Selama pengoperasian sebenarnya unit pemulihan belerang, aktivitas katalis merupakan faktor inti yang memastikan pengoperasian yang stabil dan efisien serta tingkat perolehan belerang yang tinggi. Penilaian akurat atas penonaktifan katalis membantu memangkas biaya pengoperasian, menghindari fluktuasi produksi, dan mempertahankan efisiensi perolehan sulfur yang berkualitas. Dalam praktik industri, parameter kerja termasuk laju perolehan sulfur satuan, penurunan tekanan lapisan reaktor, dan perbedaan suhu lapisan dapat digabungkan untuk mengidentifikasi jenis penonaktifan katalis dan tingkat aktivitas.
1. Membedakan Jenis Penonaktifan melalui Tingkat Pemulihan Sulfur dan Penurunan Tekanan Bed
Laju perolehan sulfur adalah indikator yang paling intuitif dan penting untuk mengevaluasi aktivitas katalis, dan penurunan aktivitas katalis akan secara langsung mengurangi efisiensi perolehan sulfur pada unit tersebut. Dikombinasikan dengan perubahan penurunan tekanan dasar reaktor, penonaktifan katalis sementara dan permanen dapat dibedakan dengan jelas.
Penonaktifan katalis sementara terutama disebabkan oleh faktor-jangka pendek yang dapat dibalik seperti pengendapan sulfur, akumulasi karbon, dan penyumbatan pengotor di dalam lapisan katalis. Fitur pengoperasiannya yang khas adalah peningkatan tajam penurunan tekanan dasar reaktor disertai dengan penurunan laju perolehan sulfur secara terus-menerus. Jika laju perolehan sulfur turun sementara penurunan tekanan unggun tetap stabil, penonaktifan katalis permanen dapat dipastikan setelah menghilangkan gangguan eksternal dari peralatan dan operasi proses. Penonaktifan permanen berasal dari penyebab yang tidak dapat diubah termasuk hilangnya komponen aktif, sintering katalis, dan keracunan yang tidak dapat diubah, yang lebih rumit dan sulit didiagnosis dibandingkan penonaktifan sementara.
2. Evaluasi Aktivitas Katalis berdasarkan Perbedaan Suhu Lapisan
Ketinggian lapisan standar reaktor pada unit perolehan belerang adalah sekitar 900 mm. Ketika katalis bekerja dengan baik, reaksi Claus berlangsung dengan kecepatan tinggi dan mencapai kesetimbangan dalam 150 mm bagian atas lapisan katalis, membentuk zona reaksi efektif terkonsentrasi.
Operator dapat menganalisis secara komprehensif perbedaan suhu saluran masuk-keluar setiap reaktor dan perbedaan suhu lapisan keseluruhan untuk menilai kinerja katalis. Katalis utuh memicu reaksi intens dan pelepasan panas terkonsentrasi di lapisan atas dengan perbedaan suhu yang jelas. Jika katalis mengalami penonaktifan permanen dan aktivitas melemah, efisiensi reaksi menurun tajam, zona reaksi meluas ke bawah dan panas menyebar secara merata. Variasi yang tidak normal pada saluran masuk-keluar reaktor dan perbedaan suhu unggun dapat secara akurat mencerminkan tingkat keparahan penonaktifan katalis.