甲醇制甲醛过程中催化剂失活的原因

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甲醇合成催化剂失活分析

甲醇合成催化剂失活分析摘要：现如今，随着我国经济的发展与社会的进步，化工生产领域也成功步入到了高速发展的新阶段。

如果还想要提高化工生产的创造力与生产能力，相关工作人员就需要针对铜基催化剂的内容进行深入的探究。

站在客观的角度上进行探究，甲醇合成铜基催化剂在探析工作的相关流程上，发现了失活问题在化工生产目标中所造成的影响不容忽视，针对这些负面影响我们需及时制定应对措施，这对于今后的工作可以取得佳绩提供了非常大的帮助。

本文就甲醇合成铜基催化剂失活的影响原因进行了详细分析，以此希望能够为化工生产的系列工作提供帮助。

关键词：甲醇；铜基催化剂；失活一、造成甲醇合成铜基催化剂失活的因素在化工产业的新时期发展中，作为极具代表性的甲醇合成铜基催化剂想要取得进一步佳绩，除了解决现有的系列问题外，还需针对相关工作做出贡献，这样才有利于为日后工作提供相应的的帮助。

把过去工作中的相关经验与线下工作的标准相结合起来，就可以发现影响甲醇合成铜基催化剂失活的因素可分为两项。

一、在对原材料的选择过程中，并没做出良好的选择，导致原材料中所含杂质过高，这直接影响到了其在生产过程中的效率与质量，以至于产品达不到最初预期。

二、出现甲醇合成酮基催化剂失活的影响因素还与技术人员的工作能力相关，能力不足就会导致失活情况的出现，以至于在化学反应的综合把控中达不到预期效果，最终导致出现了不良影响。

二、如何判断催化剂活性好坏（一）热点温度在化学工业上，通常把合成塔轴线上温度的最高点称为热点温度。

热点温度与铜基催化剂活性两者呈正相关，铜基催化剂活性越高，也就代表着热点温度位置越高。

在其床层的上方位置反应物的浓度可以达到最高值，生成物的浓度相反确是最低点，这时所形成的运动反应是最剧烈的，铜基催化剂的温度也因此呈持续上升趋势。

当到达温度巅峰值后，生成物的浓度增加反应物的浓度降低，反应进程开始减慢。

反应的生成物热量被带走，床层的温度逐渐降低。

（二）铜基催化剂床层温差铜基催化剂的床层温度变化过大，就会造成部分床层温度达不到铜基催化剂活性温度的状况出现，这就会出现变化反应都集中在局部活性温度达标的地点，从而释放热量，因此化学反应越剧烈就会带动床层温度变化越大,铜基催化剂的活性温度也就因此变得更好了。

探究甲醇合成催化剂失活的影响因素

探究甲醇合成催化剂失活的影响因素甲醇，化学式为CH3OH，是一种重要的有机化合物，也是工业上常用的化工产品之一。

甲醇的合成催化剂失活是一个值得探究的重要问题，因为催化剂的失活将影响甲醇生产的效率和成本，进而影响整个工业生产系统的稳定性和经济性。

本文将从催化剂的物理性质、化学环境和操作条件三个方面探讨影响甲醇合成催化剂失活的因素。

一、催化剂的物理性质甲醇合成催化剂通常采用氧化锌和铜的复合物作为主要成分，同时也包括少量的铬、铝等元素。

催化剂的物理性质对其失活有重要影响。

催化剂的比表面积是一个重要的影响因素。

催化剂的比表面积越大，其活性部位的数量也就越多，有助于提高反应速率；而当催化剂富含表面缺陷时，也会导致活性部位的数量减少，催化剂的失活会更快。

催化剂的晶型和结构对其失活也有重要影响。

晶相的变化和结构缺陷的产生都会导致催化剂性能的下降，进而影响甲醇合成反应的进行。

催化剂的热稳定性和耐磨损性也是影响其失活的重要因素。

热稳定性差、易受磨损的催化剂会更快失活。

二、化学环境化学环境是催化剂失活的另一个重要因素。

气体组成、温度、压力等化学环境的变化都会导致催化剂的失活。

反应气氛的气体组成对催化剂失活有重要影响。

在甲醇合成反应中，如果反应气氛中存在大量的氧化物、硫化物等杂质，就会导致催化剂受到中毒，失去活性。

温度和压力也会影响催化剂的活性和稳定性。

过高的温度会导致催化剂的晶相变化、结构热膨胀等，都会导致催化活性下降；而过高的压力也会导致催化剂的失活。

三、操作条件总结来看，催化剂的物理性质、化学环境和操作条件是影响甲醇合成催化剂失活的重要因素。

为了提高催化剂的稳定性和活性，需要综合考虑这些因素，并进行合理的设计和优化。

只有在严格控制这些因素的前提下，才能有效减缓催化剂的失活速度，提高甲醇合成反应的效率和产量，进而促进相关工业的发展和进步。

探究甲醇合成催化剂失活的影响因素

技术与信息82 | 2019年2月物质之间吸附力的差别来形成不同的色层,同时使物质在移动的过程中,利用亲合力不同来使之得到明显的分离,并且进行溶液萃取。

3.2 工业化色谱分离制取维生素E的特点工业化色谱分离技术制取维生素E 的最大特点就是其成低,纯度高。

工业化色谱分离技术在生产高纯度维生素E 产品中优势明显。

其工艺回收率也相对较高。

同时,色谱分离技术的应用使生产不存在溶剂回收,分子量范围控制,能量成本以及回收率等一系列的问题。

3.3 工业化色谱分离工艺和分离装置的种类分析3.3.1 单塔式分离法单塔式分离方法是液相色谱分析法在工业化的应用。

虽然这种单塔式的工艺在建设费用方面相对较低,但是相应的它的分离纯度和分离效率也有所降低。

仅限于有独立峰值的部分能够进行分离,并且在峰值重叠的部分的纯度是存疑的。

3.3.2 模拟移动床分离装置模拟移动床分离装置是当前工业生产高纯度维生素E 的最常用分离装置,其中填充剂应用是一份十分重要的工作。

可以在分离过程中利用充填剂和溶离液互为逆流接触,使另一成分向下方排出,同时可以利用溶液的流速,充填剂的移动速度和流出量等条件来进行纯度高的成分提取,并且使所产生的两种成分进行可连续的分离,这其中充填剂移动环节就是模拟移动床的应用效果的体现。

3.3.3 改良型模拟移动床分离装置模拟移动床可以保持相对较高的分离精度和分离效率,但是需要的床数量较多,不利于装置系统的自动化控制。

而经过改良以后,以四槽式构成,整体设备制造费用相对较低且更利于控制。

3.4 色谱分离生产高纯度维生素E技术色谱分离生产的技术主要是以分子蒸馏工艺的基础为下层建筑,并且利用色谱分离法做出进一步的提纯,这是一种在传统分子蒸馏工艺基础上,利用模拟移动层色谱分离法进行分离的工艺,分离以后,产品纯度能够达到95%以上。

4 结语维生素E 作为一种脂溶性维生素,对于人体的生理机能具有重要的作用。

本文介绍了维生素E 产品的新型生产技术。

催化剂的失活原因

催化剂的失活原因催化剂的失活原因一般分为中毒、烧结和热失活、结焦和堵塞三大类。

1、中毒引起的失活（1）暂时中毒（可逆中毒）毒物在活性中心上吸附或化合时,生成的键强度相对较弱可以采取适当的方法除去毒物,使催化剂活性恢复而不会影响催化剂的性质,这种中毒叫做可逆中毒或暂时中毒。

（2）永久中毒（不可逆中毒）毒物与催化剂活性组份相互作用,形成很强的的化学键,难以用一般的方法将毒物除去以使催化剂活性恢复,这种中毒叫做不可逆中毒或永久中毒。

（3）选择性中毒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。

在连串反应中,如果毒物仅使导致后继反应的活性位中毒,则可使反应停留在中间阶段,获得高产率的中间产物。

2、结焦和堵塞引起的失活催化剂表面上的含碳沉积物称为结焦。

以有机物为原料以固体为催化剂的多相催化反应过程几乎都可能发生结焦[7]。

由于含碳物质和/ 或其它物质在催化剂孔中沉积,造成孔径减小（或孔口缩小）,使反应物分子不能扩散进入孔中,这种现象称为堵塞。

所以常把堵塞归并为结焦中,总的活性衰退称为结焦失活,它是催化剂失活中最普遍和常见的失活形式。

通常含碳沉积物可与水蒸气或氢气作用经气化除去,所以结焦失活是个可逆过程。

与催化剂中毒相比,引起催化剂结焦和堵塞的物质要比催化剂毒物多得多。

在实际的结焦研究中,人们发现催化剂结焦存在一个很快的初期失活,然后是在活性方面的一个准平稳态,有报道称结焦沉积主要发生在最初阶段（在0.15s 内）, 也有人发现大约有50%形成的碳在前20s 内沉积。

结焦失活又是可逆的,通过控制反应前期的结焦,可以极大改善催化剂的活性,这也正是结焦失活研究日益活跃的重要因素。

3、烧结和热失活（固态转变）催化剂的烧结和热失活是指由高温引起的催化剂结构和性能的变化。

高温除了引起催化剂的烧结外,还会引起其它变化,主要包括:化学组成和相组成的变化,半熔,晶粒长大,活性组分被载体包埋,活性组分由于生成挥发性物质或可升华的物质而流失等。

化学反应中催化剂失活的原因及预防措施

化学反应中催化剂失活的原因及预防措施化学反应中，催化剂扮演着至关重要的角色。

它们能够降低反应活化能，提高反应速率，从而加速化学反应的进行。

然而，随着反应的进行，催化剂可能会失活，导致反应速率降低甚至停止。

那么，催化剂失活的原因是什么？如何采取预防措施呢？催化剂失活的原因之一是物理因素。

在催化反应中，催化剂与反应物之间会发生化学吸附和脱附过程。

但随着反应进行，一些反应产物或中间体可能会在催化剂表面上沉积，形成物理屏障。

这些物理屏障会阻碍反应物与催化剂之间的接触和相互作用，从而降低了催化反应的活性。

此外，催化剂颗粒也可能因为表面损伤或堆积导致失活。

催化剂失活的另一个重要原因是化学因素。

化学因素指的是在催化反应中，催化剂与反应物之间发生氧化、还原等化学反应。

这些化学反应会改变催化剂的化学性质和结构，导致催化剂活性的降低或完全丧失。

例如，催化剂中的活性位点可能会发生被氧化、被还原、被中毒等现象，从而丧失反应催化能力。

此外，一些副反应或附加反应也会导致催化剂失活，例如副反应生成了催化剂的毒性物质，或者附加反应生成了与催化剂的活性位点竞争吸附的物质。

为了预防催化剂失活，科学家们采取了一系列的措施。

首先，选择适当的催化剂材料是关键。

许多催化剂在特定反应条件下表现出更好的稳定性和活性。

因此，科学家们需要进行深入的研究和筛选，以找到最适合特定反应的催化剂材料。

其次，改进催化剂的设计和制备方法也是一种有效的预防措施。

例如，通过改变催化剂的结构、改进活性位点的分布和可访问性，可以提高催化剂的反应活性和稳定性。

此外，合理调控反应条件，如温度、压力、反应物浓度等，有助于降低催化剂失活的风险。

此外，定期对催化剂进行检测和维护也是非常重要的。

通过观察催化剂活性的变化和失活的迹象，可以及时采取措施修复或更换催化剂。

此外，对催化剂进行修复或再生也是一种有效的手段。

一些失活的催化剂可以通过再生、清洗或改性来恢复其活性，延长其使用寿命。

甲醇合成催化反应机理及催化剂失活因素分析

甲醇合成催化反应机理及催化剂失活因素分析摘要：在甲醇生产过程中，甲醇合成催化剂常会发生中毒、高温烧结、失活等现象，大大影响了甲醇产量，也降低了催化剂的寿命，使生产成本进一步提高。

本文主要对甲醇合成催化反应机理及催化剂失活因素进行分析。

关键词：甲醇合成催化反应机理失活一、反应机理甲醇合成催化反应机理一直是研究人员关注和争议的焦点，不同的反应原料（CO/H2，或CO2/H2）、不同的催化剂、甚至相同的催化体系，催化剂结构不同，也可能导致反应机理不同。

有关反应机理的研究，主要集中在甲醇合成反应的直接碳源、反应的中间物种、反应的控速步骤以及CO在反应中的作用等问题。

早期研究者多数以动力学和H2、CO吸附等问接的实验结果为基础进行反应机理的研究；而现在多数基于同位素标记、光谱测定以及动力学模拟计算等比较直接的证据，但仍不能得出统一明确的结论。

本文按合成甲醇直接碳源的不同，将机理划分为以下3种：CO与CO2共同作为直接碳源机理、CO作为直接碳源机理以及CO2作为直接碳源机理。

（一）一氧化碳和二氧化碳作为直接碳源在CO和CO2加氢合成甲醇反应机理研究中，人们普遍认为甲酰基和甲酸基是反应过程的重要中间物种，CO吸附活化后直接生成甲酰基，而CO2吸附活化后生成甲酸基，并且CO和CO2可以通过表面氧或甲酸基等物种相互转化。

也有不同的观点认为CO吸附活化后与表面羟基结合生成甲酸盐，而CO则与表面氧结合生成碳酸根离子。

（二）一氧化碳作为直接碳源CO加氢合成甲醇的机理，可分为以下两种观点。

一种观点认为，CO首先在活性位上吸附活化，然后与吸附态的氢原子发生分步加氢反应，最终生成甲醇；而原料气中的CO2仅为补充碳源。

这种机理不能解释原料中少量CO2的存在能够明显促进甲醇合成反应的现象。

第二种观点认为，活化态的CO在加氢过程中同时与羟基、表面氧等物种发生反应，生成甲酸盐、甲氧基以及碳酸盐等中间物种，中间物种再通过脱氧及水解等反应生成甲醇。

甲醇合成催化剂中毒失活机理及现状分析

甲醇合成催化剂中毒失活机理及现状分析摘要：合成催化剂活性的好坏直接关系到甲醇产量及各项能耗的高低，是甲醇生产极其重要的环节。

我厂甲醇装置自开工以来一直被合成催化剂中毒现象所困扰，并且损失了大量资金，对装置的产量、成本及长周期运行均产生了极大影响。

本文将针对甲醇装置合成催化剂中毒失活机理、现状及措施展开探讨。

希望能对装置的运行及提高合成催化剂的使用效率提供有价值的参考。

关键词：催化剂；毒物；硫；羰基物；失活目前国内外所采用的甲醇合成催化剂均为铜基催化剂，氧化铜含量约占50-70%（wt），氧化锌含量约占20-30%。

铜基催化剂在使用前都要将其还原成单质铜才具有活性，而活性铜对硫、氯、羰基金属、油、磷、氨等毒物和温度变化较敏感，另外在还原过程中对温度的控制，防止烧结现象对催化剂活性也会产生一定影响。

所以铜基催化剂对原料气纯度和生产操作精细程度的要求很严格，否则极易造成催化剂中毒及失活。

本文将从以下毒物对催化剂的影响及生产运行控制两方面对催化剂中毒机理及失活现象展开论述。

1 催化剂中毒机理成因及失活研究1.1 硫对催化剂的影响硫是原料气中常见的毒物，也是引起催化剂活性衰退的主要因素。

换言之，原料气的硫含量决定了铜基催化剂的活性和使用寿命。

原料气中硫一般以h2s和cos形式存在。

除上述两种形态外，还有cs2、硫醚、噻吩等有机硫，它们相对含量比较少，但较难以脱除。

铜基甲醇催化剂对硫化物十分敏感，微量的硫化物就易造成催化剂的永久性中毒失活。

原料气中硫化物通常有h2s、cos、cs2和噻吩等。

通过科研机构的研究证实cs2和噻吩极易导致催化剂中毒，其次为cos，中毒作用相对最弱的是h2s。

h2s在活性cu上的吸附比在zno上强。

对于硫中毒的机理，通常认为是h2s和活性组分铜起反应生成硫化亚铜，覆盖催化剂表面和堵塞孔道而使其丧失活性，而且是永久中毒。

因此对原料气进行精脱硫净化是一种有效的延长甲醇催化剂使用寿命的方法。

甲醇合成催化剂失活及影响因素分析

甲醇合成催化剂失活及影响因素分析摘要：如今，我国的化工生产进入到了快速发展的阶段，要想在后期的创造以及生产能力上有明显的提升，就需要不断深入研发催化剂方面的内容。

从客观的角度来分析，甲醇合成催化剂的研究工作当中，失活问题的出现，对化工目标造成了很大的负面影响，必须采取科学、合理的手段来应对，这样才能在日后的工作中，不断取得更好的成绩。

鉴于此，本文就甲醇合成催化剂失活及影响因素展开探讨，以期为相关工作起到参考作用。

关键词：甲醇；合成；催化剂；失活1.甲醇合成催化剂失活的影响因素新时代的化工产业发展过程中，甲醇合成催化剂是非常有代表性的内容，想要在未来工作的开展上取得更好的成绩，必须坚持在现有的问题解决上，做出较为卓越的贡献，这样才能对未来工作的部署，提供更多的支持与参考。

结合以往的工作经验和当下的工作标准，认为甲醇合成催化剂失活的影响因素，主要是表现在以下几个方面：第一，甲醇合成催化剂的研发过程中，针对相关的原材料，并没有做出良好的过滤和筛选，以至于在杂质的含量方面过高，影响到了甲醇合成催化剂的生产效率和生产质量，最终获得的产品不尽如人意，难以得到预期工作效果。

第二，甲醇合成催化剂的失活出现，还与技术人员的能力不足存在关系，在化学反应的综合把控过程中，难以得到预期效果，最终造成的不良影响较为显著。

2.如何判断催化剂活性好坏催化活性是指催化剂对反应速度的影响程度，是判断催化剂性能高低的标准。

工业应用中催化剂的活性评价可采用以下方法：热点温度，催化剂活性好则热点温度位置高，活性差则热点温度位置低；单程转化率，入口含量较高的反应物在出口的含量，越低则催化剂活性越好；床层温差，一定的入口温度条件下床层温差大则活性好。

2.1热点温度在催化剂床层上层，工艺气中反应物的浓度最高，生成物的浓度最低，此时反应最剧烈，所以催化剂床层的温度沿轴线上升。

到某一温度最高，此后，随着生成物浓度的增加，反应物浓度相对应降低，反应进行缓慢。

甲醇合成催化剂失活原因及应对措施分析

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工业Ａ
甲醇合成催化剂失活原因及应对措施分析
张喜国陕西延长石油榆林煤化有限公司陕西榆林７１９０００
摘要：随着我国社会经济不断发展，工业得到迅猛发展。在国家能源政策的调整与支持下，甲醇在工业生产中得到广泛应用。
均按照由表到里顺序循环还原；氧化铜被还原，锌铝氧化物不被还原；严格控制加氢升温速率及浓度；分层进行还原。另一方面是升温还原前的准备工作问题。催化剂的装填、吹扫及试压等工作均为升温还原前所需要做好的准备。准备工作若出现失误则会易使催化剂发生破裂而失活，因此应严格与认真做好准备工作，如在装填时应加强过筛，并避免铁锈、杂物等杂质落入催化剂床层内，待完成装填后按照相应程序进行吹扫工作。２．３催化剂中毒问题及应对措施催化剂中毒所致失活主要表现为氨中毒、氯中毒及硫和硫化物中毒。氨中毒主要是由于氨与合成催化剂中铜产生反应而形成的络合物具有使铜失去活性的作用。若原料气中含有５０．１０－６～ｌ００．ｉ０的氨含量，则会使催化剂降低１０％至２０％活性。而且，氨还可以与甲醇发生反应生成甲胺类物质，该物质具有恶臭味，对产品的质量产生一定的影响。因此，在催化剂升温还原时，应严格控制工艺指标，加强对氨含量的管理。氯中毒的产生主要是因为工厂的工艺蒸汽系统存在氯离子或是附近水源含有带有氯的有机物，也有可能是生产催化剂时选用含有氯根的原料。氯中毒主要表现为催化剂由外表向内孔道发生渗透。由氯和催化剂中氧化锌生成氯化锌（熔点低），其会使氧化锌在催化剂中的作用明显减弱，从而使铜晶粒迅速增大而使催化剂失活。为有效防止发生氯中毒，应在催化剂制作过程中选用脱氯剂，同时提高工艺用水质量，尽量降低氯离子带入几率。硫和硫化物可以引起酮基催化剂活性衰退，因此，它是酮基催化剂活性及使用寿命的决定性因素。当前，很多工厂采用酮基催化剂作为甲醇合成催化剂。硫通常以ＣＯＳ￣Ｈｓ形式存在原料当中，并与铜发生反应，其产物硫化亚铜可以将催化剂表面及孔道覆盖和堵塞，进而使其失活。在甲醇生产过程中，只要有硫存在都会导致催化剂发生中毒。因此，在实际生产过程中，应在合成气进入甲醇合成塔之前增加ｉ至２个保护塔（装载ＺｎＯ脱硫剂）以保护合成塔催化剂的活性。３小结导致甲醇合成催化剂失活的原因很多，除了文中叙述的问题外，还存在其他问题，如油污问题。在高温环境下，油污可以分解为高碳胶质物和碳并沉积在甲醇催化剂表面，其中，油污中含有会导致催化剂中毒的物质，如硫。可以使用无油润滑的循环机和压缩机，同时使用高效分离油分离器和增填吸油剂以防止油污问题。总之，要重视催化剂失活问题，并做好分析与研究，采取针对有效的措施防治或解决。同时，还应加强生产过程中的操作规范性，提高工艺精度，以减少催化剂活性影响因素，保证甲醇合成催化剂的活性。参考文献［１］段利群．甲醇合成影响因素与催化剂的失活问题研究［Ｊ］．科技信息．２０１１，（２Ｉ）：４７２ — ４９１．［２］侯磊，姚丽江．甲醇合成催化反应机理及催化剂失活因素考察研究［Ｊ】．化工管理．２０１４，（０５）：卜３．［３］李保东．甲醇合成铜基催化剂催化活性及失活研究［Ｊ繁，这样将严重影响到催化剂的强度并导致其发生破裂粉化，粉化的催化剂会将催化剂微孔及粒间通道堵塞住，使其阻力有所增加，同时使活性明显下降。另外，短期停车也会导致羰基金属化合物的产生，从而发生催化剂中毒。为此，应尽量减少停车次数，尤其是不必要的停车，以确保长周期运行安全。在短期停车应对措施方面，应在压缩机送气停止后继续运转循环机，保持循环气中的碳氧化合物持续进行反应以使合成环路压力下降，若有必要则可以氮气置换环路，直到循环气中碳氧化合物反应完全后停止循环机系统保压，并做好整修工作。而长期停车则需要卸压，以氮气置换至含量小于１％的氢气即可 “ ；（２）操作温度问题。甲醇反应属于放热反应，需要在适合且稳定的温度条件下发生反应，如果催化剂床层温度波动较大且操作温度较高，则会改变催化剂结构，使其老化加速，最后失去活性。而温度升高过快也会增加副反应，较多副反应产物将会将催化剂微孔和表面完全堵塞，进而致使催化剂活性下降。因此，要严格控制催化剂床层温度，另外，还应保持低温运作，并随着使用时间的增加逐渐提高反应温度，有利于提高催化剂使用寿命；（３）气体成分影响。原料气体中的二氧化碳会影响催化剂活性，当二氧化碳含量过高时会产生水热烧结问题，而铜晶粒会随着水分压的增高而增大，活性相应下降，从而导致活性过早衰退。因此，需要控制好二氧化碳的含量，以使催化剂床层温度平稳，有利于维持催化剂活性，提高甲醇产率；（４）操作压力问题。虽然压力提高可以进行加热反应，但会产生较多副反应，使得反应前后气体体积存在较大收缩差，形成醚、石蜡等产物，从而覆盖催化剂表面及微孔，导致甲醇催化剂失活。因此，在操作过程中应确保操作压力稳定，以提高催化剂使用寿命。２．２升温还原过程问题及应对措施由于升温还原过程问题使甲醇合成催化剂失活的表现主要包括两个方面。一方面是升温还原问题。这主要是因为升温还原（强放热反应）产生过分剧烈反应，床层温度迅速上升，导致短时间内出水从而使催化剂发生破裂、粉化、烧结。同时还会促进催化剂晶粒不断增大，导致早衰出现。为此，进行催化剂升温还原时应严格做好以下处理措施：不能同时进行提氢和提温；控制高温出水时间，不易过长；坚持低温还原和出水，坚持低负荷生产。另外，还应注意保持出２０１１，（ｉ０）：２６－３６．水、加氢及提温的稳定性。还原要点控制包括：每粒催化剂上海化工．

甲醇合成催化剂的失活分析与对策

甲醇合成催化剂的失活分析与对策摘要：甲醇催化剂的失活在甲醇生产中是个普遍问题，从催化剂各种毒物的中毒机理及来源分析入手，如何合理延长催化剂使用寿命是本文探讨的重点。

关键词：甲醇合成催化剂中毒使用寿命一、引言近年来随着国家能源政策的调整，甲醇市场得到了较大的发展，我国新建了一大批甲醇装置，在原料上以煤为原料逐渐成为主导趋势，技术上合成催化剂由高压锌铬催化剂发展到低温铜基催化剂而且在节能降耗等方面都有了很大的发展，但是就目前各个甲醇厂的实际情况来看，触媒的使用寿命普遍比较短。

如何延长触媒的使用寿命逐渐成为人们追求的目标。

这其中的主要原因在于，对合成气中的导致甲醇触媒失活的各种物质的毒性机理认识不足，重视不够。

我们厂的触媒平均每三年换一次。

采用的是：低压法甲醇气相合成工艺，催化剂主要是铜系催化剂。

催化剂的组成均在以下基本配比范围内波动：cu/zn/al=6：30：10（摩尔百分比）。

二、催化反应机理催化剂是这样一种物质，它能改变化学反应速度，但其本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生改变。

固体催化剂的表面结构是不均匀的，只有表面上某些有特定的原子结构、电荷密度、几何形貌的部位对特定的化学反应才具有催化作用，这些特殊部位称为催化剂的活性中心。

在活性中心上反应物分子先是被吸附在其上面。

被吸附的分子在活性中心表面进行能量交换，形成类似化学键的形式，从而削弱反应分子之间各原子间的化学键能，使分子变形而相互重新结合，完成合成反应；或活性中心与被吸附反应物分子构成配价健，而使反应物分子活化，并促使其在配位上进一步反应，最后转化为反应产物。

催化剂的活性与催化剂活性中心的面积、数量有直接的正比例关系。

活性中心，是催化剂的核心点，与催化剂的组成、制作方法，粘结性、比表面积、晶格结构有关。

延长催化剂活性寿命主要取决于三方面:〈1〉催化剂的稳定性。

〈2〉气体的净化程度、装置的清扫程度。

〈3〉使用条件。

三、催化剂的中毒我们厂低压法合成工艺使用的是cu-zn-al系催化剂，该系催化剂活性高，选择性强，但活性温度范围小，对毒物极为敏感，容易中毒失活，导致催化剂失活的主要因素有以下几个方面: 〈1〉硫化物〈2〉油污〈3〉超温烧结下面分别对上述毒物的来源和催化剂的失活机理及防范措施作以粗浅的分析:1.硫化物1.1硫化物的形态和含量分布硫化物是最常见的毒物，是引起催化剂活性丧失的主要因素。

甲醇合成催化剂失活及影响因素分析

甲醇合成催化剂失活及影响因素分析摘要：甲醇 (CHOH) 是一种结构最简单的一元醇，也被称为木醇，因为它最3初存在于干燥的蒸馏木材中。

甲醇是一种无色挥发性液体，有酒精气味。

它是一种重要的化工原料，广泛用于化学实验和化学领域。

用途广泛，不仅可作为萃取剂，还可作为化工原料及其加工产品，如甲醛、醋酸、农药等。

随着科学技术的发展，甲醇转化为烯烃生产技术不断发展，甲醇转化为高附加值产品的力度不断加大对甲醇的需求不断增长，甲醇合成领域的研究越来越受到研究关注。

催化剂是一类能够在化学反应过程中改变化学反应速率而不被自身消耗的物质，广泛应用于许多化学反应中。

催化剂作为甲醇合成中的一个非常重要的环节，与甲醇生产中的许多条件和性能指标密切相关，其种类、性能和活性对甲醇的合成起着重要的作用。

因此，有必要对催化剂活性进行系统的分析和研究。

关键词：甲醇合成；催化剂失活；影响因素引言甲醇制烯烃是以甲醇为原料，在催化剂的作用下，在流化床反应器中进行脱水和碳链重整的过程，实现MTO工艺优化的核心和关键是MTO催化剂，具有极高的比表面积、良好的水热稳定性、丰富的质子酸性和离子交换位，独特的八元环三维孔道体系更使得它拥有了极好的小分子择形催化性能。

甲醇制烯烃SAPO-34分子筛工业化应用过程中因反应物、反应过程及传质等问题，引起催化剂失活和磨损，导致催化剂需要再生和补充新的催化剂，增加了生产成本，必须进行再利用。

本文综述甲醇合成催化剂失活的影响因素，并对提高甲醇合成催化剂活性的措施进行总结，提出甲醇催化剂今后的发展方向。

1甲醇合成催化剂失活的影响因素1.1结蜡问题( 1) 在催化剂装填过程中，如果铁锈或油脂等杂质带入合成塔内，会降低催化剂的活性和选择性，促进石蜡的生成。

( 2) 铜基催化剂在使用过程中，随着使用时间的增加，特别是催化剂使用中后期，受催化剂选择性的限制，会生成一定量的石蜡。

同时，甲醇生产时难免会伴有少量甲酸及其他有机酸生成，这些酸类物质在 CO 的作用下腐蚀合成塔生成Fe( CO)5与 Ni( CO)4，加速石蜡的生成。

甲醇合成催化反应机理及催化剂失活因素研究

甲醇合成催化反应机理及催化剂失活因素研究作者：杨洋高瑞鸿汪逸凡彭翰韬来源：《中国化工贸易·上旬刊》2017年第08期摘要：伴随着我国现代化工业的不断发展，对于甲醇合成的生产需求也越来越多，本文就将针对甲醇合成的催化反应机理展开讨论，并且分析出导致催化剂失活的因素，希望可以进一步加深对甲醇合成反应的理解，了解甲醇合成催化的本质所在，从而更好地提升甲醇合成的生产效率。

关键词：甲醇合成；催化反应机理；催化剂失活因素在日常生活和工业生产中，甲醇的应用范围非常广泛，如何才能够有效地应用甲醇合成工艺生产的方式来解决全球CO2排放量过高的问题，已经成为了当代甲醇生产的重要方向，希望可以通过对CO和CO2进行加氢催化反应的方式，提高甲醇合成的生产产量。

1 甲醇合成甲醇，化学式是CH3OH，甲醇是一种结构最简单的饱和一元醇，关于甲醇的生产，在工业上主要是由H2和CO合成催化反应生成的。

如果从甲醇中的碳元素角度来分析的话，CO和CO2是甲醇合成的主要碳源，通过最小二乘法的方式，可以获得甲醇的相对选择性，选择性和接触时间关系，如果反应的接触时间不断提升，那么甲醇的相对选择性会先升高再降低再升高，一部分的CO将与H+离子发生次级反应，生成甲醇[1]。

2 甲醇合成催化反应机理2.1 直接碳源CO当CO作为直接碳源参加甲醇合成催化反应时，Herman认为，在Cu、ZnO、Al2O3催化剂的作用下，CO与H2发生合成反应，此时合成催化反应的活性中心是Cu+，而对H2 的解离吸附反应将会发生在ZnO上面，那么反应机理公式如下：2.2 直接碳源CO2当CO2是直接碳源，由CO经过水气变换反应生成CO2时，CO2会和H2反应生成甲醇，此时的表面氧起到了重要作用，能够抑制CO2的解离吸附。

Chinchen利用了原子示踪技术，推断出了在催化剂的作用下，甲醇合成的直接碳源是CO2，此时的 CO可以看作是还原剂，在活化的Cu表面获得再生[2]。

甲醇制甲醛过程中催化剂失活的原因

甲醇制甲醛过程中催化剂失活的原因甲醇制甲醛过程中催化剂失活的原因以甲醇为原料，结晶银作催化剂制取甲醛，催化剂寿命短的原因很多，有外在因素，也有内在因素，根据生产经验，总结出主要的原因有以下几点：1、反应温度高结晶银催化制取甲醛，反应温度较高(一般控制在630-650 ℃)，催化剂长期处于高温状态，导致催化剂的晶相、晶粒分解度逐渐发生变化，破坏了原有的组织和结构，这是结晶银催化剂寿命短的主要原因。

有时反应器温度波动过大或出现超温运行，催化剂的物理结构便会逐渐发生变化，其孔隙率相应减少，温度再升高，就会出现催化剂选择性下降，副产物增多的问题，直接影响了催化剂的活性。

2 、有害杂质影响结晶银催化剂由于受到原料气夹带的外来物质污染和反应物结焦，其活性表面容易被覆盖，催化剂孔隙被堵塞。

使催化剂粘聚在一起，造成床内局部阻力上升，反应气走短路，直接导致催化剂利用率降低，寿命缩短。

比如原料气中含有挥发性硫、氯化物，会与结晶银生成硫化银和氯化银而使催化剂中毒，如含有醛、酮等有机物，则会因其树脂化作用而堵塞银粒表面的孔隙，导致催化剂活性的降低；如含有挥发性铁化合物，会在催化剂上分解成氧化铁，覆盖在表面而破坏其活性，而且催化剂表面覆盖了氧化铁细粒，将会加快甲醇的完全燃烧反应，使尾气中CO2含量增加，同时放出大量热，使反应温度迅速升高甚至失控，从而影响触媒的选择性，导致副反应增多。

因此反应原料气中硫、氯化物、醛、酮、铁杂质等有害杂质的存在可导致催化剂中毒。

此外，如果电解银催化剂本身带有氯化物、铁等杂质，在反应条件下有可能与有效成分银作用，使催化剂的催化效能受到破坏，从而发生催化剂中毒现象。

3 、生产过程不稳定甲醛生产中，由于各种因素的影响，生产的稳定性有可能会受到破坏。

比如，工作不正常引起的临时停车；生产过程操作不得当，使蒸发温度或氧化反应温度产生较大的波动；蒸发器液位控制不好(过高或过低)等等都会对催化剂活性造成一定的影响，从而缩短其使用寿命。

影响甲醇合成催化剂失活的原因和对策

2016年12月影响甲醇合成催化剂失活的原因和对策陈强（惠生(南京)清洁能源股份有限公司，江苏南京210047)摘要：对于甲醇的生产过程而言，由于受到多种因素的影响，甲醇合成催化剂通常会出现中毒、高温烧结以及失活等现象，对于甲醇的产量产生了极大程度的影响，也使得催化剂的寿命发生了降低，进而使得生产成本发生了进一步的增加。

基于此，本文首先对影响甲醇合成催化剂失活的原因进行了简要概述，之后对其问题解决对策进行了探究，旨在为相关工作的开展提供经验借鉴。

关键词：甲醇合成；催化剂失活；原因；对策在近几年当中，甲醇市场随着我国能源政策的调整已经实现了较大程度的发展，大批甲醇装置的建立使得原料上以煤为原料逐渐成为一种主导趋势，在节能减耗方面取得了较大的成效。

然而，从现阶段各个甲醇厂的实际运行情况来看，还普遍存在着甲醇合成催化剂失活的问题，找到影响甲醇合成催化剂失活的原因，并提出针对性的解决对策，已经成为其发展过程中亟待解决的实际问题，因此，要对其问题予以高度的重视。

1催化剂中毒导致失活及其对策1.1硫及硫化合物中毒现阶段，甲醇合成催化剂较为常见的是铜基催化剂。

原料气中的硫大多都是以H2S和C0S的形式所存在，当其和活性组分铜发生反应的时候，所生成的硫化亚铜会覆盖在催化剂的表面之上，进而对孔道予以堵塞，发生永久中毒；且原料气中所含有的RSH、CS2、噻吩以及硫醚等有机硫也难以实现脱除；通常情况下，当催化剂所吸收的S量达到本体重量的2.4—2.5％的范围当中的时候，其活性的下降率会达到70％。

因此，在生产甲醇的过程当中，可以在甲醇合成塔前增设1—2个保护塔，其中装有ZnO脱硫剂，从而对催化剂的活性予以保护。

1.2氯中毒在生产甲醇的过程当中，氯的产生通常是因为在催化剂的制造过程中选用了含有氯根的原料，或者是在工艺蒸汽系统中存在氯离子；与硫和硫化合物相比较而言，氯对甲醇合成催化剂的中毒程度要更为严重，中毒现象会从催化剂外表逐渐向内孔道实现渗透，并和催化剂当中的氯化锌发生反应，进而生成熔点较低的氯化锌，对于催化剂的“间隔体”作用起到了削弱作用；且铜晶粒的迅速增大，还会对甲醇催化剂的结构产生破坏作用，使得其活性降低。

化学反应的催化剂失活机理

化学反应的催化剂失活机理催化剂在化学反应中起到促进反应速率的作用。

然而，随着反应的进行，催化剂往往会逐渐失去活性，导致反应速率下降。

这种现象被称为催化剂失活。

了解催化剂失活机理对于提高催化反应的效率和寿命具有重要意义。

本文将探讨几种常见的催化剂失活机理。

1. 中毒失活中毒失活是催化剂失活的常见机理之一。

中毒物质可以以吸附在催化剂表面上的形式存在，阻碍反应物的吸附和反应的进行。

例如，硫化物是许多催化剂中毒的主要原因之一。

硫化物不仅堵塞了催化剂活性位点，还与反应物形成不活跃的化合物。

2. 焙烧失活焙烧失活是指催化剂在高温下失去活性。

高温下，催化剂表面的活性位点可能会烧结或氧化，导致其活性降低。

此外，高温还可能引发催化剂与反应物之间的副反应，产生额外的化合物，进一步影响催化剂的活性。

3. 毒化失活毒化失活是指催化剂与反应物或反应物产物发生化学反应，生成能够阻碍反应进行的化合物。

这些化合物可以通过吸附在催化剂表面或结合到活性位点上来阻碍反应的进行。

例如，氧化物催化剂在氧化反应中容易被磺化物毒化，导致催化剂失活。

4. 耐久性失活耐久性失活是指催化剂在反应过程中逐渐失去活性。

这种失活可能是由于催化剂的结构疲劳或变形引起的。

催化剂表面的活性位点可能会受到反应条件（如压力、温度、反应物浓度）的影响而发生变化，从而降低催化剂的活性。

为了延长催化剂的使用寿命和提高催化反应的效率，可以采取以下措施：1. 进行催化剂的再生：对失活的催化剂进行再生处理，恢复其活性。

再生的方法包括焙烧、洗涤、还原等。

2. 优化反应条件：通过调整反应温度、压力和反应物浓度等反应条件，降低催化剂失活的速度。

3. 开发新的催化剂：研发更为稳定和耐久的催化剂，减少催化剂的失活问题。

总之，催化剂失活是催化反应中不可避免的问题，但通过深入了解失活机理并采取相应措施，可以延长催化剂的使用寿命，提高催化反应的效率。

进一步研究催化剂失活机理对于发展更高效、可持续的化学反应具有重要意义。

化学反应中催化剂失活的原因及预防措施

化学反应中催化剂失活的原因及预防措施化学反应中，催化剂的失活是一个常见的现象。

催化剂失活可能由多种原因引起，如物理变化、化学变化以及中毒等等。

本文将探讨催化剂失活的原因，并提出一些预防措施，以期帮助读者更好地理解和应对这一问题。

首先，物理变化是导致催化剂失活的一个重要原因。

催化剂通常是以固体形式存在的，因此，物理变化如化学反应中发生的高温和高压等，会使催化剂的晶体结构发生变化，从而降低其催化活性。

此外，表面积的减小也会导致催化剂活性的降低。

比如，若是因为氧化或剥离等原因导致催化剂表面活性位点丧失，则其催化活性将会受到影响。

其次，化学变化也是催化剂失活的原因之一。

在某些催化反应中，反应物或产物会与催化剂发生化学反应，从而改变催化剂的活性。

例如，氧化反应中，催化剂可能会被氧化或被活化的中间体反应，导致其失去催化活性。

此外，催化剂可能会因为在反应中生成和析出的物质的积聚而失活。

这些积聚物可能会阻塞催化剂的活性位点，降低反应速率。

最后，中毒是催化剂失活的一种常见原因。

中毒指的是某些物质的选择性吸附和反应，导致催化剂的活性位点被堵塞或是其表面被覆盖，进而影响催化剂的催化活性。

常见的中毒物质包括硫化物、氯化物、碳氢化合物等。

这些物质可能通过吸附在催化剂表面，形成无活性反应物或产物膜，阻碍反应物与催化剂的接触。

对于催化剂失活的预防措施来说，可以从多个角度入手。

首先，合理选择合适的催化剂。

催化剂的选择应根据具体的反应条件，选择具有高活性和稳定性的催化剂。

其次，通过改变反应条件来减少失活的可能。

如控制温度、压力、反应物浓度等因素，以减少物理变化、化学变化和中毒的可能性。

此外，定期对催化剂进行再生和修复也是一种有效的预防措施。

通过热处理、表面重新活化等方法，可以恢复催化剂的活性。

总之，催化剂的失活是化学反应中不可忽视的问题。

物理变化、化学变化和中毒是导致催化剂失活的主要原因。

为了预防催化剂的失活，应该合理选择催化剂，并通过改变反应条件和定期修复来减少失活的可能性。

甲醇合成催化剂失活原因分析及延长使用寿命的方法

甲醇合成催化剂失活原因分析及延长使用寿命的方法第4期(总第131期)2007年8月煤化工CoalChemicalIndNo.4(TotalNo.131)Aug.2007甲醇合成催化剂失活原因分析及延长使用寿命的方法丰中田裴学国唐海涛(山东兖矿国际焦化有限公司,兖州272100)摘要分析了甲醇合成催化剂在使用中失活的原因:热老化,金属晶相变化,离子的积聚,中毒等,总结出在工艺操作和还原操作等方面延长其使用寿命的方法:控制热点温度,控制气体成分,避免频繁开停车,注意催化剂的装填和催化剂的活化等问题.关键词甲醇催化剂失活使用寿命文章编号:1005—9598(2007)-04-0041-03中图分类号:TQ54文献标识码:B根据装置生产特点,选用质量好的催化剂.可以提高产品质量,降低生产成本,提高经济效益.是一种最为经济有效的方法.山东兖矿国际焦化有限公司在生产过程中使用C307甲醇合成催化剂,该型催化剂的主要性能指标已经达到了较高水平.其中,低温活性非常好而且低温活性稳定;对气体选择性能好,反应副产物少,经济效益显着.但在生产过程中.存在着一些因素.影响甲醇合成催化剂的活性.即使用寿命.1甲醇合成催化剂失活原因分析1.1热老化导致失活铜基催化剂对反应热比较敏感.甲醇合成反应为放热反应,其钝化和还原过程也均为放热反应.因此.在升温与还原或生产控制过程中,如果反应控制不当.导致反应热不能移出,就很容易发生床层温度"飞温",致使活性下降.热老化会使载体的表面积减少.使金属微粒发生迁移,金属晶相发生变化,致使活性位减少,并增加床层阻力.热老化发生的主要原因就是反应余热不能迅速移出反应器,或者反应过于剧烈,反应热突然增加(如系统新鲜气组成突然发生变化,C0配比发生变化或中断).有时为了追求高产,气体氢碳比降低,表现为收稿日期:2007—05-13作者简介:丰中田(1965一),男,1992年毕业于青岛化工学院,高级工程师,长期从事甲醇生产技术工作.人塔合成气体C0组分达到16%18%.氢碳比4.24.6,副产蒸汽增加,选择了C0过多参与反应.而忽略了C0对稳定催化剂床层的有利影响,最终造成催化剂使用寿命的缩短.以某厂为例:在装置运行过程中,由于精制气净化系统脱碳塔设备问题的影响,使C0暂时无法配入,中断2h后恢复(此时入塔气体中C0体积分数<0.5%). 结果在恢复C0正常配比后,发现甲醇产量相对降低,表明催化剂活性在C0中断过程中,C0加剧了催化剂的热老化,甚至有可能出现催化剂深度还原.1.2积碳失活在甲醇合成反应中,存在2种析碳反应:C0+H2=C+H20(还原析碳)(1)2CO=C+CO,(歧化析碳)(2)在系统运行过程中.长期处于较低的氢碳比状态(尤其是在催化剂使用后期),入塔气体中C0含量较高,而C0含量较低,导致大量的氢气剩余.主要表现为系统放空量大,合成气体单程转化率较低.在微观的瞬间反应中,存在这2种析碳反应发生的可能.析碳反应发生后,产生的积碳能够覆盖催化剂的活性表面,使部分活性位丧失,会造成床层阻力增大. 但由于合成系统的空速较大,积碳造成的影响一般不是很明显.某厂在更换催化剂时.在卸出的废旧催化剂表面,发现一些黑色石墨粉尘,表明催化剂在使用过程中.有析碳反应发生.1.3金属晶相变化导致失活A10.作为载体的主要部分为晶相较好的—A10.,一42一煤化工2007年第4期在升温和还原以及工艺运行中,受非操作因素的影响,可能会发生金属晶相的变化,尤其是铜金属晶粒的生长影响,或在高温下转变为其他形态B—A10.或一Al0..在较高含水量下,会生成含水Al0.化合物,Cu-ZnO中心的移动.而降低活性.水蒸气的吸附可导致ZnO吸附氢气能力变弱,活性晶格氧空位被其他离子占用,从而丧失活性.1.4Fe2+的聚积导致对气体选择性发生变化输送新鲜气体的管道有些采用普通碳钢,造成新鲜气体中C0对碳钢管道的晶相腐蚀,产生羟基铁几乎不可避免,并通过气体携带进入合成塔.在合成塔的温度和压力下,以挥发,分解和吸附的方式沉积在催化剂表面上.有可能会转变为氧化亚铁,使合成甲醇活性下降,促进烷烃的生成.甚至出现明显的结蜡现象.这样使催化方向发生变化,造成对反应气体选择性的竞争加剧,不利于甲醇合成反应的进行.具体表现为:在甲醇合成催化剂使用后期,甲烷含量增加,副反应产物增多,合成反应热加大,有石蜡产生.1.S中毒失活催化剂中夹带少量的杂质,或在生产过程中积聚的杂质.以及开停车过程中气体成分的影响.都可能促进副反应的进行,引起反应竞争.这些杂质有的很难在工艺上完全脱除,有的在催化剂制作过程中就已经存在,且无法去除.常见的杂质或毒物对催化剂的影响对比见表1.表1杂质或毒物对催化剂的影响对比杂质或毒物可能的来源对催化剂的影响SiO,等酸性氧化物自蒸汽或原料气带人生成蜡及其他副产物B—A103催化剂制造生成二甲醚碱金属,盐催化剂制造降低活性生成高级醇铁以Fe(CO)带人生成甲烷,链烷烃,石蜡镍以Ni(CO)带人降低选择性钴催化剂制造生成甲烷氯化物自原料气带人永久性降低活性硫化物自原料气带人永久性降低活性1.5.1硫中毒硫是甲醇合成催化剂的主要毒物之一,也是引起催化剂活性衰退的主要因素.在甲醇合成原料气体中,硫主要以HS和COS形式存在,根据造气工艺的不同,原料气体中还存有微量大分子有机硫,如硫醇, 硫醚,噻吩等,由于受低温水解弱的影响.这部分有机硫在低温水解中是无法脱除干净的.但在高温加氢条件下,有机硫发生转化反应,可以完全转化成无机硫. 通常认为:HS,COS和活性组分Cu发生反应,生成稳定的无活性的金属硫化物,在甲醇合成反应条件下(220℃～260℃),硫醇或硫醚会发生加氢转化反应而生成无机硫.反应方程式如下:RSH+H2=RH+H2S(3)RlSR2+2H2=RjH+R2H+H2S(4)在变换反应中,由于水气比限制了有机硫的加氢转化,所以,在高浓度C0合成条件下,微量的硫醇,硫醚基本不会造成较大影响,只有在催化剂使用后期,反应温度较高的情况下,才有可能发生;或者在催化剂使用过程中,高浓度CO引发各类副反应的竞争,使析出的硫迅速被CuO吸收,生成稳定无活性的CuS.1.5.2氢中毒原料气(合成气)氢碳比例对甲醇合成催化剂有重要影响,但在一般情况下不会发生氢中毒.如果在开停车过程中(主要是在停车过程中),工艺处理不当造成氢气含量过高,而CO+CO含量长时间较低,会对催化剂进行深度还原,生成无活性的单质Cu,使催化剂活性丧失所以,在开车过程中,要适当进行新鲜气和循环气的交替加量,短时间内调整至正常的氢碳比例:在停车过程中,一旦分析合成气中C0+C0的体积分数<0.5%,就必须进行氮气置换,用氮气进行保温,保压.1.5.3氯,砷离子中毒氯,砷也是甲醇合成催化剂毒物,氯,砷离子主要存在于蒸汽中,所以在造气或气化过程中,需要特别注意蒸汽中氯,砷离子的含量,确保锅炉水质量.2延长催化剂使用寿命的方法2.1控制热点温度某厂对更换后C307型甲醇合成催化剂的操作数据进行整理,得出催化剂的使用天数与平均热点温度有以下关系:Y=5×10×0.959X其中,y为催化剂使用天数,为平均热点温度.因此,降低催化剂热点温度,是延缓催化剂热老化程度并增加使用寿命的好方法.防止催化剂热老化的主要措施有:(1)在还原,开停车过程中,按照预定的指标进行操作,防止超温.(2)在保证产量的前提下,稳定操作,尽可能降低床层热点温度,每次提升热点温度应慎重.提升幅度不宜过大,一般为5℃左右.(3)适当提高新鲜气(合成气)中的C0的含量.2007年8月丰中田等:甲醇合成催化剂失活原因分析及延长使用寿命的方法一43—2.2控制气体成分控制好气体成分,首先是控制好C0和C0,的比例,根据催化剂的不同使用时期进行调整;其次是控制好惰性气体的含量,掌握并分析放空气体量.作为优化指标的依据:第三是控制好循环气体中的含醇量,人塔气体中含醇量越低,越有利于合成甲醇反应的进行,也可以避免高级醇等副产物的生成.所以要尽可能降低出甲醇水冷器的气体温度,及时将冷凝下来的甲醇分离出来.2.3避免频繁开停车有很多厂家因设备或系统原因.不可避免地出现多次开停车,如果在停车过程中处理不当,将会使催化剂活性受到损害.试验证明:短期停车后,如果催化剂封存在原料气中(合成塔死气,且无法用氮气置换),在重新开车后,其催化剂活性出现明显下降.因此短期或紧急停车后,应作以下处理:(1)应立即用氮气进行置换.如不能置换,可让循环机照常运行.使循环气中的碳氢混合物得到完全反应,直至系统中只有惰性气体和氢气(或者CO,+CO体积分数<0.5%).(2)当床层温度下降时,应适当开大开工蒸汽,并减少循环量,使床层温度维持在210℃,并将系统压力缓慢降低到0.2MPa.(3)如果出现长期停车,在进行氮气置换合格后,应使系统保持微正压,防止在检修时混入空气.2.4催化剂的装填在催化剂装填时,应注意的问题是:(1)催化剂强度较差,在运输过程中严禁摔,碰.(2)装填前,催化剂应轻轻过筛,除去粉尘和碎片.(3)最好采用撒布法装填,尽可能降低催化剂自由下落高度,防止出现架桥现象,应对列管压差进行抽检,压差应在许可范围内.(4)装填时应选择较好天气,以免催化剂吸潮而降低活性,催化剂一旦开始装填应连续进行,避免间断. 装填后应立即封口,充人氮气或进行升温还原.2.5催化剂的活化催化剂的活化在一定程度上决定了催化剂的活性,直接影响其使用寿命,依此在催化剂活化(还原) 时,应特别注意的问题是:(1)氢含量控制还原反应为强放热反应,当氢气含量较低时.催化剂床层的温升和氢气浓度成正比,一般每提高1% 的氢气,将引起床层温度升高28℃,因此控制好加氢速度是还原操作的关键.在还原时,掌握提温不提氢, 提氢不提温的原则,防止还原过于剧烈,床层温度猛涨,使催化剂活性受影响.所以,在还原操作中一般采用低氢,高空速控制还原速度.(2)出水量控制还原终点判断催化剂活性影响较大,在还原时.既要防止还原操作不彻底,又要防止出现深度还原, 很多厂家采用精制气还原,出水量尽可能控制均匀. 在还原操作中,理论出水量与实际出水量应基本接近,并分析进出合成塔氢气含量稳定,这时基本可以判断还原结束.(3)惰性气体放空量控制惰性气体一般为还原气体(氢气)的载气.一般采用氮气为稀释气体,在还原操作中,惰性气体能够有效控制还原速度,床层温度便于控制,有利于提高催化剂活性,保护催化剂强度.此外,由于采用精制气还原,惰性气体中的C0,含量也影响还原进度的判断,根据放空气体中的C0, 含量,判断C0参与还原反应程度,所以出水量有可能要比理论出水量低.3结论甲醇合成催化剂的使用寿命受到催化剂本身构造影响和还原操作的影响,以及在工艺运行中操作条件的限制.所以,在一般情况下,为追求单炉催化剂产量,是以牺牲催化剂使用寿命来换取高产量的,同时,造成了催化剂频繁更换,应从经济效益上来衡量. CausesofDeactivationofCatalystforMethanolSynthesisandMethodtOProlongItsLifetim eFengZhongtian,PeiXueguoandTangHaitao (ShandongYankuangInternationalCokingCo.,Ltd.,Yanzhou272100) AbstractBasedoncompositionandstructureofmethanolsynthesiscatalyst,itsdeactivationc auseswerefoundandanalyzed:thermalaging,metalcrystallinephasechange,ionaccumulation,poisoning,etc.S omemethodstoprolongthelifetimeofcatalystweresuggested,i.e.controllinggascompositionandtemperatureofthehot spot,avoidingfrequentstart—upandshutdown,payingattentiontothechargeandactivationofcatalyst,etc. KeyWOrdsmethanol,catalyst,deactivation,lifetime。

化工生产过程中催化剂（触媒）失活原因

化工生产过程中催化剂（触媒）失活原因
催化剂在使用过程中受种种因素的影响，会急剧地或缓慢地失去活性。

催化剂失活的原因是复杂的。

可以归纳为以下一些种类:
1.永久性失活
催化剂活性组分受某些外来成分的作用(中毒)而失去活性，往往是永久性失活。

这些外来成分多是与催化剂的活性组分发生化学反应或离子交换而导致活性成分发生变化。

如酸性催化剂被碱中和，贵金属催化剂被硫化物或氮化物中毒等。

催化剂中毒的失活往往表现为活性迅速下降。

活性组分在使用过程中被磨损或升华造成丢失也导致永久性失活，这类失活往往难以简单地恢复
2、活性组分被覆盖而逐渐失活，是非永久性失活。

如反应过程产生的积碳，覆盖了活性组分或堵塞了催化剂的孔道，使反应物无法与活性组分接触。

这些覆盖物通过一定的方法可以除去，如被积碳而失活可以通过烧炭再生而复活。

3、错误的操作导致催化剂失活，如过高的反应温度，压力剧烈的波动导致催化剂床层的混乱或粉碎等，这类失活是无法恢复的。

探究甲醇合成催化剂失活的影响因素

探究甲醇合成催化剂失活的影响因素甲醇是一种重要的化工原料，以及清洁能源的重要来源。

甲醇的合成是一个复杂的过程，而催化剂是该过程中至关重要的一环。

催化剂在甲醇合成过程中会出现失活现象，影响甲醇产率和催化剂的使用寿命。

本文将探究甲醇合成催化剂失活的影响因素，以期能够更好地理解和应对这一问题。

催化剂失活的影响因素可以分为外部因素和内部因素两大类。

外部因素包括催化剂的物理性质、反应条件等；而内部因素则主要指的是催化剂内部结构和表面的变化。

下面将从这两个方面对甲醇合成催化剂失活的影响因素展开探讨。

一、外部因素1. 温度温度是影响甲醇合成催化剂失活的重要因素之一。

一般来说，提高温度有助于提高反应速率，但是过高的温度会导致催化剂的失活。

这是因为在高温条件下，催化剂表面易发生积碳现象，从而影响反应的进行。

在甲醇合成反应中，需要在适宜的温度范围内控制反应，以避免催化剂失活。

1. 催化剂结构催化剂的结构是影响失活的重要内部因素之一。

催化剂的结构包括晶体结构、表面结构和孔结构等。

这些结构的变化会对催化剂的活性和选择性产生影响，从而影响甲醇合成的结果。

需要对催化剂的结构进行合理设计和优化，以减少催化剂的失活。

甲醇合成催化剂失活的影响因素主要包括外部因素和内部因素两大类。

在实际生产中，需要合理控制温度、压力和反应物浓度等外部因素，并对催化剂的结构和表面反应进行合理设计和优化，以减少催化剂的失活，提高甲醇合成的产率和选择性。

相信随着对这些影响因素的深入研究和理解，我们能够更好地应对催化剂失活问题，为甲醇合成的工业化生产提供更好的技术支持。

探究甲醇合成催化剂失活的影响因素

探究甲醇合成催化剂失活的影响因素甲醇合成催化剂的失活问题，是制约生产质量、效率和安全的重要因素。

在实际生产中，需要采用综合手段治理甲醇合成催化剂的失活问题，既要应用技术手段，更要注重管理手段。

应该运用科学方法从多元化的角度着手，确保为安全生产，增加甲醇产量和催化剂效率，降低生产成本，增強企业经济效益提供良好的保障。

标签：甲醇合成;催化剂失活;影响因素1 稳定甲醇合成催化剂的重要性1.1 提升经济效益良好的经济效益是促进化工企业平稳发展的重要力量。

在生产过程中，甲醇合成催化剂的活性将直接影响甲醇的产率，同时决定产品的生产效果。

在整个生产过程中，其他环节出现问题的概率较小，所以催化剂失活就成为了一个生产短板，必须予以解决。

1.2 稳定生产在常规甲醇合成生产过程中，甲醇合成催化剂的使用情况往往是最为主要的生产技术标准，其体现了工艺的特征以及装置的特点。

如果甲醇合成催化剂经常失活，那么说明工艺存在严重缺陷，需要更换工艺甚至是设备。

如果能够通过其他方式来稳定生产，就可以确保技术应用水平，稳定生产各个环节。

1.3 提升甲醇产品质量甲醇产品质量将决定化工企业的市场综合竞争力与市场信誉。

通过稳定的催化剂可以获得更好的产品质量，从而获得良好的行业口碑，这对于企业的健康平稳快速发展具有重要意义。

2 影响甲醇合成催化剂失活的主要因素2.1 毒害物对甲醇合成催化剂失活造成的影响2.1.1 毒害物的种类及可能来源通常无论是原材料，设备中存在的杂质以及催化剂制作的过程中都可能产生一定的毒害物，而这些毒害物极有可能对催化剂的生产效率和应用效果造成严重的影响，常见的毒害物可以分为硫与氨等多种物质。

2.1.2 硫对甲醇合成催化剂失活的影响现阶段，我们所使用的甲醇合成催化剂其主要是铜基催化剂，硫与其化合物是造成甲醇合成催化剂失活的主要因素之一，通常硫与硫化合物会对甲醇合成催化剂的使用期限与活性的关系极为紧密。

原料气中的硫多会以COS与H2S的形式出现，而COS与H2S和活性组分铜会产生一定的反应，最后会产生硫化亚铜，由此便会对甲醇合成催化剂表面以及堵塞孔道造成部分影响，不仅导致了催化剂失活的问题出现，还会造成永久性的中毒现象。