi, seçimde sabit Yatakta havaya nitrojen eklenir ve 255-455 ° C aralığında bir sıcaklıkta yavaş kömürleşme ve dekoking faaliyetleri gerçekleştirilir.

②Amerika Birleşik Devletleri'ndeki ilgili araştırmalar, oksijen ile temas halinde olan katalizörler için, katalizör yüzeyindeki karbon birikintilerinin oksijen oksidasyonu prensibi kullanılarak giderildiğini ve gaz indirgemesinin kullanıldığını göstermektedir.

③ Soy metal içeren zeolit katalizörün yüzeyinde aşırı karbonlu tortu birikmiştir. Katalizör yüzeyindeki zehirleri ortadan kaldırmak için yaygın yöntem, katalizörün aktivitesinin geri kazanılmasını sağlamak için metali yeniden dağıtmaktır.

④ Sülfürle zehirlenmiş zeolit içeren katalizörü yeniden aktive etme yöntemi: rejenere katalizörü sulu bir Bronsted asit bileşiği çözeltisi ile temas ettirin ve biriken değerli metalleri dağıtın. Asit işlemi gerçekleştirilirse, değerli metallerin dağılma derecesini iyileştirmek için işlem için oksidasyon yöntemini kullanın.

⑤ Karbon taşıyıcı değerli metal katalizörün rejenerasyonu. Genellikle vinil asetat sentezlemek için asetik asit ve oksijene mavi ekleme işleminde kullanılır. Genel arıtma yöntemi, sodalı yıkama ve çoklu yıkama kullanmaktır. Çoklu yıkama yöntemi, katalizörü 260-300 ℃'de sıcak su altında yıkamaktır. Seyreltik sodalı su ile yıkandıktan sonra katalizör ve konsantrasyon 13% olmalıdır. 30% kül suyu ile temas, sıcaklığı 3-100 ℃ aralığında tutun ve temas süresi 1-10 saattir. Katalizörün orijinal seviyesine tamamen geri dönmesini sağlamakla kalmaz, aynı zamanda katalizörün hizmet ömrünü de uzatır.

Değerli olmayan metal katalizör rejenerasyonu:

① Ca zehirlenmesi, katalizör değiştirme miktarını artırın, normal basınçta elektrikli tuzdan arındırma etkisini artırın, kireç çözücü madde enjekte edin ve yağda çözünür demülgatör kullanın;

V zehirlenmesi, katalizör değişim miktarının artırılması, daha iyi bir denge maddesi veya manyetik ayırma maddesi ile değiştirilmesi ve Ni ve V bimetal pasifleştiricilerin kullanılması;

Ni serisi katalizörler rejenere edilir. Rejenerasyon işleminin erken aşamasında, bu tür bir katalizörün reaktör yakılmadan önce katalizörün sülfürlü maddelerini temizlemesi ve ayrıca dekokaj işlemi için ısıtma fırını tüpünü kullanması gerekir. Katalizörün yağının giderilmesi esas olarak berrak yağ ile değiştirilir. Bununla başa çıkmanın yolu.

İkinci olarak, su buharı-hava rejenerasyon teknolojisi. Bu tür rejenerasyon teknolojisi işletim yöntemi nispeten basittir, üretilen egzoz gazının aşağı akış ekipmanı üzerinde hiçbir etkisi yoktur ve kirlilik derecesi düşüktür.

② Vanadyum katalizörünün rejenerasyonu. Vanadyum bazlı katalizörlerin rejenerasyon mekanizması, suda çözülebilen zehirleyici maddeleri doğrudan çözmek ve ardından yıkamak için esas olarak deiyonize suda bekletme kullanmaktır. Sülfürik asit ıslatma işlemi yönteminin kullanılması, tüm alkali metal zehirleyici elementleri ortadan kaldırabilir ve aynı zamanda katalizör üzerinde sülfatlaşma üretebilir.

Vanadyum bazlı katalizörün rejenerasyon süreci, ilk olarak aktivitesini kaybeden katalizörün yüzeyindeki karbon birikintilerini temizlemek için kavurma yöntemini kullanmak ve eşleştirme için daha uygun bir parçacık boyutu seçmek ve katalizör yüzeyindeki aktif doku yapısını etkili bir şekilde düzenlemek ve aktif bileşenleri eklemek için emprenye kullanmak ve ardından dehidrasyon, kurutma, kurutma aktivasyonu ve diğer işlemler için tamburu kullanmaktır.

③ Co bazlı katalizörlerin rejenerasyonu. Co'nun fiyatı nispeten yüksektir ve rejenerasyon teknolojisi daha karmaşıktır. Co bazlı katalizörün çalışması sırasında, katalizör yüzeyinde daha fazla karbon birikmesi nedeniyle katalizör aktivitesini kaybeder. Bu tür bir katalizör için, katalizörün aktivitesi yerinde teknoloji ile normal bir seviyeye geri getirilebilir, ancak rejenerasyon işlemi sırasında katalizörün performansının değişmesine neden olmak daha kolaydır.

Buna ek olarak, hidro-işlem katalizörünün sıcaklığı ve yüksekliği arttıkça, maruz kalan Mo2+ iyonları artacak ve Co2+ buna bağlı olarak azalacaktır. Rejenerasyon işlemi 400°C'nin üzerinde yüksek bir sıcaklıkta gerçekleştirilir. Suyun varlığı katalizörün işlevini belirli bir ölçüde etkileyecek ve hidrojenasyon dönüşümü ve hidrojenasyon aktivasyonunun performansı azalacaktır.

Altı, katalizör deaktivasyonunu önlemek için birkaç öneri

1. Hammaddelerin analizini ve uygulamasını güçlendirin ve safsızlıkların içeriğini düzenli olarak analiz edin.
2. Hammadde yönetimini güçlendirin, özellikle ikincil işleme yağı olmak üzere tank değişiminin analizine dikkat edin.
3. Kükürt giderme maddesini ve klorsuzlaştırma maddesini dikkatlice seçin, krom molibden seçin ve çinko ve sodyum seçmemeye çalışın.
4. Cihazın özelliklerine göre katalizörü makul bir şekilde seçin.
5. Operasyon yönetimini ve personel eğitimini güçlendirmek ve operatörlerin sorumluluğunu artırmak.
6. Katalizör deaktivasyonunun farklı nedenlerine göre ilgili planlar ve önlemler geliştirin.

Şimdi Bize Ulaşın!

COA, MSDS veya TDS'ye ihtiyacınız varsa, lütfen aşağıdaki forma iletişim bilgilerinizi girin, genellikle 24 saat içinde sizinle iletişime geçeceğiz. Bana e-posta da gönderebilirsiniz info@longchangchemical.com Çalışma saatleri içinde (8:30 - 6:00 UTC+8 Pzt.~Sat.) veya hızlı yanıt almak için web sitesi canlı sohbetini kullanın.

Bu makale Longchang Kimya Ar-Ge Departmanı tarafından yazılmıştır. Kopyalamanız ve yeniden basmanız gerekiyorsa, lütfen kaynağı belirtin.