Zagospodarowanie ciężkich pozostałości w kierunku produkcji chemikaliów

1. Zagospodarowanie ciężkich pozostałości w kierunku produkcji chemikaliów XIII Sympozjum Naukowo-Techniczne CHEMIA 2007 Irena Widziszowska Waldemar Szeja Płock, Styczeń 2007

2. Agenda • Własności i wykorzystanie ciężkiej pozostałości • Sposoby otrzymywania chemikaliów z ciężkich pozostałości • Zgazowanie • Charakterystyka procesów i produktów • Czynniki ekonomiczne • Możliwości integracji AV\filename.ppt

3. Pozostałość próżniowa Benzyna Nafta Destylacja atm. Ropa naftowa Olej napędowy Lekki olej próżniowy Destylacja próżniowa Ciężki olej próżniowy Pozostałość atmosferyczna Pozostałość próżniowa AV\filename.ppt

4. Własności pozostałości próżniowej • Własności zależą od surowca – ropy naftowej i parametrów procesu • Typowe parametry pozostałości próżniowej z ropy Ural • API ≈ 10, gęstość właściwa≈ 1.0 • Lepkość w 100oC > 1000 cP • Zawartość siarki≈ 3%; Zawartość azotu≈ 0.5%; • Zawartość metali (Ni, V, Fe) ≈ 200 ppm • Liczba Conradsona≈ 20% AV\filename.ppt

5. Wykorzystanie ciężkiej pozostałości • Asfalt drogowy • produkcja sezonowa • Sprzedaż oleju opałowego • Konieczne mieszanie z lżejszymi produktami w celu obniżenia lepkości i temperatury krzepnięcia • Wysoka zawartość siarki i metali • Przetworzenie w kierunku bardziej wartościowych produktów • Przyłączenie wodoru • Usunięcie węgla • Koncentracja węgla i zgazowanie AV\filename.ppt

6. Potencjalne źródło chemikaliów • W procesach przetwarzania ciężkiej pozostałości powstają niewielkie ilości produktów, które mogą być użyte do produkcji chemikaliów • Całkowite wykorzystanie ciężkiej pozostałości w kierunku: • Zgazowania asfaltenów lub koksu z wytworzeniem gazu syntezowego • Syntezy różnych produktów AV\filename.ppt

7. Zgazowanie Zgazowanie Ciężka pozostałość (asfalteny, koks) Prąd elektryczny Para wodna IGCC Gaz syntezowy Inne surowce Gaz ziemny Produkcja chemikaliów Oczyszczenie Węgiel Chemikalia Biomasa Oleje odpadowe Synteza Fischera -Tropscha Paliwa Odpady AV\filename.ppt

8. Produkcja chemikaliów Amoniak Mocznik Żywice CO2 Formaldehyd Gaz syntezowy Zgazowanie MTBE Metanol Kwas octowy Fosgen Poliuretany CO H2 Alkohole Oxo AV\filename.ppt

9. Chemikalia (1) • Metanol • Znaczny poziom produkcji • Ważny półprodukt w otrzymywaniu formaldehydu, MTBE, kwasu octowego • Skład gazu syntezowego musi zostać zmodyfikowany tak, aby stosunek H2/CO wynosił • Konieczna konwersja CO (Shift) i wymycie CO2lub dodanie strumienia czystego wodoru AV\filename.ppt

10. Chemikalia (2) • Amoniak i związki pochodne • W Polsce amoniak produkcja z gazu ziemnego w zakładach azotowych • Tlenek węgla • Separacja ze strumienia gazu syntezowego • Surowiec do otrzymywania wielu chemikaliów, takich jak: • kwas octowy • kwas mrówkowy • fosgen (poliuretany) AV\filename.ppt

11. Chemikalia (3) • Alkohole Oxo • Wyższe alkohole - od C3do C18+ • Dwa kroki: otrzymywanie aldehydu i jego uwodornienie • Wymagany stosunek H2do CO 1:1 • Zastosowanie do otrzymywaniarozpuszczalników, plastyfikatorów, detergentów AV\filename.ppt

12. Chemikalia (4) • Eter dimetylowy • Nowe zastosowanie: alternatywne paliwo dla silników Diesla • Własności podobne do LPG • Olefiny z metanolu (Methanol to Olefins - MTO) • Proces firm UOP/Hydro • Produkcjaetylenu, propylenui butanów • Propylen z metanolu (Methanol to Propylene – MTP) • Technologia firmy Lurgi • Selektywna produkcja propylenu AV\filename.ppt

13. Czynniki ekonomiczne • Malejące zapotrzebowanie na ciężki olej opałowy • W przyszłości zasiarczony olej opałowy będzie prawie bezwartościowym produktem • Prawne ograniczenia w zawartości siarki • Hydroodsiarczanie ciężkich olejów jest kosztowne • Sprzedawana ropa naftowa coraz gorszej jakości, o coraz większej zawartości siarki • Problem stabilności cen gazu ziemnego • Zdolność do produkcji wielu związków z jednego źródła gazu syntezowego • Możliwości integracji przedsięwzięcia AV\filename.ppt

14. Wewnętrzne i zewnętrzne możliwości integracji • Wodór • Prąd elektryczny • Para wodna • Gaz opałowy • Tlen • Ograniczenie emisji SO2 i CO2 AV\filename.ppt

15. Turbiny, HRSG Przykład integracji w rafinerii LPG, gaz opałowy Lekkie produkty Produkty odsiarczone Destylacja atmos. Ropa naftowa Odsiarczanie i konwersja Oleje próżniowe O2 Destylacja próżniowa Siarka Destylat Instalacja Clausa Pozostałość atmosferyczna H2S Pozostałość próżniowa H2 Do komponowania paliw Procesy rozdziału Oleje odpadowe Do benzyn Prąd elektr. Para wodna N2 Rafineria Residuum Instalacja Gazyfikacji Synteza MTBE, alkoholi Gaz Odzysk wodoru Synteza FT Oczyszczanie gazu Zgazowanie Powietrze O 2 ASU Gaz czysty Popiół Gaz syntezowy do syntez chemicznych AV\filename.ppt

16. Wnioski • Gazyfikacja dla otrzymywania chemikaliów może być interesującą opcją pozwalającą wykorzystać ciężką pozostałość z rafinerii • Koszty przedsięwzięcia są znaczące • Należy brać pod uwagę: • Prognozy dotyczące ciężkich olejów i gazu ziemnego • Potencjalną integrację wewnątrz zakładu jak i z podmiotami zewnętrznymi AV\filename.ppt