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1英文

catalyst poisoning

2定義

反應原料中含有的微量雜質使催化劑的活性、選擇性明顯下降或喪失的現象。中毒現象的本質是微量雜質和催化劑活性中心的某種化學作用,形成沒有活性的物種。在氣固多相催化反應中形成的是吸附絡合物。一類是如果毒物與活性組分作用較弱,可用簡單方法使活性恢復,稱為可逆中毒或暫時中毒。另一類為不可逆中毒,不可能用簡單方法恢復活性。為了降低副反應的活性,有時需要使催化劑選擇中毒。
催化劑在使用中會因各種因素而失去活性,其中重要的一個因素就是中毒.催化劑中毒的原因有幾種可能,原科中所含的少量雜質,或是強吸附(多為化學吸附)在活性中心上,或是與活性中心起化學作用,變為別的物質,都能使活性中心中毒.另外,反應產物中也可能有這樣的毒物;在催化劑的製備過程中,載體內所含的雜質與活性組分相互作用,也可能毒化活性中心。

3相關影響

毒物是各式各樣的,對同一催化劑,只有聯繫到它所催化的反應,才能清楚地指明什麼物質是毒物.也就是說,毒物不僅針對催化劑,而且是針對這個催化劑所催化的反應來說的。催化劑在活性穩定期間往往會因接觸少量雜質而使活性顯著下降,這種現象稱為催化劑中毒。使催化劑喪失催化作用的物質,稱為催化劑的毒物。若消除中毒因素后,活性仍能恢復,稱為暫時性中毒,否則稱為永久性中毒。
一些催化劑在一些反應中的毒物,其中有些是暫時性毒物,有些是永久性毒物.例如合成氨中用的鐵系催化劑,水和氧是毒物,當這種中毒現象發生時,可以用還原或加熱的方法,使催化劑重新活化,這種中毒是暫時性中毒,或稱可逆中毒;而硫或磷的化合物對於這個催化劑和這個反應也是毒物,當由它們引起中毒時,催化劑就很難重新活化,這是永久性中毒,或稱不可逆中毒.後面一種中毒,是可以防止的。
中毒不僅影響催化劑的活性,造成催化劑的活性下降,也影響催化劑的選擇性.中毒是在化工生產中使用催化劑時經常遇到的實際問題,但我們了解得還不十分清楚.至於怎樣防止中毒和解毒,要通過實踐來加以解決.
原因之一:「陽離子」中毒
1、陽離子的組成:C4原料中的金屬離子和鹼性氮化物、氨氣和有機胺。
2、陽離子的來源:
①上游原料水洗不徹底而帶來的鈉離子、鈣離子;
②設備管道或閥門所產生的可溶性的鐵離子、鉻離子;
③FCC分子篩中的微量鋁離子和硅離子;
④C4中的氨、甲胺等鹼性化合物也屬於陽離子的範疇。
3、中毒原理和形式:這些陽離子和催化劑中的SO3OH產生離子交換而使催化劑「中毒」。反應式如下:SO3OH+M+(Na+、Ca2+、Fe3+、Cr4+、Al4+、NH4+、CH3NH2+……)
中毒形式:「一層一層」地中毒,即:先接觸物料的先中毒,後接觸物料暫不中毒。

4中毒原因

原因之二:可水解的腈類和醯胺類物質中毒
①在催化裂化中,C4、C5原料通常含有乙腈、丙腈。
②蒸氣裂解C4料原中,偶爾會帶有上游的丁二烯之抽提用的DMF.
原因之三:新型水處理藥劑催化劑孔道堵塞,使催化劑失活。
原因之四:催化基團脫落,使催化劑失活。
新型水處理藥劑催化劑最高耐溫120℃,但長時間在此溫度下運行,催化劑的磺化基團會從結構骨架上脫落下來,而流入液相中,從而造成催化劑失活。
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