A desativação do catalisador refere-se a um fenômeno onde a atividade catalítica e a seletividade dos catalisadores são significativamente reduzidas ou completamente perdidas devido a impurezas no sistema e nas condições operacionais. As substâncias que desencadeiam a desativação são chamadas coletivamente de venenos de catalisador, que se originam principalmente de impurezas em matérias-primas, impurezas intrínsecas de catalisadores, produtos de reação e sub-produtos.
1.Principais tipos de desativação de catalisador
①Desativação Térmica
A temperatura excessivamente alta do reator leva a falhas estruturais irreversíveis. A alta temperatura danifica a estrutura transportadora dos catalisadores e lixivia os componentes ativos. Também causa a fusão do catalisador e a coqueificação do leito, bloqueando os microporos e reduzindo a área superficial específica efetiva. O superaquecimento local de-curto prazo tem impactos menores, enquanto a operação em-alta temperatura-de longo prazo desativará permanentemente os catalisadores.
②Desativação Física (Desativação Mecânica)
Poeira e vapores bloqueiam os microporos dos catalisadores. A poeira comum acumula-se no topo do leito catalítico, enquanto partículas gasosas de metais pesados se depositam no leito inferior, aumentando a queda de pressão do leito e danificando os locais ativos. Catalisadores com resistência mecânica insuficiente quebrarão em fragmentos, reduzindo a área de contato para reações e resultando em desativação.
③Desativação Química (Envenenamento por Catalisador)
Traços de impurezas no sistema reagem quimicamente com os centros ativos e transportadores de catalisadores para formar substâncias inertes sem desempenho catalítico. Isto destrói as estruturas dos componentes e passiva a capacidade catalítica, desativando, em última análise, os catalisadores.
2.Substâncias Comuns que Causam Desativação do Catalisador
Substâncias comuns-que causam desativação em processos industriais incluem água, metais pesados, nitrogênio e aminas, oxigênio, ácidos e álcalis, vapores, cloro, sulfetos, óxidos de carbono, hidrocarbonetos, bem como arsênio, selênio, telúrio e outros elementos.
3.Causas da desativação do catalisador em unidades SRU
A desativação do catalisador em Unidades de Recuperação de Enxofre (SRU) é causada principalmente por condições operacionais inadequadas: a purga incompleta durante a inicialização e desligamento leva ao bloqueio dos poros por impurezas; formações de ácido condensado sob baixa temperatura do reator, corroendo as estruturas do catalisador e desencadeando a sulfatação; o suprimento excessivo de ar gera subprodutos-ácidos que danificam os locais ativos; o superaquecimento do reator e a temperatura fora da faixa projetada durante a inicialização e desligamento aceleram a desativação do catalisador.