Dezaktywacja katalizatora oznacza zjawisko, w którym aktywność katalityczna i selektywność katalizatorów są znacznie zmniejszone lub całkowicie utracone z powodu zanieczyszczeń w układzie i warunkach pracy. Substancje wywołujące dezaktywację są zbiorczo nazywane truciznami katalitycznymi i pochodzą głównie z zanieczyszczeń w surowcach, wewnętrznych zanieczyszczeń katalizatorów, produktów reakcji i-produktów ubocznych.
1.Główne typy dezaktywacji katalizatora
①Dezaktywacja termiczna
Zbyt wysoka temperatura reaktora prowadzi do nieodwracalnego uszkodzenia konstrukcji. Wysoka temperatura uszkadza strukturę nośną katalizatorów i wypłukuje aktywne składniki. Powoduje także topienie katalizatora i koksowanie w złożu, blokując mikropory i zmniejszając efektywną powierzchnię właściwą. Krótkoterminowe-lokalne przegrzanie ma niewielki wpływ, natomiast długoterminowa-praca w wysokiej-temperaturze trwale dezaktywuje katalizatory.
②Dezaktywacja fizyczna (dezaktywacja mechaniczna)
Kurz i opary blokują mikropory katalizatorów. Zwykły pył gromadzi się na górze złoża katalizatora, podczas gdy gazowe cząstki metali ciężkich osadzają się w dolnym złożu, zwiększając spadek ciśnienia w złożu i uszkadzając miejsca aktywne. Katalizatory o niewystarczającej wytrzymałości mechanicznej rozpadną się na fragmenty, zmniejszając powierzchnię kontaktu reakcji i powodując dezaktywację.
③Dezaktywacja chemiczna (zatrucie katalizatora)
Śladowe zanieczyszczenia w układzie reagują chemicznie z centrami aktywnymi i nośnikami katalizatorów, tworząc substancje obojętne, nie posiadające właściwości katalitycznych. Niszczy to struktury komponentów i pasywuje zdolność katalityczną, ostatecznie dezaktywując katalizatory.
2.Typowe substancje powodujące dezaktywację katalizatora
Do powszechnie stosowanych-substancji powodujących dezaktywację w procesach przemysłowych zalicza się wodę, metale ciężkie, azot i aminy, tlen, kwasy i zasady, opary, chlor, siarczki, tlenki węgla, węglowodory, a także arsen, selen, tellur i inne pierwiastki.
3.Przyczyny dezaktywacji katalizatora w jednostkach SRU
Dezaktywacja katalizatora w instalacjach odzyskiwania siarki (SRU) jest spowodowana głównie nieprawidłowymi warunkami pracy: niepełne oczyszczenie podczas rozruchu i wyłączenia prowadzi do zablokowania porów przez zanieczyszczenia; w niskiej temperaturze reaktora tworzy się skondensowany kwas, powodując korozję szkieletu katalizatora i powodując zasiarczenie; nadmierny dopływ powietrza wytwarza kwaśne-produkty uboczne, które uszkadzają miejsca aktywne; przegrzanie reaktora i temperatura poza zakresem projektowym podczas uruchamiania i wyłączania przyspieszają dezaktywację katalizatora.