
原料中杂质的沉积与转化,是引发各类反应现象的首要原因。加氢原料中含有铁、钙、镍、钒等金属杂质,以及胶质、沥青质等大分子组分,在高温高压加氢环境下,油溶性金属会快速反应生成硫化物,这类物质会逐步沉积在保护剂颗粒表面、孔隙及床层缝隙中,堵塞物料通道,直接造成床层压降上升;同时原料中的硫、氮化合物会在加氢保护剂弱活性位点发生加氢脱硫、加氢脱氮反应,释放反应热量,进而引发床层温升,若杂质分布不均,还会形成局部热点。
保护剂自身结构与催化特性,决定了反应的发生与表现。加氢保护剂多为大孔径、高孔隙率结构,适配大分子杂质接触与拦截,其表面带有少量加氢活性中心,既能触发轻度加氢反应,又能避免过度裂解。一方面,活性位点会吸附反应物分子并驱动加氢反应进行,这是保护剂发挥防护作用的基础;另一方面,随着沉积杂质不断覆盖活性位点、堵塞孔隙,物料传质受阻,反应效率下降,进而出现保护剂活性逐步衰减的现象。