23-04-24 來源: RCO催化燃燒設(shè)備,粉塵治理設(shè)備,環(huán)保設(shè)備廠家-鄭州騰達(dá)機(jī)械
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催化劑中毒會(huì)導(dǎo)致催化劑在使用中失去活性。催化劑中毒的原因有幾種可能,原科中所含的少量雜質(zhì),或是強(qiáng)吸附(多為化學(xué)吸附)在活性中心上,或是與活性中心起化學(xué)作用,變?yōu)閯e的物質(zhì),都能使活性中心中毒。
催化劑毒物大致可分為兩大類:長久性毒物和暫時(shí)性毒物。
1、暫時(shí)性毒物
常見的暫時(shí)性毒物是新鮮合成氣中含有的少量的CO,CO2,和水蒸氣等含氧化合物。不過這些含氧化合物造成的暫時(shí)性中毒可以通過降低負(fù)荷,提高催化劑床層溫度等方法使被氧化的催化劑重新再生,從而恢復(fù)活性。
當(dāng)有大量H2和催化劑存在時(shí),所有的含氧化合物都能迅反應(yīng)速轉(zhuǎn)化成水汽,而后水汽分子又很快分解成為H2和原子氧。后者會(huì)立即被催化劑表面吸附,從而使α-Fe微晶燒結(jié)或引起晶面異變而失去活性。
CO,CO2會(huì)發(fā)生氫化作用轉(zhuǎn)化成為CH4,同時(shí)放出大量的熱量,也可以使催化劑活性中心α-Fe微晶燒結(jié)而失去活性。此外CO2還能與催化劑中的促進(jìn)劑K2O反應(yīng)使其性質(zhì)發(fā)生變化,也可造成催化劑活性降低。
此外如果合成塔內(nèi)水汽含量過高而在停車后水汽冷凝成水,或在催化劑還原期間生成的大量水份,會(huì)溶解催化劑中的促進(jìn)劑,形成的鹽溶液,這不僅影響了催化劑的性質(zhì),而且鹽溶液還可能會(huì)腐蝕合成塔內(nèi)件,造成設(shè)備損壞事故。
2、長久性毒物
硫、氯、砷、磷、重金屬等會(huì)引起的催化劑中毒屬于長久性中毒。毒性介質(zhì)占據(jù)催化劑活性中心,造成活性中心的減少,從而降低了催化劑的整體活性。而且這種催化劑活性的喪失是不可恢復(fù)和逆轉(zhuǎn)的,嚴(yán)重時(shí)會(huì)使催化劑完全喪失活性,失去催化作用。
硫中毒在過去曾是催化劑中毒的一個(gè)主要問題。硫可以和催化劑中的單質(zhì)鐵發(fā)生反應(yīng)生成穩(wěn)定的化合物,減少了催化劑的活性中心,而且生成的穩(wěn)定化合物覆蓋在催化劑表面,減少了催化劑的比表面積,進(jìn)一步影響到催化劑的活性;另外當(dāng)催化劑吸附硫后,其電子逸出功增高,使得尚未被硫覆蓋的那部分催化劑表面對氮的吸附能力降低,同樣導(dǎo)致催化劑活性降低。
鹵素化合物也是催化劑的長久毒物。它能和催化劑中的單質(zhì)鐵反應(yīng),生成穩(wěn)定的FeCl2化合物,減少了催化劑的活***;而且鹵素化合物還能消耗催化劑中的堿金屬促進(jìn)劑(如K2O),而這無疑和金屬鹵化物的揮發(fā)性有關(guān),因此隨著溫度增加將這種消耗將更加惡化。
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