一、催化劑失活原因有哪些

催化劑的失活原因一般分為中(zhong)毒、燒結(jie)和(he)熱失活、結(jie)焦和(he)堵塞三大類。

1、中毒引起的失活

（1）暫時中毒（可逆中毒）

毒(du)物在活性中(zhong)心上吸附或化(hua)合時(shi)，生(sheng)成的鍵強度相對(dui)較弱(ruo)可以(yi)采取適當(dang)的方法除去毒(du)物，使催化(hua)劑(ji)活性恢復而不(bu)會(hui)影響催化(hua)劑(ji)的性質，這(zhe)種中(zhong)毒(du)叫做可逆中(zhong)毒(du)或暫(zan)時(shi)中(zhong)毒(du)。

（2）永久中毒（不可逆中毒）

毒(du)(du)物與催化(hua)(hua)劑活性(xing)組(zu)份相互作用(yong)，形成很強的(de)的(de)化(hua)(hua)學鍵，難以用(yong)一般的(de)方法將(jiang)毒(du)(du)物除去以使催化(hua)(hua)劑活性(xing)恢復，這種(zhong)中毒(du)(du)叫做(zuo)不可逆(ni)中毒(du)(du)或永久中毒(du)(du)。

（3）選擇性中毒

催(cui)(cui)(cui)化劑中毒之后可能失(shi)去對(dui)某(mou)一反應(ying)的催(cui)(cui)(cui)化能力，但對(dui)別的反應(ying)仍有催(cui)(cui)(cui)化活性，這(zhe)種現象稱為選(xuan)擇中毒。在連串反應(ying)中，如果毒物(wu)僅使(shi)(shi)導致后繼反應(ying)的活性位中毒，則(ze)可使(shi)(shi)反應(ying)停留在中間(jian)階段，獲得高產(chan)率(lv)的中間(jian)產(chan)物(wu)。

2、結焦和堵塞引起的失活

催(cui)(cui)化(hua)劑表(biao)面上的(de)含碳(tan)沉積物(wu)稱為結(jie)焦。以有機物(wu)為原料以固體為催(cui)(cui)化(hua)劑的(de)多相催(cui)(cui)化(hua)反(fan)應(ying)過程幾乎都(dou)可(ke)能發生(sheng)結(jie)焦。由于含碳(tan)物(wu)質(zhi)和(he)/或其它物(wu)質(zhi)在催(cui)(cui)化(hua)劑孔中沉積，造成孔徑減小（或孔口縮(suo)小），使反(fan)應(ying)物(wu)分(fen)子不能擴散進入孔中，這種現象(xiang)稱為堵塞(sai)。所以常把堵塞(sai)歸并為結(jie)焦中，總的(de)活(huo)性衰退稱為結(jie)焦失(shi)(shi)活(huo)，它是催(cui)(cui)化(hua)劑失(shi)(shi)活(huo)中最(zui)普遍(bian)和(he)常見的(de)失(shi)(shi)活(huo)形式。通常含碳(tan)沉積物(wu)可(ke)與(yu)水蒸氣或氫氣作用經氣化(hua)除(chu)去，所以結(jie)焦失(shi)(shi)活(huo)是個可(ke)逆過程。

與催(cui)(cui)化劑中毒(du)相比，引起催(cui)(cui)化劑結(jie)焦(jiao)(jiao)和堵塞(sai)的(de)(de)物質(zhi)要比催(cui)(cui)化劑毒(du)物多(duo)得多(duo)。在實(shi)際的(de)(de)結(jie)焦(jiao)(jiao)研(yan)究中，人(ren)們發(fa)現催(cui)(cui)化劑結(jie)焦(jiao)(jiao)存在一(yi)(yi)個很快的(de)(de)初期失(shi)(shi)活(huo)，然后是在活(huo)性(xing)方面的(de)(de)一(yi)(yi)個準平(ping)穩態，有報道稱結(jie)焦(jiao)(jiao)沉積(ji)主要發(fa)生在最初階段(duan)（在0.15s內(nei)），也有人(ren)發(fa)現大約有50%形成的(de)(de)碳在前20s內(nei)沉積(ji)。結(jie)焦(jiao)(jiao)失(shi)(shi)活(huo)又是可(ke)逆的(de)(de)，通過控制反應前期的(de)(de)結(jie)焦(jiao)(jiao)，可(ke)以極大改善催(cui)(cui)化劑的(de)(de)活(huo)性(xing)，這也正是結(jie)焦(jiao)(jiao)失(shi)(shi)活(huo)研(yan)究日益活(huo)躍的(de)(de)重要因素。

3、燒結和熱失活（固態轉變）

催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)的(de)(de)燒結和熱失活(huo)是指由(you)高溫(wen)引起的(de)(de)催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)結構和性(xing)能的(de)(de)變化(hua)(hua)。高溫(wen)除(chu)了引起催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)的(de)(de)燒結外(wai)，還會引起其它變化(hua)(hua)，主要(yao)包括：化(hua)(hua)學組成(cheng)和相組成(cheng)的(de)(de)變化(hua)(hua)，半熔(rong)，晶粒長大，活(huo)性(xing)組分(fen)被(bei)載體包埋(mai)，活(huo)性(xing)組分(fen)由(you)于(yu)生(sheng)成(cheng)揮(hui)發(fa)性(xing)物質(zhi)或可升(sheng)華的(de)(de)物質(zhi)而流(liu)失等。

事實(shi)上，在高溫下所(suo)有(you)的(de)催化劑都(dou)將逐漸發生不可逆的(de)結(jie)構變化，只是這(zhe)種(zhong)變化的(de)快(kuai)慢程度隨著催化劑不同而異。燒(shao)結(jie)和熱(re)失活與多種(zhong)因素有(you)關(guan)，如與催化劑的(de)預處理、還原和再(zai)生過程以(yi)及所(suo)加的(de)促進劑和載(zai)體等(deng)有(you)關(guan)。

當然催化劑失活的(de)原因(yin)是錯綜復雜的(de)，每一種(zhong)催化劑失活并不(bu)僅(jin)僅(jin)按上述分類的(de)某一種(zhong)進行，而(er)往(wang)往(wang)是由兩種(zhong)或兩種(zhong)以上的(de)原因(yin)引(yin)起的(de)。

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二、催化劑失活了怎么再生

一般(ban)工業催化劑再生(sheng)的(de)規律是每再生(sheng)一次(ci)其活(huo)性都要比原(yuan)有活(huo)性有所下降，再生(sheng)后(hou)催化劑的(de)操作溫度明(ming)顯(xian)高于再生(sheng)前的(de)，此外(wai)，失活(huo)催化劑也不可(ke)能頻繁地無止境地一次(ci)次(ci)進行再生(sheng)，最終還是要被更換的(de)。

1、結焦（積炭）失活后再生

催化劑(ji)在使用過程(cheng)中(zhong)，因表面逐(zhu)漸形成炭的沉積物(wu)從而使催化劑(ji)活性下(xia)降的過程(cheng)。

燒炭再生（空氣+水汽），是工業催(cui)化劑(ji)在(zai)積炭失活后普(pu)遍采(cai)用的。通(tong)過將(jiang)催(cui)化劑(ji)孔隙(xi)中的含炭沉積物(wu)氧(yang)化為(wei)一氧(yang)化碳(tan)和二氧(yang)化碳(tan)出去，可(ke)恢復催(cui)化活性(xing)。

吹掃法，不很嚴重的積(ji)炭有機副產(chan)物、機械粉塵(chen)和雜(za)質堵塞(sai)催(cui)化(hua)劑(ji)細孔或覆(fu)蓋了催(cui)化(hua)劑(ji)表(biao)面活性中心，可以在原位(wei)用吹掃法加以除去。

再(zai)(zai)(zai)生(sheng)中注意事項(xiang)：再(zai)(zai)(zai)生(sheng)溫度與(yu)時間(jian)調整(zheng)好(hao)，防止催化(hua)劑燒結(jie)；再(zai)(zai)(zai)生(sheng)周期隨結(jie)焦積累速(su)度而(er)異。

2、金屬污染失活再生

金屬污染的(de)(de)來源是原油或煤直接液化(hua)的(de)(de)液體中的(de)(de)金屬化(hua)合物，金屬卟(bu)(bu)啉(lin)絡合物或非卟(bu)(bu)啉(lin)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(huo)吸附法去除原(yuan)料中的卟啉，加(jia)入添(tian)加(jia)劑(ji)（銻的化(hua)合物），與(yu)金屬雜質形成合金，使之鈍化(hua)。

3、中毒失活再生

催(cui)化劑所(suo)接觸的(de)(de)流體(ti)中的(de)(de)少量雜質(zhi)吸附在(zai)催(cui)化劑的(de)(de)活性位(wei)上，使催(cui)化劑的(de)(de)活性顯(xian)著下降，甚至(zhi)消失。

中(zhong)(zhong)毒分(fen)為：可(ke)逆中(zhong)(zhong)毒、可(ke)以再生的、暫時性的中(zhong)(zhong)毒。

防治辦(ban)法(fa)：進入反應工段之前除(chu)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(chi)寸逐漸增(zeng)大或(huo)原生顆粒長大的現象(xiang)。

防治措施：使(shi)用條件選(xuan)(xuan)擇：工作(zuo)溫(wen)度低于泰曼(Tammann）溫(wen)度，常為(wei)0.5Tm。載體選(xuan)(xuan)擇：Ni/Cr2O3催化劑(ji)(ji)Ni/Cr2O3-Al2O3的(de)結構，加(jia)入助(zhu)劑(ji)(ji)（隔離劑(ji)(ji)）。

再生辦法：大晶粒的金屬被氧(yang)氣氧(yang)化后(hou)，經H2還原(yuan)。