甲醇制丙烯（MTP）催化剂失活原因分析及再生

甲醇制丙烯（MTP）催化剂失活原因分析及再生

贺丰

神华宁夏煤业集团烯烃一分公司宁夏银川750000

摘要：在当今科学技术高速发达的时代，我国当代的工业生产技术要求也在不断发展和进步，催化剂的应用越来越广泛，这其中，以甲醇所制作的丙烯催化剂最为实用，投入生产过程中后能够有效提高工业生产的质量和效率，基本可以满足我国工业化生产的需求。文章针对甲醇制催化剂的特征，分析导致催化剂失活，使用效果下降的主要因素，并对催化剂的再生工艺中所需要注意的重点和难点进行了大致梳理，提出解决方案，以期能够更好地提高催化剂的使用效益，保证催化剂的再生过程能够万无一失。

关键词：甲醇；催化剂失活；原因分析；再生

前言：由甲醇所制的催化剂现如今在我国工业生产中的应用十分普及，但就现状来看，催化剂的稳定性问题在使用中常常出现，严重影响到了催化剂的使用效果，进而影响到工业生产的流程。导致催化剂失活的原因有很多，可能是因为放置时间过长，也可能是因为催化剂制作时技术水准不达标或是碳含量的积累都会导致催化剂的活性下降，但是动画之后的催化剂，并不是不可修复的，利用再生技术可以使得催化剂的活性得到回复，但整个过程需要超高的技术水准和严格的实验环境，值得深入研究不断实验。

1催化剂失活的主要影响因素

催化剂技术的应用标志着我国的工业化生产进程迈上了一个新的高度，很大程度上提高了现代工业生产过程的高效性和优质性，为我国工业化进程的推进贡献巨大，有着里程碑式的意义。而催化剂质量的好坏主要取决于它的活性是否足够，性能发挥是否稳定，因此相关部门和企业必须予以足够的重视，致力于从各方面研究调查，对影响催化剂活性的因素进行详细调查并加以控制，争取能够提升我国工业中催化剂的制作和再生水平。

1.1催化剂的结构稳定性

参考之前的工业生产过程中对催化剂的使用经验，可以看出催化剂的活跃度和性能是否稳定会随着时间的增加而进入到一个相对稳定的状态，尤其是对甲醇制作的丙烯催化剂而言，这种现象更为明显[1]。在进行催化生产反应的过程中，催化剂的结构稳定性会渐渐变差，而经过一定的时间之后，甲醇制催化剂的结构稳定程度将会维持在一个固定的数值，这时的催化剂活性极差，近乎于钝化，已经失去了它的价值，随着这生产和反应的过程向后推进，对催化剂的表面结构本身就会产生一定影响，但是这种损伤是可逆的，能够通过再生的过程来恢复。

1.2催化剂的积碳现象

催化剂在投入到生产使用的过程中，随着生产进度的增加，必然会出现一些损耗，积碳现象也是不可避免的。基于甲醇所制催化剂的性能来看，其制作过程中必然会发生相关化学反应，一般都会具备类似金属的性能和反应的性能。而在损耗的过程中，催化剂的中心就成为了积碳反应发生的主要场地，当碳元素不断累积之后，会粘附在催化剂的反应中心，拖慢其催化的事速度，直接影响到催化剂的反应活跃度。在同样的生产条件下，积碳现象出现的速度越快，碳累积越多，催化剂的活跃度受到影响就越重。

1.3催化剂在高温中发生变化

在生产和工作的过程中，通常周边环境的温度不会是一成不变的，要想使得甲醇制丙烯催化剂发挥出它的价值，催化整个生产过程的速度，就必须要以特定的条件激发它的活性，产生化学变化，高温是最常使用的手段之一，温度不够高就不足以发挥催化剂的最大功效，过高的温度又会对催化剂的结构造成破坏，因此，对生产环境温度的控制也是十分重要的[2]。催化剂受周边温度变化的压力，造成结构的改变，也分为两个方面，如果是由于其他物质高温变形之后集聚在催化剂的反应面上，那么只需要驱散杂质就可恢复催化剂的活性，但如果是作用于催化剂本身的物力改变，就会导致催化剂彻底失去活性。

2甲醇制催化剂的再生

催化剂的活性再生过程需要极高的技术标准和严苛的环境条件，因此，在操作过程中不管是对技术人员的专业水准还是环境的适宜程度、所需设备的正常运行和材料质量的控制都必须重视，对实际反应过程中的每一个环节及时监测随机应变，争取达到最佳的反应效果。首先必须根据催化剂的实际特点制定操作方案，技术人员对整个操作流程的每个环节都要充分熟悉和了解，做到烂熟于心，才能在反应的过程中对每个实验环节牢牢把控，保证再生过程正常开展[3]。

2.1对当前环境的温度控制

对操作环境的温度必须控制在适宜的范围内，不可过高也不可太低，通常来讲需要维持在一个相对较高的温度上，通过一定程度上身高催化剂再生过程中的温度不仅可以缩短反应所需时间，同时也能够保证激发各材料足够的活跃度。但是过高的温度会导致催化剂结构的变化，影响再生之后催化剂的稳定程度，同时高温之下也会引发不必要的化学反应，产生杂质，造成催化剂的材料比例有失标准，因此需要时刻注意]。此外，各环节间需要的温度略有差异，应当根据实际情况灵活变动，才能保证再生过程的顺利进行。

2.2及时调整反应物的数量

随着操作过程的推进，各物质的数量都会随着反应的进行而增加，除了催化剂再生所需要的物质以外，还会产生许多杂质和影响反应进行的化学物质，阻碍再生过程的顺利开展，这种现象可以通过调整的手段来解决，但过度降低反应的压力又会影响催化剂的反应效率从而降低它的活跃度。因此，面对这样的情况，需要随时对再生过程中的比例和环节进行调整，清除不必要的障碍物，力求通过合理的操作技巧在不影响再生效果的情况下，最大限度提高材料的利用率和实验的速度，提高反应的水平。

2.3实时监测反应过程，把握反应节奏

通过研究和实验可以发现，催化剂的再生过程中，各反应设备中氧气的含量与反应所需的时间息息相关，而反应的初级阶段温度控制不合理也会拖慢催化剂的再生进度，不利于材料完全转化，从而导致催化剂的活性不能完全恢复。这就需要相关操作人员在反应进行之前，首先对所有的生产设备进行独立清洁处理，确保设备表面温度与环境温度一致，且设备内部不含任何杂质，并且含氧量为零。对甲醇的用量及其他各反应材料的比例也要严格控制，并保证环境的温度和湿度在标准范围内，为反应的发生做好最周全的前期准备。并且对整个反应过程要进行实时的监测，控制再生的速度在不急不缓的节奏上，力求提高所得催化剂的质量。

2.4做好生产过程中的安全防护措施

由于整个生产过程中会接触到各类化学材料，并且需要使用高温等手段推动再生的进程，整个反应过程中安全隐患是存在的。为了保证不损害到相关操作人员的人身安全，也不影响到催化剂再生的效果，需要配备完善的防护措施，工作人员必须严格按照要求操作，通过标准规范的操作手段合理规避安全风险。

结束语：

总而言之，甲醇制催化剂的质量直接取决于它的性能是否稳定，因此，深入研究导致催化剂性能钝化的主要影响因素，并尽力避免保证成品催化剂性能的稳定，并致力于研究活性再生的过程是势在必行的。需要注意的是，催化剂的生产和再生过程对相关技术人员的专业水准要求较高，对环境和设备的要求也较为严苛，需要严格把控技术要点，做好相应防御措施。在这样的情况下，催化剂才能够在工业生产的过程中发挥它最大的效用，有效提升我国当代工业生产的质量，促进我国现代工业的发展和突破。

参考文献：

[1]郭春垒，方向晨，贾立明，等.分子筛催化剂积碳失活行为探讨[J].工业催化，2017，12.

[2]秦朗，王亚明.分子筛催化剂的积碳失活原因探讨[J].化工时刊，2014，11.

[3]安然.SCR催化剂再生技术[J].工业催化，2014，2.