Izomerizatsiya birliklarida oktan sonini oshirish katalizatori
Vodorod-tarkibida birlik
Uchta asosiy jarayon tizimi, harorat parametrlari va katalizator tanlash
✅ Katalizator: platina bilan qo'llab-quvvatlanadigan xlorli alumina (alyuminiy xlorid turi)
Reaktsiya harorati: 120 ~ 175 daraja (reaktor kirishi), yotoq harorati ko'tarilishi 10-25 daraja
Bosim: 2,8–3,8 MPa; suyuqlikning soatlik fazo tezligi LHSV=1.0–3,0 h⁻¹; vodorod uglevodorodining molyar nisbati 0,1-0,5
Xom ashyo talablari: qattiq suvsizlanish, oltingugurtdan tozalash va denitrifikatsiya; suv/oltingugurt kislotali xlorli joylarni doimiy ravishda zaharlaydi; ish paytida doimiy xlor qo'shimchasi talab qilinadi
Qo'llanilishi mumkin: C₅/C₆ engil nafta, maqsadli yuqori RON (bir o'tish RON≈82–84, aylanish 87–93 gacha)
Xususiyatlari: Eng yuqori faollik, eng yaxshi muvozanatli konvertatsiya tezligi; yuqori korroziv, gidroksidi tozalash tizimi bilan jihozlangan, murakkab ekspluatatsiya va texnik xizmat ko'rsatish
✅Katalizator: Pt{0}}yuklangan kislotali molekulyar elak (seolit turi, xlor-bo'sh)
Reaktsiya harorati: 240-280 daraja
Bosim: 2,0–3,2 MPa; LHSV=0.5–2,5 h⁻¹; vodorod va uglevodorod nisbati 0,1-1,0
Yuqori xom ashyo bardoshliligi: oltingugurt va suvga sezgirligi xlor-alyuminiy katalizatoridan ancha past, xlorni qoʻshimcha qilish shart emas.
Qo'llaniladigan: C₅/C₆, C₄butan izomerizatsiyasi uchun ham ishlatilishi mumkin; qurilma oddiyroq, yaxshi barqarorlikka ega va qayta tiklanishi oson
Kamchiliklari: yuqori harorat, cheklangan muvozanat, bir martalik konversiya tezligi past haroratli alyuminiy xlorid jarayonidan past-dir, odatda mahsulotni fraksiyalash + konvertatsiya qilinmagan n-alkan aylanish doirasi bilan jihozlangan.
✅Katalizator: Maxsus molekulyar elak/alyuminiy xlorid tizimi
Reaktsiya harorati: 160-210 daraja
Bosim: 1,5–2,0 MPa; vodorod va uglevodorod nisbati 0,07-0,15
Yagona oʻtish tezligi 50%–55% ni tashkil qiladi va reaksiyaga kirmagan n-butanni reaktorga qaytarish uchun deizobutan minorasi oʻrnatilishi kerak.
Vodorod-Bo'sh birlik
Vodorodsiz{0}}izomerizatsiya katalizatorlarining toʻrtta asosiy toifasi
Oʻtish metalli-oʻzgartirilgan kislotali ZSM-5 zeolit (Zn-ZSM-5, Ga-ZSM-5, Ni-ZSM-5)
Yordam: ZSM-5 (MFI zeoliti); Faol komponentlar: Zn, Ga, Ni (platina bo'lmagan metallar)
Ishlash shartlari: 340–460 daraja , 0–1,2 MPa; mijozning jarayon talablariga to'liq mos keladi
Reaktsiya xususiyatlari: Bir vaqtning o'zida izomerizatsiya, aromatizatsiya va engil yorilish; benzinning oktan sonini oshiradi; propan va butan (quruq gaz) ishlab chiqaradi; suyuqlik rentabelligi 82-90%; regeneratsiya faqat N₂ va koksni yoqish uchun havoni o'z ichiga oladi-(vodorodni kamaytirish shart emas)
Rus tilidagi ekvivalent baholar: KT-10, KT-17, KT-18 (Zn-Ce-ZSM-Al₂O₃); vodorodsiz naftani yangilash; benzinning oktan soni 400 gradusda 85-87 ga etadi
Modifikatsiyalangan mordenit (MOR) (Ni-MOR, Fe-MOR; Pt-bepul)
Qo'llab-quvvatlash: Mordenit (MOR); faol komponentlar: Ni/Fe (platina{0}}bepul)
Harorat oralig'i: 320-420 daraja; bosim: 0,3-1,0 MPa
Xususiyatlari: Izomerlanish selektivligi ZSM dan yuqori-5; past aromatizatsiya faolligi; yuqori haroratlarda kokslanishga moyil; o'rtacha n-alkan konversiyasi; faqat havoni kalsinatsiyalash (koksni yoqish) orqali qayta tiklash; vodorod kerak emas
Qattiq superkislotalar (platina{0}}bo'sh): SO₄²⁻/ZrO₂, SO₄²⁻/TiO₂-Al₂O₃
Qo'llab-quvvatlash: zirkoniya / titaniya-alumina kompozit oksidi; Pt yuklanmaydi
Harorat: 300-400 daraja; bosim: atmosferadan 1 MPa gacha
Xususiyatlari: juda yuqori kislota kuchi; yaxshi izomerizatsiya faolligi; kamchiliklari: yuqori haroratda yuvishga moyil bo'lgan sulfat guruhlari; yomon suv barqarorligi; tez kokslash; faqat havo kalsinatsiyasi orqali regeneratsiya; vodorodni kamaytirish qat'iyan man etiladi
10-halqa shakli-selektiv molekulyar elaklar (Ni-SAPO-11, Ni-ZSM-22; platinasiz)
Qo'llab-quvvatlash: SAPO-11 / ZSM-22; Faol komponent: Ni (Pt yo'q)
Harorat: 330-430 daraja; bosim: 0,4-1,0 MPa
Xususiyatlari: Shakl{0}}tanlab izomerlanish; ko'p tarmoqli{1}}alkanlar uchun yuqori selektivlik; kamchiliklari: nisbatan past konvertatsiya; yorilish tufayli sezilarli gaz hosil bo'lishi; yuqori kokslash tezligi; faqat havo kalsinatsiyasi orqali regeneratsiya; vodorod bosqichi ishtirok etmaydi.
Neftni qayta ishlash sohasi
n-butanning izobutanga izomerlanishi
Platina{0}}asosidagi katalizatorlar (masalan, Pt/Al₂O₃-Cl tizimi) n{2}}butanni yuqori-oktanli benzin komponentlarini (masalan, metil tert-BEE) ishlab chiqarish uchun asosiy xom ashyo bo'lgan izobutanga aylantirish uchun ishlatiladi. Sanoat bo'linmalarida aralash C4 xom ashyolari gidro-izomerlanishdan o'tadi, bu esa 1-buten ishlab chiqarish quvvatlarini kuniga yuzlab tonna miqyosga etkazish imkonini beradi.
C5-C6 alkanlarining izomerlanishi
To'g'ri zanjirli alkanlarni tarmoqlangan izomerlarga aylantirish uchun qattiq superkislotali katalizatorlar (masalan, RISO-C yoki Pt/SO₄²⁻-ZrO₂-Al₂O₃) ishlatiladi. Masalan, engil naftaning izomerizatsiyasidan so'ng (katalitik reformingdan) C5 va C6 izomerizatsiyasi darajasi mos ravishda 70% va 85% ga etadi, bu esa mahsulot benzinining tadqiqot oktan sonini (RON) 85 dan yuqoriga ko'taradi va yoqilg'i sifatini sezilarli darajada optimallashtiradi.
Aromatizatsiya katalizatori
Islohot texnologiyasi bilan solishtirganda, bu jarayon xom ashyoning potentsial aromatik tarkibi bilan cheklanmaydi; u, odatda, xom ashyoni oldindan fraksiyalash yoki tozalashni- talab qilmaydi va keng qo‘llanilishini taklif etadi. Ushbu jarayon orqali aromatik ishlab chiqarish uchun mos bo'lgan xom ashyolarga koks benzini, to'g'ridan-to'g'ri benzin, neft kondensati, reformator yorug'lik uchlari (to'ldirilgan nafta), reformator raffinati, piroliz benzini va olefin-boy suyultirilgan gaz (LPG) kiradi.
When using olefin-rich LPG (olefin content >50% xom ashyo sifatida, suyuq mahsulotdagi aromatik tarkib 100% ga yaqinlashadi, aromatik ekstraktsiyaga bo'lgan ehtiyojni yo'q qiladi; bir martalik{2}}o'tish aromatik rentabelligi 48,2% dan, BTX rentabelligi esa 42,2% dan oshadi. Katalizator 20 kundan ortiq yoki unga teng-bir martalik ish siklini va 3,0 yildan ortiq yoki undan ortiq umumiy xizmat muddatini taklif qiladi.
Naftani xom ashyo sifatida ishlatganda, bir martalik aromatik hosildorlik-35,0% dan, BTX hosildorligi esa 32,0% dan oshadi; katalizator 20–30 kunlik bir martalik ish siklini- va 3,0 yildan ortiq yoki undan ortiq umumiy xizmat muddatini taklif qiladi.
Ishlab chiqarilgan yoqilg'i gazi vodorodga boy bo'lib, uni qayta tiklash va vodorod manbai sifatida ishlatish mumkin.
Texnik xususiyatlari
① Nisbatan past aromatizatsiya reaktsiyasi harorati
Ilg'or katalizatorlarni shakllantirish va modifikatsiyalash texnologiyalari reaksiyani nisbatan past haroratlarda davom ettirish imkonini beradi. Aromatik ishlab chiqarish dasturlarida reaktsiya harorati raqobatdosh texnologiyalardan 30-50 daraja past bo'lib, energiya sarfini sezilarli darajada kamaytiradi. Pastroq reaksiya harorati, shuningdek, uskunaning mustahkamligi talablarini kamaytiradi va quruq gazning past chiqishiga olib keladi.
② Noyob issiqlik reaktsiyasi-qo'shimchasi texnologiyasi
Naftani aromatizatsiyasi-ayniqsa, alkanlarga boy{1}}xomashyo-yuqori endotermik jarayondir. Noyob issiqlik qoʻshimchasi-texnologiyasidan foydalanish oraliq isitish pechlariga boʻlgan ehtiyojni yoʻqotadi va shu bilan kapital qoʻyilmalar va birlik energiya sarfini kamaytiradi.
Oktan sonini oshirish uchun aromatizatsiya katalizatori
Aromatizatsiya yuqori haroratli dehidrogenatsiya, siklizatsiya va vodorodni o'tkazishni-o'z ichiga oladi; u asosan vodorod qo'shilmaganda amalga oshiriladi va ish harorati izomerizatsiyaga qaraganda ancha yuqori. ZSM-5 (MFI) asosiy tayanch bo'lib, o'zgartiruvchi metallga qarab to'rtta asosiy turga bo'lingan:
Faol komponent: Zn (1-3 og'irlik%); Kislotalikni sozlash va koks hosil bo'lishini bostirish uchun P yoki noyob tuproq elementlari qo'shilishi mumkin.
Reaktsiya shartlari: 500–550 daraja, atmosfera bosimi 0,3 MPa gacha, WHSV 0,4–1,2 h⁻¹.
Mexanizm: Zn markazlari dehidrogenatsiyani osonlashtiradi, zeolit kislotasi joylari siklizatsiyani katalizlaydi; vodorodni uzatish dominant yo'l bo'lib, oz miqdorda H₂ hosil qiladi.
Tegishli xom ashyo: C4 suyultirilgan gaz, C5, yorilgan C5, engil nafta.
Tijorat darajalari: NKC-5, DLP seriyali, LHA turi.
Xususiyatlari: arzon narxlardagi, yaxshi BTX selektivligi; tez koks hosil bo'lishi tez-tez regeneratsiyani talab qiladi, buning natijasida olefinli xom ashyolardan foydalanishda bir martalik{0}}o'tish muddati juda qisqa bo'ladi.
Faol komponent: Ga (0,5-2 og'irlik%)
Reaktsiya shartlari: 520–580 daraja, atmosfera bosimi
Mexanizm: Ga kuchli dehidrogenatsiya qobiliyatiga ega; to'g'ridan-to'g'ri dehidrogenatsiya yo'li orqali boradi va ko'proq vodorod beradi.
Jarayonlar: BP-UOP Cyclar; mahalliy M2 hosil qilish
Xususiyatlari: Zn-asosidagi katalizatorlarga nisbatan yuqori aromatik hosildorlik; kamroq quruq gaz ishlab chiqarish; yuqori narx; oltingugurtga nisbatan yuqori sezuvchanlik.
Pt/Cl-Al₂O₃ (Katalitik reformatsiya; vodorodga-boy atmosfera)
Shartlar: 480–530 daraja, 0,8–2,0 MPa; vodorodga boy-atmosferada ishlaydi.
Xom ashyo: C6+ nafta; yuqori-oktanli benzin + BTX ishlab chiqaradi; kokslash uchun yaxshi qarshilik, lekin xlorni to'ldirishni talab qiladi va korroziya xavfini keltirib chiqaradi.
Pt/KL zeolit: xlor{0}}bo'sh reformatsiya; n-geksan aromatizatsiyasi uchun mos; oltingugurtga juda sezgir; yirik sanoat miqyosida kamdan-kam qo'llaniladi.
⚠ Eslatma: Katalitik reforming ≠ engil uglevodorod aromatizatsiyasi. Reforming vodorodga-boy atmosferada ishlaydi, yuqorida tilga olingan Zn/Ga-ZSM-5 tizimlari esa-vodorodga-boy bo'lmagan aromatizatsiya jarayonlari hisoblanadi; ikkala tizimni bir-birining oʻrnida ishlatib boʻlmaydi. 4. Boshqa modifikatsiya tizimlari (Mo, Ag, nodir yer kompozitlari)
Mo/HZSM-5: Methane aromatization, >700 daraja; faqat metan uchun mos, LPG/C5 uchun emas.
Ag/ZSM-5: Yengil dehidrogenatsiya, o'rtacha BTX selektivligi; cheklangan sanoat qo'llanilishi.
Noyob-yer + fosfor-modifikatsiyalangan Zn-ZSM-5: mustaqil katalizator emas, balki promotor/qo‘shimcha; koks hosil bo'lishini sekinlashtirish va bir martalik ishlash muddatini uzaytirish uchun ishlatiladi (masalan, DLP-1 nano-ZSM-5).
Tez tanlash qo'llanma
LPG, C4/C5 xom ashyolari; cheklangan byudjet; atmosfera bosimi, vodorod bo'lmagan atmosfera → Zn/ZSM-5 (NKC-5, DLP)
Yuqori aromatik mahsulotlar va vodorod-qo'shma ishlab chiqarishni izlash; etarli xom ashyoni oldindan tozalash mavjud → Ga/ZSM-5 (Cyclar)
C6+ nafta xom ashyosi; vodorod-qobiliyatli birlik; maqsadli mahsulot yuqori-oktanli benzin → Pt-xlorli alumina reforming katalizatori
Methane feedstock → Mo/ZSM-5 (high temperature, >700 daraja)
Engil uglevodorod aromatizatsiyasi orqali benzin ishlab chiqarish uchun katalizator
Yengil uglevodorodlardan-masalan, neftni qayta ishlash zavodi quruq gazi,-eterifikatsiyadan keyingi C4 fraksiyalari, to‘g‘ridan-to‘g‘ri{3}}nafta, neft kondensati yoki koks benzini-xomashyo sifatida foydalangan holda, bu jarayonda yuqori-oktanli gazlar, shu jumladan, benzinni aralashtirish, kraxmallash yoki kraxmallash orqali xususiy katalizatorlar qo‘llaniladi. va dehidrogenatsiya. Olingan yangilangan benzin past olefin va oltingugurt miqdori va yuqori oktan darajasi bilan ajralib turadi, bu esa 92 va 95-sinf standartlariga javob beradigan avtomobil benzinini ishlab chiqarish uchun mukammal toza aralashtirish komponentiga aylanadi.
Texnik xususiyatlari
Bu jarayonda keng assortimentdagi xom ashyolardan foydalaniladi va yuqori{0}}sifatli benzin ishlab chiqariladi, mahsulot sxemalari bozordagi o‘zgarishlar asosida moslashuvchan tarzda sozlanishi mumkin. Yoqilg'i gazi vodorodga boy bo'lib, uni qayta tiklash va vodorod manbai sifatida ishlatish mumkin. Sanoat birligi oddiy oqim sxemasi va past investitsiya xarajatlari, shuningdek, past operatsion xarajatlar va energiya sarfiga ega.
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; va katalizatorning bir martalik -ishlash sikli 45 kundan ortiq yoki unga teng.
Kam aromatik potentsialga ega naftadan (masalan, reformat raffinat, engil{0}}oxirgi nafta yoki ko'mirga asoslangan nafta-) foydalanilganda: benzin oktan soni (RON) 85–92; quruq gazning chiqishi 2-4% ni tashkil qiladi; katalizator kuchli moslashuvchanlikni namoyish etadi (mahsulot oltingugurtini kamaytiradi<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.
Shunga o'xshash texnologiyalar bilan taqqoslaganda:
① Katalizator ajoyib faollik va aromatik selektivlikni namoyish etadi.
② Katalizator kokslanishga kuchli qarshilikka ega, bu esa quruq gazning past chiqishiga olib keladi.
③ Bu bosim ostida ishlash jarayonidan foydalanishda kashshof hisoblanadi:
---Ko‘p gazli kompressorga ehtiyojni yo‘q qiladi, bu esa uskuna va birliklarni ishlatish xarajatlarini kamaytiradi.④ Optimallashtirilgan katalizatorni qayta tiklash texnologiyasi
---Regeneratsiya gazining katalizatorga nisbati (aylanma gaz hajmining katalizatorga nisbati) 20–30% ga kamayadi; regeneratsiya bo'limi yuqori regeneratsiya samaradorligiga erishish bilan birga kamroq investitsiyalar va operatsion xarajatlarni talab qiladi.
Olefin{0}}Katalizator ishlab chiqarish
So'nggi yillarda ishlab chiqilgan engil uglevodorodlarni katalitik kreking orqali olefinlarni ishlab chiqarish texnologiyasi bug 'krekingi va suyuqlik katalitik kreking (FCC) afzalliklarini birlashtiradi. Bu neft-kimyo zavodlarida energiya tejash va iste'molni kamaytirish, shuningdek, engil olefinlarga bo'lgan talabni qondirish uchun juda muhim bo'lgan yangi texnologik yo'nalishni ochadi. Olefin{2}}boy C4–C8 yengil uglevodorodlar, toʻgʻri{5}}nafta yoki koʻmirga asoslangan nafta kabi xom ashyolardan foydalangan holda texnologiya yengil uglevodorod komponentlarini tanlab etilen, propilen va yuqori-oksinli oktanolga aylantirish uchun xususiy katalizatordan foydalanadi.
Texnik xususiyatlari
An'anaviy bug 'krekingi bilan solishtirganda, bu katalitik kreking texnologiyasi past haroratlarda ishlaydi, kamroq energiya sarflaydi, kengroq xom ashyolardan foydalanadi va mahsulotni moslashuvchan taqsimlash imkonini beradi. FCC{1}}asosidagi olefin ishlab chiqarish texnologiyalari bilan solishtirganda, u yorilish chuqurligi va etilen va propilenning yuqori hosildorligiga erishadi. Bundan tashqari, jarayon oqimi oddiy va talab qilinadigan investitsiyalar kam.
C4 suyultirilgan gazdan (buten miqdori 60% dan ortiq yoki unga teng) xom ashyo sifatida foydalanilganda, etilen va propilenning birgalikdagi unumi 40% dan oshadi, benzin esa taxminan 15-20% ni tashkil qiladi.