فريق كديسون التقني يحلل تعطيل المحفز في مصنع بيروكسيد الهيدروجين في إندونيسيا: تم تحديد التلوث البيئي بالكبريت كسبب رئيسي

في يونيو 2025، وخلال أنشطة الدعم الفني لمحطة إنتاج بيروكسيد الهيدروجين في إندونيسيا، رصدت شركة كديسون انخفاضًا غير طبيعي في نشاط محفز قائم على البلاديوم يُستخدم في الوحدة. وقد أدى ذلك إلى انخفاض كفاءة الهدرجة وتأثير ملحوظ على إنتاج المحطة. وبعد تحليل منهجي وتحقق مستقل، تأكد أن هذه الحالة نادرة نسبيًا لتعطيل المحفز في صناعة بيروكسيد الهيدروجين، وأنها لم تكن ناجمة عن عيوب في العملية أو المعدات، بل عن عوامل بيئية خارجية.

يعتمد المشروع عملية الأنثراكينون ذات الطبقة الثابتة لإنتاج بيروكسيد الهيدروجين (H₂O₂) المقدمة من شركة Kdison. وقد تم تطبيق هذه العملية على نطاق واسع وبكفاءة عالية في جميع أنحاء العالم لسنوات عديدة. يتميز تصميم المصنع بالنضج، ومعايير التشغيل بالمعقولية، وقد عملت الوحدة بسلاسة خلال الفترة الأولية بعد التشغيل.

بعد ظهور المشكلة، أجرى الفريق التقني لشركة كديسون على الفور مراجعة شاملة لبيانات التشغيل وظروف العملية وممارسات التشغيل. واستنادًا إلى خبرة هندسية وتشغيلية طويلة الأمد، خلص الفريق مبدئيًا إلى أن تعطيل المحفز كان على الأرجح مرتبطًا بجودة الهواء المحيط غير الطبيعية، ولا سيما وجود ملوثات تحتوي على الكبريت. ورغم أن هذا الاستنتاج غير شائع في صناعة بيروكسيد الهيدروجين، إلا أنه كان منطقيًا من الناحية الفنية بالنظر إلى الظروف البيئية المحيطة بالمصنع.

وللتحقق من دقة هذا التقييم وموضوعيته علميًا، قامت شركة كديسون بنقل عينات المحفز المشتبه بتسممها من إندونيسيا إلى الصين، وكلفت مختبرات مستقلة بإجراء تحليلات فيزيائية وكيميائية شاملة. وشمل برنامج الاختبار، الذي استمر عدة أشهر، تحليلات المجهر الإلكتروني الماسح (SEM)، وقياس مساحة السطح النوعية (BET)، وتحليل تشتت الطاقة للأشعة السينية (EDS)، وتحليل مطياف الكتلة بالبلازما المقترنة حثيًا (ICP-MS)، وتحليل الكروماتوغرافيا الأيونية (IC)، وتحليل طيف الأشعة السينية الكهروضوئية (XPS).

في سبتمبر 2025، نُشرت تقارير الاختبارات التي أجرتها جهات خارجية رسميًا. وأكدت نتائج طرق تحليلية متعددة باستمرار زيادة محتوى الكبريت في المحفز بشكل ملحوظ، وأن الكبريت موجود بشكل رئيسي على هيئة كبريتات في حالة أكسدة +6. تلتصق هذه الكبريتات بقوة بمواقع البلاديوم النشطة، مكونةً مركبات سطحية مستقرة تثبط امتصاص الهيدروجين وتنشيطه، مما يؤدي إلى تعطيل المحفز الناتج عن التسمم بالكبريت. وتتوافق هذه النتائج التحليلية تمامًا مع التقييم الفني الأولي لشركة كديسون.

يقع المصنع داخل مجمع صناعي كيميائي، محاطًا بالعديد من المنشآت الكيميائية. أظهرت التحقيقات أن بعض المصانع المجاورة تعاني من قصور في ارتفاع مداخن العادم ومعالجة غير كافية للغازات المنبعثة، مما يسمح للغازات الخطرة المحتوية على الكبريت بالانتشار محليًا والدخول إلى الهواء المحيط. في عملية الأنثراكينون، تتطلب مرحلة الأكسدة سحبًا مستمرًا للهواء. تتحول ملوثات الكبريت الموجودة في الهواء تدريجيًا داخل النظام إلى أيونات الكبريتات (SO₄²⁻)، التي تدور مع المحلول العامل، وتدخل قسم الهدرجة، وتتراكم في النهاية على سطح محفز البلاديوم.

يتمثل التأثير المباشر لتعطيل المحفز في انخفاض كفاءة الهدرجة. فبمجرد تغطية المواقع النشطة للبلاديوم، ينخفض ​​تحويل مشتقات الأنثراكينون بالهدرجة بشكل ملحوظ، مما يحد من كفاءة دوران المحلول العامل ويؤدي في النهاية إلى انخفاض قدرة إنتاج بيروكسيد الهيدروجين. وينعكس هذا التأثير بشكل رئيسي على كفاءة الإنتاج أكثر من سلامة المصنع، ولكنه يشكل تحديًا جوهريًا للتشغيل المستمر والمستقر.

بعد تحديد السبب الجذري بشكل قاطع، اقترح الفريق التقني لشركة Kdison مجموعة متدرجة من التدابير المضادة للعميل، مع مراعاة الجدوى الهندسية والاعتبارات الاقتصادية:

1. محلول معالجة وتنقية الهواء

تركيب أنظمة تنقية الهواء وامتصاص الملوثات قبل مدخل هواء الأكسدة لإزالة الملوثات المحتوية على الكبريت. على الرغم من فعالية هذا الخيار من الناحية التقنية، إلا أنه ينطوي على تكاليف رأسمالية وتشغيلية مرتفعة نسبيًا.

2. تحسين تصميم المخططات الهندسية للمشاريع الجديدة

بالنسبة لمحطات بيروكسيد الهيدروجين الجديدة، ينبغي مراعاة الظروف البيئية بشكل كامل في مرحلة التصميم، مع وضع ضواغط الهواء ونقاط السحب في أبعد مكان ممكن عن مصادر التلوث المحتملة. هذا الإجراء غير قابل للتطبيق عملياً على المحطات القائمة.

3- التدابير المؤقتة والانتقالية

في ظل الظروف الحالية، يمكن للتنظيف والمعالجة الموجهة للمحفزات المسمومة بالكبريت أن تستعيد جزئياً النشاط التحفيزي، مما يضمن استمرار تشغيل المصنع.

أكد الفريق التقني لشركة Kdison أن هذه الحالة توضح كيف أصبحت الظروف البيئية العامة للمجمعات الصناعية، في مصانع بيروكسيد الهيدروجين عالية المعايير والتي تعمل بشكل مستمر، "معيارًا خفيًا للعملية" بالغ الأهمية. وعلى الرغم من أن تعطيل المحفزات الناتج عن العوامل البيئية الخارجية أمر غير شائع في هذه الصناعة، إلا أنه يحمل آثارًا هندسية مهمة على مصانع المواد الكيميائية الدقيقة.

بصفتها مزودًا متخصصًا لحلول بيروكسيد الهيدروجين المتكاملة، تظل شركة Kdison ملتزمة بالابتكار القائم على الهندسة والتحسين المستمر في القدرة على التكيف البيئي، وتقديم تقنيات إنتاج بيروكسيد الهيدروجين الآمنة والموثوقة والمستدامة للعملاء في جميع أنحاء العالم.