催化劑中毒
催化劑中毒
反應原料中含有的微量雜質使催化劑的活性、選擇性明顯下降或喪失的現象。中毒現象的本質是微量雜質和催化劑活性中心的某種化學作用，形成沒有活性的物質。在氣固多相催化反應中形成的是吸附絡合物。一類是如果毒物與活性組分作用較弱，可用簡單方法使活性恢復，稱為可逆中毒或暫時中毒。另一類為不可逆中毒，不可能用簡單方法恢復活性。為了降低副反應的活性，有時需要使催化劑選擇中毒。
catalyst poisoning
催化劑在使用中會因各種因素而失去活性，其中重要的一個因素就是中毒．催化劑中毒的原因有幾種可能，原科中所含的少量雜質，或是強吸附（多為化學吸附）在活性中心上，或是與活性中心起化學作用，變為別的物質，都能使活性中心中毒．另外，反應產物中也可能有這樣的毒物；在催化劑的製備過程中，載體內所含的雜質與活性組分相互作用，也可能毒化活性中心。
毒物是各式各樣的，對同一催化劑，只有聯繫到它所催化的反應，才能清楚地指明什麼物質是毒物．也就是說，毒物不僅針對催化劑，而且是針對這個催化劑所催化的反應來說的。催化劑在活性穩定期間往往會因接觸少量雜質而使活性顯著下降，這種現象稱為催化劑中毒。使催化劑喪失催化作用的物質，稱為催化劑的毒物。若消除中毒因素后，活性仍能恢復，稱為暫時性中毒，否則稱為永久性中毒。
一些催化劑在一些反應中的毒物，其中有些是暫時性毒物，有些是永久性毒物。
例如合成氨中用的鐵系催化劑，水和氧是毒物，當這種中毒現象發生時，可以用還原或加熱的方法，使催化劑重新活化，這種中毒是暫時性中毒，或稱可逆中毒；而硫或磷的化合物對於這個催化劑和這個反應也是毒物，當由它們引起中毒時，催化劑就很難重新活化，這是永久性中毒，或稱不可逆中毒。後面一種中毒，是可以防止的。
再如石油化工行業中的催化重整、催化加氫都要使用催化劑（如Pt、Ni等），而原料油品中往往含有微量硫、氮化合物會使催化劑中毒，給煉化過程帶來很大影響；同時，重整、加氫使用的催化劑較為昂貴，也會造成一定的經濟損失，因此對油品進行脫硫、脫氮等處理十分重要。
中毒不僅影響催化劑的活性，造成催化劑的活性下降，也影響催化劑的選擇性。中毒是在化工生產中使用催化劑時經常遇到的實際問題，但我們了解得還不十分清楚。至於怎樣防止中毒和解毒，要通過實踐來加以解決。
原因之一：“陽離子”中毒
1、陽離子的組成：C4原料中的金屬離子和鹼性氮化物、氨氣和有機胺。
2、陽離子的來源：
①上游原料水洗不徹底而帶來的鈉離子、鈣離子;
②設備管道或閥門所產生的可溶性的鐵離子、鉻離子;
③FCC分子篩中的微量鋁離子和硅離子;
④C4中的氨、甲胺等鹼性化合物也屬於陽離子的範疇。
3、中毒原理和形式：這些陽離子和催化劑中的SO3OH產生離子交換而使催化劑“中毒”。反應式如下：SO3OH+M+(Na+、Ca2+、Fe3+、Cr4+、Al4+、NH4+、CH3NH2+……)
中毒形式：“一層一層”地中毒，即：先接觸物料的先中毒，後接觸物料暫不中毒。
原因之二：可水解的腈類和醯胺類物質中毒
①在催化裂化中，C4、C5原料通常含有乙腈、丙腈。
②蒸氣裂解C4料原中，偶爾會帶有上游的丁二烯之抽提用的DMF.
原因之三：新型水處理藥劑催化劑孔道堵塞，使催化劑失活。
原因之四：催化基團脫落，使催化劑失活。
新型水處理藥劑催化劑最高耐溫120℃，但長時間在此溫度下運行，催化劑的磺化基團會從結構骨架上脫落下來，而流入液相中，從而造成催化劑失活。
基本信息
- 中文名
- 催化劑中毒
- 外文名
- catalyst poisoning
- 因素
- 中毒
- 中毒原因
- “陽離子”中毒
- 關聯反應
- 氣固多相催化反應
- 分類
- 可逆中毒，不可逆中毒