Come utilizzare gli analizzatori di umidità per migliorare l'efficienza del CCR

Analizzatori di umidità, reforming catalitico continuo e prestazioni dell'impianto

La misurazione e il controllo precisi dell'umidità, tramite analizzatori di umidità avanzati, sono fondamentali per il funzionamento efficiente dei processi di reforming catalitico continuo.  Gli impianti privi di analizzatori di umidità in linea avranno quasi certamente prestazioni inferiori.  In particolare, l'incapacità di mantenere livelli precisi di umidità in tracce degraderà le prestazioni del catalizzatore e creerà vapori acidi, corrosione del punto di rugiada acido e depositi salini che successivamente influenzeranno il funzionamento delle apparecchiature a valle.  

Il processo di reforming catalitico

Il reforming catalitico è stato sviluppato per produrre composti aromatici ad alto numero di ottani dalla nafta di qualità petrolifera precedentemente distillata dal petrolio greggio.  Oggi questi prodotti ad alto numero di ottano sono utilizzati per la miscelazione della benzina, mentre i sottoprodotti del processo sono utilizzati anche per la produzione di materie plastiche e come materie prime per l'idrogeno.  Il sottoprodotto dell'idrogeno viene anche riutilizzato nel processo stesso di reforming. 

Il reforming catalitico continuo (CCR) prende una miscela di nafta desolforata e idrogeno, che viene riscaldata a una temperatura compresa tra 450°C e 520°C e quindi alimentata attraverso una serie di reattori impilati contenenti materiali catalitici per facilitare una serie di processi chimici.  Questi includono:

Le fasi del processo di deidrogenazione sono endotermiche, quindi viene aggiunto un ulteriore riscaldamento nelle fasi successive del processo.  I prodotti caldi della reazione finale passano quindi a un separatore di gas, dove viene rimosso l'idrogeno, prima che la fase liquida nel separatore venga trasferita a una colonna di frazionamento o a uno stabilizzatore.  Qui, i fondi liquidi, o riformati, vengono rimossi per la futura miscelazione della benzina, mentre i gas di scarico o le estremità leggere vengono inviate a un ulteriore trattamento per recuperare butano e propano. 

I catalizzatori metallici sono fondamentali per le diverse fasi di reazione, in quanto fungono da siti per le diverse reazioni chimiche.  Inoltre, devono essere sottoposti a regolare rigenerazione.  In un impianto CCR, si tratta di un processo continuo, in cui una parte del catalizzatore viene estratta dalla base del reattore, passata attraverso un'unità di rigenerazione e quindi riportata alla testa del recipiente del reattore. 

Sebbene i materiali catalitici varino, in genere utilizzano una configurazione bimetallica di platino e di un altro metallo come il renio o lo stagno, su un supporto di base di allumina gamma clorurata.  

Impianto di reforming catalitico e umidità

Una delle sfide per il funzionamento efficiente di un processo CCR è la gestione dei livelli di umidità, in particolare nell'idrogeno prodotto durante la fase di deidrogenazione e prima di essere rimescolato con la nafta di alimentazione.  L'idrogeno reiniettato deve avere un livello di umidità attentamente controllato, compreso nell'intervallo 10-20 ppm_V.  Questo per garantire che quando l'acido cloridrico viene periodicamente iniettato nel reattore - per clorare l'allumina e mantenere i vari siti acidi - l'acidità del catalizzatore sia mantenuta a livelli ottimali. 

Se il livello di umidità scende al di sotto di 10 ppm_V, il catalizzatore inizia a deteriorarsi, causando una perdita di produttività.  Al contrario, alti livelli di umidità sottraggono cloruro al catalizzatore e riducono l'efficacia del cracking catalitico e dell'isomerizzazione.  Inoltre, i cloruri possono reagire formando vapore di acido cloridrico che viene trasportato attraverso il treno di processo, oppure formando sali di cloruro di ammonio; in ogni caso, c'è il rischio di danneggiare le apparecchiature a valle. 

Sistemi di monitoraggio dell'umidità per il reforming catalitico continuo

L'ultima versione del nostro collaudato QMA601 Moisture Analyzer è stata sviluppata per garantire che i livelli di umidità siano misurati in modo accurato e costante e, di conseguenza, per contribuire a ottimizzare l'efficienza operativa e la produttività.  Questo strumento di precisione è dotato di tecnologia a microbilancia a cristalli di quarzo e dispone di un'opzione di ciclo asimmetrico per proteggere il sensore e ridurre i requisiti di manutenzione in ambienti aggressivi; questo prevede un tempo di campionamento di 30 secondi, con il sensore che viene poi isolato e spurgato.   

Lo strumento è in grado di rilevare livelli di umidità fino a 0,1 ppm_V, con una rapida velocità di risposta, un'accuratezza di ±0,1 ppm_V o del 10% (a seconda di quale sia il valore maggiore) e una ripetibilità di ±5% nel suo campo di misura di 0,1...2.000 ppm_V.  Il QMA601 è certificato IECEx, ATEX e UKCA per ambienti antideflagranti e cQPSus per ambienti antideflagranti. 

Come tutti i nostri sistemi di monitoraggio dell'umidità e di misurazione del punto di rugiada, il QMA601 è supportato da garanzie complete, assistenza tecnica e servizi di calibrazione e riparazione, attraverso la nostra rete mondiale di uffici e distributori di proprietà. 

Siamo i maggiori esperti mondiali nel monitoraggio dell'umidità e nella misurazione del punto di rugiada.  Disponiamo di otto diverse tecnologie che coprono tutte le applicazioni di umidità, supportate da un'assistenza tecnica e clienti senza pari.  Per saperne di più, parlate oggi stesso con uno dei nostri specialisti delle applicazioni. 

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