Скачать презентацию Разработка катализаторов и процессов совместной переработки углеводородных газов Скачать презентацию Разработка катализаторов и процессов совместной переработки углеводородных газов

5516d1a55906dc1279f18ad3cb0538aa.ppt

  • Количество слайдов: 16

Разработка катализаторов и процессов совместной переработки углеводородных газов и бензиновых фракций для производства моторных Разработка катализаторов и процессов совместной переработки углеводородных газов и бензиновых фракций для производства моторных топлив (процессы риформинга, биформинга и экоформинга)

РИФОРМИНГ Направление совершенствования технологии процесса Совершенствовани е катализатора Риформинг повышенной жесткости Результат: Развитие процесса РИФОРМИНГ Направление совершенствования технологии процесса Совершенствовани е катализатора Риформинг повышенной жесткости Результат: Развитие процесса Биформинг 1. Увеличение ИОЧ до 3. Расширение 98÷ 100 сырьевой базы 2. Увеличение выхода ВОК до 88÷ 90 % Экоформинг 5. Снижение содержания ароматики 4. Увеличение выхода ВОК до 95÷ 98 % 6. Длительность рабочего цикла – не менее 3 лет 2

Научные основы конструирования катализаторов Конструирование предполагает комплексное решение следующих вопросов: 1. Синтез поверхностных соединений Научные основы конструирования катализаторов Конструирование предполагает комплексное решение следующих вопросов: 1. Синтез поверхностных соединений в соответствии с представлениями о строении активных центров 2. Достижение оптимальной топографии активного компонента в пористой структуре катализатора 3. Оптимизация пористой структуры и химического состава носителя 4. Оптимизация формы, размера и прочности гранул катализатора 5. Создание технологии 3

Модели состояния платины в катализаторах риформинга Pt 0 Ptδ+ Pt--Pt Ptσ Pt--Pt Pt Pt Модели состояния платины в катализаторах риформинга Pt 0 Ptδ+ Pt--Pt Ptσ Pt--Pt Pt Pt ( C l Al 2 O 3 --- Cl ----- L-- Ptσ O ----- Cl )n C l Al 2 O 3 Дисперсная платина с Кластеры Pt , Поверхностные комплексы широким взаимодействующие с Ptσn. Clx. Oy. Lz, в которых распределением размера носителем σ ≈ 2; n ≥ 1 частиц (уплощенные структуры) X+Y+Z ≤ 4 Дисперсность 30 -70 % Дисперсность 80 -90 % В качестве L возможны: ионы S, углеводородные радикалы (влияние реакционной среды) Дисперсность 100 % 4

Освоение промышленных марок катализаторов серии ПР ПР-50 ПР-51 тонн катализатора 1992 г. Рязанский НПЗ, Освоение промышленных марок катализаторов серии ПР ПР-50 ПР-51 тонн катализатора 1992 г. Рязанский НПЗ, РФ 1994 г. Рязанский НПЗ, РФ 1998 г. Рязанский НПЗ, РФ 1999 г. Киришский НПЗ, РФ 2001 г. НПК Галичина, Украина ПР-71 2005 г. ЛЧ-35 -11/1000 Лисичанский НПЗ, Украина 2005 г. Л-35 -11/300 Саратовский НПЗ, РФ 2005 г. ЛЧ-35 -11/600 Рязанский НПЗ, РФ 2005 г. ЛГ-35 -11/300 НПК Галичина, Украина RU-125 2006 г. ЛГ-35 -11/300 Рязанский НПЗ, РФ 2007 г. Л-35 -11/300 Рязанский НПЗ, РФ Всего тонн Объем переработки бензинов на катализаторах серии ПР 25 40 30 25 25 80 25 40 25 25 30 370 3, 5 млн. т/год 5

Отличительные признаки работы катализаторов Риформинг фр. 85 -1800 С, П : Н : Ар Отличительные признаки работы катализаторов Риформинг фр. 85 -1800 С, П : Н : Ар = 60 : 30 : 10; с получением бензина с ИОЧ 95 Средний европейский уровень ПР-51, 71 RU-125 Выход риформата, % масс. 82 -85 86 -87 88 -89 Выход водорода, % масс. 1, 6 -2, 0 2, 4 -2, 6 2, 8 Концентрация водорода в ВСГ, % об. 73 -80 83 -86 86 Среднеинтегральная температура, 0 С 480 470 465 Октановое число, RON 95 -98 98 -100 Длительность рабочего цикла, год 1– 2 1, 5 – 2 Более 2 6

Новые промышленные катализаторы риформинга Создал серию катализаторов Институт проблем переработки углеводородов СО РАН, г. Новые промышленные катализаторы риформинга Создал серию катализаторов Институт проблем переработки углеводородов СО РАН, г. Омск ПР Объединяющую положительные стороны полиметаллических катализаторов ПР-81 – триметаллический катализатор, обеспечивающий повышенную стабильность при сохранении активности и селективности своих предшественников. 7

Зависимость выхода стабильного риформата от содержания ароматических углеводородов Условия: сырье ОАО «Сибнефть_ОНПЗ» , давление Зависимость выхода стабильного риформата от содержания ароматических углеводородов Условия: сырье ОАО «Сибнефть_ОНПЗ» , давление 1, 7 МПа, ОСПС=1, 5 ч-1, Кр. Цирк. =1300 нм 3/м 3 8

Селективность реакции ароматизации парафинов на катализаторе ПР-51 Проточный реактор Проточно-циркулирующий реактор С 1 -С Селективность реакции ароматизации парафинов на катализаторе ПР-51 Проточный реактор Проточно-циркулирующий реактор С 1 -С 4 Сырье Н 2 Сырье T = 500 ºC P = 1, 0 МПа ЦК С 1 -С 4+Н 2 Катализат 85 -87% Катализат 80 -82% % моль 40 30 20 20 10 С 1 С 2 С 3 С 4 Совместные превращения С 3 -С 4 и С 6 -С 11 парафинов – причина увеличения выхода высокооктановых компонентов автотоплив 9

Процесс Биформинг Кт Идея: С 3 -4(5 -8%мас) + бензин Технология С 5+(ИОЧ=95 -96 Процесс Биформинг Кт Идея: С 3 -4(5 -8%мас) + бензин Технология С 5+(ИОЧ=95 -96 п. ) Н 2, С 3 -4 С 3 -С 4 Биформинг Разделение С 5+ 92 -98% Бензин Т=500 0 С, Р=1, 5 МПа Уровень разработки: ØДемонстрационная пилотная установка производительностью 2, 5 дм 3 бензина в сутки ØРеконструкция промышленной установки 0, 3 млн. тонн в год, г. Рязань 10

Материальные балансы процессов риформинга и биформинга. Промышленные испытания на установке Л -35 -11/300. Показатели Материальные балансы процессов риформинга и биформинга. Промышленные испытания на установке Л -35 -11/300. Показатели процесса Биформинг Подано: Фр. 105 – 180 о. С Сжиженный газ 100 - 100 4, 3 Получено: Стабильный риформат В т. ч. Бензол ВСГ Сухой газ (СГ) Водород (в ВСГ и СГ) Потери 86, 0 10, 7 2, 2 2, 4 1, 1 89, 0 0, 8 11, 7 2, 5 1, 1 85, 2/95, 3 85, 2/95, 2 Октановое число стабильного катализата (ММ/ИМ) 11

Блок схема процесса Экоформинг 100%, ИОЧ – 65, 4 п. , Ар. – 11, Блок схема процесса Экоформинг 100%, ИОЧ – 65, 4 п. , Ар. – 11, 5% Пр. фракция 90 - 185 ВСГ риформинга Рецикл ВСГ селектокрекинга Блок риформинга биформинга Продукт биформинга В – 95%, ИОЧ – 98 п. , Ар. – 64% В – 15% В – 4, 0% Рецикл ВСГ гидрирования В – 12, 0% Блок гидрирования Продукты гидрирования Биформинга В – 97%, ИОЧ – 93, 0 п. , Ар. – 34, 0% Риформинга В – 87%, ИОЧ – 92, 8 п. , Ар. – 34, 4% Блок селектокрекинга Продукт селектокрекинга Биформинга В – 92, 0%, ИОЧ – 95, 0 п. , Ар. – 35, 0% Риформинга В – 83, 0%, ИОЧ – 94, 8 п. , Ар. – 36, 0% 12

Состав сырья продуктов биформинга и их гидрирования N 1. Показатели Углеводородный состав, %мас. : Состав сырья продуктов биформинга и их гидрирования N 1. Показатели Углеводородный состав, %мас. : i-парафины n-парафины нафтены ароматические Продукты Сырье фр. 90 -185 о. С Биформинга Гидрирован ия 33. 8 25. 1 29. 5 11. 5 23. 1 9. 4 2. 5 65. 0 22. 6 9. 3 32. 1 36. 0 2. Октановое число, (ИОЧ) 56. 8 98. 5 93. 1 3. Выход С 5+-продуктов, %мас. на сырье биформинга 100 95. 0 97. 1 4. Октан-тонны на 1 тонну сырья 56. 8 94. 5 90. 4 5. Выход (расход) водорода, %мас. - 3. 4 -2. 1 13

Материальный баланс и показатели процессов гидрирования и селектокрекинга катализата биформинга № Показатели 1 Углеводородный Материальный баланс и показатели процессов гидрирования и селектокрекинга катализата биформинга № Показатели 1 Углеводородный состав, % масс. : i-парафины n-парафины нафтены ароматические 2 Продукты гидрирования селектокрекинга 22, 6 9, 3 32, 1 36, 1 23, 8 4, 2 33, 9 38, 0 Октановое число (ИОЧ) 93, 1 96, 9 3 Выход С 5+-продуктов, %масс. , на сырье ионоформинга 97, 1 92, 0 4 Октан-тонны на 1 тонну сырья 96, 8 89, 1 14

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 1) Эффекты, обнаруженные при совместной переработке легких и тяжелых углеводородов открывают новое направление ЗАКЛЮЧЕНИЕ 1) Эффекты, обнаруженные при совместной переработке легких и тяжелых углеводородов открывают новое направление в процессах производства моторных топлив, которое относятся к классу ресурсосберегающих технологий с селективностью, приближающейся к 100%. 2) Данное направление решает важную проблему переработки насыщенных углеводородных газов и является более перспективным по сравнению с прямой переработкой по причине снижения жесткости условий и отсутствия дополнительных химических переделов. 3) Установлена возможность производства экологических бензинов с содержанием ароматических углеводородов менее 45% масс. с октановым числом более 93 пунктов (ИМ) путем реализации процесса Экоформинг. 15

Предложения по техническому сопровождению эксплуатации катализаторов риформинга серии ПР 1. Обследование технического состояния установки Предложения по техническому сопровождению эксплуатации катализаторов риформинга серии ПР 1. Обследование технического состояния установки и катализатора 2. Выдача рекомендаций по подготовке реакторов и организация плотной загрузки катализатора 3. Базовые инструкции по эксплуатации катализаторов 4. Участие разработчиков катализаторов в пуске и выводе установки на рабочие показатели 5. Наблюдение за параметрами эксплуатации в течение первого рабочего цикла 6. Консультации по оптимальным режимам эксплуатации 7. Техническая помощь в проведении первой регенерации катализатора и вывода на рабочий режим Вне рамок контракта на поставку катализатора 1. Техническая помощь по организации оперативного мониторинга работы установки 2. Консультативные услуги по режимам эксплуатации 3. Помощь в проведении регенераций и пусков 4. Оптимизация режимов эксплуатации на пилотных установках 5. Оптимизация режимов эксплуатации с помощью математической модели 6. Оценка ресурса катализаторов риформинга 16