I Claus svavelåtervinningsenheter som stödjer raffinaderier och kol-kemiska anläggningar, är sulfat-inducerad deaktivering av katalysatorer ett utbrett lång-driftsproblem. Det fungerar som en viktig flaskhals som begränsar enhetens servicecykel och ökar drift-och-underhållskostnaderna.
Ur ett process-princip kommer spårsyre inuti enheten från flera komplexa källor: obalanserad lufttillförsel för uppströms sur gas, flänstätningsläckage av utrustning och fluktuationer i matargassammansättningen under intermittenta arbetsförhållanden. Dessa faktorer tillåter små mängder O₂ att komma in i omvandlare. Syremolekyler utlöser sidreaktioner- med in-genererad SO₂ för att bilda stabila sulfatkristaller, som blockerar inre mikroporer hos katalysatorer och drastiskt minskar den effektiva aktiva specifika ytarean. Följaktligen fortsätter svavelomvandlingseffektiviteten att sjunka kontinuerligt.
Konventionella motåtgärder inkluderar främst förkortning av katalysatorbytescykler och frekvent justering av parametrar för förhållandet mellan luft-till-gas. Båda lösningarna har uppenbara nackdelar. Frekventa avstängningar för katalysatorersättning avbryter den totala anläggningens produktion och orsakar stora ekonomiska förluster. Finjustering av luft-förhållandet kan bara mildra milda syreinterferenser, men klarar inte av arbetsförhållandena med kraftiga fluktuationer i matningsgasens-flödeshastighet och H₂S-koncentration.
Mot denna industriella bakgrund har den skiktade laddningsprocessen med syre-fångande skyddande katalysatorer vunnit växande popularitet. Det kräver inga ytterligare reaktorer eller storskaliga ombyggnader av rörledningar. Endast genom att optimera katalysatorpackningskonfigurationen inuti omvandlaren kan spårsyre fångas upp vid källan för att ge långsiktigt-skydd för nedströms katalysatorbäddar.
Kärnmekanismen ligger i stegvis-reaktionsskydd: katalytiska material med både syre-renande prestanda och Claus-aktivitet laddas i den övre delen av omvandlarbädden. Processgas strömmar först genom detta övre skyddande katalysatorskikt, där spårsyre förbrukas och elimineras. Syre-fri processgas strömmar sedan in i lägre-bäddkatalysatorer för att utföra stabila svavel-produktionsreaktioner mellan H₂S och SO₂.
Enhetlig industriell praxis anger att laddningsvolymen för det skyddande katalysatorskiktet ska stå för minst 1/3 av omvandlarens totala bäddvolym. Tillräcklig reaktionsvolym garanterar noggrann borttagning av syrespår.
Enligt industriella driftsdata ger det skiktade syreupptagningsskyddet-skyddsladdningsschemat stabil förbättring av den totala svavelomvandlingseffektiviteten för hela enheten, särskilt lämplig för svavelåtervinningsenheter med stora inmatnings-belastningsfluktuationer. Samtidigt bromsas sulfatförgiftningshastigheten för katalysatorer med lägre-bädd anmärkningsvärt ned, vilket effektivt förlänger katalysatorns totala livslängd och minskar oplanerad avstängningsfrekvens.
De syre-fångande skyddande svavel-återvinningskatalysatorerna utvecklade och tillverkade avShandong Xunda ChemicalIndustriellGroup Co., Ltd.har klarat långvariga-prestandabedömningar i flera kommersiella enheter och fått positiv feedback från kunder.
