Nafta/kondensat aromatizatsiyasi yuqori oktan sonli benzin ishlab chiqarish uskunalari

Tavsif

Qisqacha kirish: nafta/kondensatdan yuqori oktanli benzin ishlab olish

Maqsad: Katalitik reforming orqali past oktanli nafta yoki kondensat xom ashyosini yuqori oktanli benzin aralashtirish komponentlariga aylantirish.

Asosiy xom ashyo xususiyatlari:

Nafta: Yog'och distillyatsiya qilish (Atmosferali distillyatsiya bloki - ADU) yoki boshqa birliklardan olingan yengil fraktsiya. Oddiy qaynash diapazoni ~30°C dan 200°C gacha. Past oktan (RON 40-70).

Kondensat: Tabiiy gaz ishlab chiqarishdan ajratilgan juda yengil suyuq uglevodorodlar. Naftaga qiyoslaganda qaynash diapazoni odatda yengilroq, yaxshiroq (og'irroq komponentlardan kamroq) va parafin/naftennlarni ko'proq o'z ichiga oladi. Xuddi past oktan.

Asosiy jarayon: Katalitik reformatsiya

Bu xom ashyolardan yuqori oktanli benzin ishlab chiqarishning asosiy qismi Katalitik reformatsiya bloki (CRU). Bu jarayon yuqori oktanli komponentlarga aylanadigan past oktanli uglevodorodlarni kimyoviy o'zgartiradi.

Tipik jarayon ketma-ketligi

1. Xom ashyoni oldindan tayyorlash (Muhim):

Maqsad: Qimmatbaho platina asosidagi reformatsiya katalizatorini doimiy ravishda zaharlaydigan aralashmalar (kumush, azot, suv, metallar) ni olib tashlash.

Jarayon: Gidrotreating (Gidrodesulfurizatsiya - HDS).

Qadamlar:

Xom ashyo vodorodga boy gaz (aylanish gaz) bilan aralashadi.

Yuqori haroratda (300-400°C) va bosimda (20-50 bar) katalizator (masalan, CoMo/Al₂O₃) orqali o'tkazildi.

Sulfur birikmalari (masalan, merkaptanlar) H₂S ga aylantirildi.

Azot birikmalari NH₃ ga aylantirildi.

Olefinlar to'yingan.

Metallar ushlab qolinadi.

Chiqim: Sulfur (<0.5 ppm, ko'pincha <0.1 ppm) va azot miqdori juda kam bo'lgan napfta/kondensat.

2. Katalitik reformlanish:

Maqsad: Past oktanli parafinlar va naftinlarni yuqori oktanli aromatik birikmalarga va shoxlangan parafinlarga (izoparafinlarga) aylantirish.

Asosiy reaktsiyalar:

Gidrodezing: Naftinlar -> Aromatik birikmalar + Vodorod (Yuqori oktanli yonilg'ining asosiy manbai)

Izomerlanish: To'g'ri zanjirli parafinlar (n-Parafinlar) -> Tarmoqlangan zanjirli parafinlar (i-Parafinlar)

Degidrokatsillash: Parafinlar -> Naftinlar -> Aromatik moddalar

Gidrokracking: (Nodir, oqil oqibatli) Katta molekulalar -> Kichik molekulalar + Gaz (C1-C4)

Jarayon turlari:

Yarim qayta tiklanuvchi reforming (SRR): Birlamchi katalizator yotqiziqlari. Birlikni davriy ravishda (har 6-24 oyda) katalizatorni qayta tiklash uchun to'xtatadi. Yuqori bosimda (15-30 bar) ishlaydi.

Dooimiy katalizator qayta tiklash reformingi (CCR): Katalizator reaktorlar o'rtasida va alohida regenerator bilan uzluksiz aylanadi. Past bosimda (3-10 bar) ishlaydi, bu esa yuqori og'irlikni (yuqori oktan soni, yuqori aromatik hosil qilish, ko'proq vodorod) ta'minlaydi. Eng keng tarqalgan zamonaviy dizayn.

Shartlar:

Harorat: 480-530°C

Bosim: 3-30 bar (turiga qarab)

Katalizator: Alyuminiy oksid (Al₂O₃) yuzasida qo'llaniladigan platina (Pt), ko'pincha ruteniy (Re), qalay (Sn) yoki xlor (Cl) (bivalent yoki ko'p valentli) kabi promotorlar bilan

Chiqish:

Reformlangan mahsulot: Yuqori oktanli suyuqlik (RON 95-106). Aromatik moddalarga (benzin, toluol, ksilen - BTX) va tarmoqlangan parafinlarga boy.

Vodorodga boy gaz: Qimmatli qo'shimcha mahsulot (gidrotreatment, gidrokrakingda foydalaniladi).

GPL: Gidrokrakingdan hosil bo'lgan yengil gazlar (C1-C4).

3. Mahsulotlarni ajratish:

Maqsad: Reformlangan mahsulotni yengil gazlar va vodoroddan ajratish.

Protsess:

Stabilizator/Debutanizator: Reformlangan suyuqlikdan yengil qismlarni (C4 va undan yengil gazlar - GPL) olib tashlaydi.

Gazni qayta ishlash bo'limi: Vodorodga boy gazni yengil uglevodorod gazlaridan (C1-C4) ajratib oladi. Vodorod tozalangan holda reformer reaktorlariga va gidrotreatment qurilmalariga qayta tiklanadi.

4. Fraktsionatsiya (ixtiyoriy, lekin keng tarqalgan):

Maqsad: Barqarorlangan reformlangan mahsulotni qaynash diapazoni bo'yicha kesimlarga ajratish.

Protsess:

Fraktsionator ajratadi:

Yengil reformalash: Past qaynash, yuqori oktanli komponentlar (ko'pincha benzol/toluol bilan boyitilgan). Ekologik me'yorlarga muvofiq, benzin aralashtirishdan oldin benzinni kamaytirish kerak bo'lishi mumkin.

Og'ir reformalash: Yuqori qaynash komponentlari (ksilenlar va og'ir aromatik moddalar bilan boyitilgan).

Asosiy mahsulot:

Reformat: Bosh yuqori oktanli benzin aralashtirish komponenti (RON 95-106). U yakuniy benzin bazasining oktan sonini sezilarli darajada oshiradi.

Muhim e'tiborga loyiq narsalar:

Ehtimol sifati: Katalizatorni himoya qilish uchun oldindan tayyorlash juda muhim.

Jarayon qattiqroq: Yuqori qattiqlik (harorat, past bosim) oktan va aromatik moddalar hosil bo'lishini oshiradi, lekin katalizatorning deaktivatsiya tezligini hamda gaz (LPG) ishlab chiqarishni (suyuq hosilning kamayishiga) oshiradi.

Katalizator: Murakkab reaktsiyalar uchun platina asosidagi katalizatorlar zarur; uzluksiz regeneratsiya (CCR) optimal ishlash imkonini beradi.

Vodorod: Boshqa refineriya gidroprotsesslash birliklari uchun muhim qimmatli yon mahsulot.

Benzolni boshqarish: Reformat benzol o'z ichiga oladi. Qoidabularga ko'ra, uning benzin yakuniy tarkibidagi konsentratsiyasi minimal bo'lishi kerak, ba'zan reformatdan keyin ishlov berish (masalan, benzolni to'ysh, ekstraktsiya) yoki ehtimolli aralashtirishni talab qiladi.

Xulosa qilib aytganda: Nafta/kondensatdan yuqori-oktanli benzin ishlab chiqarish qattiq oqilona oldindan ishlov berish (gidrotreating) va katalitik reformatsiyaga bog'liq, unda platina katalizatorlari issiqlik va bosim ostida molekulalarni yuqori-oktanli aromatik moddalarga va shoxli parafinlarga aylantiradi. Ajratish va fraktsiyalash natijasida esa yuqori-oktanli aralashtirish komponenti bo'lgan reformat hamda foydali vodorod gaz hosil bo'ladi.

Mahsulot taqsimoti (namunaga qarab sinovdan o'tkazish kerak)

Mahsulot tabiati

Yuqori-oktanli benzin

Eslatma: Baland oktaanli benzin tarkibidagi benzin >1% (taxminiy)

Tipik siqilgan gaz xususiyatlari

Katalizator xususiyati

Katalizatorning asosiy xususiyatlari

Ko'p so'raladigan savollar

1. Savol: Nafta va kondensat nima va ular nima uchun benzin ishlab chiqarishda ishlatiladi?

Javob: Nafta — bu siyrak neftni qaytishdan olingan yengil distilyat fraktsiyasidir (odatda C5-C12 uglevodorodlar). Kondensat — bu tabiiy gaz qazib olish jarayonida olingan juda yengil suyuq uglevodorod aralashmasidir (C5-C10+). Ikkalasi ham benzin ishlab chiqarish uchun ajoyib xomashyo hisoblanadi, chunki ular tarkibida yuqori qiymatli benzin komponentlariga aylantirish mumkin bo'lgan kerakli molekulyar og'irlikdagi uglevodorodlar mavjud.

2. Savol: Nima uchun nafta va kondensat yuqori oktanli benzin olish uchun ayniqsa mos?

Javob: Ular katta miqdorda parafinlar (n-parafinlar va izoparafinlar), naftinlar va aromatik moddalarni o'z ichiga oladi. Katalitik jarayonlar orqali (masalan, reforming) naftinlar va parafinlar yuqori oktanli aromatik moddalarga (benzin, toluol, ksilen - BTX) va tarmoqlangan izoparafinlarga aylantiriladi, bu esa oktan sonini keskin oshiradi.

3. Savol: Nafta/kondensatni yuqori oktanli benzinka aylantirish uchun qaysi asosiy jarayon ishlatiladi?

J: Katalitik reformlanish asosiy jarayondir. U yuqori harorat va o'rtacha bosim ostida katalizator (ko'pincha platina asosli) yordamida molekulalarni qayta tartibga keltiradi. Asosiy reaktsiyalar - naftalenni degidrogenatsiyasi aromatiklarga, parafinlarning izomeratsiyasi izoparafinlarga va parafinlarning dehidrotsiklizatsiyasi aromatiklarga aylanishini o'z ichiga oladi - bu barchasi oktan sonini (RON > 90) sezilarli darajada oshiradi.

4. S: Barcha nafta/kondensat to'g'ridan-to'g'ri reformerga tushib ketadimi?

J: Odatda yo'q. Birinchi navbatda, aralash moddalarni olib tashlash uchun xammom bilan ishlanadi, chunki bu qimmatbaho reformlash katalizatorini zaharlaydi. Ko'pincha reformlash uchun naftenni yuqori bo'lgan nafta kesimlari (masalan, Qiyin nafta, ~90-200°C qaynash diapazoni) afzal ko'riladi, chunki aromatiklarning ko'proq hosil bo'ladi. Yengil kondensat kesimlari esa izomeratsiyaga yo'naltirilishi mumkin.

5. S: Reformlanishdan tashqari, boshqa qanday jarayonlar ishtirok etishi mumkin?

A: Izomerizatsiya: engil nafta/kondensat fraksiyasidagi past oktanli to'g'ri zanjirli parafinlarni (n-pentan, n-eksan) yuqori oktanli tarqalgan izomerlarga aylantiradi.

Alkilatsiya: engil olefinlarni (FCC, kokerlardan) izobutan bilan birlashtirib, ko'pincha benzin hovuzida aralashtiriladigan juda yuqori oktanli (RON 90-98) tarqalgan parafinlarni (alkilat) hosil qiladi.

Aralashtirish: Reformat (yuqori oktanli, yuqori aromatik) isomerat (o'rta oktanli, past aromatik), alkilat (juda yuqori oktanli), kislorodlanuvchi moddalar (ethanol kabi) va FCC benzinining muqobil ishlov berilgan qismlari bilan aralashtirib, yakuniy oktan (R

6. Oʻzingizga Savol: Qanday qilib o'zgartirish oktan sonini oshiradi?

A: Reformlash past oktanli komponentlarni oʻzgartiradi:

Naftenlar (masalan, sikloheksan): yuqori oktanli aromatlarga aylantiriladi (benzen - RON ~ 99).

Parafinlar: izomerizatsiya orqali yuqori oktanli izoparafinlarga aylanadi yoki dehidrosiklizatsiya orqali to'g'ridan-to'g'ri aromatlarga aylanadi (masalan, n-heptan RON 0 -> toluen RON ~ 120).

Shuningdek, u vodorod gazini ham ishlab chiqaradi, qimmatbaho qo'shimcha mahsulot.

7. S: Naphta/kondensatdan yuqori-oktanli benzin ishlab chiqarishning asosiy afzalliklari qanday?

J: Etarli xom ashyo: Neft va gaz konlari ishlab chiqarishining asosiy tarkibiy qismi.

Yuqori chiqim va sifat: Qayta shakllanish jarayoni yuqori-oktanli qayta ishlangan benzinni, yuqori-oktanli aralashma tarkibining asosiy qismini samarali ishlab chiqaradi.

Muvofiqlik: Turli kesimlarni optimal jarayonlarga yo'naltirish mumkin (qayta shakllash, izomerizatsiya).

Qimmatbaho qo'shimcha mahsulot: Qayta shakllash jarayoni desulfurizatsiya qurilmalari (gidrotreters, gidrokrakerlar) uchun zarur bo'lgan vodorodni hosil qiladi.

8. S: Bu xom ashyodan yuqori-oktanli benzin ishlab chiqarishda qanday asosiy qiyinchiliklar bor?

J: Xom ashyoning sifati: Tarkibdagi o'zgaruvchanlik (naxten/parafin nisbati, aralashmalar) ehtimol tanlash va oldindan tayyorlash (gidrotret) talab qiladi.

Katalizatorning nozikligi: Qayta shakllash katalizatorlari qimmat turadi va zaharli moddalarga (S, N, metallar, suv) juda nozik reaksiya beradi.

Aromatik/Benzol chegaralari: Reformat aromatik va benzolga boy bo'lib, qat'iy atrof-muhit me'yorida (benzol to'yinganligi yoki ekstraksiyasi talab qilinadi).

Jarayon qattiqqligi: YUqori qattiqlikdagi reformatsiya oktan sonini oshiradi, lekin katalizatorning deaktivatsiyasini (kokslanish) tezlashtiradi va suyuqlik chiqishini kamaytiradi.

Kapital va ishlab chiqarish xarajatlari: Reformatsiya va uning bilan bog'liq bo'limlar (gidrotreters) sezilarli investitsiya va ishlab chiqarish xarajatlarini anglatadi.