II. NGUYấN LIỆU VÀ SẢN PHẨM
3. 5.1 Sự thay đổi cỏc chất xỳc tỏc trong quỏ trỡnh làm việc
3.5.2 Cỏc phương phỏp tỏi sinh chất xỳc tỏc
3.5.2.1. Tỏi sinh bằng phương phỏp oxyhúa:
Đõy là phương phỏp tỏi sinh chất xỳc tỏc bằng cỏch đốt chỏy cốc bỏm trờn bề mặt chất xỳc tỏc bằng oxy khụng khớ ở nhiệt độ 300 500oC. Dựng dũng khớ núng chứa từ 2 15% oxy (O2) để đốt cốc và giữ ở khoảng nhiệt độ
trờn để khụng làm tổn hại tới tõm kim loại platin. Chất xỳc tỏc sau khi đó tỏi sinh chứa ớt hơn 0,2% cốc.
Quỏ trỡnh đốt chỏy cốc được biểu diễn theo phương trỡnh sau : CxHy + O2 CO2 +H2O + Q
Ta thấy rằng quỏ trỡnh này tỏa nhiệt. Sự tỏa nhiệt này cú ảnh hưởng rất lớn tới độ bền của chất xỳc tỏc :
- Khi nhiệt độ quỏ cao thỡ Al2O3 sẽ bị thay đổi cấu trỳc.
- Nhiệt độ cao dẫn tới sự giảm độ phõn tỏn của platin do cỏc phõn tử này bị đốt chỏy.
Chớnh vỡ vậy người ta tỡm cỏch giảm nhiệt độ xuống mức cho phộp để trỏnh gõy ảnh hưởng tới chất xỳc tỏc.
3.5.2.2. Tỏi sinh bằng phương phỏp khử:
Người ta nhận thấy rằng nếu tỏi sinh bằng phương phỏp oxyhoỏ thỡ cỏc hợp chất của lưu huỳnh (S) sẽ khụng bị loại bỏ hoàn toàn. Hợp chất của lưu huỳnh sau khi đó tỏi sinh bằng phương phỏp oxy húa thường ở dạng Sulfat. Với phương phỏp khử người ta dựng dũng khớ chứa 10% hydro ở ỏp suất khoảng 2 atm. Chất xỳc tỏc sau khi tỏi sinh thỡ lượng cốc giảm xuống cũn khoảng 0,03 0,05% trọng lượng.
3.5.2.3. Tỏi sinh bằng phương phỏp Clo :
Chất xỳc tỏc sau một thời gian sử dụng thỡ hàm lượng Clo bị giảm xuống và do đú làm giảm tớnh axit dẫn đến làm giảm hoạt tớnh.
Để khắc phục hiện tượng này người ta thờm vào vựng phản ứng cỏc hợp chất hữu cơ chứa Clo cựng với nguyờn liệu. Ngoài ra người ta cũn tiến hành Clo húa chất xỳc tỏc trong giai đoạn nung của quỏ trỡnh tỏi sinh xỳc tỏc . Lỳc này cú thể cho clo vào ở dạng khớ . Vớ dụ :xỳc tỏc pt/AL2O3 Đó làm việc 15.000h
đầu tiờn đem xỳc tỏc này tỏi sinh bằng oxihoỏ bằng hỗn hợp nitơ - oxi , hàm lượng oxi 1-1,5% thể tớch , ở điều kiện từ 7-10 at và dần dần tăng nhiệt đến 500OC . Xỳc tỏc sau khi đó đốt cốc đem clo hoỏ ở ỏp suất khớ quyển trong mụi trường khụng khớ , ở lối vào và ra thiết bị phản ứng làm sao cho hàm lượng clo bóo hoà trong xỳc tỏc .
Kết quả sau khi clo hoỏ cho thấy hàm lượng clo trong xỳc tỏc tăng từ 0,07-0,08% trọng lượng cũn hàm lượng sắt giảm từ 1-1,5% trọng lượng . Fe bị giảm xuống do :
2Fe2O3 + 6Cl 2 → 4Fe2O3 + 3O2
Sau khi tỏi sinh bằng clo cũn thấy lượng chỡ cũng bị giảm xuống . Ngoài ra nú cũn làm tốt độ phõn tỏn của pt trong xỳc tỏc . Nhưng nếu hàm lượng clo trong xỳc tỏc quỏ cao ( chiếm 1,4% trọng lượng thỡ tớnh chất phõn huỷ tăng lờn mạnh , điều này sẽ làm cho hiệu suất khớ tăng lờn . Đú là điều khụng mong muốn trong quỏ trỡnh reforming . Qua thực nghiệm cho thấy , chế độ tỏi sinh xỳc tỏc bằng clo như sau:
Tốc độ thể tớch nạp khụng khớ (h-1) Nhiệt độ ( OC)
thời gian tỏi sinh (h)
nồng độ clo trong khụng khớ (% trọng lượng ).
Hàm lượng clo trong xỳc tỏc tối ưu nhất là 0,8-0,95 trọng lượng . Xỳc tỏc AL2O3 sau khi tỏi sinh clo thỡ độ hoạt tớnh và độ chọn lọc gần như được khụi phục lại hoàn toàn .