Разработка и внедрение каталитических технологий
Авторский контроль детального проектирования
Производство и поставка катализаторов
Сопровождение загрузки катализаторов и пусковых операций

Изомеризация н-бутана Изомалк-3

Экологичная технология изомеризации нормального бутана в изобутан для получения высокочистого сырья химического синтеза, производства алкилата, ЭТБЭ, МТБЭ и бутилкаучука

На мировом рынке растет спрос на высокооктановый алкилат, изобутилен, ЭТБЭ, МТБЭ и бутилкаучук. Сырьем в процессе получения этих продуктов является изобутан высокой степени чистоты.

Получение изобутана путем изомеризации н-бутана по инновационной технологии Изомалк-3 на катализаторе СИ-3 — наиболее современный, эффективный и экономически выгодный способ получения сырья для этих процессов.

До недавнего времени самым распространённым в промышленности способом изомеризации нормального бутана был процесс, основанный на применении хлорированного катализатора.

При высокой степени активности и селективности, хлорированные катализаторы обладают рядом недостатков: коррозия оборудования, частая замена дорогостоящих катализаторов, токсичные отходы. Всё это приводит к повышению капитальных и эксплуатационных затрат, а следовательно, и к высокой себестоимости продукции.

Единственным альтернативным способом получения изобутана в промышленных масштабах является использование оксидного катализатора СИ-3, не содержащего хлор в качестве активного компонента.

Катализатора СИ-3 и технология его использования были разработаны в научно-исследовательской лаборатории НПП Нефтехим, а затем с успехом применены на ряде промышленных предприятий. Технология изомеризации бутана «Изомалк-3» стала продолжением серии технологий ИзомалкTM на основе катализаторов серии СИTM.

 

Преимущества технологии Изомалк-3

В сравнении с технологией, использующей хлорированный тип катализатора, технологию Изомалк-3 отличают следующие преимущества:

1. В технологии Изомалк-3 не применяется подача агрессивных реагентов, отсутствует коррозия технологического оборудования. Отсутствуют технологические отходы и выбросы, требующие утилизации. В продукте отсутствуют микропримеси хлора и серы.

2. Минимальные эксплуатационные затраты за счет отсутствия агрессивных реагентов, отсутствия необходимости в очистке продукта и отходящего газа от примесей хлора, длительного цикла работы и срока службы адсорбентов, минимизации количества остановов в период эксплуатации катализатора.

3. Высокая надежность каталитической системы. Временное повышение содержания примесей в сырье не приводит к безвозвратной потере активности катализатора.

4. Длительный срок службы катализатора СИ-3 — более 10 лет. Катализатор не требует перегрузок и дозагрузки в течение всего срока службы.

5. Устойчивость к действию каталитических ядов. Не требуется специальная доочистка сырья от микропримесей влаги, серы и азота. Временные изменения качества сырья не приводят к безвозвратной потере активности, в отличие от хлорированных катализаторов.

При переводе действующей установки изомеризации н-бутана, работающей на хлорированном катализаторе, на технологию Изомалк-3 будут снижены эксплуатационные затраты ориентировочно на 20%.

 

Лёгкость внедрения

Технология Изомалк-3 универсальна для любого нового или действующего производства:

Вариант 1. Замена хлорированного катализатора в существующей установке на катализатор СИ-3 без реконструкции. В этом случае неиспользуемое оборудование для хлорированной системы будет отсоединено, а эксплуатационные затраты на установке снизятся.

Вариант 2. Проектирование и строительство новой установки с использованием всех преимуществ технологии. Оптимальные сроки строительства — 2 года с момента начала проектирования.

Для оценки эффекта от внедрения технологии мы готовы провести бесплатную технико-экономическую оценку на вашем предприятии. Для этого, пожалуйста, свяжитесь с нами через форму обратной связи.

Как работает установка Изомалк-3?

Сырьем установки является бутановая фракция. Реакция изомеризации протекает на катализаторе СИ-3 в присутствии водорода.

Процесс Изомалк-3 включает следующие стадии:

1) разделение на фракции изо- и нормального бутана, отделение C5+ углеводородов — проводится в блоке колонны деизобутанизации

2) подготовка сырья и водорода в адсорберах-осушителях для удаления нежелательные примесей

3) проведение реакций изомеризации бутановой фракции на катализаторе СИ-3 в одном или несколько последовательно расположенных реакторах

4) отделение растворенного водорода и легких углеводородов (С13) из продукта в блоке колонны стабилизации (К-2) и направление стабилизированного продукта в блок колонны фракционирования (К-1) для получения высокочистого изобутана

Непревращенный н-бутан возвращается в реакторный блок изомеризации, тем самым обеспечивается максимальное превращение н-бутана в изо-бутан.

Принципиальная схема установки изомеризации н-бутана «Изомалк-3»

 

Каталитическая система технологии Изомалк-3

Преимущества катализатора СИ-3 перед хлорированными катализаторами изомеризации бутана:

  • Высокий срок службы катализатора — не менее 10 лет

  • Возможность восстановления активности катализатора

  • Не требуется подача хлорсодержащих соединений

  • Нет защелачивания кислых газов

  • Нет отходов, требующих специального обращения

  • Нет примесей хлора и серы в продукте

 

Сочетание возможностей, которое даёт современная исследовательская лаборатория НПП Нефтехим, наличие пилотных установок и собственное катализаторное производство позволяет совершенствовать выпускаемые катализаторы с каждой новой партией.

Каждая выпускаемая партия катализаторов НПП Нефтехим проходит двойной контроль качества и пилотные испытания 24/7 непосредственно перед отгрузкой заказчику.

Качество катализатора СИ-3 подтверждено успешной многолетней эксплуатацией на промышленных установках.

 

Промышленное применение технологии Изомалк-3

Первая в мире установка изомеризации н-бутана по технологии «Изомалк-3», работающая на оксидном, нехлорированном катализаторе, введена в эксплуатацию в 2016 году в Китае и входит в состав комплекса по получению МТБЭ, лицензиаром которого является компания Lummus.

Номинальная производительность установки по сырью (бутановой фракции) — 200 тыс. т/год.

Заказчиком проекта является Shandong Sincier Petrochemical Сo., Ltd (Китай).

Компания обратилась к технологии Изомалк-3, так как применяемый катализатор дегидрирования очень чувствителен к примесям хлора в сырье, и применение хлорированной каталитической системы было связано с высокими рисками. Проскок хлора в изобутановой фракции мог привести к останову всего комплекса. Поскольку применение катализатора СИ-3 не требует подачи хлора в сырье, то выбор был сделан в пользу технологии Изомалк-3. Проект успешно реализован и сразу после его запуска вызвал интерес других нефтеперерабатывающих компаний.

В 2017-2018 гг. в Китае были построены и запущены еще две малотоннажные установки Изомалк-3 мощностью 30 тыс. тонн в год по сырью каждая.

Позже, в 2019 году самая крупная установка Изомалк-3 была построена и введена в эксплуатацию на

НПЗ Sinopec Jinling Petrochemical (г. Нанкин, Китай), принадлежащем национальной нефтеперерабатывающей корпорации Китая.

Для переработки бутана в больших объемах требовалась эффективная и надежная технология. При этом были решены основные задачи по стабильности, экологичности и надежности процесса.

Загрузка установки по сырью реакторного блока установки составляет 480 тыс.т/год.

 

Строительство установки Изомалк-3: ключевые этапы

Весь процесс от идеи до работающего производства можно разделить на следующие основные этапы:

  • Проведение обследования действующего производства
  • Технико-экономическая оценка внедрения технологии Изомалк-3
  • Принятие решения о строительстве и проведение стартового совещания всех участников проекта
  • Разработка Базового проекта — содержит все основополагающие расчеты и требования технологии, соблюдение которых является обязательным
  • Рабочее (детальное) проектирование — осуществляется специализированной проектной организацией, привлеченной НПП Нефтехим или заказчиком/инвестором
  • Заказ оборудования
  • Строительство
  • Обучение персонала приемам и навыкам работы на установке
  • Поставка катализатора
  • Пусконаладочные работы
  • Начало производства продукта

Опытные специалисты НПП Нефтехим сопровождают проект на всех этапах, ведут мониторинг текущей работы установки и в случае необходимости направляют рекомендации по улучшению работы.

НПП Нефтехим всегда оперативно предоставляет консультативную и техническую помощь в решении текущих производственных задач.

Если Вы заинтересованы в эффективных решениях в области изомеризации и готовы обсудить перспективный проект, то связаться с нами можно через форму обратной связи. Пожалуйста, укажите общую информацию о Вашей организации и контактные данные для связи. Наши специалисты обязательно Вам ответят.

 

Дополнительные материалы к статье:

 

Новости НПП Нефтехим:

Китайская Sinopec запустила одну из самых мощных в мире установок получения изобутана

Новость на сайте партнеров

  

«High performance production solutions for modern motor gasoline»

Pipeline Oil & Gas Egypt, February 2020 (issue on EGYPS-2020 exhibition), № 2

  

 

«ИЗОМАЛК-3 — новая технология изомеризации н-бутана»

Технополис XXI № 33 (2016), «Специальный номер журнала промышленного, научно- технического и экономического развития Технополис XXI», с.22

 

 

 Полный лист публикаций НПП Нефтехим в печатных изданиях

Все разработки ООО «НПП Нефтехим» запатентованы и защищены российским и международным законодательством.

«Изомалк» и «СИ» являются зарегистрированными товарными знаками. Все права на использование принадлежат исключительно ООО «НПП Нефтехим».

Патенты и Свидетельства ООО «НПП Нефтехим»