一、催化劑失活原因有哪些

催化劑的失活原因一般分為中毒、燒結和熱失活、結焦和堵塞三大類。

1、中毒引起的失活

（1）暫時中毒（可逆中毒）

毒物在活性中心上吸附或化合時，生成的鍵強度相對較弱可以采取適當?shù)姆椒ǔザ疚?，使催化劑活性恢復而不會影響催化劑的性質，這種中毒叫做可逆中毒或暫時中毒。

（2）永久中毒（不可逆中毒）

毒物與催化劑活性組份相互作用，形成很強的的化學鍵，難以用一般的方法將毒物除去以使催化劑活性恢復，這種中毒叫做不可逆中毒或永久中毒。

（3）選擇性中毒

催化劑中毒之后可能失去對某一反應的催化能力，但對別的反應仍有催化活性，這種現(xiàn)象稱為選擇中毒。在連串反應中，如果毒物僅使導致后繼反應的活性位中毒，則可使反應停留在中間階段，獲得高產(chǎn)率的中間產(chǎn)物。

2、結焦和堵塞引起的失活

催化劑表面上的含碳沉積物稱為結焦。以有機物為原料以固體為催化劑的多相催化反應過程幾乎都可能發(fā)生結焦。由于含碳物質和/或其它物質在催化劑孔中沉積，造成孔徑減小（或孔口縮?。?，使反應物分子不能擴散進入孔中，這種現(xiàn)象稱為堵塞。所以常把堵塞歸并為結焦中，總的活性衰退稱為結焦失活，它是催化劑失活中最普遍和常見的失活形式。通常含碳沉積物可與水蒸氣或氫氣作用經(jīng)氣化除去，所以結焦失活是個可逆過程。

與催化劑中毒相比，引起催化劑結焦和堵塞的物質要比催化劑毒物多得多。在實際的結焦研究中，人們發(fā)現(xiàn)催化劑結焦存在一個很快的初期失活，然后是在活性方面的一個準平穩(wěn)態(tài)，有報道稱結焦沉積主要發(fā)生在最初階段（在0.15s內(nèi)），也有人發(fā)現(xiàn)大約有50%形成的碳在前20s內(nèi)沉積。結焦失活又是可逆的，通過控制反應前期的結焦，可以極大改善催化劑的活性，這也正是結焦失活研究日益活躍的重要因素。

3、燒結和熱失活（固態(tài)轉變）

催化劑的燒結和熱失活是指由高溫引起的催化劑結構和性能的變化。高溫除了引起催化劑的燒結外，還會引起其它變化，主要包括：化學組成和相組成的變化，半熔，晶粒長大，活性組分被載體包埋，活性組分由于生成揮發(fā)性物質或可升華的物質而流失等。

事實上，在高溫下所有的催化劑都將逐漸發(fā)生不可逆的結構變化，只是這種變化的快慢程度隨著催化劑不同而異。燒結和熱失活與多種因素有關，如與催化劑的預處理、還原和再生過程以及所加的促進劑和載體等有關。

當然催化劑失活的原因是錯綜復雜的，每一種催化劑失活并不僅僅按上述分類的某一種進行，而往往是由兩種或兩種以上的原因引起的。

二、催化劑失活了怎么再生

一般工業(yè)催化劑再生的規(guī)律是每再生一次其活性都要比原有活性有所下降，再生后催化劑的操作溫度明顯高于再生前的，此外，失活催化劑也不可能頻繁地無止境地一次次進行再生，最終還是要被更換的。

1、結焦（積炭）失活后再生

催化劑在使用過程中，因表面逐漸形成炭的沉積物從而使催化劑活性下降的過程。

燒炭再生（空氣 水汽），是工業(yè)催化劑在積炭失活后普遍采用的。通過將催化劑孔隙中的含炭沉積物氧化為一氧化碳和二氧化碳出去，可恢復催化活性。

吹掃法，不很嚴重的積炭有機副產(chǎn)物、機械粉塵和雜質堵塞催化劑細孔或覆蓋了催化劑表面活性中心，可以在原位用吹掃法加以除去。

再生中注意事項：再生溫度與時間調(diào)整好，防止催化劑燒結；再生周期隨結焦積累速度而異。

2、金屬污染失活再生

金屬污染的來源是原油或煤直接液化的液體中的金屬化合物，金屬卟啉絡合物或非卟啉化合物，主要是V、Ni、Fe、Cu、Ca、Mg、Na、K等。

防治方法：化學法或吸附法去除原料中的卟啉，加入添加劑（銻的化合物），與金屬雜質形成合金，使之鈍化。

3、中毒失活再生

催化劑所接觸的流體中的少量雜質吸附在催化劑的活性位上，使催化劑的活性顯著下降，甚至消失。

中毒分為：可逆中毒、可以再生的、暫時性的中毒。

防治辦法：進入反應工段之前除去毒物。

4、燒結失活后再生

催化劑的燒結，在使用過程中，未晶尺寸逐漸增大或原生顆粒長大的現(xiàn)象。

防治措施：使用條件選擇：工作溫度低于泰曼(Tammann）溫度，常為0.5Tm。載體選擇：Ni/Cr2O3催化劑Ni/Cr2O3-Al2O3的結構，加入助劑（隔離劑）。

再生辦法：大晶粒的金屬被氧氣氧化后，經(jīng)H2還原。