Em vários processos de reação catalítica, a deposição de carbono e a coqueificação constituem as principais causas do declínio da atividade do catalisador e da redução do ciclo de operação das unidades de processo. Reações contínuas, incluindo craqueamento térmico de componentes da matéria-prima, polimerização de hidrocarbonetos insaturados e desidrogenação-condensação de produtos intermediários geram depósitos carbonáceos na superfície do catalisador e dentro dos canais dos poros. Esses depósitos cobrem sítios ativos e bloqueiam estruturas microporosas, levando a uma deterioração notável na seletividade do catalisador e na eficiência da reação. Na produção prática, a deposição de carbono e a coqueificação podem ser efetivamente restringidas por meio da otimização do processo, modificação do catalisador, pré-tratamento da matéria-prima e manutenção operacional de rotina.
O ajuste dos parâmetros do processo serve como medida central para o controle do coqueamento.A temperatura de reação excessivamente alta intensifica rachaduras profundas e condensação dos materiais de alimentação, atuando como o principal gatilho para a deposição de carbono. A faixa de temperatura de reação deve ser rigorosamente controlada durante a produção para eliminar o superaquecimento local. O aumento adequado da proporção de dosagem de hidrogênio e vapor permite o consumo in{2}}in situ de fragmentos de hidrocarbonetos e substâncias oleosas intermediárias propensas a se converterem em coque sólido por meio de gaseificação de vapor e reações de saturação de hidrogenação. Enquanto isso, a velocidade espacial estável e a pressão do sistema evitam a retenção prolongada de materiais dentro dos poros do catalisador, reduzindo assim os depósitos carbonáceos do ponto de vista das condições de reação.
A modificação das propriedades intrínsecas do catalisador melhora fundamentalmente seu desempenho anti-coqueificação.A dopagem de metais de terras raras e aditivos de óxido otimiza a distribuição de locais ácido-base na superfície do catalisador e aumenta o conteúdo de oxigênio ativo na superfície, acelerando a decomposição oxidativa de substâncias carbonáceas. A adoção de uma estrutura hierárquica de poros para o transportador acelera o transporte de material para dentro e para fora dos poros, reduz o tempo de residência de reagentes e produtos dentro dos canais de poros e restringe a coqueificação de condensação de macromoléculas e a deposição de carbono acumulada.
O pré-tratamento da matéria-prima e a manutenção regular da regeneração são igualmente importantes.A pré-remoção de componentes-de alto ponto de ebulição, como colóides e hidrocarbonetos aromáticos policíclicos, das matérias-primas reduz os precursores da deposição de carbono na fonte. A purga completa do gás inerte é necessária durante a inicialização, desligamento e mudança das condições de trabalho da unidade para evitar que a matéria-prima residual forme coque e depósitos de carbono sob alta temperatura. Além disso, a regeneração regular da queima de carbono controlada em baixa-temperatura remove suavemente os sedimentos carbonáceos na superfície do catalisador e nos poros internos, o que restaura com eficiência a atividade catalítica, diminui a taxa de desativação e garante uma operação-estável e de alta{6}}eficiência a longo prazo das unidades catalíticas.