Albemarle Catalyst Company

Albemarle Catalyst Company
Fysische en chemische analyses in het QC Laboratorium
Wim Duijn
Focused Portfolio
Catalysts
(% of 2012 total sales)
Polymer
Solutions
32%
Catalysts
39%
Bromine Derivatives
Fine
Chemicals
29%
• Supplier of fire safety solutions
• Completion fluids, crop protection,
pollution control and food safety
Fine Chemistry
Services
12%
Stabilizers &
Curatives
9%
Bromine
Derivatives
35%
2
Custom Manufacturing
Catalysts
39%
Mineral FRs
5%
• Supplier of performance catalysts and
related services to the oil refining and
plastics industries
• Custom mfr. renewable chemistry and
specialty pharmaceuticals markets
Global Footprint
Bergheim,
Germany
St. Jakob/Breitenau,
Austria
St. Jakob/Breitenau,
Austria
Amsterdam,
The Netherlands
Dalian, China
Moscow, Russia
Weifang City, China
South Haven, MI, USA
Budapest, Hungary
Ames, IA, USA
Twinsburg, OH, USA
Seoul, Korea
Louvain-la-Neuve, Belgium
Tokyo, Japan
Osaka, Japan,
Magnolia, AR, USA
Pasadena, TX, USA
Tyrone, PA, USA
Niihama, Japan
Safi, Jordan
Jordan
Safi,
Yeosu, South Korea
Houston, TX, USA
Bayport, TX, USA
Beijing, China
Orangeburg, SC, USA
Al-Jubail,
Saudi Arabia
Baton Rouge, LA, USA
Shanghai, China
Dubai, UAE
Ningbo, China
Zhejiang Province, China
Singapore
Corporate Headquarters
(Baton Rouge, LA, USA)
Santa Cruz,
Brazil
Regional/Sales Office
Manufacturing
Joint Venture
R&D
Shared Services Center
3
Doncaster East VIC,
Australia
Diversified End-Markets
Organisatie
Wereldwijd ± 4100 medewerkers
Amsterdam ± 450 medewerkers
Quality Control department -> Analytical Research and Quality
Monsters van 3 fabrieken (HPC, FCC and MPC), R&D en customer services
7 dagen/week (8 technicians
DD7)
Overigen 5 dagen per week; trial ondersteuning tot 22:00 hr
QC ondersteunt ook fabriekslaboratoria
Fysische, (nat) chemische analyses en milieu analyses
5
Kwaliteitsbewaking analyses
1.
Alle analyses volgens gestandaardiseerde methodes over het algemeen
gebaseerd op ASTM / NEN
2.
Apparatuur wordt onderhouden en gecalibreerd (standaard frequentie)
volgens standaard procedures
3.
Referentie monsters worden gemeten op regelmatige basis om
technician en apparaat te monitoren (SPC; Statistic Process Control)
4.
Service Level Agreements met onze klanten
6
FCC catalyst
7
HPC catalyst
647-1.3Q (NiMo)
8
757-1.5E (CoMo)
542-5R (CoMo)
Levenscyclus monster
Quality meetings
in HPC plant, every day
In CMF plant, once a week
9
Fysische analyses
Deeltjesgrootte analyses
Laser diffraction
Poeders
• Meet deeltjes grootte in de range van 0.02 to 1000 micrometer. De deeltjes worden
verondersteld bolvormig te zijn.
QELS
slurries (suspensie)
• Quasi elastic light scattering. Meet de hydrolische straal van een deeltje (een deeltje
inclusief een paar laagjes water aan het oppervlak)
Camsizer
extrudates/cylinders
• De Camsizer is een systeem geschikt voor het meten van deeltjes >0.5 mm. De deeltjes
worden geplaatst op een vibrerende tafel (feeder) en deeltjes vallen langs een camera.
De camera neemt foto’s van waaruit informatie kan worden afgeleid omtrent lengte,
diameter en vorm.
10
Fysische analyses (2)
Porosimetrie
Porosimetrie omvat alle metingen die poriënstructuur en surface area van vaste
stoffen kan karakteriseren
We onderscheiden de volgende poriën
• microporiën porie diameter < 2 nm
• mesoporiën porie diameter 2-50 nm
• Macroporiën porie diameter > 50 nm
Karakteristieke metingen zijn gas ad- and desorptie (vooral N2 adsorptie) bij
cryogene temperaturen en kwik intrusie porosimetrie.
11
Fysische analyses (3)
• N2 adsorptie meet kenmerkend in de mesopore range.
N2 ad- en desorptie levert:
–
–
–
–
–
–
SA BET, total surface area in m2/g
Het microporiën volume (ml/g)
Een surface area in de mesoporiën (m2/g)
Poriëngrootte verdelingscurve
mediaan porie diameter
Meso poriën volume
• Kwik intrusie meet ook de macroporiën (5 nm - 2 µm)
Kwik intrusie levert
– Een poriegrootte verdelingscurve
– mediaan porie diameter
– totaal porie volume
• Poriënvolume handmeting (schatting)
– Totaal PV
Overige Fysische analyses
ABD; Apparent Bulk Density
CBD; Compacted Bulk Density
LOI; Loss on Ignition
SCS; Side Crushing Strength (deeltje) en BCS; Bulk Crushing
Strength (gestapelde deeltjes)
Abrasion: Slijtage proef van een bulk hoeveelheid
Lengte, lengte distributie en diameter van deeltjes
AAT; Albemarle Accessibility Test (poeders) toegankelijkheid
XRF ( X-ray Fluorescence) metaalgehaltes
ICP B2O3, P2O5, Na2O, SO4 etc.
13
Ondersteunende analyses
In fabriekslab of voor de fabrieken
• Solids; vaste stof gehalte
• Milieuanalyses (Vaste stof en sporenanalyse o.a. As)
• Diverse nat-chemische analyses o.a. Karl Fischer, totaal zuurgetal, NH3
• pH, dichtheid en geleidbaarheid
• XRD; X-Ray Diffraction; kristalvormen, kristalliniteit en roosterconstantes
• SemiQ; semi-kwantitatieve methode voor het bepalen van 79 elementen
Lengte en diameter meting
toen
• Handmatig
• 45 min voor lengte en diameter meting
per monster
Calliper
Lengte en diameter meting
nu
• Automatisch
• Handtijd max. 3 min voor lengte en
diameter meting per monster
• Meer exacte meting en
betere reproduceerbaarheid
Camsizer
Analyse tijd voor zowel diameter en lengte:
•Analist contact tijd ~5 minuten
•Totale analyse tijd: ~20 minuten
Verdere ontwikkeling
Old camsizer issue
Solution new camsizer
old
new
Out-of-plane rotation minimized, nót eliminated
Out-of-plane rotation consequences
reported length typically lower
Worse for shorter extrudates
19