加氢石油树脂连续化生产工艺中,催化剂失活机制主要包括催化剂中毒、积炭、活性金属颗粒变化以及孔结构破坏等,具体如下:
催化剂中毒:石油树脂原料通常由乙烯副产获得,成分复杂,若其中含有的硫、氯、氟、重金属等有毒物质未被完全去除,这些物质会吸附在催化剂活性位上,使其无法正常发挥催化作用,从而导致催化剂中毒失活,例如,对于Pd/Al₂O₃催化剂,原料中脱除的S杂质吸附在催化剂表面,就会致使催化剂失活。
积炭:在加氢反应过程中,石油树脂的大分子化合物可能会发生聚合反应,生成的高聚物或积碳会堵塞催化剂的孔道,覆盖活性中心,阻碍反应物与催化剂活性位的接触,导致催化剂活性下降,这因积炭导致的失活,可通过溶剂洗涤和氧化等方式进行再生,恢复部分催化剂活性。
活性金属颗粒变化:在连续化生产的长期高温条件下,催化剂的活性金属颗粒可能会出现聚集、烧结长大的现象,从而改变金属颗粒的大小和形态,减少活性比表面积,降低催化剂的活性。此外,非贵金属加氢精制催化剂在长期运转过程中还可能存在晶体长大、结构破坏等问题,进而影响催化剂的性能。
孔结构破坏:长时间的反应条件以及再生过程中的不当操作等,可能会导致催化剂的孔道结构发生坍塌。孔结构的破坏会使催化剂的比表面积和孔容减小,反应物分子在催化剂内的扩散受到阻碍,从而降低催化剂的活性和选择性。
金属沉积:原料油中存在的一些金属,如Fe、Ni、V、Ca等,以油溶性有机金属化合物的形式存在,它们在加氢过程中分解后会沉积在催化剂表面,堵塞催化剂的微孔,而As、Pb、Na等金属则会与催化剂活性中心反应,导致催化剂永久性失活。
本文来源:河南向荣石油化工有限公司 http://www.upresinchem.com/