Trong quá trình vận hành thực tế các đơn vị thu hồi lưu huỳnh, hoạt tính xúc tác là yếu tố cốt lõi đảm bảo hoạt động ổn định, hiệu quả và tốc độ thu hồi lưu huỳnh cao. Đánh giá chính xác việc vô hiệu hóa chất xúc tác giúp cắt giảm chi phí vận hành, tránh biến động trong sản xuất và duy trì hiệu quả thu hồi lưu huỳnh đạt tiêu chuẩn. Trong thực tế công nghiệp, các thông số làm việc bao gồm tốc độ thu hồi lưu huỳnh đơn vị, độ giảm áp suất của lớp phản ứng và chênh lệch nhiệt độ của lớp phản ứng có thể được kết hợp để xác định loại và mức độ hoạt động của chất xúc tác.
1. Phân biệt các loại ngừng hoạt động thông qua tốc độ thu hồi lưu huỳnh và giảm áp suất giường
Tốc độ thu hồi lưu huỳnh là chỉ số trực quan và quan trọng nhất để đánh giá hoạt động của chất xúc tác và sự suy giảm hoạt tính của chất xúc tác sẽ trực tiếp làm giảm hiệu quả thu hồi lưu huỳnh của thiết bị. Kết hợp với những thay đổi về giảm áp suất của lò phản ứng, việc ngừng hoạt động chất xúc tác tạm thời và vĩnh viễn có thể được phân biệt rõ ràng.
Việc vô hiệu hóa chất xúc tác tạm thời chủ yếu là do các yếu tố ngắn hạn-có thể đảo ngược được như lắng đọng lưu huỳnh, tích tụ cacbon và tắc nghẽn tạp chất bên trong lớp xúc tác. Đặc điểm vận hành điển hình của nó là sự sụt giảm áp suất ở đáy lò phản ứng tăng mạnh kèm theo tốc độ thu hồi lưu huỳnh liên tục giảm. Nếu tốc độ thu hồi lưu huỳnh giảm trong khi áp suất giảm vẫn ổn định thì có thể xác nhận việc ngừng hoạt động vĩnh viễn của chất xúc tác sau khi loại bỏ các nhiễu loạn bên ngoài khỏi thiết bị và vận hành quy trình. Việc ngừng hoạt động vĩnh viễn bắt nguồn từ các nguyên nhân không thể khắc phục được bao gồm mất thành phần hoạt tính, thiêu kết chất xúc tác và nhiễm độc không thể đảo ngược, phức tạp hơn và khó chẩn đoán hơn so với việc ngừng hoạt động tạm thời.
2. Đánh giá hoạt động của chất xúc tác bằng sự chênh lệch nhiệt độ của giường
Chiều cao tiêu chuẩn của lò phản ứng trong các đơn vị thu hồi lưu huỳnh là khoảng 900 mm. Khi chất xúc tác hoạt động tốt, phản ứng Claus diễn ra với tốc độ nhanh và đạt trạng thái cân bằng trong phạm vi 150 mm trên cùng của lớp xúc tác, tạo thành vùng phản ứng tập trung hiệu quả.
Người vận hành có thể phân tích toàn diện chênh lệch nhiệt độ đầu vào-của từng lò phản ứng và chênh lệch nhiệt độ tổng thể của lớp phản ứng để đánh giá hiệu suất của chất xúc tác. Chất xúc tác nguyên vẹn kích hoạt các phản ứng mãnh liệt và giải phóng nhiệt tập trung ở lớp trên với sự chênh lệch nhiệt độ rõ ràng. Nếu chất xúc tác bị mất hoạt tính vĩnh viễn và hoạt động yếu đi, hiệu suất phản ứng giảm mạnh, vùng phản ứng kéo dài xuống dưới và nhiệt phân tán đều. Những biến đổi bất thường về chênh lệch nhiệt độ đầu vào-đầu vào lò phản ứng và nhiệt độ lớp đệm có thể phản ánh chính xác mức độ nghiêm trọng của việc vô hiệu hóa chất xúc tác.