En diversos procesos de reacción catalítica, la deposición de carbono y la coquización constituyen las principales causas de la disminución de la actividad del catalizador y del acortamiento del ciclo de operación de las unidades de proceso. Las reacciones continuas que incluyen el craqueo térmico de los componentes de la materia prima, la polimerización de hidrocarburos insaturados y la deshidrogenación-condensación de productos intermedios generan depósitos carbonosos en la superficie del catalizador y dentro de los canales de los poros. Estos depósitos cubren sitios activos y bloquean estructuras microporosas, lo que lleva a un deterioro notable en la selectividad del catalizador y la eficiencia de la reacción. En la producción práctica, la deposición de carbono y la coquización se pueden restringir eficazmente mediante la optimización del proceso, la modificación del catalizador, el pretratamiento de la materia prima y el mantenimiento operativo de rutina.
El ajuste de los parámetros del proceso sirve como medida central para el control de la coquización.Una temperatura de reacción excesivamente alta intensifica el craqueo profundo y la condensación de los materiales de alimentación, actuando como el principal desencadenante de la deposición de carbono. El rango de temperatura de reacción debe controlarse estrictamente durante la producción para eliminar el sobrecalentamiento local. El aumento adecuado de la relación de dosificación de hidrógeno y vapor permite el consumo in-in situ de fragmentos de hidrocarburos y sustancias oleosas intermedias propensas a convertirse en coque sólido mediante gasificación con vapor y reacciones de saturación de hidrogenación. Mientras tanto, la velocidad espacial estable y la presión del sistema evitan la retención prolongada de materiales dentro de los poros del catalizador, reduciendo así los depósitos carbonosos desde la perspectiva de las condiciones de reacción.
La modificación de las propiedades intrínsecas del catalizador mejora fundamentalmente su rendimiento anti-coquización.El dopado con metales de tierras raras y aditivos de óxido optimiza la distribución de los sitios ácido-base en la superficie del catalizador y aumenta el contenido de oxígeno tensioactivo, acelerando la descomposición oxidativa de sustancias carbonosas. La adopción de una estructura de poros jerárquica para el portador acelera el transporte de material dentro y fuera de los poros, reduce el tiempo de residencia de los reactivos y productos dentro de los canales de los poros y frena la coquización por condensación de macromoléculas y la deposición de carbono acumulado.
El pretratamiento de la materia prima y el mantenimiento regular de la regeneración son igualmente importantes.La eliminación previa-de componentes de alto-punto de ebullición, como coloides e hidrocarburos aromáticos policíclicos, de las materias primas reduce los precursores de la deposición de carbono en la fuente. Se requiere una purga completa con gas inerte durante el arranque, el apagado y el cambio de las condiciones de trabajo de la unidad para evitar que la materia prima residual forme depósitos de coque y carbón a altas temperaturas. Además, la regeneración regular de quema de carbono controlada a baja-temperatura elimina suavemente los sedimentos carbonosos en la superficie del catalizador y los poros internos, lo que restaura eficientemente la actividad catalítica, ralentiza la tasa de desactivación y garantiza un funcionamiento estable a largo plazo-y de alta-eficiencia de las unidades catalíticas.