La désactivation du catalyseur fait référence à un phénomène dans lequel l'activité catalytique et la sélectivité des catalyseurs sont considérablement réduites ou complètement perdues en raison des impuretés présentes dans le système et des conditions de fonctionnement. Les substances qui déclenchent la désactivation sont collectivement appelées poisons de catalyseur, qui proviennent principalement d'impuretés présentes dans les matières premières, d'impuretés intrinsèques des catalyseurs, de produits de réaction et de sous-produits.
1.Principaux types de désactivation de catalyseur
①Désactivation thermique
Une température excessivement élevée du réacteur entraîne une défaillance structurelle irréversible. Les températures élevées endommagent la structure porteuse des catalyseurs et lessivent les composants actifs. Il provoque également la fusion du catalyseur et la cokéfaction du lit, bloquant les micropores et réduisant la surface spécifique effective. Une surchauffe locale à court-terme a des impacts mineurs, tandis qu'un fonctionnement à long-température élevée-désactivera définitivement les catalyseurs.
②Désactivation physique (désactivation mécanique)
La poussière et les fumées bloquent les micropores des catalyseurs. La poussière ordinaire s'accumule au sommet du lit catalytique, tandis que les particules gazeuses de métaux lourds se déposent dans le lit inférieur, augmentant la chute de pression du lit et endommageant les sites actifs. Les catalyseurs dont la résistance mécanique est insuffisante se briseront en fragments, réduisant ainsi la zone de contact pour les réactions et entraînant une désactivation.
③Désactivation chimique (empoisonnement du catalyseur)
Les traces d'impuretés présentes dans le système réagissent chimiquement avec les centres actifs et les supports des catalyseurs pour former des substances inertes sans performance catalytique. Cela détruit les structures des composants et passive la capacité catalytique, désactivant finalement les catalyseurs.
2.Substances courantes provoquant la désactivation du catalyseur
Les substances courantes provoquant une désactivation-dans les processus industriels comprennent l'eau, les métaux lourds, l'azote et les amines, l'oxygène, les acides et les alcalis, les fumées, le chlore, les sulfures, les oxydes de carbone, les hydrocarbures, ainsi que l'arsenic, le sélénium, le tellure et d'autres éléments.
3.Causes de la désactivation du catalyseur dans les unités SRU
La désactivation du catalyseur dans les unités de récupération du soufre (SRU) est principalement causée par des conditions de fonctionnement inappropriées : une purge incomplète au démarrage et à l'arrêt entraîne un blocage des pores par des impuretés ; de l'acide condensé se forme à basse température du réacteur, corrodant les structures du catalyseur et déclenchant la sulfatation ; un apport d'air excessif génère des sous-produits acides-qui endommagent les sites actifs ; la surchauffe du réacteur et la température hors plage de conception au démarrage et à l’arrêt accélèrent toutes la désactivation du catalyseur.