ตัวเร่งปฏิกิริยาเคมีจะสูญเสียกิจกรรมเมื่อตำแหน่งออกฤทธิ์ถูกปิดกั้น เปลี่ยนแปลงทางเคมี เสียหายทางกายภาพ หรือสารตั้งต้นเข้าถึงไม่ได้ สาเหตุที่พบบ่อย ได้แก่ การถูกทำให้เป็นพิษจากสิ่งปนเปื้อน การเกิดคราบสะสมและการสะสมของโค้ก อุณหภูมิสูงเกินไป การซินเทอริง และการเปลี่ยนแปลงสถานะทางเคมีของตัวเร่งปฏิกิริยา การสูญเสียกิจกรรมที่ดูเหมือนเกิดจากตัวเร่งปฏิกิริยาบางครั้งอาจมีสาเหตุมาจากองค์ประกอบของสารป้อน การกระจายการไหล เครื่องมือวัด หรืออุปกรณ์ปลายทางแทน

สำหรับทีมบำรุงรักษาที่รับมือกับอัตราการเปลี่ยนแปลงที่ลดลงหรือความจำเป็นต้องเพิ่มอุณหภูมิของเครื่องปฏิกรณ์ งานแรกคือแยกปัญหาที่เกิดจากตัวเร่งปฏิกิริยาจริงออกจากปัญหาด้านการเดินเครื่องหรือการวัดผล การแยกแยะนี้มีความสำคัญ การเพิ่มอุณหภูมิอาจช่วยให้อัตราการเปลี่ยนแปลงกลับคืนมาได้ชั่วคราว แต่ก็อาจเร่งความเสียหายที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ หรือทำให้อุณหภูมิเกินขีดจำกัดของอุปกรณ์และตัวเร่งปฏิกิริยา

เริ่มจากรูปแบบการเดินเครื่อง ไม่ใช่ชั้นตัวเร่งปฏิกิริยา

เปรียบเทียบสมรรถนะปัจจุบันกับค่าพื้นฐานที่เชื่อถือได้ โดยใช้กรณีที่อัตราป้อน องค์ประกอบ ความดัน อุณหภูมิขาเข้า และข้อกำหนดของผลิตภัณฑ์ใกล้เคียงกัน ตัวอย่างเช่น อัตราการเปลี่ยนแปลงที่ต่ำลงเมื่อมีอัตราการผลิตสูงขึ้น ไม่ได้พิสูจน์ว่าตัวเร่งปฏิกิริยาเสื่อมสภาพด้วยตัวมันเอง เพราะเวลาสัมผัสที่สั้นลงอาจเป็นสาเหตุได้ ตรวจสอบว่าผลการเปลี่ยนแปลงปรากฏทั้งในผลวิเคราะห์จากห้องปฏิบัติการและเครื่องวิเคราะห์ออนไลน์หรือไม่ และตรวจสอบจุดเก็บตัวอย่าง การสอบเทียบเครื่องมือ และสมดุลมวล

แนวโน้มมักให้ข้อมูลที่เป็นประโยชน์กว่าค่าที่อ่านได้เพียงครั้งเดียว บันทึกว่าเริ่มสูญเสียสมรรถนะเมื่อใด และเปรียบเทียบกับการเปลี่ยนแปลงของสารป้อน เหตุขัดข้องของหน่วยผลิต เหตุการณ์ขณะเริ่มเดินเครื่องหรือหยุดเครื่อง ประวัติความดันตกคร่อม และงานบำรุงรักษา การเปลี่ยนแปลงอย่างฉับพลันหลังเกิดการปนเปื้อนในสารป้อนควรนำไปสู่การตรวจสอบที่แตกต่างจากการลดลงอย่างค่อยเป็นค่อยไปตลอดช่วงเวลาการเดินเครื่องที่ยาวนาน

รูปแบบเหล่านี้เป็นเบาะแสในการวินิจฉัย ไม่ใช่ข้อพิสูจน์ กลไกหลายอย่างอาจเกิดขึ้นพร้อมกันได้ เช่น คราบสะสมอาจเพิ่มความดันตกคร่อมและปิดกั้นตำแหน่งออกฤทธิ์ไปพร้อมกัน ส่วนจุดร้อนอาจสะท้อนการกระจายการไหลที่ไม่สม่ำเสมอและเร่งความเสียหายของตัวเร่งปฏิกิริยาได้

การถูกทำให้เป็นพิษ: สิ่งเจือปนเข้าจับหรือเปลี่ยนแปลงตำแหน่งออกฤทธิ์

สารพิษคือตัวทำให้กิจกรรมลดลงโดยทำปฏิกิริยากับตำแหน่งตัวเร่งปฏิกิริยา หรือเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อมทางเคมีของตำแหน่งนั้น สิ่งปนเปื้อนอาจมาพร้อมกับสารป้อนปกติ จากแหล่งสารป้อนใหม่ วัสดุที่นำกลับมาใช้ใหม่ การรั่วไหลของระบบสาธารณูปโภค หรือสารเคมีที่ใช้ระหว่างการทำความสะอาดและบำรุงรักษา ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับตัวเร่งปฏิกิริยาและปฏิกิริยา สารที่เป็นปัญหาอาจรวมถึงสารประกอบกำมะถัน คลอรีน สารหนู ตะกั่ว ฟอสฟอรัส หรือโลหะอื่น ๆ

สารชนิดเดียวกันไม่ได้เป็นพิษในทุกกระบวนการ กำมะถันอาจทำให้ตัวเร่งปฏิกิริยาโลหะบางชนิดเสื่อมสภาพ ขณะที่ตัวเร่งปฏิกิริยาชนิดอื่นจำเป็นต้องมีเฟสออกฤทธิ์ในรูปซัลไฟด์ ก่อนระบุว่าธาตุที่ตรวจพบเป็นสาเหตุหลัก ให้ตรวจสอบสูตรของตัวเร่งปฏิกิริยาที่ใช้งานจริงและขีดจำกัดสิ่งปนเปื้อนของตัวเร่งปฏิกิริยานั้น

ตรวจสอบความสัมพันธ์ด้านเวลาระหว่างสมรรถนะที่ลดลงกับการเปลี่ยนแปลงของแหล่งสารป้อน การทำงานของระบบปรับสภาพสารป้อน สภาพของชั้นป้องกันตัวเร่งปฏิกิริยา หรืออุปกรณ์ต้นทาง ตัวอย่างสารป้อนและตัวอย่างตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นตัวแทนสามารถช่วยยืนยันได้ว่ามีสิ่งปนเปื้อนอยู่หรือไม่ และสะสมอยู่ที่ใด การเก็บตัวอย่างและการวิเคราะห์ต้องเป็นไปตามแผนที่ได้รับอนุมัติ คราบบนพื้นผิว ความเข้มข้นที่แตกต่างกันตามแนวรัศมี หรือตัวอย่างที่เก็บจากตำแหน่งผิดในชั้นตัวเร่งปฏิกิริยา อาจทำให้ได้ภาพที่คลาดเคลื่อน

การฟื้นฟูขึ้นอยู่กับชนิดของสารพิษและตัวเร่งปฏิกิริยา ผลกระทบบางอย่างอาจย้อนกลับได้ด้วยวิธีบำบัดที่ผู้จำหน่ายอนุมัติ ส่วนสารปนเปื้อนที่ยึดเกาะแน่นหรือโลหะที่สะสมอาจทำให้จำเป็นต้องเปลี่ยนตัวเร่งปฏิกิริยา อย่าสันนิษฐานว่าการฟื้นฟูสภาพตามปกติจะกำจัดสารพิษได้ และหลีกเลี่ยงการเติมสารดักจับหรือสารเคมีทำความสะอาดโดยไม่ยืนยันก่อนว่าเข้ากันได้กับกระบวนการ

การเกิดคราบและโค้ก: ตำแหน่งออกฤทธิ์เข้าถึงไม่ได้

การเกิดคราบสะสมเกิดขึ้นเมื่อวัสดุสะสมบนตัวเร่งปฏิกิริยาหรือในช่องว่างระหว่างอนุภาค โค้ก ไฮโดรคาร์บอนหนัก เกลือ ผลิตภัณฑ์จากการกัดกร่อน และของแข็งที่ถูกพาเข้ามา อาจอุดตันรูพรุนหรือจำกัดการไหล ตัวเร่งปฏิกิริยาอาจยังคงมีสารออกฤทธิ์อยู่ แต่ทำงานได้ไม่ดีเพราะสารตั้งต้นเข้าถึงได้ไม่สะดวก ความดันตกคร่อมอาจเพิ่มขึ้นเมื่อมีวัสดุสะสมในชั้นตัวเร่งปฏิกิริยา แม้ว่าการอุดตันของรูพรุนอาจทำให้กิจกรรมลดลงโดยไม่มีความดันตกคร่อมเพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัด

ตรวจสอบอุปกรณ์ต้นทางเพื่อหาความผิดปกติของการกรอง การกัดกร่อน ความไม่เสถียรของสารป้อน การพาสารติดมาด้วย หรือสภาวะที่เอื้อต่อการเกิดคราบ เปรียบเทียบโปรไฟล์อุณหภูมิในชั้นตัวเร่งปฏิกิริยาและความดันตกคร่อมกับคุณภาพและอัตราของสารป้อน ตัวกระจายการไหลหรือแผ่นกรองขาเข้าที่อุดตันอาจทำให้เกิดปัญหาการไหลที่คล้ายกับการเกิดคราบในชั้นตัวเร่งปฏิกิริยาได้เช่นกัน ดังนั้นควรตรวจสอบหลักฐานจากเส้นทางการไหลทั้งหมด แทนที่จะระบุว่าการอุดกั้นทุกกรณีเกิดจากตัวเร่งปฏิกิริยา

คราบบางชนิดสามารถกำจัดได้ด้วยขั้นตอนการฟื้นฟูสภาพที่ควบคุมอย่างเหมาะสม แต่ต้องระบุชนิดของคราบก่อน การเผาคาร์บอนออกจากชั้นตัวเร่งปฏิกิริยาอาจปลดปล่อยความร้อนจำนวนมากและทำให้เกิดจุดร้อน ขั้นตอนที่ไม่เหมาะสมอาจทำให้ตัวเร่งปฏิกิริยาหรืออุปกรณ์เสียหาย การฟื้นฟูสภาพต้องปฏิบัติตามขีดจำกัดที่ผู้จำหน่ายตัวเร่งปฏิกิริยาและสถานที่กำหนดไว้อย่างได้รับอนุมัติ ทั้งด้านบรรยากาศ อุณหภูมิ การไหล การเฝ้าติดตาม และการหยุดระบบ คราบบางชนิด โดยเฉพาะโลหะและเกลือบางประเภท ไม่สามารถกำจัดได้ด้วยการฟื้นฟูสภาพแบบออกซิเดชันตามปกติ

ความเสียหายจากความร้อนและการเสื่อมสภาพทางกายภาพ

อุณหภูมิสูงอาจทำให้อนุภาคโลหะออกฤทธิ์รวมตัวกัน กระบวนการนี้เรียกว่าซินเทอริง พื้นที่ผิวออกฤทธิ์ที่ใช้ได้จะลดลง และโดยปกติแล้วการเดินเครื่องตามปกติไม่สามารถทำให้กลับคืนมาได้ ความร้อนที่มากเกินไปยังอาจเปลี่ยนแปลงวัสดุรองรับ ทำให้โครงสร้างรูพรุนยุบตัว หรือเปลี่ยนเฟสของตัวเร่งปฏิกิริยา จุดร้อนเฉพาะที่ซึ่งเกิดขึ้นเพียงช่วงสั้น ๆ อาจสร้างความเสียหายมากกว่าที่อุณหภูมิเฉลี่ยของชั้นตัวเร่งปฏิกิริยาบ่งชี้

ตรวจสอบประวัติของเทอร์โมคัปเปิลแต่ละตัว ความแตกต่างของอุณหภูมิภายในชั้นตัวเร่งปฏิกิริยา การกระจายของสารป้อน ประสิทธิภาพการฉีดสารดับความร้อนหรือการระบายความร้อน ตลอดจนการสูญเสียการไหลหรือการควบคุม เทอร์โมคัปเปิลที่สูญหายหรือขัดข้องอาจทำให้ตรวจไม่พบการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิที่เกิดขึ้นเฉพาะจุด ในทางกลับกัน ค่าที่อ่านได้ผิดพลาดอาจบ่งชี้ว่ามีจุดร้อนทั้งที่ไม่มีอยู่จริง ก่อนตัดสินใจหาสาเหตุ ให้พิจารณาค่าที่แสดงร่วมกับการวัดจากตำแหน่งใกล้เคียงและพฤติกรรมของกระบวนการ

ความเสียหายทางกายภาพเป็นอีกสาเหตุหนึ่งของการเสื่อมสภาพที่ดูเหมือนเกิดขึ้น การแตก การเสียดสี หรือการสึกกร่อนอาจทำให้เกิดอนุภาคละเอียด เพิ่มความดันตกคร่อม และเปลี่ยนแปลงการกระจายการไหล การบรรจุชั้นตัวเร่งปฏิกิริยาที่ไม่เหมาะสม การสั่นสะเทือน การเปลี่ยนแปลงความดันอย่างรวดเร็ว หรือการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิซ้ำ ๆ อาจเป็นปัจจัยร่วมได้ หลักฐานจากการขนถ่ายออก แผ่นกรอง หรือการเก็บตัวอย่างจากชั้นตัวเร่งปฏิกิริยาอย่างถูกวิธี สามารถช่วยแยกความเสียหายของตัวเร่งปฏิกิริยาออกจากคราบที่ปนมากับสารป้อนได้ การร่อนคัดขนาดหรือเปลี่ยนบางส่วนอาจพิจารณาได้เฉพาะเมื่อการออกแบบอุปกรณ์และผู้จำหน่ายอนุญาต โดยขึ้นอยู่กับขอบเขตและตำแหน่งของความเสียหาย

ตัวเร่งปฏิกิริยาอาจอยู่ในสถานะทางเคมีที่ไม่ถูกต้อง

ตัวเร่งปฏิกิริยาบางชนิดต้องผ่านการกระตุ้น การรีดิวซ์ การออกซิไดซ์ หรือการทำให้เป็นซัลไฟด์ก่อนจะเข้าสู่สถานะการทำงานตามที่ต้องการ ดังนั้นการกระตุ้นที่ไม่สมบูรณ์ การหยุดชะงักระหว่างการเริ่มเดินเครื่อง หรือการเปลี่ยนแปลงบรรยากาศในกระบวนการโดยไม่คาดคิด อาจดูเหมือนเป็นการสูญเสียกิจกรรมอย่างถาวร วิธีแก้ไขไม่ใช่การเติมสารเคมีแบบทั่วไป แต่ขึ้นอยู่กับเคมีของตัวเร่งปฏิกิริยาและขั้นตอนการเริ่มเดินเครื่องที่ได้รับอนุมัติ

ในอุตสาหกรรมการกลั่น ตัวเร่งปฏิกิริยาไฮโดรทรีตบางชนิดออกแบบมาให้ทำงานในสถานะซัลไฟด์Dimethyl disulfide CAS#624-92-0 จัดจำหน่ายโดยระบุความบริสุทธิ์อย่างน้อย 99% และสามารถใช้เป็นสารทำให้เกิดซัลไฟด์สำหรับตัวเร่งปฏิกิริยาในอุตสาหกรรมการกลั่น การใช้งานมีความเหมาะสมเฉพาะเมื่อผู้จำหน่ายตัวเร่งปฏิกิริยาและขั้นตอนของหน่วยผลิตระบุให้ใช้สารทำให้เกิดซัลไฟด์ที่เหมาะสม ไม่ใช่สารบำบัดสำหรับตัวเร่งปฏิกิริยาที่ไม่ทำงานทุกชนิด และอาจทำให้ระบบที่ไวต่อกำมะถันเป็นพิษได้

สารนี้ติดไฟได้และมีกลิ่นกำมะถันรุนแรง ให้จัดการและจัดเก็บตามเอกสารข้อมูลความปลอดภัยฉบับปัจจุบัน มาตรการควบคุมของสถานที่ และข้อกำหนดที่เกี่ยวข้อง การทำให้เกิดซัลไฟด์อาจก่อให้เกิดก๊าซที่มีซัลเฟอร์เป็นองค์ประกอบซึ่งเป็นอันตราย รวมถึงไฮโดรเจนซัลไฟด์ ดังนั้นขั้นตอนการปฏิบัติงานต้องครอบคลุมการเฝ้าติดตามการสัมผัส การควบคุมการรั่วไหล และการตอบโต้เหตุฉุกเฉิน กลิ่นไม่ใช่สัญญาณเตือนการสัมผัสที่เชื่อถือได้

แยกการสูญเสียด้านจลนพลศาสตร์ออกจากข้อจำกัดด้านการไหลและการวัด

เครื่องปฏิกรณ์อาจผลิตผลิตภัณฑ์ที่ต้องการได้น้อยลง แม้ว่ากิจกรรมโดยเนื้อแท้ของตัวเร่งปฏิกิริยาจะไม่เปลี่ยนแปลงก็ตาม การไหลลัดผ่าน การเกิดช่องทางการไหล ตัวกระจายการไหลอุดตัน การผสมไม่เพียงพอ หรือการเกิดเฟสของเหลวที่ไม่คาดคิด อาจลดการสัมผัสที่มีประสิทธิผลกับชั้นตัวเร่งปฏิกิริยาได้ ที่อัตราการไหลสูง การถ่ายเทมวลภายนอกหรือการแพร่ภายในรูพรุนอาจจำกัดปฏิกิริยาที่สังเกตได้ ข้อจำกัดด้านการถ่ายเทความร้อนก็อาจทำให้สภาวะเฉพาะที่แตกต่างจากอุณหภูมิขาเข้าที่รายงานได้เช่นกัน

ตรวจสอบว่าการลดลงสัมพันธ์กับอัตราการผลิต ความดัน องค์ประกอบของสารป้อน หรือการเปลี่ยนแปลงพฤติกรรมของเฟสหรือไม่ เปรียบเทียบค่าที่อ่านได้จากเครื่องมืออิสระ และยืนยันว่าการวัดอุณหภูมิ ความดัน และอัตราการไหลแสดงสภาวะที่ใช้ในการคำนวณสมรรถนะอย่างถูกต้อง หากทำได้ ให้ใช้การทดสอบสมรรถนะที่ได้รับอนุมัติภายใต้สภาวะที่กำหนด แทนการเปรียบเทียบจุดเดินเครื่องที่ใช้สารป้อนหรืออัตราการผลิตแตกต่างกันมาก

ระบบแยกผลิตภัณฑ์และระบบนำกลับมาใช้ใหม่ก็ควรได้รับการตรวจสอบเช่นกัน ความขัดข้องของเครื่องวิเคราะห์ ประสิทธิภาพการกู้คืนที่เปลี่ยนแปลง หรือองค์ประกอบของสารที่นำกลับมาใช้ใหม่ที่เปลี่ยนไป อาจทำให้สมรรถนะของเครื่องปฏิกรณ์ดูแย่ลง การยืนยันตำแหน่งที่เกิดการสูญเสียช่วยป้องกันการแทรกแซงตัวเร่งปฏิกิริยาโดยไม่จำเป็น

การตัดสินใจว่าจะเดินเครื่องต่อ ฟื้นฟูสภาพ หรือเปลี่ยนใหม่

เมื่อระบุกลไกที่น่าจะเป็นสาเหตุได้แล้ว ให้ประเมินทั้งสมรรถนะและระยะเผื่อในการเดินเครื่องที่เหลืออยู่ การเดินเครื่องต่ออาจเหมาะสมเมื่อผลิตภัณฑ์เป็นไปตามข้อกำหนด และสภาวะการเดินเครื่องที่จำเป็นยังอยู่ภายในขีดจำกัดที่ได้รับอนุมัติ อย่าชดเชยปัญหาด้วยการเพิ่มอุณหภูมิอย่างไม่มีกำหนด ให้ติดตามอัตราการเปลี่ยนแปลงและระยะห่างจากขีดจำกัดของตัวเร่งปฏิกิริยา เครื่องปฏิกรณ์ และความปลอดภัย

ควรพิจารณาการฟื้นฟูสภาพเมื่อคราบเข้ากันได้กับขั้นตอนที่กำหนดไว้ และตัวเร่งปฏิกิริยายังคงมีความสมบูรณ์ทางกายภาพและทางเคมีเพียงพอ การฟื้นฟูสภาพมีแนวโน้มต่ำที่จะกู้คืนสมรรถนะที่สูญเสียไปจากการซินเทอริงอย่างรุนแรง การถูกทำให้เป็นพิษอย่างถาวร หรือการยุบตัวของโครงสร้าง อาจจำเป็นต้องเปลี่ยนตัวเร่งปฏิกิริยาเมื่อไม่สามารถกู้คืนกิจกรรมได้อย่างปลอดภัย ความดันตกคร่อมจำกัดการเดินเครื่อง หรือชั้นตัวเร่งปฏิกิริยาเสียหายทางกล

ก่อนเปิดอุปกรณ์หรือเก็บตัวอย่าง ให้ปฏิบัติตามขั้นตอนการแยกอุปกรณ์ การลดความดัน การทำให้เย็น และการจัดการวัสดุอันตรายของสถานที่ ตัวเร่งปฏิกิริยาที่ใช้แล้วอาจมีไฮโดรคาร์บอน สิ่งปนเปื้อนที่เป็นพิษ หรือคราบที่ทำปฏิกิริยาได้ดูดซับอยู่ วัสดุบางชนิดอาจร้อนขึ้นหรือติดไฟเมื่อสัมผัสอากาศ เก็บรักษาตัวอย่างที่เป็นตัวแทนและบันทึกการเดินเครื่องไว้เพื่อการวิเคราะห์ และใช้ผลการตรวจสอบจัดการสาเหตุจากต้นทางก่อนนำชั้นตัวเร่งปฏิกิริยาที่ฟื้นฟูแล้วหรือเปลี่ยนใหม่กลับมาใช้งาน