Apa Metode Pengolahan Hidrokarbon: Pemisahan, Konversi dan Pengolahan

Apa Metode Pengolahan Hidrokarbon: Pemisahan, Konversi dan Pengolahan

Target Meta Judul:Metode Pengolahan Hidrokarbon: Pemisahan, Konversi & Pengolahan

Meta Deskripsi Target:Pengolahan hidrokarbon menggunakan empat keluarga metode: pemisahan fisik, konversi termal dan katalitik, pengolahan kimia, dan pencampuran.

Kata Kunci Target:metode pengolahan hidrokarbon, metode pengolahan hidrokarbon, proses penyulingan minyak bumi, proses konversi, proses penyulingan, proses pemisahan, proses pengolahan, proses penyulingan

Menjawab pertanyaan inti:Apa metode pengolahan hidrokarbon?Pengolahan hidrokarbon diatur dalam empat keluarga metode.terutama dengan destilasi pada 1-3 bar dalam kolom atmosfer dengan puncak pada 350-400 °CKonversi mengubah molekul itu sendiri, baik secara termal pada 450-540 °C dalam coking, visbreaking dan cracking uap,atau secara katalitik pada 350-540°C dalam fluid catalytic cracking, hidrokraking, reforming, alkylation dan isomerisasi, atau dengan hidrogen pada 300-450 °C dan 30-200 bar dalam hidrotreatment dan hidrokraking.Pemulihan kaustik dan belerangPerpaduan dan finishing menggabungkan aliran menjadi produk yang dapat dijual sesuai spesifikasi.dan kombinasi yang dipilih menentukan apakah minyak mentah yang menghasilkan residu 20-45% menjadi sebagian besar minyak bakar atau sebagian besar bahan bakar transportasi.

1Metode pemisahan

Pemisahan memanfaatkan perbedaan dalam volatilitas, kelarutan, adsorpsi atau ukuran molekul dan selalu datang pertama:

• Distilasi:tulang punggung dari setiap kilang dan pabrik gas. minyak mentah dipanaskan hingga 350-400 ° C dalam pemanas yang dipanaskan dan berkedip ke kolom atmosfer dengan 30-60 baki, di mana fraksi ditarik keluar dengan rentang didih:LPG, minyak nabati ringan dan berat, minyak tanah, diesel ringan dan berat, dan residu atmosfer.sehingga residu dipanaskan kembali dan berkedip lagi di kolom vakum pada 25-100 mbar, yang menurunkan titik didih sebesar 150-200 °C dan memungkinkan minyak gas vakum dan residu vakum untuk dipisahkan tanpa dekomposisi.Minyak mentah dipanaskan oleh aliran balik dan aliran produk yang beredar, dan kereta api prapanas modern memulihkan 60-75% dari panas yang akan hilang.
• Absorpsi, Stripping dan Ekstraksi:Di mana titik didih terlalu dekat untuk distilasi, atau di mana komponen tertentu harus dihapus, metode keseimbangan lainnya digunakan.seperti dalam kontaktor amin di mana hidrogen sulfida dan karbon dioksida diserap dari gas pada 35-50°C dan diregenerasi pada 105-125°CStripping adalah kebalikan, menggunakan uap untuk menghilangkan komponen volatil, seperti dalam stripper air asam atau stripper sisi pada kolom mentah.Ekstraksi cair-cair secara selektif melarutkan satu kelas molekul dari yang lain, dan digunakan untuk memisahkan aromatik dari parafin dengan pelarut seperti sulfolan atau furfural, menghasilkan benzen, toluen dan xylene dengan kemurnian tinggi,dan untuk mengekstrak bahan dasar minyak pelincir dengan N-metilpyrrolidone atau furfural untuk meningkatkan indeks viskositas dan stabilitas oksidasi.
• Adsorpsi dan Pemisahan Membran:Adsorpsi menggunakan permukaan padat dengan afinitas selektif, dan merupakan metode pilihan untuk langkah-langkah polesan akhir.Penyaringan molekuler mengeringkan gas dan cairan ke bawah 1 ppm air sebelum pengolahan kriogenikMereka juga memisahkan parafin normal dari iso-parafin dalam unit UOP Molex atau Isosiv menggunakan ukuran pori selektif,dan memisahkan para-xylene dalam tempat tidur bergerak simulasiMembran dipisahkan oleh kombinasi kelarutan dan difusivitas melalui film polimer dan digunakan untuk menghilangkan karbon dioksida dari gas alam,untuk pemulihan hidrogen dari aliran pembuangan gas pengolahan dan hidrokraker, dan untuk pemulihan uap dari terminal pemuatan.Membran tidak memiliki bagian yang bergerak dan jejak yang kecil tetapi membutuhkan pra-pengolahan untuk menghindari kotoran dan paling cocok untuk bulk daripada pemisahan dalam.
• Pembagian fase dan kontrol titik embun:Sebelum pengolahan, aliran sumur atau feed harus dipecah menjadi gas, cair hidrokarbon dan air. separator tiga fase melakukan ini dengan gravitasi, ukuran dengan persamaan Souders-Brown,dan diikuti oleh coalescers elektrostatik dan desalters yang mengurangi kandungan garam minyak mentah ke bawah 1-3 PTB sebelum memasuki kolom atmosfer, karena garam terhidrolisis menjadi asam klorida dan mengkorosi sistem atas.yang biasanya membutuhkan titik embun hidrokarbon di bawah sekitar -5 hingga 0 °C pada tekanan pengiriman, titik embun air di bawah -10°C, hidrogen sulfida di bawah 4 ppm, karbon dioksida di bawah 2-3%, dan tidak ada cairan bebas, dicapai melalui pendinginan,Pengendalian titik embun glikol dan hidrokarbon dengan pendinginan atau dengan ekspansi Joule-Thomson dengan separator suhu rendah.

2Metode Konversi, Pengolahan dan Pengerjaan

Setelah dipisahkan, aliran diubah menjadi molekul bernilai lebih tinggi, dibersihkan dari kotoran, dan dicampur sesuai spesifikasi:

• Konversi termal:Panas saja memecah ikatan karbon-karbon dengan mekanisme radikal bebas. penundaan coking memanaskan residu vakum ke 480-510 ° C dan menyimpannya di drum selama 12-24 jam, menghasilkan gas, naphtha,minyak gas dan minyak bumi cokelat; ini adalah metode standar untuk pakan yang paling berat dan paling terkontaminasi karena tidak ada katalis untuk meracuni.mengurangi viskositas residu 5-20 kali sehingga dapat dicampur ke dalam minyak bakar dengan pelarut yang lebih sedikitCracking uap adalah yang terpanas dari semua, pada 750-870 ° C dengan waktu tinggal kurang dari satu detik, dan itu bukan proses kilang tapi petrochemical, membuat etilena, propilena dan butadiena.Masalah desain yang umum di ketiga adalah penyimpangan coklat di tabung pemanas, dikelola dengan kecepatan tinggi, injeksi uap dan kontrol suhu tabung logam yang cermat.
• Konversi Katalitik:Katalis memungkinkan konversi pada suhu yang lebih rendah dengan selektivitas yang jauh lebih baik.dan merupakan produsen bensin utama kilangHydrocracking menggabungkan cracking dengan hidrogenasi pada 350-450 °C dan 100-200 bar, mengubah 30-90% dari gas minyak menjadi diesel dan jet bahan bakar berkualitas tinggi dengan pada dasarnya tidak olefin atau belerang.Reformasi katalitik meningkatkan oktan nafta berat dari sekitar 40-60 menjadi 95-105 pada 480-525 °C di atas platinum-rheniumAlkylation menggabungkan olefin ringan dengan isobutan pada 5-20 °C menggunakan asam sulfat atau hidrofluorat untuk membuat alkilat,komponen campuran bensin dengan oktan tertinggi dan paling bersihIsomerisasi mengubah parafin normal menjadi parafin bercabang pada 120-250 °C di atas klorida alumina atau katalis zeolitik,dan eterifikasi dan polimerisasi mengubah olefin ringan menjadi oksigenat oktan tinggi dan bensin.
• Pengolahan dan Pemulihan Sulfur:Hampir setiap aliran membutuhkan pengolahan. pengolahan hidroterapi menghilangkan belerang, nitrogen, oksigen, logam dan olefin pada 300-400 ° C dan 30-100 bar di atas kobalt-molybdenum atau nikel-molybdenum katalis,mengubahnya menjadi hidrogen sulfida, amonia dan air; yang memungkinkan diesel ultra rendah sulfur di bawah 10 ppm. Pengolahan amin menghilangkan hidrogen sulfida dan karbon dioksida dari aliran gas menggunakan monoethanolamine,Dietanolamin atau metil dietanolaminPengolahan kaustik dan Merox menghilangkan mercaptan dari LPG dan nafta, mengubahnya menjadi disulfida atau mengekstraknya.Hidrogen sulfida yang diperoleh diubah menjadi elemental sulfur di pabrik Claus, dengan tahap termal pada 1.000-1.300 ° C dan tahap katalitik pada 200-320 ° C, mencapai pemulihan 95-99,5%, dan unit pengolahan gas ekor untuk mencapai lebih tinggi.Penghapus air asam menghilangkan amonia dan hidrogen sulfida dari air proses sebelum digunakan kembali atau dibuang.
• Campuran, finishing dan kontrol kualitas produk:Metode terakhir adalah pencampuran, dan di situlah sebagian besar keuntungan kilang dibuat atau hilang.Nafta ringan dan oksigena untuk memenuhi oktan, Reid tekanan uap, belerang, benzen, aromatik dan olefin batas secara bersamaan, menggunakan optimator online dan inline analisers.titik penyambung filter dingin dan belerangMinyak bahan bakar dicampur untuk viskositas dan belerang. minyak dasar dan lilin selesai dengan hydrofinishing, deoxing dengan pelarut atau rute katalis, dan tanah liat atau pengolahan hidroterapi untuk warna dan stabilitas.Aspal diproduksi dengan meniup udara atau dengan mencampur residu vakum dengan fluksSetiap produk harus memenuhi beberapa spesifikasi sekaligus, itulah sebabnya pencampuran adalah masalah optimasi daripada operasi pencampuran sederhana.

Metode Pengolahan Hidrokarbon Keluarga Matriks Perbandingan

Pertanyaan yang Sering Diajukan (FAQ)

T: Apa perbedaan antara pemisahan dan konversi dalam pengolahan hidrokarbon?

A: Pemisahan mengubah komposisi campuran tanpa mengubah molekul apapun.proses adsorpsi dan membran semua mengurutkan molekul yang ada ke dalam kelompok oleh sifat fisikKonversi mengubah molekul itu sendiri dengan memecah dan mereformasi ikatan karbon-karbon dan karbon-hidrogen, menghasilkan molekul yang tidak ada dalam pakan.Inilah sebabnya mengapa konversi adalah di mana nilai ditambahkan: satu barel residu vakum bernilai jauh lebih rendah dari diesel menjadi molekul diesel hanya melalui konversi.Dan mengapa pemisahan selalu mendahului konversi, karena tidak masuk akal untuk menghadapkan seluruh minyak mentah untuk kondisi retak ketika hanya fraksi berat membutuhkannya.

T: Mengapa sebuah kilang membutuhkan begitu banyak proses yang berbeda?

A: Karena minyak mentah adalah campuran ribuan senyawa yang mencakup rentang didih yang sangat luas, dan pasar menuntut serangkaian produk yang sempit dalam proporsi yang tidak pernah sesuai dengan minyak mentah.Minyak mentah biasa dapat menghasilkan 20-45% residu atmosfer dan vakum, sementara pasar membutuhkan sebagian besar bahan bakar transportasi, sehingga sekitar sepertiga dari tong harus diubah secara kimia.fluid catalytic cracking menangani minyak gas dengan baik tetapi tidak dapat mengambil logam dan asfalten, sementara coking tertunda dapat mengambil residu tetapi menghasilkan coking dan nafta bernilai rendah yang membutuhkan perawatan lebih lanjut.oktan dan tekanan uap untuk bensin, cetane dan aliran dingin untuk diesel, batas belerang untuk keduanya, sehingga tahap pengolahan dan pencampuran berlipat ganda.masing-masing diperlukan karena tidak ada satu yang mencakup seluruh rentang.

T: Apa peran hidrogen dalam pengolahan hidrokarbon?

A: Hidrogen adalah reagen yang memungkinkan pemurnian modern. Ia menghilangkan belerang, nitrogen, oksigen dan logam dalam pengolahan hidroterminasi, mengubahnya menjadi hidrogen sulfida, amonia dan air yang dapat dipisahkan.Ini jenuh olefin dan aromatik, meningkatkan cetane diesel, titik asap dan warna bahan bakar jet dan stabilitas.yang mengapa hidrocracking dapat memproses feed yang akan dengan cepat menonaktifkan FCC katalisDan itu adalah produk sampingan dari reforming katalitik, jadi sebuah kilang dengan reformer memiliki pasokan internal.dari beberapa ratus standar kaki kubik per barel satu generasi yang lalu untuk 1, 500-3.000 hari ini untuk kilang pengolahan konversi dalam, dan sebagian besar kilang pengolahan sekarang menjalankan pabrik hidrogen khusus, biasanya uap metana reforming pada 800-900 ° C,ditambah tekanan adsorpsi ayunan untuk pemurnian di atas 99.9%.

T: Bagaimana metode pengolahan dipilih untuk pakan tertentu?

A: Empat sifat pakan menentukan keputusan. rentang didih menentukan apakah aliran dapat disuling sama sekali atau membutuhkan layanan vakum.logam seperti nikel dan vanadium, dan asfalten, menentukan apakah katalis dapat bertahan hidup: katalis pengolahan hidroponik diracuni oleh logam dan disumbat oleh asfalten,jadi residu pergi ke coker atau hidrokreker bed didih daripada ke tempat tidur tetapStruktur kimia menentukan rute: pakan parafin adalah reformator yang baik atau pakan steam cracker, yang aromatik lebih cocok untuk hidrokrake atau ekstraksi untuk aromatik.Dan ketersediaan hidrogen dan biaya menentukan apakah hidrogen-penambahan atau karbon-penolakan rute yang ekonomis; penolakan karbon, seperti dalam coking, menghasilkan coking bernilai rendah, sementara penambahan hidrogen, seperti dalam hidrokraking, menghasilkan distilate bernilai tinggi tetapi mengkonsumsi hidrogen pada 150-350 Nm3 per meter kubik pakan.Konfigurasi yang dipilih adalah salah satu yang memaksimalkan margin di seluruh slate mentah, bukan yang terbaik untuk aliran tunggal.