Trong lĩnh vực tinh chế xúc tác công nghiệp, diện tích bề mặt riêng chi phối số lượng vị trí hoạt động trên chất xúc tác, trong khi thể tích lỗ rỗng và đường kính lỗ rỗng chi phối trực tiếp khả năng khuếch tán khối lượng, khả năng giữ chất ô nhiễm và giới hạn trên của điều kiện hoạt động. Chúng là các chỉ báo cấu trúc quan trọng để đánh giá tải trọng xử lý chất xúc tác, hiệu suất chống ô nhiễm và tuổi thọ sử dụng. Nhiều-vấn đề vận hành tại chỗ bao gồm thông lượng không đủ, áp suất đáy tăng nhanh và chất xúc tác ngừng hoạt động sớm không phải do hoạt động không đủ mà là do cấu trúc lỗ rỗng không khớp với điều kiện sản xuất thực tế.
Thể tích lỗ rỗng đề cập đến tổng thể tích lỗ chân lông bên trong trên một đơn vị khối lượng chất xúc tác và chức năng cốt lõi của nó là xác định khả năng bẫy và lưu trữ các chất gây ô nhiễm của chất xúc tác. Khí cấp từ quá trình lọc dầu, lọc khí tự nhiên, khử lưu huỳnh khí sinh học và các điều kiện làm việc khác thường chứa các tạp chất như bụi, chất keo, vết hydrocarbon nặng và cặn sunfua. Thể tích lỗ rỗng đủ có thể liên tục chứa cặn carbon, kết tủa và tạp chất hấp phụ được tạo ra trong quá trình phản ứng, làm chậm sự tắc nghẽn lỗ chân lông và duy trì tính thấm chất lỏng ổn định của chất xúc tác trong quá trình hoạt động lâu dài. Các chất xúc tác có thể tích lỗ rỗng thấp sẽ nhanh chóng bị lấp đầy và bị chặn bởi các chất gây ô nhiễm, ngăn cản nguyên liệu khuếch tán vào các lỗ bên trong để thực hiện các phản ứng. Điều này không chỉ làm giảm đáng kể công suất xử lý mà còn gây ra sự sụt giảm áp suất ở đáy tăng mạnh, buộc thiết bị phải hoạt động ở mức tải giảm hoặc thực hiện thay thế chất xúc tác sớm.
Đường kính lỗ rỗng biểu thị kích thước kênh của lỗ xúc tác bên trong, điều khiển trực tiếp hiệu suất khuếch tán của các phân tử chất phản ứng và khả năng thích ứng với điều kiện hoạt động. Đường kính lỗ quá nhỏ sẽ gây ra hạn chế khuếch tán nghiêm trọng: lưu huỳnh hữu cơ và tạp chất cao phân tử trong khí cấp không thể dễ dàng xâm nhập vào các lỗ bên trong và phản ứng chỉ xảy ra ở bề mặt bên ngoài của viên xúc tác, khiến một số lượng lớn các vị trí hoạt động bên trong không được sử dụng và làm giảm đáng kể hiệu quả xử lý thức ăn. Những chất xúc tác như vậy đặc biệt không phù hợp với các đơn vị công nghiệp có vận tốc không gian cao và tốc độ dòng chảy lớn. Chất xúc tác có lỗ chân lông có kích thước phù hợp cho phép chất lỏng đi qua lớp xúc tác nhanh chóng, cho phép tận dụng tối đa cả vị trí hoạt động bên trong và bên ngoài để hỗ trợ quá trình sản xuất-tải cao liên tục.
Cần lưu ý rằng đường kính lỗ rỗng quá lớn sẽ không thuận lợi. Lỗ chân lông quá lớn sẽ làm giảm đáng kể diện tích bề mặt riêng của chất xúc tác và số lượng vị trí hoạt động, trực tiếp làm giảm hiệu suất chuyển đổi xúc tác. Trong khi đó, lỗ chân lông quá lớn làm suy yếu độ bền cấu trúc của chất mang, khiến chất xúc tác dễ bị nghiền thành bột và phân mảnh trong quá trình vận hành. Chất xúc tác công nghiệp-chất lượng cao áp dụng cấu trúc lỗ phân cấp với-khối lượng lỗ rỗng và đường kính lỗ cân bằng phù hợp với điều kiện làm việc, cân bằng hiệu suất khuếch tán, khả năng giữ chất ô nhiễm và độ ổn định cấu trúc.
Tóm lại, diện tích bề mặt riêng đảm bảo hoạt động xúc tác, trong khi thể tích lỗ rỗng và đường kính lỗ rỗng đặt ra khả năng xử lý tối đa. Trong quá trình lựa chọn chất xúc tác, nên chọn các sản phẩm có cấu trúc lỗ rỗng phù hợp với hàm lượng tạp chất nguyên liệu, vận tốc không gian đơn vị và tải trọng vận hành để tối đa hóa thông lượng đơn vị, kéo dài chu kỳ dịch vụ chất xúc tác và cắt giảm chi phí vận hành và thay thế chất xúc tác của doanh nghiệp.