Katalizatorius oktaniniam skaičiui izomerizacijos vienetuose didinti
Vandenilio{0}}turintis vienetas
Trys pagrindinės proceso sistemos, temperatūros parametrai ir katalizatoriaus pasirinkimas
✅ Katalizatorius: chloruotas aliuminio oksidas su platina (aliuminio chlorido tipo)
Reakcijos temperatūra: 120-175 laipsniai (reaktoriaus įleidimo anga), lovos temperatūros kilimas 10-25 laipsniai
Slėgis: 2,8–3,8 MPa; skysčio valandinis erdvės greitis LHSV=1.0–3,0 h⁻¹; vandenilio angliavandenilio molinis santykis 0,1–0,5
Žaliavų reikalavimai: griežtas dehidratavimas, desulfuravimas ir denitrifikacija; vanduo/siera visam laikui nuodys rūgštines chloro vietas; eksploatacijos metu būtinas nuolatinis chloro papildymas
Taikoma: C₅/C₆ lengvasis pirminis benzinas, tikslinis aukštas RON (vienas pravažiavimas RON≈82–84, ciklas iki 87–93)
Savybės: Didžiausias aktyvumas, geriausias subalansuotas konversijos koeficientas; labai korozinis, įrengta šarminio valymo sistema, sudėtingas eksploatavimas ir priežiūra
✅Katalizatorius: Pt{0}}pakrautas rūgštinis molekulinis sietas (ceolito tipo, be chloro{1}})
Reakcijos temperatūra: 240-280 laipsnių
Slėgis: 2,0–3,2 MPa; LHSV=0.5–2,5 h⁻¹; vandenilio ir angliavandenilio santykis 0,1–1,0
Didesnis žaliavos toleravimas: jautrumas sierai ir vandeniui yra daug mažesnis nei chloro{0}}aliuminio katalizatoriaus, nereikia papildyti chloro
Taikoma: C₅/C6, taip pat gali būti naudojamas C4butano izomerizacijai; prietaisas yra paprastesnis, turi gerą stabilumą ir lengvai regeneruojamas
Trūkumai: aukšta temperatūra, ribota pusiausvyra, vienkartinio{0}}praėjimo konversijos koeficientas yra mažesnis nei žemos-temperatūros aliuminio chlorido procesas, paprastai aprūpintas produkto frakcionavimu + nekonvertuota n-alkano cirkuliacijos kilpa
✅Katalizatorius: Specialus molekulinis sietas/aliuminio chlorido sistema
Reakcijos temperatūra: 160–210 laipsnių
Slėgis: 1,5–2,0 MPa; vandenilio ir angliavandenilio santykis 0,07–0,15
Vieno -praėjimo konversijos koeficientas yra 50–55 %, todėl turi būti įrengtas deizobutano bokštas, kad nesureagavęs n-butanas cirkuliuotų atgal į reaktorių.
Vienetas be vandenilio{0}}
Keturios pagrindinės izomerizacijos katalizatorių be vandenilio{0}} kategorijos
Pereinamojo metalo-modifikuotas rūgštinis ZSM-5 ceolitai (Zn-ZSM-5, Ga-ZSM-5, Ni-ZSM-5)
Palaikymas: ZSM-5 (MFI ceolitas); Aktyvūs komponentai: Zn, Ga, Ni (ne platinos metalai)
Darbo sąlygos: 340–460 laipsnių, 0–1,2 MPa; puikiai atitinka kliento proceso reikalavimus
Reakcijos charakteristikos: vienu metu vykstanti izomerizacija, aromatizavimas ir švelnus krekingas; padidina benzino oktaninį skaičių; gamina propaną ir butaną (sausas dujas); skysčio išeiga 82–90 %; regeneracija apima tik N₂ ir orą, kad koksas -degtų (nereikia redukuoti vandenilio)
Lygiaverčiai rusiški pažymiai: KT-10, KT-17, KT-18 (Zn-Ce-ZSM-Al₂O₃); Pirminio benzino atnaujinimas be vandenilio; benzino oktaninis skaičius siekia 85–87 esant 400 laipsnių
Modifikuotas mordenitas (MOR) (Ni-MOR, Fe-MOR; Pt-nemokamas)
Pagalba: Mordenite (MOR); aktyvūs komponentai: Ni/Fe (be platinos{0}})
Temperatūros diapazonas: 320–420 laipsnių; slėgis: 0,3–1,0 MPa
Charakteristikos: Izomerizacijos selektyvumas pranašesnis už ZSM-5; mažas aromatizavimo aktyvumas; linkę koksuoti aukštoje temperatūroje; vidutinė n-alkanų konversija; regeneravimas tik kalcinuojant oru (kokso deginimas); nereikia vandenilio
Kietosios superrūgštys (be platinos{0}): SO₄²⁻/ZrO2, SO₄²⁻/TiO₂-Al2O3
Palaikymas: cirkonis / titano{0}}aliuminio oksido sudėtinis oksidas; nėra Pt pakrovimo
Temperatūra: 300–400 laipsnių; slėgis: atmosferinis iki 1 MPa
Charakteristikos: Labai didelis rūgšties stiprumas; geras izomerizacijos aktyvumas; trūkumai: sulfatinės grupės, linkusios išsiplauti aukštoje temperatūroje; blogas vandens stabilumas; greitas koksavimas; regeneravimas tik kalcinuojant oru; vandenilio redukcija griežtai draudžiama
10-žiedo formos-selektyvių molekulinių sietų (Ni-SAPO-11, Ni-ZSM-22; be platinos)
Palaikymas: SAPO-11 / ZSM-22; aktyvus komponentas: Ni (be Pt)
Temperatūra: 330–430 laipsnių ; slėgis: 0,4–1,0 MPa
Charakteristikos: formos{0}}selektyvinė izomerizacija; didelis selektyvumas daugiašakiams alkanams; trūkumai: santykinai maža konversija; didelis dujų susidarymas dėl įtrūkimų; didelis koksavimo greitis; regeneravimas tik kalcinuojant oru; nedalyvauja vandenilio pakopa.
Naftos perdirbimo sritis
N-butano izomerizacija į izobutaną
Platinos-katalizatoriai (pvz., Pt/Al₂O₃-Cl sistema) naudojami n-butanui paversti izobutanu – pagrindine žaliava gaminant didelio -oktaninio skaičiaus benzino komponentus (pvz., metilo tret{6}}butilo eterį). Pramoniniuose padaliniuose mišrios C4 žaliavos yra hidroizomerizuojamos, todėl 1-buteno gamybos pajėgumai pasiekia šimtus tonų per dieną.
C5-C6 alkanų izomerizacija
Kietieji superrūgštiniai katalizatoriai (pvz., RISO-C arba Pt/SO₄²⁻-ZrO₂-Al2O3) naudojami tiesios-grandinės alkanams paversti šakotaisiais izomelais. Pavyzdžiui, po lengvojo benzino (iš katalizinio riformingo) izomerizacijos C5 ir C6 izomerizacijos rodikliai pasiekia atitinkamai 70 % ir 85 %, todėl benzino tiriamasis oktaninis skaičius (RON) padidėja iki daugiau nei 85 ir žymiai optimizuojama degalų kokybė.
Aromatizacijos katalizatorius
Palyginti su reformavimo technologija, šio proceso neriboja galimas aromatinių medžiagų kiekis žaliavoje; jai paprastai nereikia iš anksto{0}}frakcionuoti ar rafinuoti žaliavos, o pritaikymas yra platus. Aromatinių medžiagų gamybai pagal šį procesą tinkamos žaliavos yra koksavimo benzinas, tiesioginio distiliavimo benzinas, naftos telkinių kondensatas, lengvi riformerio galai (viršutinis benzinas), riformerio rafinatas, pirolizės benzinas ir olefino -turtingos suskystintos naftos dujos (SND).
When using olefin-rich LPG (olefin content >50 %) kaip žaliava, aromatinių medžiagų kiekis skystame produkte artėja prie 100 %, todėl nebereikia aromatinių medžiagų ekstrahavimo; vienkartinio -praėjimo aromato išeiga viršija 48,2%, o BTX išeiga viršija 42,2%. Katalizatorius siūlo vieno{6}}praėjimo veikimo ciklą, ilgesnį nei 20 dienų arba lygų, o bendras tarnavimo laikas yra didesnis nei 3,0 metų.
Naudojant pirminį benziną kaip žaliavą, vieno -praėjimo aromatinių medžiagų išeiga viršija 35,0 %, o BTX išeiga viršija 32,0 %; katalizatorius siūlo vieną-praėjimo 20–30 dienų veikimo ciklą, o bendras tarnavimo laikas yra didesnis nei 3,0 metų arba lygus jai.
Susidarančiose kuro dujose gausu vandenilio, kurį galima išgauti ir panaudoti kaip vandenilio šaltinį.
Techninės savybės
① Santykinai žema aromatinimo reakcijos temperatūra
Pažangios katalizatoriaus formavimo ir modifikavimo technologijos leidžia reakcijai vykti santykinai žemoje temperatūroje. Aromatinėje gamyboje reakcijos temperatūra yra 30–50 laipsnių žemesnė nei konkuruojančių technologijų, o tai žymiai sumažina energijos sąnaudas. Dėl žemesnės reakcijos temperatūros taip pat sumažėja įrangos stiprumo reikalavimai ir sumažėja sausų dujų išeiga.
② Unikali reakcijos šilumos{0}}papildymo technologija
Pirminio benzino aromatizavimas-ypač naudojant alkanų-turtingas žaliavas-yra labai endoterminis procesas. Naudojant unikalią šilumos-papildymo technologiją, nebereikia tarpinio šildymo krosnių, todėl sumažėja kapitalo investicijos ir vieneto energijos suvartojimas.
Aromatizacijos katalizatorius oktaniniam skaičiui padidinti
Aromatizavimas apima dehidrogenavimą aukštoje{0}}temperatūroje, ciklizaciją ir vandenilio perdavimą; ji dažniausiai atliekama nepridedant vandenilio, o darbinė temperatūra yra daug aukštesnė nei izomerizacijos. ZSM-5 (MFI) yra vyraujanti atrama, suskirstyta į keturis pagrindinius tipus, remiantis modifikuojančiu metalu:
Aktyvus komponentas: Zn (1–3 masės%); Norint sureguliuoti rūgštingumą ir slopinti kokso susidarymą, galima pridėti P arba retųjų žemių elementų.
Reakcijos sąlygos: 500–550 laipsnių, atmosferos slėgis iki 0,3 MPa, WHSV 0,4–1,2 h⁻¹.
Mechanizmas: Zn centrai palengvina dehidrogenavimą, o ceolito rūgšties vietos katalizuoja ciklizaciją; Vandenilio perdavimas yra dominuojantis kelias, iš kurio susidaro nedideli H2 kiekiai.
Tinkamos žaliavos: C4 suskystintos dujos, C5, krekingo C5, lengvasis benzinas.
Komercinės markės: NKC-5, DLP serija, LHA tipas.
Charakteristikos: Maža kaina, geras BTX selektyvumas; dėl greito kokso susidarymo būtinas dažnas regeneravimas, todėl naudojant olefinines žaliavas trunka labai trumpas vieno{0}}praėjimo laikas.
Aktyvus komponentas: Ga (0,5–2 masės%)
Reakcijos sąlygos: 520–580 laipsnių, atmosferos slėgis
Mechanizmas: Ga turi stipresnę dehidrogenavimo galimybę; vyksta tiesioginiu dehidrinimo keliu, išgaunant daugiau vandenilio.
Procesai: BP-UOP Cyclar; buitinis M2 formavimas
Charakteristikos: didesnė aromatinių medžiagų išeiga, palyginti su katalizatoriais, kurių pagrindą sudaro Zn{0}}; mažesnė sausų dujų gamyba; didesnė kaina; didesnis jautrumas sierai.
Pt/Cl-Al₂O3 (katalizinis riformingas; vandenilio -turtinga atmosfera)
Sąlygos: 480–530 laipsnių, 0,8–2,0 MPa; veikė daug vandenilio{4}}atmosferoje.
Žaliavos: C6+ pirminis benzinas; gamina didelio-oktaninio skaičiaus benziną + BTX; geras atsparumas koksavimui, bet reikalauja papildymo chloru ir kelia korozijos riziką.
Pt/KL ceolitas: be chloro{0}}reformingas; tinka aromatizuoti n-heksanu; itin jautrus sierai; retai naudojamas dideliu pramoniniu mastu.
⚠ Pastaba: Katalizinis riformingas ≠ lengvo angliavandenilio aromatizavimas. Reformavimas vyksta atmosferoje, kurioje gausu vandenilio-, o anksčiau minėtos Zn/Ga-ZSM-5 sistemos yra aromatizacijos procesai, kuriuose nėra daug vandenilio-; dviejų sistemų negalima naudoti pakaitomis. 4. Kitos modifikavimo sistemos (Mo, Ag, retųjų žemių kompozitai)
Mo/HZSM-5: Methane aromatization, >700 laipsnių; tinka tik metanui, o ne LPG/C5.
Ag/ZSM-5: lengvas dehidrogenavimas, vidutinis BTX selektyvumas; ribotas pramoninis pritaikymas.
Retoji-žemė + fosforas-modifikuotas Zn-ZSM-5: skatinimo priemonė / priedas, o ne atskiras katalizatorius; naudojamas kokso susidarymui sulėtinti ir pailginti vieno -paleidimo trukmę (pvz., DLP-1 nano-ZSM-5).
Greito pasirinkimo vadovas
LPG, C4/C5 žaliavos; ribotas biudžetas; atmosferos slėgis, ne-vandenilio atmosfera → Zn/ZSM-5 (NKC-5, DLP)
Siekti didesnio aromatinių medžiagų derliaus ir bendros vandenilio gamybos-; Galimas tinkamas pirminis žaliavų apdorojimas → Ga/ZSM-5 (Cyclar)
C6+ pirminio benzino žaliava; vandenilio{1}}įrenginys; tikslinis produktas yra didelio-oktaninio skaičiaus benzinas → Pt-chlorinto aliuminio oksido riformingo katalizatorius
Methane feedstock → Mo/ZSM-5 (high temperature, >700 laipsnių)
Benzino gamybos katalizatorius lengvojo angliavandenilio aromatizavimo būdu
Kaip žaliava naudojant lengvuosius angliavandenilius,{0}}pvz., naftos perdirbimo gamyklos sausas dujas, po-eterinimo C4 frakcijas, tiesioginį-pirminį benziną, naftos telkinių kondensatą arba koksavimo benziną-, šiame procese naudojami patentuoti katalizatoriai, gaminantys didelius-komponentus, krekingo etapus per oligomerizaciją ir oktaninį benziną. dehidrogenacija. Gautas patobulintas benzinas pasižymi mažu olefino ir sieros kiekiu bei aukštu oktaniniu skaičiumi, todėl jis yra puikus švaraus maišymo komponentas gaminant 92 ir 95 klasės standartus atitinkantį automobilių benziną.
Techninės savybės
Procese naudojamas platus žaliavų pasirinkimas ir gaunamas aukštos{0}kokybės benzinas, o produktų schemas galima lanksčiai koreguoti atsižvelgiant į rinkos pokyčius. Kuro dujose gausu vandenilio, kurį galima išgauti ir panaudoti kaip vandenilio šaltinį. Pramoninis blokas pasižymi paprasta srauto schema ir mažomis investicijų sąnaudomis, taip pat mažomis eksploatacinėmis sąnaudomis ir energijos sąnaudomis.
When using olefin-rich refinery dry gas or liquefied gas as feedstock: olefin conversion >95%; gasoline selectivity for olefins >90%; gasoline octane number (RON) >92; ir katalizatoriaus paleidimo ciklas Didesnis arba lygus 45 dienoms.
Naudojant mažo aromatinio potencialo pirminį benziną (pvz., perdirbto rafinatą, lengvąjį -galų pirminį benziną arba anglies -pagrindinį benziną): benzino oktaninis skaičius (RON) yra 85–92; sausų dujų išeiga 2–4 %; katalizatorius pasižymi dideliu prisitaikymu (sumažina produkto sierą iki<10 ppm even with a feedstock sulfur content of 300 ppm); and the single-run cycle is 30–90 days, with a total catalyst lifespan of ≥3.0 years.
Palyginti su panašiomis technologijomis:
① Katalizatorius pasižymi puikiu aktyvumu ir aromatinių medžiagų selektyvumu.
② Katalizatorius pasižymi dideliu atsparumu koksavimui, todėl sausų dujų išeiga yra maža.
③ Tai yra slėgio veikimo proceso pradininkė:
- – Nereikės daug dujų turinčio kompresoriaus, todėl sumažėja įrangos sąnaudos ir vieneto eksploatavimo išlaidos.④ Optimizuota katalizatoriaus regeneravimo technologija
---Regeneravimo dujų ir katalizatoriaus santykis (cirkuliuojančių dujų ir katalizatoriaus tūrio santykis) sumažinamas 20–30 %; regeneravimo sekcijai reikalingos mažesnės investicijos ir eksploatacinės sąnaudos, kartu siekiant aukšto regeneravimo efektyvumo.
Olefino{0}}gamybos katalizatorius
Pastaraisiais metais sukurta olefinų gamybos technologija katalizinio lengvųjų angliavandenilių krekingo būdu apjungia tiek garų krekingo, tiek skystojo katalizinio krekingo (FCC) pranašumus. Tai atveria naują proceso kelią, kuris yra labai svarbus energijos taupymui ir suvartojimo mažinimui naftos chemijos gamyklose, taip pat didėjančiam lengvųjų olefinų poreikiui patenkinti. Naudojant žaliavas, tokias kaip olefino-turtingi C4–C8 lengvieji angliavandeniliai, tiesioginis-pirminis benzinas arba anglies -pirminis benzinas, technologijoje naudojamas patentuotas katalizatorius, kuris selektyviai paverčia lengvųjų angliavandenilių komponentus į etileną, propileną ir didelio -oktaninio skaičiaus benziną.
Techninės savybės
Palyginti su tradiciniu garų krekingu, ši katalizinio krekingo technologija veikia žemesnėje temperatūroje, sunaudoja mažiau energijos, naudoja platesnį žaliavų spektrą ir leidžia lanksčiai paskirstyti gaminius. Palyginti su FCC{1}}pagrįstomis olefinų gamybos technologijomis, pasiekiamas didesnis įtrūkimo gylis ir didesnis etileno bei propileno išeiga. Be to, proceso eiga paprasta, o reikalingos investicijos nedidelės.
Kai kaip žaliava naudojamos C4 suskystintos dujos (kurių buteno kiekis didesnis arba lygus 60%), bendra etileno ir propileno išeiga viršija 40%, o benzino – apie 15–20%.