Pendant le fonctionnement réel des unités de récupération de soufre, l'activité du catalyseur est le facteur essentiel garantissant un fonctionnement stable et efficace et un taux de récupération de soufre élevé. Un jugement précis de la désactivation du catalyseur permet de réduire les coûts d’exploitation, d’éviter les fluctuations de production et de maintenir une efficacité de récupération du soufre qualifiée. Dans la pratique industrielle, les paramètres de travail, notamment le taux de récupération du soufre unitaire, la chute de pression dans le lit du réacteur et la différence de température du lit, peuvent être combinés pour identifier les types de désactivation du catalyseur et les niveaux d'activité.
1. Distinguer les types de désactivation via le taux de récupération du soufre et la chute de pression du lit
Le taux de récupération du soufre est l'indicateur le plus intuitif et le plus critique pour évaluer l'activité du catalyseur, et la baisse de l'activité du catalyseur réduira directement l'efficacité de la récupération du soufre de l'unité. Combinée aux changements dans la chute de pression du lit du réacteur, la désactivation temporaire et permanente du catalyseur peut être clairement différenciée.
La désactivation temporaire du catalyseur est principalement causée par des facteurs réversibles à court terme tels que les dépôts de soufre, l'accumulation de carbone et le blocage d'impuretés à l'intérieur du lit catalytique. Sa caractéristique de fonctionnement typique est une forte augmentation de la chute de pression du lit du réacteur accompagnée d'une réduction continue du taux de récupération du soufre. Si le taux de récupération du soufre chute alors que la chute de pression du lit reste stable, la désactivation permanente du catalyseur peut être confirmée après élimination des perturbations externes liées au fonctionnement de l'équipement et du processus. La désactivation permanente résulte de causes irréversibles, notamment la perte de composants actifs, le frittage du catalyseur et l'empoisonnement irréversible, qui sont plus compliqués et plus difficiles à diagnostiquer qu'une désactivation temporaire.
2. Évaluer l’activité du catalyseur par différence de température du lit
La hauteur standard du lit des réacteurs des unités de récupération du soufre est d'environ 900 mm. Lorsque les catalyseurs fonctionnent bien, la réaction Claus se déroule à une vitesse rapide et atteint l'équilibre dans les 150 mm supérieurs du lit catalytique, formant une zone de réaction concentrée et efficace.
Les opérateurs peuvent analyser de manière exhaustive la différence de température d'entrée-sortie de chaque réacteur et la différence de température globale du lit pour juger des performances du catalyseur. Les catalyseurs intacts déclenchent des réactions intenses et un dégagement de chaleur concentré au niveau du lit supérieur avec des différences de température évidentes. Si les catalyseurs subissent une désactivation permanente et une activité affaiblie, l'efficacité de la réaction chute fortement, la zone de réaction s'étend vers le bas et la chaleur se disperse uniformément. Les variations anormales des différences de température à l'entrée - de sortie du réacteur et au lit peuvent refléter avec précision la gravité de la désactivation du catalyseur.