Eşleştirme Projesi tr 08 ib en 03

7RAFİNERİ SEKTÖRÜ İÇİN YAKLAŞAN TEKNİKLER

Yeni teknikler, henüz ticari temelde herhangi bir sektörde uygulanmamış tekniklerdir. Bu bölüm yakın gelecekte ortaya çıkabilecek ve rafineri birimlerinin farklı proseslerinde uygulanabilecek teknikleri içerir.

7.1Alkilasyon

Kısım 2.12’de belirtildiği üzere, parafin alkilasyonunda dört proses seçeneği mevcuttur: sülfürik asit prosesi, hidroflorik asit prosesi, katı asit teknolojisi ve iyonik likit teknolojisi. İlk iki proses önemli gelişme kaydetmemiştir ancak katı asit ve iyonik likit teknolojisi araştırmaları umut vaat etmektedir.

7.1.1Katı asit teknolojisi

AlkyClean katı asit prosesinde reaktörler likit halde 50 – 90°C ‘de yaklaşık 21 barg’da işlemektedir. Bu süreçte soğutma gerekmemektedir. Genel proses planı, HF ve H₂SO4 likit asit alkilasyon proseslerinde kullanılana benzer bir plandır. Temel fark, herhangi uçucu bileşik içermeyen katı asit katalitik kullanımıdır. İzobutan sabit yatak katalitiği içeren bir dizi reaktör aracılığıyla geri dönüştürülür. Olefin yoğunluğunu düşük tutmak için olefinler çok iyi dağılacak şekilde enjekte edilirler. Aşındırıcı ve zehirli likit asit katalizör kullanılmamaktadır. Sabit yataklı katalizörlerin birkaç yıllık ömrü vardır bu yüzden likit teknolojilerle kıyaslandığında katalizör tüketimi düşüktür. Ayrıca asitte çözünür yağ atıkları oluşmamakta ve üründen halojen bileşenleri veya likit asit izlerini gidermek için ilave arıtma gerekmemektedir. Ürünler nitrojen, sülfür (H₂SO₄ prosesi) veya halojen (HF prosesi) içermemektedir. Toplam olefin dönüşümü neredeyse %100 oranındadır ve ürünün verimi ve kalitesi likit asit prosesindeki ile benzerdir. Katalitik rejenerasyonu,reaktör koşullarını değiştirmeksizin çözülmüş hidrojenin az bir miktarına ek ilave olefinlerden halkalı yapıya değişimle sürekli olarak yürütülür. İşlemin şiddetine bağlı olarak olefinlerin toplam dönüşümü belli bir zaman sonra yavaş yavaş %99-99,5’in altına düşecektir. Hidrojen gazı ile ortalama sıcaklık (yaklaşık 250°C) katalizör aktivitesinin ve seçimliliğinin tamamen geri yüklenmesiiçin yürütülür.

Katı asit alkilasyon prosesinin temel avantajı likit asit gerektirmemesidir. Dolayısıyla sonuç olarak katalizör kullanımı bütün proseslerin en düşük seviyesindedir. Hidrojenle katalizörün yerinde rejenerasyonu, asit veya halojen içermediği için rafinerinin diğer uygulamalarında yeniden kullanılacak olan bir gaz üretir. Gazın rutin olarak flarea gönderilmesi gerekmemektedir.Ayrıca atık su veya çamur atık, asit nötrleştirme birimlerinden üretilmemektedir ve likit asit ya da halojen yokluğu, hiçbir ürün arıtımı veya asit bertarafına ihtiyaç duyulmadığı anlamına gelir. Katı asit alkilasyon biriminde üretilen yağda çözülebilir asit olmayacaktır.

Likit asit veya halojenler olmadığı için aşınma da söz konusu değildir. Görsel örnekleme planına bağlı olarak ekipmanların bakım masraflarının likit asit prosesindekinden daha düşük olması bekleniyor.

Bu tekniğin uygulanabilirliğine ilişkin olarak ise, bir katı asit prosesiyle geleneksel HF veya H₂SO₄ güçlendirmesi olanaksızdır. AlkyClean, katalizör üzerinden çalışır durumda katalizör değişimi yapan ve böylece devirlerin rafinerinin programına uyacak şekilde ayarlanabildiği birdöner reaktör sistemi kullanır. Reaktörlerden birinin tamiri durumunda kalan reaktörler aracılığıyla birim çalışır durumda olabilir. Bunun yanı sıra, reaksiyon ve rejenerasyon arasında reaktörleri sıklıkla değiştirmek ek masrafa, işlem karmaşıklığına ve güvenilirlik zorluklarına yol açabilir.

Henüz herhangi bir tam boyutlu ticari birim işlememektedir. Ancak bu teknoloji, laboratuar ve pilot düzeyinde on yıllık yoğun araştırma ve geliştirme sürecinin ardından geliştirilmiştir (REF BREF, Kısım 6.2.1.3).

7.1.2İyonik likitler

Iyonik alkilasyon, izobutan alkilasyon prosesidir. Proses, çevre sıcaklığı ve ortalama basınçta alkilasyon reaksiyonu için homojen katalizör olarak kompozit-IL kullanır. İyonik likitler (IL), 100° C’den az sıcaklıklarda likit olan tuz benzeri, iyonik maddelerdir. İyonik likitler, önemsiz buhar basınçları, birçok organik ve inorganik bileşenle iyi çözülebilir olması ve yeniden kullanım için geri kazandırılabilir olması gibi özelliklerinden ötürü tarih boyunca solvent ve homojen katalizör olarak kullanılmışlardır. Asitli kloralüminit (III) IL izobutan alkilasyon için homojen katalizör olarak kullanılır. Kullanımı katı asit katalitik sistemlerindeki dağılım sınırlamalarını ortadan kaldırır ve alkilleştirilmiş benzin daha kolay şekilde iyonik likitten ayrılır (REF BREF, Kısım 6.2.1.4).

7.2Baz Yağ Üretimi

Son zamanlarda ortaya çıkan bir yeni teknoloji, solvent ekstraksiyonu/mum giderme prosesinde solvent geri kazanımı için membran uygulamasıdır. Bu sayede enerji tüketiminde azalma elde edilmiştir.

7.3Katalitik kırma(kracking)

Katalitik kırma çevresel performansının iyileştirilmesi için çıkan bazı yeni teknikler, öyle bir uygulanma derecesine eriştiler ki METlerin tespitinde ele alınan teknikler olarak kabul edildiler (yani, düşük NO_x‘li özel katkı maddeleri, seramik filtreler ve sulu yıkayıcılar).

Yeni teknik olarak, vanadyum, nikel ve yüksek oranda Conradson Karbon Kalıntısı (CCR) içerikli daha fazla kontaminant içeren (katalitik deaktivatörü) daha ağır besleme stoklarını işleme kapasitesi vardır. Geliştirilen tepkiler ise şunlardır: daha aktif katalizör gelişimine ve daha etkili (örneğin, iki aşamalı) katalizör rejenerasyonuna devam edin. Uygulama için itici güç, rezid azaltımı (yani, gelişmiş yükseltme) ve daha yüksek seviyede toplam rafineri verimliliğidir(örneğin, yüksek vakumlu birim işleminin kaldırımı).

7.4Katalitik reformlama

Sürekli iyileştirilen (katalizörüreticileri tarafından sağlanan) katalizörün uygulanmasına dair mevcut pratiğin devam etmesi beklenmektedir.

7.5Koklaştırma

Toplam kok gazlaştırması, kükürt giderme ve hidrojen üretimi için geleceğin teknolojisi olarak kabul edilir. Bu şekilde, ham petrol, ağır petrol kalıntılarının eş üretimi olmaksızın rafine edilebilir. IGCC ve CFB Kazan teknolojileri daha da geliştirilip, iyileştirilir ve kok besleme stokunun kullanılmasıyla uygulanır.