Como usar analisadores de umidade para melhorar a eficiência do CCR

Oli and Gas Plant

Analisadores de umidade, reforma catalítica contínua e desempenho da planta

A medição e o controle precisos da umidade, usando analisadores de umidade avançados, são essenciais para a operação eficiente dos processos de reforma catalítica contínua.  Os sistemas sem analisadores de umidade on-line quase certamente terão um desempenho inferior.  Em particular, a falha em manter níveis precisos de traços de umidade degradará o desempenho do catalisador e criará vapores ácidos, corrosão ácida no ponto de orvalho e depósitos de sal que, posteriormente, afetarão a função do equipamento downstream.  

O processo de reforma catalítica

A reforma catalítica foi desenvolvida para produzir compostos aromáticos de alta octanagem a partir de nafta com qualidade de petróleo, que anteriormente era destilada do petróleo bruto.  Atualmente, esses produtos de alta octanagem são usados para mistura na gasolina, com subprodutos do processo também sendo usados para a fabricação de plásticos e como matérias-primas de hidrogênio.  O subproduto de hidrogênio também é reutilizado no próprio processo de reforma. 

A reforma catalítica contínua (CCR) recebe uma alimentação de nafta dessulfurizada misturada com hidrogênio, que é aquecida entre 450°C e 520°C e, em seguida, alimentada por uma série de reatores empilhados contendo materiais catalisadores para facilitar vários processos químicos.  Esses processos incluem:


  • desidrogenação e desidroisomerização de naftenos para formar aromáticos
  • a aromatização de parafinas
  • isomerização de parafinas e naftenos normais
  • hidrocraqueamento de parafinas e naftenos em parafinas saturadas mais leves
  • desalquilação de aromáticos.


  • Os estágios do processo de desidrogenação são endotérmicos, portanto, o aquecimento adicional é adicionado nos estágios subsequentes do processo.  Os produtos de reação quentes do estágio final da reação são então passados para um separador de gás, onde o hidrogênio é removido, antes que a fase líquida no separador seja transferida para uma coluna de fracionamento ou estabilizador.  Nesse ponto, os fundos líquidos, ou reformados, são removidos para futura mistura de gasolina, enquanto os gases residuais ou finais leves são enviados para processamento adicional para recuperar butano e propano. 

    Os materiais metálicos do catalisador são essenciais para os diferentes estágios da reação, pois atuam como locais para as diferentes reações químicas.  Eles também precisam passar por regeneração regular.  Em uma usina de CCR, esse é um processo contínuo, com uma proporção do catalisador sendo extraída da base do reator, passando por uma unidade de regeneração e, em seguida, retornando à cabeça do vaso do reator. 

    Embora os materiais catalíticos variem, eles normalmente usam uma configuração bimetálica de platina e outro metal, como rênio ou estanho, em um suporte de base de alumina gama clorada.  

    Umidade e reforma catalítica

    Um dos desafios para a operação eficiente de um processo CCR é o gerenciamento dos níveis de umidade - em particular, no hidrogênio que é produzido durante a fase de desidrogenação e antes de ser remisturado com a matéria-prima de nafta.  O hidrogênio reinjetado deve ter um nível de umidade cuidadosamente controlado, dentro da faixa de 10...20 ppmV.  Isso é para garantir que, quando o ácido clorídrico for injetado periodicamente no reator - para clorar a alumina e manter os vários sítios ácidos - a acidez do catalisador seja mantida em níveis ideais. 

    Se o nível de umidade cair abaixo de 10 ppmV, o catalisador começará a se deteriorar, causando uma perda de produtividade.  Por outro lado, altos níveis de umidade removerão o cloreto do catalisador e reduzirão a eficácia do craqueamento catalítico e da isomerização.  Além disso, os cloretos podem reagir para formar vapor de ácido clorídrico, que é transportado pelo trem de processo, ou formar sais de cloreto de amônio; em cada caso, há o risco de danificar os equipamentos a jusante. 

    Sistemas de monitoramento de umidade para reforma contínua do catalisador

    A versão mais recente do nosso comprovado QMA601 Moisture Analyzer foi desenvolvida para garantir que os níveis de umidade sejam medidos de forma precisa e consistente e, como resultado, para ajudar a otimizar a eficiência operacional e a produtividade.  Esse instrumento de precisão apresenta a tecnologia de microbalança de cristal de quartzo e tem uma opção de ciclo assimétrico para proteger o sensor e reduzir os requisitos de manutenção em ambientes agressivos; isso proporciona um tempo de amostragem de 30 segundos, com o sensor sendo isolado e purgado.   

    O instrumento é capaz de detectar níveis de umidade de até 0,1 ppmV, com uma velocidade de resposta rápida, precisão de ±0,1 ppmV ou 10% (o que for maior) e repetibilidade de ±5% em toda a sua faixa de medição de 0,1 a 2.000 ppmV.  O QMA601 é certificado pela IECEx, ATEX e UKCA para ambientes à prova de chamas Exd e certificado pela cQPSus para ambientes à prova de explosão. 

    Em comum com todos os nossos sistemas de monitoramento de umidade e medição de ponto de orvalho, o QMA601 é apoiado por garantias abrangentes, suporte técnico e serviços de calibração e reparo, por meio de nossa rede mundial de escritórios e distribuidores próprios. 

    Somos os maiores especialistas do mundo em monitoramento de umidade e medição do ponto de orvalho.  Temos oito tecnologias diferentes que abrangem todas as aplicações de umidade, com o apoio de um suporte técnico e ao cliente inigualável.  Para saber mais, converse com um de nossos especialistas em aplicações hoje mesmo. 

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