Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

1 Szénhidrogén technológia és katalízis Dekompozíciós katalizátorok, folyamatok és műveletek avagy molekulák újratervezése Kovács András, +36302114101,

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "1 Szénhidrogén technológia és katalízis Dekompozíciós katalizátorok, folyamatok és műveletek avagy molekulák újratervezése Kovács András, +36302114101,"— Előadás másolata:

1 1 Szénhidrogén technológia és katalízis Dekompozíciós katalizátorok, folyamatok és műveletek avagy molekulák újratervezése Kovács András, , FII, 2. em

2 EU finomítói szerkezet, 2010 nincs olyan termékcsalád, amelyben ne lenne dekompozíciós komponens 2

3 Dekompozíciós folyamatok: krakkolás, hidrokrakkolás Hidrogénezés: katalitikus heteroatommentesítés Katalitikus krakk: szénhidrogének eltörése carbénium ion intermedier képződésével (FCC: fluid katalitikus krakk) Hidrokrakk: szénhidrogének eltörése carbénium ion intermedier képződésével erőteljes hidrogénező reakciókkal kísérve Katalitikus viaszmentesítés: rövid egyenes szénláncú alkán láncok krakkolása, erőteljes hidrogénező reakciókkal kísérve Katalitikus parciális oxidáció: járműbe szerelt üzemanyag reformáló- üzemanyagcellához Katalitikus pirolízis: FCC alkalmazása biomassza anyagokhoz, katalitikus oxigénmentesítés Katalitikus kokszolás o-

4 De, petrolkémia: o-X parciális oxidáció, 4 oX: orto-xilol, o-TO: orto-toloulaldehide, PH: ftalid, PA:ftálsavanhidrid, Kat: V 2 O 5 /TiO 2, 0.044kg oX/Nm 3 lev, lev: 4 Nm 3, o C,l.2.6mx2.5cm (1.3 l) reaktorban

5 De, 2: Miért üzemanyagcella, miért hidrogén? 5 Cohn-ra hivatkozva a hidrogén üzemanyagba adagolás előnyei: (evidensek): 1.Jobb oktánszám 2.Nagyobb motorteljesítmény 3.Kisebb, de hatékonyabb motorok 4.Ultratiszta égés 5.A motor hatásfoka akár 30%-kal is javítható

6 Katalitikus krakkolás 6 Katalizátor mérgezési szám 1000(Fe+4V+Cu+14Ni) Friss: 75 Egyensúlyi: 150 Mérgezett:

7 Paraffin, naftén  olefin, könnyű paraffin Olefinek a legreakcióképesebbek, ezen belül is az i-olefinek. Mindkét irányba! A poláros anyagok praktikusan teljesen elbomlanak A mono-aromások gyűrűig bomlanak A többgyűrűsök többgyűrűig bomlanak 7

8 FCC alapanyag előkezelés 8 Sötétolaj-desztilláció

9 9 SARA

10 10

11 Alapanyag és alapanyag előkészítés 11 Photoshop? Gépelés? De korrekt következtetés!

12 12

13 13 Miért szorulnak ki a termikus eljárások (kokszolás/viszkozitástörés)

14 14

15 15 LPG Naphtha Gasoline Jet Base oil Chem.o.p. Fuel oil Bitumen Others Benzin: +1.6% K.benzin: +1.6% gázolaj: +5% fűtőolaj: -13.6% Koksz+3.4%

16 16

17 17

18 Veba (Bergius-Pier technológia nehéz maradékolajok és szén átalakítására könnyű olajokká). 200 bar nyomás! 18

19 19

20 Katalitikus krakkolás technikái Álló ágyas: elavult, ma már nincs Houdry: zeolitok alkalmas karbénium ionképző, a ráégett koksz leégetésével regenerálható katalizátorok. Több párhuzamos reaktor Mozgó ágyas (Thermofor, 50-es évek) : egymásra helyezett reaktor, regenrátor, a leégetett katalizátort felliftezték, elavult, a benzin hozamot 15%-kal javította. ma már nincs Fluid ágyas 20

21 Katalitikus krakk fluid ágyban 21

22 22 T: o C, P: 1-3 bar,  :10 s, C:O:4-7:1 Gázok: 15-20% Benzin:20-50% Gázolaj: 10-40%

23 Csökkentett koksz, jobbított hozam, kvázi nagyobb kat:aa 23

24 24

25 Technológiai paraméterek 25

26 Technológiai paraméterek 26

27 Jellemzők, zeolit fejlesztés 27 Dízelesítés: Jobb szerkezetú katalizátor Gázolaj forráspontú anyagok háztartása Hatékonyabb hidrogénező technológiák Szintetikus dízel komponens

28 Szempontok benzin Nagyobb Si/Al, kisebb cellaméret Kevesebb Na Kevesebb ritkaföldfém Mátrix hatás Oktánszámjavító ZSM5 Nagyobb riser hőmérséklet Kisebb előmelegítés Nagyobb aromástartalom Alapanyag forrpont beállítás 28

29 Szempontok gázolaj (go.) Dízelesítés, 2020 után az USA-ban is benzin, go. Ésszerű párlatgazdálkodás, nem krakkoljuk, ami go. komponens, precíz desztilláció, LCO hidorgénezési kapacitások növelése Katalizátorfejlesztés Szintetikus technológiák beillesztése Technológiai paraméterek, hőháztartás (koksz) 29

30 30 Mikro/mezo/makro pórusok eloszlásának változtatásával: Mikropórus dominancia: nagymolekula nem fér be, termék adszorbeálódik: új mezopórus szerkezet (Rivet)

31 Készítsünk katalizátort Keverjünk össze nátrium-szilikátot, nátrium-aluminátot és NaOH-ot, kristályosítsuk Mossuk, szűrjük, szárítjuk Cseréljük le a többségben jelen lévő Na-iont Adjunk hozzá vázanyagot Szárítsuk kalcináljuk 31

32 32

33 Maradékfeldolgozás, Uniflex (UOP) (Canmet) 33

34 34

35 35 hydrodewaxing

36 36

37 Iso-dewaxing 37

38 HDS/HDW ( 1972, BP, Mobil ) 38

39 HDI ( Chevron, 1993 ) 39

40 Termékek : jó hidegtulajdonságú gázolaj + benzin(nP:21,4%,iP:24,2, cP:6.9%, O:43.2%,Ar:2.8%) 40 Dermedésoint, o C Reaktor t, o C  dp:-45 o C

41 katalizátor Si-Al zeolit (Si: 4 vegyérték, Al: 3vegyérték, kell egy kation): M X/n [(Al 2 O 3 ) x (SiO 2 ) y ]wH 2 O Elvileg egyszerű: vízüveg+oldott alumínium, gélesítés, kristályosítás ( óra), szűrés, mosás, szárítás, ioncsere, kalcinálás, formázás, stb Bronsted proton donor, Lewis: proton acceptor 41

42 42

43 43 katalitikus reformálás Cél: ON Desztillációs benzin: RON:40-60, Ar%:10-15 Reformált benzin: RON:90-100, Ar%: 65-75

44 44reakciók-katalizátorok Alapkatalizátor: hidrogénező-dehidrogénező katalizátor (Pt)(többfémes: Pt+Rh, Pt+Sn/Ge/Pb,…)+izomerizáló-hidrokrakkoló savas aluminát hordozó (módosítva ZSM5, stb) Alapreakciók: DEHIDROGÉNEZÉS: (alkil-)ciklohexán (alkil-)benzollá GYŰRŰZŰRÓDÁS: Alkánok (alkil-)ciklohexánná, ennek dehidrogénezése (alkil-)benzollá (dehidrociklizálás) IZOMERIZÁLÁS: Alkánok i-alkánná, alkil-ciklopentánok, alkil- ciklohexánná, dehidrogénezése (alkil-)benzollá (dehidroizomerizálás) HIDROKRAKKOLÁS: alkánok, izoalkánok, alkil-ciklopentánok, alkil- ciklohexánok, alkil-benzolok dealkilálása, könnyű gázok leválása, KOKSZKÉPZŐDÉS EREDMÉNY: aromásokban, i-alkánok, hidrogén KATALIZÁTOR JELLEMZÉS: AKTIVITÁS - (  f(t), SZELEKTIVITÁS –  x iC5, STABILITÁS,

45 45 Reakciómechanizmus kétfémes modell :molekulák több aktív centrumra adszorbeálüdnak egyidőben, kialakul feszültség a kötésekben, csökken az átalakuláshoz szükséges energia mértéke A Pt: hidrogénez- dehidrogénez (, A savas centrumon keletkező karbénium ion hidrokrakkol és itomerizál

46 46 Pt:RhRh/Sn.. Pt:Al 2 O 3 Al 2 O 3 (+)

47 Technológia, reakciók 47 Meghatározó: Endoterm jelleg (hidrokrakk, gyűrű- Nyitá,sdezalkilálás, stb. exoterm) Koksz-Pt Kiegyenlítés: promotorok Pt: H+H+ H+H+ Pt/H +

48 48

49 49

50 50 1 bar5 bar10 bar25 bar 0 1 cC 6 konverzió 300 o C 520 o C H 2 /CH Kedvező: kis nyomás: konverzió, nagy nyomás: koksz visszaszorítás Kedvező: meleg: konverzió, hidegebb: katalizátor stabilitás Kedvező: kis hidrogén felesleg: konverzió, nagy felesleg: koksz visszaszorítás Kedvező/kedvezőtlen : Pt/Al 2 O 3 arány

51 T: o C P: 4-25 bar (bifunkciós kat csökkentette) LHSV: 1-6 1/h H 2 :CH: o C, 35bar

52 52 Kénmentesítő: T:315 o C, p:35 bar Olefintelítő: T:213 o C, p:4 bar T:518 o C, p:7-8 bar T:220 o C, p:10 bar

53 izomerizálás

54 54 Kétrdések? Hozzászólások? Megjegyzések?


Letölteni ppt "1 Szénhidrogén technológia és katalízis Dekompozíciós katalizátorok, folyamatok és műveletek avagy molekulák újratervezése Kovács András, +36302114101,"

Hasonló előadás


Google Hirdetések