催化剂中毒

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催化剂中毒高中化学

催化剂中毒高中化学

催化剂中毒高中化学催化剂是一种可以加速化学反应的物质,它能够降低反应的活化能,使化学反应更容易进行。

但是,催化剂也存在一定的毒性,如果长时间暴露在含有催化剂的环境中,可能会对人体造成损害,这就是催化剂中毒。

催化剂中毒的症状受到毒物的类型、剂量和作用时间的影响,一般分为急性中毒和慢性中毒两种情况。

急性中毒通常是由于短时间内暴露于高浓度的有害催化剂中,在此情况下,出现的症状可能包括头痛、头晕、恶心、呕吐、嗜睡、昏迷、疲劳、呼吸困难、心跳加速等。

如果不及时得到治疗,重度中毒可能导致死亡。

慢性中毒则是长期暴露于低浓度有害催化剂中所引发的中毒,这种中毒症状的表现可能比较难以察觉,但会随着时间的推移而逐渐加重。

其症状主要包括疲劳、无力感、头痛、易患感冒、肌肉酸痛、失眠、头晕、记忆力下降等,如果不及时干预,严重者可能会引发慢性病。

催化剂中毒的原因主要在于以下几方面:1. 直接接触—如果长时间接触有害催化剂,尤其是皮肤直接接触,可能会引起带有刺激性、腐蚀性和毒性的皮肤炎症。

2. 吸入有毒气体—空气污染、工厂生产过程中排放的有毒气体等,都会对人体造成损害,引发呼吸系统疾病、肺炎等。

3. 食物污染—通过食品链摄入含有有害催化剂的有毒食品,可能会对身体造成损害。

4. 服药不当—如果不小心误服了含有有害催化剂的药品,或者长期服用含有有害催化剂的药品,也可能引发中毒症状。

催化剂中毒的预防与治疗首先要做到认识有害催化剂的种类和对身体的影响,尽量减少有害催化剂的接触,如佩戴口罩、手套、护目镜等防护用品,尽量远离工业生产场所等。

如果患者已经出现中毒症状,应尽快前往医院进行治疗。

对于急性中毒患者,应及早处理,采取措施控制中毒症状并中和有毒物质;对于慢性中毒患者,应及时做好预防,严格控制接触时间和浓度,尽量避免暴露在有害催化剂的环境中。

综上所述,催化剂中毒的发生对人体健康造成了较大的威胁,因此需要采取积极的预防措施,普及相关知识,提高个人和社会对危害的认识,尤其对于从事与催化剂联系紧密的行业的工作人员要注意安全,保护自身的健康。

转化催化剂硫中毒的原因和处理

转化催化剂硫中毒的原因和处理

转化催化剂硫中毒的原因和处理肖春来(辽宁葫芦岛锦西石化分公司,辽宁葫芦岛125001) 2007-11-14 制氢转化过程中,硫对转化催化剂具有明显的毒害作用,因硫中毒导致转化催化剂失活甚至报废的情况时有发生,给炼厂造成巨大的经济损失。

为保证装置安全生产,保证转化催化剂长周期运行,需要高度重视硫对催化剂的危害。

1 硫的来源硫是转化催化剂最主要的毒物之一,制氢原料中均含有不同量的硫。

随着焦化干气制氢技术的普及,原料含硫量也在进一步增加。

脱硫单元效果变差,是使硫进入转化系统的最直接来源,大多数时候是由于加氢条件异常使原料中的有机硫氢解不完全,导致脱硫剂出现硫穿透现象;也可能由于原料中的硫含量在短时间内大幅度上升致使加氢脱硫能力不足引起硫穿透。

此外,汽包给水也有可能带入一定量的硫酸根。

2 硫对转化催化剂的危害硫是转化催化剂最常见、也是难以彻底清除的毒物。

不同的制氢原料含有不同量的硫,硫存在的形态十分复杂,大致可分为有机硫和无机硫。

常用的干法脱硫流程是先用加氢催化剂将有机硫氢解成无机硫H2S,然后用脱硫剂将无机硫脱除。

现有工业装置的脱硫精度一般能达到小于0.5×10-6或小于0.2×10-6的水平,残余的微量硫进入转化系统。

转化催化剂具有一定的抗硫性能,就目前常用的转化催化剂而言,脱硫气中硫含量小于0.5×10-6时,能够保证转化催化剂正常发挥活性,可以保证转化催化剂长期使用。

但是,如果进入转化催化剂的硫含量超标,将会引起转化催化剂中毒。

转化催化剂中毒是可逆的。

一般情况下,硫主要引起转化炉上部催化剂中毒,而不易引起整个床层中毒,硫严重超标时也会导致整个系统被污染。

硫中毒后的转化催化剂可以通过蒸汽再生而恢复活性。

转化催化剂严重硫中毒将使转化催化剂严重失活甚至报废。

3 硫中毒的机理转化催化剂中毒一般认为是硫化氢与催化剂的活性组分镍发生了反应:硫化氢使活性镍变成非活性的Ni3S2,因而使转化催化剂活性下降甚至失活。

催化剂中毒的原因

催化剂中毒的原因

催化剂中毒的原因不知道大家有没有出现过催化剂中毒的情况,现如今随着生活节奏的快速发展,生活质量普遍提高的同时,我们的社会生活方方面面也出现了各种各样的的催化剂,因为催化剂使用太广泛,所以也就没有什么催化剂投入市场的严格要求,结果就造成市场上催化剂泛滥,催化剂的质量自然也不能得到保证,于是就出现了催化剂中毒的情况,这种情况给我们的身体造成了严重的影响,那么有什么好的方法来治疗催化剂中毒的情况呢?下面就让我们一起来了解一下如何治疗催化剂中毒的情况。

原因:原因之一:“阳离子”中毒1、阳离子的组成:C4原料中的金属离子和碱性氮化物、氨气和有机胺。

2、阳离子的来源:①上游原料水洗不彻底而带来的钠离子、钙离子;②设备管道或阀门所产生的可溶性的铁离子、铬离子;③FCC分子筛中的微量铝离子和硅离子;④C4中的氨、甲胺等碱性化合物也属于阳离子的范畴。

3、中毒原理和形式:这些阳离子和催化剂中的SO3OH产生离子交换而使催化剂“中毒”。

反应式如下:SO3OH+M+(Na+、Ca2+、Fe3+、Cr4+、Al4+、NH4+、CH3NH2+……)中毒形式:“一层一层”地中毒,即:先接触物料的先中毒,后接触物料暂不中毒。

原因之二:可水解的腈类和酰胺类物质中毒①在催化裂化中,C4、C5原料通常含有乙腈、丙腈。

②蒸气裂解C4料原中,偶尔会带有上游的丁二烯之抽提用的DMF.原因之三:新型水处理药剂催化剂孔道堵塞,使催化剂失活。

原因之四:催化基团脱落,使催化剂失活。

新型水处理药剂催化剂最高耐温120℃,但长时间在此温度下运行,催化剂的磺化基团会从结构骨架上脱落下来,而流入液相中,从而造成催化剂失活。

以上内容为我们介绍了如何治疗催化剂中毒的情况,我们应该都认真学习一下介绍的方法,无论是我们在今后的生活中出现类似的问题,就可以运用以上介绍的方法及时有效的对我们自身进行治疗,从而更快更好的恢复身体健康。

催化剂中毒原理

催化剂中毒原理

中毒原理1、co和co2进入合成塔会在催化剂的作用下与氢发生以下反应CO+3H2=CH4+H2OCO2+4H2=CH4+2H2O2、生成的水蒸汽又会和催化剂--aFe发生以下反应H2O+Fe=Feo+h23H2O+2Fe=Fe2O3+3H2这样催化剂中具有活性的a-Fe被氧化成氧化亚铁和三氧化二铁。

催化剂的活性降低。

现象;1、合成塔的温度是靠3H2+N2=NH3 这一放热反应的反应热维持的,催化剂活性下降,反应热减少,合成塔温度就会下降。

2、合成是一个回路,补充进来的气体靠生成氨后排放出去,催化剂活性下降,氨的合成率下降,补充进来的气体就会在回路里大量累积,合成压力上升。

3、中毒反应也是一个放热反应,所以合成中毒时第1、2点的温度会有一个短暂的温升过程,随着催化剂活性的下降,整个合成塔的温度会急剧下降。

也就是说前面两点温度上升,后面的温度下降。

我们俗称为打交叉。

当然,前面几点的温升时间不会很长,如果中毒深的话,整个合成塔的温度都会垮下来。

外理;1关补充气阀,停止补充不合格气体,直到合成温度正常,且气体合格。

(重新补入合格气体时要对补充气管线进行置换)2关死冷副线、减少循环量,防止温度进一步下降。

3打开塔后放空阀,控制好合成压力,防止超压。

4必要时启用电炉,靠电炉提供的热量提温。

5如果中毒较深,则要将系统内的不合格气体全部放空,并用合格气体顺流程进行置换。

不能犹豫!合成的中毒反应也是一个可逆反应,只要中毒不深,发现及时,处理迅速得当。

合成温度是完全可以保住的。

只是中毒会缩短催化剂的使用寿命,所以要严禁不合格气体进入合成塔。

催化剂经长期使用后,内因接触毒物,活性会逐渐下降。

原因:①催化剂长期处于高温之下,因受热的影响,催化剂的细小晶粒逐渐长大,表面积减小,活性下降;②催化剂层温度波动频繁、温差过大,使催化剂过热或熔融,活性下降;③气流的不断冲击,破坏了催化剂的结构,活性下降;④原料气中少量引起催化剂暂时中毒的毒物,使催化剂表面不停地反复进行氧化、还原反应,活性下降等。

有机催化反应工程-催化剂中毒

有机催化反应工程-催化剂中毒
P
kW 是以催化剂颗粒质量为基准的反应速率常数
kP P kW
均匀中毒
主反应很慢(扩散快>主反应慢)
Effect of poisoning 中毒效应
1( 0.4)
rB kCA (1 ) rB随的增加而线性下降
A k B
比活性F
中毒时的反应速率 未中毒时的反应速率
rA ' rA
' (1 )
以毒物P沉积为基准 的壳层中毒(一)
CPl饱和时固体中毒物浓度(催化剂完全失活)
CP
,
C
s Ps
,
C
c 本体流体、固体表面、核边界处的毒
Ps
物浓度
k
外表面传质系数
gP
k
壳核表面的毒物反应速度常数
sP
DeP毒物的有效扩散系数
吸附
P
分配
系数
CPl催化剂粒子平均毒物浓度
毒物P沉积为基准的壳层中毒(二)
均匀中毒
颗粒内有内扩散影响
F rB ' ' (1 ) rB
1
1
tanh 3
1
1
3
1
1
1
tanh 3 3
均匀中毒
内扩散影响严重时
3.0时
1
1
F ' (1 )
1
'
(1
)
1
均匀中毒 Uniform poisoning
1
F
0
α
内扩散影响严重时
F 1-
内扩散影响小时
1
F 1
内扩散影响的催化剂失活
Sh' =0.5 P
pl
pl
<C >/C

脱硝催化剂中毒的原因与中毒处理

脱硝催化剂中毒的原因与中毒处理

脱硝催化剂中毒的原因与中毒处理目录前言催化剂中毒是指催化剂的活性因接触少量的杂质而使活性显著下降,使催化剂丧失催化作用的物质,称为催化剂的毒物。

烟气中的成分,特别是粉尘中的碱金属、碱土金属和P2O5和烟气中的AS2O3蒸汽等都会使得催化剂活性下降。

下面来了解下脱硝催化剂中毒的原因及处理方法。

1.脱硝催化剂中毒的原因脱硝催化剂中毒简单来说就是指其反应活性位点,被其他离子占据或表面物质阻碍氧化剂还原剂无法接触,导致的脱硝效率、活性等性能下降的现象。

主要包括:神(AS)中毒、S03中毒、碱金属(Na、K)中毒、碱土金属(Ca)中毒。

1.1.神(AS)中毒在燃煤电厂的实际运行当中,神中毒是引起脱硝催化剂活性下降的主要原因之一,如果煤中碎的质量分数超过3X10・6,SCR脱硝催化剂的寿命将降低30%左右。

脱硝催化剂的活性下降将会对脱硝系统及下游设备的运行造成不良影响,甚至会导致NOX超标排放。

1.2.S()3中毒大量的脱硝催化剂都显示了良好的低温脱硝性能,然而,低温下Sθ2引起的脱硝催化剂的中毒,是一个世界性的难题,是目前困扰低温脱硝脱硝催化剂应用的关键。

即使在经过脱硫装置后,烟气中残留的少量sOz,一方面与还原剂氨气发生反应,生成硫酸核盐,堵塞脱硝催化剂的孔洞并覆盖脱硝催化剂的活性位,降低脱硝催化剂的活性。

1.3.碱金属中毒(Na、K)碱金属可直接与催化剂活性组分反应,使催化剂表面酸性下降,降低活性组分的可还原性,致使催化剂失去活性。

1.4.碱土金属中毒(Ca)我国的煤中CaO含量相对较高,尤其在当前电厂广泛使用的神府煤和东胜煤中CaO含量很高,煤中灰含量为9%~24%,而灰中CaO含量为13%~30%,因此CaO对我国SCR催化剂的影响尤为严重。

当煤粉锅炉产生的飞灰中含有碱性、带腐蚀性的氧化钙时,催化剂的中毒会更加明显,这主要是因为CaO的存在除了导致催化剂的物理中毒外,还会导致化学中毒:CaO的碱性使得催化剂酸性下降,另外其生成的CaS(‰也会使活性下降。

催化剂中毒

催化剂中毒

催化剂中毒catalyst poisoning
反应原料中含有的微量杂质使催化剂的活性、选择性明显下降或丧失的现象。

中毒现象的本质是微量杂质和催化剂活性中心的某种化学作用,形成没有活性的物种。

在气固多相催化反应中形成的是吸附络合物。

一类是如果毒物与活性组分作用较弱,可用简单方法使活性恢复,称为可逆中毒或暂时中毒。

另一类为不可逆中毒,不可能用简单方法恢复活性。

为了降低副反应的活性,有时需要使催化剂选择中毒。

催化剂在使用中会因各种因素而失去活性,其中重要的一个因素就是中毒.催化剂中毒的原因有几种可能,原科中所含的少量杂质,或是强吸附(多为化学吸附)在活性中心上,或是与活性中心起化学作用,变为别的物质,都能使活性中心中毒.另外,反应产物中也可能有这样的毒物;在催化剂的制备过程中,载体内所含的杂质与活性组分相互作用,也可能毒化活性中心。

一些催化剂在一些反应中的毒物,其中有些是暂时性毒物,有些是永久性毒物.例如合成氨中用的铁系催化剂,水和氧是毒物,当这种中毒现象发生时,可以用还原或加热的方法,使催化剂重新活化,这种中毒是暂时性中毒,或称可逆中毒;而硫或磷的化合物对于这个催化剂和这个反应也是毒物,当由它们引起中毒时,催化剂就很难重新活化,这是永久性中毒,或称不可逆中毒.后面一种中毒,是可以预防的。

中毒不仅影响催化剂的活性,造成催化剂的活性下降,也影响催化剂的选择性.中毒是在化工生产中使用催化剂时经常遇到的实际问题,但我们了解得还不十分清楚.至于怎样防止中毒和解毒,要通过实践来加以解决.。

催化剂中毒的原因,现象及处理方法?

催化剂中毒的原因,现象及处理方法?

催化剂中毒的原因,现象及处理方法?
原因:
主要原因是催化剂中附着了Fe、Ni、Cu、VS四种重金属,催化剂在使用过程中,由于这些物质吸附在它的表面而使它的活性和选择性大大下降。

现象:
催化剂的选择性降低,使产品的分布变坏,使汽油和液化气产量降低,干气和焦碳产率上升,最明显的是富气和干气中氢含量增加,气压机超负荷,反应压力上升。

处理:
降低处理量;改变原料性质。

置换催化剂,提高活性。

加入钝化剂,助燃剂。

减少游浆回炼量或不回炼,油浆适当外甩。

提高烧焦效果,预提升介质由原来蒸汽改为干气。

催化裂化装置催化剂钠中毒分析和对策

催化裂化装置催化剂钠中毒分析和对策

催化裂化装置催化剂钠中毒分析和对策郭翠翠,赵振华(青岛惠城环保科技股份有限公司,山东省青岛市266555)摘要:3个炼油厂催化裂化装置因平衡剂中钠质量分数增加至约11000μg/g而发生钠中毒现象,Z炼油厂催化裂化装置油浆收率升高,F炼油厂催化裂化平衡剂活性由67.4%降低至52.4%,轻油收率由79.87%降低至76.44%。

Z炼油厂通过更换新的电脱盐设备和采用平衡剂置换,降低了平衡剂中钠、钒含量,使油浆收率降低1.3%。

F炼油厂因原料性质差,将新鲜剂单耗提高至5.5kg/t后,平衡剂中钠含量无明显变化,活性恢复至62.0%,轻油收率恢复至78.3%,可基本维持较好的产品分布。

J炼油厂因平衡剂中金属含量较低,钒质量分数为1000μg/g,通过将催化剂单耗提高至1.0kg/t,可以较好地保持平衡剂活性。

通过分析,加强电脱盐、采用催化剂置换、使用抗金属助剂等可以有效预防和处理催化剂钠中毒事故。

关键词:催化裂化装置 催化剂 钠中毒 电脱盐 置换 钝化剂和助剂 近几十年来因石油资源的日益紧缺,一些重质油或渣油也常作为催化裂化原料[1]。

造成催化裂化催化剂中毒的重金属常存在于渣油中,在催化裂化反应中,渣油中的镍、钒、铁、钙、钠等不断沉积在催化剂上,造成催化剂活性和选择性下降,使轻质油产品收率下降,焦炭产率增加[2]。

其中催化剂的钠中毒需要重视,因为钠不仅会中和催化剂的酸性中心而使催化剂中毒失去活性,还会与催化剂表面上沉积的钒产生低熔点共熔物,使催化剂热稳定性降低,此外还会导致CO助燃剂中毒,使助燃剂用量显著增加[3]。

通过3个生产案例,研究催化裂化催化剂钠中毒现象,控制和处理钠中毒产生的影响,对催化裂化持续稳定生产具有长远和现实意义。

1 Z炼油厂催化剂钠中毒1.1 Z炼油厂催化剂钠中毒现象概述Z炼油厂催化裂化装置为两器同轴式重油催化裂化装置,加工能力为650kt/a,加工原料油主要为自产常压渣油和外购常压渣油,原料性质比较稳定,金属镍、钒含量较高。

催化剂危害与防治

催化剂危害与防治

催化剂危害与应急处理一、催化剂对皮肤有强烈的腐蚀作用: 灼伤初期皮肤潮红、干燥。

创面苍白,坏死,继而呈紫黑色或灰黑色。

深部灼伤或处理不当时,可形成难以愈合的深溃疡,损及骨膜和骨质。

本品灼伤疼痛剧烈。

眼接触高浓度本品可引起角膜穿孔。

接触其蒸气,可发生支气管炎、肺炎等。

慢性影响:眼和上呼吸道刺激症状,或有鼻衄,嗅觉减退。

可有牙齿酸蚀症。

骨骼X线异常与工业性氟病少见。

二、1. 急救措施吸入:急性中毒主要症状有干咳、气急、胸闷、胸部紧迫感;部分患者出现恶心、食欲减退、流涎;吸入量多时,有震颤及抽搐,亦可引起肺炎。

皮肤接触可致灼伤。

如有人中毒将患者移到新鲜空气处,如果必要的话,实施口对口人工呼吸或心肺复苏术,人工呼吸避免口对口接触,由受训过之人员来施予氧气。

保持呼吸道畅通,并立即就医。

2. 皮肤接触:避免直接与该化学品接触,必要时须戴防渗手套。

尽速用缓和流动的温水冲洗患部30分钟以上,可敷2.5%的葡萄糖钙胶,立即就医。

3. 眼睛接触:立即撑开眼皮,以大量的清水冲洗受污染的眼睛至少15分钟以上,若冲洗后仍有刺激感,再反复冲洗,并立即就医。

三、危害燃烧和爆炸危险性:化学反应活性很高,遇水发生爆炸性分解。

与金属、有机物等发生激烈反应。

暴露在空气中遇潮气时迅速水解成氟硼酸与硼酸,产生白色烟雾。

腐蚀性很强,冷时也能腐蚀玻璃。

四、急救吸入性中毒症状:吸入会造成刺激呼吸道,急性暴露下可能造成缺氧、意识丧失。

措施迅速脱离污染区现场至空气新鲜处,保持呼吸道畅通,安置休息并保暖。

呼吸困难时给氧气并立即就医。

1. 皮肤接触性中毒症状——高浓度三氟化硼会导致类似氟化氢所引起的皮肤灼伤。

措施——皮肤接触脱去污染的衣着,先用水冲洗15min以上,再用肥皂彻底洗涤。

如有灼伤严重者须送医院诊治。

2. 眼睛接触性中毒症状——灼热疼痛感,视线模糊并流泪。

措施——眼睛受刺激,用大量流动清水或生理盐水冲洗至少15min,对溅入眼内的严重患者需立即就医诊治。

催化燃烧安全风险辨别和应急措施

催化燃烧安全风险辨别和应急措施

催化燃烧安全风险辨别和应急措施催化燃烧是一种通过催化剂促进气体或液体燃烧的过程,常用于工业生产和能源利用。

然而,催化燃烧也存在一定的安全风险,特别是在使用过程中可能出现意外情况时,需要及时采取应急措施,防止事故发生。

本文将针对催化燃烧安全风险进行辨识和应急措施的讨论。

安全风险辨别催化剂中毒风险:燃烧过程中,催化剂可能会受到有毒气体的污染,导致催化剂中毒,影响其正常的催化作用。

高温燃烧引发火灾:催化燃烧过程中,因温度过高或其他原因导致着火,可能引发火灾,对生产设施和工作人员的安全造成威胁。

爆炸风险:在燃烧过程中,气体或液体因过热或高压可能引发爆炸,造成设施和人员的严重损害。

毒气泄漏:在催化燃烧系统中,有机废气、有害气体可能泄漏,对环境和人体健康造成危害。

应急措施建立完善的安全管理制度:包括安全生产规章制度、应急预案、安全培训等,提高员工的安全意识,提前预防安全事故发生。

严格的设备检查和维护:定期对催化燃烧设备进行检查和维护,确保设备运行状态良好,减少安全隐患。

使用高品质的催化剂:选择优质的催化剂,防止因催化剂质量问题引发安全事故。

配备专业的应急救援队伍:建立专业的应急救援队伍,对可能出现的安全事故进行及时处置,有效遏制事故扩大。

定期开展安全演练:定期组织安全演练,提高员工对应急事故的应对能力,确保在危险情况下能够快速、有效地采取措施。

催化燃烧安全风险的管控是企业安全生产工作中的重要内容,需要全体员工的共同合作和努力。

通过建立完善的安全管理制度和有效的应急措施,可以有效预防和应对催化燃烧安全风险,保障生产设施和员工的安全。

结语催化燃烧安全风险辨识和应急措施是企业安全生产管理工作的重要组成部分。

通过对催化燃烧安全风险进行准确的辨识,建立完善的安全管理制度,并配备专业的应急救援队伍,可以有效保障生产设施和员工的安全。

希望企业在日常生产中高度重视催化燃烧安全,不断加强安全生产管理,提高员工的安全意识,共同打造一个安全、稳定的生产环境。

催化剂中毒 它的原因是什么

催化剂中毒 它的原因是什么

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生活常识分享催化剂中毒它的原因是什么
导语:在日常生活中,我们可能会遇见很多中毒的方式,例如食物中毒,气体中毒,这些只要我们及时的做好急救措施就可以很好的去防治,而今天,我们
在日常生活中,我们可能会遇见很多中毒的方式,例如食物中毒,气体中毒,这些只要我们及时的做好急救措施就可以很好的去防治,而今天,我们要为大家介绍一下催化剂中毒的相关知识,了解催化剂中毒原因以及催化剂中毒怎么样治疗。

面对中毒现象,我们首先要了解的就是它的基本定义,究竟催化剂中毒讲的是什么呢?在我们食用的食物经常会有催化剂,人们接触后会中毒吗?下面我们就来详细的了解一下吧。

催化剂中毒是什么意思
催化剂中毒是指反应原料中含有的微量杂质使催化剂的活性、选择性明显下降或丧失的现象。

中毒现象的本质是微量杂质和催化剂活性中心的某种化学作用,形成没有活性的物种。

在气固多相催化反应中形成的是吸附络合物。

一类是如果毒物与活性组分作用较弱,可用简单方法使活性恢复,称为可逆中毒或暂时中毒。

另一类为不可逆中毒,不可能用简单方法恢复活性。

为了降低副反应的活性,有时需要使催化剂选择中毒。

定义
催化剂在使用中会因各种因素而失去活性,其中重要的一个因素就是中毒。

催化剂中毒的原因有几种可能,原科中所含的少量杂质,或是强吸附(多为化学吸附)在活性中心上,或是与活性中心起化学作用,变为别的物质,都能使活性中心中毒.另外,反应产物中也可能有这样的毒物;在催化剂的制备过程中,载体内所含的杂质与活性组分相互作。

甲烷化催化剂硫中毒的影响及预防措施

甲烷化催化剂硫中毒的影响及预防措施

甲烷化催化剂硫中毒的影响及预防措施摘要:甲烷化催化剂是目前甲烷化反应的重要催化剂,也是工业上应用的主要催化剂。

当前甲烷化催化剂的使用寿命一般为2~4年,但有个别因各种原因甲烷化催化剂使用寿命较短。

本文介绍了甲烷化催化剂,对硫中毒因素进行分析,帮助用户更好地使用甲烷化催化剂。

关键词:甲烷化催化;硫中毒;预防措施甲烷化催化剂的最大劣势是对硫等毒物非常敏感,原料气体中含有微量硫便会在催化剂表面产生吸附,使催化剂硫中毒,影响生产负荷。

提高催化剂抗硫性能的方法是添加Mo、Co等助剂,改变外层电子结构。

另外,在工艺上添加脱硫装置,提高操作稳定性,尽可能降低原料硫含量是防止催化剂中毒的有效方法。

一、甲烷化催化剂甲烷化催化剂与烃类蒸汽转化反应的催化剂相同。

活性成分为镍,但活性成分含量不同。

甲烷化催化剂中的镍是以镍为活性中心,甲烷化催化剂通常以氧化铝为载体,以氧化铬或氧化镁作为稳定剂。

1、从热力学的角度来看,CO2甲烷化具有重要的工业应用价值,因此,除了寻找合适的技术条件外,具有较高选择性和产量的甲烷化催化剂的开发是甲烷化技术研究的重点之一。

275℃下不同金属上游离CO吸附测量及其活动的能力,得到了不同金属表面甲烷化速率Ru>Co>Rh>Ni>Fe>Pt>Pd。

Ru作为一种贵金属,价格昂贵,在低温下具有很高的甲烷化活性,但还原后的Ru 以Ru (CO)x 存在,在高温反应的过程中,Ru(CO)x 易升华,导致催化剂活性组分的损失,因此不适合工业应用。

Co也具有较高的低温甲烷化活性,对恶劣环境有相对较强的耐受性,但在反应过程中容易增加烃类的加氢,降低了CH4的选择性。

由于原材料成本低,资源丰富,甲烷化催化剂已成为许多学者研究的热点。

利用TiO2 作为甲烷催化剂载体,CO2的转化率可以达到88.1%。

但 Fe 基催化剂容易积炭,液态烃在压力下容易生成,降低了CH4的选择性。

镍基催化剂具有良好的活性和选择性,反应条件相对容易控制,价格便宜,因此成为最广泛的甲烷化催化剂,但镍催化剂在低温易于与CO 生成羰基镍,导致活性下降,且 Ni 基催化剂容易积炭,对硫、砷十分敏感,易引起中毒。

合成氨中催化剂的中毒及预防

合成氨中催化剂的中毒及预防

合成氨中催化剂的中毒及预防闫嘉航(沈阳理工大学,0808010228)摘要:本文分析了合成氨催化剂中毒的原因。

搜集了一些防止合成氨催化剂中毒的预防措施,介绍了中毒后的工艺处理方法和操作实施过程。

关键词:合成氨;催化剂;工艺处理维持合成催化剂良好的活性对化工生产十分重要。

影响合成催化剂活性主要的因素是合成塔入口工艺气中的各种催化剂毒物,如硫、氯、含氧化合物等。

这些微量的有毒组分如果超标就会对合成催化剂的活性造成严重影响。

因此,了解合成催化剂的毒物及其预防方法,对防止催化剂中毒,提高催化剂使用寿命及活性有着重要的意义。

1.工艺流程简述由脱碳工段来的工艺气经加热后,进入甲烷化炉(106-D),CO,CO2和氢气进行甲烷化反应生成甲烷。

甲烷化炉出口气体经换热器冷却降温至10℃,经分离器(104-F)分离掉水后,进入合成气压缩机(103-J)低压缸,压缩至6.22 MPa后,经换热器冷却降温到8℃,进入段间分离器(105-F)分离掉水分。

此时气体中仍含有约250 mg /kg的水分及总共为15ms/ks的CO和CO2。

然后工艺气进入分子筛干燥净化系统除去工艺气中的H2O和CO2。

(该系统设有二只分子筛干燥器(1201-DRA /B),一只吸附时另一只再生。

两只交替轮换使用。

)经分子筛净化后的工艺气进入合成压缩机高压缸继续压缩,并与循环气一起在压缩机循环段最终压缩至15.09 MPa。

合成气压缩机出口的合成气,进入进出塔换热器(121-C)加热后进入氨合成塔(105-D),氢气和氮气在催化剂的催化作用下发生合成反应,生成氨。

出塔气先进入合成塔出口气锅炉给水换热器(123-Cl和123-C),然后进入121-C加热人塔气,再进入水冷器(124-CR),随后工艺气进入三级串联的氨冷器,温度降低到-25℃的气液混合物进入高压氨分离器(106-F)后,液相去低压氨分离器(107-F)分离掉不凝组分后得到产品液氨;气相经过复热后,分出一小股气体作为合成回路弛放气,大部分气体作为循环气,回合成气压缩机循环段入口,循环操作。

催化剂中毒的原因

催化剂中毒的原因

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催化剂中毒的原因
导语:不知道大家有没有出现过催化剂中毒的情况,现如今随着生活节奏的快速发展,生活质量普遍提高的同时,我们的社会生活方方面面也出现了各种各
不知道大家有没有出现过催化剂中毒的情况,现如今随着生活节奏的快速发展,生活质量普遍提高的同时,我们的社会生活方方面面也出现了各种各样的的催化剂,因为催化剂使用太广泛,所以也就没有什么催化剂投入市场的严格要求,结果就造成市场上催化剂泛滥,催化剂的质量自然也不能得到保证,于是就出现了催化剂中毒的情况,这种情况给我们的身体造成了严重的影响,那么有什么好的方法来治疗催化剂中毒的情况呢?下面就让我们一起来了解一下如何治疗催化剂中毒的情况。

原因:
原因之一:“阳离子”中毒
1、阳离子的组成:C4原料中的金属离子和碱性氮化物、氨气和有机胺。

2、阳离子的来源:
①上游原料水洗不彻底而带来的钠离子、钙离子;
②设备管道或阀门所产生的可溶性的铁离子、铬离子;
③FCC分子筛中的微量铝离子和硅离子;
④C4中的氨、甲胺等碱性化合物也属于阳离子的范畴。

3、中毒原理和形式:这些阳离子和催化剂中的SO3OH产生离子交换而使催化剂“中毒”。

反应式如下:SO3OH+M+(Na+、Ca2+、Fe3+、Cr4+、Al4+、NH4+、CH3NH2+……)
中毒形式:“一层一层”地中毒,即:先接触物料的先中毒,后接触物料暂不中毒。

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合成氨中催化剂的中毒及预防

合成氨中催化剂的中毒及预防

合成氨中催化剂的中毒及预防闫嘉航(沈阳理工大学,0808010228)摘要:本文分析了合成氨催化剂中毒的原因。

搜集了一些防止合成氨催化剂中毒的预防措施,介绍了中毒后的工艺处理方法和操作实施过程。

关键词:合成氨;催化剂;工艺处理维持合成催化剂良好的活性对化工生产十分重要。

影响合成催化剂活性主要的因素是合成塔入口工艺气中的各种催化剂毒物,如硫、氯、含氧化合物等。

这些微量的有毒组分如果超标就会对合成催化剂的活性造成严重影响。

因此,了解合成催化剂的毒物及其预防方法,对防止催化剂中毒,提高催化剂使用寿命及活性有着重要的意义。

1.工艺流程简述由脱碳工段来的工艺气经加热后,进入甲烷化炉(106-D),CO,CO2和氢气进行甲烷化反应生成甲烷。

甲烷化炉出口气体经换热器冷却降温至10℃,经分离器(104-F)分离掉水后,进入合成气压缩机(103-J)低压缸,压缩至6.22 MPa后,经换热器冷却降温到8℃,进入段间分离器(105-F)分离掉水分。

此时气体中仍含有约250 mg /kg的水分及总共为15ms/ks的CO和CO2。

然后工艺气进入分子筛干燥净化系统除去工艺气中的H2O和CO2。

(该系统设有二只分子筛干燥器(1201-DRA /B),一只吸附时另一只再生。

两只交替轮换使用。

)经分子筛净化后的工艺气进入合成压缩机高压缸继续压缩,并与循环气一起在压缩机循环段最终压缩至15.09 MPa。

合成气压缩机出口的合成气,进入进出塔换热器(121-C)加热后进入氨合成塔(105-D),氢气和氮气在催化剂的催化作用下发生合成反应,生成氨。

出塔气先进入合成塔出口气锅炉给水换热器(123-Cl和123-C),然后进入121-C加热人塔气,再进入水冷器(124-CR),随后工艺气进入三级串联的氨冷器,温度降低到-25℃的气液混合物进入高压氨分离器(106-F)后,液相去低压氨分离器(107-F)分离掉不凝组分后得到产品液氨;气相经过复热后,分出一小股气体作为合成回路弛放气,大部分气体作为循环气,回合成气压缩机循环段入口,循环操作。

氨合成催化剂中毒原因分析及应对措施探讨

氨合成催化剂中毒原因分析及应对措施探讨

等情况。

(2)在实际生产中,分子筛的操作过程要严格按照规定程序进行实施,实际加热过程一旦出现时间延迟的现象,要依据程序出现问题的部分采取相应措施进行处理。

(3)当出现暂时性中毒的现象,要及时将防空打开,降低设备的转速,避免出现生产系统因压力短时间增大而引起安全阀跳匝出现静电着火事故,还要将汽包液位的变化情况进行注意,若合成塔内温度降低速度较快时,要把合成塔进行及时切断。

(4)要在实际生产中对装有尿素装置进行冷氮的输送工作,以此来保证尿素装置的生产处于正常状态,还要对装置的转速和压力等进行调整,防止出现压力过低等情况出现。

对于暂时性中毒的具体处置过程主要分为还原过程及注意事项连个部分。

2.1 暂时性中毒具体处置还原过程在还原过程中主要包含以下方面内容:(1)要合成塔的入口气体压力控制在8~8.5Pa 的范围内,保证合成塔的气体进入流量小于规定值,对加热炉进行缓慢操作,使得催化剂依据规定速度进行升温。

(2)要保证催化剂温度超过270℃后才可进行氨合成反应,与此同时要将床层的升温速度控制在规定范围内。

(3)要将三床催化剂的温度控制在规定范围内,确保三床温度还原过程处于正常反应状态。

在一床还原完成后再将洗头膏压力进行调整,控制合成塔的入口流量,进行二床还原反应,在二床反应完成后,将温度升高进行三床还原反应,三床还原反应完成后等温度降低至规定范围时才可进行之后的生产操作。

(4)三床反应完成之后要对装置负荷进行缓慢增加负荷操作,确保合成塔的出口水蒸气浓度低于规定值,同时对产品氨的含量进行检测,确保还原过程符合具体要求后暂停加热炉。

2.2 暂时性中毒具体处置注意事项在暂时性中毒具体处置中需要注意的内容包括以下方面:(1)要保证合成塔的放空阀处于10%~20%的开度,使得合成塔的入口具有新鲜的成分气体,将催化剂的还原放在规定范围内。

1 氨合成催化剂中毒原因分析经过对氨合成催化剂的实际生产过程进行探究发现,氨合成催化剂出现中毒的原因主要包括以下方面:(1)暂时性中毒诱发因素。

催化剂中毒

催化剂中毒
除了上述因素引起催化剂中毒之外,还有在生产过程中也会引起催化 剂中毒、失活情形成一些油脂、树脂、聚合物、焦油、积炭等也有毒化作用。在 实际生产中搅拌效果好与差,投料体积多与少也直接影响催化剂活性。
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二.催化剂中毒因素(接上)
例如:选择性加氢时不脱卤素
O NH2 Pt/H2 Cl N
+
O
BaSO4-Pt/H2
NH2
Cl
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2、催化剂中毒类型(接上)
例如:既有选择性加氢,同时又改变加氢反应方向
NH3/Pd-C/H2 O O Pd-C/H2 OH
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2、催化剂中毒类型(接上)
例如:利用催化剂的活性选择性加氢,同时又改变加氢反应方向
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防止中毒措施
1.催化剂中毒在使用之前,对毒物无法检测。 为此需要建立完善的科学管理制度。对每批催 化剂和原料要实行小试预评价制度,确认是否 反应正常。用标准的催化剂检查原料,再用标 准的原料检查催化剂,找出原因。对自制的催 化剂要严格操作规程。关键的载体一定要预处 理(特别以炭载体型催化剂),将自制催化剂 再作小试评价。
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在实际生产中,特别是一些刚刚涉及加氢反应生产型企业, 由于缺乏生产经验的积累,对催化剂的性能、特点不够了 解,在生产过程中操作使用不当。在加氢反应时出现时好 时坏的现象,使催化剂套用次数少,有时还不能套用,甚 至用新鲜的催化剂生产还不反应等诸多的情况发生。针对 存在的这些问题:我们经过几十年的生产实践总结了一些 经验,供大家参考。
NH2
HO Pd-C/H2 O N
+
NH2 O NH3/Pd-C/H2 O

催化剂中毒

催化剂中毒

催化剂中毒可逆中毒和不可逆中毒既然中毒是由于毒物和催化剂活性组分之间发生了某种相互作用,那么可以根据这种相互作用的性质和强弱程度,将其分为可逆的(可以再生,暂时的)和不可逆的(不可以再生)3.1金属催化剂的中毒用作催化剂的金属用吸附可利用的d轨道,这无论对它的毒性或它对毒物的敏感性都是关键。

金属催化剂的毒物有如下三类:第一类是Ⅴ族和Ⅵ族元素的具有未共享电子队的非金属化合物(N、P、As、Sb、和O、S、Se、Te的化合物),毒性的程度取决于空的价轨或未共享电子的可利用性。

一些非金属元素化合物,当它有未共享的电子对时,呈毒性;当元素的外层电子结构达到了稳定的八电子偶,而且不存在孤对电子时,则无毒。

第二类是金属离子,这些离子具有已占用的d轨道,并且d轨道上有与金属催化剂的空轨键合的电子。

当金属离子没有d轨道,或者d轨道全空着,或者d轨道伟达到半充满以前,它对铂是无毒的;金属离子的d轨道从半充满到全充满者,它对铂是有毒的。

第三类是不饱和化合物,由于它分子中的不饱和键能提供电子与金属催化剂的d 轨成键,使催化剂中毒。

下表列出了一些金属催化剂的不饱和化合物毒物序号反应催化剂毒物1环己烯加氢Ni、Pt苯,氰化物2乙烯加氢Ni C2H2、CO3合成氨Fe CO4氨氧化Pt C2H2由于不饱和化合物的毒性逾期不饱和度有关,若是其不饱和度减小,就可使毒性减弱或者消除。

例如在合成氨生产中,利用甲烷化催化剂除去原料气中的CO就是基于这一点。

3.2毒物的结构和性质对其毒性的影响毒物分子的毒性大小一般与两个因素有关:一是被毒物分子覆盖的催化剂活性位的数目,此为覆盖因子;二是毒物分子在催化剂表面的平均停留时间,此为吸附寿命因子。

如下表列出几种硫化物对用于丁二烯酸加氢的铂黑催化剂的毒性系数序号毒物分子量α×10-5相对毒性1、硫化氢343.4 12、二硫化碳766.41.93、噻吩8414.84.44、半胱氨酸12116.74.9从表中可以看出,毒物的分子量愈大,毒性系数愈大。

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催化剂中毒
可逆中毒和不可逆中毒
既然中毒是由于毒物和催化剂活性组分之间发生了某种相互作用,那么可以根据这种相互作用的性质和强弱程度,将其分为可逆的(可以再生,暂时的)和不可逆的(不可以再生)
3.1金属催化剂的中毒
用作催化剂的金属用吸附可利用的d轨道,这无论对它的毒性或它对毒物的敏感性都是关键。

金属催化剂的毒物有如下三类:
第一类是Ⅴ族和Ⅵ族元素的具有未共享电子队的非金属化合物(N、P、As、Sb、和O、S、Se、Te的化合物),毒性的程度取决于空的价轨或未共享电子的可利用性。

一些非金属元素化合物,当它有未共享的电子对时,呈毒性;当元素的外层电子结构达到了稳定的八电子偶,而且不存在孤对电子时,则无毒。

第二类是金属离子,这些离子具有已占用的d轨道,并且d轨道上有与金属催化剂的空轨键合的电子。

当金属离子没有d轨道,或者d轨道全空着,或者d轨道伟达到半充满以前,它对铂是无毒的;金属离子的d轨道从半充满到全充满者,它对铂是有毒的。

第三类是不饱和化合物,由于它分子中的不饱和键能提供电子与金属催化剂的d 轨成键,使催化剂中毒。

下表列出了一些金属催化剂的不饱和化合物毒物
序号反应催化剂毒物
1环己烯加氢Ni、Pt苯,氰化物
2乙烯加氢Ni C2H2、CO
3合成氨Fe CO
4氨氧化Pt C2H2
由于不饱和化合物的毒性逾期不饱和度有关,若是其不饱和度减小,就可使毒性减弱或者消除。

例如在合成氨生产中,利用甲烷化催化剂除去原料气中的CO就是基于这一点。

3.2毒物的结构和性质对其毒性的影响
毒物分子的毒性大小一般与两个因素有关:一是被毒物分子覆盖的催化剂活性位的数目,此为覆盖因子;二是毒物分子在催化剂表面的平均停留时间,此为吸附寿命因子。

如下表列出几种硫化物对用于丁二烯酸加氢的铂黑催化剂的毒性系数
序号毒物分子量α×10-5相对毒性
1、硫化氢343.4 1
2、二硫化碳766.41.9
3、噻吩8414.84.4
4、半胱氨酸12116.74.9
从表中可以看出,毒物的分子量愈大,毒性系数愈大。

显然分子量愈高,覆盖面积愈大。

3.3不同催化剂耐毒性比较
一般地说,用还原法制得的金属催化剂对毒物特别敏感;氧化物催化剂对毒物不如金属催化剂敏感;硫化物催化剂则不被含硫化合物毒化。

催化剂对毒物的敏感性业和它本身的物理性质有关。

例如,组成
相同的催化剂,比表面积大的对毒
glyoxylate 2007-03-24 12:57
物的敏感性就小些。

3.4中毒与反应条件
反应条件对毒物的作用有影响。

3.5中毒与诱导期
在工业实践中,常常遇到各种因中毒而产生的现象。

例如,在液相的间歇反映器所遇到的诱导期现象,有时就和催化剂吸附了毒物有关,这些毒物吸附得很强,但有一定的反应活性,可以形成吸附得不太强的反应产物,随着时间的推移,原来被毒物占据的活泼部位逐步腾出来,于是反应树率逐步上升。

3.6选择中毒
一个催化剂中毒之后可能失去对某一反应的催化能力,但对别的反应仍有催化活性,这种现象称为选择中毒。

4烧结
催化剂烧结是指在使用过程中,其微晶尺寸逐渐增大或原生粒长大。

催化剂烧结的主要后果是微晶长大,孔消失或者孔径分布发生变化,从而使表面积减小,这会导致催化剂活性下降,有时还会使选择性发生变化。

5生成化合物
催化剂组分和反应性气氛之间以及催化剂个组分之间发生反应形成化合物,使得催化剂活性下降。

例如,水气与Co或Fe生成氧化物,氮气与催化剂组分声称氮化物,含碳的气氛与催化剂组分声称碳化物。

6相转变和相分离
催化剂中很多组分处于介稳态,使用一段时间后,它们变为比较稳定的结构,其活性较组分处于最活拨状态时有所下降。

这是因为长期受热,介稳态发生了相变。

组分离析也可视作相转变,高度分散的合金,其中比较容易挥发的组分趋于扩散到表面,形成不均匀的微晶。

例如Ni-Cu合金表面Cu富集;又如用于丙烯氨氧化的磷-钼-铋-铁系多元金属氧化物催化剂经使用后,其表面组成和新催化剂比较有很大差别,Fe含量大幅度增加,Bi和Mo的含量也有不同程度的增加,而Si、Ni、Co的含量则减少。

相转变和相分离的结果引起催化剂失活主要表现在两个方面:一是活性和选择性改变;二是催化剂强度下降,变得容易粉碎。

7活性组分被包围
氧化物负载的金属催化剂,当加热到高温时,金属晶粒会部分陷入氧化物载体中,形成活性金属组分四周被包埋的状态。

8组分挥发
在催化剂表面吸附层中,分子并不是固定不动的,它可以沿着表面移动。

吸附质分子在移动时能携带着催化剂表面的原子一起移动;由于这种移动以及反应产物分子的脱附,就会引起催化剂表面的疏松和活性组分流失。

金属催化剂活性组分的流失一般并不是因其直接挥发所致,因为金属的蒸发温度基本上都在1000度以上,远高于通常催化反应温度;催化剂金属
组分的流失主要是通过生成挥发性的或可升华的化合物随反应武气流带走。

如生成羟基化合物[CO存在0-100℃形成Ni(CO)4,Fe(CO)5]。

由O2时800℃形成MoO3,H2S 550℃可生成MoS2.
9颗粒破裂
工业催化剂一般由机械强度的指标(例耐压,耐磨等),能够承受填装和运输条件的要求,但在长期运转过程中,由于催化剂本身的组成、结构和纹理组织的逐渐变化会造成其机械性能的劣化乃至颗粒破
glyoxylate 2007-03-24 12:58
裂,这就导致催化剂床层的堵塞、沟流、压力降增大,床层个部分的不均匀性。

这些情况有诱发了局部过热,伴之而来的是结焦。

因此颗粒破裂引发了有别的机理而致的失活。

10结污
结污通常是指物理的封闭,是指反应器中各种碎屑在催化剂颗粒上沉积。

例如结垢、锈和其它腐蚀物。

在不算最糟糕的情况下,结污遮盖了催化剂表面,堵住了空,封锁了活拨表面;在最糟糕的情况下,它使颗粒粘结在一起,造成凡因该内空隙空间的减少并使催化剂卸出复杂。

11一些特定催化剂失活原因
1、活性炭载钯催化剂的失活主要是有一些含硫化合物诸如甲基硫、吡啶、噻吩、硫醇、砷、一氧化碳等物质,即工艺设备、水、管道腐蚀带入的金属如铜、镍、铁、钴、银、铋、锡等致害物质的污染所致或钯表面被有机物覆盖所至,或因过热和老化Pd晶粒长大,比活性下降所致。

2、Ni-Mo/Al2O3系Co-Ni-Mo/Al2O3系虽也有加氢脱硫活性但主要用于加氢脱氮和加氢脱金属用。

催化剂在使用过程中从反应物内吸收或吸附各种化学元素或组分而逐渐失活。

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