Wat zijn de methoden van verwerking van koolwaterstoffen: scheiding, omzetting en behandeling

Wat zijn de methoden van verwerking van koolwaterstoffen: scheiding, omzetting en behandeling

Doel meta titel:Verwerkingsmethoden voor koolwaterstoffen: scheiding, omzetting en behandeling

Doel meta beschrijving:De verwerking van koolwaterstoffen maakt gebruik van vier methodefamilies: fysieke scheiding, thermische en katalytische conversie, chemische behandeling en menging.

Doelwoord:methode van verwerking van koolwaterstoffen, methode van verwerking van koolwaterstoffen, raffinaderij van olie, raffinaderij van omzetprocessen, raffinaderij van scheidingsprocessen, raffinaderij van behandelingsprocessen

Het beantwoorden van de kernvraag:Wat zijn de methoden voor de verwerking van koolwaterstoffen?De verwerking van koolwaterstoffen is in vier methodefamilies onderverdeeld.voornamelijk door distillatie bij 1-3 bar in een atmosferische kolom met een uitlaattemperatuur van 350-400°C, en onder vacuüm bij 25-100 mbar voor de zware fracties.of katalytisch bij 350 tot 540 °C in vloeistofkatalysatorisch kraken, hydrocracking, reforming, alkylering en isomerisatie, of met waterstof bij 300 tot 450 °C en 30 tot 200 bar bij hydrotreatment en hydrocracking.Kaustische en zwavelherwinningHet vermengen en afwerken van de stromen tot verkoopbare producten in overeenstemming met de specificaties.en de gekozen combinatie bepaalt of een ruwe olie met een residu van 20-45% voornamelijk brandstof of voornamelijk transportbrandstof wordt.

1. Scheidingsmethoden

Separatie maakt gebruik van verschillen in vluchtigheid, oplosbaarheid, adsorptiviteit of moleculaire grootte en komt altijd op de eerste plaats:

• Destillatie:De ruggengraat van elke raffinaderij en gasinstallatie: ruwe olie wordt verwarmd tot 350-400°C in een verwarmingstoestel en in een atmosferische kolom met 30-60 bakken gegooid, waar fracties worden afgetrokken volgens kookbereik:LPGDe temperatuur aan de onderkant van de kolom is beperkt tot ongeveer 350-400°C, omdat boven dat niveau het thermisch kraken en koken begint.dus het residu wordt opnieuw verwarmd en weer in een vacuümkolom op 25-100 mbar geblazen, waardoor de kookpunten met 150-200°C worden verlaagd en vacuümgas-olie en vacuümresidu zonder ontbinding kunnen worden gescheiden.de ruwe olie wordt voorverhit door de circulerende terugstromen en productstromenEen moderne voorverwarming herstelt 60-75% van de warmte die anders verloren zou gaan.
• Absorptie, stripping en extractie:Wanneer de kookpunten te dicht bij de destillatie liggen of wanneer een specifiek bestanddeel moet worden verwijderd, worden andere evenwichtsmethoden gebruikt.zoals in een amincontactor waarbij waterstofsulfide en kooldioxide bij 35 tot 50 °C uit het gas worden geabsorbeerd en bij 105 tot 125 °C worden geregenererdHet verwijderen is omgekeerd, waarbij stoom wordt gebruikt om vluchtige componenten te verwijderen, zoals bij een zuurwaterverwijder of een zijverwijder op een ruwe kolom.Vloeistof-vloeistof-extractie lost selectief een klasse moleculen op van een andere, en wordt gebruikt om aromaten van paraffines te scheiden met oplosmiddelen zoals sulfolaan of furfuraal, waardoor hoogzuivere benzeen, toluïne en xyleen worden geproduceerd,en het extraheren van smeeroliebasisstoffen met N-methylpyrrolidon of furfural om de viscositeitsindex en oxidatiestabiliteit te verbeteren.
• Adsorptie en membraanscheiding:Adsorptie maakt gebruik van een vast oppervlak met een selectieve affiniteit en is de methode die bij de laatste polijstfasen wordt gekozen.Moleculaire zeven droge gassen en vloeistoffen tot minder dan 1 ppm water voor cryogene verwerking, omdat bij -100°C residuwater bevriezt en de uitwisselers sluit.en paraxyleen scheiden in een gesimuleerd beweegbaar bedMembranen die door de combinatie van oplosbaarheid en diffusiviteit door een polymeerfolie worden gescheiden en die worden gebruikt voor het verwijderen van kooldioxide uit aardgas,voor waterstofterugwinning uit afgasstromen van raffinaderijen en waterkraakers, en voor het terugwinnen van stoom uit laadterminals.Membranen hebben geen bewegende delen en een kleine voetafdruk, maar vereisen voorbehandeling om vervuiling te voorkomen en zijn het meest geschikt voor bulk in plaats van diep scheiden.
• Fase-separatie en controle van het dauwpunt:Voor elke verwerking moet de putstroom of -voer worden gesplitst in gas, koolwaterstofvloeistof en water.en worden gevolgd door elektrostatische coalescers en desalters die het zoutgehalte van ruwe olie verminderen tot onder 1-3 PTB voordat deze de atmosferische kolom binnenkomtHet gas wordt verder geconditioneerd om aan de pijpleidingspesificatie te voldoen.die doorgaans een waterstofdauwpunt onder ongeveer -5 tot 0 °C bij toedieningsdruk vereist, een waterdauwpunt onder -10°C, waterstofsulfide onder 4 ppm, kooldioxide onder 2-3% en geen vrije vloeistoffen, verkregen door afkoeling,glycoldehydratatie en controle van het dauwpunt van koolwaterstoffen door koeling of door een Joule-Thomson-uitbreiding met een laagtemperatuurseparator.

2. omschakeling, behandeling en afwerking

Eenmaal gescheiden, worden de stromen omgezet in moleculen met een hogere waarde, gereinigd van onzuiverheden en gemengd volgens de specificatie:

• Thermische omzetting:De warmte alleen breekt de koolstof-koolstofbindingen door middel van een mechanisme van vrije radicalen.aardolie en aardoliecokeHet is de standaardmethode voor de zwaarste en meest besmette voedingsmiddelen omdat er geen katalysator is om te vergiftigen.vermindering van de viscositeit van het residu met 5 tot 20 maal zodat het kan worden gemengd in brandstof met minder verdunningsmiddelDe stoomcracking is de warmste van allemaal, bij 750-870°C met een verblijfstijd van minder dan één seconde, en het is geen raffinaderijproces, maar een petrochemisch proces, waarbij ethyleen, propyleen en butadieen worden geproduceerd.Het gemeenschappelijke ontwerpprobleem in alle drie is coke-afzetting in de verwarmingsbuizen, beheerd door hoge snelheid, stoominjectie en een zorgvuldige temperatuurregeling van de buis metalen.
• Katalysatie:De katalysatoren zorgen voor een veel betere selectiviteit bij een lagere temperatuur. De vloeistofkatalysatoren scheuren bij 500 tot 540 °C over een zeolietkatalysator met een contacttijd van 2 tot 5 seconden.en is de belangrijkste benzineproducent van de raffinaderijHydrocracking combineert cracking met hydrogeneratie bij 350 tot 450 °C en 100 tot 200 bar, waardoor 30-90% van de gas olie wordt omgezet in hoogwaardige diesel en vliegtuigbrandstof zonder in wezen olefine of zwavel.Door katalysatie wordt het octane van zware nafta verhoogd van ongeveer 40-60 tot 95-105 bij 480-525 °C boven platina-rhenium, waardoor waterstof als waardevol bijproduct wordt geproduceerd.het bestanddeel van het benzinemengsel met de hoogste octanen en het schoonsteDe isomerisering omzet normale paraffines in vertakte paraffines bij 120-250°C via een gechloreerde alumina of zeolietische katalysator.en door etherisering en polymerisatie worden lichte olefinen omgezet in hoge-octanen oxygenaten en benzine.
• Behandeling en terugwinning van zwavel:Bij waterbehandeling worden zwavel, stikstof, zuurstof, metalen en olefinen bij 300 tot 400 °C en 30 tot 100 bar verwijderd via een kobalt-molybdeen- of nikkel-molybdeenkatalysator.om te zetten in waterstofsulfideHet gebruik van ammoniak en water maakt het mogelijk om diesel met een zeer laag zwavelgehalte onder de 10 ppm te produceren.Diethanolamine of methyldiethanolamineDoor middel van bijwerkingen met bijwerkingen met bijwerkingen met bijwerkingen met bijwerkingen met bijwerkingen met bijwerkingen met bijwerkingen met bijwerkingen met bijwerkingen met bijwerkingen met bijwerkingen met bijwerkingen met bijwerkingen met bijwerkingen met bijwerkingen met bijwerkingen met bijwerkingen met bijwerkingen met bijwerkingen met bijwerkingen.Het teruggewonnen waterstofsulfide wordt in een Claus-installatie omgezet in elementair zwavel, met een thermische fase bij 1.000-1.300°C en een katalytische fase bij 200-320°C, met een terugwinning van 95-99,5%, en een ontlastingseenheid om hoger te bereiken.Zoutwaterverwijderingen verwijderen ammoniak en waterstofsulfide uit proceswater voordat het opnieuw wordt gebruikt of afgevoerd.
• Blending, afwerking en kwaliteitscontrole van producten:De laatste methode is het mengen, en het is waar een groot deel van de winst van een raffinaderij wordt gemaakt of verloren.lichtnafta en zuurstoftaten om octane te bereiken, Reid dampdruk, zwavel, benzeen, aromatische stoffen en olefine grenzen tegelijkertijd, met behulp van een online optimalisator en inline analysatoren.koudfilterstoppunt en zwavelDe olie wordt gemengd voor de viscositeit en het zwavelgehalte, de basisolie en de wassen worden afgewerkt door middel van hydrofinishing, ontdooiing door middel van oplosmiddelen of katalysatoren, en klei of waterbehandeling voor kleur en stabiliteit.Asfalt wordt geproduceerd door luchtblowing of door het mengen van vacuümresidu met een fluxElk product moet tegelijkertijd aan meerdere specificaties voldoen, en daarom is het mengen een optimalisatieprobleem in plaats van een eenvoudige mengoperatie.

Methodeverwerkingsfamilies van koolwaterstoffen Vergelijkingsmatrix

Vaak gestelde vragen (FAQ)

V: Wat is het verschil tussen scheiding en omzetting bij de verwerking van koolwaterstoffen?

A: Separatie verandert de samenstelling van een mengsel zonder dat er een molecuul verandert.adsorptie- en membraanprocessen sorteren alle bestaande moleculen in groepen volgens een fysische eigenschapDe omzetting verandert de moleculen zelf door koolstof-koolstof- en koolstof-waterstofbindingen te breken en te hervormen, waardoor moleculen worden geproduceerd die niet in het voer aanwezig waren.Dit is de reden waarom de omzetting is waar waarde wordt toegevoegdHet is ook de reden waarom de omzetting duurder is, in energie, waterstof, katalysator en kapitaal.en waarom scheiding altijd voorafgaat aan bekering, omdat het zinloos is om een hele ruwe olie te onderwerpen aan krakingsomstandigheden wanneer alleen de zware fractie het nodig heeft.

V: Waarom heeft een raffinaderij zoveel verschillende processen nodig?

A: Omdat ruwe olie een mengsel is van duizenden verbindingen met een zeer breed kookbereik, en de markt vraagt een beperkte reeks producten in proporties die nooit overeenkomen met ruwe olie.Een typische ruwe olie kan 20-45% atmosferische en vacuümresten opleveren.In de eerste plaats is het belangrijk dat de productie van brandstoffen in de Gemeenschap wordt gecontroleerd en dat de productie van brandstoffen in de Gemeenschap wordt gecontroleerd.Fluid catalytic cracking verwerkt gasolie goed, maar kan geen metalen en asfaltenen opnemenDe Commissie heeft de Commissie verzocht om een voorstel voor een richtlijn van de Raad tot wijziging van de richtlijn van de Raad betreffende de bescherming van de gezondheid van werknemers in verband met het gebruik van de elektronische telecommunicatie.octanen en dampdruk voor benzineHet resultaat is een installatie met twintig of meer processen.elk noodzakelijk omdat geen enkele van hen de gehele span dekt.

V: Welke rol speelt waterstof in de verwerking van koolwaterstoffen?

A: Waterstof is het reagens voor de moderne raffinage. Het verwijdert zwavel, stikstof, zuurstof en metalen in de waterbehandeling, waardoor ze worden omgezet in waterstofsulfide, ammoniak en water die gescheiden kunnen worden.Het verzadigt olefine en aromaten, verbetert dieselcetane, het rookpunt, de kleur en de stabiliteit van vliegtuigbrandstof.Daarom kan hydrocracking voedingsmiddelen verwerken die een FCC-katalysator snel zouden deactiveren.Het is een bijproduct van katalysatie, dus een raffinaderij met een reformator heeft een interne aanvoer.van een paar honderd standaard kubieke voet per vat een generatie geleden tot 1De meeste raffinaderijen hebben nu een speciale waterstofinstallatie, meestal met methaan met stoom, die bij 800-900°C wordt gereformeerd.plus adsorptie onder drukschommeling voor zuivering boven 99.9%.

V: Hoe wordt een verwerkingsmethode gekozen voor een bepaald diervoeder?

A: De beslissing wordt bepaald door vier voeder eigenschappen. Het kookbereik bepaalt of de stroom helemaal kan worden gedistilleerd of dat er vacuüm moet worden gebruikt.metalen zoals nikkel en vanadium, en asfaltenen, bepaalt of een katalysator kan overleven: de hydroprocessing-katalysator wordt vergiftigd door metalen en verstopt door asfaltenen,dus het residu gaat naar een coker of een gekookte hydrokracker in plaats van naar een vast bedDe chemische structuur bepaalt de route: een paraffinevoer is een goede reformator of stoomkrakervoer, een aromatischevoer is beter geschikt voor hydrocracking of extractie van aromaten.En waterstofbeschikbaarheid en kosten bepalen of een waterstoftoevoeging of een koolstofverwijdering economisch isBij koolstofverwijdering, zoals bij coksen, wordt coke van lage waarde geproduceerd, terwijl bij waterstoftoevoeging, zoals bij hydrocracken, een hoogwaardig distillaat wordt geproduceerd, maar waterstof wordt verbruikt bij 150-350 Nm3 per kubieke meter voer.De gekozen configuratie is degene die de marge over de gehele ruwe leisteen maximaliseert, niet degene die het beste is voor een enkele stroom.