Nhóm kỹ thuật Kdison phân tích hiện tượng suy giảm hoạt tính chất xúc tác trong một nhà máy sản xuất hydro peroxide ở Indonesia: Ô nhiễm lưu huỳnh trong môi trường được xác định là nguyên nhân chính.

Vào tháng 6 năm 2025, trong quá trình hỗ trợ kỹ thuật cho một nhà máy sản xuất hydro peroxide tại Indonesia, Kdison đã phát hiện sự suy giảm bất thường trong hoạt động của chất xúc tác gốc palladium được sử dụng trong nhà máy. Điều này dẫn đến hiệu suất hydro hóa giảm và ảnh hưởng đáng kể đến sản lượng của nhà máy. Sau khi phân tích có hệ thống và xác minh độc lập, sự cố này được xác nhận là một trường hợp tương đối hiếm gặp về sự suy giảm hoạt tính của chất xúc tác trong ngành công nghiệp hydro peroxide, không phải do lỗi quy trình hoặc thiết bị, mà do các yếu tố môi trường bên ngoài.

Dự án này sử dụng quy trình anthraquinone cố định để sản xuất hydro peroxide (H₂O₂) do Kdison cung cấp. Quy trình này đã được ứng dụng rộng rãi và đáng tin cậy trên toàn thế giới trong nhiều năm. Thiết kế nhà máy đã hoàn thiện, các thông số vận hành hợp lý và thiết bị hoạt động trơn tru trong giai đoạn đầu sau khi vận hành thử.

Sau khi vấn đề phát sinh, nhóm kỹ thuật của Kdison đã ngay lập tức tiến hành xem xét toàn diện dữ liệu vận hành, điều kiện quy trình và thực tiễn vận hành. Dựa trên kinh nghiệm kỹ thuật và vận hành lâu năm, nhóm đã kết luận sơ bộ rằng sự suy giảm hoạt tính của chất xúc tác có khả năng liên quan đến chất lượng không khí xung quanh bất thường, đặc biệt là sự hiện diện của các chất gây ô nhiễm chứa lưu huỳnh. Mặc dù kết luận như vậy không phổ biến trong ngành công nghiệp sản xuất hydro peroxide, nhưng về mặt kỹ thuật, nó hoàn toàn hợp lý nếu xét đến điều kiện môi trường xung quanh nhà máy.

Để xác minh thêm tính chính xác khoa học và tính khách quan của phán quyết này, Kdison đã chủ động vận chuyển các mẫu chất xúc tác bị nghi ngờ nhiễm độc từ Indonesia sang Trung Quốc và ủy thác cho các phòng thí nghiệm độc lập bên thứ ba tiến hành phân tích hóa lý toàn diện. Chương trình thử nghiệm, kéo dài vài tháng, bao gồm các phân tích SEM, BET, EDS, ICP-MS, IC và XPS.

Vào tháng 9 năm 2025, các báo cáo thử nghiệm của bên thứ ba đã được công bố chính thức. Kết quả từ nhiều phương pháp phân tích khác nhau đều nhất quán xác nhận rằng hàm lượng lưu huỳnh trong chất xúc tác đã tăng lên đáng kể, và lưu huỳnh chủ yếu tồn tại ở dạng sulfat có trạng thái oxy hóa +6. Các sulfat này hấp phụ mạnh lên các vị trí hoạt tính của palađi, tạo thành các hợp chất bề mặt ổn định ức chế sự hấp phụ và hoạt hóa hydro, dẫn đến hiện tượng suy giảm hoạt tính chất xúc tác do nhiễm độc lưu huỳnh điển hình. Các kết luận phân tích hoàn toàn phù hợp với đánh giá kỹ thuật ban đầu của Kdison.

Nhà máy này nằm trong khu công nghiệp hóa chất, được bao quanh bởi nhiều cơ sở hóa chất khác. Các cuộc điều tra cho thấy một số nhà máy lân cận có chiều cao ống khói không đủ và xử lý khí thải không hiệu quả, khiến khí độc hại chứa lưu huỳnh phát tán cục bộ và xâm nhập vào không khí xung quanh. Trong quy trình anthraquinone, giai đoạn oxy hóa yêu cầu hút khí liên tục. Các chất ô nhiễm lưu huỳnh trong không khí dần được chuyển hóa trong hệ thống thành các hợp chất sunfat (SO₄²⁻), lưu thông cùng dung dịch làm việc, đi vào phần hydro hóa và cuối cùng tích tụ trên bề mặt chất xúc tác paladi.

Tác động trực tiếp nhất của việc vô hiệu hóa chất xúc tác là giảm hiệu suất hydro hóa. Khi các vị trí hoạt tính của palladium bị che phủ, hiệu suất chuyển hóa hydro hóa các dẫn xuất anthraquinone giảm đáng kể, hạn chế hiệu quả tuần hoàn dung dịch làm việc và cuối cùng dẫn đến giảm khả năng sản xuất hydro peroxide. Tác động này chủ yếu ảnh hưởng đến hiệu suất sản xuất hơn là an toàn nhà máy, nhưng nó đặt ra thách thức đáng kể đối với hoạt động liên tục và ổn định.

Sau khi xác định được nguyên nhân gốc rễ một cách chắc chắn, nhóm kỹ thuật của Kdison đã đề xuất cho khách hàng một loạt các biện pháp đối phó theo từng cấp độ, có tính đến tính khả thi về mặt kỹ thuật và các yếu tố kinh tế:

1. Giải pháp xử lý và lọc không khí

Lắp đặt hệ thống lọc và hấp phụ không khí ở phía trước cửa hút khí oxy hóa để loại bỏ các chất gây ô nhiễm chứa lưu huỳnh. Mặc dù hiệu quả về mặt kỹ thuật, phương án này đòi hỏi chi phí đầu tư và vận hành tương đối cao.

2. Tối ưu hóa bố cục kỹ thuật cho các dự án mới

Đối với các nhà máy sản xuất hydrogen peroxide mới, điều kiện môi trường cần được xem xét đầy đủ ngay từ giai đoạn thiết kế, với máy nén khí và các điểm hút khí được đặt càng xa các nguồn gây ô nhiễm tiềm tàng càng tốt. Biện pháp này không thực sự khả thi đối với các nhà máy hiện có.

3. Các biện pháp tạm thời và chuyển tiếp

Trong điều kiện hiện tại, việc làm sạch và xử lý có chọn lọc các chất xúc tác bị nhiễm độc lưu huỳnh có thể khôi phục một phần hoạt tính xúc tác, đảm bảo hoạt động liên tục của nhà máy.

Nhóm kỹ thuật của Kdison nhấn mạnh rằng trường hợp này cho thấy, trong các nhà máy sản xuất hydro peroxide hoạt động liên tục và đạt tiêu chuẩn cao, điều kiện môi trường tổng thể của khu công nghiệp đã trở thành một “thông số quy trình ẩn” quan trọng. Mặc dù sự suy giảm hoạt tính của chất xúc tác do các yếu tố môi trường bên ngoài gây ra là không phổ biến trong ngành, nhưng nó lại mang ý nghĩa kỹ thuật quan trọng đối với các nhà máy hóa chất tinh chế.

Là nhà cung cấp chuyên nghiệp các giải pháp EPC trọn gói về sản xuất hydro peroxide, Kdison luôn cam kết đổi mới dựa trên kỹ thuật và cải tiến liên tục về khả năng thích ứng với môi trường, cung cấp các công nghệ sản xuất hydro peroxide an toàn, đáng tin cậy và bền vững cho khách hàng trên toàn thế giới.