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选择性加氢催化装置失活原因分析
发布时间:2018-05-23   点击次数:391次
   选择性加氢催化装置失活原因分析
  合成气经羰基化合成草酸二甲酯(DMO)、再加氢制乙二醇技术,在工业化进程中,羰化受亚硝酸甲酯(MN)稳定性制约,在运行装置发生过飞温烧毁反应器恶性事故,其催化剂活性和寿命基本达到设计要求。而加氢制催化剂活性、稳定性和寿命仍是该工艺的瓶颈。虽然Cu/SiO2催化剂在反应初期可实现近100%的草酸二甲酯转化率和大于90%的乙二醇选择性,但随着使用时间延长,催化活性逐渐下降。业内选择性加氢催化装置使用周期zui短为三个月。
  选择性加氢催化装置失活原因简析
  催化剂失活的过程大致可分为四个类型,简述如下:
  1、积碳失活
  催化剂在使用过程中,因表面逐渐形成碳的沉积物从而使催化剂的活性下降的过程称积碳失活。
  根据已有研究及生产实际现象,普遍认为乙醇酸甲酯与其他反应物、产物在催化剂表面与孔道发生连续的低聚反应形成积炭物质,这些积炭物质覆盖活性位导致活性下降;而草酸二甲酯(DMO)的雾化效果直接影响反应物料体系在床层的停留时间,雾化效果不好,对选择性加氢催化装置积碳失活起着推波助澜的作用,同时,CO和CO2自身也会发生析碳反应。
  2、中毒失活
  催化剂的活性和选择性由于某些有害物质的影响而下降的过程称为催化剂中毒,这些毒物来源于反应原料。
  Cu基催化剂对使用条件要求苛刻,首先CO的存在会增强Cu物种的氧化还原循环,导致Cu晶粒长大;同时铜基催化剂对硫、磷、氯和羰基化合物等毒物较为敏感,硫是zui常见的毒物。(根据类比原则可以参考甲醇催化剂对原料气的指标要求),再则,DMO受分离工序影响,DMC会同时存在于其中,而DMC和ME在加氢过程中会分解出CO,对催化剂形成影响。
  3、热失活和烧结失活:催化剂由于高温造成烧结或者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损失以及催化剂超温等造成的活性降低的现象;
  4、机械失活:受催化剂制造强度、催化剂装填方式、装置运行稳定性以及开、停车过程升降压速率控制等影响造成的催化剂破碎、粉化从而造成催化剂床层沟流及堵塞。
  从目前各家装置运行情况来看,机械失活是导致催化剂活性下降的主要原因。
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