Katalysatordeactivering verwijst naar een fenomeen waarbij de katalytische activiteit en selectiviteit van katalysatoren aanzienlijk worden verminderd of volledig verloren gaan als gevolg van onzuiverheden in het systeem en de bedrijfsomstandigheden. Stoffen die deactivering veroorzaken, worden gezamenlijk katalysatorvergiften genoemd, die voornamelijk afkomstig zijn van onzuiverheden in grondstoffen, intrinsieke onzuiverheden van katalysatoren, reactieproducten en bijproducten.
1.Belangrijkste soorten katalysatordeactivering
①Thermische deactivering
Een te hoge reactortemperatuur leidt tot onomkeerbaar structureel falen. Hoge temperaturen beschadigen het draagraamwerk van katalysatoren en logen actieve componenten uit. Het veroorzaakt ook het smelten van de katalysator en het verkoken van het bed, waardoor microporiën worden geblokkeerd en het effectieve specifieke oppervlak wordt verminderd. Lokale oververhitting op korte-termijn heeft kleine gevolgen, terwijl werking op -lange termijn bij hoge- temperaturen de katalysatoren permanent zal deactiveren.
②Fysieke deactivatie (mechanische deactivatie)
Stof en dampen blokkeren de microporiën van katalysatoren. Gewoon stof hoopt zich op aan de bovenkant van het katalysatorbed, terwijl gasvormige zware metaaldeeltjes zich afzetten in het onderste bed, waardoor de drukval in het bed toeneemt en actieve locaties worden beschadigd. Katalysatoren met onvoldoende mechanische sterkte zullen in fragmenten uiteenvallen, waardoor het contactoppervlak voor reacties kleiner wordt en deactivering tot gevolg heeft.
③Chemische deactivering (katalysatorvergiftiging)
Sporenonzuiverheden in het systeem reageren chemisch met de actieve centra en dragers van katalysatoren en vormen inerte stoffen zonder katalytische werking. Dit vernietigt componentstructuren en passiveert de katalytische capaciteit, waardoor uiteindelijk de katalysatoren worden gedeactiveerd.
2.Veel voorkomende stoffen die de deactivering van de katalysator veroorzaken
Stoffen die vaak deactivering- veroorzaken in industriële processen zijn water, zware metalen, stikstof en aminen, zuurstof, zuren en logen, dampen, chloor, sulfiden, koolstofoxiden, koolwaterstoffen, maar ook arseen, seleen, tellurium en andere elementen.
3.Oorzaken van deactivering van de katalysator in SRU-eenheden
Deactivering van de katalysator in zwavelterugwinningseenheden (SRU) wordt meestal veroorzaakt door onjuiste bedrijfsomstandigheden: onvolledige spoeling tijdens het opstarten en uitschakelen leidt tot verstopping van de poriën door onzuiverheden; er vormt zich gecondenseerd zuur bij lage reactortemperatuur, waardoor de katalysatorframeworks worden aangetast en sulfatering wordt veroorzaakt; overmatige luchttoevoer genereert zure bij-producten die actieve locaties beschadigen; Oververhitting van de reactor en temperatuur buiten het ontwerpbereik tijdens het opstarten en afsluiten versnellen allemaal de deactivering van de katalysator.