Catalaíoch chun Líon Ochtan a Mhéadú in Aonaid Isiméiriúcháin
Aonad Ina bhfuil Hidrigin
Trí chóras próisis príomhshrutha, paraiméadair teochta, agus roghnú catalaíoch
✅ Catalaíoch: alúmana clóirínithe le tacaíocht platanam (cineál clóiríd alúmanaim)
Teocht imoibrithe: 120 ~ 175 céim (inlet imoibreora), ardú teocht leaba 10-25 céim
Brú: 2.8–3.8 MPa; treoluas spáis leachtach in aghaidh na huaire LHSV=1.0–3.0 h⁻¹; cóimheas molar hidreacarbóin 0.1–0.5
Riachtanais amhábhar: díhiodráitiú dian, dí-sulfurization, agus dínitriú; nimheoidh uisce/sulfair suíomhanna clóirín aigéadacha go buan; tá gá le forlíonadh clóirín leanúnach le linn oibriú
Infheidhme: C₅/C₆ nafta éadrom, sprioc RON ard (pas amháin RON≈82-84, timthriall suas go dtí 87-93)
Gnéithe: Gníomhaíocht is airde, ráta comhshó cothromaithe is fearr; an-chreimneach, atá feistithe le córas glantacháin alcaile, oibriú agus cothabháil casta
✅Catalaíoch: Pt{0}}criathar móilíneach aigéadach luchtaithe (cineál zeolite, clóirín-saor in aisce)
Teocht imoibrithe: 240-280 céim
Brú: 2.0–3.2 MPa; LHSV=0.5–2.5 h⁻¹; cóimheas hidrigin le hidreacarbóin 0.1–1.0
Caoinfhulaingt amhábhar níos airde: tá íogaireacht sulfair agus uisce i bhfad níos ísle ná an catalaíoch alúmanaim clóirín, ní gá clóirín a fhorlíonadh
Infheidhme: C₅/C₆, is féidir é a úsáid freisin le haghaidh isiméiriú C₄butane; tá an gléas níos simplí, tá cobhsaíocht mhaith aige, agus is furasta é a athghiniúint
Míbhuntáistí: teocht ard, cothromaíocht theoranta, tá an ráta comhshó pas singil níos ísle ná an próiseas clóiríd alúmanaim íseal teochta, go ginearálta feistithe le codánúchán táirge + lúb cúrsaíochta n-alcáin neamhthiontaithe
✅Catalaíoch: criathar móilíneach speisialta/córas clóiríd alúmanaim
Teocht imoibrithe: 160-210 céim
Brú: 1.5-2.0 MPa; cóimheas hidrigin le hidreacarbóin 0.07–0.15
Is é an ráta comhshó pas aonair ná 50%–55%, agus ní mór túr deisobútan a shuiteáil chun n-bútán neamh-imoibrithe a scaipeadh ar ais chuig an imoibreoir.
Hidrigin-Aonad Saor
Ceithre chatagóir mhóra-chatalaíoch isiméirithe saor in aisce hidrigine
Trasmhiotal-ZSM aigéadach modhnaithe-5 zeolite (Zn-ZSM-5, Ga-ZSM-5, Ni-ZSM-5)
Tacaíocht: ZSM-5 (zeolite MFI); Comhpháirteanna gníomhacha: Zn, Ga, Ni (miotail neamh-platanam)
Coinníollacha oibriúcháin: 340-460 céim , 0-1.2 MPa; a mheaitseáil go foirfe le riachtanais phróiseas an chustaiméara
Saintréithe imoibrithe: Isiméiriú comhuaineach, cumhraithe, agus scoilteadh éadrom; méaduithe ar líon ochtáin gásailín; táirgeann própán agus bútán (gás tirim); toradh leachtach 82-90%; ní bhíonn i gceist le hathghiniúint ach N₂ agus aer le haghaidh dó cóic-a mhúchadh (ní gá laghdú hidrigine)
Gráid choibhéiseacha Rúisise: KT-10, KT-17, KT-18 (Zn-Ce-ZSM-Al₂O₃); uasghrádú nafta saor ó hidrigin; sroicheann uimhir ochtáin gásailín 85-87 ag 400 céim
mordenite mionathraithe (MOR) (Ni-MOR, Fe-MOR; Pt-saor in aisce)
Tacaíocht: Mordenite (MOR); comhpháirteanna gníomhacha: Ni/Fe (platanam-saor in aisce)
Raon teochta: 320-420 céim; brú: 0.3-1.0 MPa
Tréithe: Tá roghnaíocht isiméiriúcháin níos fearr ná ZSM-5; gníomhaíocht chumhraithe íseal; seans maith go cóic ag teochtaí arda; tiontú measartha n-alcáin; athghiniúint trí chailcíniú aeir (dó cóic) amháin; níl gá le hidrigin
Sár-aigéid soladacha (platanam-saor in aisce): SO₄²⁻/ZrO₂, SO₄²⁻/TiO₂-Al₂O₃
Tacaíocht: Zirconia / Titania-ocsaíd ilchodach alúmana; gan luchtú Pt
Teocht: 300-400 céim; brú: atmaisféir go 1 MPa
Saintréithe: Neart aigéad an-ard; gníomhaíocht isomerization maith; míbhuntáistí: grúpaí sulfáit seans maith go láisteadh ag teochtaí arda; cobhsaíocht uisce lag; cóic tapa; athghiniúint trí chailcíniú aeir amháin; laghdú hidrigine toirmiscthe go dian
10-cruth fáinne-rilleog mhóilíneach roghnach (Ni-SAPO-11, Ni-ZSM-22; saor ó platanam)
Tacaíocht: SAPO-11 / ZSM-22; comhpháirt ghníomhach: Ni (gan Pt)
Teocht: 330-430 céim; brú: 0.4-1.0 MPa
Tréithe: Cruth-isiméiriú roghnach; ard-roghnaíocht d'alcáin ilchrainseacha; míbhuntáistí: comhshó réasúnta íseal; foirmiú gáis suntasach de bharr scoilteadh; ráta cóic ard; athghiniúint trí chailcíniú aeir amháin; níl aon chéim hidrigine i gceist.
Réimse na Scagtha Peitriliam
Isiméiriú n-bhútán go hiseabútán
Úsáidtear catalaíoch bunaithe ar platanam (cosúil leis an gcóras Pt/Al₂O₃{-Cl) chun n-bútán a thiontú go isobhútán, bunábhar ríthábhachtach chun comhpháirteanna gásailín ard-ochtáin a tháirgeadh (m.sh., tert meitile-éitear búitile, MTBE). In aonaid thionsclaíocha, déantar hidrea-isiméiriú ar stoic chothaithe mheasctha C4, rud a chuireann ar chumas cumas táirgthe 1-bhútéin scála na gcéadta tonna in aghaidh an lae a bhaint amach.
Isiméiriú alcáin C5–C6
Úsáidtear catalaíoch soladach sáraigéadacha (amhail RISO-C nó Pt/SO₄²⁻-ZrO₂-Al₂O₃) chun alcáin dhíreacha slabhra a thiontú ina isiméirí brainseach. Mar shampla, tar éis isomerization nafta solais (ó athchóiriú catalaíoch), sroicheann rátaí isiméirithe C5 agus C6 70% agus 85% faoi seach, ag ardú Uimhir Ochtan Taighde an táirge gásailín (RON) go dtí os cionn 85 agus ag barrfheabhsú cáilíocht breosla go suntasach.
Chatalaíoch cumhraithe
I gcomparáid leis an teicneolaíocht athchóirithe, níl an próiseas seo teoranta ag ábhar aramatach féideartha an stoic chothaithe; go ginearálta ní éilíonn sé aon réamhchodán nó scagadh ar an amhábhar agus cuireann sé raon leathan infheidhmeachta ar fáil. I measc na stoc cothaithe atá oiriúnach do tháirgeadh aramatach tríd an bpróiseas seo tá gásailín cóic, gásailín díreach reatha, comhdhlúthán ola-raoin, foircinn solais leasaithe (nafta ar a bharr), raifínáit leasaithe, gásailín pirealaithe, agus gás peitriliam leachtaithe saibhir olaifín (LPG).
When using olefin-rich LPG (olefin content >50%) mar stoc cothaithe, tá an t-ábhar aramatacha sa táirge leachtach druidim 100%, rud a chuir deireadh leis an ngá atá le eastóscadh aramatach; sáraíonn an táirgeacht aramatach pas aonair 48.2%, agus sáraíonn an toradh BTX 42.2%. Tairgeann an catalaíoch timthriall oibríochta pas amháin ar mó é ná 20 lá nó arb ionann é agus 20 lá agus saolré seirbhíse iomlán ar mó é ná nó cothrom le 3.0 bliain.
Agus nafta á úsáid mar stoc cothaithe, sáraíonn an táirgeacht aramatach pas aonair 35.0%, agus sáraíonn an táirgeacht BTX 32.0%; tairgeann an catalaíoch timthriall oibríochta pas amháin de 20-30 lá agus saol seirbhíse iomlán de Níos mó ná nó cothrom le 3.0 bliain.
Tá an gás breosla ginte saibhir i hidrigin, ar féidir é a aisghabháil agus a úsáid mar fhoinse hidrigine.
Gnéithe Teicniúla
① Teocht imoibrithe cumhraithe sách íseal
Cuireann ardteicneolaíochtaí múnlaithe agus modhnuithe catalaíoch ar chumas an imoibrithe dul ar aghaidh ag teochtaí réasúnta íseal. In iarratais táirgeachta aramatacha, tá an teocht imoibrithe 30 céim -50 céim níos ísle ná sin na dteicneolaíochtaí iomaíocha, ag laghdú go mór tomhaltas fuinnimh. Laghdaíonn teochtaí imoibrithe níos ísle freisin riachtanais neart trealaimh agus bíonn toradh gáis níos ísle tirim mar thoradh air.
② Teicneolaíocht uathúil forlíonta teasa imoibriúcháin
Is próiseas an-initeirmeach é cumhránú nafta-go háirithe le stoic chothaithe saibhre alcán-. Cuireann úsáid na teicneolaíochta uathúla forlíonta teasa deireadh leis an ngá atá le foirnéisí téimh idirmheánacha, rud a laghdóidh infheistíocht chaipitil agus tomhaltas fuinnimh aonaid araon.
Catalaíoch cumhraithe le haghaidh Feabhsú Uimhir ochtáin
Is éard atá i gceist le cumhrú-díhidriginiú ardteochta, timthriallú, agus aistriú hidrigine; déantar é den chuid is mó in éagmais hidrigine breise, agus tá na teochtaí oibriúcháin i bhfad níos airde ná na teochtaí isiméirithe. Is é ZSM-5 (MFI) an tacaíocht is mó, arna chatagóiriú i gceithre phríomhchineál bunaithe ar an miotal modhnú:
Comhpháirt ghníomhach: Zn (1–3 wt%); Féadfar P nó eilimintí tearc-chré a chur leis chun aigéadacht a choigeartú agus foirmiú cóc a shochtadh.
Coinníollacha imoibrithe: 500-550 céim, brú an atmaisféir go 0.3 MPa, WHSV 0.4-1.2 h⁻¹.
Meicníocht: Éascaíonn ionaid Zn dí-hidriginiú, agus déanann láithreáin aigéid zeóilít ciorgadh a chatalú; Is é an t-aistriú hidrigine an cosán ceannasach, rud a thugann méideanna beaga H₂.
Stoic chothaithe oiriúnacha: C4 gás leachtaithe, C5, C5 scáinte, nafta éadrom.
Gráid tráchtála: NKC-5, sraith DLP, cineál LHA.
Saintréithe: Costas íseal, roghnaíocht mhaith BTX; Éilíonn foirmiú tapa cóc athghiniúint go minic, rud a fhágann go mbíonn saolré pas amháin an-ghearr nuair a bhíonn stoic chothaithe olaifíneacha á n-úsáid.
Comhpháirt ghníomhach: Ga (0.5–2 wt%)
Coinníollacha imoibrithe: 520-580 céim , brú an atmaisféir
Meicníocht: Tá cumas dí-hidriginithe níos láidre ag Ga; fáltais trí chonair dhíreach díhidriginithe, rud a thugann níos mó hidrigine.
Próisis: BP{0}}UOP Cyclar; baile-fhoirmiú M2
Tréithe: Táirgeacht aramatach níos airde i gcomparáid le catalaíochí Zn; táirgeadh gáis tirim níos ísle; costas níos airde; íogaireacht níos mó do sulfair.
Pt/Cl-Al₂O₃ (Leasú catalaíoch; atmaisféar saibhir hidrigine)
Coinníollacha: 480–530 céim , 0.8–2.0 MPa; oibrítear in atmaisféar saibhir hidrigine.
Bunábhar: C6+ nafta; táirgeann -gásailín ard-ochtáin + BTX; friotaíocht maith le cóic, ach tá gá le hathlíonadh clóirín agus cruthaíonn sé rioscaí creimthe.
Pt/KL zeolite: Clóirín-athchóiriú saor; oiriúnach le haghaidh cumhraithe n-heacsán; thar a bheith íogair do shulfar; is annamh a úsáidtear ar scála mór tionsclaíoch.
⚠ Nóta: Athchóiriú catalaíoch ≠ cumhraithe hidreacarbóin éadrom. Feidhmíonn athchóiriú in atmaisféar saibhir hidrigine, ach is próisis chumhraithe neamh-saibhir hidrigine iad na córais Zn/Ga{-ZSM-5 atá luaite thuas; ní féidir an dá chóras a úsáid go hidirmhalartaithe. 4. Córais modhnuithe eile (Mo, Ag, comhchodanna tearc-dhomhain)
Mo/HZSM-5: Methane aromatization, >700 céim; oiriúnach do mheatán amháin, ní do LPG/C5.
Ag/ZSM-5: Díhidriginiú éadrom, roghnaíocht mheasartha BTX; iarratas tionsclaíoch teoranta.
Neamhchoitianta{0}}domhain + fosfar-Zn-ZSM-5: Tionscnóir/breiseán seachas catalaíoch neamhspleách; a úsáidtear chun foirmiú cóc a mhoilliú agus chun fad reatha amháin a leathnú (eg, DLP-1 nana-ZSM-5).
Treoir roghnúcháin tapaidh
LPG, stoic chothaithe C4/C5; buiséad teoranta; brú an atmaisféir, atmaisféar neamh-hidrigine → Zn/ZSM-5 (NKC-5, DLP)
Táirgeacht aramatach níos airde agus comhtháirgeadh hidrigine á lorg; réamhchóireáil leordhóthanach stoc cothaithe ar fáil → Ga/ZSM-5 (Cyclar)
C6+ stoc cothaithe nafta; aonad cumasach hidrigine; is é an sprioctháirge ard-gásailín ochtáin → Pt-chatalaíoch athchóirithe alúmana clóirínithe
Methane feedstock → Mo/ZSM-5 (high temperature, >700 céim )
Catalaíoch do Tháirgeadh Gásailín Trí Chumhránú Hidreacarbóin Éadrom
Ag baint úsáide as hidreacarbóin éadrom-cosúil le gás tirim scaglainne, codáin C4 iar-éitearaithe, nafta díreach, comhdhlúthán oilfield, nó gásailín cóic-mar stoc cothaithe, baintear úsáid as catalaíoch dílsithe leis an bpróiseas seo chun comhpháirteanna cumasc gásailín ard-ochtáin a tháirgeadh trí chéimeanna lena n-áirítear scoilteadh, dí-idriginiú agus claochlú. Tá an gásailín uasghrádaithe mar thoradh air tréithrithe ag cion íseal olaifín agus sulfair agus rátáil ard ochtáin, rud a fhágann gur comhpháirt chumasc glan den scoth é chun gásailín feithicleach a tháirgeadh a chomhlíonann caighdeáin Grád 92 agus 95.
Gnéithe Teicniúla
Úsáideann an próiseas raon leathan de stoic chothaithe agus táirgeann sé gásailín ardchaighdeáin, le scéimeanna táirgí ar féidir iad a choigeartú go solúbtha bunaithe ar athruithe sa mhargadh. Tá an gás breosla saibhir i hidrigin, ar féidir é a aisghabháil agus a úsáid mar fhoinse hidrigine. Tá scéim sreabhadh simplí agus costais infheistíochta íseal ag an aonad tionsclaíoch, chomh maith le costais oibriúcháin íseal agus tomhaltas fuinnimh.
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; agus catalaíoch timthriall reatha aonair- Níos mó ná 45 lá nó cothrom le.
Agus nafta á n-úsáid a bhfuil poitéinseal aramatach íseal aige (amhail rafánáit athfhormáideach, nafta deiridh solais, nó gual-bunaithe): is é an uimhir ochtáin gásailín (RON) ná 85–92; tá toradh gáis tirim 2-4%; léiríonn an chatalaíoch inoiriúnaitheacht láidir (laghdú sulfair táirge go<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.
I gcomparáid le teicneolaíochtaí comhchosúla:
① Léiríonn an chatalaíoch gníomhaíocht den scoth agus roghnaíocht aramatacha.
② Tá friotaíocht láidir ag an gcatalaíoch le cóic, rud a fhágann go bhfuil táirgeacht íseal gáis tirim ann.
③ Tá sé chun tosaigh in úsáid próiseas oibríochta faoi bhrú:
--- Cuireann sé deireadh leis an ngá atá le comhbhrúiteoir saibhir-gáis, rud a laghdaíonn costais trealaimh agus costais oibriúcháin aonaid. ④ Teicneolaíocht athghiniúna chatalaíoch optamaithe
--- Laghdaítear an cóimheas athghiniúna gás go catalaíoch (cóimheas toirte de ghás a scaiptear go catalaíoch) faoi 20–30%; teastaíonn infheistíocht agus costais oibriúcháin níos ísle ón gcuid athghiniúna agus ard-éifeachtúlacht athghiniúna á baint amach.
Olefin-Catalaíoch a tháirgeadh
Forbraíodh le blianta beaga anuas, comhcheanglaíonn an teicneolaíocht chun olaifíní a tháirgeadh trí scoilteadh catalaíoch hidreacarbóin solais na buntáistí a bhaineann le scoilteadh gaile agus scoilteadh catalaíoch sreabhán (FCC). Osclaíonn sé bealach próisis nua atá thar a bheith suntasach maidir le caomhnú fuinnimh agus laghdú tomhaltais i ngléasraí peitriceimiceacha, chomh maith le freastal ar an éileamh méadaitheach ar olaifíní solais. Ag baint úsáide as stoic chothaithe ar nós hidreacarbóin éadroma C4–C8 olaifín, nafta díreach a ritheann, nó nafta bunaithe ar ghual, úsáideann an teicneolaíocht catalaíoch dílseánaigh chun comhpháirteanna hidreacarbóin éadroma a thiontú go roghnach ina gcomhpháirteanna cumasc gásailín eitiléine, próipiléine agus ard-ochtáin.
Gnéithe Teicniúla
I gcomparáid le scoilteadh gaile traidisiúnta, feidhmíonn an teicneolaíocht scoilteadh catalaíoch seo ag teochtaí níos ísle, ídíonn sé níos lú fuinnimh, úsáideann raon níos leithne de stoic chothaithe, agus ceadaíonn sé dáileadh táirgí solúbtha. I gcomparáid le teicneolaíochtaí táirgthe olaifín atá bunaithe ag FCC, baintear amach doimhneacht scoilte níos mó agus táirgeacht níos airde eitiléine agus próipiléine. Ina theannta sin, tá an sreabhadh próiseas simplí, agus tá an infheistíocht riachtanach íseal.
Nuair a úsáidtear gás leachtaithe C4 (a bhfuil cion búitéin níos mó ná nó cothrom le 60%) mar stoc cothaithe, sáraíonn an táirgeacht eitiléine agus próipiléine le chéile 40%, agus tá an táirgeacht gásailín thart ar 15-20%.