1. Otrăvirea prin impurități care duc la dezactivare ireversibilă
Performanța catalitică se bazează pe locuri active abundente de pe suprafața catalizatorului. În producția industrială, materiile prime conțin inevitabil urme de impurități nocive, cum ar fi sulful, fosforul și metalele grele. Aceste impurități au tendința de a se adsorbi pe centrii activi, ocupând locuri de reacție și se leagă chimic cu componentele active, provocând astfel daune permanente. Otrăvirea cu catalizator este în mare parte ireversibilă. Odată cu funcționarea pe termen lung-, numărul de site-uri active efective scade treptat, ceea ce duce la o scădere continuă a performanței și la o eventuală defecțiune completă a catalizatorului.
2. Micropori de blocare a depunerilor de carbon de suprafață
În procesele catalitice precum rafinarea petrolului și sinteza organică, reacțiile secundare precum cracarea și polimerizarea apar alături de reacțiile principale, producând depozite carbonice. Aceste depozite se acumulează pe suprafața catalizatorului și pe microporii interni, acoperind locurile active și blocând canalele porilor, ceea ce împiedică reactanții să intre în contact cu catalizatorul. Depunerea ușoară de carbon poate fi îndepărtată prin calcinare și regenerare la temperatură înaltă-pentru a restabili performanța catalitică. Cu toate acestea, depunerea grea și pe termen lung-va cauza blocarea permanentă a porilor, făcând catalizatorul nereciclabil.
3.Îmbătrânirea la temperatură înaltă-deteriorează microstructura catalizatorului.
Majoritatea reacțiilor catalitice au loc la temperaturi ridicate, ceea ce este o cauză majoră a îmbătrânirii catalizatorului. Temperatura ridicată susținută duce la sinterizarea purtătorului și la colapsul porilor. Structura poroasă inițială este deteriorată, rezultând o scădere bruscă a zonei efective de contact. Între timp, boabele active de pe suprafața catalizatorului se aglomerează și cresc cu o dispersie redusă, reducând în mare măsură locurile active disponibile. Fluctuațiile severe de temperatură vor genera, de asemenea, stres structural, provocând crăpare, pulverizare și decojire și distrugând complet structura catalizatorului.
4. Condiții de funcționare instabile care accelerează uzura și degradarea performanței
Fluctuațiile condițiilor de lucru accelerează foarte mult deteriorarea catalizatorului. Variațiile presiunii sistemului și ale fluxului de alimentare impactează și curățează continuu particulele de catalizator, provocând abraziune, fragmentare și pulverizare, care perturbă stabilitatea sistemului de reacție. Viteza spațială instabilă declanșează, de asemenea, mai multe reacții secundare și agravează depunerea de carbon.
În producția practică, stabilizarea temperaturii, presiunii și vitezei de alimentare, precum și purificarea strictă a materiilor prime, sunt măsurile de bază pentru a încetini dezactivarea catalizatorului și a prelungi durata de viață a acestuia.