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硫磺回收催化剂的失活有哪几种

点击次数:   更新时间:20/08/20 15:57:08     来源:www.drjmd.com关闭分    享:
  硫磺回收催化剂作为一种常用化学试剂,平时在使用的时候都是小心进行保存,但是有的时候进行混合的还是会出现失活,这是为什么呢,下面来了解下。
  1.磨耗和机械杂质污染
  催化剂的磨耗是不可避免的,但经长期的改进,目前所用的活性氧化铝催化剂的强度均较高,磨耗率大多在1%以下,已经不是影响催化剂活性的主要因素。
  机械杂质是指过程气中夹带的铁锈、耐火材料碎屑等,也包括催化剂粉化后产生的细粉。总体而言,只要装置设计和操作合理,催化剂的强度良好,机械杂质对催化剂的污染也不是影响其活性和寿命的主要因素。
  2.热老化和水热老化
  热老化是指催化剂在使用过程中因受热而使其内部结构发生变化,引起比表面积逐渐减少的过程。与此同时,氧化铝也会和过程气中存在的大量水蒸气进行水化反应,此过程和热老化相结合则更进一步加快催化剂的老化。工业经验表明,反应器温度不超过500℃时,这两种老化过程都进行的比较缓慢,而且氧化铝只要操作合理,催化剂的寿命都在3年以上。要注意的是必须避免反应器超温,否则活性氧化铝要发生相变化,逐渐生产高温氧化铝而使比表面积急剧下降,导致催化剂长久性的失活。
  3.硫沉积
  硫沉积是在冷器和吸附两种作用下发生的。前者指反应温度低于露点时,过程气中的硫蒸汽冷凝在催化剂的微孔结构中;后者是指硫蒸汽由于吸附作用和随之发生的毛细管冷凝作用而沉积在催化剂微孔结构中。硫沉积而导致的催化剂失活一般是可逆的,可采取适当提高床层温度的办法把沉积的硫带出来,或者在停工阶段以过热蒸汽吹扫。
  4.碳沉积
  碳沉积是指在原料气中所含的烃类有时未能完全燃烧而生成炭或焦油状物质沉积在催化剂上。在上游脱硫装置操作不正常是时,烃类等也会随酸性气带入反应器,并发生炭化沉积在催化剂上。对分流式克劳斯装置而言,由于酸气总量的2/3未进入燃烧炉中,因而更容易在催化剂上发生炭沉积。催化剂表面沉积1~2%(质量分数)的焦油时,有可能使催化剂完全失活。
  工业上曾采用提高床层温度至500℃,并适当加大燃烧炉空气量的办法进行烧炭,但这种再生方法现已很少采用。因为在此过程中温度和空气量很难控制,一旦超温会导致催化剂长久失活。鉴于此,解决炭沉积的关键是消除其起因。
  5.硫酸盐化
  反应器温度和过程气中硫化氢含量越低,越容易发生催化剂的硫酸盐化;而过程中的氧和二氧化硫含量越高,也越容易发生催化剂的硫酸盐化。当酸性气含有氨时,未被燃烧的氨,在装置低温段会发生铵盐结晶,危害系统的正常运转。同时它在燃烧炉中部分氧化为一氧化氮,该物质对气相中的二氧化硫氧化成三氧化硫有催化作用,这是造成催化剂硫酸盐化中毒的原因之一。因而处理含氨酸性气时,其燃烧炉配风应适当过量,以减少氨和一氧化氮的量,同时温度也应适当提高,以提高氨的分解。
  实际生产分析发现,造成催化剂失活的原因有多种,而与日常操作相关的有以下三种:
  1)装置系统操作温度过低造成催化剂床层温度过低。接近或低于硫的露点温度,液硫的生成使得催化剂的临时性失活,同时催化剂遇液态水被浸泡而变成粉末,造成长久性失活;
  2)原料中带烃(尤其是重烃),或在装置开停车时用燃料气预热的过程气中对燃烧所需的配风比控制不当,都会使催化剂因积碳而临时性失活;
  3)装置工艺系统中过量氧的存在会造成催化剂硫酸盐化而致临时性失活。
  尽管临时性失活可以通过热浸泡的方式来进行再生,但催化剂活性会因为高温的热冲击而减弱。

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