Ιξωδόλυση - Εξανθράκωση - Γλύκανση

Τεχνολογίες Εκμετάλλευσης και
Αξιοποίησης Υδρογονανθράκων
Μάθημα 6ο
Καταλυτική Πυρόλυση
Θερμική Πυρόλυση
Ιξωδόλυση
Εξανθράκωση
Γλύκανση
Παραγωγή Υδρογόνου
Ανάμιξη
Δρ. Στέλλα Μπεζεργιάννη
Καταλυτική Πυρόλυση
z
Μονάδα «κλειδί» για ένα διυλιστήριο
- Εξισορρόπηση των αναγκών της αγοράς σε
ελαφριά και βαριά κλάσματα με την φυσική
σύσταση του αργού πετρελαίου (πλειοψηφία
βαριών κλασμάτων
z
z
Καταλυτική διεργασία πυρόλυσης αεριελαίου
σε ρευστοποιημένη κλίνη
- Fluid Catalytic Cracking ή FCC
Κύριο προϊόν βενζίνη υψηλού αριθμού
οκτανίου
Τεχνολογίες Εκμετάλλευσης και Αξιοποίησης Υδρογονανθράκων
© Στέλλα Μπεζεργιάννη 2009
2
Ελαφρείς Υδρο/κες C1-C4
Ισομερισμός
Νάφθα
Καύσιμο
Αέριο
Ισομερίωμα
Αναμόρφωμα
Υδρογονοεπεξεργασία
Καταλυτική
Αναμόρφωση
Πολυμερισμός
Βενζίνη Πολυμερισμού
Υγραέρια
Αλκυλίωση
Βενζίνη Αλκυλίωσης
Κηροζίνη απευθείας απόσταξης
Υδρογονοεπεξεργασία
Βαρύ Αεριέλαιο
Ατμοσφ.
Στήλη
Ντίζελ απευθείας απόσταξης
Υδρογονοεπεξεργασία
Ελαφρύ Αεριέλαιο Κενού
Καταλυτική
Πυρόλυση
Υρογονοπυρόλυση
Βενζίνη καταλυτικής
πυρόλυσης
Ντήζελ καταλυτικής
πυρόλυσης
Βενζίνη Υδρογονοπυρόλυσης
Μεσαία Κλάσματα Υδρογονοπυρόλυσης
Επεξεργασία και Ανάμειξη
Αλκυλίωμα
Καύσιμα
Αεροπορίας
Ντήζελ
Αμόλυβδη
Βενζίνη
Καύσιμα
Θέρμανσης
Βαρύ Αεριέλαιο Κενού
Καύσιμο Αέριο και Βενζίνη
Θερμικής Κατεργασίας
Στήλη
Κενού
Αναβάθμιση
Βαρέων
Κλασμάτων
Επεξεργασία
Λιπαντικών
Λιπαντικά Έλαια
Κωκ
Θερμική
Κατεργασία
Τεχνολογίες Εκμετάλλευσης και Αξιοποίησης Υδρογονανθράκων
Άσφαλτοι
© Στέλλα Μπεζεργιάννη 2009
3
Καταλυτική Πυρόλυση
z
z
z
Μετατροπή βαρέων κλασμάτων σε αέρια,
βενζίνη και κοκ
Τροφοδοσία 230 … >560oC (C18-C35)
- Ελαφρύ αεριέλαιο (230-340οC)
- Βαρύ αεριέλαιο (340-560οC)
- Υπόλειμμα στήλης κενού (>560oC)
- Αεριέλαιο εξανθράκωσης (230-450οC)
Προϊόντα
- Αέρια (C1-C2)
- Νάφθα, ελαφρύ και βαρύ cycle-oil
„
Αποδόσεις 70-80% σε προϊόντα <220oC)
- Κωκ
Τεχνολογίες Εκμετάλλευσης και Αξιοποίησης Υδρογονανθράκων
© Στέλλα Μπεζεργιάννη 2009
4
Θερμική Διάσπαση Δεσμών
CH3
H3C
S
CH3
H
N
CH3
S
O
NH
S
CH3
S
CH3
H3C
CH3
S
S
H3C
CH3
H3C
Η αρχική διάσπαση των πιο
ασθενών δεσμών δημιουργεί
ελεύθερες ρίζες.
Στη συνέχεια οι αντιδράσεις των
ελεύθερων ριζών οδηγούν σε
διάσπαση περισσότερων δεσμών.
Οι ελεύθερες ρίζες προσθέτονται
στους αρωματικούς δακτυλίους και
οδηγούν στο σχηματισμό κωκ.
Τεχνολογίες Εκμετάλλευσης και Αξιοποίησης Υδρογονανθράκων
© Στέλλα Μπεζεργιάννη 2009
5
Διάγραμμα Ροής FCC
Πηγή: Fundamentals of Petroleum Refining (www.pdhengineer.com)
Τεχνολογίες Εκμετάλλευσης και Αξιοποίησης Υδρογονανθράκων
© Στέλλα Μπεζεργιάννη 2009
6
Καταλύτες FCC
z
Αργιλοπυριτικές ενώσεις
- SiO2/ Al2O3
- Ενεργοποιημένες με οξύ
z
z
Συνεχής αναγέννηση καταλύτη
Καταλύτης βρίσκεται σε αιώρηση
με τη βοήθεια αέρα
- Κυκλοφορία μεταξύ αντιδραστήρα
και αναγεννητή
- Υψηλοί ρυθμοί μεταφοράς μάζας και
ενέργειας μεταξύ καταλύτη και
αντιδρώντων => υψηλοί βαθμοί
μετατροπής
Τεχνολογίες Εκμετάλλευσης και Αξιοποίησης Υδρογονανθράκων
Πηγή: Scalable Informatics LLC
© Στέλλα Μπεζεργιάννη 2009
7
Συνεχής Αναγέννηση Καταλύτη
Προϊόν
προς
κλασμάτωση
CO2
ος
ποιημέν
ο
ιμ
σ
η
ρ
χ
ης
καταλύτ
Αναγεννητής
αν α
γε ν
κ ατ
Αντιδραστήρας
νημ
αλύ ένος
της
Αέρας
Αεριέλαιο Ατμοσφαιρικό
(GO) ή κενού (VGO)
Τεχνολογίες Εκμετάλλευσης και Αξιοποίησης Υδρογονανθράκων
© Στέλλα Μπεζεργιάννη 2009
8
Ρευστοαιώρηση Καταλύτη
Σταθερή
Κλίνη
Αρχική
Ρευστοποίηση
Ρευστοποίση
Πυκνής Φάσης
Ρευστοποίηση
Αραιής-Φάσης
(Fixed Bed)
(Incipient Fluidization)
<0.01, .003
0.01, .003
0.5-3, 15-91
>=6, 1.8
>55, 0.9
55, 0.9
25-45, .4-.7
1-10, 0.016-.16
(Dense-Phase Fluidization)
(Dilute-Phase Fluidization)
Στερεά
σωματίδια
Συγκράτηση
σωματιδίων
Είσοδος
αερίου
Ταχύτητα
Αερίου
(ft/s,m/s)
Πυκνότητα
στερών
σωματιδίων
(lb/ft3,g/cc)
Τεχνολογίες Εκμετάλλευσης και Αξιοποίησης Υδρογονανθράκων
© Στέλλα Μπεζεργιάννη 2009
9
Ιδιότητες Ρευστοστερεών Κλινών
z
z
z
z
z
Επιτρέπει τη χρήση λεπτών σωματιδίων με
μεγάλη επιφάνεια
Γίνεται καλή ανάμιξη των στερεών
H θερμοκρασία είναι ομοιόμορφη, ακόμη και
όταν λαμβάνουν χώρα ενδόθερμες ή
εξώθερμες αντιδράσεις
Ο ρυθμός μεταφοράς θερμότητας είναι υψηλός
Είναι δυνατή η συνεχής προσθήκη ή
απομάκρυνση στερεών
Τεχνολογίες Εκμετάλλευσης και Αξιοποίησης Υδρογονανθράκων
© Στέλλα Μπεζεργιάννη 2009
10
Αντιδράσεις FCC
z
Οι αντιδράσεις στοχεύουν στην μετατροπή
διάσπαση μεγάλων μορίων σε μικρότερα
- Υδρογόνωση ολεφινών
- Αφυδρογονοκυκλίωση παραφινών
- Διάσπαση παραφινών, ναφθενίων και πλευρικών
αλυσίδων αρωματικών ενώσεων
- Οι αρωματικοί δακτύλιοι δεν διασπώνται
z
Σειρά δραστικότητας
- Ολεφίνες > αλκυλοβενζόλα > ναφθένια >
πολυμεθυλο-αρωματικά > παραφίνες >
αρωματικές ενώσεις
Τεχνολογίες Εκμετάλλευσης και Αξιοποίησης Υδρογονανθράκων
© Στέλλα Μπεζεργιάννη 2009
11
Αντιδράσεις FCC
Υδρογόνωση
Υδρογόνωση ολεφινών
H3C
CH2
CH
CH2
+
H2
CH3(CH2)2CH3
Αφυδρογονωκυκλίωση παραφινών
CH3
CH3(CH2)5CH3
Τεχνολογίες Εκμετάλλευσης και Αξιοποίησης Υδρογονανθράκων
CH3
+
3H2
© Στέλλα Μπεζεργιάννη 2009
12
Παράμετροι Λειτουργίας FCC
z
Θερμοκρασία : 500-540oC
- Θερινοί μήνες μεγαλύτερες θερμοκρασίες
„
Παράγωγη βενζίνη
- Χειμερινοί μήνες μικρότερες θερμοκρασίες
„
z
z
z
Παραγωγή ντίζελ
Πίεση : 2-3 atm
Catalyst/oil (wt/wt): 2 … 5
Χαρακτηριστικά τροφοδοσίας
- Πυκνότητα, S, N, μέταλλα, αρωματικά
Τεχνολογίες Εκμετάλλευσης και Αξιοποίησης Υδρογονανθράκων
© Στέλλα Μπεζεργιάννη 2009
13
Προϊόν FCC
z
Κύριο προϊόν βενζίνη
- Αέρια (C1-C2)
- Νάφθα, ελαφρύ και βαρύ cycle-oil
Αποδόσεις 70-80% σε προϊόντα <220oC)
„ Παραφίνες, ολεφίνες, ναφθένια και αρωματικές ενώσεις
„
- Κωκ
z
Ελαφρύ και βαρύ cycle oil
- Παραγωγή μαζούτ
z
Ελαφρύ cycle oil
- Σ.Ζ. παρόμοια με ντίζελ
- Κυρίως ενώσεις αρωματικές
- Χαμηλός αριθμός κετανίου
Τεχνολογίες Εκμετάλλευσης και Αξιοποίησης Υδρογονανθράκων
Προϊόντα
wt%
Αέρια
3-8
Νάφθα
14-27
Ελαφρύ Cycle Oil
14-20
Βαρύ Cycle Oil
35-55
© Στέλλα Μπεζεργιάννη 2009
14
Θερμική Πυρόλυση
Ελαφρείς Υδρο/κες C1-C4
Ισομερισμός
Νάφθα
Καύσιμο
Αέριο
Ισομερίωμα
Αναμόρφωμα
Υδρογονοεπεξεργασία
Καταλυτική
Αναμόρφωση
Πολυμερισμός
Βενζίνη Πολυμερισμού
Υγραέρια
Αλκυλίωση
Βενζίνη Αλκυλίωσης
Κηροζίνη απευθείας απόσταξης
Υδρογονοεπεξεργασία
Βαρύ Αεριέλαιο
Ατμοσφ.
Στήλη
Ντίζελ απευθείας απόσταξης
Υδρογονοεπεξεργασία
Ελαφρύ Αεριέλαιο Κενού
Καταλυτική
Πυρόλυση
Υρογονοπυρόλυση
Βενζίνη καταλυτικής
πυρόλυσης
Ντήζελ καταλυτικής
πυρόλυσης
Βενζίνη Υδρογονοπυρόλυσης
Μεσαία Κλάσματα Υδρογονοπυρόλυσης
Επεξεργασία και Ανάμειξη
Αλκυλίωμα
Καύσιμα
Αεροπορίας
Ντήζελ
Αμόλυβδη
Βενζίνη
Καύσιμα
Θέρμανσης
Βαρύ Αεριέλαιο Κενού
Καύσιμο Αέριο και Βενζίνη
Θερμικής Κατεργασίας
Στήλη
Κενού
Αναβάθμιση
Βαρέων
Κλασμάτων
Επεξεργασία
Λιπαντικών
Λιπαντικά Έλαια
Κωκ
Θερμική
Κατεργασία
Τεχνολογίες Εκμετάλλευσης και Αξιοποίησης Υδρογονανθράκων
Άσφαλτοι
© Στέλλα Μπεζεργιάννη 2009
16
Θερμική Πυρόλυση
z
z
z
Πρώτη διεργασία που χρησιμοποιήθηκε για
αύξηση απόδοση αργού πετρελαίου
Θερμική κατεργασία ατμοσφαιρικού
υπολείμματος σε υψηλή πίεση
- Thermal Cracking
Μετατροπή μεγάλων μορίων σε μόρια της
περιοχής της βενζίνης και του ντίζελ
Τεχνολογίες Εκμετάλλευσης και Αξιοποίησης Υδρογονανθράκων
© Στέλλα Μπεζεργιάννη 2009
17
Διάγραμμα Ροής Θερμικής Πυρόλυσης
Αέρια
Νάφθα Πυρόλυσης
Στήλη
Συνδυασμού
Ελαφρύ
Πυρολυμένο
Gasoil
Κυκλώνας
Βαρύ
Πυρολυμένο
Gasoil
Ατμός
Υπόλειμμα
Ασφαλτούχο
Υπόλειμμα
Ασφαλτούχο
Υπόλειμμα
Τεχνολογίες Εκμετάλλευσης και Αξιοποίησης Υδρογονανθράκων
© Στέλλα Μπεζεργιάννη 2009
18
Αντιδράσεις Θερμικής Πυρόλυσης
z
Οι αντιδράσεις στοχεύουν στην μετατροπή
διάσπαση μεγάλων μορίων σε μικρότερα
-
z
Διάσπαση / σχάση
Αφυδρογόνωση παραφινών και ναφθενίων
Ισομερισμός ολεφινών
Πολυμερισμός ολεφινών
Αφυδρογόνωση ολεφινών
Σειρά δραστικότητας
- Παραφίνες > ναφθένια > αρωματικά
- Για παραφίνες, όσο μεγαλύτερο το μήκος της αλυσίδας,
τόσο ευκολότερη η πυρόλυση
- Για ναφθένια και αρωματικά με παραφινική πλευρική
αλυσίδα, η ευκολία διάσπασης εξαρτάται από την
πλευρική αλυσίδα
Τεχνολογίες Εκμετάλλευσης και Αξιοποίησης Υδρογονανθράκων
© Στέλλα Μπεζεργιάννη 2009
19
Αντιδράσεις Θερμικής Πυρόλυσης
Διάσπαση
CH3(CH2)5CH3
CH3(CH2)3CH3
+
H2C
CH2
Αφυδρογόνωση
Αφυδρογόνωση παραφινών και ναφθενίων
RCH2CH3
CH3
R
CH CH2
+
H2
CH3
+ 3 H2
Τεχνολογίες Εκμετάλλευσης και Αξιοποίησης Υδρογονανθράκων
© Στέλλα Μπεζεργιάννη 2009
20
Αντιδράσεις Θερμικής Πυρόλυσης
Ισομερισμός ολεφινών
H3C
CH2
CH
H3C
CH2
CH
CH
CH3
Πολυμερισμός ολεφινών
CH3
H3C
2 H3C
CH2
CH
H3C
CH2
C
CH2
C
CH2
CH3
Περαιτέρω αφυδρογόνωση ολεφινών
H 3C
CH2
CH
CH2
Τεχνολογίες Εκμετάλλευσης και Αξιοποίησης Υδρογονανθράκων
H 2C
CH
CH
CH2
+
H2
© Στέλλα Μπεζεργιάννη 2009
21
Παράμετροι Λειτουργίας Θερμικής Πυρόλυσης
z
z
Θερμοκρασία : 450-500oC
Πίεση : 10-15atm
Τεχνολογίες Εκμετάλλευσης και Αξιοποίησης Υδρογονανθράκων
© Στέλλα Μπεζεργιάννη 2009
22
Προϊόν Θερμικής Πυρόλυσης
z
Κύριο προϊόν βενζίνη
- Αέρια (C1-C2)
- Νάφθα, ελαφρύ και βαρύ πυρολυμένο αεριέλαιο
(gas-oil)
- Βαρύ ασφαλτούχο υπόλειμμα
z
Προϊόντα έχουν υψηλή περιεκτικότητα
ολεφινών
- Τάση για πολυμερισμό
- Ολεφίνες κατευθύνονται προς μονάδα
αλκυλίωσης
z
Προϊόντα θερμικής πυρόλυσης θεωρούνται
χαμηλής ποιότητας
Τεχνολογίες Εκμετάλλευσης και Αξιοποίησης Υδρογονανθράκων
© Στέλλα Μπεζεργιάννη 2009
23
Ιξωδόλυση
Ιξωδόλυση (Visbreaking)
z
z
Ήπια μορφή θερμικής πυρόλυσης
Στόχος η ελάττωση του ιξώδους βαρεών
υπολειμμάτων της ατμοσφαιρικής απόσταξης
και απόσταξης υπό κενό
- Παραγωγή μαζούτ χωρίς την ανάμιξη μεγάλων
ποσοτήτων μεσαίων κλασμάτων
„
Προδιαγραφές μαζούτ
Τεχνολογίες Εκμετάλλευσης και Αξιοποίησης Υδρογονανθράκων
© Στέλλα Μπεζεργιάννη 2009
25
Διάγραμμα Ροής Ιξωδόλυσης
Αέρια
Νάφθα Ιξωδόλυσης
Στήλη
Απόσταξης
Ελαφρύ
Gasoil Ιξωδόλυσης
Θάλαμος
Αντίδρασης
Βαρύ
Gasoil Ιξωδόλυσης
Υπόλειμμα
Ατμός
Ιξωδολυμένο
Υπόλειμμα
Τεχνολογίες Εκμετάλλευσης και Αξιοποίησης Υδρογονανθράκων
© Στέλλα Μπεζεργιάννη 2009
26
Παράμετροι Λειτουργίας Ιξωδόλυσης
z
z
z
Θερμοκρασία : ~500oC
Πίεση : ~20 atm
Μονάδα απαιτεί συντήρηση (shut-down) κάθε
3-9 μήνες
- Για καθαρισμό των σωληνώσεων του φούρνου
Τεχνολογίες Εκμετάλλευσης και Αξιοποίησης Υδρογονανθράκων
© Στέλλα Μπεζεργιάννη 2009
27
Προϊόν Ιξωδόλυσης
z
Οι αποδόσεις των προϊόντων εξαρτώνται
από το είδος της τροφοδοσίας
- Συνήθως 18-30% της τροφοδοσίας μετατρέπεται
„
z
z
Από 370οC+ σε 370οC-
Κυρίως βαριά προϊόντα
- Νάφθα : 4-8%
- Αεριέλαιο (gas-oil) : 12-15%
- Βαρύ ασφαλτούχο υπόλειμμα
Τα ελαφρά προϊόντα είναι χαμηλής
ποιότητας
- Υψηλή περιεκτικότητα ολεφινών
Τεχνολογίες Εκμετάλλευσης και Αξιοποίησης Υδρογονανθράκων
© Στέλλα Μπεζεργιάννη 2009
28
Εξανθράκωση
Εξανθράκωση
z
z
Διεργασία θερμικής επεξεργασίας για
διάσπαση υπολειμμάτων απόσταξης σε
«λευκά προϊόντα» και κωκ
Σημαντική διεργασία
- Ιδιαίτερα για διυλιστήρια που απευθύνονται σε
αγορές περιορισμένες σε μαζούτ
z
Μεγαλύτερο κόστος από μονάδα ιξωδόλυσης
Τεχνολογίες Εκμετάλλευσης και Αξιοποίησης Υδρογονανθράκων
© Στέλλα Μπεζεργιάννη 2009
30
Διάγραμμα Ροής Εξανθράκωσης
Αέρια
C3/C4=
Δοχεία Εξανθράκωσης
Στήλη
Κλασμάτωσης
Νάφθα
Εξανθράκωσης
Ελαφρύ
Gasoil
Εξανθράκωσης
Βαρύ
Gasoil
Εξανθράκωσης
Υπόλειμμα
Τεχνολογίες Εκμετάλλευσης και Αξιοποίησης Υδρογονανθράκων
© Στέλλα Μπεζεργιάννη 2009
31
Παράμετροι Λειτουργίας Εξανθράκωσης
z
z
z
Θερμοκρασία : ~500oC
Πίεση : 1-7 atm
Ταχύτητα χώρου (LHSV)
- Όταν ελαττώνεται αποφεύγεται η εναπόθεση κωκ
στις σωληνώσεις του φούρνου
- Μεγαλύτερος χρόνος παραμονής από αυτούς
στη μονάδα ιξωδόλυσης
Online video για καύση σε φούρνο
http://resources.schoolscience.co.uk/Exxonmobil/infobank/4/2index.htm?furnace.html
Τεχνολογίες Εκμετάλλευσης και Αξιοποίησης Υδρογονανθράκων
© Στέλλα Μπεζεργιάννη 2009
32
Προϊόν Εξανθράκωσης
z
z
z
Οι αποδόσεις των προϊόντων εξαρτώνται από
το είδος της τροφοδοσίας (αργό πετρέλαιο)
Καθαρή απόδοση καθαρού προϊόντος 60-70%
- Αέρια : 7-10%
- Νάφθα : 9-20%
- Αεριέλαιο (gas-oil) : 42-51%
- Κωκ: 25-40%
Τα ελαφρά προϊόντα είναι χαμηλής ποιότητας
- Υψηλή περιεκτικότητα ολεφινών
- Ολεφίνες κατευθύνονται προς μονάδα αλκυλίωσης
Τεχνολογίες Εκμετάλλευσης και Αξιοποίησης Υδρογονανθράκων
© Στέλλα Μπεζεργιάννη 2009
33
Χρήση Κωκ*
Καύσιμη ύλη:
Τσιμεντοβιομηχανία
Παραγωγή ενέργειας
Άλλες χρήσεις:
Χημικά
Εξειδικευμένα καύσιμα
25%
45%
30%
Θερμική κατεργασία:
TiO2 (χρώματα, κεραμικά, ημιαγωγούς)
Εξαρτήματα γραφίτη
Ηλεκτρόδια
* Εξαιρείται το κωκ καταλυτικής πυρόλυσης
Τεχνολογίες Εκμετάλλευσης και Αξιοποίησης Υδρογονανθράκων
© Στέλλα Μπεζεργιάννη 2009
34
Γλύκανση
Γλύκανση
z
z
Διεργασία εξευγενισμού τελικού προϊόντος
Στόχος η ελάττωση της περιεκτικότητας των
μερκαπτάνων (RSH)
- Περιέχονται σε ελαφρά προϊόντα (βενζίνη,
κηροζίνη)
- Προκαλούν δυσοσμία και διάβρωση
Τεχνολογίες Εκμετάλλευσης και Αξιοποίησης Υδρογονανθράκων
© Στέλλα Μπεζεργιάννη 2009
36
Διεργασίας Γλύκανσης Merox
Διαχωριστής
Αντιδραστήρας
Έκπλυση με NaOH
Προϊόν
Γλύκανσης
Εκχυλιστήρας
Αναγεννητής
Αέρας
Χρησιμοποιημένο
NaOH
Αέρας
Δισουλφίδια
Νάφθα ή
κηροζίνη
Τεχνολογίες Εκμετάλλευσης και Αξιοποίησης Υδρογονανθράκων
© Στέλλα Μπεζεργιάννη 2009
37
Αντιδράσεις Γλύκανσης
z
Οι αντιδράσεις στοχεύουν στην μετατροπή
μερκαπτανών σε δισουλφίδια
4RSH
+
O2
2RSSR
Τεχνολογίες Εκμετάλλευσης και Αξιοποίησης Υδρογονανθράκων
+
2H2O
© Στέλλα Μπεζεργιάννη 2009
38
Παραγωγή Υδρογόνου
Υδρογόνο
z
Πολλές διεργασίες απαιτούν Η2
- Υδρογονοεπεξεργασία (HDS, HDN),
υδρογονοπυρόλυση (HDC) κτλ
z
Η προσθήκη υδρογόνου προσφέρει σταθερά
προϊόντα
- Δεν παρουσιάζουν τάση για σχηματισμό
κομμιωδών ουσιών
z
Η παραγωγή υδρογόνου από μονάδα
καταλυτικής αναμόρφωσης δεν επαρκεί
- Υδρογόνο καταλυτικής αναμόρφωσης δεν είναι
υψηλής καθαρότητας
Τεχνολογίες Εκμετάλλευσης και Αξιοποίησης Υδρογονανθράκων
© Στέλλα Μπεζεργιάννη 2009
40
Παραγωγή Η2
z
Στηρίζεται στην σχάση ελαφρών υδρ/κων
(υγραερίων ή νάφθας)
CH4
+
H2 O
+
nH2O
CO
+
nCO
+
3H2
Ή γενικά:
Cn Hm
Τεχνολογίες Εκμετάλλευσης και Αξιοποίησης Υδρογονανθράκων
(0.5m+n)H2
© Στέλλα Μπεζεργιάννη 2009
41
Διάγραμμα Ροής Υδρογόνου
Συγκρότημα
Καθαρισμού
Απομάκρυνση
CO2, CH4
Ατμός
Οξείδωση σε
CO ή CO2
Αποθείωση
LPG ή
Νάφθα
Υδρογόνο
Τροφοδότηση Αερίων στην Κάμινο
Τεχνολογίες Εκμετάλλευσης και Αξιοποίησης Υδρογονανθράκων
© Στέλλα Μπεζεργιάννη 2009
42
Ανάμιξη
Ελαφρείς Υδρο/κες C1-C4
Ισομερισμός
Νάφθα
Υδρογονοεπεξεργασία
Καύσιμο
Αέριο
Ισομερίωμα
Αναμόρφωμα
Καταλυτική
Αναμόρφωση
Πολυμερισμός
Βενζίνη Πολυμερισμού
Υγραέρια
Αλκυλίωση
Βενζίνη Αλκυλίωσης
Κηροζίνη απευθείας απόσταξης
Υδρογονοεπεξεργασία
Βαρύ Αεριέλαιο
Ατμοσφ.
Στήλη
Ντίζελ απευθείας απόσταξης
Υδρογονοεπεξεργασία
Καταλυτική
Πυρόλυση
Ελαφρύ Αεριέλαιο Κενού
Υρογονοπυρόλυση
Βενζίνη καταλυτικής
πυρόλυσης
Ντήζελ καταλυτικής
πυρόλυσης
Βενζίνη Υδρογονοπυρόλυσης
Μεσαία Κλάσματα Υδρογονοπυρόλυσης
Επεξεργασία και Ανάμειξη
Αλκυλίωμα
Καύσιμα
Αεροπορίας
Ντήζελ
Αμόλυβδη
Βενζίνη
Καύσιμα
Θέρμανσης
Βαρύ Αεριέλαιο Κενού
Καύσιμο Αέριο και Βενζίνη
Θερμικής Κατεργασίας
Στήλη
Κενού
Αναβάθμιση
Βαρέων
Κλασμάτων
Επεξεργασία
Λιπαντικών
Λιπαντικά Έλαια
Κωκ
Θερμική
Κατεργασία
Τεχνολογίες Εκμετάλλευσης και Αξιοποίησης Υδρογονανθράκων
Άσφαλτοι
© Στέλλα Μπεζεργιάννη 2009
44
Ανάμιξη Προϊόντων Διυλιστηρίου
z
Απαιτείται ανάμιξη δύο τουλάχιστον ρευμάτων
για παραγωγή ενός τελικού προϊόντος
- Βασίζεται στις ιδιότητες των ρευμάτων και του
τελικού προϊόντος ανάμιξης
z
Η ανάμιξη (blending) αποτελεί την ποιο καίρια
διεργασία παραγωγής του τελικού προϊόντος
- Εξασφάλιση απαιτούμενης ποσότητας και
ποιότητας τελικών προϊόντων
z
Πολυπλοκότητα αυξάνει από διεργασίες
μετατροπής
Τεχνολογίες Εκμετάλλευσης και Αξιοποίησης Υδρογονανθράκων
© Στέλλα Μπεζεργιάννη 2009
45
Προγραμματισμός Ανάμιξης
z
Η ανάμιξη στοχεύει
- Ικανοποίηση προδιαγραφών
- Διατήρηση ποιότητας προϊόντος
- Εξασφάλιση απαιτούμενου όγκου παραγόμενου
προϊόντος
- Χρήση όλων των προϊόντων διυλιστηρίου
z
Μοντέλα και υπολογιστικά πακέτα
- Προγράμματα βελτιστοποίησης
„
Δυνατότητα χρήσης ενός ρεύματος σε δύο ή
περισσότερα τελικά προϊόντα
- Μη γραμμικές σχέσεις ανάμιξης
- Offline και online blending
Τεχνολογίες Εκμετάλλευσης και Αξιοποίησης Υδρογονανθράκων
© Στέλλα Μπεζεργιάννη 2009
46