1. Vergiftiging door onzuiverheden die leiden tot onomkeerbare deactivering
De katalytische prestaties zijn afhankelijk van overvloedige actieve plaatsen op het katalysatoroppervlak. Bij de industriële productie bevatten grondstoffen onvermijdelijk sporen van schadelijke onzuiverheden zoals zwavel, fosfor en zware metalen. Deze onzuiverheden hebben de neiging te adsorberen aan actieve centra, reactieplaatsen te bezetten en zich chemisch te binden met actieve componenten, waardoor permanente schade wordt veroorzaakt. Katalysatorvergiftiging is meestal onomkeerbaar. Bij gebruik op de lange- termijn neemt het aantal effectieve actieve sites geleidelijk af, wat leidt tot een voortdurende prestatiedaling en uiteindelijk het volledig falen van de katalysator.
2. Oppervlaktekoolstofafzetting blokkerende microporiën
Bij katalytische processen zoals aardolieraffinage en organische synthese vinden naast de hoofdreacties nevenreacties zoals kraken en polymerisatie plaats, waarbij koolstofhoudende afzettingen ontstaan. Deze afzettingen hopen zich op op het katalysatoroppervlak en de interne microporiën, waardoor actieve plaatsen worden bedekt en poriënkanalen worden geblokkeerd, waardoor wordt voorkomen dat reactanten in contact komen met de katalysator. Lichte koolstofafzetting kan worden verwijderd via calcineren en regeneratie bij hoge- temperatuur om de katalytische prestaties te herstellen. Zware en langdurige afzetting-zal echter permanente verstopping van de poriën veroorzaken, waardoor de katalysator niet meer recyclebaar wordt.
3.Veroudering bij hoge- temperaturen beschadigt de microstructuur van de katalysator.
De meeste katalytische reacties verlopen bij hoge temperaturen, wat een belangrijke oorzaak is van katalysatorveroudering. Aanhoudende hoge temperaturen leiden tot sinteren van de drager en instorting van de poriën. De oorspronkelijke poreuze structuur is beschadigd, wat resulteert in een scherpe daling van het effectieve contactoppervlak. Ondertussen agglomereren actieve korrels op het katalysatoroppervlak en worden ze groter met verminderde dispersie, waardoor de beschikbare actieve locaties aanzienlijk worden verminderd. Ernstige temperatuurschommelingen zullen ook structurele spanning veroorzaken, waardoor barsten, verpulvering en afbladderen ontstaan en de katalysatorstructuur volledig wordt vernietigd.
4. Onstabiele bedrijfsomstandigheden die slijtage en prestatieverslechtering versnellen
Schommelingen in de arbeidsomstandigheden versnellen de achteruitgang van de katalysator aanzienlijk. Variaties in de systeemdruk en de voedingsstroom hebben voortdurend invloed op de katalysatordeeltjes en schuren deze af, waardoor slijtage, fragmentatie en verpulvering worden veroorzaakt, wat de stabiliteit van het reactiesysteem verstoort. Een onstabiele ruimtesnelheid veroorzaakt ook meer nevenreacties en verergert de koolstofafzetting.
Bij de praktische productie zijn het stabiliseren van de temperatuur, de druk en de voedingssnelheid, evenals het strikt zuiveren van grondstoffen, de belangrijkste maatregelen om de deactivering van de katalysator te vertragen en de levensduur ervan te verlengen.