Katalizátor az oktánszám növelésére izomerizációs egységekben
Hidrogén{0}}tartalmú egység
Három fő folyamatrendszer, hőmérsékleti paraméterek és katalizátorválasztás
✅ Katalizátor: platina hordozós klórozott alumínium-oxid (alumínium-klorid típusú)
Reakció hőmérséklet: 120-175 fok (reaktor bemenet), ágyhőmérséklet emelkedés 10-25 fok
Nyomás: 2,8–3,8 MPa; folyadék óránkénti térsebesség LHSV=1.0–3,0 h⁻¹; hidrogén szénhidrogén mólarány 0,1-0,5
Nyersanyagigény: szigorú víztelenítés, kéntelenítés és denitrifikáció; a víz/kén tartósan megmérgezi a savas klórtartalmú helyeket; üzem közben folyamatos klórpótlás szükséges
Alkalmazható: C₅/C₆ könnyű benzin, cél magas RON (egy menet RON≈82–84, ciklus 87–93-ig)
Jellemzők: Legmagasabb aktivitás, legjobb kiegyensúlyozott konverziós arány; erősen korrozív, lúgos tisztító rendszerrel felszerelt, komplex üzemeltetés és karbantartás
✅Katalizátor: Pt{0}}töltött savas molekulaszita (zeolit típusú, klór-mentes)
Reakcióhőmérséklet: 240-280 fok
Nyomás: 2,0–3,2 MPa; LHSV=0.5–2,5 h⁻¹; hidrogén/szénhidrogén arány 0,1-1,0
Magasabb nyersanyag-tolerancia: a kén- és vízérzékenység sokkal alacsonyabb, mint a klór-alumínium katalizátoré, nincs szükség klór-kiegészítésre
Alkalmazható: C5/C6, C4bután izomerizálására is használható; a készülék egyszerűbb, jó stabilitású, könnyen regenerálható
Hátrányok: magas hőmérséklet, korlátozott egyensúly, az egyszeri-átmenetes konverziós arány alacsonyabb, mint az alacsony-hőmérsékletű alumínium-kloridos eljárás, általában termékfrakcionálással + átalakítatlan n-alkán keringető hurokkal
✅Katalizátor: Speciális molekulaszita/alumínium-klorid rendszer
Reakcióhőmérséklet: 160-210 fok
Nyomás: 1,5–2,0 MPa; hidrogén/szénhidrogén arány 0,07-0,15
Az egyszeri-átmenet konverziós aránya 50%–55%, és egy deizobután tornyot kell felszerelni, hogy a reagálatlan n-butánt visszajuttassa a reaktorba.
Hidrogén{0}}mentes egység
A hidrogén-{0}}mentes izomerizációs katalizátorok négy fő kategóriája
Átmeneti fém-módosított savas ZSM-5 zeolitok (Zn-ZSM-5, Ga-ZSM-5, Ni-ZSM-5)
Támogatás: ZSM-5 (MFI zeolit); Aktív összetevők: Zn, Ga, Ni (nem platina fémek)
Működési feltételek: 340-460 fok, 0-1,2 MPa; tökéletesen illeszkedik a vevői folyamat követelményeihez
A reakció jellemzői: Egyidejű izomerizáció, aromatizálás és enyhe krakkolás; növeli a benzin oktánszámát; propánt és butánt (száraz gázt) termel; folyadékhozam 82-90%; a regenerálás csak N₂-t és levegőt foglal magában a koksz-elégetéséhez (nincs szükség hidrogén redukcióra)
Egyenértékű orosz fokozatok: KT-10, KT-17, KT-18 (Zn-Ce-ZSM-Al₂O₃); hidrogénmentes benzin feljavítása; A benzin oktánszáma 400 fokon eléri a 85-87-et
Módosított mordenit (MOR) (Ni-MOR, Fe-MOR; Pt-mentes)
Támogatás: Mordenite (MOR); aktív összetevők: Ni/Fe (platina{0}}mentes)
Hőmérséklet tartomány: 320-420 fok ; nyomás: 0,3-1,0 MPa
Jellemzők: Izomerizációs szelektivitás jobb, mint a ZSM-5; alacsony aromatizációs aktivitás; hajlamos a kokszosodásra magas hőmérsékleten; mérsékelt n-alkán konverzió; regenerálás csak levegős égetéssel (koksz leégetése); nincs szükség hidrogénre
Szilárd szupersavak (platina -mentes): SO₄²⁻/ZrO2, SO₄²⁻/TiO₂-Al2O3
Támogatás: cirkónium-oxid/titán-oxid{0}}alumínium-oxid kompozit oxid; nincs Pt betöltés
Hőmérséklet: 300-400 fok ; nyomás: atmoszférikustól 1 MPa-ig
Jellemzők: Nagyon magas saverősség; jó izomerizációs aktivitás; hátrányok: magas hőmérsékleten kioldódásra hajlamos szulfátcsoportok; rossz vízstabilitás; gyors kokszolás; regenerálás csak levegős kalcinációval; hidrogén redukció szigorúan tilos
10-gyűrű alakú-szelektív molekulaszita (Ni-SAPO-11, Ni-ZSM-22; platinamentes)
Támogatás: SAPO-11 / ZSM-22; aktív komponens: Ni (nincs Pt)
Hőmérséklet: 330-430 fok ; nyomás: 0,4-1,0 MPa
Jellemzők: Forma{0}}szelektív izomerizáció; nagy szelektivitás a több-elágazású alkánokra; hátrányok: viszonylag alacsony konverzió; jelentős gázképződés a repedés következtében; magas kokszolási sebesség; regenerálás csak levegős kalcinációval; nincs benne hidrogén lépés.
A kőolaj-finomítás területe
Az n-bután izobutánná történő izomerizálása
Platina-alapú katalizátorokat (például a Pt/Al₂O₃-Cl rendszert) használnak az n-bután izobutánná alakítására, amely kulcsfontosságú alapanyag a magas-oktánszámú benzinkomponensek (pl. metil-terc-MTBE-butil-éter) előállításához. Az ipari egységekben a vegyes C4-es alapanyagok hidro-izomerizáción mennek keresztül, ami lehetővé teszi, hogy az 1-butén termelési kapacitása elérje a napi több száz tonnát.
C5-C6 alkánok izomerizációja
Szilárd szupersav katalizátorokat (például RISO-C vagy Pt/SO₄²⁻-ZrO2-Al2O3) alkalmaznak az egyenes láncú alkánok elágazó izomerekké történő átalakítására. Például a könnyű benzin izomerizációját követően (katalitikus reformálásból) a C5 és C6 izomerizációs arány eléri a 70%-ot, illetve a 85%-ot, ami a termékbenzin kutatási oktánszámát (RON) 85 fölé emeli, és jelentősen optimalizálja az üzemanyag minőségét.
Aromatizáló katalizátor
A reformálási technológiához képest ennek a folyamatnak nem szab határt az alapanyag potenciális aromás tartalma; általában nem igényel elő{0}}a nyersanyag frakcionálását vagy finomítását, és széles körű alkalmazhatóságot kínál. Az ezzel az eljárással aromás előállítására alkalmas alapanyagok közé tartozik a kokszolóbenzin, az egyenes lefúvású benzin, az olajmező kondenzátum, a reformer könnyű végek (feltöltött benzin), a reformer raffinátum, a pirolízisbenzin és az olefinben -dús cseppfolyósított kőolajgáz (LPG).
When using olefin-rich LPG (olefin content >50%) mint alapanyag, a folyékony termék aromástartalma megközelíti a 100%-ot, így nincs szükség aromás extrakcióra; az egyszeri -menet aromás kitermelése meghaladja a 48,2%-ot, a BTX hozama pedig meghaladja a 42,2%-ot. A katalizátor egyszeri-menetes működési ciklusa legfeljebb 20 nap, teljes élettartama pedig legfeljebb 3 év.
Ha a benzint alapanyagként használjuk, az egyszeri-út aromás hozama meghaladja a 35,0%-ot, a BTX hozam pedig meghaladja a 32,0%-ot; a katalizátor egyetlen-menetes 20–30 napos működési ciklust kínál, és a teljes élettartama legfeljebb 3 év.
A keletkező fűtőgáz gazdag hidrogénben, amely visszanyerhető és hidrogénforrásként hasznosítható.
Műszaki jellemzők
① Viszonylag alacsony aromatizálási reakcióhőmérséklet
A fejlett katalizátor-alakító és -módosítási technológiák lehetővé teszik, hogy a reakció viszonylag alacsony hőmérsékleten lejátszódjon. Az aromás gyártási alkalmazásokban a reakcióhőmérséklet 30-50 fokkal alacsonyabb, mint a konkurens technológiáké, ami jelentősen csökkenti az energiafogyasztást. Az alacsonyabb reakcióhőmérséklet csökkenti a berendezés szilárdsági követelményeit is, és alacsonyabb szárazgázhozamot eredményez.
② Egyedülálló reakcióhő{0}}kiegészítő technológia
A benzin aromatizálása-különösen alkánban-dús alapanyagokkal- egy erősen endoterm folyamat. Az egyedülálló hőkiegészítési technológia alkalmazása szükségtelenné teszi a közbenső fűtésű kemencéket, ezáltal csökken a tőkebefektetés és az egységnyi energiafogyasztás.
Aromatizációs katalizátor az oktánszám növeléséhez
Az aromatizálás magas hőmérsékletű dehidrogénezést, ciklizálást és hidrogéntranszfert foglal magában; többnyire hidrogén hozzáadása nélkül hajtják végre, és az üzemi hőmérséklet sokkal magasabb, mint az izomerizációé. A ZSM-5 (MFI) a domináns támasz, amely a módosító fém alapján négy fő típusba sorolható:
Hatóanyag: Zn (1-3 tömeg%); P vagy ritkaföldfém elemek adhatók hozzá a savasság beállítására és a kokszképződés visszaszorítására.
Reakciókörülmények: 500-550 fok, légköri nyomás 0,3 MPa-ig, WHSV 0,4-1,2 óra⁻¹.
Mechanizmus: A Zn centrumok elősegítik a dehidrogénezést, míg a zeolit savas helyek katalizálják a ciklizációt; A hidrogéntranszfer a domináns út, amely kis mennyiségű H2-t eredményez.
Megfelelő alapanyagok: C4 cseppfolyósított gáz, C5, krakkolt C5, könnyű benzin.
Kereskedelmi minőség: NKC-5, DLP sorozat, LHA típus.
Jellemzők: Alacsony költség, jó BTX-szelektivitás; a gyors kokszképződés gyakori regenerációt tesz szükségessé, ami nagyon rövid egyszeri -útvonalas élettartamot eredményez olefines alapanyagok használata esetén.
Aktív komponens: Ga (0,5-2 tömeg%)
Reakciókörülmények: 520-580 fok, légköri nyomás
Mechanizmus: Ga erősebb dehidrogénező képességgel rendelkezik; közvetlen dehidrogénezési úton halad, több hidrogént termelve.
Folyamatok: BP-UOP Cyclar; hazai M2-képző
Jellemzők: Magasabb aromás hozam a Zn{0}}alapú katalizátorokhoz képest; alacsonyabb száraz gáztermelés; magasabb költség; nagyobb kénérzékenység.
Pt/Cl-Al₂O3 (katalitikus reformálás; hidrogénben-dús atmoszféra)
Feltételek: 480-530 fok, 0,8-2,0 MPa; hidrogénben-dús atmoszférában működtek.
Nyersanyag: C6+ benzin; nagy-oktánszámú benzint + BTX-et termel; jó a kokszállóság, de klór utánpótlást igényel, és korróziós kockázatot jelent.
Pt/KL zeolit: Klór{0}}mentes reformálás; alkalmas n-hexán aromatizálására; rendkívül érzékeny a kénre; ritkán használják nagy ipari méretekben.
⚠ Megjegyzés: Katalitikus reformálás ≠ könnyű szénhidrogén aromatizálás. A reformálás hidrogénben-dús atmoszférában történik, míg a fent említett Zn/Ga-ZSM-5 rendszerek nem-hidrogénben- gazdag aromatizálási folyamatok; a két rendszer nem használható felváltva. 4. Egyéb módosítási rendszerek (Mo, Ag, ritkaföldfém-kompozitok)
Mo/HZSM-5: Methane aromatization, >700 fok; csak metánra alkalmas, LPG/C5-re nem.
Ag/ZSM-5: Enyhe dehidrogénezés, közepes BTX-szelektivitás; korlátozott ipari alkalmazás.
Ritka-földföld + foszfor-módosított Zn-ZSM-5: Promoter/adalék, nem pedig önálló katalizátor; a kokszképződés késleltetésére és az egyszeri-futás időtartamának meghosszabbítására használják (pl. DLP-1 nano-ZSM-5).
Gyors kiválasztási útmutató
LPG, C4/C5 alapanyagok; korlátozott költségvetés; légköri nyomás, nem-hidrogén atmoszféra → Zn/ZSM-5 (NKC-5, DLP)
Nagyobb aromás hozam és hidrogén-ko{0}}termelés keresése; megfelelő alapanyag előkezelés elérhető → Ga/ZSM-5 (Cyclar)
C6+ benzin alapanyag; hidrogén-képes egység; a céltermék nagy-oktánszámú benzin → Pt-klórozott alumínium-oxid reformáló katalizátor
Methane feedstock → Mo/ZSM-5 (high temperature, >700 fok)
Katalizátor a benzingyártáshoz könnyű szénhidrogén aromatizálással
Könnyű szénhidrogéneket-, például finomítói száraz gázt, éterezés utáni C4-frakciókat, utó-éterezést C4-frakciókat, közvetlen-lepárlású benzint, olajmező-kondenzátumot vagy kokszolóbenzint- használva nyersanyagként, ez az eljárás szabadalmaztatott katalizátorokat használ a magas-lépések előállításához, a krakkolás és az oktánszámú komponensek ciklizálása, valamint az oligomerezésen keresztül. dehidrogénezés. Az így kapott továbbfejlesztett benzint alacsony olefin- és kéntartalom, valamint magas oktánszám jellemzi, így kiváló tiszta keverőkomponens a 92-es és 95-ös fokozatú szabványoknak megfelelő autóbenzin előállításához.
Műszaki jellemzők
A folyamat az alapanyagok széles skáláját alkalmazza, és kiváló{0}}minőségű benzint eredményez, a terméksémák pedig rugalmasan módosíthatók a piaci változások alapján. A fűtőgáz gazdag hidrogénben, amely visszanyerhető és hidrogénforrásként hasznosítható. Az ipari egység egyszerű áramlási sémával és alacsony beruházási költséggel, valamint alacsony üzemeltetési költségekkel és energiafogyasztással rendelkezik.
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; és a katalizátor egyszeri-futási ciklusa 45 nap vagy annál nagyobb.
Ha alacsony aromás potenciállal rendelkező benzint használ (például református raffinátum, könnyű{0}}végű benzin vagy szén-alapú benzin): a benzin oktánszáma (RON) 85–92; száraz gázhozam 2-4%; a katalizátor erős alkalmazkodóképességet mutat (redukálja a termék kéntartalmát<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.
A hasonló technológiákhoz képest:
① A katalizátor kiváló aktivitást és aromás szelektivitást mutat.
② A katalizátor erős kokszállósággal rendelkezik, ami alacsony száraz gázhozamot eredményez.
③ Úttörő szerepet játszik a nyomás alatti működési folyamat alkalmazásában:
- - Kiküszöböli a dúsgáz-kompresszor szükségességét, ezáltal csökkenti a berendezések költségeit és az egység üzemeltetési költségeit.④ Optimalizált katalizátor-regenerációs technológia
---A regenerációs gáz/katalizátor arány (a keringő gáz és a katalizátor térfogataránya) 20-30%-kal csökken; a regenerációs szakasz alacsonyabb beruházási és üzemeltetési költségeket igényel, miközben magas regenerálási hatékonyság érhető el.
Olefin{0}}katalizátor
Az utóbbi években kifejlesztett olefinek könnyű szénhidrogének katalitikus krakkolás útján történő előállítására szolgáló technológia egyesíti a gőz- és a fluid katalitikus krakkolás (FCC) előnyeit. Új eljárási utat nyit meg, amely rendkívül jelentős a petrolkémiai üzemek energiamegtakarítása és fogyasztáscsökkentése, valamint a könnyű olefinek iránti növekvő kereslet kielégítése szempontjából. Az olyan nyersanyagokat használva, mint az olefinben-dús C4–C8 könnyű szénhidrogének, az egyenes lepárlású benzin vagy a szén-alapú benzin, a technológia egy szabadalmaztatott katalizátort alkalmaz a könnyű szénhidrogén-komponensek szelektív átalakítására etilénné, propilénné és magas -oktánszámú benzinné.
Műszaki jellemzők
A hagyományos gőzös krakkoláshoz képest ez a katalitikus krakkolási technológia alacsonyabb hőmérsékleten működik, kevesebb energiát fogyaszt, szélesebb körű alapanyagokat használ, és rugalmas termékelosztást tesz lehetővé. Az FCC{1}}alapú olefingyártási technológiákhoz képest nagyobb repedési mélységet és nagyobb etilén- és propilénhozamot ér el. Ezenkívül a folyamat egyszerű, és a szükséges beruházás alacsony.
Ha nyersanyagként C4 cseppfolyósított gázt használunk (60%-nál nagyobb buténtartalommal), az etilén és a propilén együttes hozama meghaladja a 40%-ot, míg a benzin körülbelül 15-20%-ot.