Introduzione
Durante le fermate di impianto nelle raffinerie, negli impianti petrolchimici e chimici, la sostituzione dei catalizzatori implica molto più che scaricare un reattore e ricaricarlo con materiale nuovo. Tra queste due operazioni esiste un processo fondamentale per ottimizzare i costi, migliorare la sicurezza e facilitare la gestione del materiale: la vagliatura dei catalizzatori.
Questa operazione consente di separare le particelle riutilizzabili da quelle che hanno perso le loro proprietà meccaniche o presentano una granulometria non idonea, garantendo che solo il materiale conforme alle specifiche prosegua il proprio processo di rigenerazione, riutilizzo o gestione finale.
In Lagupres eseguiamo operazioni di Catalyst Handling che comprendono la vagliatura dei catalizzatori mediante attrezzature specializzate, sia in atmosfera aperta sia in atmosfera di azoto, quando le caratteristiche del prodotto lo richiedono.
Che cos’è la vagliatura dei catalizzatori?
La vagliatura consiste nella classificazione granulometrica del catalizzatore mediante vagli o setacci vibranti, separando le particelle in base alla loro granulometria.
Durante anni di funzionamento all’interno del reattore, una parte del catalizzatore può fratturarsi a causa delle sollecitazioni meccaniche, dei cicli termici o del processo chimico stesso. Di conseguenza, si generano particelle fini, polveri e frammenti che non soddisfano più le specifiche stabilite dal produttore o dall’azienda incaricata della rigenerazione.
L’obiettivo della vagliatura è eliminare queste frazioni non riutilizzabili e recuperare il maggior quantitativo possibile di catalizzatore idoneo.
Perché è importante effettuare la vagliatura?
Sebbene possa sembrare un’operazione semplice, la vagliatura offre importanti vantaggi sia dal punto di vista tecnico sia da quello economico.
Tra i principali vantaggi si distinguono:
- Recuperare la massima quantità possibile di catalizzatore riutilizzabile.
- Eliminare polveri e particelle fratturate.
- Facilitare la rigenerazione del catalizzatore.
- Ridurre il volume dei rifiuti da gestire.
- Migliorare la qualità del materiale recuperato.
- Rispettare le specifiche richieste dal cliente o dall’azienda incaricata della rigenerazione.
In determinati processi, una corretta classificazione del materiale può comportare un significativo risparmio economico, riducendo la quantità di catalizzatore che deve essere sostituita con prodotto nuovo.
Come si esegue la vagliatura?
Il processo inizia una volta completato lo scarico del reattore.
Il catalizzatore viene convogliato verso un vaglio vibrante dotato di una o più reti con aperture di diverse dimensioni. La vibrazione consente alle particelle di distribuirsi sulla superficie del vaglio, permettendo il passaggio esclusivamente di quelle con una granulometria inferiore all’apertura della rete.
Il risultato è costituito da diverse frazioni granulometriche, che vengono successivamente stoccate separatamente.
A seconda del progetto, è possibile separare:
- Polveri e particelle fini.
- Catalizzatore riutilizzabile.
- Particelle sovradimensionate.
- Sfere ceramiche.
- Altri materiali presenti all’interno del reattore.
Vagliatura in atmosfera di azoto e vagliatura in aria.
Non tutti i catalizzatori possono essere manipolati a contatto con l’aria.
Alcuni materiali, in particolare determinati catalizzatori impiegati nelle unità di idrotrattamento o di hydrocracking, presentano caratteristiche piroforiche oppure devono essere mantenuti protetti dall’ossidazione per preservarne le proprietà.
In questi casi, l’intero processo di vagliatura viene eseguito in atmosfera inerte mediante azoto.
L’impianto rimane completamente chiuso e la concentrazione di ossigeno viene monitorata costantemente per garantire sia la sicurezza delle operazioni sia la conservazione delle proprietà del catalizzatore.
Quando il prodotto non presenta questi rischi, la vagliatura può essere eseguita in condizioni atmosferiche normali, semplificando le operazioni e riducendo i tempi di intervento.
Tipologie di vagliatura in funzione dell’obiettivo del progetto.
Ogni fermata di impianto presenta esigenze diverse; per questo motivo, il sistema di vagliatura viene adattato al tipo di catalizzatore e al risultato previsto.
Tra le operazioni più comuni rientrano:
- Eliminazione di polveri e particelle fini.
- Separazione delle particelle fratturate.
- Classificazione per diverse granulometrie.
- Separazione automatica delle sfere ceramiche.
- Vagliatura multipla mediante diverse reti consecutive.
La configurazione dei vagli viene selezionata in funzione delle specifiche tecniche del produttore del catalizzatore e dei requisiti stabiliti dal cliente.
Attrezzature utilizzate per la vagliatura dei catalizzatori.
Le operazioni industriali vengono generalmente eseguite mediante vagli vibranti ad alte prestazioni, in grado di operare in modo continuo per l’intera durata della fermata di impianto.
Queste attrezzature possono essere dotate di:
- Una o più superfici di vagliatura.
- Sistemi chiusi per operazioni in atmosfera di azoto.
- Sistemi di aspirazione delle polveri.
- Collegamento diretto a Big Bag o Blow Bin.
- Sistemi di trasporto pneumatico del materiale.
La scelta dell’attrezzatura più idonea consente di aumentare l’efficienza dell’operazione e di ridurre al minimo le perdite di catalizzatore.
L’esperienza è fondamentale per una vagliatura efficiente.
Sebbene il funzionamento di un vaglio possa sembrare semplice, ottenere un risultato ottimale richiede una conoscenza approfondita del comportamento di ciascun tipo di catalizzatore, una corretta selezione delle reti di vagliatura e l’adattamento della configurazione dell’attrezzatura alle caratteristiche del materiale.
Una classificazione non corretta può comportare la perdita di catalizzatore riutilizzabile, aumentare la quantità di rifiuti prodotti o compromettere le successive operazioni di rigenerazione.
Per questo motivo, la vagliatura rientra tra le operazioni specialistiche di Catalyst Handling svolte da aziende con comprovata esperienza negli interventi su reattori industriali.
Ha bisogno di eseguire la vagliatura di catalizzatori industriali?
In Lagupres disponiamo di attrezzature specializzate per operazioni complete di Catalyst Handling, tra cui lo scarico, la vagliatura, la classificazione, il caricamento dei catalizzatori e gli interventi in atmosfera inerte con azoto.
Analizziamo le caratteristiche di ogni reattore e definiamo la procedura operativa più idonea per massimizzare il recupero del catalizzatore, ridurre i tempi di fermata dell’impianto e garantire il massimo livello di sicurezza durante l’intero intervento.
Se desidera maggiori informazioni sui nostri servizi di vagliatura dei catalizzatori o necessita di una consulenza per una prossima fermata di impianto, il nostro team tecnico sarà lieto di assisterla.
Domande frequenti (FAQ)
Che cos’è la vagliatura dei catalizzatori?
È il processo di classificazione del catalizzatore mediante vagli o setacci, finalizzato a separare le particelle riutilizzabili dalle particelle fini, dalle polveri e dai frammenti deteriorati.
Quando deve essere eseguita la vagliatura?
Generalmente viene eseguita dopo lo scarico del reattore e prima della rigenerazione, del riutilizzo o della gestione del catalizzatore.
Tutti i catalizzatori devono essere sottoposti a vagliatura in atmosfera di azoto?
No. Solo quelli la cui natura chimica o le cui specifiche tecniche richiedono di operare in atmosfera inerte, per evitare fenomeni di ossidazione o rischi di ignizione.
È possibile separare anche il materiale di supporto?
Sì. A seconda del progetto, la vagliatura può essere utilizzata per separare le sfere ceramiche, le particelle di diverse granulometrie e altri materiali presenti all’interno del reattore.