การผลิตน้ำมันเบนซิน-ประเภทตัวเร่งปฏิกิริยา

ระบบกระบวนการหลัก 3 ระบบ พารามิเตอร์อุณหภูมิ และการเลือกตัวเร่งปฏิกิริยา

ไอโซเมอไรเซชันของ-บิวเทนเป็นไอโซบิวเทน

 

ตัวเร่งปฏิกิริยาที่ใช้แพลตตินัม- (เช่น ระบบ Pt/Al₂O₃-Cl) ใช้ในการแปลงn-บิวเทนให้เป็นไอโซบิวเทน ซึ่งเป็นวัตถุดิบหลักสำหรับการผลิตส่วนประกอบน้ำมันเบนซินออกเทนสูง- (เช่น เมทิลเติร์ต-บิวทิลอีเทอร์, MTBE) ในหน่วยอุตสาหกรรม วัตถุดิบตั้งต้น C4 แบบผสมผ่านกระบวนการไฮโดร-ไอโซเมอร์ไรเซชัน ซึ่งทำให้กำลังการผลิต 1-บิวทีนมีปริมาณหลายร้อยตันต่อวัน

ไอโซเมอไรเซชันของอัลเคน C5–C6

 

ตัวเร่งปฏิกิริยากรดยิ่งยวดที่เป็นของแข็ง (เช่น RISO-C หรือ Pt/SO₄²⁻-ZrO₂-Al₂O₃) ถูกนำมาใช้เพื่อแปลงอัลเคนสายตรง-ให้เป็นไอโซเมอร์ที่มีกิ่งก้าน ตัวอย่างเช่น หลังจากไอโซเมอไรเซชันของแนฟทาเบา (จากการปฏิรูปตัวเร่งปฏิกิริยา) อัตราไอโซเมอไรเซชันของ C5 และ C6 จะสูงถึง 70% และ 85% ตามลำดับ ทำให้ค่าออกเทนการวิจัย (RON) ของผลิตภัณฑ์น้ำมันเบนซินเพิ่มขึ้นสูงกว่า 85 และทำให้คุณภาพเชื้อเพลิงเหมาะสมที่สุดอย่างมีนัยสำคัญ

เมื่อเปรียบเทียบกับการปฏิรูปเทคโนโลยีแล้ว กระบวนการนี้ไม่ได้จำกัดอยู่ที่ปริมาณอะโรมาติกที่อาจเกิดขึ้นของวัตถุดิบตั้งต้น โดยทั่วไปไม่จำเป็นต้องมีการแยกส่วนหรือการขัดเกลาวัตถุดิบล่วงหน้า- และนำไปประยุกต์ใช้งานได้หลากหลาย วัตถุดิบที่เหมาะสมสำหรับการผลิตอะโรมาติกผ่านกระบวนการนี้ ได้แก่ น้ำมันเบนซินโคเกอร์ น้ำมันเบนซิน-แบบตรง คอนเดนเสทของแหล่งน้ำมัน รีฟอร์เมอร์ไลท์เอนด์ (แนฟทาราดบน) รีฟอร์มเมอร์ราฟฟิเนต น้ำมันเบนซินแบบไพโรไลซิส และโอเลฟิน-ก๊าซปิโตรเลียมเหลวเข้มข้น (LPG)

When using olefin-rich LPG (olefin content >50%) เป็นวัตถุดิบตั้งต้น ปริมาณอะโรมาติกในผลิตภัณฑ์ของเหลวจะเข้าใกล้ 100% ทำให้ไม่จำเป็นต้องสกัดอะโรมาติก ผลผลิตอะโรเมติกพาสเดี่ยว-เกิน 48.2% และผลผลิต BTX เกิน 42.2% ตัวเร่งปฏิกิริยามีรอบการทำงาน-รอบเดียวที่มากกว่าหรือเท่ากับ 20 วัน และอายุการใช้งานรวมมากกว่าหรือเท่ากับ 3.0 ปี

เมื่อใช้แนฟทาเป็นวัตถุดิบ ปริมาณผลผลิตอะโรมาติกผ่านเดี่ยว-เกิน 35.0% และผลผลิต BTX เกิน 32.0% ตัวเร่งปฏิกิริยามีรอบการทำงาน-รอบเดียวที่ 20–30 วันและอายุการใช้งานรวมมากกว่าหรือเท่ากับ 3.0 ปี

ก๊าซเชื้อเพลิงที่เกิดขึ้นนั้นอุดมไปด้วยไฮโดรเจน ซึ่งสามารถนำกลับมาใช้ใหม่และใช้เป็นแหล่งไฮโดรเจนได้

คุณสมบัติทางเทคนิค

1 อุณหภูมิปฏิกิริยาอะโรมาติเซชันค่อนข้างต่ำ

เทคโนโลยีการสร้างและดัดแปลงตัวเร่งปฏิกิริยาขั้นสูงช่วยให้ปฏิกิริยาดำเนินการได้ที่อุณหภูมิค่อนข้างต่ำ ในการใช้งานการผลิตอะโรมาติก อุณหภูมิของปฏิกิริยาจะต่ำกว่าเทคโนโลยีคู่แข่ง 30 องศา –50 องศา ซึ่งช่วยลดการใช้พลังงานได้อย่างมาก อุณหภูมิปฏิกิริยาที่ต่ำลงยังช่วยลดความต้องการด้านความแข็งแกร่งของอุปกรณ์ และส่งผลให้ผลผลิตก๊าซแห้งลดลง

2 เทคโนโลยีการเสริมความร้อนจากปฏิกิริยาเฉพาะ-

การทำให้แนฟทาอะโรมาติเซชัน-โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับอัลเคน-วัตถุดิบตั้งต้นที่มีปริมาณมาก-เป็นกระบวนการดูดความร้อนสูง การใช้เทคโนโลยีเสริมความร้อน-ที่เป็นเอกลักษณ์ช่วยลดความจำเป็นในการใช้เตาเผาความร้อนระดับกลาง ซึ่งช่วยลดทั้งการลงทุนและการใช้พลังงานต่อหน่วย

การทำให้เป็นอะโรมาติกเกี่ยวข้องกับการดีไฮโดรจีเนชันที่อุณหภูมิสูง- การหมุนเวียน และการถ่ายโอนไฮโดรเจน โดยส่วนใหญ่จะดำเนินการในกรณีที่ไม่มีการเติมไฮโดรเจน และอุณหภูมิในการทำงานจะสูงกว่าอุณหภูมิของไอโซเมอไรเซชันมาก ZSM-5 (MFI) คือส่วนรองรับที่โดดเด่น ซึ่งแบ่งออกเป็นสี่ประเภทหลักตามโลหะดัดแปลง:

การใช้ไฮโดรคาร์บอนเบา-เช่น ก๊าซแห้งในโรงกลั่น, เศษส่วนหลัง-อีเทอร์ริฟิเคชั่น C4, แนฟทาแบบตรง, คอนเดนเสทของแหล่งน้ำมัน หรือน้ำมันโคเกอร์- เป็นวัตถุดิบตั้งต้น กระบวนการนี้ใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นกรรมสิทธิ์เพื่อผลิตส่วนประกอบผสมน้ำมันเบนซินออกเทนสูงผ่านขั้นตอนต่างๆ รวมถึงการแคร็ก โอลิโกเมอไรเซชัน ไซคลิกเซชัน และดีไฮโดรจีเนชัน ผลที่ได้คือน้ำมันเบนซินที่ได้รับการอัพเกรดมีลักษณะเฉพาะคือมีปริมาณโอเลฟินและซัลเฟอร์ต่ำ และมีค่าออกเทนสูง ทำให้เป็นส่วนประกอบผสมที่สะอาดที่ดีเยี่ยมสำหรับการผลิตน้ำมันเบนซินในยานยนต์ที่ได้มาตรฐานเกรด 92 และ 95

คุณสมบัติทางเทคนิค

กระบวนการนี้ใช้วัตถุดิบตั้งต้นที่หลากหลายและให้ผลผลิตน้ำมันเบนซินคุณภาพสูง- พร้อมโครงร่างผลิตภัณฑ์ที่สามารถปรับได้อย่างยืดหยุ่นตามการเปลี่ยนแปลงของตลาด ก๊าซเชื้อเพลิงอุดมไปด้วยไฮโดรเจน ซึ่งสามารถนำกลับมาใช้ใหม่และใช้เป็นแหล่งไฮโดรเจนได้ หน่วยอุตสาหกรรมมีรูปแบบการไหลที่เรียบง่ายและมีต้นทุนการลงทุนต่ำ รวมถึงค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานและการใช้พลังงานต่ำ

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; และตัวเร่งปฏิกิริยาเดี่ยว-รอบการทำงานมากกว่าหรือเท่ากับ 45 วัน

เมื่อใช้แนฟทาที่มีศักยภาพในการเป็นอะโรมาติกต่ำ (เช่น ฟอร์ฟอร์เมตราฟฟิเนต แนฟทาเบา- หรือแนฟทาจากถ่านหิน-): เลขออกเทนของน้ำมันเบนซิน (RON) คือ 85–92; ผลผลิตก๊าซแห้งอยู่ที่ 2–4%; ตัวเร่งปฏิกิริยาแสดงให้เห็นถึงความสามารถในการปรับตัวที่แข็งแกร่ง (ลดกำมะถันของผลิตภัณฑ์ลง<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.

เปรียบเทียบกับเทคโนโลยีที่คล้ายคลึงกัน:

1 ตัวเร่งปฏิกิริยามีกิจกรรมที่ดีเยี่ยมและการคัดเลือกอะโรเมติกส์

2 ตัวเร่งปฏิกิริยามีความต้านทานต่อถ่านโค้กสูง ส่งผลให้ผลผลิตก๊าซแห้งต่ำ

3. เป็นผู้บุกเบิกการใช้กระบวนการดำเนินการที่มีแรงดัน:

---ขจัดความจำเป็นในการใช้คอมเพรสเซอร์แบบก๊าซเข้มข้น ซึ่งช่วยลดต้นทุนอุปกรณ์และค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานต่อหน่วย④ เทคโนโลยีการฟื้นฟูตัวเร่งปฏิกิริยาที่ปรับให้เหมาะสมที่สุด

---อัตราส่วนก๊าซต่อตัวเร่งปฏิกิริยาการฟื้นฟู (อัตราส่วนปริมาตรของก๊าซหมุนเวียนต่อตัวเร่งปฏิกิริยา) ลดลง 20–30%; ส่วนการฟื้นฟูต้องการการลงทุนและต้นทุนการดำเนินงานที่ต่ำกว่า ขณะเดียวกันก็บรรลุประสิทธิภาพการฟื้นฟูที่สูง

เทคโนโลยีสำหรับการผลิตโอเลฟินส์ผ่านการเร่งปฏิกิริยาแตกตัวของไฮโดรคาร์บอนเบาได้รับการพัฒนาขึ้นในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา โดยผสมผสานข้อดีของการแตกตัวด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาด้วยไอน้ำและตัวเร่งปฏิกิริยาของไหล (FCC) เข้าด้วยกัน นับเป็นการเปิดเส้นทางกระบวนการใหม่ที่สำคัญอย่างยิ่งต่อการอนุรักษ์พลังงานและการลดการบริโภคในโรงงานปิโตรเคมี ตลอดจนตอบสนองความต้องการโอเลฟินเบาที่เพิ่มขึ้น การใช้วัตถุดิบตั้งต้น เช่น โอเลฟิน-ไฮโดรคาร์บอนเบา C4–C8 ที่มีความเข้มข้นสูง, แนฟทาแบบตรง- หรือแนฟทาจากถ่านหิน- เทคโนโลยีนี้ใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นกรรมสิทธิ์ในการคัดเลือกแปลงส่วนประกอบไฮโดรคาร์บอนเบาให้เป็นเอทิลีน โพรพิลีน และส่วนประกอบผสมน้ำมันเบนซินออกเทนสูง-

คุณสมบัติทางเทคนิค

เมื่อเปรียบเทียบกับการแคร็กด้วยไอน้ำแบบดั้งเดิม เทคโนโลยีการแคร็กด้วยตัวเร่งปฏิกิริยานี้ทำงานที่อุณหภูมิต่ำกว่า ใช้พลังงานน้อยกว่า ใช้วัตถุดิบตั้งต้นที่หลากหลายกว่า และช่วยให้สามารถกระจายผลิตภัณฑ์ที่มีความยืดหยุ่น เมื่อเปรียบเทียบกับเทคโนโลยีการผลิตโอเลฟินส์ที่ใช้ FCC- พบว่ามีความลึกในการแตกร้าวมากกว่าและให้ผลผลิตเอทิลีนและโพรพิลีนสูงกว่า นอกจากนี้ ผังกระบวนการยังเรียบง่าย และต้องใช้เงินลงทุนต่ำ

เมื่อใช้ก๊าซเหลว C4 (ที่มีปริมาณบิวทีนมากกว่าหรือเท่ากับ 60%) เป็นวัตถุดิบ ผลผลิตรวมของเอทิลีนและโพรพิลีนจะเกิน 40% ในขณะที่ผลผลิตน้ำมันเบนซินจะอยู่ที่ประมาณ 15–20%