Einleitung
Während Anlagenstillständen in Raffinerien, petrochemischen Anlagen und Chemieanlagen umfasst der Austausch von Katalysatoren weit mehr als lediglich das Entladen eines Reaktors und das anschließende Beladen mit neuem Material. Zwischen diesen beiden Arbeitsschritten liegt ein entscheidender Prozess zur Optimierung der Kosten, zur Erhöhung der Sicherheit sowie zur Erleichterung des Materialmanagements: die Siebung von Katalysatoren.
Dieser Arbeitsvorgang ermöglicht die Trennung wiederverwendbarer Partikel von solchen, die ihre mechanischen Eigenschaften verloren haben oder eine ungeeignete Korngröße aufweisen. Dadurch wird sichergestellt, dass ausschließlich Material, das die vorgegebenen Spezifikationen erfüllt, dem weiteren Prozess der Regeneration, Wiederverwendung oder endgültigen Entsorgung zugeführt wird.
Bei Lagupres führen wir Catalyst-Handling-Arbeiten durch, zu denen auch die Siebung von Katalysatoren mit spezialisierten Anlagen gehört – sowohl unter atmosphärischen Bedingungen als auch unter Stickstoffatmosphäre, wenn die Eigenschaften des Produkts dies erfordern.
Was ist die Katalysatorsiebung?
Die Siebung besteht in der granulometrischen Klassifizierung des Katalysators mithilfe von Sieben oder Vibrationssieben, wobei die Partikel entsprechend ihrer Korngröße getrennt werden.
Während des jahrelangen Betriebs im Reaktor kann ein Teil des Katalysators aufgrund mechanischer Belastungen, thermischer Zyklen oder des eigentlichen chemischen Prozesses zerbrechen. Dadurch entstehen Feinpartikel, Staub und Bruchstücke, die die vom Hersteller oder vom für die Regeneration zuständigen Unternehmen festgelegten Spezifikationen nicht mehr erfüllen.
Ziel der Siebung ist es, diese nicht verwertbaren Fraktionen zu entfernen und ein möglichst großes Volumen an verwendbarem Katalysator zurückzugewinnen.
Warum ist die Siebung von Katalysatoren wichtig?
Obwohl die Siebung auf den ersten Blick wie ein einfacher Arbeitsvorgang erscheinen mag, bietet sie sowohl aus technischer als auch aus wirtschaftlicher Sicht erhebliche Vorteile.
Zu den wichtigsten Vorteilen gehören:
- Rückgewinnung einer maximalen Menge an wiederverwendbarem Katalysator.
- Entfernung von Staub und gebrochenen Partikeln.
- Erleichterung der Regeneration des Katalysators.
- Reduzierung des zu entsorgenden Abfallvolumens.
- Verbesserung der Qualität des zurückgewonnenen Materials.
- Einhaltung der vom Kunden oder vom Regenerationsunternehmen vorgegebenen Spezifikationen.
Bei bestimmten Prozessen kann eine sachgerechte Klassifizierung des Materials zu erheblichen Kosteneinsparungen führen, da die Menge des durch neues Produkt zu ersetzenden Katalysators reduziert wird.
Wie wird die Siebung durchgeführt?
Der Prozess beginnt nach Abschluss der Entleerung des Reaktors.
Der Katalysator wird anschließend einer Vibrationssiebmaschine zugeführt, die mit einem oder mehreren Siebgeweben unterschiedlicher Maschenweite ausgestattet ist. Durch die Vibration verteilen sich die Partikel auf der Siebfläche, sodass nur diejenigen Partikel hindurchtreten, deren Korngröße kleiner als die Maschenöffnung ist.
Als Ergebnis entstehen verschiedene Fraktionen, die anschließend getrennt voneinander gelagert werden.
Je nach Projekt können folgende Fraktionen getrennt werden:
- Staub und Feinpartikel.
- Wiederverwendbarer Katalysator.
- Überkornpartikel.
- Keramikkugeln.
- Weitere im Inneren des Reaktors vorhandene Materialien.
Siebung unter Stickstoffatmosphäre und Siebung unter Luftatmosphäre
Nicht alle Katalysatoren können in Kontakt mit Luft gehandhabt werden.
Einige Materialien, insbesondere bestimmte Katalysatoren, die in Hydrierungs- oder Hydrocracking-Anlagen eingesetzt werden, weisen pyrophore Eigenschaften auf oder müssen vor Oxidation geschützt werden, um ihre Eigenschaften zu erhalten.
In diesen Fällen wird der gesamte Siebprozess unter einer Inertgasatmosphäre mit Stickstoff durchgeführt.
Die Anlage bleibt vollständig geschlossen, und die Sauerstoffkonzentration wird kontinuierlich überwacht, um sowohl die Sicherheit des Arbeitsvorgangs als auch den Erhalt der Eigenschaften des Katalysators zu gewährleisten.
Wenn das Produkt diese Risiken nicht aufweist, kann die Siebung unter normalen atmosphärischen Bedingungen durchgeführt werden, wodurch der Arbeitsablauf vereinfacht und die Arbeitszeiten verkürzt werden.
Arten der Siebung je nach Projektziel
Jeder Anlagenstillstand stellt unterschiedliche Anforderungen, weshalb das Siebsystem an den Katalysatortyp und das angestrebte Ergebnis angepasst wird.
Zu den häufigsten Arbeitsvorgängen gehören:
- Entfernung von Staub und Feinpartikeln.
- Trennung gebrochener Partikel.
- Klassifizierung nach unterschiedlichen Korngrößen.
- Automatische Trennung von Keramikkugeln.
- Mehrstufige Siebung mithilfe mehrerer aufeinanderfolgender Siebgewebe.
Die Konfiguration der Siebe wird entsprechend den technischen Spezifikationen des Katalysatorherstellers sowie den vom Kunden festgelegten Anforderungen ausgewählt.
Für die Katalysatorsiebung eingesetzte Ausrüstung
Die industriellen Arbeiten werden in der Regel mit leistungsstarken Vibrationssiebmaschinen durchgeführt, die während des gesamten Anlagenstillstands im Dauerbetrieb arbeiten können.
Diese Anlagen können ausgestattet sein mit:
- Einer oder mehreren Siebflächen.
- Geschlossene Systeme für Arbeiten unter Stickstoffatmosphäre.
- Staubabsaugung.
- Direkter Anschluss an Big Bags oder Blow Bins.
- Pneumatische Fördersysteme für das Material.
Die Wahl der geeigneten Ausrüstung ermöglicht es, die Effizienz des Arbeitsvorgangs zu steigern und den Verlust von Katalysator auf ein Minimum zu reduzieren.
Erfahrung ist der Schlüssel zu einer effizienten Katalysatorsiebung.
Obwohl die Funktionsweise einer Siebanlage auf den ersten Blick einfach erscheinen mag, erfordert ein optimales Ergebnis fundierte Kenntnisse über das Verhalten der jeweiligen Katalysatorart, die richtige Auswahl der Siebgewebe sowie die Anpassung der Anlagenkonfiguration an die Eigenschaften des Materials.
Eine fehlerhafte Klassifizierung kann zum Verlust wiederverwendbaren Katalysators führen, das Abfallaufkommen erhöhen oder die nachfolgenden Regenerationsprozesse erschweren.
Aus diesem Grund gehört die Katalysatorsiebung zu den spezialisierten Catalyst-Handling-Arbeiten, die von Unternehmen mit Erfahrung bei Eingriffen an industriellen Reaktoren durchgeführt werden.
Benötigen Sie eine Siebung von Industriekatalysatoren?
Bei Lagupres verfügen wir über spezialisierte Ausrüstung für umfassende Catalyst-Handling-Arbeiten, einschließlich der Entleerung, Siebung, Klassifizierung und Beladung von Katalysatoren sowie Arbeiten unter Inertgasatmosphäre mit Stickstoff.
Wir analysieren die Eigenschaften jedes Reaktors und entwickeln das am besten geeignete Arbeitsverfahren, um die Rückgewinnung des Katalysators zu maximieren, die Stillstandszeiten zu verkürzen und während des gesamten Einsatzes ein Höchstmaß an Sicherheit zu gewährleisten.
Wenn Sie weitere Informationen zu unseren Dienstleistungen im Bereich der Katalysatorsiebung wünschen oder Beratung für einen bevorstehenden Anlagenstillstand benötigen, steht Ihnen unser technisches Team gerne zur Verfügung.
Häufig gestellte Fragen (FAQ)
Was ist die Katalysatorsiebung?
Dabei handelt es sich um den Prozess der Klassifizierung von Katalysatoren mithilfe von Sieben oder Siebgeweben, um wiederverwendbare Partikel von Feinpartikeln, Staub und beschädigten Bruchstücken zu trennen.
Wann sollte die Katalysatorsiebung durchgeführt werden?
In der Regel wird sie nach der Entleerung des Reaktors und vor der Regeneration, Wiederverwendung oder Entsorgung des Katalysators durchgeführt.
Müssen alle Katalysatoren unter Stickstoffatmosphäre gesiebt werden?
Nein. Nur solche Katalysatoren, deren chemische Eigenschaften oder technische Spezifikationen eine Bearbeitung unter Inertgasatmosphäre erfordern, um Oxidation oder Zündgefahren zu vermeiden.
Kann auch das Trägermaterial getrennt werden?
Ja. Je nach Projekt kann die Siebung auch zur Trennung von Keramikkugeln, Partikeln unterschiedlicher Korngröße sowie weiteren im Inneren des Reaktors vorhandenen Materialien eingesetzt werden.