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(简答题)

催化剂的积炭失活?

正确答案

由于裂化催化剂酸性中心的存在,在催化剂表面会逐渐形成积炭,积炭会使催化剂活性下降。其原因是易生炭化合物在酸性中心上发生强吸附,覆盖了活性中心,并且由于积炭的积累,堵塞了孔道,使反应物不能接近活性中心,大大降低了催化剂表面的利用率。实验发现,在反应初期,积炭量开始是迅速增加的,催化剂的活性下降也很迅速。随着反应时间的延长,积炭量接近稳定值,催化剂的活性也进入稳定期。反应后期,由于过多的积炭堵塞了催化剂孔道,活性下降很快,要以较快的提温速度来补偿。催化剂上的积炭主要有两部分构成:一类是油中固有的生炭物质,如胶质、沥青质等,它的数量不随床层深度变化;另一类是反应过程中生成的焦炭。由于工业装置采用的反应温度较高,氢分压沿床层向下逐渐减小,因此较易生炭,造成出口处积炭量高于入口的现象。国外研究表明,在焦炭中氮/炭比大大高于原料的氮/炭比,说明含氮化合物对生炭有很大关系。认为Lewis酸与碱性氮化合物相互作用是主要的生炭途径,L酸中心是焦炭层生成的起点。

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