加氫裂化催化劑活化和再生

1、 揚(yáng)州工業(yè)學(xué)院信息化設(shè)計教案序號周次授課形式翻轉(zhuǎn)課堂+講授+信息化學(xué)習(xí)情境情境八：加氫裂化學(xué)時1知識點(diǎn)加氫裂化催化劑活化和再生教學(xué)目標(biāo)知 識 目 標(biāo)職 業(yè) 能 力 目 標(biāo)1、掌握加氫裂化催化劑活化的過程及目的；2、掌握加氫裂化催化劑失活的原因及再生手段。1、能夠會分析加氫裂化催化劑預(yù)硫化過程；2、能夠會分析加氫裂化催化劑再生過程。教學(xué)重點(diǎn)1、掌握加氫裂化催化劑預(yù)硫化過程；2、掌握加氫裂化催化劑再生過程。教學(xué)難點(diǎn)1、加氫裂化催化劑再生過程教學(xué)方法教學(xué)做一體、多媒體教學(xué)、討論法、翻轉(zhuǎn)課堂、信息化教學(xué)手段教學(xué)媒介教學(xué)課件、圖片、實(shí)物、動畫、視頻、在線課堂、網(wǎng)絡(luò)課程授 課 主 要 內(nèi) 容課前導(dǎo)學(xué)導(dǎo)入新

2、課：前面我們給同學(xué)們介紹了加氫裂化催化劑的組成以及催化作用原理的相關(guān)知識。今天要介紹的是加氫裂化催化劑的活化和再生的相關(guān)內(nèi)容。信息化教學(xué)一、加氫裂化催化劑活化（小組討論：催化劑為什么要進(jìn)行活化？教師總結(jié)）具體講授：加氫裂化催化劑的金屬組分在制備時一般都是以氧化物的形式存在的，根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和理論研究，催化劑在使用之前一般都必須進(jìn)行活化處理，這樣得到的催化劑才具有更高的活性和穩(wěn)定性。催化劑的活化方法主要有這么兩種，一種是經(jīng)氫氣還原將催化劑的金屬組分從氧化態(tài)變成還原態(tài)；另一種是在硫化氫和氫氣的作用下，將金屬組分由氧化態(tài)轉(zhuǎn)化成硫化態(tài)。但從生產(chǎn)實(shí)踐來看，加氫裂化催化劑基本上采用的是硫化態(tài)催化劑，因此一般

3、來講，加氫裂化催化劑的活化就是指催化劑的預(yù)硫化，其目的主要是為了提高催化劑的活性和穩(wěn)定性。在預(yù)硫化過程中，發(fā)生的反應(yīng)極其復(fù)雜，以鎳-鉬和鈷-鉬催化劑為例，其中NiO與硫化氫反應(yīng)可生成Ni3S2，MoO3經(jīng)硫化可得到MoS2，Co的硫化形態(tài)是Co9S8，這些反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，而且反應(yīng)速度很快。催化劑預(yù)硫化時除了可以用硫化氫作為硫化劑，還可以用能在硫化條件下分解成硫化氫的不穩(wěn)定硫化物，如二硫化碳和二甲基二硫醚等。催化劑的硫化效果主要取決于硫化條件，即硫化溫度、時間、硫化氫分壓等，其中硫化溫度對硫化過程影響較大。根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，預(yù)硫化的最佳溫度范圍為280320 oC，超過320 oC時，金屬氧化物就

4、有可能會被熱氫還原成低價氧化物或金屬態(tài)，這樣會影響催化劑的活性。催化劑的預(yù)硫化方法可分為濕法硫化和干法硫化等，濕法硫化就是先將CS2溶于石油餾分，形成硫化油，然后通入反應(yīng)器內(nèi)與催化劑接觸進(jìn)行反應(yīng)，一般情況下用輕油和航空煤油作為硫化油，其中CS2在硫化油中的濃度在12%之間；而干法硫化呢，是不需要制備硫化油的，它是將CS2直接注入反應(yīng)器入口處與氫氣混合后進(jìn)入催化劑床層進(jìn)行反應(yīng)的。二、加氫裂化催化劑的再生（小組討論：有哪些因素導(dǎo)致催化劑活性降低？教師總結(jié)）具體講授：加氫裂化催化劑在使用過程中由于種種原因，它的活性是逐漸降低的，直至失去活性，即所謂的失活。引起催化劑失活的原因歸納起來主要有這么幾個，

5、第一就是在反應(yīng)過程中產(chǎn)生的積炭覆蓋在催化劑表面活性中心上以及堵塞催化劑孔道，從而引起催化劑失活；第二就是原料中的金屬化合物也會沉積在催化劑表面使其活性減弱，并且堵塞孔隙，從而使催化劑失活；第三就是在反應(yīng)器頂部有各種來源的機(jī)械沉積物容易導(dǎo)致反應(yīng)物分布不均，引起催化劑床層壓降過大，也使得催化劑活性降低。對于失活的催化劑我們需要對其進(jìn)行再生處理，使催化劑的活性得以恢復(fù)。對于金屬沉積引起的催化劑失活是不能再生的；對于催化劑頂部有沉積物引起的催化劑活性降低，我們需要將催化劑卸出并進(jìn)行過篩以除去機(jī)械沉積物，催化劑就可以繼續(xù)使用了；對于積炭引起的失活，一般可以用燒焦的手段使催化劑得以再生。這里燒焦再生就是把沉積在催化劑表面的積炭用含氧氣體或者空氣燒掉，這樣可以使催化劑的活性得到恢復(fù)。催化劑的再生可以直接在反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行，即所謂器內(nèi)再生，也可以在反應(yīng)器外進(jìn)行再生，即所謂器外再生。這兩種方法都是