غیرفعال سازی کاتالیست به پدیده ای اطلاق می شود که در آن فعالیت کاتالیستی و گزینش پذیری کاتالیزورها به دلیل ناخالصی های موجود در سیستم و شرایط عملیاتی به طور قابل توجهی کاهش می یابد یا به طور کامل از بین می رود. موادی که باعث غیرفعال شدن می شوند در مجموع سموم کاتالیست نامیده می شوند که عمدتاً از ناخالصی های موجود در مواد خام، ناخالصی های ذاتی کاتالیزورها، محصولات واکنش و محصولات جانبی-منشأ می گیرند.
1.انواع اصلی غیرفعال کردن کاتالیست
①غیرفعال سازی حرارتی
دمای بیش از حد بالا راکتور منجر به شکست ساختاری غیرقابل برگشت می شود. دمای بالا به چارچوب حامل کاتالیزورها آسیب می رساند و اجزای فعال را شسته می کند. همچنین باعث ذوب کاتالیزور و کک شدن بستر، مسدود کردن ریز منافذ و کاهش سطح ویژه موثر می شود. گرمای بیش از حد موضعی کوتاه مدت اثرات جزئی دارد، در حالی که عملکرد طولانی مدت در دمای بالا به طور دائم کاتالیزورها را غیرفعال می کند.
②غیرفعال سازی فیزیکی (غیرفعال سازی مکانیکی)
گرد و غبار و دود ریز منافذ کاتالیزورها را مسدود می کند. گرد و غبار معمولی در بالای بستر کاتالیزور تجمع مییابد، در حالی که ذرات فلزات سنگین گازی در بستر پایینی رسوب میکنند که باعث افزایش افت فشار بستر و آسیب به مکانهای فعال میشود. کاتالیزورهایی با استحکام مکانیکی ناکافی به قطعات شکسته می شوند و سطح تماس برای واکنش ها را کاهش می دهند و در نتیجه غیرفعال می شوند.
③غیرفعال سازی شیمیایی (مسمومیت با کاتالیزور)
ناخالصی های ردیابی در سیستم از نظر شیمیایی با مراکز فعال و حامل کاتالیزورها واکنش می دهند تا مواد بی اثری را بدون عملکرد کاتالیزوری تشکیل دهند. این امر ساختارهای اجزا را از بین می برد و ظرفیت کاتالیزوری را غیرفعال می کند و در نهایت کاتالیزورها را غیرفعال می کند.
2.مواد معمولی که باعث غیرفعال شدن کاتالیست می شوند
غیرفعالسازیهای رایج-مواد ایجادکننده در فرآیندهای صنعتی عبارتند از آب، فلزات سنگین، نیتروژن و آمینها، اکسیژن، اسیدها و قلیاییها، بخارات، کلر، سولفیدها، اکسیدهای کربن، هیدروکربنها و همچنین آرسنیک، سلنیوم، تلوریم و عناصر دیگر.
3.علل غیرفعال شدن کاتالیست در واحدهای SRU
غیرفعال شدن کاتالیزور در واحدهای بازیابی گوگرد (SRU) بیشتر به دلیل شرایط عملیاتی نامناسب ایجاد می شود: پاکسازی ناقص در هنگام راه اندازی و خاموش شدن منجر به مسدود شدن منافذ توسط ناخالصی ها می شود. اسید تغلیظ شده در دمای پایین راکتور تشکیل می شود، چارچوب های کاتالیزور خورده شده و سولفاته شدن ایجاد می شود. هوای بیش از حد باعث تولید اسیدی توسط محصولاتی می شود که به سایت های فعال آسیب می زند. گرمای بیش از حد راکتور و دمای خارج از محدوده طراحی در هنگام راهاندازی و خاموش شدن، همگی باعث تسریع غیرفعال شدن کاتالیزور میشوند.