Neftefraksion aromatizasiya yüksək oktan ədədli benzin təchizatı

Təsvir

Qısa təqdimat: Nafta/kondensatdan yüksək-oktanlı benzinin istehsalı

Məqsəd: Katalitik reformatinq yolu ilə aşağı oktanlı nafta və ya kondensat yarım məhsullarını yüksək oktanlı benzine çevirərək yaxşılaşdırmaq.

Əsas xammal xüsusiyyətləri:

Nafta: Atmosfer distilyasiya qurğusundan (ADU) və ya digər qurğulardan alınan yüngül distilyat fraksiyası, qaynama diapazonu təxminən 30°C-dən 200°C-ə qədər. Aşağı oktan (RON 40-70).

Kondensat: Təbii qaz hasilatından ayrılan çox yüngül maye hidrokarbonlar. Naftaya bənzər qaynama diapazonuna malikdir, lakin daha yüngül, daha az ağır komponentlərə malikdir və daha çox parafinlər/naftenlər ehtiva edə bilər. Oktan səviyyəsi də aşağıdır.

Əsas proses: Katalitik riforminq

Bu xammalın yüksək oktanlı benzini istehsal etməsinin mərkəzi hissəsi Katalitik Riforminq Qurğusudur (CRU). Bu proses kimyəvi olaraq aşağı oktanlı uqlevodları yüksək oktanlı komponentlərə çevirir.

Tipik proses axını

1. Xammalın qabaqcadan təmizlənməsi (vacibdir):

Məqsəd: Bahalı platina əsaslı riforminq katalizatorunu məhv edən qirləri (kükürd, azot, su, metallar) aradan qaldırmaq.

Proses: Hidrotreating (Hidrodesulfurizasiya - HDS).

Addımlar:

Xammal hidrogenə zəngin qazla (təkrar qaz) qarışdırılır.

Yüksək temperaturda (300-400°C) və təzyiqdə (20-50 bar) katalizator üzərindən (məsələn, CoMo/Al₂O₃) keçirilir.

Kükürdlü birləşmələr (məsələn, merkaptanlar) H₂S-ə çevrilir.

Azot birləşmələri NH₃-ə çevrilir.

Olefinlər doymuşdur.

Metallar tutulur.

Nəticə: Az kükürdlü (<0,5 ppm, tez-tez <0,1 ppm) və azotlu rafinə benzin/kondensat.

2. Katalitik reforminq:

Məqsəd: Zəif oktanlı parafinləri və naftenləri yüksək oktanlı aromatiklərə və dallanmış parafinlərə (izoparafinlər) çevirin.

Əsas reaksiyalar:

Dehidrogenləşmə: Naftenlər -> Aromatiklər + Hidrogen (Ən yüksək oktanlı mənbə)

İzomerləşmə: Düz zəncirli parafinlər (n-Parafinlər) -> Dallanmış zəncirli parafinlər (i-Parafinlər)

Dehidrogen-siklizasiya: Parafinlər -> Naftenlər -> Aromatiklər

Hidrokrekinq: (İstənilməz, xammalı istehlak edir) Böyük molekullar -> Kiçik molekullar + Qaz (C1-C4)

Proses növləri:

Yarım-bərpaedici reforminq (SRR): Sabit katalizator yataqları. Quraşdırma dövri olaraq (hər 6-24 aydan bir) katalizatorun bərpası üçün dayandırılır. Daha yüksək təzyiqdə işləyir (15-30 bar).

Katalizatorun kəsilmədən bərpası ilə reforminq (CCR): Katalizator reaktorlar və ayrıca bərpa qurğusu arasında kəsilmədən dövr edir. Daha aşağı təzyiqdə işləyir (3-10 bar), bu da daha yüksək ciddiyyətə (daha yüksək oktan, daha yüksək aromatik hasilatı, daha çox hidrogen) imkan verir. Ən yayılmış müasir dizayn.

Şərtlər:

Temperatur: 480-530°C

Təzyiq: 3-30 bar (növündən asılı olaraq)

Katalizator: Alüminada (Al₂O₃) yerləşdirilmiş platina (Pt), tez-tez Rhenium (Re), Qalay (Sn) və ya Xlor (Cl) (bi- və ya çoxmetallı) kimi promotorlarla.

Çıxış:

Reformat: Yüksək oktanlı maye məhsulu (RON 95-106). Aromatiklər (Benzol, Toluol, Ksilol - BTX) və budaqlanmış parafinlərlə zəngindir.

Hidrogenlə zəngin qaz: Dəyərli yan məhsul (hidrotreating və hidrokrəkinq qurğularında istifadə olunur).

LPG: Yüngül qazlar (C1-C4) hidrokrəkinq prosesindən alınan.

3. Məhsulun ayrılması:

Məqsəd: Reformat məhsulunu yüngül qazlar və hidrogen-dən ayırmaq.

Proses:

Stabilizator/Debutanizator: Reformat mayesindən yüngül fraksiyaları (C4 və daha yüngül qazlar - LPG) ayırır.

Qazın Geri Qaytarılması Qurğusu: C1-C4 yüngül karbohidrogen qazlarından hidrogenə zəngin qazı ayırır. Hidrogen təmizlənir və reforminq reaktorlarına və hidrotreating qurğusuna təkrar verilir.

4. Fraksiyonlaşdırma (İsteğe bağlıdır, lakin ümumi):

Məqsəd: Stabilizə edilmiş reformatı müəyyən qaynama diapazonuna görə kəsilməyə ayırmaq.

Proses:

Fraksiyonlaşdırıcı ayırır:

Yüngül Reformat: Aşağı qaynama, yüksək-oktanlı komponentlər (tez-tez benzin/toluol ilə zəngindir). Ətraf mühit qaydalarına əsasən qazolin qarışığından əvvəl benzin azaldılması tələb oluna bilər.

Ağır Reformat: Yüksək qaynama komponentləri (ksilen və daha ağır aromatiklərlə zəngindir).

Əsas məhsul:

Reformat: Əsas yüksək-oktanlı qazolin qarışım komponenti (RON 95-106). Bu, yekun qazolin məhlulunun oktan ədədini əhəmiyyətli dərəcədə artırır.

Əsas məsələlər:

Yem keyfiyyəti: Həssas reforminq katalizatorunu qorumaq üçün ön təmizləmə mütləq vacibdir.

Prosesin şiddəti: Şiddətli şərait (temperaturun artması, təzyiqin azalması) oktan ədədini və aromatiklərin çıxımını artırır, lakin eyni zamanda katalizatorun deaktivasiya sürətini və qaz (LPG) istehsalını artırır (maye çıxımının azalması).

Katalizator: Mürəkkəb reaksiyalar üçün platina əsaslı katalizatorlar vacibdir; katalizatorun kəsilmədən bərpa edilməsi (CCR) optimal performans təmin edir.

Hidrogen: Digər neft emalı hidroprosesləri üçün əsas qiymətli yan məhsuldur.

Benzol idarə edilməsi: Reforminq məhsulları benzol ehtiva edir. Qaydalar tez-tez benzinin son qarışığında benzol konsentrasiyasının minimuma endirilməsini tələb edir, bəzən isə reforminq sonrası emal (məsələn, benzolun doyması, ekstraksiya) və ya diqqətli qarışdırma tələb olunur.

Ümumiləşdirək: Nafta/kondensatın yüksək-oktanlı benzini istehsalı, qidalandırıcıların hidrotreating ilə qabaqcadan təmizlənməsini və sonra katalitik reformatinqi tələb edir, burada platina katalizatorları yüksək temperatur və təzyiq altında molekulları yüksək-oktanlı aromatiklərə və budaqlanmış parafinlərə çevirir. Ayrılma və fraksiyonlaşdırma nəticəsində yüksək-oktanlı qarışdırma komponenti olan reformat və həmçinin qiymətli hidrogen qazı alınır.

Məhsulun paylanması (nümünəyə əsasən test edilməlidir)

Məhsulun təbiəti

Yüksək-oktanlı benzın

Qeyd: Yüksək oktan ədədli benzində benzinin miqdarı & gt;1%(qiymətləndirmə)

Tipik maye qaz xassələri

Katalizatorun xassəsi

Katalizatorun əsas xassələri

SSS

1. S: Nafta və kondensat nədir və niyə benzində istifadə olunur?

J: Nafta - neftin təmizlənməsindən alınan yüngül distillə fraksiyasıdır (adətən C5-C12 hidrokarbonlar). Kondensat - təbii qaz hasilatında alınan çox yüngül maye hidrokarbon qarışıdır (C5-C10+). Hər ikisi benzindən alınan yüksək dəyərli komponentlərə çevrilə bilən düzgün molekulyar çəkiyə malik hidrokarbonlar ehtiva etdiyindən benzindən istehsal üçün əla xammal hesab olunur.

2. S: Nafta və kondensat niyə yüksək oktanlı benzindən istehsal üçün xüsusilə əlverişlidir?

J: Onlar parafinlər (n-parafinlər və izoparafinlər), naftenlər və aromatiklərin əhəmiyyətli miqdarını ehtiva edir. Rekombinasiya kimi katalitik proseslər vasitəsiylə naftenlər və parafinlər yüksək oktan ədədini artırmaq üçün aromatiklərə (benzin, toluol, ksilen - BTX) və dallanmış izoparafinlərə çevrilə bilər.

3. S: Naftanı/kondensatı yüksək oktanlı benzindən istehsal etmək üçün əsas proses hansıdır?

A: Katalitik riforminq əsas prosesdir. O, yüksək temperatur və orta təzyiq altında katalizator (adətən platina əsaslı) istifadə edərək molekulları yenidən qurur. Əsas reaksiyalar naftenlərin aromatiklərə dehidrogenasiyasını, parafinlərin izoparafinlərə izomerləşməsini və parafinlərin aromatiklərə dehidrosikləşməsini əhatə edir – hamısı oktan ədədini əhəmiyyətli dərəcədə artırır (RON > 90).

4. S: Bütün nafta/kondensat birbaşa riforminq qurğusuna daxil olurmu?

A: Adətən yox. Əvvəlcə xammal hidrotəmizləmədən keçirilir ki, bu da bahalı riforminq katalizatorunu zəhərləyən kükürd və azot kimi qarışıqları aradan qaldırsın. Riforminq üçün müəyyən nafta fraksiyaları (məsələn, Ağır nafta, təxminən 90-200°C qaynama diapazonu) naftenlərin daha yüksək miqdarı səbəbindən aromatiklərin daha çox alınmasına imkan verdiyindən tez-tez üstünlük təşkil edir. Yüngül kondensat fraksiyaları əvəzinə izomerləşməyə yönləndirilə bilər.

5. S: Riforminqdən başqa, başqa hansı proseslər iştirak edə bilər?

A: İzomerləşmə: Yüngül nafta/kondensat fraksiyalarında olan aşağı-oktanlı düz zəncirli parafinləri (n-pentan, n-heksan) daha yüksək-oktanlı budaqlanmış izomerlərə çevirir.

Alkiləmə: Yüngül olefinləri (FCC-dən, koksləşdiricilərdən) izobutanla birləşdirərək çox yüksək-oktanlı (RON 90-98) budaqlanmış parafinlər (alkilat) əmələ gətirir, bu da tez-tez benzindən təmin edilən qarışıqla qarışdırılır.

Qarışdırma: Reformat (yüksək-oktanlı, yüksək-aromatik) izomeratla (orta oktan, aşağı aromatik), alkilatla (çox yüksək oktan), oksigenatlarla (etanol kimi) və ehtimal ki, işlənmiş FCC benzini ilə qarışdırılaraq son oktan (RON/MON) və tələblərə cavab verən qarışdırma aparılır.

6. S: Reformatinq oktan ədədini artırması nə cür baş verir?

A: Reformatinq aşağı-oktanlı komponentləri çevirir:

Naftinlər (məsələn, sikloheksan): Yüksək-oktanlı aromatiklərə (benzin - RON ~99) çevirilir.

Parafinlər: İzomerləşmə yolu ilə daha yüksək-oktanlı izoparafinlərə və ya dehidrosiklizasiya vasitəsi ilə birbaşa aromatiklərə (məsələn, n-heptan RON 0 -> Toluol RON ~120) çevrilir.

Həmçinin qiymətli artıq məhsul olan hidrogen qazının istehsalı da nəzərdə tutulur.

7. S: Qazolindən yüksək-oktanlı qazolin istehsalında naftanın/kondensatın əsas üstünlükləri nələrdir?

C: Xam neft və qaz hasilatının əsas komponenti olan çoxlu qida maddəsi.

Yüksək çıxış və keyfiyyət: Reformatlaşdırma yüksək-oktanlı reformatın səmərli istehsalını təmin edir ki, bu da əsas yüksək-oktanlı qarışdırma komponentidir.

Tətbiq sahəsinin müxtəlifliyi: Müxtəlif kəsiklər ən yaxşı proseslərə yönləndirilə bilər (reformatlaşma, izomerizasiya).

Qiymətli yanaşı məhsul: Reformatlaşma desulfurizasiya qurğuları üçün zəruri olan hidrogenin istehsalını təmin edir (hidrotreating, hidrokraking).

8. S: Bu xammaldann yüksək-oktanlı qazolin istehsalında əsas çətinliklər hansılardır?

C: Xammalın keyfiyyəti: Tərkibdəki dəyişkənlik (naften/parafin nisbəti, qarışıqlar) diqqətli seçmə və öncədən emal tələb edir (hidrotreating).

Katalizatorun həssaslığı: Reformatlaşdırma katalizatorları bahalı olub, zəhərli maddələrə (S, N, metallar, su) qarşı yüksək həssaslıq göstərir.

Aromatik maddələr/Benzolun həddi: Reformat aromatik maddələr və benzolun yüksək miqdarı ilə xarakterizə olunur və bununla da ətraf mühitə təsirlərinin qatı qaydalaşdırılması tələb olunur (benzolun doyması və ya çıxarılması tələb olunur).

Prosesin şiddəti: Daha yüksək şiddətli reforminq oktan ədədini artırır, lakin katalizatorun deaktivasiyasını (kokslanma) sürətləndirir və maye hasilatını azaldır.

Kapital və İşlək Xərclər: Reforminq və əlaqəli qurğular (hidrotreatinq) böyük investisiya və işlək xərcləri təmsil edir.