Einsatz von Feuchtigkeitsanalysatoren zur Verbesserung der CCR-Effizienz

Feuchtigkeitsmessgeräte, kontinuierliche katalytische Reformierung und Anlagenleistung

Für den effizienten Betrieb kontinuierlicher katalytischer Reforming-Prozesse ist die präzise Messung und Regelung der Feuchte mit modernen Feuchtebestimmern entscheidend.  Anlagen ohne Online-Feuchtigkeitsmessgeräte werden mit ziemlicher Sicherheit nicht leistungsfähig genug sein.  Insbesondere das Versäumnis, präzise Spuren von Feuchtigkeit aufrechtzuerhalten, verschlechtert die Leistung des Katalysators und führt zu sauren Dämpfen, saurer Taupunktkorrosion und Salzablagerungen, die in der Folge die Funktion der nachgeschalteten Anlagen beeinträchtigen.  

Der katalytische Reformierungsprozess

Das katalytische Reforming wurde entwickelt, um hochoktanige aromatische Verbindungen aus Naphtha in Erdölqualität herzustellen, das zuvor aus Rohöl destilliert wurde.  Heute werden diese hochoktanigen Produkte als Beimischung zu Benzin verwendet, wobei die Nebenprodukte des Prozesses auch für die Herstellung von Kunststoffen und als Wasserstoff verwendet werden.  Das Wasserstoff-Nebenprodukt wird auch im Reformierungsprozess selbst wiederverwendet. 

Bei der kontinuierlichen katalytischen Reformierung (CCR) wird entschwefeltes, mit Wasserstoff vermischtes Naphtha zugeführt, das auf 450 bis 520 °C erhitzt und dann durch eine Reihe gestapelter Reaktoren geleitet wird, die Katalysatormaterialien enthalten, um eine Reihe chemischer Prozesse zu ermöglichen.  These include:

Die Prozessschritte der Dehydrierung sind endotherm, so dass in den nachfolgenden Prozessschritten zusätzliche Wärme zugeführt wird.  Die heißen Reaktionsprodukte aus der letzten Reaktionsstufe werden dann in einen Gasabscheider geleitet, wo der Wasserstoff entfernt wird, bevor die flüssige Phase im Abscheider in eine Fraktionierungskolonne oder einen Stabilisator geleitet wird.  Hier werden die flüssigen Bodenprodukte oder Reformate für künftige Benzinmischungen entnommen, während die Abgase oder Light Ends einer weiteren Verarbeitung zur Gewinnung von Butan und Propan zugeführt werden. 

Die metallischen Katalysatormaterialien sind für die verschiedenen Reaktionsstufen von entscheidender Bedeutung, da sie als Orte für die verschiedenen chemischen Reaktionen dienen.  Außerdem müssen sie regelmäßig regeneriert werden.  In einer CCR-Anlage ist dies ein kontinuierlicher Prozess, bei dem ein Teil des Katalysators am Boden des Reaktors entnommen, durch eine Regenerationseinheit geleitet und dann in den Kopf des Reaktorbehälters zurückgeführt wird. 

Obwohl die katalytischen Materialien variieren, wird in der Regel eine Bimetallkonfiguration aus Platin und einem anderen Metall wie Rhenium oder Zinn auf einem Basisträger aus chloriertem Gamma-Aluminiumoxid verwendet.  

Feuchtigkeit und katalytische Reformierung

Eine der Herausforderungen für den effizienten Betrieb eines CCR-Prozesses ist das Feuchtigkeitsmanagement - insbesondere im Wasserstoff, der während der Dehydrierungsphase und vor der Wiedervermischung mit dem Naphtha-Einsatzmaterial entsteht.  Der wieder eingespritzte Wasserstoff muss einen sorgfältig kontrollierten Feuchtigkeitsgehalt aufweisen, der im Bereich von 10...20 ppm_V liegt.  Damit soll sichergestellt werden, dass der Säuregrad des Katalysators auf einem optimalen Niveau gehalten wird, wenn regelmäßig Salzsäure in den Reaktor eingespritzt wird, um das Aluminiumoxid zu chlorieren und die verschiedenen Säureplätze zu erhalten. 

Fällt der Feuchtigkeitsgehalt unter 10 ppm_V, beginnt der Katalysator zu zerfallen, was zu einem Produktivitätsverlust führt.  Umgekehrt entzieht ein hoher Feuchtigkeitsgehalt dem Katalysator Chloride und verringert die Wirksamkeit des katalytischen Crackens und der Isomerisierung.  Darüber hinaus können Chloride zu Salzsäuredampf reagieren, der durch den Prozessstrang geleitet wird, oder Ammoniumchloridsalze bilden; in jedem Fall besteht die Gefahr einer Beschädigung der nachgeschalteten Anlagen. 

Feuchtigkeitsüberwachungssysteme für die kontinuierliche katalytische Reformierung

Die neueste Version unseres bewährten QMA601 Moisture Analyzer wurde entwickelt, um sicherzustellen, dass der Feuchtigkeitsgehalt genau und konsistent gemessen wird - und damit zur Optimierung der betrieblichen Effizienz und Produktivität beizutragen.  Dieses Präzisionsgerät ist mit der Quarzkristall-Mikrowaagen-Technologie ausgestattet und verfügt über eine asymmetrische Zyklusoption zum Schutz des Sensors und zur Verringerung des Wartungsbedarfs in aggressiven Umgebungen; dies ermöglicht eine Probenahmezeit von 30 Sekunden, wobei der Sensor anschließend isoliert und gespült wird.   

Das Gerät ist in der Lage, Feuchtigkeitsgehalte bis hinunter zu 0,1 ppm_V zu erkennen, mit einer schnellen Ansprechgeschwindigkeit, einer Genauigkeit von ±0,1 ppm_V oder 10 % (je nachdem, welcher Wert größer ist) und einer Wiederholbarkeit von ±5 % über seinen Messbereich von 0,1...2.000 ppm_V.  Der QMA601 ist IECEx-, ATEX- und UKCA-zertifiziert für Exd-Flammenschutz und cQPSus-zertifiziert für explosionsgeschützte Umgebungen. 

Wie alle unsere Feuchteüberwachungs- und Taupunkt-Messsysteme wird auch das QMA601 durch umfassende Garantien, technischen Support sowie Kalibrier- und Reparaturdienste unterstützt, die über unser weltweites Netz von hundertprozentigen Niederlassungen und Händlern angeboten werden. 

Wir sind die weltweit führenden Experten für die Feuchteüberwachung und Taupunktmessung.  Wir verfügen über acht verschiedene Technologien, die alle Feuchtigkeitsanwendungen abdecken und von einem konkurrenzlosen technischen und Kundensupport unterstützt werden.  Um mehr zu erfahren, sprechen Sie noch heute mit einem unserer Anwendungsspezialisten. 

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