reforming, technologia chemiczna Grzechowiak


PROCESY MAJĄCE NA CELU ZMIANĘ SKŁADU CHEMICZNEGO

1. REFORMING

Proces

Typowe surowce

Temperatura oC

Ciśnienie MPa

Najważniejsze produkty

Reforming

Frakcja benzynowa (z destylacji)

455-535

2-5

Frakcja benzynowa (benzyna, aromaty)

Gazy: suchy, płynny, wodorowy

Reakcje pożądane - tak powstają węglowodory aromatyczne

a) dehydrocyklizacja

b) odwodornienie

Reakcje niepożądane

a) dealkilacja węglowodorów aromatycznych (dotyczy np. toluenu)

b) kraking termiczny

Katalizator

- złoże stałe katalizatora

-` Pt 0,3 (0,6% mas.)

- dimetaliczne Pt, Re (0,3; 0,3% mas.), Sn, Ge, Pb, Ir

- nadaktywność - niewielki dodatek prekursora S, np. siarczek etylu - wydziela H2S i częściowo blokuje, ale nieraz to pożądane

- dodatek organicznych związków chloru do surowca - charakter kwasowy katalizatora - jakby brak to kwasowość Lewisa bo wolna para)

- PtO2/Al2O3 traktujemy H2 → Pto/Al2O3, nanosimy Pt na nośnik (dobrze zdyspergowana)

- T↑ większe cząsteczki, T↓ mniejsze cząsteczki

Regeneracja katalizatora (20% koksu)

1) Wypalanie koksu

2) Utlenianie platyny

3) Chlorowanie

4) Suszenie

5) Redukcja platyny

Procesy technologiczne

Podział ze względu na sposób przeprowadzania regeneracji katalizatora

1. Semiregeneratywne

2. Cykliczne

3. Z ciągłą regeneracją katalizatora

4. Z ruchomym złożem

Semiregeneratywna regeneracja katalizatora

- katalizator platynowy, regeneracja co 6-24 miesiące

- trzy reaktory

a) odwodornienie naftenów

b) dehydrocyklizacja parafin

c) izomeryzacja, hydrokraking

- warunki: T = 470-500oC, p = 0,7-3(3,5) MPa, H2:CH = 8-10:1

- reformat LO < 100, do stabilizacji

Cykliczna regeneracja katalizatora

- dodajemy 1 reaktor, co pewien czas (120-600h) 1 reaktor jest wyłączony (swing reaktor)

- obieg surowca i gazu do 3 reaktorów

- katalizatory dimetaliczne

- warunki: T = 550oC, p = 0,7-1,5 MPa, H2:CH = 5-3:1

- cykl 600 regeneracji katalizatora

- reformat LO > 100

Instalacje z ruchomym złożem katalizatora

- katalizator w formie sferycznej, jest transportowany w sposób ciągły od 1 do ostatniego reaktora, po czym trafia do regeneratora, regeneracja odbywa się w sposób ciągły

- ze względu na sposób transportu katalizatora można wyróżnić dwa typy procesów

a) reaktory są umieszczone na jednym poziomie i katalizator jest transportowany pneumatycznie pomiędzy nimi

b) reaktory stoją jeden nad drugim i katalizator jest transportowany grawitacyjnie z góry na dół

- katalizator w formie sferycznej, bo jeśli byłby pastylkowy to ścieranie

- każdy reaktor kończy się pojemnikiem na katalizator

- po cyklu reaktorów - katalizator trafia nad/obok 1 reaktora (zużyty)

- konieczność sprzężenia tej instalacji z instalacją regeneracji katalizatora (przedmuchiwanie azotem, bo na katalizatorze trochę cieczy, potem powietrze; gdyby brak azotu nastąpiłoby koksowanie związków organicznych, więcej CO2 w gazie wylotowym)

Recontacting (IFP, UOP)

- część reformatu, która jest unoszona z gazem wodorowym ma być odzyskana

- ponowne zetknięcie gazu z produktem ciekłym

- węglowodory w gazie rozpuszczają się w cieczy

- gaz jest oczyszczany

Wodorowy do procesu

Resztkowy (odzyskiwany z węzłów absorpcji)

- kolumna debutaniczna - usuwanie C3-C4 (które można dać do izomeryzacji)

Rozdział produktów ciekłych

Ciekłe produkty węglowodorowe (reformat) z separatora tłoczone są do tzw. systemu rekontraktingu; poprzez przepływ węglowodorów ciekłych do strumienia gazu wodorowego następuje wymywanie węglowodorów cięższych z gazu wodorowego. Następnie reformat trafia do debutanizatora.

Kolumna debutanizatora - wydzielanie lekkich węglowodorów (butanów, pentanów i lżejszych), zróżnicowane warunki T i p na szczycie i dole kolumny. Ciekłe węglowodory (reformat) z dołu debutanizatora kierowane są do wymiennika a ochłodzony strumień reformatu odprowadzany do zbiorników komponowania benzyn.

Ciągła regeneracja katalizatora

1. Surowiec -> zewnętrzna sekcja + katalizator (współprądowo)

2. Produkt -> środkowa sekcja

Oczyszczanie gazu wodorowego - PSA - wykorzystuje proces adsorpcji przy zmiennym ciśnieniu

Jednostka PSA składa się ze zbiornika gazu resztkowego oraz z 10 równolegle połączonych zbiorników (adsorberów) wypełnionych złożem adsorbentów (węgiel aktywny, bezpostaciowy dwutlenek krzemu, aktywowany tlenek glinu). W adsorberach następuje oczyszczanie strumienia gazu wodorowego dopływającego z węzła recontactingu od węglowodorów oraz rozdzielenie na gaz resztkowy i gaz wodorowy o zawartości wodoru 99,7% obj. I zawartości CO/CO2 < 20ppm obj.

Układ PSA pracuje pod p = 3400 kPa

Regeneracja katalizatora

1. Wypalanie koksu, gaz regeneracyjny o niskim stężeniu tlenu (0,8-1,3% mol.) to że regulacja stężenie tlenu - zachowanie właściwości katalizatora

2. Utlenianie składników aktywnych katalizatora i regulowanie zawartości chloru w katalizatorze, regulacja zawartości chlorków przez dodanie perchloroetylenu (czterochloroetylenu)

3. Usunięcie nadmiernej wilgoci, strefa suszenia, podgrzanym powietrzem

4. Redukcja formy tlenkowej metali do formy metalicznej, w górnej strefie redukcja niskotemperaturowa, w dolnej strefie redukcja wysokotemperaturowa

Porównanie - parametry procesu

Semiregeneratywny

Cykliczny

Ciągły

H2:CH

8-10:1

5-3:1

2:1

Ciśnienie MPa

0,7-3,5

0,7-1,5

0,35 (ciągły dopływ świeżego katalizatora)

Temperatura 0C

470-500

550

500-530

Czas pracy katalizatora

0,5-1,5 roku

Dni/tygodnie

Dni/tygodnie

Wydajność reformatu (C5 +)

Większa ok 2% obj.

Wydajność wodoru

Większa

Koszty inwestycyjne

Kilka % większe

Obniżenie ciśnienia

Norma: <1% benzenu!; dealkilacja toluenu → benzen; benzen+H2→cykloheksan, izomeryzacja → metylocyklopentan i mamy reformat o obniżonej zawartości benzenu

Ekstrakcja węglowodorów aromatycznych

Aromizing (rozwiązanie IFP)

2. HYDRORAFINACJA

Proces

Typowe surowce

Temperatura oC

Ciśnienie MPa

Najważniejsze produkty

Hydrorafinacja

  • Destylaty atmosferyczne

  • Destylaty próżniowe

  • Produkty pogłębionej przeróbki ropy naftowej (np. frakcje z FCC)

280-370

1,5-6

Destylaty atmosferyczne i próżniowe, gazy zawierające H2S, NH3, H2O (najczęściej bez istotnej zmiany składu frakcyjnego)

4



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
reforming, technologia chemiczna Grzechowiak
kraking i reforming, technologia chemiczna Grzechowiak
propylen, technologia chemiczna Grzechowiak
zagadnienia 2011, technologia chemiczna Grzechowiak, tech chem - org
sciaga moja(1), technologia chemiczna Grzechowiak, tech chem - org
ROPA NA EGZAMIN, technologia chemiczna Grzechowiak
Kraking katalityczny, technologia chemiczna Grzechowiak
pytania od Grzechowiak opracowanie, technologia chemiczna
opraco. grzechowiak, technologia chemiczna
Gryglewicz&Grzechowiak, technologia chemiczna surowce i nośniki energii,Węgiel
Gryglewicz & Grzechowiak, technologia chemiczna surowce i nośniki energii, pytania egz
Gryglewicz&Grzechowiak, technologia chemiczna surowce i nośniki energii,Ropa
StacjonarneBAT pytania egzamin2013-KW, Uczelnia PWR Technologia Chemiczna, Semestr 6, BAT-y egzamin
Maszyny-koło projekt, Technologia chemiczna, Maszynoznawstwo i mechanika techniczna, ogólne materiał
Kolokwium nr 2 (2), Technologia chemiczna, Chemia fizyczna, 3 semestr, fizyczna paczi
Biotechn3rnew, Technologia chemiczna pw, 2 rok, stata
04 struktury ok, Technologia chemiczna pw, 1rok, chemia kolosy egz

więcej podobnych podstron