Bij verschillende katalytische reactieprocessen vormen koolstofafzetting en verkooksing belangrijke oorzaken van de afname van de katalysatoractiviteit en een verkorte werkingscyclus van proceseenheden. Continue reacties, waaronder thermisch kraken van grondstofcomponenten, polymerisatie van onverzadigde koolwaterstoffen en dehydrogenering-condensatie van tussenproducten, genereren koolstofhoudende afzettingen op het katalysatoroppervlak en in de poriënkanalen. Deze afzettingen bedekken actieve plaatsen en blokkeren microporeuze structuren, wat leidt tot een opmerkelijke verslechtering van de katalysatorselectiviteit en reactie-efficiëntie. Bij de praktische productie kunnen koolstofafzetting en verkooksing effectief worden tegengegaan via procesoptimalisatie, katalysatormodificatie, voorbehandeling van grondstoffen en routinematig onderhoud van de werking.
Aanpassing van procesparameters is de kernmaatregel voor de beheersing van de verkooksing.Een te hoge reactietemperatuur intensiveert diepe scheuren en condensatie van voedingsmaterialen, wat de belangrijkste trigger is voor koolstofafzetting. Het bereik van de reactietemperatuur moet tijdens de productie strikt worden gecontroleerd om lokale oververhitting te voorkomen. Door de doseringsverhouding van waterstof en stoom op de juiste manier te verhogen, wordt in-situ verbruik van koolwaterstoffragmenten en tussenliggende olieachtige stoffen mogelijk gemaakt die vatbaar zijn voor omzetting in vaste cokes door stoomvergassing en verzadigingsreacties van de hydrogenering. Ondertussen voorkomen stabiele ruimtesnelheid en systeemdruk langdurige retentie van materialen in de katalysatorporiën, waardoor koolstofhoudende afzettingen worden verminderd vanuit het perspectief van reactieomstandigheden.
Het modificeren van de intrinsieke katalysatoreigenschappen verbetert fundamenteel de anti-verkooksingsprestaties.Het doteren van zeldzame aardmetalen en oxideadditieven optimaliseert de verdeling van zure{0}}baseplaatsen op het katalysatoroppervlak en verhoogt het gehalte aan oppervlakteactieve zuurstof, waardoor de oxidatieve afbraak van koolstofhoudende stoffen wordt versneld. Het aannemen van een hiërarchische poriënstructuur voor de drager versnelt het materiaaltransport in en uit de poriën, verkort de verblijftijd van reactanten en producten in de poriënkanalen en beperkt de vorming van verkooksing door condensatie van macromoleculen en de geaccumuleerde koolstofafzetting.
Voorbehandeling van de grondstoffen en regelmatig regeneratieonderhoud zijn even belangrijk.Door het vooraf- verwijderen van componenten met een hoog- kookpunt, zoals colloïden en polycyclische aromatische koolwaterstoffen uit grondstoffen, worden de voorlopers van koolstofafzetting bij de bron verminderd. Tijdens het opstarten en uitschakelen van de unit en tijdens het wisselen van de werkomstandigheden is volledige zuivering met inert gas vereist om te voorkomen dat resterende grondstoffen bij hoge temperaturen cokes- en koolstofafzettingen vormen. Bovendien verwijdert regelmatige lage-gecontroleerde koolstofverbrandingsregeneratie voorzichtig koolstofhoudende sedimenten op het katalysatoroppervlak en de interne poriën, waardoor de katalytische activiteit efficiënt wordt hersteld, de deactiveringssnelheid wordt vertraagd en een stabiele en efficiënte werking van de katalytische eenheden op lange- termijn wordt gegarandeerd.