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铂金催化剂落空活性的道理

  失去活性、发黑等情况。而一碰到这些问题,连经验丰富的生产老手都表示出手无策,只能重复操作甚至放弃原料。既然,铂金催化剂经常出现失效的情况,那么我们就来总结下引起铂金催化剂失活的原因: 中毒引起的失活,而中毒分为暂时中毒(可逆中毒) ﹑永久中毒(不可逆中毒) ﹑选择性中毒3种。当然催化剂失活的原因是错综复杂的,每一种催化剂失活并不仅仅按上述分类的某一种进行,而往往是由两种或两种以上的原因引起的。

铂金催化剂落空活性的道理

  对于铂金催化剂,主要性状有三个特征:催化剂积炭。无 论催老失活催化剂还是工业试运失活催化剂, 积炭量均大于6 % (重)。现已查明,催化重整反应甚为复杂, 有两大类反应同时进行,一类是提高汽油辛烷值的改质反应,其中包括六圆环烷烃脱氢生成芳烃, 五圆环烷烃异构脱氢生成芳烃,烷烃环化脱氢生成芳烃,以及正构烷烃异构化生成异构烷烃。另一类是副反应,它又可分成两种,一种是裂解反应,包括芳烃和环烷 烃的脱烷基,环烷烃的开环,烷烃的过度加氢裂化生成气态径等;另一种是缩合反应,如芳烃脱氢缩合生成多环芳烃,酸催化的烯怪中间体的聚合和烃化生成高沸点 物质,这些物质进一步转化为黑色的固体或半固体状的炭青质,内含一定数量的氢,一般称它为积炭而沉积在催化剂表面上,遮盖了催化剂的活性中心。如果积炭中 的每个碳原子近峨地看作石墨中的碳原子,占有4平方埃的横截面积,上述积炭量将遮盖催化剂的1/ 2 以上的表面积,幸而,随着反应条件不同积炭的组成和结构不同,积炭以一定直径的颗粒存在,不是以单分子的形式存在。但是,如果考虑积炭首先沉积在仅占催化 剂表而积不到L %的活性表而上的话,那么,可以认为积炭是促成催化剂失活的主要因素。铂晶粒的凝聚: 用气体脉冲色谱法测定得到有关新鲜催化剂和失活催化剂的铂金属的分散状态知识。结果表明,失活崔化剂铂分散度比新鲜催化剂低,催老失活催化剂的铂分散度由 新鲜催化剂的0.48下降到0.19。铂分散度大小反映铂金属的平均粒径大小。用电子显微镜观察发现,失活催化剂的铂晶粒由新鲜催化剂的平均粒径10一 20凝聚成40一50 ,个别样品还发现10的铂晶粒。若假定催化剂表面上的铂晶粒都是理想的同样大小的立方体,它的一个面和担体接触,其余五个面裸露,立方体的边长按平均粒径 计算,铂金属的表面积便由156下降到52米2 / 克铂。铂晶粒的凝聚导致铂表面积降低。关于铂表面积对反应活性的影响已有文献报导,反应类型不同其影响程度不同,铂表面积降低,铂中心上的各类反应活性均 下降,尤其是脱氢环化反应的活性下降最大。氯组分的损失: 两种失活催化剂的氯含量均由1.27%下降到0.58 % (重)左右。氯是作为调节催化剂酸性中心强度而加入的组分,催化剂的酸功能主要由氯的含量决定,而且固体酸量和铂表面积之间还存在一定的协调关系。因此, 氯的损失不仅降低催化剂的总酸度和改变固体酸的强度分布,而且使双功能失调,降低催化剂的活性和选择性。此外,还发现失活催化剂宏观结沟的某些变化。如比 表面积和孔容略有下降,30以下的小孔减少,30以上的孔不同程度地增加。这些变化也从不同的方面影响催化剂的活性和选择性。

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