1、四、催化劑的使用、失活與再生四、催化劑的使用、失活與再生1、催化劑使用中的變化、催化劑使用中的變化2、催化劑的失活、催化劑的失活 可逆可逆 不可逆不可逆（1）中毒）中毒 催化劑的活性和選擇性可能由于微量外催化劑的活性和選擇性可能由于微量外來物質的存在而下降，這種現象叫做催化劑來物質的存在而下降，這種現象叫做催化劑的中毒。的中毒。 外來的微量物質則叫做催化劑的毒物。外來的微量物質則叫做催化劑的毒物。 某些催化劑及催化反應中的毒物某些催化劑及催化反應中的毒物 催化劑催化劑 反應反應 毒物毒物Ni、Pt、PdCu加氫，脫氫加氫，脫氫 氧化氧化S、Se、Te、P、As、Sb、Bi、Zn、鹵化物、鹵化物

2、、Hs、Pb、NH3、H2S、PH3、吡啶、吡啶、O2、CO2（180）鐵的氧化物、銀化物、砷化物、乙炔鐵的氧化物、銀化物、砷化物、乙炔Co加氫裂解加氫裂解NH3，S，Se，Te，P的化合物的化合物Ag氧化氧化CH4、乙烷、乙烷Fe合成氨合成氨加氫加氫氧化氧化費托合成費托合成硫化物、硫化物、PH3、O2、H2O、CO、乙炔、乙炔Bi、Se、Te、P的化合物、的化合物、H2OBi硫化物硫化物SiO2-Al2O3裂化裂化吡啶、喹啉、堿性有機物、吡啶、喹啉、堿性有機物、H2O、重、重金屬化合物金屬化合物V2O5、V2O3氧化氧化砷化物砷化物 活活 性性 可逆中毒可逆中毒 使用時間使用時間 不不 可可

3、 逆逆 中中 毒毒v例：烯烴用鎳催化劑加氫時例：烯烴用鎳催化劑加氫時 毒物：炔烴毒物：炔烴 硫硫v溫度對中毒作用的影響：溫度對中毒作用的影響： 100 硫化物的毒害：硫化物的毒害： 200300 800v催化劑的選擇性中毒：催化劑的選擇性中毒： 已中毒的催化劑常常可以觀察到它對催已中毒的催化劑常常可以觀察到它對催化的這一個反應失去催化能力，但對另一個化的這一個反應失去催化能力，但對另一個反應仍具有催化活性。反應仍具有催化活性。 可提高反應的選擇性。可提高反應的選擇性。（2）積炭）積炭 積炭是催化劑在使用過程中，逐漸在表積炭是催化劑在使用過程中，逐漸在表面上沉積上一層炭質化合物，減少了可利用面上

4、沉積上一層炭質化合物，減少了可利用的表面積，引起催化活性衰退。的表面積，引起催化活性衰退。 積炭的原因：催化劑導熱性不好、孔隙積炭的原因：催化劑導熱性不好、孔隙過細。過細。 積炭是催化系統中的分子經脫氫積炭是催化系統中的分子經脫氫-聚合而聚合而形成的難揮發性高聚物，它們還可以進一步形成的難揮發性高聚物，它們還可以進一步脫氫而形成含氫量很低的類焦物質，所以積脫氫而形成含氫量很低的類焦物質，所以積炭又稱為結焦。炭又稱為結焦。 結焦的原因：催化劑不適宜的酸中心、結焦的原因：催化劑不適宜的酸中心、過細的孔隙結構。過細的孔隙結構。 處理結焦的方式：堿處理結焦的方式：堿 熱處理熱處理 臨氫條件臨氫條件 添

5、加加氫組分添加加氫組分 含水蒸氣含水蒸氣（3）燒結、揮發與剝落）燒結、揮發與剝落 燒結：催化劑長期處于高溫下操作，金燒結：催化劑長期處于高溫下操作，金屬會融結而導致晶粒長大，減少了催化金屬屬會融結而導致晶粒長大，減少了催化金屬的比表面。的比表面。 溫度對燒結的影響 負載于SiO2表面上的金屬鉑，在高溫下發生合并。 溫度 金屬的表面積 苯的轉化率1002.0652.02500.7416.63000.4711.34000.304.75000.031.96000.0308000.060 此外，催化劑所處的氣體類型，如氧化的、還原的或惰性的氣體，以及各種其它變量，如金屬類型、載體性質、雜質含量等，都對燒結和再分散有影響。 催化劑活性組分的揮發或剝落，造成活性組分的流失，導致其活性下降。3、催化劑的再生 催化劑的再生是在催化活性下降后，通過適當的處理使其活性得到恢復的操作。 催化劑的再生處理的是催化劑的暫時性中毒或物理中毒，如微孔結構阻塞等，如果催化劑受到毒物的永久中毒或結構毒化，就難以進行再生。工業上常用的再生方式蒸汽處理輕油水蒸氣轉化制合成氣cat：鎳C+2H2O=CO2+2H2中溫一氧化碳變換Cat：Fe3O4Fe3O4+3H2S+H23FeS+4H2O空氣處理 當催化劑表