تیم فنی Kdison غیرفعال شدن کاتالیزور در یک کارخانه پراکسید هیدروژن اندونزی را تجزیه و تحلیل می‌کند: آلودگی گوگرد محیطی به عنوان علت اصلی شناسایی شده است

در ژوئن ۲۰۲۵، در جریان فعالیت‌های پشتیبانی فنی برای یک کارخانه تولید پراکسید هیدروژن در اندونزی، شرکت Kdison کاهش غیرطبیعی فعالیت یک کاتالیزور مبتنی بر پالادیوم مورد استفاده در این واحد را شناسایی کرد. این امر منجر به کاهش راندمان هیدروژناسیون و تأثیر قابل توجه بر خروجی کارخانه شد. پس از تجزیه و تحلیل سیستماتیک و تأیید مستقل، تأیید شد که این حادثه یک مورد نسبتاً نادر از غیرفعال شدن کاتالیزور در صنعت پراکسید هیدروژن است که نه به دلیل نقص فرآیند یا تجهیزات، بلکه به دلیل عوامل محیطی خارجی ایجاد شده است.

این پروژه از فرآیند آنتراکینون بستر ثابت برای تولید پراکسید هیدروژن (H₂O₂) ارائه شده توسط Kdison استفاده می‌کند. این فرآیند سال‌هاست که به طور گسترده و قابل اعتماد در سراسر جهان مورد استفاده قرار می‌گیرد. طراحی کارخانه بالغ، پارامترهای عملیاتی معقول و واحد در دوره اولیه پس از راه‌اندازی به طور روان کار می‌کرد.

پس از بروز این مشکل، تیم فنی Kdison بلافاصله بررسی جامعی از داده‌های عملیاتی، شرایط فرآیند و شیوه‌های عملیاتی انجام داد. بر اساس تجربه طولانی مدت مهندسی و عملیاتی، تیم به طور مقدماتی نتیجه گرفت که غیرفعال شدن کاتالیزور احتمالاً مربوط به کیفیت غیرطبیعی هوای محیط، به ویژه وجود آلاینده‌های حاوی گوگرد است. اگرچه چنین نتیجه‌گیری در صنعت پراکسید هیدروژن غیرمعمول است، اما با توجه به شرایط محیطی اطراف کارخانه، از نظر فنی منطقی بود.

برای تأیید بیشتر دقت علمی و بی‌طرفی این قضاوت، شرکت Kdison به طور پیشگیرانه نمونه‌های مشکوک به مسمومیت کاتالیزور را از اندونزی به چین منتقل کرد و آزمایشگاه‌های مستقل شخص ثالث را برای انجام تجزیه و تحلیل‌های جامع فیزیکوشیمیایی مأمور کرد. این برنامه آزمایش که چندین ماه به طول انجامید، شامل تجزیه و تحلیل‌های SEM، BET، EDS، ICP-MS، IC و XPS بود.

در سپتامبر ۲۰۲۵، گزارش‌های آزمایش شخص ثالث رسماً منتشر شد. نتایج حاصل از روش‌های تحلیلی متعدد به طور مداوم تأیید کرد که محتوای گوگرد در کاتالیزور به طور قابل توجهی افزایش یافته است و گوگرد عمدتاً به شکل سولفات‌های حالت اکسیداسیون +۶ وجود دارد. این سولفات‌ها به شدت روی مکان‌های فعال پالادیوم جذب می‌شوند و ترکیبات سطحی پایداری را تشکیل می‌دهند که مانع از جذب و فعال‌سازی هیدروژن می‌شوند و منجر به غیرفعال شدن کاتالیزور ناشی از مسمومیت با گوگرد می‌شوند. نتایج تحلیلی کاملاً با ارزیابی فنی اولیه Kdison مطابقت داشت.

این کارخانه در یک پارک صنعتی شیمیایی واقع شده است که توسط چندین کارخانه شیمیایی احاطه شده است. تحقیقات نشان داد که برخی از کارخانه‌های همسایه، ارتفاع دودکش اگزوز ناکافی و تصفیه گاز خروجی ناکافی دارند و به گازهای خطرناک حاوی گوگرد اجازه می‌دهند تا به صورت محلی پراکنده شده و وارد هوای محیط شوند. در فرآیند آنتراکینون، مرحله اکسیداسیون نیاز به مکش مداوم هوا دارد. آلاینده‌های گوگردی موجود در هوا به تدریج در داخل سیستم به گونه‌های سولفات (SO₄²⁻) تبدیل می‌شوند که با محلول کاری گردش می‌کنند، وارد بخش هیدروژناسیون می‌شوند و در نهایت روی سطح کاتالیزور پالادیوم تجمع می‌یابند.

مستقیم‌ترین تأثیر غیرفعال شدن کاتالیزور، کاهش راندمان هیدروژناسیون است. هنگامی که مکان‌های فعال پالادیوم پوشانده می‌شوند، تبدیل هیدروژناسیون مشتقات آنتراکینون به طور قابل توجهی کاهش می‌یابد و راندمان گردش محلول در حال کار را محدود می‌کند و در نهایت منجر به کاهش ظرفیت تولید پراکسید هیدروژن می‌شود. این تأثیر عمدتاً در راندمان تولید منعکس می‌شود تا ایمنی کارخانه، اما چالشی اساسی برای عملکرد مداوم و پایدار ایجاد می‌کند.

پس از شناسایی قطعی علت اصلی، تیم فنی کیدیسون با در نظر گرفتن امکان‌سنجی مهندسی و ملاحظات اقتصادی، مجموعه‌ای از اقدامات متقابل را به مشتری پیشنهاد داد:

۱. راهکار تصفیه و پالایش هوا

نصب سیستم‌های تصفیه و جذب هوا در بالادست ورودی هوای اکسیداسیون برای حذف آلاینده‌های حاوی گوگرد. اگرچه این گزینه از نظر فنی مؤثر است، اما هزینه‌های سرمایه‌ای و عملیاتی نسبتاً بالایی را شامل می‌شود.

۲. بهینه‌سازی طرح‌بندی مهندسی برای پروژه‌های جدید

برای کارخانه‌های جدید تولید پراکسید هیدروژن، شرایط محیطی باید در مرحله طراحی کاملاً در نظر گرفته شود، به طوری که کمپرسورهای هوا و نقاط ورودی تا حد امکان از منابع آلودگی بالقوه دور باشند. این اقدام عملاً برای کارخانه‌های موجود قابل اجرا نیست.

۳. اقدامات موقت و انتقالی

در شرایط فعلی، پاکسازی و تصفیه هدفمند کاتالیزورهای مسموم با گوگرد می‌تواند تا حدی فعالیت کاتالیزوری را بازیابی کند و ادامه کار کارخانه را تضمین کند.

تیم فنی کیدیسون تأکید کرد که این مورد نشان می‌دهد که چگونه در کارخانه‌های پراکسید هیدروژن با استاندارد بالا و عملکرد مداوم، شرایط محیطی کلی شهرک‌های صنعتی به یک «پارامتر فرآیند پنهان» حیاتی تبدیل شده است. اگرچه غیرفعال شدن کاتالیزور ناشی از عوامل محیطی خارجی در صنعت غیرمعمول است، اما پیامدهای مهندسی مهمی برای کارخانه‌های شیمیایی مرغوب دارد.

کی‌دیسون، به عنوان ارائه‌دهنده تخصصی راه‌حل‌های کلید در دست EPC پراکسید هیدروژن، همچنان به نوآوری مبتنی بر مهندسی و بهبود مستمر در سازگاری با محیط زیست متعهد است و فناوری‌های تولید پراکسید هیدروژن ایمن، قابل اعتماد و پایدار را به مشتریان در سراسر جهان ارائه می‌دهد.