乙炔氢氯化PdCl_2/C催化剂失活原因分析

采用浸渍法制备了PdCl2/C催化剂,考察了PdCl2/C催化剂用于乙炔氢氯化反应制取氯乙烯的催化性能,并用微结构分析仪、扫描电子显微镜、热重分析和电感耦合等离子体发射光谱等表征方法对PdCl2/C催化剂的失活原因进行了分析。实验结果表明,PdCl2/C催化剂具有很高的初活性,在反应温度110~180℃、常压、空速120h-1、V(HCl)∶V(C2H2)=1.15的条件下,乙炔的转化率大于90%,氯乙烯的选择性大于97%,但该催化剂使用寿命很短,失活迅速。表征结果表明,催化剂表面积碳和活性组分PdCl2流失(损失率达40%以上)是导致PdCl2/C催化剂失活的主要原因。通过加入KCl助剂有效地抑制了活性组分PdCl2的流失,PdCl2/C催化剂的性能得以改善。将失活PdCl2-KCl/C催化剂用硝酸氧化除积碳后,催化剂的活性可以恢复。     

浆态床合成二甲醚复合催化剂失活的初步研究

在温度240-280℃、压力5.0 MPa的反应条件下,考察了浆态床反应器中甲醇脱水催化剂和甲醇合成催化剂的稳定性。研究发现,甲醇合成催化剂稳定性对二甲醚复合催化剂有较大的影响。实验结果表明,在200 h的稳定性实验中,甲醇脱水催化剂改性γ-Al2O3稳定性较好,而甲醇合成催化剂CuZnAl(O)失活较快。复合催化剂的失活主要是由于甲醇合成催化剂的失活造成的。     

甲烷干法重整催化剂抗积碳性能的研究进展

通过甲烷干法重整，可实现甲烷与二氧化碳两种温室气体的有效利用，从而缓解环境压力，并且制得的合成气还可以应用于费托合成、羰基合成等工业途径。但由于甲烷干法重整存在催化剂积碳现象，导致催化剂失活、转化效率降低，对该方法的工业化应用产生了不利影响。为了解决积碳问题，提升催化剂的抗积碳性能，首先对不同催化剂作用下甲烷干法重整的反应机理以及积碳来源进行了综述，随后论述了催化剂的活性组分、载体以及助剂对积碳的影响。对反应机理的分析表明，虽然目前还没有一种反应机理能适用于所有催化剂，但可以确定的是，甲烷的深度裂解是产生积碳的主要原因。活性组分的负载量和催化剂组分之间的相互作用会改变活性组分分散度和对应的金属氧化物在反应中的氧化还原过程，进而对积碳量产生影响；载体的结构会影响催化剂的物理化学性质，并且其酸碱性也会改变催化剂反应性能，最终影响催化剂的抗积碳性能；助剂也有类似的效果。最后对用于甲烷干法重整反应的催化剂的发展前景进行了展望，为未来开发适用于甲烷干法重整工业生产的催化剂提供参考。     

羰基合成丁辛醇催化剂失活因素分析及对策

对中国石油大庆石化公司羰基合成丁辛醇装置催化剂失活原因进行了分析,并提出相应对策。分析表明,造成催化剂失活的主要原因为永久性毒物、抑制剂[2-乙基己烯醛(EPA)、丙基二苯基膦(PDPP)]和内部退活,使催化剂失活的因素中内部退活占58.90%,抑制剂占27.61%(其中PDPP为15.34%,EPA为12.27%),永久性中毒为13.50%。为了保持羰基合成催化剂活性可采取以下方法:脱除原料中S,Cl,控制抑制剂含量,将反应器初始反应温度由95℃降低到90℃,改变铑补加方法,控制反应器中CO浓度以及控制三苯基膦/铑催化剂(摩尔比)。采用上述方法后,催化剂经3年使用,末期装置的物耗、能耗等各项指标均还能达到设计要求。     

费托合成钴基催化剂研究进展

综述了费托合成钴基催化剂及其失活原因的研究进展,阐述了催化剂的活性组分、载体、催化助剂等对反应活性和产物选择性的影响,分析了钴基催化剂失活原因,认为中毒、钴晶粒烧结、碳效应、钴再氧化、钴—载体形成化合物、机械磨损都会不同程度造成催化剂失活。     

CO_2加氢一步合成二甲醚催化剂的研究进展

针对CO2加氢一步合成二甲醚催化剂的活性载体、助剂、沉淀剂及沉淀次序、焙烧温度和制备方法等对中间产物甲醇合成的影响进行了综述,介绍了甲醇脱水催化剂组分的研究现状,并对催化剂的失活原因进行了分析,同时阐述了甲醇合成与甲醇脱水复合结构催化剂的研究趋势,最后提出了高效催化剂的研究开发思路。     

Ni-La/AC甲醇气相羰基化催化剂失活行为的研究

采用等容浸渍法制备了Ni-La/AC双金属催化剂,在连续流动固定床反应装置中,于260℃、1.5 MPa、CO/CH3OH/CH3I摩尔比20/19/17、.5 g-cath.mol-1条件下考察了催化剂的稳定性,并通过BET、XRD、TPR和ICP等技术手段对甲醇气相羰基化反应失活前后Ni-La/AC催化剂进行了表征,考察了催化剂在反应过程中的结构变化和失活行为。结果表明:La组分的引入促进了Ni在催化剂表面的分散,提高了反应的初活性。但是在长时间运转条件下,羰基化活性中心Ni晶粒发生聚集,成为积碳的活性中心,堵塞了部分催化剂微孔,使得催化剂比表面积减小导致催化剂失活。失活催化剂再生后,比表面积有所回升,但Ni晶粒明显增大,反应过程中失活速率加快。此外,活性金属镍的流失以及Ni、La在催化剂上分布的变化也是催化剂失活的原因之一。     

二苯胺合成用催化剂的再生研究

探索了改性 β沸石催化剂在合成二苯胺过程中的失活原因 ,对催化剂的再生工艺进行了研究。结果表明 ,催化剂失活的主要原因是催化剂积碳和高分子副产物碱性氮化合物堵塞催化剂孔道 ,催化剂经再生后活性及稳定性可恢复到新鲜催化剂水平     

预处理条件对MgMo/MCM22催化剂乙烯与2-丁烯岐化制丙烯反应性能的影响

研究了不同预处理条件下MgMo/MCM 2 2催化剂的乙烯和 2 -丁烯歧化制丙烯反应性能 ,考察了催化剂失活机理和再生条件 ,表明催化剂经氧化性气氛 (空气 )或惰性气体 (N2 )预处理后都表现出较高活性和稳定性 ,而氢气预处理却降低反应性能 ;催化剂积碳是催化剂失活的主要原因 ,失活催化剂于 5 5 0℃空气中烧碳后 ,可完全恢复催化剂的物化性能和反应性能     

铜基甲醇催化剂失活因素及解决措施研究进展

铜基催化剂是甲醇合成反应中最为普遍使用的催化剂。介绍了铜基催化剂失活原因,包括烧结失活、中毒失活等,结果发现烧结是铜基催化剂失活的主要原因,这是由于催化剂的烧结容易诱导活性中心铜粒子团聚长大而导致有效活性位急剧减少,从而导致催化剂稳定性急剧下降。此外,还介绍了提高催化剂稳定性目前提出的主要解决办法,主要包括加入助剂、形成合金、优化金属与载体之间相互作用、最大化粒子间距离、限域作用等。     

环己烯水合反应HZSM-5催化剂失活和再生研究

研究环己烯水合制备环己醇过程中HZSM-5催化剂的失活现象,通过FT-IR,XRD,ICP-AES和低温N2物理吸附等方法对失活催化剂结构进行表征,发现失活催化剂的分子筛骨架结构没有发生变化,极少的骨架脱铝并不是催化剂失活的主要原因,而形成的积炭有机物沉积在催化剂表面及堵塞孔道是导致催化剂失活的主要原因。通过FT-IR,TG-DTG,GC-MS等方法对积炭有机物进行分析,结果表明,积炭有机物主要成分是二聚环己基醚及烯烃低聚物;失活催化剂经适当方法再生活化后,仍具有较好的催化活性,可重复使用。     

长链烷烃异构催化剂Pt/H-ZSM-22的失活原因研究

 采用XRD、N2低温物理吸附、NH3-TPD和TEM等手段对长时间运转后的Pt/H-ZSM-22 催化剂进行表征。结果表明，运转3 000 h 的催化剂上积炭量只有3.20%，而运转7 600 h后，催化剂的积炭量高达7.84 %。积炭造成催化剂孔体积和比表面积下降,导致催化剂失活，微量硫、氮化合物的存在也可导致催化剂活性下降，采用常规的烧炭方法可以使催化剂的性质得到恢复。     

固定床渣油加氢催化剂失活的原因分析及对策

固定床渣油加氢技术是重油改质的重要手段,是优化重油催化裂化装置原料的主要措施,而固定床渣油加氢装置催化剂的价格昂贵、使用周期短且不具再生使用性,因此探讨固定床渣油加氢催化剂失活的原因并采取相应的对策,对延长催化剂的使用周期有积极的意义。通过对固定床渣油加氢装置催化剂末期运行的现象、废旧催化剂化学组成等方面的分析,发现导致固定床渣油加氢装置催化剂失活的主要原因是积炭和金属沉积。同时分析催化剂级配装填的比例、催化剂硫化、原料油的性质和反应温度的分布等因素对固定床渣油加氢催化剂失活的影响,提出了采用抗积炭和容垢能力高的催化剂,进行合理的催化剂级配装填,控制好原料的性质,调整各床层反应温度的匹配分布和控制好催化剂开工条件等措施,可有效延长催化剂的使用寿命。     

LY-8602系列催化剂的失活原因及对策

通过催化剂的评价及表征，对LY-8602系列催化剂在低硫裂解汽油加氢时的失活原因进行了研究，结果表明，其活性下降主要是催化剂的活性中心相Co-Mo-s遭到破坏，使催化剂表面的具有加氢活性的Mo^4 峰减小所致。采用新研制的高活性加氢催化剂LY-9702与LY-8602构成复合床催化剂，可以使加氢产品合格。     

工业装置渣油加氢失活催化剂孔结构研究

将渣油加氢失活催化剂进行甲苯抽提处理掉可溶油分后,采用碳硫分析、X射线荧光分析以及N₂吸附脱附对催化剂进行表征。结果表明：沿物流方向,失活剂的孔容和比表面积均呈现先增加后减小的趋势,再生剂的孔容和比表面积则呈现了逐渐增加的趋势;金属沉积造成的不可逆失活影响越来越小;失活剂的N₂吸附-脱附曲线回滞环范围增加,孔径尺寸变小。保护剂、保护-脱金属过渡剂、脱金属剂在失活后孔结构损坏程度较大,主要是由于金属沉积量大,再生后也不能恢复;而脱金属-脱硫过渡剂、脱硫剂、脱残炭剂在失活后孔结构损坏程度较小,积炭是其失活的主要原因,并且再生后孔结构可以恢复。最后归纳了催化剂的3种失活模式,对渣油加氢催化剂孔道结构的设计提出了建议。     

CO气相催化偶联制草酸二乙酯反应中催化剂的失活与再生研究

在固定床反应器中,对一氧化碳气相催化偶联合成草酸二乙酯的反应体系进行了人为飞温,两次飞温过程分别为:反应温度从120℃飞温到400～500℃和1000～1200℃,考察飞温后催化剂的活性。对飞温失活催化剂进行再生后,测定了再生催化剂的活性。利用XPS技术对催化剂表面元素进行分析测试,发现第一次催化剂飞温失活的主要原因是催化剂活性组分Pd被氧化所致,而第二次催化剂飞温失活的主要原因是催化剂活性组分Pd被其它元素所覆盖。对第一次失活催化剂再生后,其活性可恢复至原来水平,对第二次失活催化剂再生后,其活性仅恢复到原有催化剂活性的50%。     

草酸二甲酯加氢制乙二醇催化剂失活研究:硫中毒

在DMO加氢制乙二醇过程中,Cu/SiO2催化剂出现了失活现象,通过采用低温氮气吸附、XRD、TEM、XRF及EDS表征对失活前后催化剂进行表征,发现催化剂失活是由于硫中毒。Cu/SiO2催化剂对硫很敏感,容易硫中毒,且其耐硫性比甲醇合成Cu/ZnO/Al2O3催化剂差。加氢Cu/SiO2催化剂硫中毒失活是一个快速的过程,含微量硫的原料反应90 h后,乙二醇收率降至5.67%。     

沸腾床渣油加氢影响因素及催化剂失活分析

对沸腾床渣油加氢技术特有的影响因素进行了详细分析,指出沸腾床反应器中催化剂藏量是一个动态值,可以根据原料性质和要求的转化深度,通过调整催化剂在线加排量对该值进行调整;分析了沸腾床加氢过程中沉淀物形成的原因及其对反应器、催化剂及下游装置的影响;论述了催化剂磨损产生的细粉对反应稳定性和工艺性能的影响。通过研究沸腾床失活催化剂外层对传质和反应性能的影响,指出焦炭及金属在催化剂外层的积累削弱了催化剂外层的渗透性,致使液体的扩散能力及催化剂的活性和选择性都呈下降趋势;通过对失活程度不同的待生催化剂的分析,指出失活程度不同催化剂沉积的金属数量有明显区别,物理性质变化显著,但二者的碳含量没有明显差异。     

生物质裂解油模拟物乙酸的催化重整制氢

选取乙酸作为生物质裂解油的模拟物,在600～900℃下进行蒸汽催化重整反应,研究了乙酸在Ni/Al_2O_3、Al_2O_3和Ni催化剂上的蒸汽重整行为。实验结果表明,在Al_2O_3催化剂中加入Ni可显著提高H_2收率,使反应向重整制氢的方向进行;在Ni/Al_2O_3和Al_2O_3催化剂上的乙酸重整反应中,通入蒸汽可提高H_2收率,而在Ni催化剂上的乙酸重整反应中,通入蒸汽对H_2收率影响不大。反应前后催化剂的BET和SEM表征结果显示,反应后催化剂的比表面积和孔体积明显降低,平均孔径增大,说明催化效率降低的原因是积碳覆盖了催化剂表面的活性位,堵塞了催化剂的孔道,特别是堵塞了微孔,导致催化活性逐渐丧失。     

中东常压渣油加氢脱硫反应催化剂初期失活模型

通过试验研究了三种在加氢脱硫反应中不问性质的中东常压渣油对渣油加氢催化剂初期失活速率的影响。结果表明,原料油的芳香烃、胶质和沥青质含量及粘度是影响渣油加氢脱硫反应催化剂初期失活速率的主要因素,在此基础上建立的中东常压渣油加氢脱硫反应催化剂初期失活模型,经试验验证该模型具有可靠性,可以用于实际预测。