钯催化剂失活原因

焙烧温度强烈影响钯催化剂活性
2016-06-10 12:31来源：内江洛伯尔材料科技有限公司作者：研发部
焙烧温度对钯催化剂活性的影响
煤矿开采中, 70%的CH4是经通风瓦斯(ventilation air methane, VAM)排出的. 由于VAM中甲烷含量极低(约1%), 因此将其中的甲烷提纯分离毫无实际意义. 研究表明, 催化燃烧法是利用VAM 的良好途径. Pd/Al2O3具有独特的催化燃烧性能, 但它在催化燃烧低浓度甲烷反应中的稳定性较差, 因而限制了其工业应用. 如何提高Pd/Al2O3催化剂在贫燃富氧条件下的稳定性是利用VAM等贫燃富氧气体急需解决的问题. 目前, 大量研究集中在助剂对Pd/Al2O3催化剂性能的影响以及该催化剂失活的原因等方面. 而有关Pd/Al2O3催化性能与载体结构间的关联以及催化剂在贫燃富氧条件下的稳定性方面则鲜有报道。

中国科学院大连化学物理研究所王树东等人考察了载体与催化剂焙烧温度对Pd/Al2O3催化剂上低浓度甲烷催化燃烧反应性能的影响. 采用X射线衍射、透射电镜、N2物理吸附、NH3程序升温脱附和O2程序升温氧化等手段对载体和催化剂进行了表征. 结果表明, 焙烧温度对催化剂活性及稳定性的影响显著. 随着载体焙烧温度的升高,Al2O3的比表面积、物相结构、酸中心的数量及强度明显改变, 相应的Pd/Al2O3催化剂中载体与Pd的相互作用减弱, Pd 分散度降低. 当载体焙烧温度为1100°C, Pd/Al2O3焙烧温度为200°C时, 所得催化剂在260 h的连续反应中, 甲烷转化率始终维持在99%以上.。

醋酸钯失活原因
醋酸钯是一种常用的催化剂，在有机合成中具有广泛的应用。

然而，
随着反应的进行，醋酸钯会逐渐失活，影响反应的效率和选择性。

那么，醋酸钯失活的原因是什么呢？
1. 活性位点堵塞
醋酸钯催化剂的活性位点是钯离子和配体组成的配合物。

在反应中，
有机底物、溶剂和其他杂质可能会附着在催化剂表面，导致活性位点
被堵塞，使得反应无法继续进行。

2. 钯离子还原
在反应过程中，钯离子可能会被还原为金属钯，并从催化剂表面脱落。

这样会导致催化剂失去活性，并影响反应效率。

3. 配体脱落
配体是指与钯离子形成配合物的分子。

在反应过程中，配体可能会脱
落或被替换掉，导致催化剂失去活性。

4. 催化剂受污染
催化剂表面可能会吸附一些杂质或污染物，例如水分、氧气、硫化物等。

这些污染物会影响催化剂的活性，导致其失活。

5. 催化剂烧结
催化剂表面的钯离子和配体可能会发生烧结现象，导致活性位点减少
或消失。

这种情况下，催化剂需要重新制备或再生才能恢复活性。

6. 溶剂效应
溶剂对催化反应有重要影响。

一些溶剂可能会与催化剂发生反应或影
响其构象，从而导致催化剂失活。

总之，醋酸钯失活的原因是多方面的。

为了提高反应效率和选择性，
需要对催化剂进行优化和改进，并注意避免以上因素对催化剂的影响。

胶体钯活化槽液损耗胶体钯是一种特殊的催化剂，它的主要成分是纳米级的钯颗粒。

这些钯颗粒被分散在水溶液中，形成胶体。

胶体钯具有很高的催化活性和选择性，可以在很多有机合成反应中起到重要的催化作用。

然而，在实际应用中，胶体钯的活性会随着时间的推移而逐渐降低，这是由于所谓的活化槽液的损耗所引起的。

活化槽液是一种用于活化胶体钯的溶液，它可以提高胶体钯的催化活性，并延长其使用寿命。

胶体钯在催化反应过程中会发生一系列的物理和化学变化，这些变化包括钯颗粒的聚集、表面修饰和溶液中物质的吸附等。

活化槽液可以促使这些变化发生，从而增强胶体钯的催化性能。

然而，随着胶体钯的使用，活化槽液会逐渐损耗。

这是由于活化槽液中的活性成分被耗尽，或者因为与胶体钯发生反应而被消耗掉。

活化槽液的损耗会直接影响胶体钯的催化活性和选择性。

因此，定期检查和补充活化槽液是保持胶体钯催化性能稳定的关键。

活化槽液的损耗可以通过多种方式进行补充。

首先，可以添加活化剂或促进剂到活化槽液中，以增强活化效果并延长槽液的使用寿命。

其次，可以通过改变活化槽液的组成和浓度来提高其使用效率，从而减少槽液的损耗。

此外，定期检查和维护活化槽液的设备和管道也是保持槽液稳定的关键。

胶体钯活化槽液的损耗还会受到其他因素的影响。

例如，催化反应的条件和温度，胶体钯的使用次数以及反应物和溶剂的性质都会影响活化槽液的耗损速度。

因此，了解这些因素并调整反应条件是减少活化槽液的损耗的有效方法之一。

在实际应用中，正确处理和管理活化槽液对于确保胶体钯的催化性能至关重要。

及时检查和补充活化槽液，保持良好的槽液质量和催化效果，可以延长胶体钯的使用寿命并提高催化反应的效率。

同时，定期清洗和维护活化槽液的设备和管道，防止杂质和污染物的积累，也是保持槽液稳定的重要措施。

综上所述，胶体钯活化槽液的损耗是由于活化槽液中的活性成分被耗尽或者与胶体钯发生反应而消耗掉。

及时检查和补充活化槽液，调整反应条件以及维护设备和管道是减少槽液损耗的关键。

钯碳中毒原因
钯碳中毒是指在催化剂中使用的钯碳（Pd/C）催化剂吸附或结合了有毒物质，导致其催化性能下降或失效的现象。

以下是几种可能导致钯碳中毒的原因：
1. 酸性条件：在酸性条件下，钯碳催化剂容易被酸性物质腐蚀，从而导致中毒。

例如，酸性条件下的硫化氢（H2S）或硫酸（H2SO4）可能与钯碳催化剂发生反应，导致中毒。

2. 氧化剂：氧化剂如过氧化氢（H2O2）或高浓度的氧气可能氧化钯碳催化剂，导致其活性降低或失效。

3. 水分：钯碳催化剂对水分敏感，高湿度环境下会导致钯碳中毒。

水分可能与钯碳表面的活性位点竞争吸附，降低催化剂的活性。

4. 毒性物质：某些有毒物质，如硫化物、氯化物、氰化物等，可能与钯碳催化剂发生反应，形成不活性的化合物，导致催化剂中毒。

为避免钯碳中毒，可以注意以下几点：
- 避免使用酸性条件下的钯碳催化剂，或采取措施保护催化剂免受酸性物质的腐蚀。

- 避免暴露在高浓度的氧化剂下，以防止钯碳催化剂的氧化。

- 控制催化反应环境的湿度，避免过高的湿度。

- 避免与有毒物质接触，或采取适当的措施防止有毒物质与钯碳催化剂发生反应。

钯催化CO失活机理解析
2016-06-03 13:46来源：内江洛伯尔材料科技有限公司作者：研发部
钯催化CO失活机理示意图
低温CO氧化消除涉及到生活、军事和工业等许多方面,因此研究CO低温催化氧化具有重要的实际意义。

CO氧化催化剂在实际应用过程中,不可避免地会受到反应气氛中水汽的影响,进而影响到催化剂的稳定性。

研究反应气氛中水汽对于催化剂的影响,从而确定催化剂的失活原因,提出催化剂的改进方法,对催化剂的实际应用具有重要的意义。

华东理工大学工业催化研究所郭耘等人采用X射线衍射、N2吸-脱附、X射线光电子能谱分析、氢气-程序升温还原和原位红外漫反射等方法对新鲜和失活的PdCl2-CuCl2/Al2O3低温催化CO氧化催化剂进行表征,研究了高相对湿度(100%)下催化剂的失活机理.结果表明,催化剂表面沉积的水使得活性铜物种容易从催化剂表面向载体孔道内部迁移,由于Pd、Cu相互作用弱化从而减弱了Pd与Cu物种间的相互作用,使得催化剂的氧化还原性能受到影响,抑制了Pd0再氧化为Pd2+的过程,从而因CO氧化反应中催化剂氧化还原循环受阻而导致失活.。

钯碳催化剂‎影响催化剂‎活性因素一．以下原因可‎使催化剂活‎性下降：1.非可逆：a.半融b.化学成份变‎化c.化合物有生‎成d.破碎或剥落‎e.附着了反应‎产物及其它‎物质2.可逆：a.暂时地生成‎化合物b.吸咐3.中毒：a.毒化作用分‎阶段进行，催化剂的中‎毒程度逐渐‎增加，继而失去大‎部份活性，以至最终完‎全失去催化‎作用，此种现象称‎为阶段性中‎毒或累积中‎毒。

b.由于有过量‎的催化剂毒‎物，对A反应虽‎然失去活性‎，但对B反应‎仍能很好地‎保持其活性‎，此种现象称‎为选择性中‎毒。

c.使Ni催化‎剂发生中毒‎的含卤化合‎物有：CHCl3‎ C4H4C‎l(OH) CH2=CHCH2‎B r C2H5I‎ C6H5C‎l C2H5B‎r NaI KI 等。

d.使催化剂中‎毒的有机胺‎强度顺序：2-甲基喹啉>喹啉>吡咯>哌啶>葵胺>苯胺e.水的毒化作‎用：苯核在加压‎下，在Ni催化‎剂上进行液‎相加氢时，如果有水存‎在，反应会减慢‎。

如果用铂属‎催化剂，则反应加速‎。

二．催化剂颗粒‎的作用：催化剂颗粒‎的外形尺寸‎，对液相反应‎有很大的影‎响，颗粒尺寸小‎，愈容易促进‎反应。

将催化剂磨‎细就可提高‎1.5～2.0倍以上的‎活性。

三．使3gNi‎催化剂的加‎氢能力（对苯的）减半时所需‎的毒物量：噻吩 0.6 mg 氯苯 3.0mg 水100m‎g 溴乙烷 1.0mg 溴苯 15.0mg四．不同含量钯‎炭对硝基苯‎（在乙酸中）的加氢作用‎：1％（500＋5）相对速度 7.6 3％（166＋5）相对速度 3.55％（100＋5）相对速度 1.8 10％（50＋5）相对速度 1.20.5％以下，效率会迅速‎下降，实际上可用‎1％以上钯炭。

五．对催化反应‎有利物质：a.吡啶和硝基‎苯在Ni催‎化加氢时，如添加少量‎乙酸，对反应有促‎进作用。

b.轻金属（如Be）和碱土金属‎化合物，不仅对催化‎剂没有毒化‎作用，有时还能提‎高选择性和‎活性。

第18卷第3期化学反应工程与工艺V o l 18,N o 32002年9月Chem ical R eacti on Engineering and T echno logy Sep ,　2002文章编号:1001-7631(2002)03-0275-04研究简报收稿日期:2002-05-09;修订日期:2002-05-31作者简介:陈筱金(1958-),男,高级工程师。

Pd C 催化剂失活原因分析与改进措施陈筱金(上海石化股份公司涤纶事业部,　上海　200540)摘要:　在精对苯二甲酸(PTA )的生产中,有多种原因会导致Pd C 催化剂失活,影响其使用寿命。

根据多年生产经验及有关测试数据,分析了催化剂失活的机理与原因,并提出了预防与改进的具体措施。

关键词:钯炭催化剂;　失活;　分析;　改进中图分类号:TQ 032 文献标识码:A1　概　述精对苯二甲酸(PTA )生产技术,最早是由美国Am oco 公司开发成功并实现工业化应用的,即Am oco 2PTA 制造专利。

其主要工艺过程为:原料对二甲苯(PX )在乙酸介质中,通入空气液相催化氧化,制成PTA 粗制品(CTA ),CTA 中的对甲基苯甲酸(P 2TA )和对羧基苯甲醛(42CBA )中间产物会影响聚酯的酯化反应、缩聚反应和聚酯产品的色相,必须设法除去。

1964年,美国Am oco 公司与En 2gelhard 公司合作,开发成功了在钯炭催化剂上通过加氢精制粗TA 的方法,将CTA 中的42CBA 中间产物,在280℃、8M P 的反应条件下加氢还原成较易溶于水的对甲基苯甲酸(P 2TA ),P 2TA 在水中的溶解度远比TA 大,在150℃热水中通过离心分离,能较易从产品中分离,得到PTA 产品,其中42CBA 质量分数≤25×10-6[1]。

工业生产中钯炭催化剂的失活是个严重的问题,失活导致催化剂损耗成本增加,产品中杂质增多,生产能力下降。

钯炭催化剂英文名称:Palladium-carbon catalyst中文名称:钯炭催化剂钯——化学符号Pd ,就是银白色金属,较软,有良好的延展性与可塑性,能锻造,压延与拉丝。

块状金属钯能吸收大量氢气,使体积显著胀大,变脆乃至破裂成碎片。

钯炭催化剂就是将金属钯负载到活性炭里形成负载型加氢精制催化剂,用于精制处理对苯二甲酸原料,生产精制对苯二甲酸。

钯炭催化剂已经先后在不同工艺的PTA(精对苯二甲酸)装量,如北京燕山、上海石化、辽阳石化、洛阳石化与天津石化等炼化企业,成功进行了工业应用。

其主要技术指标:项目SAC-05外观椰壳片状钯含量% 0、48-0、52粒度(4-8目)% ≥95压碎强度N ≥40比表面积m2/g 1000-1300堆密度g/ml 0、4-0、5磨耗% ≤1反应收率% ≥99钯碳的作用钯碳就是一种催化剂,就是把金属钯粉负载到活性碳上制成的,主要作用就是对不饱与烃或CO的催化氢化。

具有加氢还原性高、选择性好、性能稳定、使用时投料比小、可反复套用、易于回收等特点。

广泛用于石油化工、医药工业、电子工业、香料工业、染料工业与其她精细化工的加氢还原精制过程。

钯碳的提纯钯合金可制成膜片(称钯膜)。

钯膜的厚度通常为0、1mm左右。

主要于氢气与杂质的分离。

钯膜纯化氢的原理就是,在300—500℃下,把待纯化的氢通入钯膜的一侧时,氢被吸附在钯膜壁上,由于钯的4d电子层缺少两个电子,它能与氢生成不稳定的化学键(钯与氢的这种反应就是可逆的),在钯的作用下,氢被电离为质子其半径为1、5×1015m,而钯的晶格常数为3、88×10-10m(20℃时),故可通过钯膜,在钯的作用下质子又与电子结合并重新形成氢分子,从钯膜的另一侧逸出。

在钯膜表面,未被离解的气体就是不能透过的,故可利用钯膜获得高纯氢。

虽然钯对氢有独特的透过性能,但纯钯的机械性能差,高温时易氧化,再结晶温度低,易使钯管变形与脆化,故不能用纯钯作透过膜。

摘要：Pd／C催化剂的研究开发情况，包括催化剂性能及催化剂制备工艺。

着重介绍了该催化剂性能改进、催化剂栽体活性炭的预处理工艺以及浸渍溶液中添加辅助溶液的研究进展。

关键词：Pd／C催化剂；制备技术钯炭催化剂催化活性高、选择性好，在石油化工、精细化工和有机合成中占有举足轻重的地位。

自从1872年发现钯炭对苯环上的硝基加氢还原反应具有催化作用以来，钯炭催化加氢以其流程简、转化率高、产率高和三废少等优点，引起了国内外极大的关注，相继有大量的专利及文献报道[1]。

在现今炼油、石油化工等工业催化反应中, 有很多的钯催化反应, 尤其是氢化反应中的选择加氢, 以及氧化反应中选择氧化生产乙醛、醋酸乙烯、甲基丙烯酸甲酯, 均广泛采用和开发钯催化剂。

对石油重整反应, 钯也是常选取的催化剂组分之一。

在脱氢反应和异构化反应中, 虽多数应用贵金属催化剂, 但主要是Pt , 直接用钯的不多。

在NO x催化处理研究中, 负载贵金属类催化剂是最早研究和开发的, 并在实际应用方面也取得了相当大的进展[ 2] 。

由于贵金属类催化剂存在价格昂贵、活性温度范围窄和有氧存在时容易失活等缺点, 应用上受到一定的限制。

因此开发这类催化剂的代用品是目前环保催化研究中的热门课题, 使用少量Pd的催化剂被认为是最富有潜力的[ 3] 。

在开发Pd-基催化剂的过程中, 使用活性炭为载体具有独特的意义。

这不仅因为活性炭具有大的表面积、良好的孔结构用丰富的表面基团, 同时还有良好的负载性能和还原性, 而后者在消除NO x的过程中又是不可缺少的。

可以设想, 当催化剂负载在活性炭上时, 一方面有可能制得高分散的催化系, 另一方面炭能作为还原剂参与反应, 提供一个还原环境, 降低反应温度并提高催化剂活性。

炭催化剂的研究现状钯炭催化剂是催化加氢最常用的催化剂，广泛适用于双键、硝基、亚硝基和羰基加氢等领域。

活性炭具有大的表面积、良好的孔结构、丰富的表面基团，同时有良好的负载性能和还原性，当钯负载在活性炭上，一方面可制得高分散的钯，另一方面活性炭能作为还原剂参与反应，提供一个还原环境，降低反应温度和压力，并提高催化剂活性。

钯／炭催化剂的失活原因
沈吕宁;毛文麟
【期刊名称】《石油化工》
【年(卷),期】1991(020)004
【总页数】4页(P234-237)
【作者】沈吕宁;毛文麟
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】O643.361
【相关文献】
1.催化氧化葡萄糖中失活钯铋炭催化剂再生方法探讨 [J], 彭方英;陈雪梅;鄢红艳
2.美罗培南合成用钯炭催化剂的失活及再生研究 [J], 李岳锋;张之翔;田勤奋;曾永康;曾利辉
3.合成4,6-二氨基间苯二酚用钯炭催化剂的制备及失活 [J], 艾强;王继伟;孙晓神;蒋文伟
4.CTP-Ⅴ型钯炭催化剂失活原因分析 [J], 王会友;王铭松;杨军;
5.CTP-Ⅴ型钯炭催化剂失活原因分析 [J], 王会友;王铭松;杨军
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