Een oplossing: opbrengstverlies overwinnen door aerogelbehandeling

Isolatie wordt van oudsher als minder kritisch beschouwd in vergelijking met andere apparatuur in een olie- en gasfabriek. Die traditionele mentaliteit is echter snel aan het veranderen, aangezien oliemajors in superieure olie investeerden aerogel isolatie zijn getuige geweest van enorme voordelen op het gebied van verbeterde productieopbrengst, doorlooptijd en betrouwbaarheid van bedrijfsmiddelen.

Eén zo'n geval deed zich voor aan de tropische kust van Zuidoost-Azië, waar een groot petrochemisch complex aanhoudende problemen ondervond bij het bereiken van het temperatuurniveau dat cruciaal is voor hun productie-efficiëntie. Als er geen toezicht wordt gehouden, kan de onder de optimale temperatuur van de gasstromen die naar de continue katalytische regenerator (CCR) stromen, een negatieve invloed hebben op de productieopbrengst.

Om de situatie te verhelpen, namen ze contact op met Aspen Aerogels en wij stuurden een team van Technische Dienst ingenieurs om de oorzaak te helpen onderzoeken. Inzichten uit gegevens, discussies en een simulatie waren niet doorslaggevend, maar wezen op enkele zwakke plekken in hun CCR-isolatie. Thermische beeldscans bevestigden dat het probleem te maken had met onvoldoende isolatie en een slechte installatie in bepaalde gebieden tussen de CCR-eenheid en de aangrenzende Catalytic Reformer Reactors (CRR), waar de kern van de katalytische reformeringsreactie plaatsvindt.

Voor

“Van ontwerp tot constructie, en van exploitatie tot onderhoud, de toonaangevende isolatiespecialist Aspen Aerogels zet zijn technische dienstingenieurs in om klanten te helpen nieuwe en bestaande energie-infrastructuur weer gezond te maken.”

Na

“Als een van de materialen met de laagste thermische geleidbaarheid ter wereld, Pyrogel®-isolatie werd gespecificeerd en geïnstalleerd om de gewenste uitlaattemperatuur te helpen bereiken en het productierendement te verbeteren.”

Bij katalytisch reformeren wordt nafta omgezet in hoogwaardige grondstoffen met een hoog octaangehalte voor het mengen van benzine, waarbij gebruik wordt gemaakt van dure platinakatalysatoren om de opbrengst van de reformeringsreactie te verbeteren. De platinakatalysator wordt gereactiveerd in de CCR, waar temperatuur een sleutelparameter is die de mate van herstel naar de oorspronkelijke katalysatoractiviteit bepaalt, wat de levensduur van deze dure katalysator definieert. Vanwege het kritieke karakter van deze unit heeft de klant slechts ingestemd met een stilstand van zes dagen voor herstelwerkzaamheden. Wat de uitdaging nog groter maakt, is dat de geïdentificeerde leidingroute naar de CCR zich 6 meter boven de grond bevindt, met beperkte manoeuvreerruimte.

Voor het uitvoeren van de herisolatiewerkzaamheden zijn twee teams van aannemers ingezet, waaronder enkele aannemers met weinig tot geen ervaring met het plaatsen van Pyrogel® isolatie. De eenvoud van Pyrogel isolatie gemaakt voor gemakkelijk en snel werken, zelfs met de onervaren aannemers en minimaal toezicht. De veelzijdigheid en lichtgewicht eigenschappen van Pyrogel isolatie stelde aannemers ook in staat de materialen voor te snijden en deze sneller en veiliger naar de werkplek te vervoeren.

Op dag 5 zijn de herisolatiewerkzaamheden afgerond. De unieke kenmerken van Pyrogel aerogel isolatie Hierdoor kon de klant doorgaan met het opstarten terwijl het ommantelen werd voltooid, waardoor de machine 24 uur eerder dan gepland weer in gebruik kon worden genomen.

Na het opstarten bereikte de CCR-unit de vereiste temperaturen en draaide de elektrische verwarming op een lagere belasting, met aanzienlijke energiebesparingen. Bij daaropvolgende inspectie met warmtebeeldscans bleek dat de warmteverliesgebieden nu aan de verwachte norm voldeden en dat het probleem was verholpen.

Tijdens de afsluiting van het project sprak de klant zijn dank uit aan het Aspen Aerogels Technical Services-team voor zijn inzet en inspanningen om het probleem op te lossen. De tevredenheid van de klant over de nieuw bereikte thermische prestaties heeft ertoe geleid dat deze vorm van isolatie werd opgesteld als een best practice-richtlijn.

Raad eens wie er opnieuw is uitgenodigd voor een gezondheidscontrole voor hun volgende grote ommekeer?

Referenties
Argyle, Morris & Bartholomew, Calvijn. (2015). Heterogene katalysatordeactivering en regeneratie: een overzicht. Katalysatoren. 5. 145-269. 10.3390/catal5010145.

Continue katalytische hervorming. (nd-c). Chromalox| Oplossing voor procesverwarming| Sollicitatie. https://www.chromalox.com/en/solutions/process-heating-solutions/applications/continuous-catalytic-reforming

Continue katalysatorregeneratie | FSC 432: Aardolieraffinage. (n.d.). https://www.e-education.psu.edu/fsc432/content/continuous-catalyst-regeneration

Gupta, A., & Gupta, SK (2022). Katalysatorregeneratietechnieken bij de hervorming van nafta: kort overzicht. Chemische en procestechniek, 43(2). https://doi.org/10.24425/cpe.2022.140813

Hawkins, GB (nd). Katalytische hervorming: overzicht van katalysator, procestechnologie en operaties. https://www.slideshare.net/GerardBHawkins/catalytic-reforming-catalyst-process-technology-and-operations-overview

Laura Janette, B. (1988). Herdispersiereacties van platina/alumina reformerende katalysatoren [proefschrift]. Universiteit van Glasgow.

Pujadó, PR, Moser, M. (2008). Katalytische hervorming. In: Jones, DSJS, Pujadó, PR (eds) Handbook of Petroleum Processing. Springer, Dordrecht. https://doi.org/10.1007/1-4020-2820-2_5