La desactivación de catalizadores se refiere a un fenómeno en el que la actividad catalítica y la selectividad de los catalizadores se reducen significativamente o se pierden por completo debido a impurezas en el sistema y las condiciones de funcionamiento. Las sustancias que desencadenan la desactivación se denominan colectivamente venenos catalíticos y se originan principalmente a partir de impurezas en las materias primas, impurezas intrínsecas de los catalizadores, productos de reacción y subproductos-.
1.Principales tipos de desactivación de catalizadores
①Desactivación Térmica
Una temperatura excesivamente alta en el reactor conduce a una falla estructural irreversible. Las altas temperaturas dañan la estructura portadora de los catalizadores y lixivian los componentes activos. También provoca la fusión del catalizador y la coquización del lecho, bloqueando los microporos y reduciendo la superficie específica efectiva. El sobrecalentamiento local-a corto plazo tiene impactos menores, mientras que el funcionamiento-a alta temperatura-a largo plazo desactivará permanentemente los catalizadores.
②Desactivación Física (Desactivación Mecánica)
El polvo y los humos bloquean los microporos de los catalizadores. El polvo ordinario se acumula en la parte superior del lecho del catalizador, mientras que las partículas gaseosas de metales pesados se depositan en el lecho inferior, lo que aumenta la caída de presión del lecho y daña los sitios activos. Los catalizadores con resistencia mecánica insuficiente se romperán en fragmentos, reduciendo el área de contacto para las reacciones y provocando la desactivación.
③Desactivación química (envenenamiento por catalizador)
Las trazas de impurezas en el sistema reaccionan químicamente con los centros activos y los portadores de catalizadores para formar sustancias inertes sin rendimiento catalítico. Esto destruye las estructuras de los componentes y pasiva la capacidad catalítica, desactivando en última instancia los catalizadores.
2.Sustancias comunes que causan la desactivación del catalizador
Las sustancias comunes que causan la desactivación-en los procesos industriales incluyen agua, metales pesados, nitrógeno y aminas, oxígeno, ácidos y álcalis, humos, cloro, sulfuros, óxidos de carbono, hidrocarburos, así como arsénico, selenio, telurio y otros elementos.
3.Causas de la desactivación del catalizador en unidades SRU
La desactivación del catalizador en las Unidades de Recuperación de Azufre (SRU) se debe principalmente a condiciones operativas inadecuadas: la purga incompleta durante el arranque y el apagado provoca el bloqueo de los poros por impurezas; se forma ácido condensado a baja temperatura del reactor, corroyendo las estructuras del catalizador y provocando la sulfatación; el suministro excesivo de aire genera subproductos-ácidos que dañan los sitios activos; El sobrecalentamiento del reactor y la temperatura fuera del rango de diseño durante el arranque y el apagado aceleran la desactivación del catalizador.