燃煤电厂废V_(2)O_5-WO_(3)/TiO_(2)催化剂失活及再生研究进展

综述了废V_(2)O_(5)-WO_(3)/TiO_(2)(VWTi)催化剂处置现状、失活原因及再生方法和机理。通过对VWTi催化剂失活原因的讨论,分析并总结了废VWTi催化剂再生技术的研究进展,以期为高效环保处理处置废VWTi催化剂提供思路和方法。

半再生催化重整催化剂失活原因和措施分析

在我国化工工业逐渐步入快速发展阶段的当下,其内部工艺的技术性不断上升,其执行反应的物料种类及数量不断增加,受部分情况的影响,可能会出现反应不充分的问题,此时催化剂的重要性逐渐显现,尤其是半再生催化重整催化剂,若不能对其进行妥善管控,甚至会引发安全事故。基于此,本文通过总结半再生催化重整催化剂的失活原因,结合其技术原理,明确具体的解决方案,以期提升催化剂的活性,明确其使用条件,进一步提高工作效率。

臭氧催化氧化催化剂的失活及再生

考察了臭氧催化氧化催化剂的组成、形貌以及活性,对其失活原因进行了分析,并对再生方法进行了优化。结果表明:催化剂失活是由含盐污水中的金属(非金属)盐沉积在催化剂表面,阻碍催化剂与臭氧接触所致;与新鲜催化剂相比,装置卸出催化剂的比表面积下降17%,孔容下降21%,活性下降至13.9%;物理-化学再生法再生效果优于物理再生法;采用质量分数为1%的柠檬酸溶液处理后的催化剂性能最佳,其比表面积和孔体积略高于新鲜剂,活性可恢复至新鲜剂的95%,连续运行3周后,活性仅下降6个百分点。

HDT催化剂的失活及再生过程研究进展

加氢精制(HDT)催化剂的稳定性和使用寿命对于炼油厂的效益影响较大,对于催化剂失活原因分析和再生方法讨论一直是研究热点。造成HDT催化剂失活的主要原因有催化剂表面结焦、金属沉积或中毒以及因金属烧结或集聚导致的催化剂结构改变。文中综述了目前对于HDT催化剂失活的原因分析和对应处理措施,总结了失活催化剂的再生方法以及再生工艺的最新技术及其发展、应用状况。

催化氧化含氯挥发性有机物过程机制及催化剂失活和再生的研究进展

含氯挥发性有机物(CVOCs)是一类毒性大、降解难、来源广的物质,存在于环境介质中会对环境构成严重威胁。催化氧化技术是控制CVOCs排放的最有效方法之一,但催化剂常因中毒、烧结、积炭等原因失活。主要总结了催化氧化CVOCs过程中催化剂失活的原因和再生方法,并对过程机制进行简单介绍。

工业C_(8)+芳烃馏分脱烯烃催化剂失活原因分析

采用N 2吸附-脱附、X射线衍射、NH 3程序升温脱附、吡啶吸附红外光谱方法对工业新鲜、失活及再生C_(8)+芳烃脱烯烃催化剂的孔结构、晶相结构及表面酸性质进行了对比分析,采用热重分析、^(13)C核磁共振方法对工业失活催化剂进行了分析表征,采用红外光谱分析了失活催化剂甲苯-乙醇洗涤液中的有机物组成;以催化重整C_(8)+芳烃为原料对工业新鲜、失活及再生催化剂进行了脱烯烃活性评价。结果表明:与新鲜催化剂相比,失活催化剂的比表面积与孔体积大幅度下降,平均孔径增大,总酸量下降,B酸和L酸酸量明显下降;造成脱烯烃催化剂失活的主要原因是催化剂表面及孔道中的积炭(结焦),积炭(结焦)以芳烃缩合结焦为主,烯烃缩合结焦为辅;催化剂再生后,比表面积、孔体积、总酸量以及B酸、L酸酸量基本恢复至新鲜催化剂水平,脱烯烃初活性恢复至96%。

失活钒钛基SCR催化剂性能表征及其再生

主要研究了钒钛基脱硝催化剂失活机理及再生。采用SEM、EDS、XRD、BET等手段对国内某家燃煤火电厂运行20000h的SCR脱硝催化剂进行表征,然后使用0.5mol/L的硫酸和0.01mol/L的氢氟酸对运行过的催化剂进行了清洗再生并通过烟气模拟-催化剂活性测试系统考察了催化剂的脱硝活性。结果表明,相比于新鲜催化剂,运行后的催化剂活性明显下降,孔容和比表面积有所下降,其表面存在着组成复杂的飞灰,飞灰主要成分为SiO2;采用0.01mol/L氢氟酸溶液清洗能够明显恢复催化剂的脱硝活性,这是因为氢氟酸可以有效清除失活催化剂表面的SiO2。

ZSM-5催化剂在乙醇脱水反应中的失活与再生

在固定床反应器中进行了ZSM-5分子筛催化乙醇脱水生成乙烯反应的积碳失活实验,采用X射线衍射、热重、傅里叶变换红外光谱、低温氮吸附和核磁共振等方法对催化剂进行了表征。结果表明,在乙醇脱水反应中,催化剂表面的积碳导致分子筛微孔堵塞是造成催化剂失活的主要原因,积碳物种主要是带有双键的聚合态化合物(或芳香族化合物)。再生后的催化剂仍具有良好的活性和稳定性,在1000h的反应过程中,乙醇转化率始终在99.5%以上,乙烯收率也保持在98%以上。同时再生过程未改变分子筛中铝的状态。

几种加氢裂化催化剂的失活与再生研究

为了充分发挥工业催化剂的活性及使用性能 ,并为催化剂的研究和工业应用提供一定的理论基础及实践指导 ,进行了加氢裂化催化剂失活原因的研究。通过在小型加氢装置上对催化剂进行活性评价 ,结果表明 ,失活后加氢裂化催化剂经再生其活性明显降低 ,反应温度比新鲜催化剂反应温度高 7℃左右。通过使用XRD、XPS、TPR、ICP、IR等技术 ,测试和表征几种工业上大量应用的加氢裂化催化剂 ,从不同角度研究再生前后催化剂的各种性能的变化 ,探讨催化剂失活的原因。研究表明 ,加氢裂化催化剂经工业使用后 ,导致催化剂失活的原因有 :在运转中碳的沉积使其暂时性失活 ,重金属沉积堵塞孔口 ,降低酸度 ,使催化剂部分活性位永久性失活 ;另外 ,其内含USY部分孔结构崩塌 ,结晶度降低 ,以及金属聚集、载体烧结使催化剂加氢活性降低 。

基于失活商业脱硝催化剂制备的再生SCR催化剂性能研究

为了解决燃煤电厂废弃商业SCR催化剂的处理以及充分利用锰基SCR催化剂的低温活性,提出了失活商业SCR催化剂再生的新方法:将失活的商业SCR催化剂作为载体,利用多步浸渍法,将锰氧化物(MnO_x)负载于载体上,制备成新的脱硝催化剂。利用XRF,XRD,SEM,XPS和N_2等温吸附等测试技术对新鲜催化剂、失活催化剂以及再生催化剂进行表征,以探究再生方法制备的催化剂相比失活催化剂带来的变化。结果发现,针对采用的原始失活催化剂来说,MnO_2负载质量分数为4.67%时,催化剂的综合理化性能和催化剂的脱硝活性最优。另外,再生的催化剂在250℃条件下仍然可以保持较高的脱硝活性,说明再生的催化剂具有更宽的活性温度窗口。再生催化剂中起到催化作用的是未中毒的V_2O_5以及负载的MnO_x。MnO_x可能为催化剂带来了低温活性。同时,催化剂在高空速下依然可以保持较高的催化活性。该再生方法不仅可以实现废弃的SCR催化剂的再生,还可以提升催化剂的催化性能。

加氢催化剂失活因素与再生活性研究

对碳沉积和SiO_2沉积两种不同因素失活的加氢处理催化剂及再生后催化剂进行物化性质表征,研究两种不同失活因素下催化剂的性质变化。通过TG-DSC、Raman、N_2吸附-脱附、TPR和SEM-EDS等表征发现:积炭失活的催化剂上沉积的S、C均较易分解,再生后的催化剂孔结构性质可恢复至新鲜催化剂的90%;而SiO_2沉积失活的催化剂上会出现难分解的大晶粒MoS_2和石墨化炭,再生后的催化剂孔结构性质也大大下降。TPR表征结果表明,SiO_2沉积失活的催化剂再生后其金属与载体间的相互作用力增大,还原温度提高较多,难于被硫化完全。活性评价试验结果表明,积炭失活的催化剂再生后活性能够基本恢复,而SiO_2沉积失活的催化剂再生后其活性较差。

非均相催化一步合成碳酸二苯酯的研究Ⅶ.Pd-Sn催化剂的失活与再生

用MS GC对Pd Sn催化剂再生洗涤液进行了分析 ,用XPS和等离子光谱对催化剂活性组分Pd含量进行了检测 ,以了解催化剂在使用过程中表面的积碳、表面活性元素价态的变化及活性组分流失的情况 .结果表明 ,原料苯酚过多的吸附及Sn在催化剂表面上的富集而引起活性组分Pd浓度的相对下降 ,是造成催化剂失活的主要原因 .再生实验结果表明 ,用浓度为2 3%的丙酮洗涤液在 6 0℃下进行洗涤 ,在 30 0℃进行干燥 ,所得再生催化剂的活性较高 .此外 。

甲醇氧化羰化CuCl_2/C催化剂的失活与再生

在开发甲醇氧化羰化ＣｕＣｌ２／Ｃ催化剂的基础上，研究了该催化剂的失活与再生。采用ＸＲＤ、ＡＥＳ及孔结构测试等手段，对催化剂的结构变化情况进行表征，发现催化剂失活的原因是活性组分中氯流失所致。为此，选择了一种有机化合物再生催化剂，经过数次再生，催化剂可保持原有活性。

660MW燃煤电厂商用SCR催化剂的失活与再生

以某660 MW燃煤电厂运行30000 h的商用SCR脱硝催化剂为实验对象,在新鲜催化剂为参照下,结合SEM、BET、NH_3-TPD、XRF和XPS等表征方法,考察了商用SCR脱硝催化剂失活原因和硫酸清洗再生效果。结果表明:运行30000 h的SCR脱硝催化剂失活的主要原因是碱金属(K和Na)、砷和硫酸盐在催化剂表面沉积,堵塞了催化剂的微孔,降低了催化剂比表面积,并且碱金属、砷等与催化剂表面酸性活性位点反应,降低了催化剂表面的酸性强度。运行30000 h的SCR脱硝催化剂经过稀硫酸再生后,350°C脱硝性能由42.62%提升到78.30%。酸洗再生能有效脱除催化剂表面的碱金属,对砷和硫酸盐也有一定脱除作用,并有利于SCR脱硝催化剂表面酸性强度增加,化学吸附氧含量比例提升,这些均能提高SCR脱硝催化剂脱硝活性。

一步合成二甲醚催化剂烧结失活和原位再生的研究

采用共沉淀沉积法制备了CuOZnOAl2O3/γ-Al2O3-HZSM-5复合催化剂,考察了其对CO加氢直接合成二甲醚的催化性能,研究了催化剂的失活和再生,并用H2-TPR、XRD、TPO、N2O化学吸附等表征方法对反应前后和再生后催化剂的物化性质进行了表征。结果表明,一步合成二甲醚催化剂的失活主要是由于活性位Cu晶粒的烧结长大;反应温度和原料气的组成是影响催化剂失活的因素,在低于220℃下,以N2/H2/CO/CO2为原料气会显著降低催化剂的失活速率。研究使用的氧化还原循环的再生方法能够使Cu晶粒发生再分散,并使失活的催化剂恢复了75%以上的活性。

HPPO工艺中试装置中钛硅催化剂的失活及再生

针对基于过氧化氢的丙烯环氧化制备环氧丙烷(HPPO)工艺中试装置中钛硅催化剂的失活问题,对失活后的钛硅催化剂进行了再生研究,采用XRF、XRD、XPS、IR、Py-IR、TG、DTA方法对失活及再生前后的催化剂进行了分析表征。结果表明,反应过程中钛硅催化剂的孔道发生部分堵孔,导致活性有所下降,是其失活的主要原因。催化剂器内低温再生技术和焙烧再生技术效果相当,可以满足中试或工业化试验的要求。

烷基苯生产中β沸石催化剂的失活和再生机理

研究了用于直链烷基苯生产的β沸石催化剂的失活机理和再生机理。结果表明,β沸石的失活是由于生成的直链烷基苯本身逐渐堵塞孔道导致反应物分子不能接近活性中心引起的。热苯洗涤对失活催化剂进行再生时,伴随着堵塞孔道的直链烷基苯的向外扩散,有裂解、环化等反应发生,并形成了低碳芳烃、萘和茚、联苯、稠环芳烃、不饱和物等新物种。

工业甲醇合成催化剂的失活与再生研究

经研究铜基催化剂的失活原因及再生方法 ,发现失活催化剂中有硫、镍和积炭存在 ,表面出现铜粒长大现象。采用H2 O、CO、CO2 、H2 、NH3 、H2 O2 、HNO3 处理 ,二氧化碳、乙醚超临界洗涤等方法对失活催化剂进行再生 ,其催化活性有一定程度提高 ,酸溶后再制备是较好的再生方法。

苯与丙烯烷基化失活沸石催化剂氢再生机理

对工业中试用于苯与丙烯烷基化失活β 沸石改性催化剂进行了H2 再生研究。通过对失活、新鲜和再生后催化剂的TPO、TPD、孔结构测定和活性评价以及失活和再生催化剂样品上炭组成的GC MS分析 ,讨论了H2 再生后催化剂催化性能的恢复状况。解释了虽然仍有部分炭未被除去 ,但酸性和活性恢复良好的原因。提出了本文体系失活催化剂H2 再生过程的作用机理。

工业Mo-Ni/USY-Al_2O_3失活催化剂的再生行为

用ESCA ,XRD ,SEM及TPR等手段表征了不同条件下再生的工业失活加氢裂化催化剂 .结果表明 ,Mo Ni/USY Al2 O3 失活催化剂在实验室装置中快速再生优于慢速再生 ;再生温度对催化剂的结构与性能有影响 .480℃再生能将失活催化剂中绝大部分的碳和氮烧掉 ,且比表面积恢复率最高 ;6 0 0℃再生时 ,催化剂的毛细孔口明显减少 ,且产生少量聚结态 β NiMoO4