ДЕЗАКТИВАЦИЯ И РЕГЕНЕРАЦИЯ КАТАЛИЗАТОРОВ.

Время жизни катализаторов (время до падения показателей их эффективности, как-то: производительность и селективность, - до экономически неприемлемого уровня) варьируется в широких пределах: от нескольких секунд и минут до десяти и более лет.

Падение активности катализатора является результатом различных физико-химических явлений, например:

- Блокирование каталитических центров;

- Исчезновение каталитических центров в результате химических, термических или механических процессов.

В Таблице 5.30 дан обзор процессов дезактивации катализаторов в некоторых промышленных процессах.

Таблица 5.30.

Причины дезактивации катализатора в многотонажных промышленных процессах.

Относительную каталитическую активность катализатора в текущий момент времени его эксплуатации (а(t)) можно выразить как отношение скорости реакции в данный момент времени r(t) к скорости реакции в начальный момент эксплуатации катализатора r(t = 0):

а(t) = r(t)/r(t = 0) (5.87)

Дезактивация катализатора бывает необратимая и обратимая. При обратимой дезактивации катализатору можно вернуть исходную активность путем его регенерации тем или иным способом.

При разработке катализаторов большое значение уделяют повышению их стабильности и регенерируемости. Регенерацию проводят как периодическим, так и непрерывным способом, предпочтительно организовывая регенерацию так, что бы само химическое производство не прерывалось. Непрерывный способ регенерации сам по себе предполагает непрерывную регенерацию без остановки процесса (например, каткрекинг). При периодической регенерации катализатора, для обеспечения непрерывности производства, необходимо иметь 2 и более параллельно работающих реактора. Тогда

Можно выделить 4 наиболее общих механизма дезактивации катализаторов:

· Отравление - образование химических соединений активного компонента, неактивных в данной реакции. Типичными каталитическими ядами являются H₂S, Pb, Hg, S, P.

· Закоксовывание - блокирование коксом активных центров; изменение поровой структуры катализатора.

· Термическая дезактивация и спекание- снижение удельной поверхности активного компонента в результате спекания частиц и фазовых превращений.

· Унос активного компонента - в виде летучих соединений для газофазных процессов и в виде растворимых - для жидкофазных.