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Apparu à l'origine en : juin 2016, pages 73-78. Utilisé avec autorisation. Géni

Apparu à l'origine en : juin 2016, pages 73-78. Utilisé avec autorisation. Génie des procédés et Optimisation T. STREICH, H. KÖMPEL, J. GENG et M. RENGER, thyssenkrupp Industrial Solutions AG, Essen, Allemagne Obtenez les meilleurs avantages de C4 traitement des hydrocarbures—Partie 1 : séquences de séparation C brut4 les flux provenant de l'unité de vapocraqueur (SCU) ou de l'unité de craquage catalytique fluidisé (FCCU) contiennent des hydrocarbures précieux, tels que le butadiène et le C4 oléfines. La valorisation de ces flux peut être réalisée avec différents voies de traitement. La valorisation Cela nécessite des solutions réalisables dans et/ou le gasoil sont utilisés comme matière première, puis le procédé de C 4 les flux d'hydrocarbures ne sont pas normalisés ; un itinéraire adapté à chaque raffinerie doit être étudié individuellement. Les questions économiques et environnementales doivent être prises en compte pour tirer le meilleur parti de l'investissement. La conception avancée d'une usine pétrochimique nécessite de la flexibilité pour s'adapter à différentes situations, par exemple, la variation de la matière première. Une compréhension globale de C4le traitement des hydrocarbures est une condition préalable. Cette enquête discutera des caractéristiques de C4 matières premières, ainsi que les opportunités de la grande variété de potentiel C4 voies de processus d'un point de vue technique pratique. Certaines technologies sélectionnées seront comparées et discutées plus en détail. de plus en plus au point.1 Différent de nombreux procédés chimiques conventionnels, qui utilisent des produits chimiques purs comme matière première, C4 le traitement implique un mélange complexe d'hydrocarbures et d'autres composés organiques/inorganiques. n-butènes, un autre type de C très précieux 4 Composants. Différent du FCC, le vapocraquage est une méthode de craquage thermique permettant de rompre la liaison CH dans les molécules d'hydrocarbures légers pour produire de l'hydrogène et des oléfines. Si naphta pétrochimie qui ne peut être réalisée que par une conception de procédé sur mesure basée sur la matière première individuelle pour maximiser la productivité et l'économie du procédé. Outre le butadiène et les butènes, une partie considérable des butanes sont inclus dans le C4 coupes d'unités de craquelins. De plus, selon le procédé en amont, les contaminations contenues (ex : traces de solvants, hydrocarbures légers/ lourds, C3/C4 acétylène et allènes) peuvent également être différents et doivent être pris en compte lors de l'évaluation du procédé. Les étapes de purification du produit et d'élimination des contaminants affecteront fortement la marge bénéficiaire finale et augmenteront la complexité de l'usine. le C4 coupe contient environ 50 % de dioléfines (principalement du 1,3-butadiène). Le 1,3-butadiène de haute pureté peut être obtenu de manière économique avec un procédé de distillation extractive du butadiène. Cette opportunité est également la principale source de 1,3-butadiène, qui est utilisé dans la production d'élastomères et de plastiques copolymères, tels que le caoutchouc polybutadiène ou le caoutchouc styrène-butadiène. A côté des produits FCC et SC, il existe une multitude d'autres produits C4 matières premières dérivées du mélange au sein d'une raffinerie. Un tel C mélangé4 les matières premières nécessitent également un traitement sur mesure. Dans cet article, les nomenclatures de Raffinat 1 et 2 sont utilisées (FIGUE. 1). Après l'élimination du 1, 3-butadiène du C brut4, le flux résiduel est appelé raffinat 1, qui contient une certaine portion d'isobutène. L'élimination de l'isobutène, généralement par conversion chimique, laisse le raffinat 2. C4 du butane de gisement (gaz vecteur de pétrole, gaz naturel ou gaz de schiste bitumineux) est une autre source importante de C 4 En traitement. Les compositions typiques des matières premières dérivées d'une SCU, d'une FCCU et du butane de terrain sont illustrées dansTABLEAU 1. C brut4 d'un SCU pourrait être plus précieux par rapport au FCC C4 en raison d'une teneur plus élevée en oléfines. Cependant, la difficulté de la séparation ne doit pas être sous-estimée et le bénéfice économique final doit être évalué de manière approfondie en respectant les étapes intermédiaires nécessaires. Matière première. Le pétrole brut est transformé en Améliorer les avantages du processus. raffineries de pétrole de différentes manières. En stimulé par la croissance constante de la demande en oléfines légères (C2 à C4), l'installation de SCU et de FCCU, ces dernières fonctionnant avec des catalyseurs supportant des oléfines légères formation - a été promue dans la distillation sous vide) à l'essence, et il peut raffiner les raffineries au cours des dernières décennies. Les mise à niveau de C4 les hydrocarbures, l'un des sous- produits les plus importants des unités de craquage, pourraient améliorer les avantages de l'ensemble du processus. De nombreux produits précieux, tels que les additifs pour l'essence (alkylat, alcool tertiobutylique, éther méthyl tertiobutylique et éthyle tertiobutyléther), des monomères pour d'autres polymérisation (butadiène, isobutène, procédés tels que la désactivation du catalyseur, 1- butène) et produits (méthyl éthyle cétone, anhydride maléique), pourrait être obtenu à partir de C4 hydrocarbures. De plus, le C4 fraction du butane de champ, comme le pétrole- économiquement. Hydrogénation sélective sous-produits indésirables. Le gaz associé sur mesure, gaz naturel et gaz de schiste, est le meilleur moyen de convertir le butadiène en conception de C4 les processus de mise à niveau accueillent le domaine de la production d'oléfines légères, les FCCU et/ou les SCU sont utilisés. Une FCCU est utilisée pour convertir le pétrole lourd (par exemple, le gasoil sous vide à partir de pétrole brut fonctionner selon différents modes pour maximiser le rendement en distillat moyen, en essence ou en oléfines. La distribution du produit à partir d'une FCCU dépend des conditions du procédé et du catalyseur.2 C4 les flux provenant des FCCU sont isobuténériques et ne contiennent pas de 0,5 % en poids de butadiène. Cependant, même une infime portion de butadiène pourrait causer des problèmes en aval en raison des doubles liaisons très actives ou du potentiel de polymérisation. Ces petits quantités de butadiène non récupérables le craquage génère certaines Séparation et purification. En amont TRAITEMENT DES HYDROCARBURES JUIN 2016 Traduit de Anglais vers Français - www.onlinedoctranslator.com Génie des procédés et optimisation flexibilités pour s'adapter à différentes matières premières et cas d'exploitation. Dans certains cas, C4 le mélange peut être établi directement comme matière première— ex., FCC C4 coupé comme charge pour l'alkylation. Cependant, dans d'autres cas, la séparation butanes- butènes est bénéfique ou inévitable en tant qu'étape du procédé. La purification du produit est obligatoire pour répondre à certaines spécifications de la synthèse chimique en aval. La complexité d'un processus de séparation/ purification dépend fortement des propriétés des composants purs, ainsi que des interactions entre les composants du mélange (équilibre vapeur-liquide). Le comportement des mélanges fluides peut être calculé en utilisant des modèles thermodynamiques, qui permettent le calcul de ces propriétés à partir des données expérimentales binaires disponibles.3 La complexité de la détermination des propriétés thermodynamiques est considérablement augmentée en augmentant le nombre de composants, et il est très important d'acquérir les bonnes connaissances thermodynamiques en fonction de la température, de la pression et de la composition. En raison de leur meilleure réactivité chimique, les butènes sont plus précieux que les butanes. L'isolement des butènes de C4 flux d'hydrocarbures est rentable, en particulier pour une utilisation ultérieure dans la production de polymères. La distillation avec effort de séparation important (étages, taux de reflux) pour séparer des composants à point d'ébullition très proche est une technologie traditionnelle dite de super fractionnement, et elle est utilisée, par exemple, en C2 et C3 séparateurs oléfine/paraffine. En raison du plus grand nombre d'isomères dans un C4 stream, ce système est plus complexe que C2 et C3 processus. TABLEAU 1 montre les points d'ébullition normaux (NBP) de C4 composants, qui sont généralement inclus dans les matières premières provenant des processus de craquage. Points d'ébullition très proches entre les composants singuliers— par exemple, le 1-butène (–6,3 °C) et l'isobutène (–6,9 °C) et les formations azéotropes (comme dans le 1-, 3-butadiène et le trans-2-butène avec le n-butane) entraînent des difficultés de séparation. Ces mélanges ne sont pas séparables avec les méthodes de distillation conventionnelles, et des mesures supplémentaires sont nécessaires. Les techniques de séparation disponibles peuvent être principalement divisées en adsorption, traitement membranaire et distillation extractive. • L'adsorption, connue sous le nom de technologie de tamis moléculaire, est un procédé de séparation basé sur les différentes interactions physiques entre les oléfines et l'adsorbant. Il ne nécessite pas de solvant supplémentaire, mais nécessite une quantité importante d'énergie électrique (causée par des taux de circulation élevés du produit) et un système de contrôle sophistiqué. • L'application des procédés membranaires est très sensible à la composition de la matière première, ce qui contredit la diversité du procédé pétrochimique, notamment matières premières, car un contrôle strict des sous-produits d'une FCCU ou d'une SCU est difficile. La faible tolérance des contaminants alimentaires serait une autre limitation des techniques membranaires pour cette application industrielle.4 • Le processus de distillation extractive (ED) comprend une configuration de processus plus simple. Un solvant qui tire parti de l'interaction moléculaire et crée ou améliore la distinction de volatilité entre les composants, sera utilisé, permettant de séparer les molécules de paraffines/oléfines. Les paraffines quittent le haut de la colonne et le solvant avec les composants moins volatils (oléfines) s'écoule vers le uploads/Industriel/ c4-part-i.pdf