Operations for solid catalyst exchange

Abstract

Työssä selvitettiin kiinteäkatalyyttisten reaktoreiden katalyytin vaihdossa ilmeneviä hiilivetyongelmia. Teoriaosassa tutustuttiin ensin triklekerrosreaktoreiden toimintaan vaikuttaviin tekijöihin ja reaktoreiden normaaliin operointitilaan. Sitten perehdyttiin hiilivetyjen reaktorista poistamiseen liittyviin ilmiöihin sekä reaktoreiden toiminnan keskeyttämisen ja katalyytin vaihdon toimenpiteisiin ja vaatimuksiin.

Yhden prosessiyksikön sulkemista seurattiin. Yksikön virroista otettiin näytteitä ja niitä ja prosessimittauksia tulkitsemalla hankittiin kuva tapahtumista. Katalyyttinäytteistä analysoitiin katalyyttiin jääneiden hiiliyhdisteiden laatua ja hajoamista. Näiden perusteella luonnosteltiin prosessin toiminta ja siihen vaikuttava tekijät.

Reaktorikaasun räjähdysvaara katalyyttitöissä aiheutui kevyistä hiilivedyistä (alle C11). Nämä hiilivedyt joko tulivat reaktoreihin kuumavetyhuuhtelussa syötettävän vedyn mukana tai syntyivät koksin krakkautuessa. Kuumavetyhuuhtelussa syöttönesteiden höyrystyminen pois reaktoreista oli oletettua nopeampaa. Tämän jälkeen tapahtui katalyyttiä peittävän koksin krakkautumista ja katalyytin deaktivoitumista kaasun vähäisen rikkipitoisuuden vuoksi. Yksikön läpi ohjatun vetyvirran hiilivetypitoisuus vaikutti osaltaan nesteiden kertymiseen matalalämpötilaerottimelle.

Tutkimuksen kohteena olleiden reaktoreiden hiilivetyongelmia tuskin ratkaistaan kuumavetyhuuhtelulla, joka on hyväksi katalyytin regeneroitavuudelle, mutta joka ei poista kevyitä hiilivetyjä reaktoreista. Räjähdysvaaraa aiheuttavien hiilivetyjen poistuminen reaktoreista alkoi vasta, kun reaktoreiden lämpötilaa laskettiin ja vetypitoinen kaasu vaihdettiin typpeen.