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(he)(he)熱失活、結焦和(he)(he)堵(du)塞三大類。

1、中毒引起的失活

（1）暫時中毒（可逆中毒）

毒(du)(du)(du)物在活(huo)性(xing)中(zhong)(zhong)心上(shang)吸附或化(hua)合時(shi)，生成的鍵強度相對較弱可(ke)以(yi)采取適當的方法(fa)除(chu)去毒(du)(du)(du)物，使催化(hua)劑活(huo)性(xing)恢復(fu)而不會影(ying)響(xiang)催化(hua)劑的性(xing)質，這種中(zhong)(zhong)毒(du)(du)(du)叫(jiao)做可(ke)逆中(zhong)(zhong)毒(du)(du)(du)或暫時(shi)中(zhong)(zhong)毒(du)(du)(du)。

（2）永久中毒（不可逆中毒）

毒(du)物(wu)與催化劑活性組份相互作用(yong)，形成很強的(de)的(de)化學鍵，難(nan)以用(yong)一般的(de)方法將毒(du)物(wu)除(chu)去以使催化劑活性恢(hui)復，這種中毒(du)叫做不可逆中毒(du)或永久中毒(du)。

（3）選擇性中毒

催化劑中毒之后可能(neng)失(shi)去(qu)對某一反應的(de)(de)催化能(neng)力，但對別(bie)的(de)(de)反應仍有催化活性，這種現(xian)象(xiang)稱為選擇中毒。在連串反應中，如果毒物僅(jin)使導致(zhi)后繼反應的(de)(de)活性位(wei)中毒，則可使反應停留在中間階段，獲得(de)高產(chan)(chan)率的(de)(de)中間產(chan)(chan)物。

2、結焦和堵塞引起的失活

催化劑表(biao)面上的(de)含碳沉(chen)(chen)積物(wu)稱為(wei)結(jie)(jie)焦。以(yi)有(you)機物(wu)為(wei)原(yuan)料以(yi)固體為(wei)催化劑的(de)多相催化反應(ying)過(guo)程幾乎(hu)都可能發生結(jie)(jie)焦。由(you)于(yu)含碳物(wu)質(zhi)和(he)/或(huo)其(qi)它(ta)物(wu)質(zhi)在催化劑孔(kong)中(zhong)(zhong)沉(chen)(chen)積，造成孔(kong)徑減小（或(huo)孔(kong)口縮小），使反應(ying)物(wu)分子不能擴(kuo)散進入孔(kong)中(zhong)(zhong)，這種現象稱為(wei)堵(du)塞(sai)。所(suo)以(yi)常(chang)把堵(du)塞(sai)歸并(bing)為(wei)結(jie)(jie)焦中(zhong)(zhong)，總的(de)活(huo)(huo)性衰退稱為(wei)結(jie)(jie)焦失活(huo)(huo)，它(ta)是催化劑失活(huo)(huo)中(zhong)(zhong)最普遍和(he)常(chang)見(jian)的(de)失活(huo)(huo)形(xing)式。通常(chang)含碳沉(chen)(chen)積物(wu)可與(yu)水(shui)蒸氣(qi)或(huo)氫氣(qi)作(zuo)用經氣(qi)化除去，所(suo)以(yi)結(jie)(jie)焦失活(huo)(huo)是個可逆過(guo)程。

與(yu)催(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)劑中毒相比，引起催(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)劑結(jie)(jie)焦(jiao)和(he)堵塞的物質(zhi)要(yao)比催(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)劑毒物多得多。在(zai)(zai)(zai)實際的結(jie)(jie)焦(jiao)研究中，人們發現(xian)催(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)劑結(jie)(jie)焦(jiao)存在(zai)(zai)(zai)一個(ge)很快的初(chu)期失活(huo)，然(ran)后是在(zai)(zai)(zai)活(huo)性(xing)(xing)方面的一個(ge)準平穩(wen)態(tai)，有報道稱(cheng)結(jie)(jie)焦(jiao)沉積主要(yao)發生在(zai)(zai)(zai)最(zui)初(chu)階段（在(zai)(zai)(zai)0.15s內），也有人發現(xian)大約有50%形(xing)成的碳在(zai)(zai)(zai)前20s內沉積。結(jie)(jie)焦(jiao)失活(huo)又是可逆的，通過(guo)控制反應前期的結(jie)(jie)焦(jiao)，可以(yi)極大改(gai)善催(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)劑的活(huo)性(xing)(xing)，這也正是結(jie)(jie)焦(jiao)失活(huo)研究日益活(huo)躍的重(zhong)要(yao)因素。

3、燒結和熱失活（固態轉變）

催化(hua)(hua)劑的燒結(jie)(jie)和(he)(he)熱(re)失活是指(zhi)由(you)高(gao)(gao)溫(wen)引起(qi)(qi)的催化(hua)(hua)劑結(jie)(jie)構和(he)(he)性能的變化(hua)(hua)。高(gao)(gao)溫(wen)除了引起(qi)(qi)催化(hua)(hua)劑的燒結(jie)(jie)外，還會引起(qi)(qi)其它變化(hua)(hua)，主要包括：化(hua)(hua)學組成(cheng)和(he)(he)相組成(cheng)的變化(hua)(hua)，半熔，晶粒(li)長(chang)大，活性組分(fen)被載(zai)體包埋(mai)，活性組分(fen)由(you)于(yu)生成(cheng)揮發性物質(zhi)或(huo)可升華的物質(zhi)而流失等。

事實上，在(zai)高溫下所(suo)有(you)的(de)催化劑都將逐(zhu)漸發生(sheng)不可逆的(de)結構變化，只是這種變化的(de)快慢程度隨著催化劑不同而異。燒結和熱失活與多種因素有(you)關，如與催化劑的(de)預處理、還(huan)原和再生(sheng)過程以(yi)及(ji)所(suo)加的(de)促進劑和載體等有(you)關。

當然(ran)催(cui)化劑(ji)失(shi)活的原因是錯(cuo)綜復雜的，每一種(zhong)催(cui)化劑(ji)失(shi)活并(bing)不僅僅按(an)上(shang)述(shu)分類的某一種(zhong)進行，而(er)往往是由兩種(zhong)或兩種(zhong)以上(shang)的原因引(yin)起的。

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二、催化劑失活了怎么再生

一般工(gong)業催(cui)(cui)化劑再生(sheng)(sheng)的規律是(shi)每(mei)再生(sheng)(sheng)一次(ci)其活性都要比(bi)原有活性有所(suo)下降，再生(sheng)(sheng)后催(cui)(cui)化劑的操作溫(wen)度明(ming)顯高于再生(sheng)(sheng)前的，此外，失活催(cui)(cui)化劑也不可能頻繁地無(wu)止境(jing)地一次(ci)次(ci)進行再生(sheng)(sheng)，最(zui)終還是(shi)要被更(geng)換的。

1、結焦（積炭）失活后再生

催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)在使(shi)用(yong)過程(cheng)中，因表(biao)面逐漸形成炭的(de)沉積物從而使(shi)催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)活性下降的(de)過程(cheng)。

燒炭再生(sheng)（空氣(qi)+水汽(qi)），是工業(ye)催(cui)化劑在積(ji)炭失活后(hou)普遍采(cai)用的。通過將催(cui)化劑孔隙中的含炭沉積(ji)物氧(yang)(yang)化為一氧(yang)(yang)化碳(tan)(tan)和二氧(yang)(yang)化碳(tan)(tan)出(chu)去，可(ke)恢(hui)復催(cui)化活性。

吹(chui)掃法(fa)(fa)，不很嚴重的積炭有機(ji)副產(chan)物、機(ji)械粉塵和(he)雜質堵塞(sai)催化劑細孔或覆蓋了催化劑表面(mian)活性中心(xin)，可(ke)以在原位用吹(chui)掃法(fa)(fa)加以除去。

再生(sheng)中(zhong)注(zhu)意事項：再生(sheng)溫度(du)(du)與時間調整好，防(fang)止催(cui)化劑燒(shao)結；再生(sheng)周(zhou)期隨結焦積累速度(du)(du)而異。

2、金屬污染失活再生

金(jin)屬(shu)污染(ran)的(de)來源(yuan)是原油或(huo)煤直接液(ye)化(hua)的(de)液(ye)體中的(de)金(jin)屬(shu)化(hua)合物，金(jin)屬(shu)卟(bu)啉絡合物或(huo)非卟(bu)啉化(hua)合物，主要是V、Ni、Fe、Cu、Ca、Mg、Na、K等。

防治方法：化(hua)學法或吸(xi)附法去(qu)除原料中的卟(bu)啉，加入添加劑（銻(ti)的化(hua)合(he)物），與(yu)金屬雜(za)質形(xing)成合(he)金，使之鈍化(hua)。

3、中毒失活再生

催化劑(ji)所接觸(chu)的(de)(de)流體中的(de)(de)少量(liang)雜(za)質吸(xi)附在(zai)催化劑(ji)的(de)(de)活(huo)性位(wei)上，使催化劑(ji)的(de)(de)活(huo)性顯著下降，甚至消(xiao)失。

中(zhong)(zhong)毒(du)分(fen)為：可(ke)逆中(zhong)(zhong)毒(du)、可(ke)以再生的(de)、暫時性的(de)中(zhong)(zhong)毒(du)。

防治(zhi)辦(ban)法：進入反(fan)應(ying)工段之前除(chu)去毒物(wu)。

4、燒結失活后再生

催化劑的(de)燒結，在使用過程(cheng)中，未晶尺寸逐(zhu)漸增大或原生顆粒長大的(de)現(xian)象。

防治措(cuo)施：使(shi)用條件選擇：工作溫度低于泰曼(Tammann）溫度，常為(wei)0.5Tm。載體選擇：Ni/Cr2O3催化劑(ji)Ni/Cr2O3-Al2O3的結構，加入助(zhu)劑(ji)（隔離劑(ji)）。

再生辦法：大晶粒的(de)金屬被(bei)氧氣氧化后(hou)，經H2還原。