--Análise da Rota Técnica de Hidrocarbonetos Aromáticos (Parte 2)

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--Análise da Rota Técnica de Hidrocarbonetos Aromáticos (Parte 2) Autor/Fonte: data: 26/08/2016 Taxa de cliques: 8 Para compensar a lacuna no mercado de aromáticos, a indústria não só desviou a sua atenção da rota do petróleo para a rota do carvão, mas também para a rota da biomassa. No roteiro tecnológico para áreas-chave apontadas por "Made in China 2025", afirma-se claramente que os avanços na tecnologia de síntese de hidrocarbonetos aromáticos de base biológica devem ser focados no campo dos materiais poliméricos. Na Conferência de Desenvolvimento da Cadeia da Indústria de Aromáticos da China de 2016, que terminou em meados de agosto, os especialistas participantes afirmaram plenamente a direção do desenvolvimento do uso de biomassa para produzir aromáticos. Mas quando se trata do futuro, a atitude deles pode ser resumida em uma frase: A estrada está bloqueada e longa, mas a estrada está chegando. doméstico: Novas tecnologias estão a ganhar destaque “Os resíduos domésticos e a palha produzidos todos os anos no nosso país têm potencial para produzir anualmente 170 milhões de toneladas de gasolina, gasóleo e hidrocarbonetos aromáticos. ”O professor Wang Hualin, da Universidade de Ciência e Tecnologia do Leste da China, descreveu as perspectivas das rotas biológicas de hidrocarbonetos aromáticos. Seus dados não são infundados, mas baseados em uma nova rota de processo de matérias-primas aromáticas de biomassa que eles estão explorando, que é uma rota técnica que combina o refino de petróleo com a engenharia química e bioquímica. Especificamente, esta rota utiliza palha e resíduos domésticos mineralizados para produzir gasolina, diesel e hidrocarbonetos aromáticos. Os chamados resíduos domésticos mineralizados referem-se aos resíduos que ficaram imobilizados após muitos anos enterrados no subsolo. Segundo Wang Hualin, 6 toneladas de palha podem coproduzir 1 tonelada de gasolina, diesel e aromáticos. a produção anual de palha no meu país é superior a 700 milhões de toneladas, o que equivale a mais de 100 milhões de toneladas de gasolina, gasóleo e aromáticos. Ao mesmo tempo, a produção anual de resíduos urbanos no meu país é de cerca de 300 milhões de toneladas, que contém cerca de 70 milhões de toneladas de gasolina, diesel e hidrocarbonetos aromáticos. É extremamente coincidente que a distribuição de resíduos domésticos urbanos no meu país seja altamente consistente com a distribuição das refinarias de petróleo, o que permite implementar uma rota técnica que alia a refinação do petróleo às indústrias químicas e bioquímicas. “O conceito de processo de quebra de palha e hidrogenação para coprodução de gasolina, diesel e aromáticos é: A palha e os resíduos domésticos são convertidos por meio de adaptação molecular + conversão direcional, em que a lignina é hidrodesoxigenada e convertida em matéria-prima de hidrocarbonetos aromáticos, e a celulose e a hemicelulose são hidrodesoxigenadas em matéria-prima de gasolina e diesel. ”Wang Hualin disse. Os pesquisadores construíram dois dispositivos baseados nesta ideia. Um deles é um dispositivo de craqueamento de matéria-prima que converte o craqueamento e a hidrogenação da palha na produção de gasolina, diesel e aromáticos. Atualmente, foi construído um dispositivo piloto de craqueamento rápido de 3 toneladas/hora. Este dispositivo é semelhante ao dispositivo de craqueamento catalítico nas indústrias química e de refino de petróleo. ； A outra é uma planta piloto de hidrorrefinação de leito fixo de hidrodesoxigenação com capacidade de 1 litro/hora, construída por uma empresa em Henan. Os resultados do teste piloto mostram que os componentes do óleo de craqueamento de biomassa (alcatrão de madeira) incluem alcanos, aromáticos, olefinas, fenóis, etc. Após hidrogenação e atualização, os componentes do óleo hidrogenado são 46,44% de aromáticos, 35,09% de alcanos e 8,56% de fenol. Os aromáticos podem ser obtidos por mistura adicional, e a gasolina e o diesel podem ser obtidos por hidrocraqueamento. Especialistas da indústria disseram que, em geral, a pesquisa e o desenvolvimento da tecnologia doméstica de biomassa em aromáticos ainda está em sua infância. estrangeiro: A industrialização já está a caminho. Em comparação com a China, há mais empresas estrangeiras envolvidas em I&D e industrialização, e a I&D é realizada mais cedo. De acordo com o entendimento do repórter, algumas tecnologias de biomassa em hidrocarbonetos aromáticos desenvolvidas por empresas estrangeiras alcançaram produção comercial em pequena escala. O progresso da Universidade de Massachusetts no processo de produção de compostos aromáticos a partir de biomassa celulósica em uma única etapa atraiu ampla atenção na indústria. Eles desenvolveram um processo para converter biomassa em hidrocarbonetos aromáticos e estabeleceram a Anellotech para promovê-la na produção industrial. A tecnologia é baseada em um processo catalítico de craqueamento térmico rápido que aquece rapidamente a biomassa em um reator de leito fluidizado para gerar óxidos e, em seguida, usa um catalisador zeólito especializado para converter esses compostos em aromáticos de qualidade química. Essa tecnologia é mais barata que o processo tradicional de produção de hidrocarbonetos aromáticos utilizando o petróleo como matéria-prima. Em janeiro deste ano, a Anellotech implementou a industrialização da tecnologia. Segundo os seus cálculos, quando o preço do petróleo é superior a 60 dólares por barril, a tecnologia tem uma vantagem competitiva em termos de custo. A indústria geralmente acredita que entre as rotas de hidrocarbonetos bioaromáticos atualmente disponíveis, o processo de pirólise de biomassa Anellotech em hidrocarbonetos aromáticos é a rota mais econômica e econômica. O processo BioForming desenvolvido pela empresa americana Virent em cooperação com a Universidade de Wisconsin-Madison apresenta boas vantagens de investimento porque pode ser adaptado e implementado em equipamentos químicos e de refino existentes. Este processo utiliza açúcar como matéria-prima e combina a hidrólise de fibras vegetais com a tecnologia tradicional de hidrogenação catalítica para produzir hidrocarbonetos aromáticos mistos contendo benzeno, tolueno e xileno a partir de açúcares vegetais, que podem então ser processados ​​em paraxileno. A vantagem deste processo é que, ao combinar a tecnologia de reforma da fase líquida (APR) com a hidrogenação catalítica tradicional, condensação e outras tecnologias, o dispositivo de reação pode ser modificado com base no dispositivo de refino existente, e o custo de investimento por galão de produto é de apenas US$ 1,75 ~ 3. ； As olefinas subproduzidas podem ser utilizadas como subprodutos ou para fornecer energia ao dispositivo, e a economia do processo é boa. Diferente da conversão direta de biomassa para produzir aromáticos, alguns fabricantes adotaram uma abordagem diferente nos últimos anos, primeiro utilizando processos maduros para converter biomassa em produtos químicos orgânicos com menor valor acrescentado e depois convertendo produtos químicos de base biológica em produtos aromáticos com maior valor acrescentado. Dentre eles, o processo GIFT desenvolvido pela empresa americana Gevo, que utiliza matérias-primas renováveis ​​para fermentar o álcool, é o mais representativo. O processo GIFT primeiro converte matérias-primas de biomassa em isobutanol e depois obtém isobutileno por meio de reação de desidrogenação. Neste processo, a taxa de conversão do isobutanol ultrapassa 99% ； O isobutileno obtido passa pelo reator de polimerização para se tornar olefinas C8 ； As olefinas C8 são desidrociclizadas para obter produtos PX, com seletividade PX superior a 75% e pureza atingindo 99%. A Gevo cooperou com a Toray Industries do Japão para construir um dispositivo industrializado. A maior vantagem deste processo é conseguir a produção direta de PX de alta pureza em um ambiente ameno, eliminando a necessidade de processos complexos como isomerização e separação de hidrocarbonetos aromáticos, e o processo de produção é relativamente simples. gargalo: Um repórter do Reator Catalisador de Matérias-Primas aprendeu com a entrevista que, olhando para a pesquisa e desenvolvimento de rotas de biomassa para hidrocarbonetos aromáticos no país e no exterior, embora as perspectivas sejam muito atraentes e haja muito progresso, a maioria deles ainda está em fase de desenvolvimento. Mesmo que alguns tenham alcançado a produção industrial em pequena escala, ainda existe uma grande lacuna nas economias de escala em comparação com as rotas petrolíferas tradicionais, e ainda existem muitos problemas potenciais que precisam de ser resolvidos. Em primeiro lugar, o fornecimento estável de matérias-primas de biomassa sempre foi uma dificuldade no desenvolvimento da indústria bioquímica, e o mesmo se aplica aos bioaromáticos. As matérias-primas da biomassa são grandes, dispersas e de composição complexa. Para aumentar a escala da produção de hidrocarbonetos aromáticos através de processos biológicos, deve haver um fornecimento adequado e estável de matérias-primas. No actual nível de produção agrícola no meu país, a resolução deste problema requer uma colaboração multifacetada para encontrar um modelo razoável e viável. Em segundo lugar, para muitos processos de produção de aromáticos a partir de biomassa, os catalisadores e reatores utilizados nos processos de craqueamento térmico e hidrólise também são difíceis. Os representantes presentes na reunião disseram aos jornalistas que embora também estejam interessados ​​na produção de aromáticos a partir de biomassa, a taxa de conversão e a pureza do produto do processo existente são baixas, tornando difícil competir com a rota do petróleo. Para melhorar estes dois indicadores, são necessários progressos no desenvolvimento dos catalisadores e reatores correspondentes. No entanto, alguns especialistas acreditam que combinar a engenharia bioquímica com a refinação tradicional e a produção química, como faz a Universidade de Ciência e Tecnologia da China Oriental, também é uma boa tentativa. Merece atenção o recurso aos dispositivos de craqueamento existentes e a utilização de recursos de biomassa como matérias-primas para substituir parcialmente os recursos fósseis na produção de hidrocarbonetos aromáticos.