【Новости химической промышленности – Алкилирование】 Новые достижения в технологии алкилирования за последние годы

Thread Content

Последнее изменение в этом посте было сделано пользователем XiaoGong1985 9 июня 2016 года в 08:01. Согласно статье в американском журнале «Chemical Engineering» от мая 2016 года, алкилирование представляет собой все более важную технологию в нефтепереработке. При этой технологии низкокарбонильные алкины реагируют с изобутаном с образованием изомеров триметилпентана, то есть алкилированного топлива, которое может использоваться в качестве компонента для производства чистого бензина. Алкилированное масло является качественным компонентом бензина: имеет высокое октановое число, низкое давление паров, содержит мало серы и не содержит ароматических углеводородов. Спрос на алкилированные топлива растет, причем основными факторами являются: потребности экономического роста в большем количестве бензина, **введение более строгих стандартов для бензина, требования к снижению содержания компонентов с высоким октановым числом, таких как ароматические углеводороды и алкиены, в составе бензина, а также необходимость в двигателях с высокими характеристиками. Строгие ограничения на содержание серы в бензине требуют более интенсивной гидротермической обработки, что приводит к снижению октанового числа бензина. Алкилированное масло — это компонент с высоким октановым числом и низким содержанием серы, способный повышать октановое число готового бензина. Еще одним фактором является наличие в американских сланцевых месторождениях дешевого бутана, который может служить обширным источником недорогого сырья для процесса алкилирования. За последние несколько месяцев был зафиксирован прогресс в технологии алкилирования с использованием катализаторов на основе твердых кислот. Катализаторы такого типа, которые разрабатывались в течение многих лет, теперь могут заменить вредные и коррозионные жидкие кислоты (фтористоводородную и серную кислоты) в качестве катализаторов. На этогодичной конференции AFPM компания CB&I представила информацию о ходе разработки первого в мире промышленного устройства для алкилизации с использованием твердых кислотных катализаторов. Это устройство было построено на предприятии Zibo Haiyi Fine Chemicals, являющемся дочерней компанией Shandong Huifeng Petrochemical Company в Китае; оно начало работу в августе 2015 года. Устройство использует технологию AlkyClean, разработанную совместно компаниями CB&I, Yabao и финской компанией Neste; мощность производства алкилированных масел составляет 2700 баррелей в день (100 тысяч тонн в год). Компания CB&I заявляет, что на сегодняшний день все характеристики установки, построенной в Шаньдуне, соответствуют ожидаемым показателям. С момента ввода в эксплуатацию было подтверждено, что качество продуктов на основе алкилированного топлива очень высокое; измеренный показатель октанового числа составляет 96–98, что значительно выше, чем у обычных алкилированных топлив. Исследование октанового числа является важным показателем ценности алкилированных масел в качестве компонентов для смеси бензина. Технология AlkyClean использует катализатор AlkyStar, разработанный компанией Yabao — прочный и долговечный катализатор на основе цеолита с фиксированным слоем. Этот катализатор в сочетании с инновационной схемой реактора от компании CB&I позволяет технологии AlkyClean производить качественные продукты алкилированного масла без использования жидкого кислотного катализатора, что делает процесс более безопасным и надежным. Поскольку не требуется последующая обработка и отсутствуют кислотоустойчивые масляные отходы, это является очень эффективной технологией производства алкилированных масел. В феврале этого года компания KBR объявила, что был подписан первый контракт на передачу технологии алкилирования с использованием твердой кислоты K-SAAT. Контракт с компанией KBR был заключен компанией Dongying Haikelerin Chemical, которая строит производственные объекты в городе Дунъин. Компания KBR предоставляет патентованные технологии, проектирование основных технологических процессов, ключевое оборудование и катализаторы. Ожидается, что эта установка будет введена в эксплуатацию в первом квартале 2017 года. Особенностью процесса K-SAAT является использование твердого кислотного катализатора под названием ExSact. Это усовершенствованный катализатор на основе зеолита, который сейчас можно приобрести в коммерческих целях; по сравнению с катализаторами на основе жидких кислот, он наносит гораздо меньший вред человеку и окружающей среде. Это преимущество и низкие затраты на строительство являются основными факторами, повлиявшими на решение компании Хайко выбрать технологию K-SAAT вместо традиционной технологии алкилирования сульфатом. Гаутхам Кришнайях, менеджер по технологиям каталитического крекинга и алкилирования в компании KBR, отметил, что эксплуатационные расходы на установках алкилирования с использованием твердых кислотных катализаторов также ниже, поскольку стоимость обслуживания установок типа K-SAAT меньше, а также не требуется охлаждение, как на установках алкилирования с применением серной кислоты. Кроме того, не требуется регенерация жидкой кислоты и обработка твердых отходов (нейтрализация кислоты и щелочи). KBR совместно с Exelus разработала эту технологию «зеленой» химии, и теперь компания KBR является единственным лицензиатом катализатора ExSact от компании Exelus. В процессе K-SAAT используются два реактора: один предназначен для алкилизации, а другой — для регенерации или в качестве резерва. С помощью водорода осуществляется полная регенерация катализатора; в процессе регенерации удаляется мягкий кокс (различные высоко незаполненные углеводороды) и примеси, адсорбированные на катализаторе. Успешно разработанный катализатор ExSact превосходит катализаторы на основе жидких кислот и другие твердые катализаторы во многих отношениях. Для повышения селективности продукта были оптимизированы как кислотные центры катализатора, так и его поровая структура. По сравнению с другими твердыми кислотными катализаторами, срок службы катализатора ExSact при алкилировании более длительный ； У исходных материалов и их составляющих (этилен, пропилен, бутен и пентен могут использоваться в качестве алкенов) высокая гибкость. В отличие от этого, в процессе алкилирования жидких кислот использовать этилен нельзя, поскольку при его применении образуются стабильные эфиры. Кроме того, технология твердых кислот компании KBR обладает высокой способностью к нейтрализации примесей в сырье (таких как вода, сера, диены, оксиды и цианиды). Прогресс в технологии алкилирования с использованием серной кислоты как катализатора. Появление промышленных процессов алкилирования с применением твердых кислот не может помешать дальнейшему развитию и применению установок для алкилирования с использованием жидких кислотных катализаторов. Компания DuPont применяет свою технологию сульфатной алкилировки для ряда уникальных сырьевых материалов. В марте этого года компания DuPont объявила, что заключила контракт с китайским заводом по производству нефтепродуктов на поставку установки для алкилизации, использующей в качестве сырья 100% бутен. Джинни Бранзару, менеджер по мировым продажам технологий очистки в компании DuPont, отмечает, что химические основы новой области алкилирования в DuPont существуют уже давно. Нынешние экономические условия способствуют использованию бутана для производства алкилированных масел, или так называемых «специализированных алкилированных продуктов». Такой уникальный процесс обработки раньше не был экономически целесообразен. По словам Бранзару, многие компании могут дешево приобрести на открытом рынке недорогостоящий бутан, затем переработать его с помощью дегидрогенационных установок в изобутилен, а после этого использовать изобутилен в алкилирующих установках для производства ценных алкилированных масел. Однако технология DuPont применима не только к бутану, но также позволяет обрабатывать пропилен в высокой концентрации и пентен на 100%. Китайская компания Dalian Hengli Petrochemical подписала с компанией DuPont контракт на поставку технологий алкилирования и восстановления отходных кислот (SAR) для строительства производственных установок на новом нефтеперерабатывающем заводе в промышленной зоне порта Чансиндао. В настоящее время компания Hengli Petrochemical планирует начать строительство в 2018 году, причем ожидается, что производство будет запущено в 2019 году. Компания DuPont будет использовать свои собственные технологии Stratco для алкилирования и MECS для регенерации отработанной кислоты. Использование технологий компании DuPont на предприятиях по интегрированной переработке позволит компании Hengli производить высококачественные продукты на основе алкилированных масел из 100% изобутилена в качестве сырья. Кевин Боквинкель, глобальный менеджер по коммерческим вопросам технологий Stratco в компании DuPont, сказал: «У установок компании Hengli имеются уникальные исходные материалы, что ознаменовывает начало новой эры для алкилированных масел на рынке бензина, поскольку количество установок для производства алкилированных масел из бутана во всем мире продолжает расти». На установке по алкилированию компании Hengli будет использована запатентованная технология XP2 компании DuPont в контактном реакторе Stratco. По словам Боквинкеля, конструкция технологии XP2 позволяет очень эффективно использовать поверхности теплообмена в трубчатых аппаратах, что благодаря значительным преимуществам в процессе производства способствует улучшению качества продукта в виде алкилированного масла.