Факултет по химични технологии катедра „Технология и електрохимични производства” д и п л о м е н п р о е к т
Загуба на активност на катализатора
Изтегляне 0.58 Mb.
|
Свързани:
НОВА ИСТОРИЯ НА СРЕДНОВЕКОВНА ФРАНЦИЯ
3.2.4 Загуба на активност на катализатораПод действие на каталитичните отрови, катализаторите могат частично или изцяло да загубят своята активност. В редица случаи е възможно тя да се възстанови, ако не нацяло, то поне частично, след прекратяване действието на отровителя. Някои вещества отрявят катализатора необратимо. Към каталитическите отрови следва да се отнесат: сяроводород и органични съединения на сярата, съединения на арсена, халогените, фосфора, оловото и медта. Суровина и пара, подадени отделно или в недостатъчни количества също могат да са отровители. Загуба на активността е вследствие химичното взаимодействие на никела с катализаторния отровител и образяване на неактивни съединения. За отравяне на катализатора е нужно в такова взаимодействие да са встъпили дори само активните центрове на Ni. Например, катализатор съдържащ 15% Ni бил отровен при 750 0С, когато съдържанието на сяра в него било едва 0,005%, т. е. когато само 0,069% от Ni са образували сулфид. По-активните катализатори, по принцип са и по-чувствителни към отровители. Така повишаване качеството на катализаторите е довело до изискване към по-добро очистване на суровината от сяра. Отравяне на катализатора със сяра е възможно при нарушаване режима на работа на инсталацията за сероочистка. При непродължителни нарушения, катализаторът в срок от няколко денонощия възстановява активността си. При отравяне на катализатора се нарушава кинетичното равновесие на реакцията на образуване и газификация на въглерода, което може да доведе до отлагане на въглерод и разрушаване на катализатора. Хлорът е силен отровител на катализаторите за ПК на въглеводородите и в още по-голяма степен за катализаторите за нискотемпературната конверсия на въглеродните оксиди. Йоните на хлора могат да попаднат на катализатора от водните пари при недобро обезсоляване на химически очистената вода. Катализаторът губи своята активност и при продължително въздействие на водна пара, вследствие окисление на никела. В условия на ПК съотношението между окислителя (водни пари) и възстановяващия компонент (СО и Н2) е такова, че реакцията на възстановяване преобладава над реакцията на окисление и никелът в по-голяма част се намира във възстановено състояние. На вход в реактора при 400 – 500 0С конверсия не протича и възстановяването е слабо и в участък с дължина 1 - 3 м, където става подгряването на компонентите до 600 – 700 0С, процесите на окисление преобладават над тези на възстановяване. Така в началния участък никела се окислява и катализаторът губи своята активност, което от своя страна задържа началото на реакция. В такива условия началния участък работи като подгряващ за суровина и пара, което не е ефективно. Ако в газа постъпващ за конверсия има водород, условията за възстановяване на катализатора в началните участъци се подобряват и никелът се съхранява във възстановен вид. Окисление на никела в целия обем на катализатора може да стане при прекратяване или намаляване подаването на суровина и запазване подаването на пара. При 700 – 800 0С никеловият оксид взаимодейства с алуминиевия оксид, преобладаващ в носителя, с образуване на никелов алуминат (шпинел) по реакцията: NiO + Al2O3 → NiiAl2O4 Полученият шпинел не притежава каталитична активност. Реакцията протича по-бързо с γ-Al2O3 и значително по-бавно с α- Al2O3. Катализатор съдържащ α- Al2O3 може да бъде нагряван с водни пари до 800 0С без да се образуват шпинели. Възстановяването на катализатор, в който никелът се е окислил не е сложно, ако пък са се образували шпинели, е необходимо третиране с водород при 800 0С. Изтегляне 0.58 Mb. Сподели с приятели:
|