Analizadores de humedad, reformado catalítico continuo y rendimiento de la planta
La medición y el control precisos de la humedad, mediante analizadores de humedad avanzados, son fundamentales para el funcionamiento eficaz de los procesos continuos de reformado catalítico. Los sistemas que no dispongan de analizadores de humedad en línea tendrán casi con toda seguridad un rendimiento inferior. En particular, si no se mantienen niveles de trazas de humedad precisos, se degradará el rendimiento del catalizador y se crearán vapores ácidos, corrosión ácida del punto de rocío y depósitos de sal que afectarán posteriormente al funcionamiento de los equipos posteriores.
El proceso de reformado catalítico
El reformado catalítico se desarrolló para producir compuestos aromáticos de alto octanaje a partir de nafta de calidad petrolífera previamente destilada del crudo. Hoy en día, estos productos de alto octanaje se utilizan para mezclar con la gasolina, y los subproductos del proceso también se emplean para la fabricación de plásticos y como materia prima para el hidrógeno. Los subproductos del hidrógeno también se reutilizan en el propio proceso de reformado.
El reformado catalítico continuo (RCC) se alimenta de nafta desulfurada mezclada con hidrógeno, que se calienta a una temperatura de entre 450 °C y 520 °C y, a continuación, se hace pasar por una serie de reactores apilados que contienen materiales catalizadores para facilitar una serie de procesos químicos. Entre ellos figuran:
Las etapas del proceso de deshidrogenación son endotérmicas, por lo que se añade calentamiento adicional en las etapas posteriores del proceso. Los productos de reacción calientes de la etapa final pasan a un separador de gas, donde se elimina el hidrógeno, antes de que la fase líquida del separador se transfiera a una columna de fraccionamiento o estabilizador. Aquí, los fondos líquidos, o reformados, se retiran para la futura mezcla de gasolina, mientras que los gases de escape o finales ligeros se envían a un proceso posterior para recuperar butano y propano.
Los materiales catalizadores metálicos son fundamentales para las distintas etapas de la reacción, ya que actúan como lugares de las diferentes reacciones químicas. Además, deben regenerarse periódicamente. En una planta de RCC, se trata de un proceso continuo, en el que una parte del catalizador se extrae de la base del reactor, pasa por una unidad de regeneración y se devuelve a la cabeza del recipiente del reactor.
Aunque los materiales catalíticos varían, suelen utilizar una configuración bimetálica de platino y otro metal como el renio o el estaño, sobre un soporte base de alúmina gamma clorada.
La humedad y el reformado catalítico
Uno de los retos que plantea el funcionamiento eficaz de un proceso CCR es la gestión de los niveles de humedad, en particular, en el hidrógeno que se produce durante la fase de deshidrogenación y antes de que se vuelva a mezclar con la materia prima de nafta. El hidrógeno reinyectado debe tener un nivel de humedad cuidadosamente controlado, dentro del intervalo de 10...20 ppmV. De este modo se garantiza que cuando se inyecte periódicamente ácido clorhídrico en el reactor -para clorar la alúmina y mantener los distintos sitios ácidos- la acidez del catalizador se mantenga en niveles óptimos.
Si el nivel de humedad cae por debajo de 10 ppmV, el catalizador empezará a deteriorarse, provocando una pérdida de productividad. A la inversa, los altos niveles de humedad eliminarán el cloruro del catalizador y reducirán la eficacia del craqueo catalítico y la isomerización. Además, los cloruros pueden reaccionar para formar vapor de ácido clorhídrico que se transporta por el tren de proceso, o formar sales de cloruro de amonio; en cada caso, existe el riesgo de dañar los equipos posteriores.
Sistemas de control de la humedad para el reformado continuo con catalizador
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El instrumento es capaz de detectar niveles de humedad de hasta 0,1 ppmV, con una rápida velocidad de respuesta, una precisión de ±0,1 ppmV o del 10 % (el valor que sea mayor) y una repetibilidad de ±5 % en todo su rango de medición de 0,1...2.000 ppmV. El QMA601 cuenta con las certificaciones IECEx, ATEX y UKCA para entornos antideflagrantes y cQPSus para entornos antideflagrantes.
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