Техническая группа Kdison анализирует деактивацию катализатора на индонезийском заводе по производству перекиси водорода: основной причиной названо загрязнение окружающей среды серой.

В июне 2025 года в ходе работ по технической поддержке завода по производству перекиси водорода в Индонезии компания Kdison выявила аномальное снижение активности палладиевого катализатора, используемого в установке. Это привело к снижению эффективности гидрирования и заметному уменьшению производительности завода. После систематического анализа и независимой проверки было подтверждено, что инцидент является относительно редким случаем деактивации катализатора в отрасли производства перекиси водорода, вызванным не дефектами процесса или оборудования, а внешними факторами окружающей среды.

В проекте используется антрахиноновый процесс с неподвижным слоем катализатора для производства перекиси водорода (H₂O₂), разработанный компанией Kdison. Этот процесс широко и надежно применяется во всем мире уже много лет. Конструкция установки отработана, рабочие параметры являются рациональными, и установка бесперебойно работала в начальный период после ввода в эксплуатацию.

После возникновения проблемы техническая группа компании Kdison незамедлительно провела всесторонний анализ эксплуатационных данных, технологических условий и методов работы. Основываясь на многолетнем инженерном и операционном опыте, группа предварительно пришла к выводу, что деактивация катализатора, вероятно, связана с аномальным качеством окружающего воздуха, в частности, с наличием серосодержащих загрязняющих веществ. Хотя такой вывод нетипичен для отрасли производства перекиси водорода, он был технически обоснован, учитывая условия окружающей среды вокруг завода.

Для дальнейшей проверки научной точности и объективности этого заключения Кдисон заблаговременно перевез образцы предположительно отравленного катализатора из Индонезии в Китай и поручил независимым сторонним лабораториям провести всесторонний физико-химический анализ. Программа испытаний, длившаяся несколько месяцев, включала анализы SEM, BET, EDS, ICP-MS, IC и XPS.

В сентябре 2025 года были официально опубликованы результаты независимых лабораторных испытаний. Результаты, полученные с помощью различных аналитических методов, последовательно подтвердили значительное увеличение содержания серы в катализаторе, причем сера присутствовала преимущественно в виде сульфатов в степени окисления +6. Эти сульфаты сильно адсорбируются на активных центрах палладия, образуя стабильные поверхностные соединения, которые ингибируют адсорбцию и активацию водорода, что приводит к типичной для отравления серы деактивации катализатора. Аналитические выводы полностью соответствовали первоначальной технической оценке компании Kdison.

Завод расположен в химическом промышленном парке, в окружении множества химических предприятий. Исследования показали, что на некоторых соседних заводах наблюдается недостаточная высота выхлопных труб и неадекватная очистка отходящих газов, что приводит к локальному рассеиванию опасных газов, содержащих серу, и их попаданию в окружающий воздух. В антрахиноновом процессе стадия окисления требует непрерывного притока воздуха. Загрязняющие вещества, содержащие серу, в воздухе постепенно преобразуются внутри системы в сульфатные соединения (SO₄²⁻), которые циркулируют с рабочим раствором, поступают в секцию гидрирования и в конечном итоге накапливаются на поверхности палладиевого катализатора.

Наиболее прямым следствием деактивации катализатора является снижение эффективности гидрирования. После покрытия активных центров палладия степень превращения производных антрахинона в процессе гидрирования значительно снижается, что ограничивает эффективность циркуляции рабочего раствора и в конечном итоге приводит к снижению производительности по производству перекиси водорода. Это влияние в основном отражается на эффективности производства, а не на безопасности установки, но представляет собой существенную проблему для непрерывной и стабильной работы.

После того как была окончательно установлена ​​первопричина, техническая команда Kdison предложила клиенту многоуровневый комплекс контрмер, учитывающий инженерную осуществимость и экономические соображения:

1. Решение для обработки и очистки воздуха

Установка систем очистки и адсорбции воздуха перед воздухозаборником для окисления с целью удаления серосодержащих загрязняющих веществ. Хотя этот вариант технически эффективен, он сопряжен с относительно высокими капитальными и эксплуатационными затратами.

2. Оптимизация компоновки инженерных систем для новых проектов.

При проектировании новых установок по производству перекиси водорода необходимо в полной мере учитывать экологические условия, размещая воздушные компрессоры и точки забора воздуха как можно дальше от потенциальных источников загрязнения. На практике эта мера неприменима к существующим установкам.

3. Временные и переходные меры

В нынешних условиях целенаправленная очистка и обработка отравленных серой катализаторов могут частично восстановить каталитическую активность, обеспечивая непрерывную работу установки.

Техническая группа Kdison подчеркнула, что этот случай демонстрирует, как на высокотехнологичных, непрерывно работающих заводах по производству перекиси водорода общие условия окружающей среды в промышленном парке стали критически важным «скрытым параметром процесса». Хотя деактивация катализатора, вызванная внешними факторами окружающей среды, встречается в отрасли нечасто, она имеет важные инженерные последствия для заводов тонкой химии.

Компания Kdison, являясь специализированным поставщиком комплексных решений «под ключ» по производству перекиси водорода, по-прежнему привержена инновациям, основанным на инженерных решениях, и постоянному совершенствованию экологической адаптации, предоставляя клиентам по всему миру безопасные, надежные и устойчивые технологии производства перекиси водорода.