تولید بنزین-نوع کاتالیزور

سه سیستم فرآیند اصلی، پارامترهای دما، و انتخاب کاتالیزور

ایزومریزاسیون n-بوتان به ایزوبوتان

 

کاتالیزورهای مبتنی بر{0}پلاتین (مانند سیستم Pt/Al2O3-Cl) برای تبدیل n-بوتان به ایزوبوتان، یک ماده اولیه کلیدی برای تولید اجزای بنزینی با اکتان بالا (مانند متیل ترتیل{6} MTBt) استفاده می‌شوند. در واحدهای صنعتی، مواد اولیه C4 مخلوط تحت هیدرو{9}ایزومریزاسیون قرار می‌گیرند و ظرفیت تولید 1 بوتن را قادر می‌سازد تا به مقیاس صدها تن در روز برسد.

ایزومریزاسیون آلکان های C5-C6

 

کاتالیزورهای سوپراسید جامد (مانند RISO-C یا Pt/SO42--ZrO2-Al2O3) برای تبدیل آلکان‌های زنجیره مستقیم به ایزومرهای شاخه‌دار استفاده می‌شوند. به عنوان مثال، به دنبال ایزومریزاسیون نفتای سبک (از اصلاح کاتالیزوری)، نرخ ایزومریزاسیون C5 و C6 به ترتیب به 70 و 85 درصد می رسد، که عدد اکتان تحقیقاتی بنزین (RON) را به بالای 85 رسانده و کیفیت سوخت را به طور قابل توجهی بهینه می کند.

در مقایسه با فناوری اصلاح، این فرآیند با محتوای معطر بالقوه مواد اولیه محدود نمی شود. معمولاً به هیچ-قطع یا پالایش مواد اولیه نیازی ندارد و طیف وسیعی از کاربرد را ارائه می دهد. مواد اولیه مناسب برای تولید معطر از طریق این فرآیند عبارتند از: بنزین کوکر، بنزین مستقیم-، میعانات میدان نفتی، انتهای سبک اصلاح کننده (نفتای رویه)، رافینیت ریفرمر، بنزین پیرولیز، و گاز مایع غنی از الفین-(LPG).

When using olefin-rich LPG (olefin content >50٪ به عنوان مواد اولیه، محتوای معطر در محصول مایع به 100٪ نزدیک می شود، نیاز به استخراج معطر را از بین می برد. بازده معطر تک پاس بیش از 48.2% و بازده BTX از 42.2% بیشتر است. کاتالیزور یک چرخه عملیاتی یک-بیشتر یا مساوی 20 روز و کل عمر مفید بیش از یا مساوی 3.0 سال را ارائه می دهد.

هنگام استفاده از نفتا به عنوان خوراک، بازده معطر تک پاسی از 35.0% و بازده BTX از 32.0% بیشتر می‌شود. کاتالیست یک چرخه عملیاتی یک-20 تا 30 روزه و کل عمر مفید بیش از یا مساوی 3.0 سال را ارائه می دهد.

گاز سوخت تولید شده غنی از هیدروژن است که می تواند به عنوان منبع هیدروژن بازیابی و استفاده شود.

ویژگی های فنی

① دمای واکنش آروماتیزاسیون نسبتاً پایین

فن‌آوری‌های پیشرفته شکل‌دهی و اصلاح کاتالیزور، واکنش را در دماهای نسبتاً پایین ادامه می‌دهد. در کاربردهای تولید آروماتیک، دمای واکنش 30 تا 50 درجه کمتر از فناوری‌های رقیب است که مصرف انرژی را به میزان قابل توجهی کاهش می‌دهد. دماهای پایین تر واکنش همچنین نیاز به استحکام تجهیزات را کاهش می دهد و منجر به بازده گاز خشک کمتر می شود.

② فن آوری مکمل گرمای واکنش منحصر به فرد-

آروماتیزاسیون نفتا-به‌ویژه با مواد اولیه آلکان{1}غنی-یک فرآیند بسیار گرماگیر است. استفاده از فن‌آوری مکمل حرارتی منحصربه‌فرد{4}} نیاز به کوره‌های گرمایش متوسط ​​را از بین می‌برد و در نتیجه هم سرمایه‌گذاری و هم مصرف انرژی واحد را کاهش می‌دهد.

آروماتیزاسیون شامل هیدروژن زدایی با دمای بالا، چرخه شدن و انتقال هیدروژن است. بیشتر در غیاب هیدروژن اضافه انجام می شود و دمای عملیاتی بسیار بالاتر از دمای ایزومریزاسیون است. ZSM-5 (MFI) پشتیبانی غالب است که بر اساس فلز اصلاح کننده به چهار نوع اصلی طبقه بندی می شود:

با استفاده از هیدروکربن‌های سبک-مانند گاز خشک پالایشگاه،-کسرهای C4 پس از اتریفیکاسیون،-نفتای مستقیم، میعانات میدان نفتی، یا بنزین کوکر{4}}به‌عنوان ماده اولیه، این فرآیند از کاتالیزورهای اختصاصی برای تولید کامپوننت‌های ترکیب‌کننده گازی بالا، از جمله اجزای ترکیب‌کننده گازی، از طریق octane بالا{{5} استفاده می‌کند. چرخه سازی و هیدروژن زدایی بنزین ارتقا یافته به‌دست‌آمده با محتوای کم الفین و گوگرد و رتبه‌بندی اکتان بالا مشخص می‌شود، که آن را به یک جزء ترکیبی تمیز عالی برای تولید بنزین خودرویی که مطابق با استانداردهای گرید 92 و 95 است تبدیل می‌کند.

ویژگی های فنی

این فرآیند از طیف گسترده‌ای از مواد اولیه استفاده می‌کند و بنزین با کیفیت-به‌دست می‌آورد، با طرح‌های محصولی که می‌توانند به‌طور انعطاف‌پذیر بر اساس تغییرات بازار تنظیم شوند. گاز سوخت سرشار از هیدروژن است که می تواند به عنوان منبع هیدروژن بازیابی و استفاده شود. این واحد صنعتی دارای یک طرح جریان ساده و هزینه های سرمایه گذاری پایین و همچنین هزینه های عملیاتی و مصرف انرژی پایین است.

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; و سیکل کاتالیزوری تک-بیشتر یا مساوی 45 روز.

هنگام استفاده از نفتای با پتانسیل آروماتیک پایین (مانند رافینیت ریفرمیت، نفتای سبک-نفتای پایانی- یا نفتای مبتنی بر زغال سنگ): عدد اکتان بنزین (RON) 85-92 است. بازده گاز خشک 2-4٪ است. کاتالیزور سازگاری قوی را نشان می دهد (کاهش گوگرد محصول به<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.

در مقایسه با فناوری های مشابه:

① کاتالیزور فعالیت عالی و انتخاب آروماتیک را نشان می دهد.

② کاتالیزور دارای مقاومت قوی در برابر کک شدن است که در نتیجه بازده گاز خشک کم است.

③ در استفاده از فرآیند عملیات تحت فشار پیشگام است:

--- نیاز به کمپرسور گاز غنی را از بین می‌برد و در نتیجه هزینه‌های تجهیزات و هزینه‌های عملیاتی واحد را کاهش می‌دهد.④ فناوری بهینه‌سازی بازسازی کاتالیزور

---نسبت گاز احیا به کاتالیزور (نسبت حجمی گاز در گردش به کاتالیزور) 20 تا 30 درصد کاهش می‌یابد. بخش بازسازی نیاز به سرمایه گذاری و هزینه های عملیاتی کمتری دارد و در عین حال به راندمان بازسازی بالا می رسد.

در سال‌های اخیر، فناوری تولید الفین‌ها از طریق کراکینگ کاتالیستی هیدروکربن‌های سبک، مزیت‌های ترک‌خوردگی با بخار و کراکینگ کاتالیزوری سیال (FCC) را با هم ترکیب می‌کند. این یک مسیر فرآیند جدیدی را باز می کند که برای حفظ انرژی و کاهش مصرف در کارخانه های پتروشیمی و همچنین برای پاسخگویی به تقاضای رو به رشد برای الفین های سبک بسیار مهم است. با استفاده از مواد اولیه مانند اولفین-هیدروکربن های سبک غنی از C4-C8، نفتای مستقیم- یا نفتای مبتنی بر زغال سنگ-، این فناوری از یک کاتالیزور اختصاصی برای تبدیل انتخابی اجزای هیدروکربن سبک به اتیلن، پروپیلن و اجزای ترکیبی گازوئیل{7} استفاده می‌کند.

ویژگی های فنی

در مقایسه با کراکینگ با بخار سنتی، این فناوری ترک کاتالیزوری در دماهای پایین تر عمل می کند، انرژی کمتری مصرف می کند، از طیف وسیع تری از مواد اولیه استفاده می کند و امکان توزیع انعطاف پذیر محصول را فراهم می کند. در مقایسه با فن‌آوری‌های تولید الفین مبتنی بر{1} FCC، به عمق ترک‌خوردگی بیشتر و بازدهی بالاتر اتیلن و پروپیلن دست می‌یابد. علاوه بر این، جریان فرآیند ساده است و سرمایه گذاری مورد نیاز کم است.

هنگام استفاده از گاز مایع C4 (با محتوای بوتن بیشتر یا مساوی 60٪) به عنوان خوراک، بازده ترکیبی اتیلن و پروپیلن از 40٪ بیشتر می شود، در حالی که بازده بنزین تقریباً 15-20٪ است.