Durante la operación real de las unidades de recuperación de azufre, la actividad del catalizador es el factor central que garantiza una operación estable y eficiente y una alta tasa de recuperación de azufre. Un juicio preciso sobre la desactivación del catalizador ayuda a reducir los costos operativos, evitar fluctuaciones en la producción y mantener una eficiencia calificada en la recuperación de azufre. En la práctica industrial, los parámetros de trabajo, incluida la tasa de recuperación de azufre de la unidad, la caída de presión del lecho del reactor y la diferencia de temperatura del lecho, se pueden combinar para identificar los tipos de desactivación del catalizador y los niveles de actividad.
1. Distinguir los tipos de desactivación según la tasa de recuperación de azufre y la caída de presión del lecho
La tasa de recuperación de azufre es el indicador más intuitivo y crítico para evaluar la actividad del catalizador, y la disminución de la actividad del catalizador reducirá directamente la eficiencia de recuperación de azufre de la unidad. Combinada con cambios en la caída de presión del lecho del reactor, se puede diferenciar claramente la desactivación temporal y permanente del catalizador.
La desactivación temporal del catalizador se debe principalmente a factores reversibles-a corto plazo, como la deposición de azufre, la acumulación de carbono y el bloqueo de impurezas dentro del lecho del catalizador. Su característica operativa típica es un fuerte aumento en la caída de presión del lecho del reactor acompañado de una reducción continua de la tasa de recuperación de azufre. Si la tasa de recuperación de azufre cae mientras la caída de presión del lecho permanece estable, se puede confirmar la desactivación permanente del catalizador después de eliminar las perturbaciones externas del equipo y la operación del proceso. La desactivación permanente se debe a causas irreversibles que incluyen la pérdida de componentes activos, la sinterización del catalizador y el envenenamiento irreversible, que es más complicado y más difícil de diagnosticar que la desactivación temporal.
2. Evaluar la actividad del catalizador por diferencia de temperatura del lecho
La altura estándar del lecho de los reactores en las unidades de recuperación de azufre es de unos 900 mm. Cuando los catalizadores funcionan bien, la reacción de Claus avanza a gran velocidad y alcanza el equilibrio dentro de los 150 mm superiores del lecho del catalizador, formando una zona de reacción efectiva concentrada.
Los operadores pueden analizar exhaustivamente la diferencia de temperatura de entrada-salida de cada reactor y la diferencia de temperatura general del lecho para juzgar el rendimiento del catalizador. Los catalizadores intactos desencadenan reacciones intensas y una liberación concentrada de calor en el lecho superior con diferencias obvias de temperatura. Si los catalizadores sufren una desactivación permanente y una actividad debilitada, la eficiencia de la reacción cae bruscamente, la zona de reacción se extiende hacia abajo y el calor se dispersa uniformemente. Las variaciones anormales en las diferencias de temperatura de entrada-salida del reactor y del lecho pueden reflejar con precisión la gravedad de la desactivación del catalizador.