Tijdens de daadwerkelijke werking van zwavelterugwinningseenheden is de katalysatoractiviteit de kernfactor die zorgt voor een stabiele en efficiënte werking en een hoog zwavelterugwinningspercentage. Een nauwkeurige beoordeling van de deactivering van de katalysator helpt de bedrijfskosten te verlagen, productiefluctuaties te voorkomen en een gekwalificeerde zwavelterugwinningsefficiëntie te handhaven. In de industriële praktijk kunnen werkparameters, waaronder de snelheid van de zwavelterugwinning per eenheid, de drukval in het reactorbed en het temperatuurverschil in het bed, worden gecombineerd om de typen katalysatordeactivatie en activiteitsniveaus te identificeren.
1. Onderscheid deactiveringstypen via de zwavelterugwinningssnelheid en de beddrukdaling
Het zwavelterugwinningspercentage is de meest intuïtieve en kritische indicator voor het evalueren van de katalysatoractiviteit, en een afname van de katalysatoractiviteit zal de zwavelterugwinningsefficiëntie van de eenheid direct verminderen. Gecombineerd met veranderingen in de drukval in het reactorbed kan tijdelijke en permanente katalysatordeactivering duidelijk worden onderscheiden.
Tijdelijke deactivering van de katalysator wordt voornamelijk veroorzaakt door omkeerbare korte-termijnfactoren zoals zwavelafzetting, koolstofophoping en verstopping van onzuiverheden in het katalysatorbed. Het typische werkingskenmerk ervan is een scherpe stijging van de drukval in het reactorbed, die gepaard gaat met een voortdurende vermindering van de snelheid waarmee zwavel wordt teruggewonnen. Als de snelheid waarmee zwavel wordt teruggewonnen daalt terwijl de drukval in het bed stabiel blijft, kan de permanente deactivering van de katalysator worden bevestigd na het elimineren van externe verstoringen door de apparatuur en de procesvoering. Permanente deactivering is het gevolg van onomkeerbare oorzaken, waaronder verlies van actieve componenten, sinteren van de katalysator en onomkeerbare vergiftiging, wat ingewikkelder en moeilijker te diagnosticeren is dan tijdelijke deactivering.
2. Evalueer de katalysatoractiviteit aan de hand van het bedtemperatuurverschil
De standaardbedhoogte van reactoren in zwavelterugwinningseenheden bedraagt ongeveer 900 mm. Wanneer katalysatoren goed presteren, verloopt de Claus-reactie met hoge snelheid en bereikt een evenwicht binnen de bovenste 150 mm van het katalysatorbed, waardoor een geconcentreerde effectieve reactiezone wordt gevormd.
Operators kunnen het inlaat-uitlaattemperatuurverschil van elke reactor en het totale bedtemperatuurverschil uitgebreid analyseren om de prestaties van de katalysator te beoordelen. Intacte katalysatoren veroorzaken intense reacties en geconcentreerde warmteafgifte in het bovenste bed met duidelijke temperatuurverschillen. Als katalysatoren permanent worden gedeactiveerd en de activiteit verzwakt, daalt de reactie-efficiëntie scherp, strekt de reactiezone zich naar beneden uit en verspreidt de warmte zich gelijkmatig. Abnormale variaties in de temperatuurverschillen in de reactorinlaat-uitlaat en het bed kunnen nauwkeurig de ernst van de deactivering van de katalysator weerspiegelen.