Βαςικζσ Διυλιςτθριακζσ Διεργαςίεσ Παραγωγισ Πετροχθμικϊν

Transcript

1 Βαςικζσ Διυλιςτθριακζσ Διεργαςίεσ Παραγωγισ Πετροχθμικϊν

2 Απόςταξθ Φυςικι διεργαςία διαχωριςμοφ Βαςίηεται ςτθ διαφορά πτθτικότθτασ (ςθμεία βραςμοφ) των ςυςτατικϊν Θ πιο ςυνικθσ βιομθχανικι διεργαςία διαχωριςμοφ Προϊόντα Προϊόν Κορυφισ: το ελαφρφτερο ςυςτατικό Προϊόν Πυκμζνα: το βαρφτερο ςυςτατικό Απαιτοφνται: Θερμι τροφοδοςία που μζροσ τθσ να εξατμίηεται ςτθ ςτιλθ απόςταξθσ υνεχισ ροι υγροφ από τθν κορυφι προσ τα κάτω υνεχισ ροι ατμϊν από κάτω προσ τα πάνω

3 Βαςικά Χαρακτθριςτικά Εργαςτθριακισ υςκευισ Απόςταξθσ Θερμόμετρο Ψυκτιρασ φαιρικι Φιάλθ (Κλαςματιρασ) Θερμαντικι Πλάκα Κφλινδροσ υλλογισ Αποςτάγματοσ

4 φγκριςθ Απλισ με Κλαςματικι Απόςταξθ Θερμόμετρο Κεφαλι τιλθσ Ψυκτιρασ τιλθ Αναρροισ Κλαςμάτωςθσ Λεπτομζρεια Πλθρωτικοφ Τλικοφ Τγρό προσ Απόςταξθ Ζξοδοσ Νεροφ Είςοδοσ Νεροφ Πθγι Θερμότθτασ Κφλινδροσ υλλογισ Αποςτάγματοσ Απλι Απόςταξθ Κλαςματικι Απόςταξθ

5 Θεπμοκπαζία ( C) Θεπμοκπαζία ( C) Ιδανικά Μθ Ιδανικά Μίγματα Μοπιακό Κλάζμα C Μοπιακό Κλάζμα CH 3 CH 2 OH Σύζηαζη Αημών (Καμπύλη Σημείος Δπόζος) Σύζηαζη Αημών (Καμπύλη Σημείος Δπόζος) Σύζηαζη Υγπού (Καμπύλη Σημείος Φςζαλίδαρ) Σύζηαζη Υγπού (Καμπύλη Σημείος Φςζαλίδαρ) Μοπιακό Κλάζμα C 5 Ιδανικό Μίγμα Μοπιακό Κλάζμα C 6 Μθ Ιδανικό Μίγμα (Αηεότροπο)

6 Βαςικά τοιχεία Κλαςμάτωςθσ Θ κλαςμάτωςθ διαχωρίηει ςυςτατικά με βάςθ τισ διαφοροποιιςεισ ςτα ςθμεία βραςμοφ Σφποι Κλαςμάτωςθσ Απλι εκτόνωςθ (flash) (μιασ βακμίδασ) Θ υγρι τροφοδοςία εξατμίηεται μερικϊσ ςε μια ςυνεχι διεργαςία ενόσ ςταδίου. Ο ατμόσ διαχωρίηεται από το εναπομζνον υγρό, ςυνικωσ ςε ζνα κυλινδρικό δοχείο που ονομάηεται δοχείο εκτόνωςθσ (flash drum) Φτωχόσ Διαχωριςμόσ Οι ατμοί περιζχουν ςθμαντικό μζροσ βαρφτερων ςυςτατικϊν, και το υγρό περιζχει ελαφρά ςυςτατικά Σξνθνδνζία Αηκόο + Θεξκόηεηα Τγξό

7 Κλαςματικι Απόςταξθ (Πολυβάκμια) Κλαςματικι απόςταξθ (πολυβάκμια) Ο διαχωριςμόσ πραγματοποιείται ςε κυλινδρικζσ κολϊνεσ που ονομάηονται ςτιλεσ. Κάκε δίςκοσ (βακμίδα) λειτουργεί ωσ δοχείο εκτόνωςθσ που περιζχει και υγρό και ατμοφσ Απόδοςθ Καλόσ Διαχωριςμόσ Οικονομικι Λειτουργία

8 Διαμόρφωςθ τιλθσ Απόςταξθσ πκππθλωηήο (Condenser) q C Γνρείν Πξνϊόληνο Κνξπθήο (Overhead Receiver) R D Εώλε Δκπινπηηζκνύ (Rectifying Section) F Εώλε Αλάθηεζεο (Stripping Section) V Αλαβξαζηήξαο (Reboiler) q R B

9 Κάτοψθ Δίςκου Βαιβίδεο Τπεξρεηιηζηεο Αγωγόο Καζόδνπ από Αλωηέξω Γίζθν Ρνή Τγξνύ Αγωγόο Καζόδνπ πξνο Καηωηέξω Γϊζθν Κέιπθνο ηήιεο

10 Λειτουργία Δίςκου Αποςτακτικισ τιλθσ Βαλβίδεσ Αγωγόσ Κακόδου (Downcomer) Τγρό Τπερχειλιςτισ (Weir) Ατμοί

11 Απόςταξθ Αργοφ Πετρελαίου τιλεσ Απόςταξθσ Πετρελαίου Ιςτορικά, θ παλιότερθ διεργαςία επεξεργαςίασ πετρελαίου Αποτελεί το πρϊτο μόνο ςτάδιο τθσ επεξεργαςίασ κοπόσ Ανάκτθςθ ελαφρϊν ςυςτατικϊν Κλαςμάτωςθ ςε κλάςματα ςυγκεκριμζνων περιοχϊν βραςμοφ Διαμόρφωςθ Μπορεί να υπάρχουν ζωσ τρεισ ςτιλεσ ςε ςειρά τιλθ Αρχικισ Κλαςμάτωςθσ Διαχωριςμοφ Ελαφρϊν Μείωςθ των ελαφρϊν κλαςμάτων ςτθ τιλθ Ατμοςφαιρικισ Απόςταξθσ τιλθ Ατμοςφαιρικισ Απόςταξθσ τιλθ Απόςταξθσ υπό Κενό Μειωμζνθ πίεςθ Θερμοκραςίεσ κάτω από 345 C

12 Περιοχζσ Βραςμοφ Κλαςμάτων Οι τυπικζσ περιοχζσ βραςμοφ των κλαςμάτων απόςταξθσ του πετρελαίου είναι: Κλάςμα Περιοχζσ Βραςμοφ, C ASTM TBP Βουτάνια και ελαφρφτερα Ελαφριά Νάφκα (LSR) Βαριά Νάφκα (HSR) Κθροηίνθ Ελαφρφ Gasoil (LGO) Βαρφ Gasoil (HGO) Gasoil Κενοφ (VGO) Τπόλειμμα Κενοφ (VR)

13 Χριςεισ Προϊόντων Απόςταξθσ Πετρελαίου Προϊόν Περιοχι Βραςμοφ ( C) Άτομα C Χριςεισ Ελαφρά Αζρια, CH 4, C 2 H C 1 C 2 Καφςιμο διυλιςτθρίου, πετροχθμικά Προπάνιο (Propane) C 3 H 8-32 C 3 Τγραζρια (LPG), πετροχθμικά Βουτάνιο (Butane) C 4 H C 4 Τγραζριο, πετροχθμικά, βενηίνθ Ελαφριά Νάφκα (Light Naphta, Light Straight Run) C 5 C 7 Βενηίνθ, διαλφτεσ Βαριά Νάφκα (Heavy Naphtha) C 6 C 10 Βενηίνθ, διαλφτεσ, καφςιμα αεροπορίασ Κθροηίνθ (Kerosene) C 9 C 15 Καφςιμα αεροπορίασ, διαλφτεσ Ελαφρφ Gasoil (Light Gasoil) C 13 C 18 Ντιηελ κίνθςθσ, πετρζλαιο κζρμανςθσ Βαρφ Gasoil (Heavy Gasoil) C 16 C 25 Ντιηελ κίνθςθσ, πετρζλαιο κζρμανςθσ Gasoil Κενοφ (Vacuum Gasoil) C 22 C 40 Σροφοδοςία μονάδων πυρόλυςθσ, λιπαντικά Ατμοςφαιρικό Τπόλειμμα (Atmospheric Residue) Τπόλειμμα Κενοφ (Vacuum Residue) +400 C 24 + Μαηοφτ (fuel oil), τροφοδοςία απόςταξθσ υπό κενό +565 C 40 + Μαηοφτ, άςφαλτοσ

14 Διάγραμμα Ροισ Ατμοςφαιρικισ Απόςταξθσ Αέξηα πξνο Σηαζεξνπνηεηή Γεμακελή Απνζήθεπζεο Αξγνύ Πεηξειαίνπ Απνγπκλωηέο Αζηαζεξνπνίεηε Νάθζα Όμηλν Νεξό Αηκόο Κεξνδίλε Αηκόο Διαθξύ Gasoil Αηκόο Βαξύ Gasoil ηήιε Αηκνζθαηξηθήο Απόζηαμεο Φνύξλνο Αηκόο Αηκνζθαηξηθό Υπόιεηκκα Αθαιαηωηήο Νεξό Άικε

15 Διάγραμμα Ροισ Μονάδασ Διαχωριςμοφ Ελαφρϊν Κλαςμάτων Αέξηα Αηκνζθαηξηθήο Απόζηαμεο "Φησρό" Γηάιπκα Ακίλεο Όμηλν Νεξό Μίγκα C 1 C 4 Αζηαζεξνπνίεηε Νάθζα Πύξγνο Πιύζεο κε Ακίλε "Πινύζην" Γηάιπκα Ακίλεο Διαθξηά Νάθζα ηαζεξνπνηεηήο Γηαρωξηζηήο Νάθζαο Βαξηά Νάθζα Καύζηκν Αέξην Γηπιηζηεξίνπ Πξνπάλην Βνπηάλην Απαηζαληωηήο Γηαρωξηζηήο C 3 /C 4

16 Διάγραμμα Ροισ Μονάδασ Διαχωριςμοφ Ελαφρϊν Κλαςμάτων Πύξγνο Πιύζεο Αεξίνπ Καπζίκνπ κε Ακίλε Αέξην Καύζηκν Γηπιηζηεξίνπ "Φησρό" Έιαην Απνξξόθεζεο Απνβνπηαληωηήο "Φησρό" Γηάιπκα Ακίλεο Πύξγνο Απνξξόθεζεο Απνγύκλωζεο "Πινύζην" Γηάιπκα Ακίλεο Γηαρωξηζηήο C 3 /C 4 Πξνπάλην "Πινύζην" Έιαην Απνξξόθεζεο Αέξηα πκπηεζηήο Αεξίωλ Βνπηάλην Νεξό Δλδηάκεζνο πκππθλωηήο Διαθξηά Νάθζα Όμηλν Νεξό Γηαρωξηζηήο Νάθζαο Αζηαζεξνπνίεηε Νάθζα Βαξηά Νάθζα

17 Συπικι τιλθ Κλαςμάτωςθσ Διαχωριςμοφ Ελαφρϊν Κλαςμάτων Αέξην Πξνϊόλ Κνξπθήο Αηκόο Αλαβξαζηήξαο Σξνθνδνζία Πξνϊόλ Ππζκέλα

18 Καταλυτικι Πυρόλυςθ Αποτελεί τθ βαςικι διεργαςία μετατροπισ ςτα περιςςότερα ςφγχρονα διυλιςτιρια. χεδόν όλα τα διυλιςτιρια με μονάδεσ μετατροπισ ζχουν μονάδα FCC. Μία από τισ πιο ςθμαντικζσ και ςφνκετεσ ςυμβολζσ ςτθν τεχνολογία επεξεργαςίασ πετρελαίου. Θ δυναμικότθτά τθσ αντιςτοιχεί ςτο 35 40% τθσ δυναμικότθτασ ατμοςφαιρικισ απόςταξθσ. Παράγει το ςθμαντικότερο μζροσ των ςυςτατικϊν που χρθςιμοποιοφνται για τθν παραγωγι βενηίνθσ. Δυνατότθτα επεξεργαςίασ gasoil (ατμοςφαιρικό και κενοφ) με καταλφτθ για τθ ςχάςθ (πυρόλυςθ) των δεςμϊν άνκρακα άνκρακα. Μειϊνει το μζςο μοριακό βάροσ και δίνει μεγαλφτερεσ αποδόςεισ ςε αποςτάγματα. Βαςικζσ απαιτιςεισ τροφοδοςίασ: Χαμθλι περιεκτικότθτα ςε ετεροάτομα. Δθλθτθριάηουν τον καταλφτθ. Χαμθλι περιεκτικότθτα ςε βαριά αρωματικά. Πυρολφονται προσ ςχθματιςμό κοκ που αποτίκεται ςτον καταλφτθ. Σα προϊόντα τθσ καταλυτικισ πυρόλυςθσ μπορεί να υποςτοφν περαιτζρω επεξεργαςία. Τδρογονοπυρόλυςθ. Αλκυλίωςθ για τθν αφξθςθ τθσ παραγωγισ ςυςτατικϊν βενηίνθσ υψθλοφ αρικμοφ οκτανίου.

19 Βαςικό Διάγραμμα Καταλυτικισ Πυρόλυςθσ FCC Προσ φςτθμα Επεξεργαςίασ Καυςαερίων Προσ τιλθ Κλαςμάτωςθσ Αναγεννθτισ 2 ου ταδίου Ψφξθ φςτθμα Διαχωριςμοφ Ανυψωτι Αζρασ Εςωτερικι Διάταξθ Απογυμνωτι Ατμόσ Απογυμνωτι Αναγεννθτισ 1 ου ταδίου Δακτφλιοσ Αζρα Καφςθσ Ανυψωτισ τόμια Ειςαγωγισ Σροφοδοςίασ Αζρασ Ανφψωςθσ

20 Συπικζσ Αποδόςεισ Καταλυτικισ Πυρόλυςθσ Προϊόν Περιοχι Βραςμοφ ( C) Απόδοςθ (% V/V) Χριςεισ Αζρια C 1 C 4 30 Σροφοδοςία Πολυμεριςμοφ, Αλκυλίωςθσ, Αζριο Καφςιμο Νάφκα C Βενηίνθ Light Cycle Oil Πετρζλαιο Θζρμανςθσ, Μαηοφτ Heavy Cycle Oil Ανακφκλωςθ, Θερμικι Πυρόλυςθ Τπόλειμμα Θερμικι Πυρόλυςθ Κοκ 5 (% m/m) Καίγεται ςτον Αναγεννθτι

21 φγκριςθ Αποδόςεων Θερμικισ και Καταλυτικισ Πυρόλυςθσ 140 moles ανά 100 moles πςπολςμένος n-c Θεπμική Πςπόλςζη Καηαλςηική Πςπόλςζη Απιθμόρ Αηόμων Άνθπακα

22 Αντιδράςεισ Καταλυτικισ Πυρόλυςθσ Οι βαςικζσ αντιδράςεισ είναι όξινα καταλυόμενθ πυρόλυςθ και μεταφορά υδρογόνου μζςω μθχανιςμοφ καρβονίου. Βαςικι αντίδραςθ: ςχάςθ δεςμϊν άνκρακα άνκρακα παραφινϊν, ναφκενίων και αρωματικϊν προσ μικρότερου μοριακοφ βάρουσ ολεφίνεσ, παραφίνεσ, ναφκζνια και αρωματικά. Παραφίνθ Παραφίνθ + Ολεφίνθ Αλκυλο Ναφκζνιο Ναφκζνιο + Ολεφίνθ Αλκυλο Αρωματικό Αρωματικό + Ολεφίνθ Οι ολεφίνεσ ιςομερίηονται με αλκυλο-παραφίνεσ προσ διακλαδωμζνεσ παραφίνεσ. Σα ναφκζνια αφυδρογονϊνονται (ςυμπυκνϊνονται) προσ αρωματικά. Μικρό μζροσ αρωματικϊν και ολεφινϊν ςυμπυκνϊνονται προσ ςχθματιςμό κοκ. Σο κοκ καίγεται κατά τθν αναγζννθςθ του καταλφτθ. Θ παραγωγι ολεφινϊν, αρωματικϊν και κοκ αποτελοφν χαρακτθριςτικό γνϊριςμα τθσ καταλυτικισ πυρόλυςθσ FCC. υνεχισ ζρευνα για βελτίωςθ των καταλυτϊν καταλυτικισ πυρόλυςθσ. υμβολι τθσ δυνατότθτασ πυρόλυςθσ τθσ τροφοδοςίασ και τθσ ζνταςθσ τθσ διεργαςίασ. Χριςθ καταλυτϊν ηεολικικισ βάςθσ. Θ ανάπτυξθ κεωρθτικοφ μοντζλου περιγραφισ των αντιδράςεων πυρόλυςθσ βοθκά ςτθν καλφτερθ κατανόθςθ των φαινομζνων. Οι καταλφτεσ μποροφν να παραςκευαςτοφν με ςτόχο τθ μεγιςτοποίθςθ τθσ παραγωγισ βενηίνθσ ι ελαφρϊν ολεφινϊν (τροφοδοςία πετροχθμικϊν).

23 Μθχανιςμόσ Ιόντων Καρβονίου Βιμα 1: Αντίδραςθ εκκίνθςθσ, ιπια κερμικι πυρόλυςθ. C 8 H 18 CH 4 + R CH=CH 2 Βιμα 2: Μετακίνθςθ πρωτονίου. Βιμα 3: χάςθ ςε β κζςθ. Βιμα 4: Αναδιάταξθ προσ πιο ςτακερι δομι. Θ κατάταξθ τθσ ςτακερότθτασ του ιόντοσ καρβονίου είναι τριτοταγζσ > δευτεροταγζσ > πρωτοταγζσ. Βιμα 5: Μεταφορά ιόντοσ υδρογόνου. CH 3 CH 3 C + CH 3 + C 8 H 18 i C 4 H 10 + CH 3 CH + CH 2 R O R C+CH 2 + H 2 O + Al O Si R CH + CH 3 +[HO Al O Si] O R CH + CH 3 CH 3 CH=CH 2 + CH 2+ CH 2 CH 2 CH 3 CH 2+ CH 2 CH 2 CH 3 CH 2+ CH 2 CH 2 CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 CH CH + 2 CH 3 C + CH 3

24 Διάγραμμα Ροισ Καταλυτικισ Πυρόλυςθσ FCC Αηκόο Καπζαέξηα πξνο Καπλνδόρν Αέξηα πξνο Σηαζεξνπνηεηή BFW Αληηδξαζηήξαο Νάθζα Καηαιπηηθήο Ππξόιπζεο Όμηλν Νεξό Σσκαηίδηα Καηαιύηε Απνγπκλωηήο Αηκόο Αλαγελλεηήο Light Cycle Oil ηήιε Κιαζκάηωζεο πκπηεζηήο Αέξα Αηκόο Clarified Oil Αέξαο BFW Gasoil Κελνύ

25 Διαχωριςμόσ Ελαφρϊν Κλαςμάτων Καταλυτικισ Πυρόλυςθσ FCC Αέξηα Καηαιπηηθήο Ππξόιπζεο Νεξό Αξρηθόο Πύξγνο Απνξξόθεζεο Όμηλν Νεξό πκπηεζηέο Αεξίωλ Δλδηάκεζνο πκππθλωηήο "Φησρό" Γηάιπκα Ακίλεο Νάθζα Καηαιπηηθήο Ππξόιπζεο Όμηλν Νεξό Πύξγνο Πιύζεο κε Ακίλε Αηκόο "Πινύζην" Γηάιπκα Ακίλεο Απνγπκλωηήο Light Cycle Oil (Έιαην Απνξξόθεζεο) Όμηλν Νεξό Όμηλν Νεξό Γεπηεξεύωλ Πύξγνο Απνξξόθεζεο Απνβνπηαληωηήο Αηκόο Γηαρωξηζηήο C 3 /C 4 Πξνπάλην/ Πξνππιέλην Αηκόο Απνβνπηαλησκέλε Νάθζα Καηαιπηηθήο Ππξόιπζεο Βνπηάλην/ Βνπηπιέλην Light Cycle Oil

26 Καταλφτεσ Καταλυτικισ Πυρόλυςθσ Καταλφτεσ Οι μονάδεσ FCC χρθςιμοποιοφςαν αρχικά ωσ καταλφτεσ ςκόνθ ςίλικα αλοφμινα (SiO 2, Al 2 O 3 ). υνεχισ αντικατάςταςθ για να διατθρθκεί θ ενεργότθτα ςτο επικυμθτό επίπεδο. Μείωςθ ενεργότθτασ λόγω ςυςςϊρευςθσ μετάλλων ςτα ενεργά κζντρα και εναπόκεςθσ κοκ. Σϊρα, χρθςιμοποιοφνται ωσ καταλφτεσ ηεόλικοι. Τψθλι ενεργότθτα, καλζσ ιδιότθτεσ ρευςτοποίθςθσ, υψθλι απόδοςθ ςε βενηίνθ και χαμθλι απόδοςθ ςε κοκ. Αργιλοπυριτικζσ ενϊςεισ με μικροπορϊδθ δομι. Φυςικοί και Σεχνθτοί. Διάκενο 0.8 nm Βάςθ οδαλίτθ οδαλίτθσ Ηεόλικοσ Y Ηεόλικοσ A

27 Αποδόςεισ Καταλυτϊν Καταλυτικισ Πυρόλυςθσ Αποδόςεισ Άμορφοσ Καταλφτθσ Ηεολικικόσ Καταλφτθσ Τδρογόνο (% m/m) 0,08 0,04 C 1 + C 2 (% m/m) 3,8 2,1 Προπυλζνιο (% V/V) 16,1 11,8 Προπάνιο (% V/V) 1,5 1,3 i-βουτάνιο (% V/V) 7,9 7,2 κ-βουτάνιο (% V/V) 0,7 0,4 Βουτυλζνια (% V/V) 12,2 7,8 Βενηίνθ C 5 + (% V/V) 55,5 62,0 Light Cycle Oil (% V/V) 4,2 6,1 Τπόλειμμα (% V/V) 15,8 13,9 Κοκ (% m/m) 5,6 4,1 Αρικμόσ Οκτανίου (RON) Βενηίνθσ 94,0 89,8

28 Απόδοζη (% κ.β.) φγκριςθ Καταλυτϊν Καταλυτικισ Πυρόλυςθσ Κοκ Heavy Cycle Oil/Slurry Light Cycle Oil Νάθθα 20 LPG 0 Αέπια Δεκαεηία Άμοπθορ Ζεόλιθορ Χαμηλού Al Υψηλού Al REY USY

29 Παραγωγι Πετροχθμικϊν

30 Κατανομι Προϊόντων

31 Αναμόρφωςθ τόχοσ: αφξθςθ τθσ περιεκτικότθτασ τθσ νάφκασ ςε αρωματικά. Πρϊτθ φλθ για μονάδεσ παραγωγισ αρωματικϊν υδρογονανκράκων (BTX). Βελτίωςθ του αρικμοφ οκτανίου για τθν παραγωγι βενηίνθσ. Αντιδράςεισ αναμόρφωςθσ: Αφυδρογόνωςθ απομάκρυνςθ υδρογόνου από ναφκζνια προσ ςχθματιςμό αρωματικϊν. Σα αρωματικά ζχουν υψθλό αρικμό οκτανίου και ςυμβάλλουν ςτθν αφξθςθ αρικμοφ οκτανίου τθσ βενηίνθσ. Ιςομεριςμόσ παραφινϊν προσ ιςοπαραφίνεσ. Τψθλότεροσ αρικμόσ οκτανίου. Περαιτζρω ιςομεριςμόσ προσ ναφκζνια και ςτθ ςυνζχεια αφυδρογόνωςθ προσ αρωματικά. Παραγωγι υδρογόνου (ωσ παραπροϊόν) που χρθςιμοποιείται ςτισ μονάδεσ υδρογονοκατεργαςίασ.

32 Σροφοδοςία Καταλυτικισ Αναμόρφωςθσ Ο καταλφτθσ (λευκόχρυςοσ) είναι ευγενζσ μζταλλο και πολφ ευαίςκθτοσ ςτθν υποβάκμιςθ λόγω παρουςίασ κείου και αηϊτου. Θ τροφοδοςία υφίςταται υδρογονοκατεργαςία για τθν απομάκρυνςθ του κείου. θμαντικόσ είναι επίςθσ ο ζλεγχοσ των χλωριόντων και του νεροφ. Θ διεργαςία εφαρμόηεται καλφτερα ςε νάφκεσ χωρίσ κείο. Δεν εφαρμόηεται ςε νάφκα καταλυτικισ πυρόλυςθσ. Περιζχει ολεφίνεσ και αρωματικά ςυνικωσ υφίςταται αλκυλίωςθ για αφξθςθ του αρικμοφ οκτανίου. Δεν εφαρμόηεται ςε νάφκα κερμικισ πυρόλυςθσ. Περιζχει ςε υψθλζσ ςυγκεντρϊςεισ κείο, ολεφίνεσ και αρωματικά. Δεν είναι κατάλλθλθ για: Ελαφριά νάφκα ατμοςφαιρικισ απόςταξθσ. Σάςθ πυρόλυςθσ προσ βουτάνιο και ελαφρφτερουσ υδρογονάνκρακεσ. Μζςα κλάςματα. Σάςθ πυρόλυςθσ και απόκεςθσ κοκ ςτον καταλφτθ

33 Προϊόντα Καταλυτικισ Αναμόρφωςθσ Αναπτφχκθκε για τθν αφξθςθ του αρικμοφ οκτανίου τθσ νάφκασ με αφξθςθ τθσ περιεκτικότθτασ ςε αρωματικά. Αφυδρογόνωςθ ναφκενίων προσ αρωματικά. Ιςομεριςμόσ παραφινϊν προσ ιςοπαραφίνεσ. Μερικζσ από τισ ιςοπαραφίνεσ ιςομερίηονται περαιτζρω προσ ναφκζνια και ςτθ ςυνζχεια αφυδρογονϊνονται προσ αρωματικά. Θ αναμόρφωςθ αυξάνει τθν περιεκτικότθτα τθσ βενηίνθσ ςε αρωματικά. Οι αρωματικοί υδρογονάνκρακεσ ζχουν ςθμαντικι διαφορά τιμϊν μεταξφ RON και MON μθ επικυμθτό. Λόγω τοξικότθτασ (ιδίωσ του βενηολίου) θ περιεκτικότθτα των βενηινϊν ςε αρωματικά μειϊνεται. Ζνταςθ (Severity) διεργαςίασ. Χαμθλι ζνταςθ για παραγωγι βενηίνθσ. Τψθλι ζνταςθ για μεγιςτοποίθςθ παραγωγισ αρωματικϊν (διαλφτεσ, πετροχθμικά). Θ αναμόρφωςθ παραμζνει και ςιμερα μια διεργαςία υψθλισ ςθμαντικότθτασ. Σο υδρογόνο που παράγεται αποτελεί μια από τισ βαςικζσ πθγζσ υδρογόνου των διυλιςτθρίων για υδρογονοκατεργαςία.

34 Χθμεία Αντιδράςεισ Καταλυτικισ Αναμόρφωςθσ Χρθςιμοποιείται ςτερεόσ καταλφτθσ για τθ μετατροπι των ναφκενίων ςτα αντίςτοιχα αρωματικά και τον ιςομεριςμό των παραφινϊν ςε ιςοπαραφίνεσ. Και οι δφο αντιδράςεισ οδθγοφν ςε ςθμαντικι αφξθςθ του αρικμοφ οκτανίου. Και οι δφο αντιδράςεισ προκαλοφν μείωςθ του όγκου των προϊόντων. Τπάρχουν ςυςχετίςεισ που επιτρζπουν τθ χριςθ τθσ ανάλυςθσ δομισ (παραφίνεσ, ολεφίνεσ, ναφκζνια, αρωματικά PONA) τθσ τροφοδοςίασ για τθν εκτίμθςθ τθσ απόδοςθσ και τθσ ποιότθτασ των προϊόντων. Αρχικά, για τθν εκτίμθςθ τθσ ποιότθτασ τθσ τροφοδοςίασ χρθςιμοποιείτο ο ςυντελεςτισ χαρακτθριςμοφ Watson K W. Οι αρωματικοί υδρογονάνκρακεσ γενικά δεν επθρεάηονται από τισ αντιδράςεισ αναμόρφωςθσ. 1. Αφυδρογόνωςθ αλκυλοεξανίων προσ αρωματικά: 2. Αφυδρογονοϊςομεριςμόσ αλκυλοπεντανίων προσ αρωματικά

35 Χθμεία Αντιδράςεισ Καταλυτικισ Αναμόρφωςθσ 3. Αφυδρογονοκυκλίωςθ παραφινϊν προσ αρωματικά: 4. Ιςομεριςμόσ κανονικϊν παραφινϊν προσ ιςοπαραφίνεσ 5. Πυρόλυςθ παραφινϊν

36 Διάγραμμα Ροισ Διεργαςίασ Plattforming Φνύξλνο Αληηδξαζηήξαο Νν 1 Αληηδξαζηήξαο Νν 2 Αληηδξαζηήξαο Νν 3 Αέξην Καύζηκν Γηπιηζηεξίνπ Βαξηά Νάθζα Υδξνγόλν Πξνπάλην/ Βνπηάλην πκπηεζηήο Τδξνγόλνπ ηαζεξνπνηεηήο Γηαρωξηζηήο Πξνϊόληωλ Αληίδξαζεο Πξντόλ Αλακόξθσζεο

37 Διάγραμμα Ροισ Ημιαναγεννόμενθσ Διεργαςίασ Αναμόρφωςθσ Αλαγελλεκέλνο Καηαιύηεο πκπηεζηήο Τδξνγόλνπ Υδξνγόλν Αληηδξαζηήξεο Νάθζα Γηαρωξηζηήο Πξνϊόληωλ Αληίδξαζεο Αλαγελλεηήο Φνύξλνο Αέξην Καύζηκν Γηπιηζηεξίνπ Πξνπάλην/ Βνπηάλην Φξεζηκνπνηεκέλνο Καηαιύηεο ηαζεξνπνηεηήο Πξντόλ Αλακόξθσζεο

38 Ιδιότθτεσ Αρωματικϊν Τδρογονανκράκων Βενηόλιο Σολουόλιο Αικυλοβενηόλιο p - Ξυλόλιο m - Ξυλόλιο o - Ξυλόλιο Σφποσ C 6 H 6 C 7 H 8 C 8 H 10 C 8 H 10 C 8 H 10 C 8 H 10 Μοριακό Βάροσ 78,12 92,15 106,17 106,17 106,17 106,17 θμείο Βραςμοφ ( C) 80,1 110,6 136,2 138,4 139,1 144,4 θμείο Σιξθσ ( C) 5,5 95,0 95,0 13,3 47,9 25,2

39 Περιεκτικότθτα Αρωματικϊν ςε Νάφκα Νάφκα Πυρόλυςθσ Συπικι Ζνταςθ Μζςθ Ζνταςθ Προϊόν Αναμόρφωςθσ υνεχοφσ Λειτουργίασ Θμιαναγεννόμενθσ BTX (% m/m) Βενηόλιο (% m/m του BTX) Σολουόλιο (% m/m του BTX) Ξυλόλια (% m/m του BTX)

40 Χθμικά και Πολυμερι από BTX

41 Εκχφλιςθ Φυςικι Διεργαςία Εφαρμόηεται όταν θ ςχετικι πτθτικότθτα των ςυςτατικϊν του αρχικοφ διαλφματοσ είναι κοντά ςτθ μονάδα και επομζνωσ θ εφαρμογι τθσ απόςταξθσ είναι είτε πολφ δφςκολθ ι ιδιαίτερα δαπανθρι. Βαςίηεται ςτθ διαφορετικι διαλυτότθτα ςε κάποιον διαλφτθ δφο ςυςτατικϊν που ζχουν παραπλιςια ςθμεία βραςμοφ. Είναι ιδιαίτερα χριςιμθ όταν τα ςυςτατικά του αρχικοφ διαλφματοσ είναι ευαίςκθτα ςτθ κερμοκραςία ι αποςυντίκενται ςτθ κερμοκραςία τθσ απόςταξθσ. Για να είναι οικονομικά ςυμφζρουςα θ εκχφλιςθ, ο διαλφτθσ πρζπει να ανακτάται και να επαναχρθςιμοποιείται.

42 Εκχφλιςθ Σροφοδοςία Διαλφτθσ Μίγμα Τπόλειμμα Εκχφλιςμα E, y A,1 F, x A,0 Ανάμιξθ Διαχωριςμόσ 1 Θ τροφοδοςία (F) περιζχει τθ διαλυμζνθ ουςία A (x A ) που ζχει διαλυκεί ςτο φορζα D (x D = 1 x A ). Ο διαλφτθσ (S) εκχυλίηει τθν ουςία A (y A ), δθμιουργϊντασ το εκχφλιςμα (E). Θ απεμπλουτιςμζνθ τροφοδοςία μετατρζπεται ςτο υπόλειμμα (R). S E Ροι Διαλφτθ = F S = ςτακερι F R Ροι Φορζα = F D = ςτακερι Θ ιςορροπία ορίηεται με το ςυντελεςτι κατανομισ K d : K d = y A /x A N S, y A,N+1 R, x A,N υνικωσ ορίηονται: y A,N+1, x A,0, F D /F S και x A,N.

43 Σριαδικό Διάγραμμα Ιςορροπίασ Φάςεων θμείο M Βενηόλιο: x A = Οξικό Οξφ: x B = Νερό: x C = Ζλεγχοσ: x A + x B + x C = θμείο R (Raffinate) Βενηόλιο: x AR = Οξικό Οξφ: x BR = Νερό: x CR = R M θμείο E (Extract) Βενηόλιο: x AE = Οξικό Οξφ: x BR = Νερό: x CR = E

44 Επιλογι Διαλφτθ Eκχφλιςθσ Παράγοντεσ που πρζπει να λθφκοφν υπόψθ κατά τθν επιλογι του διαλφτθ εκχφλιςθσ: y BE y AE Εκλεκτικότθτα (selectivity) β = y BR υντελεςτισ κατανομισ y AR Διαλυτότθτα μθ διαλυτότθτα Ανακτθςιμότθτα τθσ διαλυμζνθσ ουςίασ από το διαλφτθ Διαφορά πυκνότθτασ μεταξφ των υγρϊν φάςεων Διεπιφανειακι τάςθ Χθμικι δραςτικότθτα Κόςτοσ Ιξϊδεσ, Σάςθ Ατμϊν Ευφλεκτότθτα αναφλεξιμότθτα, τοξικότθτα

45 τιλθ Εκχφλιςθσ με Περιςτρεφόμενουσ Δίςκουσ Κινθτιρασ Μεταβλθτισ Σαχφτθτασ Είςοδοσ Βαριάσ Φάςθσ Ζξοδοσ Ελαφριάσ Φάςθσ Οριηόντιοσ Εξωτερικόσ Ανακλαςτιρασ Περιςτρεφόμενοσ Άξονασ Σοιχϊματα τιλθσ Είςοδοσ Ελαφριάσ Φάςθσ Αναδευτιρασ Οριηόντιοσ Εςωτερικόσ Ανακλαςτιρασ Διεπιφάνεια Ρφκμιςθ Διεπιφάνειασ Ζξοδοσ Βαριάσ Φάςθσ

46 τιλθ Εκχφλιςθσ με Χρονιςμζνθ Αναρροι Είςοδοσ Βαριάσ Φάςθσ Ζξοδοσ Ελαφριάσ Φάςθσ Χρονοδιακόπτθσ Πεπιεςμζνοσ Αζρασ Θλεκτροβάνεσ Αζρασ Είςοδοσ Ελαφριάσ Φάςθσ Διεπιφάνεια Τγρό τάκμθ Αναρροισ Ρφκμιςθ Διεπιφάνειασ Ζξοδοσ Αζρα Ζξοδοσ Βαριάσ Φάςθσ

47 Παραγωγι BTX από Προϊόν Αναμόρφωςθσ

48 Παραγωγι BTX με ουλφολάνθ O H 2 C S O CH 2 H 2 C CH 2

49 Παραγωγι Πετροχθμικϊν από BTX

50 Ανάκτθςθ m-ξυλολίου από Μίγμα Ξυλολίων

51 Παραγωγι BTX από LCO

52 Παραγωγι κ-παραφινϊν από Κθροηίνθ Υδξνγόλν Διαθξηά Κεξνδίλε πκπηεζηήο Φξέζθνπ Τδξνγόλνπ πκπηεζηήο Τδξνγόλνπ Αλαθπθινθνξίαο Αέξην Καύζηκν Γηπιηζηεξίνπ Νάθζα Κεξνδίλε Απνγπκλωηήο Αηκόο ηήιε Κιαζκάηωζεο Αηκόο Γηαρωξηζηήο Πξνϊόληωλ Αληίδξαζεο Απνγπκλωηήο Πξνϊόληνο Αηκόο ηήιε Αλάθηεζεο Raffinate Σκήκα Αλάθηεζεο Molex Βαξηά Κεξνδίλε ηήιε Δθρύιηζεο Raffinate Βαιβίδα Δπηινγήο (Rotary Valve) ηήιε Αλάθηεζεο Πξνϊόληνο Καλνληθέο Παξαθίλεο

53 Διάγραμμα Ροισ Διεργαςίασ Ιςομεριςμοφ πκπηεζηήο Φξέζθνπ Τδξνγόλνπ Υδξνγόλν πκπηεζηήο Τδξνγόλνπ Αλαθπθινθνξίαο Αηκόο Αέξην Καύζηκν Γηπιηζηεξίνπ Γηαρωξηζηήο Πξνϊόληωλ Αληίδξαζεο ηαζεξνπνηεηήο Διαθξηά Νάθζα Πξντόλ Ιζνκεξηζκνύ

54 Διάγραμμα Ροισ Διεργαςίασ Αλκυλίωςθσ με H2SO4

55 Διάγραμμα Ροισ Διεργαςίασ Αλκυλίωςθσ με HF Αηκόο Απνπξνπαληωηήο Γνρείν Γηαρωξηζκνύ Απνϊζνβνπηαληωηήο Νεξό Χύμεο Απνγπκλωηήο HF Διαθξέο Οιεθίλεο Αληηδξαζηήξαο Αηκόο Αηκόο Αλαθπθινθνξία Ιζνβνπηαλίνπ Αλαγελλεηήο Ομένο Δπεμεξγαζία κε Αινύκηλα Μεγαινκόξηα πξνο Δμνπδεηέξσζε Αλαθπθινθνξία Ομένο θ-βνπηάλην + Ιζνβνπηάλην Δπεμεξγαζία κε KOH Δπεμεξγαζία κε KOH θ-βνπηάλην Πξντόλ Αιθπιίσζεο Δπεμεξγαζία κε KOH Πξνπάλην

56 Συπικό Διάγραμμα Μονάδασ Παραγωγισ Τδρογόνου Αηκόο Απιωηόο Αληηδξαζηήξαο Καπζαέξηα πξνο Λέβεηα Αλάθηεζεο Θεξκόηεηαο Αληηδξαζηήξαο Μεηαηξνπήο Αηκόο Αληηδξαζηήξαο Μεζαλίωζεο Αηκόο BFW Νεξό Τξνθνδνζία C 1 C 4 Διεύζεξε Θείνπ Γνρείν Δμηζνξξόπεζεο Πίεζεο ηήιε CO 2 πγθξόηεκα Καζαξηζκνύ PSA Υδξνγόλν Υςειήο Καζαξόηεηαο Απνξξνθεηήο CO 2

57 Διάγραμμα Μονάδασ PSA Καζαξό Τδξνγόλν Κλίνη 1 Κλίνη 2 Κλίνη 3 Κλίνη 4 Λεηηνπξγία Κιίλε 1 Πξνζξόθεζε Κιίλε 2 Δθξόθεζε Κιίλε 3 Απνζπκπίεζε Κιίλε 4 Αλαζπκπίεζε Απαέξην Σξνθνδνζία

58 Διάγραμμα Μονάδασ Παραγωγισ Τδρογόνου Καπζαέξηα Αλεκηζηήξαο Απαεξωηήο Αηκόο Γνρείν Αηκνύ Αληηδξαζηήξαο Απνζείωζεο Αληηδξαζηήξαο Αληηδξαζηήξαο Μεηαηξνπήο Μεηαηξνπήο (High Temperature Shift) (Low Temperature Shift) Απιωηόο Αληηδξαζηήξαο BFW Τξνθνδνζία C 4 Γνρείν Απαεξίωλ πγθξόηεκα Καζαξηζκνύ PSA Υδξνγόλν Υςειήο Καζαξόηεηαο

59 Διάγραμμα υςτιματοσ Κακαριςμοφ Τδρογόνου PC Υδξνγόλν Υςειήο Καζαξόηεηαο FRC PC DPS Δμαεξηζκόο (Vent) Έμνδνο Low Temperature Shift A C B D PC PC Απαέξηα πξνο Αληηδξαζηήξα (Καύζηκν) Γνρείν Απαεξίωλ

60 Εξιζοππόπηζη ππορ B Εξιζοππόπηζη ππορ C Εκηόνωζη (Blowdown) Εξιζοππόπηζη από A Εξιζοππόπηζη από B Εκηόνωζη (Blowdown) Εξιζοππόπηζη από D Εξιζοππόπηζη ππορ A Εξιζοππόπηζη ππορ B Εξιζοππόπηζη από A Πίεζη (kg/cm 2 ) Εξιζοππόπηζη ππορ D Εξιζοππόπηζη ππορ A Εκηόνωζη (Blowdown) Εξιζοππόπηζη από C Εξιζοππόπηζη από D Εξιζοππόπηζη ππορ C Εξιζοππόπηζη ππορ D Εκηόνωζη (Blowdown) Εξιζοππόπηζη από B Εξιζοππόπηζη από C Κφκλοσ Λειτουργίασ PSA Αποππόθηζη Αναζςμπίεζη 0 Εκηόνωζη (Purge) ππορ D Εκηόνωζη (Purge) από B Αναζςμπίεζη Αποππόθηζη Εκηόνωζη (Purge) ππορ A Εκηόνωζη (Purge) από C Αναζςμπίεζη Αποππόθηζη 0 Εκηόνωζη (Purge) από D Εκηόνωζη (Purge) ππορ B Αναζςμπίεζη Αποππόθηζη 0 Εκηόνωζη (Purge) ππορ C Εκηόνωζη (Purge) από A Χπόνορ (min)

61 Μονάδα Παραγωγισ ΜΣΒΕ

62 Μονάδα Παραγωγισ ΣΑΜΕ

63 Παραγωγι Ολεφινϊν Άνκρακασ Μεκάνιο Μεκανόλθ MTO Αικυλζνιο Κοίταςμα Φυςικοφ Αερίου Αικάνιο Αφυδρογόνωςθ Προπυλζνιο Προπάνιο Βουτάνια Steam Cracking Βουταδιζνιο Νάφκα Αργό Πετρζλαιο Gasoil FCC Βουτυλζνια

64 Παραγωγι Ολεφινϊν

65 Βαςικι Λειτουργία Steam Cracker

66 Πυρόλυςθ με Ατμό (Steam Cracker)

67 Αποδόςεισ ςε Αικυλζνιο

68 υνδυαςμόσ Διυλιςτθρίου με Πυρόλυςθ με Ατμό (Steam Cracker) CDU VDU Steam Cracker FG SR N SR Kero LN HN ΘΣ HT Isom Εκχφλιςθ BTX Ref Βενηίνθ C 2 /C 3 /C 4 Βενηόλιο C2 = C 3 = NaCl + HCl SHU Frac SHU Frac C 3 = C 3 PVC PE PP PVC PE PP SR GO HDS Jet Ντιηελ C 4 = THU C 4 LPG C 7 AR VGO HC HC Kero HC GO HC UCO HD C 5 HFT Pyrolysis Gasoline C 8 + SR GO Pyrolysis Oil VR VBU VB GO VB Res Μαηοφτ

69 Διυλιςτιριο Πετροχθμικϊν Αέξην Καύζηκν (Fuel Gas) ΔΠΔΞΔΡΓΑΗΑ ΑΔΡΗΩΝ Τγξαέξηα (LPG) ΑΝΑΚΣΖΖ ΟΛΔΦΗΝΩΝ ΠΑΡΑΓΩΓΖ ΚΟΤΜΔΝΗΟΤ Κνπκέλην ΠΑΡΑΓΩΓΖ ΚΤΚΛΟΔΞΑΝΗΟΤ Κπθινεμάλην ΤΓΡΟΓΟΝΟ- ΚΑΣΔΡΓΑΗΑ ΑΝΑΜΟΡΦΩΖ ΑΝΑΚΣΖΖ ΑΡΩΜΑΣΗΚΩΝ ΜΟΝΑΓΑ ΑΠΟ- ΑΛΚΤΛΗΩΖ Βελδόιην Αξγό Πεηξέιαην ΑΣΜΟΦΑΗΡΗΚΖ ΑΠΟΣΑΞΖ ΤΓΡΟΓΟΝΟ- ΚΑΣΔΡΓΑΗΑ ΤΓΡΟΓΟΝΟ- ΚΑΣΔΡΓΑΗΑ ν Ξπιόιην p Ξπιόιην Γηαιύηεο Βελδίλε Αεξνπνξηθό Καύζηκν (Jet) Νηήδει / Πεηξέιαην Θέξκαλζεο ΚΑΣΑΛΤΣΗΚΖ ΠΤΡΟΛΤΖ (FCC) ΤΝΘΔΖ ΜΔΘΑΝΟΛΖ Μεζαλόιε ΑΠΟΣΑΞΖ ΤΠΟ ΚΔΝΟ ΤΓΡΟΓΟΝΟ- ΠΤΡΟΛΤΖ ΗΞΩΓΟΛΤΖ ΜΔΡΗΚΖ ΟΞΔΗΓΩΖ ΤΝΘΔΖ ΜΔΘΑΝΟΛΖ Ακκωλία Μαδνύη ΔΞΑΝΘΡΑΚΩΖ ΜΟΝΑΓΑ ΑΜΗΝΖ ΜΟΝΑΓΑ CLAUS Θείν Πεηξειαϊθό Κνθ ΜΟΝΑΓΑ ΑΦΑΛΣΟΤ Άζθαιηνο

70 Αντίδραςθ Fischer Tropsch Παραγωγι υδρογονανκράκων από αζριο ςφνκεςθσ Σο αζριο ςφνκεςθσ μπορεί να προζλκει από διαφορετικζσ πθγζσ (αεριοποίθςθ άνκρακα, αναμόρφωςθ φυςικοφ αερίου) Αναπτφχκθκε ςτθ Γερμανία ςτισ αρχζσ του 20 ου αιϊνα Franz Fischer Hans Tropsch

71 Παραγωγι Αερίου φνκεςθσ (Syngas) Παραγωγι από βαρείσ υδρογονάνκρακεσ Αντιδράςεισ Οξείδωςθσ C + ½ O 2 CO ΔH = -123 kj/mol C + O 2 CO 2 ΔH = -406 kj/mol H 2 + ½ O 2 H 2 O ΔH = -248 kj/mol Αντιδράςεισ Αναγωγισ C + CΟ 2 2CΟ ΔΘ = 160 kj/mol C + H 2 Ο CO + H 2 ΔΘ = 119 kj/mol Ανταγωνιςτικζσ Αντιδράςεισ Μεκανίωςθ C + 2H 2 CH 4 ΔΘ = -87 kj/mol CO + 3H 2 CH 4 + H 2 Ο ΔΘ = -206 kj/mol 3C + 2H 2 Ο CH 4 + 2CO ΔΘ = 182 kj/mol Παραγωγι από Φυςικό Αζριο CH 4 + H 2 Ο CO + 3H 2 ΔΘ = 206 kj/mol

72 Μετατροπι Αερίου φνκεςθσ Αντίδραςθ Water Gas Shift Αφξθςθ Παραγωγισ Τδρογόνου CO + H 2 O H 2 + CO 2 ΔΘ = -40 kj/mol Αντίδραςθ Fischer Tropsch CO + 2H 2 CH 2 + H 2 O ΔΘ = -165 kj/mol Παραγωγι ςτερεϊν μεγαλομοριακϊν υδρογονανκράκων (Fischer Tropsch Wax) από αζριο ςφνκεςθσ

73 φςταςθ Αερίου φνκεςθσ Σροφοδοςία Διεργαςία φςταςθ (% V/V) H 2 CO CO 2 Άλλα Φυςικό Αζριο, Ατμόσ Αναμόρφωςθ με Ατμό (SR) 73,8 15,5 6,6 4,1 Φυςικό Αζριο, Ατμόσ, CO 2 CO 2 SR 52,3 26,1 8,5 13,1 Φυςικό Αζριο, O 2, Ατμόσ, CO 2 Αλλοκερμικι Αεριοποίθςθ 60,2 30,2 7,5 2,0 Άνκρακασ, Ατμόσ Αεριοποίθςθ 67,8 28,7 2,9 0,6 Άνκρακασ, Ατμόσ, O 2 Αεριογόνο Texaco 35,1 51,8 10,6 2,5 Άνκρακασ, Ατμόσ, O 2 Αεριογόνο Shell/Koppers 30,1 66,1 2,5 1,3 Άνκρακασ, Ατμόσ, O 2 Αεριογόνο Lurgi 39,1 18,9 29,7 12,3

74 φνκεςθ Fischer Tropsch Παραφίνεσ (2n+1)H 2 + nco C n H 2n+2 + nh 2 O Ολεφίνεσ 2nH 2 + nco C n H 2n + nh 2 O Water Gas Shift CO + H 2 O CO 2 + H 2 Παράπλευρεσ Αντιδράςεισ Αλκοόλεσ 2nH 2 + nco C n H 2n+2 O +(n 1)H 2 O Αντίδραςθ Boudouard 2CO C + CO 2 Σροποποίθςθ Καταλφτθ Οξείδωςθ Καταλφτθ Αναγωγι Καταλφτθ χθματιςμόσ Καρβιδίων M x O y + yco yco + xm M x O y + yh2 yh 2 O + xm yc + xm MxCy

75 Αντιδραςτιρεσ Fischer - Tropsch Διεργαςίεσ Τψθλϊν Θερμοκραςιϊν (HTFT: C) Αντιδρϊντα και προϊόντα ςε αζρια φάςθ Προϊόντα: Βενηίνθ κι ελαφρζσ ολεφίνεσ Διεργαςίεσ Χαμθλϊν Θερμοκραςιϊν (LTFT: C) Προϊόντα ςε υγρι φάςθ Προϊόντα: Κυρίωσ ντιηελ Αντιδραςτιρασ Ανακυκλοφορίασ Ρευςτοποιθμζνθσ Κλίνθσ (CFB) Αυλωτόσ Αντιδραςτιρασ τακερισ Κλίνθσ 1950 ςιμερα 1950 ςιμερα Αντιδραςτιρασ Ρευςτοποιθμζνθσ Κλίνθσ (CFB) Αντιδραςτιρασ Slurry 1989 ςιμερα 1993 ςιμερα

76 Καταλφτεσ Fischer Tropsch Δραςτικά Μζταλλα χετικό Κόςτοσ Fe 1 Αντίδραςθ Τψθλισ Θερμοκραςίασ (HTFT) Ni 250 Τψθλι απόδοςθ ςε CH 4 Co 1000 Αντίδραςθ Χαμθλισ Θερμοκραςίασ (LTFT) Διαςπορά ςε αδρανι φορζσ (Al 2 O 3, SiO 2, TiO 2 ) Ru Πολφ μικρι διακεςιμότθτα δε χρθςιμοποιείται

77 Σροφοδοςία και Καταλφτεσ Fischer Tropsch Άνκρακασ Νάφκα Ατμοςφαιρικό Τπόλειμμα Τπόλειμμα Κενοφ Άςφαλτοσ Φυςικό Αζριο Φυςικό Αζριο + Ατμόσ ίδθροσ (Fe) Κοβάλτιο (Co)

78 Είδθ Διεργαςιϊν Fischer Tropsch Τψθλισ Θερμοκραςίασ FT (HTFT): C, καταλφτθσ Fe, παραγωγι βενηίνθσ και γραμμικϊν ολεφινϊν μικροφ μοριακοφ βάρουσ. Παράγονται επίςθσ ςθμαντικζσ ποςότθτεσ οξυγονοφχων. Μπορεί να παραχκεί ντιηελ μζςω ολιγομεριςμοφ των ολεφινϊν. Χαμθλισ Θερμοκραςίασ FT (LTFT): C, καταλφτθσ είτε βάςθσ Fe είτε βάςθσ Co, παραγωγι μεγάλθσ ποςότθτασ παραφινϊν και γραμμικϊν προϊόντων, με μεγάλθ εκλεκτικότθτα προσ υψθλοφ μοριακοφ βάρουσ γραμμικζσ παραφίνεσ. Σο αρχικά παραγόμενο κλάςμα ντιηελ και το προϊόν υδρογονοπυρόλυςθσ των μεγαλομοριακϊν παραφινϊν δίνουν ντιηελ εξαιρετικισ ποιότθτασ. Θ παραγόμενθ νάφκα απαιτεί αναμόρφωςθ για να αυξθκεί ο αρικμόσ οκτανίου.

79 Κατανομι (% m/m) Κατανομι Προϊόντων Fischer Tropsch Μεκάνιο C 2 C 4 C 5 C 11 C 18 C 12 C 18 Πικανότθτα Αφξθςθσ Αλυςίδασ (α)

80 Κατανομι (% m/m) Κατανομι (% m/m) Κατανομι Προϊόντων Fischer Tropsch Καταλφτθσ Fe Καταλφτθσ Co Αρικμόσ Ατόμων C Αρικμόσ Ατόμων C

81 Γενικευμζνο Διάγραμμα Fischer Tropsch

82 Διάγραμμα Ροισ Μονάδασ Fischer Tropsch