Твердых кислотных катализаторов Shape Up для алкилирования

Алкилата, продукт реакции изобутана светом олефинов (C ^ ^ 3 суб-суб C ^ 5 ^), высоко ценится как идеальный "экологически чистого топлива" смешивания компонентов бензина бассейн потому что не имеет олефинов и ароматических соединений, низким содержанием серы, тяжелых ограниченной целью низким давлением пара, оба высокие научные исследования и номера двигателя октановое. Поскольку использование бромистого высшего hulyl эфира (МТБЭ), продолжает уменьшаться, алкилата будут становиться все более важное значение, как средства для компенсации более низким октановым числом рейтинг и вернуть обратно в изобутилена бензина бассейн.

Плавиковой кислоты (HF) и серной кислоты (H ^ 2 ^ к югу SO ^ ^ к югу 4) доказаны жидких катализаторов алкилирования, но их коррозионную требует специальных строительных материалов и их восстановление генерирует большим количеством сточных вод при их использовании. Возможные альтернативы HF / H ^ 2 ^ к югу SO ^ ^ 4 подпункта включает органические кислоты, неорганические гибриды твердого азота и сильной кислой смолы cationexchange. Тем не менее, эти варианты имели ограниченный коммерческий успех из-за высокой стоимости и низкой производительности.

Твердых тел может быть лучше, чем жидкости

Использования твердых кислоты (SA) катализа является еще одной альтернативой, которая была в стадии разработки. Их использование может потенциально сократить расходы на энергию на 50%, говорят эксперты. Но при всем их обещание, SA катализаторов есть один главный недостаток - тенденция олефинов в процессе полимеризации в потоке, что будет мешать последующего оборудования, адсорбентов и катализаторов сита.

Сосредоточивает свое внимание на преодолении этого препятствия Exelus, Inc (Ливингстон, Нью-Джерси; <a target="_blank" href="http://www.exelusinc" rel="nofollow"> www.exelusinc </ A>. COM ) разработала процесс алкилирования прорыв - называют процесс ExSact - который использует инженерных цеолитных катализаторов SA. Фирма подтвердила технологии в реализации экспериментального проекта завода по 1000 ч с использованием МТБЭ рафинате канал. "Благодаря сочетанию катализа и соображения реакции техники, начиная от оптимизации свойств катализатора экранирования активных центров от слишком большой концентрации олефинов, мы инженерии SA катализаторов жизни, которые на порядок больше, чем в большинстве других катализаторов SA". говорит Mitrajit Мукерджи, президент компании и изобретатель технологии (КЭП, октябрь 2004, с. 13-14). "Катализатора обеспечивает большую стабильность, что требует около 75% меньше, чем катализатором другие конкурирующие технологии SA. И в отличие от других технологий, которые имеют сложные конструкции реактора, ExSact использует только два простых реакторов с неподвижным слоем катализатора, которые работают в режиме качания (рис. 1), "продолжает он.

Процесс включает в себя несколько циклов алкилирования (10-12 ч) и водорода регенерации (2 ч) в широком интервале температур (60-90 ° C). олефинов пространстве скоростей 0,1-0,5 / ч, и кормить композиции (изопарафины: олефинов) от I: O 10:15. "Алкилата дает сопоставимы с достигается при обычных жидких кислота (LA) катализаторов - как правило, 2.15-2.2 вес алкилата / вес олефинов потребления. Но где ExSact имеет преимущество в исследовании октанового числа (RON> 98), которая превышает производства обычных Л. процессов более чем на 3 октановым точек при аналогичных условиях эксплуатации ", отмечает Мукерджи. ExSact в настоящее время использоваться для поднятия 3500 барр / сут олигомеризации устройство в Европе.

Торгово-промышленные установки будет состоять из 2-местные качели реакторов и разделения раздел, который напоминает, что используется в типичной алкилирования растений Л. и. нам такие, могут быть легко встроены в этих объектах, а также в каталитических единиц полимеризации и простой MTBR единиц.

Работа в направлении аналогичные цели, ABB Lummus Global (Блумфилд, штат Нью-Джерси; <a target="_blank" href="http://www.abh.com/lummus" rel="nofollow"> www.abh.com / Ламмес < />) предлагает переработчиков чистых и безопасных алкилирования по своей сути технология AlkyClean, которая оказалась его стоимость конкурентоспособной альтернативой существующим Л. технологий. "Основываясь на внутренний бенчмаркинг усилия, мы подсчитали, что общая установленная стоимость (TIC) за единицу AlkyClean процесс ahoul 10-15% ниже, чем для эквивалентного H ^ 2 югу ^ SO ^ ^ к югу 4 единицы и уровню стоимости за единицу HF, "говорит Джон Гейзелман, инженер проекта" АББ Ламмес ".

В AlkyClean процесс, несколько реакторов используются для разрешения для непрерывного производства алкилата в качестве индивидуальных цикла реакторов взад и вперед между онлайн алкилирования и омоложения после процедуры, установленные во время усилий по разработке процесса. В катализатором возрождения, олефиновых того остановлен и водорода добавляется для достижения низкой концентрации реактора dissoKed водорода, сохраняя при жидкофазной реакции алкилирования условиях.

"Оценка экономики для замены каталитической полимеризации (или oligimerization) блок (и, соответственно, другие аналогичные косвенные единиц алкилирования) с AlkyClean процесса показывает, что процесс приведет к очень привлекательным выплат, которые могут быть не менее 1 года, "заявляют представители компании.

В отличие от других, LOP УЛС (Де-Плейнс, Иллинойс; <a target="_blank" href="http://www.uop.com" <rel="nofollow"> www.uop.com />) алкилена процесса по образцу жидкости каталитического крекинга, чтобы свести к минимуму время контакта между катализатором и корма, в то время как максимальное превращение бутена в триметилпентана. "HAL100 катализатора сферической, пористый цеолит, была оптимизирована для этого процесса - достижение низких температурах (10-40 ° C) и краткосрочный контакт-раз.

Олефинов корма светом олефинов в C ^ 3 суб-^ C ^ ^ 5 югу диапазон предварительно очищенной от примесей, таких как диолефины и насыщение кислородом. Это в сочетании с вторичного isobulane с дробной часть ионов и вводят в нижнюю часть судна райзер реактора. Здесь он смешивается с катализатором и возобновить потоки до стояка, где происходит алкилирования (рис. 2). Алкилата продукта (RON = 95, ПН = 93) отгоняют из стоков, в то время как катализатор регенерируется с помощью инъекции H ^ 2 югу ^-насыщенной изобутан, как она течет под действием силы тяжести вниз по кольцевой зоне вокруг возобновления ступени.

"Себестоимость для алкилена технологии составляет $ 2.57/bbl против $ 0.82/bbl для КВ и $ 1.37/bbl для H ^ 2 югу ^ SO ^ ^ 4 к югу (в том числе регенерацию), а его общая стоимость капитала ($ 1.88/bbl) является значительно меньше, чем любой обычный вариант. UOP оценки общей стоимости продукции составит $ 46.5/bbl против $ 40 / 5 для КВ и $ 63,3 H ^ 2 ^ к югу SO ^ ^ 4 подпункта ", говорит Франц-Маркус Новак, менеджер по технологии UOP . Этот процесс в настоящее время лицензии в промышленности, но пока для обеспечения промышленных масштабах контракта.

Между тем, исследователи в лаборатории химического ресурсам Токийского технологического института (Titech; Иокогама, Япония) были синтезированы у углеродных твердых катализаторов, отличающийся высокой плотностью сульфогруппы кислоты, которая, как представляется эффективным катализатором целого ряда органических реакций, в том числе гидролиза, этерификации, алкилирования, гидратация, и Beckmann перестановок. Этот катализатор SA устойчив при температурах до 200 ° C, и он может легко сливали из продуктов реакции, что позволяет избежать проблемы сточных вод, обычно связанных с катализаторами LA.

Исследователи синтезировали катализатора первого нагрева ароматических соединений, таких как нафталин, в концентрированной (более 96%) H ^ 2 ^ к югу SO ^ ^ к югу 4 при 200-250 ° С в атмосфере азота, создавая таким образом бурый деготь . Превышение H ^ 2 ^ к югу SO ^ ^ 4 подпункта отделяется от этой смолы перегонкой в вакууме при температуре 250 ° C. Это дает черный твердый, который затем основанием для порошка, мыла с кипящей водой и высушить. "Состав твердых показывает, что материал состоит из sulfopolycyelic ароматических углеводородов, с HSO югу ^ ^ 3 групп при примерно 11% углерода, соединения атомов в", говорят исследователи. Лабораторных образцов в настоящее время проверяются.

Прочистить поры

В конце прошлого года ExxonMohil химической технологии Licensing LLC (г. Хьюстон, штат Техас; <a target="_blank" href="http://www.exxonmobil" rel="nofollow"> www.exxonmobil </ A>. Сот) представила свой катализатором, технологию, основанную на том, что уменьшает содержание олефинов в ароматическом потоки, предлагая пользователям SA катализатором решения поры засорения проблем. Вызывается Olgone, процесс использует те же основные химии олефинов удаления, как и обычные системы глины, работает на тех же условиях процесса, и это легко встроены в уже treaters глины. Еще лучше, если его мощность по переработке составляет около 4-6 раз, что из глины, благодаря запатентованной системе катализатора специально разработан для низкотемпературных реакций алкилирования. И в отличие от глины, катализатором Olgone также регенеративный, что делает его более экологически безопасных альтернативных.

"Мы с использованием процесса в наших собственных ароматических растений в течение ряда лет, и очень доволен своей деятельности", говорит Дэвид Старки, ксилолы глобального лицензирования менеджер ExxonMobil химической технологии лицензирования. "Это будет особенно хорошая новость для операторов установок, которые сейчас борются с очень короткими циклами claytreater или хотите расширить пропускную способность. Olgone предоставляет возможность dehottleneck без крупных капиталовложений добавления новых глиняные сосуды-термообработки". Компания отмечает, что на одном объекте, Olgone снизил глинистые отходы на 85% в год.

ПРЕДПРИЯТИЯ И ПРОЕКТЫ

Совместных предприятий и объединений

Выбор клапана для жидкого навоза услуги

Плоды круглые столы

Что нового

Программное обеспечение и информационные технологии

Применение комплексного подхода к каталитического процесса дизайна

Продукт Дайджест темы в этом месяце: обработка твердых тел

Контроль выбросов во время холодной загрузки печи

Использование Лопа Определение Защитные Системные требования

Дизайн простой и надежный процесс растений

Изменяет наш мир: True Stories женщин-инженеров