Sintraus on teollisten katalyyttien yleisin palautumaton deaktivoitumisilmiö korkeissa lämpötiloissa, ja sitä esiintyy laajalti kemiallisissa yksiköissä, kuten katalyyttisessä krakkauksessa, savukaasujen denitrifikaatiossa ja hydrausreaktoreissa. Toisin kuin hiilen laskeuma ja katalyyttimyrkytys, jotka voidaan palauttaa regeneroimalla, sintraus aiheuttaa pysyviä rakenteellisia vaurioita katalyytteihin, joita ei voida korjata, ja ne on vaihdettava kokonaan. Se on keskeinen tekijä, joka lyhentää yksiköiden käyttösyklejä ja nostaa tuotantokustannuksia.
Useimmat teollisuuskatalyytit ovat kantajalla olevia katalyyttejä, joiden katalyyttinen aktiivisuus on peräisin nano-kokoisista metallihiukkasista, jotka ovat dispergoituneet kantajan pinnalle. Reaktion tehokkuus riippuu suuresti pienten metallihiukkasten tarjoamasta suuresta ominaispinta-alasta ja runsaista aktiivisista kohdista. Käyttöolosuhteissa, kuten jatkuvassa ylilämpötilassa, pitkäaikaisessa-korkeassa-lämpötiloissa tai korkeassa lämpötilassa yhdessä vesihöyryn kanssa, metallihiukkasten stabiilisuus laskee rajusti. Hienot metallihiukkaset kulkeutuvat, törmäävät ja sulautuvat kantajan pinnalle, mikä johtaa jatkuvaan hiukkasten kasvuun ja vakavaan agglomeroitumiseen.
Metallipartikkelien agglomeroitumisen ohella katalyytin kantajat hajoavat samanaikaisesti. Tavalliset huokoiset kantajat, kuten alumiinioksidi ja molekyyliseulat, kärsivät huokosten romahtamisesta ja kidefaasimuutoksesta äärimmäisen korkeissa lämpötiloissa. Niiden huokoinen rakenne tuhoutuu ja ominaispinta-ala pienenee jyrkästi menettäen aktiivisten metallien dispergointi- ja immobilisointifunktion. Suurentuneet metallihiukkaset ja vaurioituneet kantajarakenteet vähentävät rajusti aktiivisia kohtia ja katalyyttistä suorituskykyä alentaen yksikköreaktiomuunnosnopeuksia ja lisäämällä energiankulutusta.
Katalyytin sintraamisen päätekijöitä ovat äkillinen lämpötilan nousu, paikallinen ylilämpötila, jyrkät lämpötilan vaihtelut ja liiallinen vesihöyry reaktiojärjestelmässä. Peruuttamattomana deaktivointitapana sintrausta ei voida ottaa talteen tavanomaisilla prosesseilla, kuten koksin poltolla, puhdistamalla tai regeneroinnilla, mikä tekee siitä ongelmallisen katalyyttivian teollisessa tuotannossa.
Vakaat toimintaolosuhteet toimivat ydinperiaatteena katalyytin sintraamisen estämiseksi. Käyttäjien on valvottava tarkasti reaktiolämpötiloja, jotta vältetään ylilämpötila ja lämpötilan karkaaminen, minimoidaan lämpötilan vaihtelut ja rajoitetaan vesihöyryn pitoisuutta järjestelmässä. Sillä välin kantajarakenteiden optimointi ja harvinaisten maametallien lisäaineiden lisääminen voivat immobilisoida pintametallihiukkasia ja estää hiukkasten kulkeutumista ja agglomeroitumista. Nämä menetelmät parantavat tehokkaasti katalyyttien korkeiden lämpötilojen-stabiilisuutta, pidentävät käyttöikää ja varmistavat tuotantoyksiköiden pitkäaikaisen vakaan toiminnan.