Katalysator for at øge oktantallet i isomeriseringsenheder
Hydrogen-holdig enhed
Tre almindelige processystemer, temperaturparametre og valg af katalysator
✅ Katalysator: platinunderstøttet chloreret aluminiumoxid (aluminiumchlorid type)
Reaktionstemperatur: 120~175 grader (reaktorindløb), lejetemperaturstigning 10-25 grader
Tryk: 2,8–3,8 MPa; flydende rumhastighed pr. time LHSV=1.0–3,0 h⁻¹; hydrogencarbonhydrid molforhold 0,1–0,5
Råmaterialekrav: streng dehydrering, afsvovling og denitrifikation; vand/svovl vil permanent forgifte sure klorsteder; kontinuerlig klortilskud er påkrævet under drift
Anvendelig: C₅/C₆ let naphtha, målhøj RON (én passage RON≈82–84, cyklus op til 87–93)
Funktioner: Højeste aktivitet, bedst afbalanceret konverteringsrate; stærkt ætsende, udstyret med et alkalisk rengøringssystem, kompleks drift og vedligeholdelse
✅Katalysator: Pt-fyldt sur molekylsigte (zeolittype, klor-fri)
Reaktionstemperatur: 240-280 grader
Tryk: 2,0–3,2 MPa; LHSV=0.5–2,5 h⁻¹; forhold mellem brint og kulbrinte 0,1-1,0
Højere råmaterialetolerance: følsomheden over for svovl og vand er meget lavere end for klor-aluminiumskatalysator, ingen grund til at supplere klor
Anvendelig: C5/C6, kan også anvendes til C4-butane-isomerisering; enheden er enklere, har god stabilitet og er nem at regenerere
Ulemper: høj temperatur, begrænset ligevægt, enkelt-pass konverteringsrate er lavere end lav-temperatur aluminiumchloridproces, generelt udstyret med produktfraktionering + ikke-konverteret n-alkancirkulationssløjfe
✅Katalysator: Specielt molekylsigte/aluminiumchloridsystem
Reaktionstemperatur: 160–210 grader
Tryk: 1,5–2,0 MPa; forhold mellem brint og kulbrinte 0,07–0,15
Konverteringsraten for enkelt-passage er 50 %-55 %, og der skal installeres et deisobutantårn for at cirkulere ureageret n-butan tilbage til reaktoren.
Brint-fri enhed
Fire hovedkategorier af hydrogen-fri isomeriseringskatalysatorer
Overgangsmetal-modificeret sur ZSM-5 zeolitter (Zn-ZSM-5, Ga-ZSM-5, Ni-ZSM-5)
Support: ZSM-5 (MFI zeolit); Aktive komponenter: Zn, Ga, Ni (ikke-platinmetaller)
Driftsforhold: 340–460 grader, 0–1,2 MPa; perfekt tilpasset kundens proceskrav
Reaktionskarakteristika: Samtidig isomerisering, aromatisering og mild revnedannelse; øger benzinens oktantal; producerer propan og butan (tør gas); flydende udbytte på 82-90%; regenerering involverer kun N₂ og luft til koksafbrænding-(ingen hydrogenreduktion påkrævet)
Tilsvarende russiske karakterer: KT-10, KT-17, KT-18 (Zn-Ce-ZSM-Al₂O₃); brintfri naphtha-opgradering; benzinoktantallet når 85-87 ved 400 grader
Modificeret mordenit (MOR) (Ni-MOR, Fe-MOR; Pt-fri)
Support: Mordenite (MOR); aktive komponenter: Ni/Fe (platin-fri)
Temperaturområde: 320-420 grader; tryk: 0,3–1,0 MPa
Karakteristika: Isomeriseringsselektivitet overlegen ZSM-5; lav aromatiseringsaktivitet; tilbøjelig til koksdannelse ved høje temperaturer; moderat n-alkankonvertering; kun regenerering via luftkalcinering (koksafbrænding); ingen brint påkrævet
Faste supersyrer (platin-fri): SO₄²⁻/ZrO₂, SO₄²⁻/TiO₂-Al₂O₃
Understøttelse: Zirconia / Titania-aluminiumoxid kompositoxid; ingen Pt-belastning
Temperatur: 300-400 grader ; tryk: atmosfærisk til 1 MPa
Karakteristika: Meget høj syrestyrke; god isomeriseringsaktivitet; ulemper: sulfatgrupper, der er tilbøjelige til at udvaskes ved høje temperaturer; dårlig vandstabilitet; hurtig koksning; regenerering kun via luftkalcinering; brintreduktion strengt forbudt
10-ringform-selektive molekylsigter (Ni-SAPO-11, Ni-ZSM-22; platinfri)
Support: SAPO-11 / ZSM-22; aktiv komponent: Ni (ingen Pt)
Temperatur: 330-430 grader ; tryk: 0,4–1,0 MPa
Karakteristika: Form-selektiv isomerisering; høj selektivitet for multi-forgrenede alkaner; ulemper: relativt lav konvertering; betydelig gasdannelse på grund af revnedannelse; høj forkoksningshastighed; regenerering kun via luftkalcinering; intet brinttrin involveret.
Området for olieraffinering
Isomerisering af n-butan til isobutan
Platin-baserede katalysatorer (såsom Pt/Al₂O₃-Cl-systemet) bruges til at omdanne n-butan til isobutan, et nøgleråmateriale til fremstilling af høj-oktanbenzinkomponenter (f.eks. methyl-tert-butylether, MTBE). I industrielle enheder gennemgår blandede C4-råstoffer hydro-isomerisering, hvilket gør det muligt for 1-butenproduktionskapaciteten at nå op på hundredvis af tons pr. dag.
Isomerisering af C5-C6 alkaner
Faste supersyrekatalysatorer (såsom RISO-C eller Pt/SO₄²⁻-ZrO₂-Al₂O3) anvendes til at omdanne ligekædede-alkaner til forgrenede isomerer. For eksempel, efter isomeriseringen af let naphtha (fra katalytisk reformering), når C5- og C6-isomeriseringshastighederne henholdsvis 70 % og 85 %, hvilket hæver produktets benzins forskningsoktantal (RON) til over 85 og optimerer brændstofkvaliteten markant.
Aromatiseringskatalysator
Sammenlignet med reformeringsteknologi er denne proces ikke begrænset af råvarens potentielle aromatiske indhold; det kræver generelt ingen præ-fraktionering eller raffinering af råmaterialet og tilbyder en bred vifte af anvendelighed. Råmaterialer, der er egnede til aromatisk produktion via denne proces, omfatter koksbenzin, straight-run benzin, oliefeltskondensat, reformer light-ends (toppet naphtha), reformer raffinat, pyrolysebenzin og olefin-holdig flydende petroleumsgas (LPG).
When using olefin-rich LPG (olefin content >50 %) som råmateriale nærmer det aromatiske indhold i det flydende produkt sig 100 %, hvilket eliminerer behovet for aromatisk ekstraktion; det aromatiske enkelt-udbytte overstiger 48,2 %, og BTX-udbyttet overstiger 42,2 %. Katalysatoren tilbyder en enkelt-driftscyklus på mere end eller lig med 20 dage og en samlet levetid på mere end eller lig med 3,0 år.
Når du bruger naphtha som råmateriale, overstiger enkelt-aromatiske udbytte 35,0 %, og BTX-udbyttet overstiger 32,0 %; Katalysatoren tilbyder en enkelt-driftscyklus på 20-30 dage og en samlet levetid på mere end eller lig med 3,0 år.
Den genererede brændstofgas er rig på brint, som kan genvindes og udnyttes som brintkilde.
Tekniske funktioner
① Relativ lav aromatiseringsreaktionstemperatur
Avancerede katalysatorformnings- og modifikationsteknologier gør det muligt for reaktionen at forløbe ved relativt lave temperaturer. I aromatiske produktionsapplikationer er reaktionstemperaturen 30 grader -50 grader lavere end konkurrerende teknologier, hvilket reducerer energiforbruget betydeligt. Lavere reaktionstemperaturer reducerer også kravene til udstyrsstyrke og resulterer i et lavere tørgasudbytte.
② Unik reaktionsvarme-tilskudsteknologi
Naphtha-aromatisering-især med-alkanrige råmaterialer-er en meget endoterm proces. Brugen af unik varme-supplementeringsteknologi eliminerer behovet for mellemvarmeovne og reducerer derved både kapitalinvesteringer og enhedsenergiforbrug.
Aromatiseringskatalysator for oktantalsforøgelse
Aromatisering involverer høj-temperaturdehydrogenering, ringslutning og hydrogenoverførsel; det udføres for det meste i fravær af tilsat brint, og driftstemperaturerne er langt højere end ved isomerisering. ZSM-5 (MFI) er den dominerende støtte, kategoriseret i fire hovedtyper baseret på det modificerende metal:
Aktiv komponent: Zn (1-3 vægt%); P eller sjældne jordarter kan tilsættes for at justere surhedsgraden og undertrykke koksdannelse.
Reaktionsbetingelser: 500–550 grader, atmosfærisk tryk til 0,3 MPa, WHSV 0,4–1,2 h⁻¹.
Mekanisme: Zn-centre letter dehydrogenering, mens zeolitsyresteder katalyserer ringdannelse; hydrogenoverførsel er den dominerende vej, hvilket giver små mængder H2.
Egnede råmaterialer: C4 flydende gas, C5, krakket C5, let naphtha.
Kommercielle kvaliteter: NKC-5, DLP-serien, LHA-type.
Karakteristika: Lav pris, god BTX-selektivitet; hurtig koksdannelse nødvendiggør hyppig regenerering, hvilket resulterer i en meget kort levetid for enkelt-passage ved brug af olefiniske råmaterialer.
Aktiv komponent: Ga (0,5-2 vægt-%)
Reaktionsbetingelser: 520–580 grader, atmosfærisk tryk
Mekanisme: Ga har stærkere dehydrogeneringsevne; forløber via en direkte dehydrogeneringsvej, hvilket giver mere brint.
Processer: BP-UOP Cyclar; indenlandsk M2-dannende
Karakteristika: Højere aromatudbytte sammenlignet med Zn-baserede katalysatorer; lavere tørgasproduktion; højere omkostninger; større følsomhed over for svovl.
Pt/Cl-Al₂O₃ (katalytisk reformering; hydrogen-rig atmosfære)
Betingelser: 480–530 grader, 0,8–2,0 MPa; opereret i en hydrogenrig-atmosfære.
Råmateriale: C6+ naphtha; producerer høj-oktanbenzin + BTX; god modstandsdygtighed over for koksdannelse, men kræver kloropfyldning og udgør korrosionsrisiko.
Pt/KL-zeolit: Klor-fri reformering; egnet til n-hexan-aromatisering; ekstremt følsom over for svovl; sjældent brugt i stor industriel skala.
⚠ Bemærk: Katalytisk reformering ≠ let carbonhydrid-aromatisering. Reformering fungerer i en hydrogenrig-atmosfære, hvorimod Zn/Ga-ZSM-5-systemerne nævnt ovenfor er ikke-brint-rige aromatiseringsprocesser; de to systemer kan ikke bruges i flæng. 4. Andre modifikationssystemer (Mo, Ag, sjældne jordarters kompositter)
Mo/HZSM-5: Methane aromatization, >700 grader; kun egnet til metan, ikke til LPG/C5.
Ag/ZSM-5: Mild dehydrogenering, moderat BTX-selektivitet; begrænset industriel anvendelse.
Sjælden-jord + fosfor-modificeret Zn-ZSM-5: Promoter/additiv snarere end en selvstændig katalysator; bruges til at forsinke koksdannelse og forlænge en enkelt-kørsels varighed (f.eks. DLP-1 nano-ZSM-5).
Hurtig valg guide
LPG, C4/C5 råmaterialer; begrænset budget; atmosfærisk tryk, ikke-brintatmosfære → Zn/ZSM-5 (NKC-5, DLP)
Søger højere aromatudbytte og brintsam-produktion; tilstrækkelig råmateriale-forbehandling tilgængelig → Ga/ZSM-5 (Cyclar)
C6+ naphtharåvare; hydrogen-egnet enhed; målproduktet er høj-oktanbenzin → Pt-chloreret aluminiumoxidreformeringskatalysator
Methane feedstock → Mo/ZSM-5 (high temperature, >700 grader)
Katalysator til benzinproduktion via let kulbrintearomatisering
Ved at bruge lette carbonhydrider-såsom tørgas fra raffinaderiet, efter-etherificerings C4-fraktioner, straight-runnaphtha, oliefeltskondensat eller koksbenzin-som råmateriale, anvender denne proces proprietære katalysatorer til at producere høj-oktanbenzin, herunder trinvis cracking, ocyklisering og blandingskomponenter, dehydrogenering. Den resulterende opgraderede benzin er kendetegnet ved et lavt olefin- og svovlindhold og et højt oktantal, hvilket gør det til en fremragende ren blandingskomponent til fremstilling af bilbenzin, der opfylder Grade 92 og 95 standarder.
Tekniske funktioner
Processen anvender en bred vifte af råmaterialer og giver benzin af høj-kvalitet med produktordninger, der kan justeres fleksibelt baseret på markedsændringer. Brændstofgassen er rig på brint, som kan genvindes og udnyttes som brintkilde. Industrienheden har et enkelt flow-skema og lave investeringsomkostninger samt lave driftsudgifter og energiforbrug.
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; og katalysatorenkelt-kørselscyklus Større end eller lig med 45 dage.
Når du bruger naphtha med lavt aromatisk potentiale (såsom reformateret raffinat, let-ende naphtha eller kul-baseret naphtha): benzinoktantal (RON) er 85-92; tør gasudbytte er 2-4%; katalysatoren udviser stærk tilpasningsevne (reducerer produktets svovl til<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.
Sammenlignet med lignende teknologier:
① Katalysatoren udviser fremragende aktivitet og aromatisk selektivitet.
② Katalysatoren besidder stærk modstand mod koksdannelse, hvilket resulterer i lave tørgasudbytter.
③ Det er banebrydende for brugen af en tryksat operationsproces:
---Eliminerer behovet for en kompressor med rig gas og reducerer derved udstyrsomkostninger og enhedsdriftsomkostninger.④ Optimeret katalysatorregenereringsteknologi
---Regenereringsgas-til-katalysator-forholdet (volumenforholdet mellem cirkulerende gas og katalysator) reduceres med 20-30 %; regenereringssektionen kræver lavere investerings- og driftsomkostninger, samtidig med at der opnås høj regenereringseffektivitet.
Olefin-Producerende katalysator
Teknologien til fremstilling af olefiner via katalytisk krakning af lette kulbrinter, der er udviklet i de senere år, kombinerer fordelene ved både dampkrakning og fluidkatalytisk krakning (FCC). Det åbner op for en ny procesrute, der er meget vigtig for energibesparelse og forbrugsreduktion i petrokemiske anlæg, såvel som for at imødekomme den voksende efterspørgsel efter lette olefiner. Ved at bruge råmaterialer såsom olefin-rige C4-C8 lette carbonhydrider, straight-runnaphtha eller kul-baseret naphtha, anvender teknologien en proprietær katalysator til selektivt at omdanne lette carbonhydridkomponenter til ethylen-, propylen- og høj-oktanbenzinblandingskomponenter.
Tekniske funktioner
Sammenlignet med traditionel dampkrakning fungerer denne katalytiske krakningsteknologi ved lavere temperaturer, forbruger mindre energi, udnytter en bredere vifte af råmaterialer og muliggør fleksibel produktdistribution. Sammenlignet med FCC-baserede olefinproduktionsteknologier opnår den større revnedybde og højere udbytter af ethylen og propylen. Derudover er procesflowet enkelt, og den nødvendige investering er lav.
Ved anvendelse af C4 flydende gas (med et butenindhold på mere end eller lig med 60%) som råmateriale, overstiger det kombinerede udbytte af ethylen og propylen 40%, mens benzinudbyttet er ca. 15-20%.