一、催化劑失活原因有哪些

催化劑的失活原因一般分為中毒、燒(shao)結和熱(re)失活、結焦(jiao)和堵塞三大類。

1、中毒引起的失活

（1）暫時中毒（可逆中毒）

毒(du)物在活性(xing)(xing)中(zhong)心上吸附或化合時(shi)，生成(cheng)的(de)(de)鍵強度相(xiang)對較弱(ruo)可以采取適當的(de)(de)方法除去毒(du)物，使催(cui)化劑(ji)活性(xing)(xing)恢復而不會影響催(cui)化劑(ji)的(de)(de)性(xing)(xing)質，這種中(zhong)毒(du)叫做可逆中(zhong)毒(du)或暫時(shi)中(zhong)毒(du)。

（2）永久中毒（不可逆中毒）

毒(du)物與催化(hua)劑活性組份(fen)相互(hu)作用，形成很強的(de)(de)的(de)(de)化(hua)學鍵，難以用一般的(de)(de)方(fang)法將毒(du)物除去以使催化(hua)劑活性恢復，這種中毒(du)叫做(zuo)不可逆中毒(du)或永久中毒(du)。

（3）選擇性中毒

催化劑中(zhong)(zhong)(zhong)毒之(zhi)后(hou)可能失去(qu)對(dui)某一反應(ying)的(de)催化能力，但對(dui)別(bie)的(de)反應(ying)仍有催化活(huo)性，這(zhe)種現象(xiang)稱為選擇中(zhong)(zhong)(zhong)毒。在連串反應(ying)中(zhong)(zhong)(zhong)，如(ru)果毒物僅使導致后(hou)繼反應(ying)的(de)活(huo)性位中(zhong)(zhong)(zhong)毒，則可使反應(ying)停留在中(zhong)(zhong)(zhong)間(jian)階(jie)段(duan)，獲得高產(chan)率的(de)中(zhong)(zhong)(zhong)間(jian)產(chan)物。

2、結焦和堵塞引起的失活

催(cui)(cui)化(hua)劑(ji)表(biao)面上的(de)含(han)(han)(han)碳沉積(ji)物(wu)稱為(wei)結(jie)焦(jiao)。以有機物(wu)為(wei)原料以固體(ti)為(wei)催(cui)(cui)化(hua)劑(ji)的(de)多(duo)相催(cui)(cui)化(hua)反應過(guo)(guo)程(cheng)幾(ji)乎都可(ke)能發生結(jie)焦(jiao)。由(you)于含(han)(han)(han)碳物(wu)質和(he)/或(huo)其(qi)它物(wu)質在催(cui)(cui)化(hua)劑(ji)孔(kong)中(zhong)沉積(ji)，造(zao)成孔(kong)徑減小(xiao)（或(huo)孔(kong)口縮(suo)小(xiao)），使反應物(wu)分子不能擴散進入孔(kong)中(zhong)，這種現象稱為(wei)堵塞。所(suo)(suo)以常(chang)把堵塞歸并為(wei)結(jie)焦(jiao)中(zhong)，總的(de)活性衰退(tui)稱為(wei)結(jie)焦(jiao)失(shi)活，它是(shi)催(cui)(cui)化(hua)劑(ji)失(shi)活中(zhong)最普遍和(he)常(chang)見的(de)失(shi)活形式(shi)。通常(chang)含(han)(han)(han)碳沉積(ji)物(wu)可(ke)與水蒸(zheng)氣或(huo)氫(qing)氣作用經氣化(hua)除去，所(suo)(suo)以結(jie)焦(jiao)失(shi)活是(shi)個可(ke)逆過(guo)(guo)程(cheng)。

與催(cui)化劑(ji)中毒相比(bi)，引(yin)起催(cui)化劑(ji)結焦(jiao)和堵塞的(de)物質要比(bi)催(cui)化劑(ji)毒物多得多。在(zai)(zai)實際的(de)結焦(jiao)研(yan)究(jiu)(jiu)中，人們發現催(cui)化劑(ji)結焦(jiao)存在(zai)(zai)一個很快(kuai)的(de)初(chu)期失(shi)活(huo)(huo)，然后是在(zai)(zai)活(huo)(huo)性方面(mian)的(de)一個準平穩(wen)態，有報道(dao)稱結焦(jiao)沉積主(zhu)要發生在(zai)(zai)最初(chu)階(jie)段（在(zai)(zai)0.15s內(nei)），也(ye)(ye)有人發現大約(yue)有50%形成的(de)碳在(zai)(zai)前(qian)20s內(nei)沉積。結焦(jiao)失(shi)活(huo)(huo)又是可逆的(de)，通過控制反應前(qian)期的(de)結焦(jiao)，可以極大改(gai)善催(cui)化劑(ji)的(de)活(huo)(huo)性，這也(ye)(ye)正是結焦(jiao)失(shi)活(huo)(huo)研(yan)究(jiu)(jiu)日益活(huo)(huo)躍(yue)的(de)重要因(yin)素。

3、燒結和熱失活（固態轉變）

催(cui)化(hua)(hua)劑的(de)(de)燒(shao)結和(he)熱(re)失活是指由高(gao)(gao)溫(wen)引起的(de)(de)催(cui)化(hua)(hua)劑結構和(he)性能的(de)(de)變(bian)(bian)化(hua)(hua)。高(gao)(gao)溫(wen)除(chu)了引起催(cui)化(hua)(hua)劑的(de)(de)燒(shao)結外，還會引起其它(ta)變(bian)(bian)化(hua)(hua)，主(zhu)要包(bao)括：化(hua)(hua)學(xue)組(zu)成和(he)相組(zu)成的(de)(de)變(bian)(bian)化(hua)(hua)，半熔，晶粒長(chang)大，活性組(zu)分被載體包(bao)埋，活性組(zu)分由于生(sheng)成揮發性物質或可升(sheng)華的(de)(de)物質而流(liu)失等。

事(shi)實上，在高溫下所有(you)(you)的催(cui)(cui)化劑(ji)都(dou)將逐漸發生不可逆(ni)的結(jie)構變(bian)化，只是這種(zhong)變(bian)化的快慢(man)程度隨著催(cui)(cui)化劑(ji)不同而異。燒結(jie)和熱(re)失活與(yu)多(duo)種(zhong)因(yin)素有(you)(you)關，如與(yu)催(cui)(cui)化劑(ji)的預處理、還原和再(zai)生過程以及所加的促(cu)進(jin)劑(ji)和載體等有(you)(you)關。

當(dang)然(ran)催化劑失(shi)活(huo)的原(yuan)因是錯綜復雜的，每一(yi)種(zhong)催化劑失(shi)活(huo)并不僅僅按上述分類的某一(yi)種(zhong)進行，而往往是由兩種(zhong)或兩種(zhong)以上的原(yuan)因引起的。

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二、催化劑失活了怎么再生

一(yi)般(ban)工業催(cui)化(hua)(hua)劑再(zai)生(sheng)的(de)規(gui)律是每再(zai)生(sheng)一(yi)次其(qi)活(huo)性都(dou)要(yao)比原(yuan)有活(huo)性有所下降，再(zai)生(sheng)后催(cui)化(hua)(hua)劑的(de)操作溫(wen)度明顯高于再(zai)生(sheng)前的(de)，此外，失活(huo)催(cui)化(hua)(hua)劑也不可能頻繁地無止境地一(yi)次次進行(xing)再(zai)生(sheng)，最終還是要(yao)被更換的(de)。

1、結焦（積炭）失活后再生

催(cui)化劑在使用過程(cheng)中，因(yin)表面(mian)逐漸形(xing)成炭的(de)沉積物從而使催(cui)化劑活性下降的(de)過程(cheng)。

燒炭再(zai)生（空氣+水汽(qi)），是工業催(cui)化(hua)劑在(zai)積炭失活后普遍(bian)采用的。通過將催(cui)化(hua)劑孔隙中的含炭沉積物氧(yang)化(hua)為一氧(yang)化(hua)碳(tan)和二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)出去，可恢復催(cui)化(hua)活性。

吹掃法，不很嚴(yan)重的積炭有機副產(chan)物、機械(xie)粉塵(chen)和雜質堵塞催化劑細孔或覆蓋了催化劑表(biao)面活性中心(xin)，可(ke)以(yi)(yi)在(zai)原位用吹掃法加以(yi)(yi)除(chu)去。

再(zai)生(sheng)中注意(yi)事(shi)項：再(zai)生(sheng)溫度與時間(jian)調整好，防(fang)止催化劑(ji)燒結；再(zai)生(sheng)周期隨結焦(jiao)積累速度而異(yi)。

2、金屬污染失活再生

金屬(shu)污染(ran)的來源是原油(you)或煤直(zhi)接液(ye)化的液(ye)體中的金屬(shu)化合(he)(he)物(wu)，金屬(shu)卟(bu)啉(lin)(lin)絡(luo)合(he)(he)物(wu)或非(fei)卟(bu)啉(lin)(lin)化合(he)(he)物(wu)，主要是V、Ni、Fe、Cu、Ca、Mg、Na、K等。

防(fang)治方法：化學法或吸(xi)附法去(qu)除(chu)原料中的卟啉，加入(ru)添(tian)加劑（銻的化合物），與金(jin)屬(shu)雜質(zhi)形成合金(jin)，使之鈍化。

3、中毒失活再生

催(cui)化劑所接觸的(de)流體中的(de)少量雜質吸附在催(cui)化劑的(de)活(huo)性位上(shang)，使催(cui)化劑的(de)活(huo)性顯著(zhu)下降，甚至(zhi)消失。

中毒分為(wei)：可(ke)逆中毒、可(ke)以(yi)再生的、暫時性(xing)的中毒。

防(fang)治辦法：進入反應工段之前除去毒物。

4、燒結失活后再生

催化劑的燒結，在使用過程中，未晶尺寸逐漸增大(da)或原生顆粒(li)長大(da)的現(xian)象。

防治措(cuo)施：使用條件選(xuan)擇(ze)：工(gong)作溫(wen)度低于泰(tai)曼(Tammann）溫(wen)度，常為0.5Tm。載體選(xuan)擇(ze)：Ni/Cr2O3催(cui)化劑(ji)Ni/Cr2O3-Al2O3的結(jie)構(gou)，加入(ru)助劑(ji)（隔離劑(ji)）。

再(zai)生(sheng)辦法：大晶(jing)粒的(de)金屬被氧氣氧化后，經H2還原。