۱-۶-۳- پایداری
پایداری عبارت است از توانایی کاتالیزور در حفظ ویژگی های خود یعنی فعالیت و گزینش پذیری. عوامل افت فعالیت کاتالیزور را به دو دسته عوامل خارجی و عوامل داخلی تقسیم می نمایند.
۱-۶-۳-۱- عوامل خارجی
عبارتند از کلیه مواردی که همراه خوراک وارد راکتور می شوند و اثر مسموم کنندگی بر کاتالیزور دارند. این سموم خود نیز به دو دسته ی برگشت پذیر و برگشت ناپذیر تقسیم می شوند. برای مثال گوگرد برای کاتالیزور پلاتین به عنوان سم برگشت پذیر عمل می کند. وقتی فلزات سنگین بر روی سایت های فلزی کاتالیزور قرار می گیرند، تشکیل آلیاژ داده و دیگر نمی توان از کاتالیزور استفاده نمود.

۱-۶-۳-۲ عوامل داخلی
عوامل شیمیایی: هنگامی که هیدروکربن ها در دمای بالا از روی کاتالیزور عبور می نمایند بر اثر واکنش های جانبی به مواد پلی آروماتیک سنگین تبدیل می شوند که این مواد با بلوکه کردن^[۳۰] منافذ سایت های فلزی را غیر فعال می نمایند. این واکنش اصطلاحاً کوکینگ^[۳۱] نامیده می شود. ایجاد کک معمول ترین دلیل افت فعالیت کاتالیزور های جامد به شمار می رود و می توان به کمک اکسیژن و با سوزاندن کک، کاتالیزور را دوباره فعال نمود.
عوامل فیزیکی: این عوامل نیز خود به دو دسته مکانیکی و گرمایی تقسیم می شوند. هنگام کاربرد کاتالیزور در صنعت، کاتالیزور به تدریج بر اثر سایش و تنش ترد شده و مقاومت مکانیکی خود را از دست داده و متعاقباً فعالیت آن کاهش پیدا می کند.
کاتالیزورها همچنین در اثر حرارت های بالا فعالیت خود را از دست می دهند این پدیده که معمولاً از دست رفتن مساحت سطح می باشد، ناشی از رشد کریستالی در فاز کاتالیزوری است که اصطلاحاً کلوخه شدن نامیده می شود. کلوخه شدن^[۳۲] معمولاً در دما های بالاتر از  ۵۰۰ اتفاق افتاده و اغلب در جوار بخار آب و گاز های مختلف تشدید می گردد. برای کلوخه شدن دو مکانیسم کلی در نظر گرفته می شود.
۱) مهاجرت و جا بجایی کریستال: در این حالت کریستال ها بر روی سطح پایه کاتالیزور حرکت کرده و پس از برخورد با یکدیگر در هم می آمیزند.
۲) جابجایی اتم: در این حالت در اثر حرارت، اتم های فلز از کریستال جدا شده بر روی سطح جا به جا می شوند سپس به وسیله کریستال های بزرگ از حرکت باز می مانند. این عمل باعث صاف و صیقلی شدن سطوح ناپایدار شده و در نتیجه ذرات کروی به وجود می آید.
۱-۶-۴- امکان بازیافت
کلیه کاتالیزورها فرسوده می شوند و زمانی که دیگر فعالیت یا گزینش پذیری آن ها کافی نباشد باید مجدداً آن ها را فعال کرد یعنی باید مجموعه ای از عملیات ویژه را بر روی کاتالیزور انجام داد که منجر به بازیافت کامل یا بخشی از خصوصیات اولیه ی آن شود. متداول ترین روش، سوزاندن کربن است هم چنین می توان گاز های مناسبی را از روی سطح کاتالیزور عبور داد تا برخی از سموم به صورت سطحی دفع شوند. از سوی دیگر در صورتی که کاتالیزور امکان آن را بدهد، می توان ترکیبات هیدروکربنی جذب شده را هیدروژنولیز کرد و یا با تزریق برخی ترکیبات شیمیایی، کاتالیزور را ترمیم نمود. هنگامی که روش بازیافت شامل سوزاندن کربن نباشد، عموماً اصطلاح «احیا سازی» برای بازیافت به کار می رود. هر چه مدت چرخه (یعنی زمان بین دو بازیافت) کوتاه تر باشد قابلیت فعالیت مجدد بیشتر می شود. واضح است که تنها بازیابی فعالیت و گزینش پذیری برای کاتالیزور کافی نیست بلکه کاتالیزور باید استحکام خود را در طی عملیات بازیافت پی در پی حفظ کند[۸].
۱-۶-۵- تکرار پذیری
تکرار پذیری ویژگی است که هم زمان از مشخصات روش تهیه ی کاتالیزور و خود کاتالیزور است. این خصوصیت، مورد توجه مصرف کننده است زیرا او می خواهد از کیفیت کاتالیزوری که پی در پی استفاده خواهد کرد مطمئن باشد. هم چنین باید این واقعیت را در نظر داشت که فرمول تهیه شده در آزمایشگاه باید قابل تعمیم در مقیاس نیمه صنعتی و صنعتی در شرایط اقتصادی باشد.
۱-۶-۶- هزینه
علاوه بر تمامی خصوصیات و مشخصات ذکر شده، کاتالیزور باید به لحاظ هزینه ساخت با کاتالیزور های مشابه قابل رقابت باشد و در فرآیندی که به کار گرفته می شود هزینه ی سنگینی را ایجاد نکند.
۱-۷- روش های تهیه کاتالیزور های ناهمگن
کاتالیزور های ناهمگن به طور عمده از طریق این سه روش تهیه می شود: مخلوط کردن، تلقیح و رسوب دادن. این سه روش تقریباً مشابه هستند و تفاوت اصلی در ترتیب مراحلی است که منجر به تولید کاتالیزور می شود. عملیات واحد شامل هم زدن محلول ترکیب جامد ها، رسوب کردن، تلقیح، شستن، صاف کردن، خشک کردن، کلسینه کردن، دانه بندی و مش بندی می باشد[۹].
۱-۷-۱- فرایند مخلوط کردن^[۳۳]
کاتالیزور به طور مستقیم با پایه مخلوط می شود. اگر نمک کاتالیزوری در محلول وجود داشته باشد، خاصیت موئینگی محلول را به درون حفره های ذرات پایه می کشاند بر این اساس نمک های کاتالیزوری رسوب می کنند. بعد از این که به طور کامل مخلوط شدند کاتالیزور و پایه به شکل قرص در آورده شده و خارج می شود، سپس در یک آسیاب پودر می شود. روان کننده ها اغلب اوقات به منظور تسهیل در تهیه قرص ها اضافه می شود و الیاف برای افزایش قدرت مکانیکی قرص ها تزریق می شود. تهیه قرص به روش مخلوط کردن در مقیاس آزمایشگاهی سریع است اما درتجهیزات بزرگ تر بسیار طولانی تر می شود.
۱-۷-۲- فرایند تلقیح^[۳۴]
در فرایند تلقیح، قبل از آن که عوامل کاتالیزوری اضافه شود پایه را به شکل قرص در می آورند در این مورد حفره قرص ها راحت تر با محلول نمک کاتالیزوری پر می شوند و حلال که معمولاً آب می باشد، تبخیر می شود. برای افزایش غلظت عوامل کاتالیزوری ممکن است این مرحله چندین مرتبه تکرار شود. پایه های کاتالیزوری که در این روش استفاده می شوند معمولاً به صورت پودر با دانه هایی با شکل هندسی خاصی و یا بی شکل می باشند. ساخت کاتالیزور به روش تلقیح معمولاً شامل مراحل زیر می باشد:
۱- تخلیه منافذ پایه
۲- تماس دادن پایه در محلول نمک های عناصر فعال مورد نیاز
۳- جدا نمودن محلول اضافی
۴- خشک کردن و در پایان کلسینه کردن
۱-۷-۳- فرآیندهای رسوب دادن^[۳۵]
برای رسوب دادن مواد کاتالیزوری دو یا چند مولکول و معمولاً جامد های سوسپانسیون با هم مخلوط می شوند. به عنوان مثال، یک محلول از نیترات نیکل سوسپانسیون آلومینا توسط آمونیم هیدروکسید رسوب می کند. الیاف، روان کننده، چسبنده ها، فعال کننده ها، تقویت کننده ها و دیگر عوامل سازنده نیز باید اضافه شوند. در این روش میزان مصرف فلزات کاتالیزوری نسبت به روش تلقیح بیشتر است اگر فلز نیکل ارزان قیمت باشد این روش قابل قبول است و اما نه در مورد فلز پلاتین. فرایند کریستاله کردن روش دیگر تولید است که برای تهیه زئولیت ها از سیلیکون و ترکیبات آلومینیوم و دیگر افزودنی ها استفاده می شود. این مواد کریستالی با گزینش پذیری بالا به عنوان پایه های کاتالیزوری مورد استفاده قرار می گیرند، زیرا ساختار یکنواخت حفره ها می تواند نفوذ مولکول ها را به سطح داخلی کاتالیزور کنترل کند. زئولیت های شامل مقدار کمی پلاتین و پالادیم به عنوان کاتالیزور هیدروکراکینگ استفاده می شوند. در این روش خصوصیات مواد کاتالیزوری بستگی به ساختار و ترکیب زئولیت دارد.
۱-۸- ساخت کاتالیزور های جامد
دانش ساخت کاتالیزور از جمله علومی است که اطلاعات مربوط به آن کمتر گزارش شده است. روش های عمومی برای ساخت کاتالیزور وجود دارند که به اختصار به برخی از آن ها اشاره خواهد شد[۱۰].
۱-۸-۱- ترکیبات لازم برای ساخت کاتالیزور
در ساختار کاتالیزور های صنعتی علاوه بر عوامل فعال، ترکیبات دیگری نیز به دلایل مختلف حضور دارند از جمله پایه کاتالیزور، تقویت کننده و نگهدارنده ها.
۱-۸-۱-۱- پایه کاتالیزور^[۳۶]
موادی که بدنه کاتالیزور را تشکیل داده و ترکیبات فعال بر روی آن ها قرار می گیرند پایه کاتالیزور نامیده می شوند که در اغلب موارد فعالیت کاتالیزوری ندارند. برخی از دلایل به کار گیری پایه عبارتند از:
۱) افزایش سطح ترکیبات فعال کاتالیزور
۲) افزایش پایداری و هم چنین افزایش گزینش پذیری
۳) مساحت سطح، حجم منافذ و تولید آن ها
۴) کاهش حساسیت نسبت به سموم
۵) کمک به پخش حرارت و در نتیجه ممانعت از کلوخه شدن.
فاکتور هایی که در انتخاب پایه کاتالیزور می بایست در نظر گرفته شود عبارتند از:
۱) امکان فعالیت کاتالیزوری
۲) تحت تأثیر قرار گرفتن مواد فعال کاتالیزوری توسط پایه
۳) مساحت سطح، حجم منافذ و تولید آن ها
۴) گرمای ویژه و هدایت حرارتی
۵) اندازه ذرات، دانسیته، مقاومت در مقابل ساییدگی
۱-۸-۱-۲- تقویت کننده ها^[۳۷]
تقویت کننده ها موادی هستند که در ساخت کاتالیزور به مقدار کمی (معمولاً کمتر از ۱۰%) به آن ها افزوده می شوند که خود به تنهایی فعالیت کاتالیزوری ندارند. ولی باعث بهبود کاتالیزور از نظر فعالیت، گزینش پذیری و پایداری می گردند. برای مثال مقدار کمی سدیم در هیدروژناسیون فنل توسط کاتالیزور پالادیم باعث افزایش گزینش پذیری نسبت به سیکلوهگزان می گردد[۱].
۱-۸-۱-۳- نگهدارنده ها^[۳۸]
نگهدارنده ها موادی هستند که به سرعت خشک شده و محکم می گردند و در زمان شکل دادن کاتالیزور مورد استفاده قرار می گیرند. آلومینات کلسیم، سیمان و سیمان فوندا نمونه ای از نگهدارنده ها می باشند که پس از تهیه کاتالیزور به صورت پودر به آن اضافه شده و پس از مخلوط نمودن با ترکیباتی مانند گرافیت و یا استئارات کلسیم (مواد کمکی برای شکل دادن کاتالیزور) توسط دستگاه های مخصوص، کاتالیزور به شکل دلخواه در می آید.
۱-۹- عملیات لازم برای ساخت کاتالیزور
۱-۹-۱- شست و شو
۱) جایگزینی آب خالص در خلل و فرج و فضا های بین ذره ای به جای محلول مادر به منظور حذف یون ها یا مولکول های بی مصرف یا نا خواسته.
۲) دفع سطحی برخی یون ها یا مولکول های جذب شده روی سطح جامد یا آمیخته با جامد. در پایان رسوب گیری و رسیده شدن، از طریق انحلال آن ها.
۳) مبادله ی برخی یون های ناخواسته یا بی مصرف به وسیله یون های دیگری که به سادگی از طریق تکلیس قابل تجزیه هستند. شست و شوی رسوب های غیر متخلخل، با سطح کم، ساده است.
این عمل در مورد ژل های متخلخل مشکل تر است، به این علت که انتشار مواد حل شده در فاز مایع باید از میان این تخلخل انجام گیرد. که به علت داشتن سطح مخصوص زیاد قابلیت نگهداری ترکیبات جذب سطح شده را دارد. اگر شستشو، پدیده های فیزیکی (انحلال) و پدیده های شیمیایی (مبادله یونی، دفع سطحی) را موجب می شود، پدیده ی هیدرودینامیک جریان است که عموماً محدود کننده فرایند کل است.
۱-۹-۲- خشک کردن
عمل خشک کردن کاتالیزور از حساسیت بالایی برخوردار می باشد و اگر با دقت انجام نگیرد باعث تخریب ساختار کاتالیزور می گردد. با توجه به این که در ابتدا منافذ پایه از محلول پر شده اند و سطح خارجی پایه نیز با یک لایه نازک پوشیده شده است، حرارت دادن کاتالیزور باعث می شود که ابتدا حلال روی سطح تبخیر شده و سپس حلال درون منافذ تبخیر گردد. حال اگر سرعت خشک کردن بالا باشد، سرعت تولید بخار در داخل منافذ بیشتر از سرعت خروج آن از درون منافذ گشته و باعث تخریب ساختار منافذ می گردد. از این رو خشک کردن معمولاً با برنامه ریزی حرارتی انجام می گیرد.