半再生催化重整催化剂失活原因和措施分析.pdf
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1、中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期:2023 年 12 月 22 日 作者简介:杨军(1986),男,汉族,内蒙古鄂尔多斯人,本科,助理工程师,研究方向为煤化工。-109-半再生催化重整催化剂失活原因和措施分析 杨 军 中国神华煤制油化工有限公司鄂尔多斯煤制油分公司,内蒙古 鄂尔多斯 017209 摘要:摘要:在我国化工工业逐渐步入快速发展阶段的当下,其内部工艺的技术性不断上升,其执行反应的物料种类及数量不断增加,受部分情况的影响,可能会出现反应不充分的问题,此时催化剂的重要性逐渐显现,尤其是半再生催化重整催化剂,若不能对其进行妥善管控,甚至会引发安全事故。基于此,本文通过总结半再生催化重
2、整催化剂的失活原因,结合其技术原理,明确具体的解决方案,以期提升催化剂的活性,明确其使用条件,进一步提高工作效率。关键词:关键词:半再生;催化重整;催化剂;失活 中图分类号:中图分类号:TQ42 0 引言 半再生催化重整催化剂的活性会受多方因素的影响,例如表面的铂和氯含量等,同时外部因素的变化也可能会导致其失活,对此相关人员需切实有效地做好防护工作,根据催化剂的特性来进行综合分析。但考虑到催化重整剂其管控难度较大,故而技术人员需结合实际情况,做出正确的体系调整,确保其不会出现异常停工的情况,以便于稳固工艺的正常推进。1 催化重整催化剂理论概述(1)催化重整催化剂的特点 催化重整催化剂是一种被广
3、泛应用的催化剂,它具有许多常见催化剂的优点。在化工生产中,它表现出以下特点:专一性:不同种类的催化重整催化剂只对特定的化工生产化学反应起催化作用。高效性:利用催化重整催化剂可以有效提高化工生产中化学反应的速率,从而提升化工生产的效率和质量。选择性:在化学反应过程中,催化剂能选择性地控制化学反应的速率,增强对化工生产的控制能力。此外,催化重整催化剂是一种独特的催化剂,除了具备一般催化剂的特性外,还具有以下特殊性质:双功能特性:催化重整催化剂不仅具有金属功能,还具有酸性功能,使其成为一种典型的双功能催化剂。载体选择:催化重整催化剂通常选择大表面积的氧化铝作为其载体。活性保持:在还原后,催化重整催化
4、剂仍然保持着较高的活性。因此,在进油前进行催化剂床层的钝化处理显得尤为重要,它可以有效防止催化剂床层升温。运转环境:催化重整催化剂一般在氢气环境下运转,而水氯平衡则是其运行的重要条件之一。(2)催化剂失活 催化剂能加速某些化学反应速度,从而改变反应动力学性质,自身不消耗和变化。但催化剂参与化学反应之后,某些物理或化学性质或多或少总会发生一些变化,对工业催化剂来说,在完成一次化学反应之后,它的物理化学性质变化是微不足道的。如果从长期运转结果看,这些变化积累起来,将会造成催化剂活性和选择性的明显下降,这就是催化剂的失活。2 半再生催化重整催化剂失活的原因(1)催化剂积炭 催化剂积炭问题是影响催化剂
5、活性最直观的因素,只要出现便会立即导致催化剂失去活性,并且后续即使按照工艺进行优化也很难恢复活性,其具体原因如下:由于催化重整催化剂其具有功能多样性,在学术上也被称之为双功能性,其在发生重整反应时,内部成分会与芳烃缩合反应共同发生,其在初始反应阶段会因为金属活性反应的特性,导致反应处时常会出现积炭反应,此时若催化剂受其影响便会导致成分混合,进而使得重整催化剂失活。再加之,现场反应通常较剧烈,故而气味等多种渠道均有可能导致杂质混合,中国科技期刊数据库 工业 A-110-借助外部渠道迅速扩散,进而导致积炭情况不断加剧,致使催化剂活性受影响导致失活1。(2)水氯不平衡 半再生催化重整催化剂其在使用过
6、程中水氯平衡是非常重要的指标,若相关人员无法结合实际情况作出适当的调整,氯元素含量异常增加,后续的补氯及洗氯工艺均无法正常开展,工作人员无法准确获取相关数值,轻则带来不必要的成本损失,重则会引发安全事故,且由于化工生产现场有大量的易燃易爆品和化学制剂,一旦发生安全事故,很可能会连带造成化学制剂泄露或爆燃情况。据此,技术人员进行了多次分析,并结合实地考察数据最终明确了影响水氯平衡的主要因素,其具体情况如下:首先,气中水的影响。对于化工生产工艺而言,其大部分生产工艺反应均需要水或生成水,且因为水元素会稀释部分化学成分,故而相关人员若无法根据氯分布情况进行均匀治理,则会因为水氯不平衡而使得催化剂失活
7、,当气中水过高时,还会出现严重的氯流失现象,此时铂晶粒的规格会不断增加,催化剂的性能也会随之变化,对此技术人员需将气中水控制在 30ppm 内,以免影响催化剂的工作。其次,温度影响。众所周知,催化剂的使用需为其配备稳定的温度,而半再生催化重整催化剂在低温环境下具有稳定的优势,但其在高温环境下会失去氯保持性能,故而在重整操作中需保障稳定的温度水平,且工艺执行当时随着反应温度的升高还需进行逐步调整,如此方能保障绝对的准确性2。(3)催化剂烧结 催化剂的烧结工艺是一项需在稳定高温环境下才能进行的反应,且随着反应的不断推进其催化剂的性能和结构均会发生相应的变化,但其并不会生成其他物质,故而该变化通常属
8、于物理变化,后技术人员经过数据分析和集中,将催化剂的烧结分为两大类,分别为金属烧结和载体烧结,这两种情况均发生在同一环境中,其物质状态等存在明显差异,但均可使得半再生催化重整催化剂失去活性,其具体情况如下:首先,金属烧结,该现象是在高温反应环境下由于金属晶粒出现异常活跃状态,进而不规则聚集,这类情况虽会使催化剂失活,但其形成原因相对常见,其烧结状态可利用技术手段进行逆转分离。其次,载体烧结。这种烧结方式和金属烧结有本质区别,其在烧结过程中内部结构会随之发生变化,这便意味着载体烧结无法逆转修复,一旦出现会直接破坏催化剂结构,使其丧失活性。(4)催化剂中毒 原料油在制作过程中,无法确保整个反应过程
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