Reforma catalítica: processo, catalisador, produtos e função de refinaria

A reforma catalítica é um processo de refinaria que atualiza a nafta de baixa octanagem em componentes de mistura de gasolina de alta octanagem, aromáticos e hidrogênio É uma unidade de valor de refinaria, não um truque químico autônomo Na planta, a unidade fica entre o pré-tratamento da nafta, o aquecimento do reator, a separação do produto, o gás reciclado, a estabilização do reformado e o roteamento a jusante de gasolina ou petroquímica.

O que é reforma catalítica?

A reforma catalítica é um processo de refino de petróleo que reorganiza hidrocarbonetos com baixos números de octanas em reformato de octanas mais altas Em termos simples, uma refinaria pega nafta pesada, remove venenos de alimentação, aquece-a através de um reformador catalítico e recupera um estoque de mistura líquida mais subproduto de hidrogênio Administração de Informações de Energia dos EUA explica a rota como uma forma de aumentar a octanagem da gasolina e produzir fluxos aromáticos úteis.

Comece com a palavra “reforming.” A nafta não é simplesmente quebrada em pedaços menores Dentro do reator, as moléculas de hidrocarbonetos são remodeladas através de desidrogenação, isomerização, desidrociclização e hidrocraqueamento limitado. Curso de refinaria da Penn State enquadra a produção como reformato com baixo teor de enxofre e alta octanagem, com hidrogênio como um coproduto valioso.

Isso torna a unidade sensível tanto à química quanto ao hardware A qualidade da alimentação controla grande parte da atividade do catalisador O valor do produto depende da classificação de octanas, do teor de benzeno, dos aromáticos totais e dos limites de mistura de gasolina O tempo de atividade da planta depende das condições do aquecedor, reator, trocador, separador, compressor e estabilizador que as equipes de manutenção podem realmente inspecionar.

Onde a reforma catalítica cabe em uma refinaria de petróleo

Numa refinaria de petróleo bruto, a nafta pesada é o contexto de alimentação do reformador depois que a unidade de destilação bruta divide o barril por faixa de ebulição A nafta leve pode se mover em direção a uma unidade de isomerização A nafta pesada normalmente se torna alimentação do reformador depois que um hidrotratador de nafta remove compostos de enxofre e nitrogênio que envenenariam o catalisador de reforma.

Após o pré-tratamento, a alimentação se move através da recuperação de calor, aquecimento a fogo, uma série de leitos de reatores, resfriamento de efluentes, separação de alta pressão, manuseio de gás reciclado e estabilização O produto líquido sai como reformado, um componente de mistura de gasolina de alta octanagem O hidrogênio é encaminhado para consumidores de refinaria, como hidrotratadores Os fluxos ricos em BTX podem suportar rotas petroquímicas quando a refinaria tem capacidade de extração.

Para o planejamento de equipamentos, a transferência correta não é uma alegação de que um fornecedor possui toda a tecnologia licenciada. É um mapa de interface prático. BOSHIYA's equipamentos de refinaria de petróleo e soluções de refino de petróleo page é o próximo passo interno para equipes que analisam a manutenção do trocador de calor, extração de feixes, vasos de pressão, trabalho de recuperação de refinaria e hardware de planta relacionado em torno de unidades de refinaria de petróleo.

A cadeia de valor de 9 etapas da nafta para reforma

Cadeia de valor de nafta para reformato em 9 etapas transforma um tópico de química em um mapa de decisão de refinaria. Material do reformador catalítico da Penn State é a âncora da autoridade para ler o pré-tratamento de alimentação, catalisador, reformado e hidrogênio como um sistema de refinaria conectado. Cada etapa cria um modo de falha diferente, portanto as equipes devem revisar as evidências por interface, em vez de um rendimento médio do reformador.

Reações principais: desidrogenação, isomerização, desidrociclização e hidrocraqueamento

As principais reações na reforma catalítica são mais fáceis de ler como resultados de refinaria A desidrogenação transforma naftenos em moléculas aromáticas e libera hidrogênio A isomerização reorganiza as estruturas de parafina de modo que a classificação de octanas aumenta A desidrociclização converte algumas parafinas em estruturas de anel O hidrocraqueamento limitado produz hidrocarbonetos mais leves, incluindo butano e outras extremidades leves, mas muito craqueamento reduz o rendimento do reformado líquido.

A economia reformadora, portanto, equilibra octanagem, rendimento líquido, hidrogênio e conteúdo aromático. Antecedentes de patentes sobre reforma catalítica escalonada comumente coloca as condições convencionais de reação de reforma na faixa de cerca de 450 °C a 560 °C e 1 bar a 50 bar, mas esses números não são uma receita de inicialização A temperatura real da reação, a pressão, a taxa de reciclagem, a qualidade da alimentação e o projeto licenciado do reator pertencem à engenharia de processos específica do local.

Para um comprador ou planejador de manutenção, o limite prático é simples: não especifique apenas gasolina de “alta octanagem.” Pergunte qual rota da molécula cria o valor, qual restrição limita a unidade e qual item do equipamento tem maior probabilidade de piorar essa restrição durante os próximos 12 meses de operação.

Catalisadores e Regeneração de Reforma Catalítica

Os catalisadores de reforma industrial contêm platina em muitas explicações padrão, muitas vezes num suporte de alumina. Referência de processamento de petróleo da Springer trata a desativação do catalisador, regeneração, reações, condições do processo e economia como tópicos vinculados Os sistemas licenciados modernos podem usar química bimetálica, mas a lição do lado do comprador não é uma lista de marcas A proteção é a lição Enxofre, nitrogênio, compostos de oxigênio, água, perda de cloreto, metais e coque alteram a atividade do catalisador e encurtam a execução útil.

O pré-tratamento de alimentação é a primeira defesa Um hidrotratador de nafta protege o trem do reator antes do início do processo de reforma O coque é o segundo problema de defesa À medida que a gravidade aumenta, os depósitos de carbono podem se acumular em locais ativos Cada planta precisa então de um plano de regeneração combinado com o projeto da unidade, se o local usa regeneração contínua do catalisador, regeneração cíclica ou um intervalo de desligamento semi-regenerativo.

“A questão cara raramente é se o catalisador funciona isoladamente. É se a janela de alimentação, aquecedor, gás reciclado, trocador e retorno o deixa continuar funcionando.”

Este artigo não afirma que a BOSHIYA fornece catalisador de reforma ou licencia o processo. Evidências verificadas da marca conectam a BOSHIYA com equipamentos de refinaria de petróleo, manutenção de trocadores de calor, extração de feixes, vasos de pressão e hardware de retorno que podem influenciar o tempo de atividade em torno das unidades de reforma.

Fluxo de processo de reforma catalítica: pré-tratamento, fornos, reatores, separadores e gás de reciclagem

Uma unidade de reforma catalítica normalmente começa com alimentação de nafta hidrotratada e, em seguida, usa integração de calor e queima do forno para atingir a temperatura de reação. Visão geral do processo da Penn State suporta a mesma sequência de alimentação, catalisador, reformato e hidrogênio Muitas seções do reator incluem 3 ou 4 reatores com interaquecedores porque as reações de reforma são fortemente endotérmicas Após o trem do reator, o resfriamento e a separação do efluente recuperam o gás rico em hidrogênio para reciclagem e um fluxo líquido para estabilização.

As referências de aplicação do fornecedor descrevem fundos de nafta hidrotratada, reciclagem de hidrogênio, reutilização de gás separador, estabilizador ou debutanizador como rotas de extração de reformato e aromáticos As referências de transferência de calor colocam peso especial no trocador de efluentes de alimentação; uma página de aplicação publicada relata perto de uma abordagem hot-end de 10 graus C, mais de 501TP3 T de redução de energia do aquecedor acionado, reivindicações de aumento de capacidade de até 331TP3 T e cerca de 300 referências Packinox entregues Trate-as como reivindicações de aplicação específicas do fornecedor, não como garantias universais.

Variáveis operacionais que alteram a octanagem, o rendimento e o comprimento de execução

O Mapa de compensação octano-hidrogênio variável de 5 variáveis é uma forma de evitar o erro comum de pedir maior severidade sem verificar quanto custa. Explicador de refinaria focado em octanas da EIA suporta o lado do valor da compensação, enquanto as equipes unitárias ainda precisam testar seu custo operacional. Temperaturas mais altas podem elevar a octanagem, mas também podem aumentar o coque, reduzir o rendimento de líquidos, aumentar o uso de combustível e encurtar a duração entre os eventos de regeneração.

A pressão do hidrogênio faz parte da mesma compensação. Aula de conversão catalítica da Penn State observa que a baixa pressão de hidrogênio pode promover o equilíbrio de reforma desejado, enquanto ainda é necessária pressão de hidrogênio suficiente para inibir o coque nas superfícies do catalisador. É por isso que “mais severo” não é um comando de direção única.

Contraintuitivamente, o alvo de maior severidade pode não ser o alvo mais lucrativo Uma refinaria pode preferir um alvo de octanagem mais baixo se proteger o rendimento de líquidos, o equilíbrio de hidrogênio, a duração do ciclo do catalisador ou o teor de benzeno do produto. Que visam mudanças com ardósia bruta, demanda de pool de gasolina, valor de extração de aromáticos e tempo de manutenção.

Reforma catalítica contínua versus reforma semi-regenerativa

A reforma catalítica contínua, muitas vezes abreviada para CCR, move o catalisador através de um circuito de regeneração enquanto a unidade do reformador catalítico permanece em operação. Literatura de patentes sobre reforma escalonada e circulação de catalisadores é um fundo útil para este limite de modo Os reformadores catalíticos semi-regenerativos mantêm leitos fixos em serviço até que a atividade caia o suficiente para justificar um desligamento e regeneração Uma terceira configuração, reforma cíclica com um reator oscilante, também é reconhecida nas referências da refinaria, de modo que a escolha prática nem sempre é uma comparação limpa de duas caixas.

Penn State lista reforma catalítica semi-regenerativa, cíclica e contínua, enquanto a OSHA também observa unidades que se regeneram continuamente, um reator de cada vez, ou todos os reatores durante as turnarounds Trate a tabela como um ponto de partida de aquisição, em seguida, confirme o hardware de configuração e regeneração licenciado real no site P & ID.

Usar o Rede de decisão CCR-vs-semi-regenerativa de 4 rotas para começar com o valor do produto e o custo de interrupção, então mude para o hardware da unidade Se a limpeza do trocador precisar de 2 dias, o manuseio do catalisador precisar de 3 dias e a inspeção do compressor precisar de 1 dia, a vantagem teórica do modo só será útil quando a sequência de retorno puder suportá-la.

Reforma catalítica versus craqueamento catalítico versus reforma a vapor

Os três termos parecem semelhantes, mas resolvem diferentes problemas de refinaria. Reforma catalítica do petróleo reorganiza moléculas de nafta para elevar a octanagem e produzir reformato O craqueamento catalítico fluido quebra gasóleos mais pesados em moléculas mais leves da faixa de gasolina e olefinas A reforma a vapor reage hidrocarbonetos leves com vapor para fazer gás de síntese e hidrogênio; não é o mesmo que um reformador de nafta para mistura de gasolina.

Este limite é útil para o planejamento de conteúdo também Um local de refinaria pode já ter um guia de cracker catalítico fluido, uma página de unidade de alquilação ou uma página geral de soluções de refino de petróleo Aqui, o artigo de reforma deve responder às perguntas de octanagem, aromático, hidrogênio e manutenção do reformador que essas páginas não respondem.

Interfaces de manutenção: recuperação de calor, acesso de recuperação e confiabilidade

A manutenção do reformador não se limita aos componentes internos do reator. Porque a fonte do curso da refinaria conecta a proteção do catalisador com o pré-tratamento da alimentação e a operação do reformador, a confiabilidade do hardware deve ser revisada além da química. Um trocador de efluentes de alimentação pode decidir quanto serviço de aquecedor acionado é necessário. Feixes sujos podem aumentar o uso de combustível antes que a unidade perca as especificações do produto. A tração difícil do feixe pode esticar a interrupção mesmo quando o trabalho do catalisador está pronto. As falhas do compressor de reciclagem podem mover o equilíbrio do hidrogênio e limitar a gravidade.

O papel da BOSHIYA deve ser enquadrado nessa interface de equipamento As páginas públicas da BOSHIYA descrevem equipamentos de refinaria de petróleo, trocadores de calor de casco e tubo, reatores, vasos de pressão, extração de feixes, equipamentos de limpeza, referências ASME/API/ISO, 109 anos de operação, 43 países atendidos e capacidade de fabricação de 60 K MT/ano Esses fatos apoiam uma discussão refinaria-equipamento; eles não provam licenciamento de processos ou química de reforma proprietária.

O arquivo de manutenção também precisa de limites de segurança e conformidade. Orientação do processo de refino de petróleo da OSHA chama pontos quentes de inicialização do reformador, telas de tamponamento de finos de catalisador, corrosão ou incrustação de cloreto de amônio, risco de incêndio de reformato ou hidrogênio e potencial exposição a benzeno ou sulfeto de hidrogênio durante vazamentos, regeneração, inspeção, manutenção e trabalho de recuperação. Padrões de benzeno para gasolina dos EUA e 40 CFR Parte 98 Regras de reporte da refinaria da Subparte Y mantenha também a regeneração do reformador, as emissões de queima de coque e o controle do benzeno no envelope de revisão.

Como usar este guia em uma revisão do reformador

Use este guia como um conjunto de perguntas Se a discussão é sobre mistura de gasolina, pergunte quanto octano reformado é necessário e como o conteúdo de benzeno será gerenciado, usando Enquadramento reformado e aromático da EIA como a linha de base pública Se a discussão for sobre hidrogênio, pergunte se a refinaria valoriza o hidrogênio subproduto mais do que o rendimento líquido marginal Se a discussão for sobre regeneração do catalisador, pergunte se o pré-tratamento de alimentação, o gás reciclado e os limites do aquecedor suportam o ciclo desejado.

Se a discussão for sobre hardware, passe do PFD para a lista de equipamentos Identifique o trocador de efluentes de alimentação, aquecedores acionados, reatores, separador, compressor, estabilizador, refervedor, condensadores, vasos de pressão, pontos de amostra e acesso de limpeza Em seguida, conecte cada item a uma interrupção mensurável ou risco de confiabilidade: queda de pressão, temperatura de aproximação, taxa de incrustação, tempo de remoção do feixe de tubos, método de limpeza, tempo de hidroteste e prazo de entrega da peça sobressalente, incluindo temporário suporte de aluguer de equipamento quando o plano de interrupção precisa de capacidade externa.

É aí que um blog informativo ganha seu lugar ao lado de uma página de serviço Ele dá aos engenheiros de refinaria, equipes de aquisição e planejadores de manutenção um vocabulário compartilhado antes do início da RFQ.

Perguntas frequentes

Qual é o propósito da reforma catalítica?

O objetivo começa com a atualização da nafta de baixa octanagem em reformato que tem maior valor de octanagem para o pool de gasolina Muitas refinarias também encaminham o subproduto de hidrogênio para serviços de hidrotratamento e hidrocraqueamento Em uma refinaria integrada, o valor vem da mistura de gasolina, opções de aromáticos, balanço de hidrogênio, recuperação de calor, planejamento do ciclo do catalisador e comprimento de execução confiável.

Qual catalisador é usado na reforma catalítica?

Muitas referências padrão descrevem catalisador de platina em alumina como o conceito base, com modernos sistemas de catalisadores de reforma licenciados, muitas vezes usando metais adicionais e controle de cloreto As equipes de plantas devem olhar além do nome do metal O pré-tratamento de alimentação deve remover enxofre e nitrogênio O dever do aquecedor, o gás de reciclagem, o controle de água, o equilíbrio de cloretos e o planejamento de regeneração decidem se o catalisador pode manter a atividade através do ciclo pretendido Uma nota de aquisição que diz apenas que o “platinum” o risco do sistema Peça limites de alimentação, suposições de regeneração, notas de gerenciamento de cloreto, duração esperada do ciclo e os modos de falha que a refinaria já viu nos últimos 12 meses ou 24 meses.

Qual é a diferença entre craqueamento catalítico e reforma?

O craqueamento catalítico quebra frações maiores de petróleo em produtos menores de gasolina e GLP. A reforma começa com nafta e reorganiza moléculas de hidrocarbonetos para aumentar a octanagem e produzir aromáticos e hidrogênio. Um craqueador catalítico fluido é uma unidade de conversão de rendimento; um reformador é uma unidade de valor de octanagem, aromáticos e hidrogênio. Essa distinção ajuda as equipes a escolher a página de origem certa e o escopo de manutenção.

Maior gravidade é sempre melhor em um reformador?

Não. Maior severidade pode aumentar a octanagem, mas também pode reduzir o rendimento de líquidos, adicionar imposto sobre combustível, aumentar a formação de coque, alterar o equilíbrio de benzeno ou aromático e encurtar o intervalo antes da regeneração Uma questão melhor é econômica: qual meta de severidade dá à refinaria o melhor resultado combinado em valor de reformato, demanda de hidrogênio, vida útil do catalisador, serviço de aquecedor e tempo de interrupção planejado? Para algumas ardósias brutas, uma meta de octanagem ligeiramente menor pode proteger o rendimento ou manter uma operação estável de 12 meses. Para outros, a demanda de hidrogênio dos hidrotratadores pode justificar um equilíbrio diferente. A revisão deve incluir valor do produto, custo de energia, condição do trocador, taxa de coque e o custo de interrupção de perder 1 dia durante o reinício.

Onde BOSHIYA se enquadra num projecto de reforma catalítica?

BOSHIYA deve ser considerado em torno de interfaces de equipamentos de refinaria verificadas: trocadores de calor, extração de feixes, equipamentos de limpeza, vasos de pressão, reatores e suporte de recuperação. As evidências públicas não apoiam a afirmação de que a BOSHIYA licencia tecnologia de reforma ou vende catalisador de reforma proprietário. Para uma revisão do reformador, a ligação útil é entre a confiabilidade da unidade e a capacidade de manutenção do equipamento de refinaria de petróleo circundante.