芳構(gòu)化催化劑分析.doc

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1、關(guān)于催化劑出現(xiàn)反應(yīng)期縮短的原因分析催化劑反應(yīng)周期縮短、產(chǎn)品液化氣烯烴增高，標志著催化劑活性降低，造成的主要原因是原料烯烴中含有醚類、醇類物質(zhì)，在反應(yīng)過程中產(chǎn)生水蒸汽，水蒸汽是催化劑老化劑，相當于在生產(chǎn)過程中催化劑不斷老化。水蒸氣為什么是催化劑的老化劑呢？水蒸氣進入催化劑孔道中造成催化劑孔道結(jié)構(gòu)的破壞，同時會降低活性中心的數(shù)量，通常實驗狀態(tài)下，催化劑通過常壓、300℃水蒸氣老化32小時，常壓、350℃水蒸氣老化24小時，450℃老化20小時，600攝氏度老化6小時左右，一般催化劑在300℃一下水蒸氣不會對催化劑產(chǎn)生影響，一

2、旦溫度提高到400℃以上，催化劑的老化將非常明顯，但是催化劑的活性降低到一定程度后，其活性將降低的非常慢，也就是水蒸氣對催化劑活性影響將變得很小。目前，裝置的生產(chǎn)也可以說是不斷的在對催化劑進行老化，當老化到一定程度，催化劑將保持一定的低活性，其活性衰減將變得極為緩慢。通過近期催化劑表現(xiàn)上看，裝置催化劑已經(jīng)處于某一老化階段，單從溫度梯度上判斷，目前洛陽催化劑的反應(yīng)主要表現(xiàn)為疊合、異構(gòu)、裂解、脫氫反應(yīng)，可以通過基本的有機化學(xué)常識判斷，放熱反應(yīng)是疊合、聚合、脫氫，吸熱反應(yīng)是異構(gòu)、裂解、脫氫反應(yīng)，當疊合、聚合放熱反應(yīng)熱Q放小于異

3、構(gòu)、裂解、脫氫反應(yīng)Q吸時，反應(yīng)床層表現(xiàn)為基本沒有溫度梯度或出現(xiàn)溫度梯度下降趨勢，同時反應(yīng)產(chǎn)物液相中芳烴含量降低，異構(gòu)烯烴、異構(gòu)烷烴、直鏈烷烴增高，甚至出現(xiàn)芳烴含量非常低的情況，說明催化劑其芳構(gòu)化能力降低、異構(gòu)化能力增強。但并不是說異構(gòu)能力增強標志著催化劑已經(jīng)失活，只能說催化劑的活性已經(jīng)很低，不適合作輕油芳構(gòu)化催化劑，相反，活性的降低反而有利于烯烴的疊合，抑制裂解反應(yīng)的發(fā)生，對于提高液相收率更為有利。通過以上分析，不論是北京催化劑還是洛陽催化劑都存在嚴重的水蒸氣危害，而且這種危害是十分致命的，水蒸氣可以造成催化劑永久性失活

4、，這種失活是不可逆的，當然，水蒸氣并不是將催化劑的活性完全降低，只是將催化劑的活性降低到某一低活性階段，這種催化劑可稱之為“低活催化劑”，對于“低活催化劑”，需要采用更為精制的管理和使用才能在生產(chǎn)中發(fā)揮其重要的作用?！暗突畲呋瘎焙喲灾褪谴呋瘎┑幕钚缘?，也就是其活性中心少，要想合理有效的利用好該催化劑就必須嚴格控制進入反應(yīng)器的烯烴含量，比如說60%和40%烯烴含量的原料相同流量進入反應(yīng)器，假設(shè)前者其反應(yīng)周期是2天，后者的反應(yīng)周期可能為3天，甚至4天。因為烯烴含量低的原料其結(jié)焦率和放熱率都較低，其反應(yīng)周期當然長。相反，烯

5、烴含量過高，會造成結(jié)焦速度過快，失活過快，反應(yīng)周期縮短。但烯烴含量高，并不會同比例的增加液相收率，原因很簡單，在活性中心數(shù)量一定的情況下，催化劑與烯烴的反應(yīng)量是一定的，無論增加多少烯烴，催化劑都不能將其完全轉(zhuǎn)化為液相，相反會發(fā)生烯烴加氫、烯烴異構(gòu)化反應(yīng)，甚至造成原料進料量降低，加工量降低的弊端。同時，合適烯烴含量進入反應(yīng)器，其烯烴轉(zhuǎn)化為液相的轉(zhuǎn)化率甚至高達70%，比如說40%烯烴原料，液相收率可以達到28%甚至還高，而60%的烯烴原料，液相收率只能達到32%，并造成反應(yīng)周期的縮短，產(chǎn)品烯烴含量高的弊端。因此，控制合適的烯

6、烴含量，對于生產(chǎn)是有利的，對于公司效益是有利的。技術(shù)管理部：張瑞寶2009-10-2822：20芳構(gòu)化裝置催化劑解決方案及裝置改造方案根據(jù)目前催化劑所表現(xiàn)的形勢來看，催化劑應(yīng)該處于部分永久失活，造成這種現(xiàn)象的原因是水蒸氣在高溫情況下電離程度增大，產(chǎn)生的OH-離子與催化劑活性中心AL3+發(fā)生反應(yīng)，生成了AL2O3,并從硅鋁催化劑骨架上脫離，1、堵塞催化劑孔道2、降低活性中心。鋁作為酸性中心，是攜帶氫離子的主要元素，也可以看做是偏鋁酸根，與氫氧根離子反應(yīng)生成AL2O3，使得鋁離子脫離骨架，既失去了氫離子，又脫掉了鋁離子，并使

7、催化劑活性中心完全喪失。當然，活性中心并非單純?yōu)殇X離子，催化劑上還有一部分Na+，因此可以通過用0.1mol/L的硝酸或鹽酸溶液浸泡催化劑，還會有一部分Na+被H+置換，從而恢復(fù)催化劑的大部分活性，但鋁離子脫離將是永久行的失活，同時隨著反應(yīng)時間的延長鋁離子在不斷的轉(zhuǎn)變?yōu)锳L2O3，也就是說，即使通過酸將催化劑恢復(fù)部分活性，隨著反應(yīng)的進行，催化劑仍將會失活，鋁離子仍將脫離。解決問題的唯一辦法是徹底的解決水的存在，水是原料中含氧物質(zhì)，在反應(yīng)過程中生成的。原料中含氧物質(zhì)只可能是醚類、醇類、酯類等，而這幾種物質(zhì)都是極性物質(zhì)，易溶

8、于水，因此可以通過水洗，根據(jù)各物質(zhì)的溶解度不同，徹底的除掉醚類、醇類、酯類物質(zhì)。接下來的芳構(gòu)化裝置必然存在原料含氧問題，因此，上一套水洗系統(tǒng)是十分有必要的。技術(shù)部