촉매 개질 옵션 및 사례
기사 요약
전 세계 정유사들은 촉매 개질을 활용하여 가솔린 혼합용 고 옥탄 리포 메이트와 석유 화학용 고 부가가치 방향족 화합물(벤젠,톨루엔 및 크실렌)을 생산합니다. 개혁은 또한 정유 기반 수소의 주요 공급원입니다.
개혁 작업은 가솔린 풀 방향족/벤젠 함량을 낮추는 맥락에서 도전을 계속;그러나,촉매 개질 장치는 여전히 정유 작업의 주류이다. 최근 수소 처리 요구의 상승 추세는 개혁자 수소 생산에 더욱 중점을 두었습니다. 이 기사에서는 다양한 개질 공정 중 기술의 주요 차이점을 설명하고 염화물 제어 및 부식 관리에 특별한 관심을 기울입니다.
공급원료
촉매 개질 유닛에 대한 표준 공급원료는 일반적으로 씨 6 내지 씨 11 파라핀,나프텐 및 방향족 화합물을 함유한다. 다른 출처의 나프타는 개혁이 용이하다는 점에서 크게 다릅니다. 대부분의 나프 텐은 신속하고 효율적으로 반응하여 방향족 화합물을 형성합니다. 이것이 개혁의 기본 반응이다. 파라핀은 변환하기 가장 어려운 화합물입니다. 풍부한 나프타(낮은 파라핀,높은 나프 텐 함량)는 작업을 훨씬 쉽고 효율적으로 만듭니다. 크뤼 사료로 사용되는 나프타의 유형은 장치의 작동,촉매의 활성 및 제품 특성에 영향을 줄 수 있습니다. 촉매 개질이 주로 비티엑스 생산을 위해 사용될 때,일반적으로 풍부한 비티엑스 6-8 컷(초기 및 최종 비등점)이 사용된다. 고 옥탄가 가솔린 풀 구성 요소의 생산을 위해 다음과 같은 것이 선호됩니다.1
재분배 벤젠 함량은 전분배를 통해 개질기 공급에서 벤젠 및 벤젠 전구체(시클로 헥산 및 메틸 시클로 펜탄)의 양을 최소화함으로써 감소 될 수있다. 대안으로,벤젠은 재편성의 후 분별 화 및 광 재편성의 추가 처리에 의해 감소 될 수있다.
중간 증류 액 생산의 극대화가 우선 순위 인 정유 공장에서는 전통적으로 촉매 개질 장치로 전달되는 나프타의 무거운 부분이 대신 인화점 사양 한도 내에서 등유 또는 디젤 풀로 보내질 수 있습니다. 대부분의 경우,더 가벼운 크루 피드는 코크스가 감소하기 때문에 반 재생 단위의 사이클 길이를 증가시킵니다.
Non-직 naphthas(예를 들어,fluid catalytic cracking(FCC)나프타나 visbreaker/코커 naphtha)처리할 수도 있습 CRU 지만,후에 심각한 hydrotreatment 을 포함하는(di)-올레핀 포화,기본 나프타 hydrotreater 기능을 제거하는 유형이 다른 원자(유황 및 질소). 그들의 더 높은 종점 및/또는 더 높은 파라핀 함량은 더 높은 코크스 레이다운을 초래한다. 재생기 용량이 존재하는 한,생산되는 추가 코크스를 연소시킬 수 있다.2 나프타의 재처리는 일반적으로 낮은 옥탄 중간 컷으로 제한됩니다. 탈황 만 필요한 경우 선택적 수소 처리 장치에서 나프타를 처리하는 것이 더 간단한 해결책입니다.
이 장치는 탄소 형성을 완화하기 위해 높은 압력으로 작동합니다. 탄소 레이 다운이 증가함에 따라 반응기 온도는 재 형성 수율을 희생하여 목표 옥탄을 달성하기 위해 상승됩니다. 스윙 반응기 시스템을 갖춘 순환 재생 공정은 더 높은 심각도 및 옥탄가 작동에 사용됩니다. (그림 1 및 2 참조)3,4 를 사용하면 촉매 비활성화로 인해 잦은 중단없이 매우 높은 심각도를 얻을 수 있습니다. 이 장치는 낮은 압력에서 작동하며 높은 재 형성 및 수소 수율의 관련 수율 이점을 제공합니다.
고압시네마 촉매개질기를 시네 타입 유닛으로 전환하기로 한 결정은 전적으로 경제학에 달려 있다.5 일부 개혁 라이센스 제공자는 원래 개혁 유닛에 원자로와 재생기를 추가하여 하이브리드 유닛을 개발했습니다.4,6,7,8 전형적인 예는 도 3 및 도 4 에 도시된다. 변환은 새로운 중앙 집중식의 절반보다 적은 비용 및 처리량 및/또는 사이클 길이를 증가시킬 수있다.4
일부 정유사에서는 온스트림 계수가 높고 작동 압력이 낮으며 수소와 나프타의 수율이 높기 때문에 하이브리드 유닛에 비해 경제적으로 매력적으로 변환됩니다.9 거의 모든 새로운 개질 유닛은 중앙 통제 구역 디자인입니다.
반응기 설계
개질 공정에서 주로 사용되는 반응기에는 세 가지 유형이 있다. 이들은 구형,다운 플로우 및 방사형입니다. 수년에 걸쳐 촉매가 개선됨에 따라 반응기 압력은 낮은 작동 압력에서 증가 된 씨 5+및 수소 수율을 활용하기 위해 감소 될 수 있습니다. 저압에,반응기를 통해서 압력 강하는 중요한 고려사항이 됩니다;그러므로,단위 개혁의 현대 디자인은 디자인에 있는 광선 교류 이고 저압 강하에 좋은 교류 배급을 결합하는 반응기를 채택합니다.
결합 공급은 반응기 입구 노즐로부터 소위 가리비로 향하게 되는데,이는 반응기의 전체 둘레를 따라 위치하는 긴 수직 채널이다. 가리비 구멍 또는,더 일반적으로 이러한 일,전체 길이 따라 프로필 와이어 스크린,이를 통해 가스 원자로 제품을 수집 하 고 원자로 출구에 지시 하는 중앙 파이프에 내부 및 환형 촉매 침대에 방사상으로 전달. 가속한 코크 레이다운에서 유래하기 때문에,낮은 교류는 피해야 합니다.
원자로 야금
원자로 용기는 독립형 품목이며 설계 선호도에 따라 고온 또는 저온 쉘이 될 수 있습니다. 콜드 쉘 설계에서 내부 내화 라이닝은 용기 벽이 공정 온도에 노출되지 않도록 보호합니다. 원자로는 변함없이 핫 쉘 설계이며 개별적으로 배치하거나 겹쳐 쌓여 구획 된 단일 용기를 형성 할 수 있습니다.8 내부 스테인레스 스틸 라이너가있는 차가운 벽(내화 라이닝이있는 탄소강)이 표준입니다.
