Co-işlem teknolojileri, atık plastikleri, biyokütücüler gibi akışları yeniden şekillendirdi ve geleneksel ham fraksiyonları tek bir şekilde dönüştürmek için, esnek üretim treni.Bu entegrasyon önemli operasyonel avantajları sağlar: son ürünlerin karbon ayak izinlerini azaltmak, uçucu yemleme piyasalarına karşı ekonomik dayanıklılığını azaltır ve eksperatif basınç hatları ve kurumsal sürdürülebilirlik hedefleri gibi akışları güçlendirerek, çeşitli girişleri koordine etmek için uygun bir temel işlemden hareket eden bir temel işlemden hareket etme yeteneğidir.

Co-Processing nedir?

Co-processing, tek bir reaksiyon veya ayrılık ünitesinde iki veya daha kimyasal olarak farklı yemlemelerin eş zamanlı tedavilerini ifade eder.Bir petrokimyasal bağlamda, bu tipik olarak fosil bazlı hidrokarbonları yenilenebilir veya geri dönüştürülmüş malzemelerle birleştirir - mevcut katalizör yağın atık plastiklerden, hidroelektrik veya proses koşulları altında belirli bir miktar alternatif yemleme ünitesine sahip olabilir.

Tarihsel Context

Konsept tamamen yeni değildir; rafineriler ürün özellikleriyle karşı karşıya gelmek için uzun süre farklı ham notlar veya orta akışlar birleştirmiştir. Modern iş işleme, doğrusal olmayan yemleme oranlarının daha yüksek olması, bazen belirli atıkların yüksekleştirilmesi için yüzde 30'u aştı.

Feedstock Kategoriler

Üç geniş yemstock kategorisi mevcut iş işleme operasyonlarına hükmedmektedir:

  • [FONT:0)Biyomlar-derived yağlar: Bitkileri, hayvan yağları ve oksijeni kaldırmak için hidrotrelenmiş olan alg yağları içerir. Bu düşüş-in uyumlu ortalar doğrudan fosil gaz ya da VGO'nun bir kısmını değiştirebilir.
  • [FONT:0) Plastik pirolizoliz yağları: Kombine sonrası ve endüstri plastikleri tarafından üretilen, bu yağlar klor ve metaller gibi kirleticileri işlemek için çok fazla kaynar bir dizi içerir.
  • [FONT:0]Lignin ve hücreli akışlar: Ahşap biyokütlelerden veya tarım kalıntılarından alınan, bu oksijen zengin yemi, oksit oluşumunda zorluklar yaratıyor ancak en yüksek sera gazı azaltımı potansiyeli sunuyor.

Son Teknolojik Gelişmeler

Multi teknoloji vektörleri daha güvenilir, verimli ve ölçeklenebilir hale getirmek için bir araya geldi. Bu seri temel katalizör kimyadan dijital süreç kontrolüne ve yeni reaktör tasarımına kadar.

Catalyst

Catalyst araştırmaları, işlemsel ilerlemenin birincil sürücüsü olmuştur. Geleneksel FCC katalizörleri, zeolite Y'ye dayanarak, oksijenli veya klorlanmış yemler için optimize edilmedi. Araştırmacılar şimdi özelleştirilmiş asitlik ile gelişmiş zeolitler geliştirdiler, mesoporosity ve daha yüksek kirleticilere daha yüksek oranda infertiliteleri korurken metal tuzaklar.

  • [FONT:0)Biyatif katalizörler [[Dönetici:0) Hidrodeoxygenasyon (HDO) ve çatlakları birleştirir, ayrı bir ön tedavi aşaması olmadan bir biyo-yakı dönüştürmeye izin verir.
  • [FONT:0) Metal destekli zeolitler [Dönler: 1) Hidrojen transfer tepkilerini teşvik ederek, yenilenmeler arasında uzun süre uzatmalar yaparak, makro transfer reaksiyonlarını teşvik ederek, karma oluşumlarını hafifletenler.
  • [FONT:0) İleri binder formülasyonları [[Dönetici: 1), intrition direnişi geliştirmek, aşındırıcı katılımcıları içeren yemlemeleri işlemenin kritik bir gereksinimi.

Son pilot ölçekli çalışmalar:0)Kataliz Araştırma Grubu Delft Üniversitesi'nde [Dönetici:0) Bir lanthanum-promoted zeolitin yüzde 15'inin VGO'nun %70/30'unun bir karışımı ve yüzde 45'in üzerinde bir gaz verimini elde edebileceğini gösteriyor.

Süreç optimizasyonu ve Dijital Kontrol

Co-processing, sabit işletim koşullarını verimli bir şekilde ele geçiremeyeceği kompozisyonel yetimleri tanıtmaktadır. Gelişmiş süreç kontrolü (APC) sistemleri, makine öğrenme algoritmaları tarafından desteklenen, şimdi sürekli olarak ısı, basınç, katalizör dolaşım oranı ve yem enjeksiyon desenleri, en iyi ürün kesintilerine rağmen beslemeye devam eder.Bu sistemler tarihsel veriler ve gerçek zamanlı analizciler, örneğin yakın zamanda oksijen içeriği ve aromatikliği ölçen spektrometreler gibi.

[FONT:0]IEA, temiz üretim inovasyonu hakkında bir rapor), dijital ikiz teknolojinin, % 8-12 oranında enerji tüketimini kesmekle birlikte,% 8-12 oranında işlenebilirlik sağlayan birimleri azalttığını öne sürmektedir. Operatörler en kârlı karışımı seçebilirler ve sonra bunu güvenle uygulayabilirler.

Yenilenebilir Feedstocks'in entegrasyonu

Erken iş işleme sebze yağlarına odaklanmışken, son çabalar gıda üretimi ile rekabet etmeyen ikinci ve üçüncü nesil yemlemeleri içerecek şekilde genişletildi. Anahtar gelişmeler şunları içerir:

  • [FONT:0]Hydroterm liquefaction (HTL) ıslak biyokütmeler:) Bu, yüzde 25 oranındaki hidrokrackerlerde işlenebilir bir biyokrude üretir.
  • [FONT=0)Kötik hızlı piroliz (CFP) lignocellusic kalıntılarının:[Dönetici:0) Genrates, düşük oksit biyo-petrol gerektiren bir alt-hidrojen biyo-petrol.
  • [FONT:0) Katı atık plastiklerinin geri dönüşümü: Gelişmiş tür ve dechlorinasyon teknolojileri şimdi piroliz yağları klor içeriği ile 10 ppm altında sağlar, onları zararlı ekipman olmadan uygun hale getirir.

Neste, yenilenebilir yemstocks'ta öncü olan bir firma, yenilenebilir dizel yemstocks ile birlikte plastik piroliz yağın ticari olarak işlenmesini gösterdi ve fosil yalnızca operasyonlarla kıyasla yüzde 70 oranında karbon ayak izi azaltımı elde etti.

Çevre Kontrol Teknolojileri

Co-işlemleme, özellikle sulfur oksitler için (SOx), azot oksitleri (NOx), ve katılımcı madde. Modern ko-işlem birimleri birkaç mitigation teknolojisi içerir:

  • [FONT:0] Gaz tığları [Döntgenleri [Döntme:0)Sürekli gaz söndürücüleri [Düzücük ve HCl'i yüzde 99'u aşan, kloralları işlemenin kloral yağları işlemenin kritik olduğu varsayılır.
  • [FONT:0) Seçici kedialitik azalma (SCR) birimleri) kontrol edilen amonyak enjeksiyonu ile yüzde 90 oranında NOx emisyonlarını kesmiştir.
  • [FONT:0]Electrostatik precipitatörler ve çantahouse filtreleri[[Döneticiler ve soot partikülleri yakalamak, yığın opaklıkın düzenleyici sınırlar içinde kalmasını sağlamak.

Bu entegre çevresel kontrol sistemleri, geleneksel birimler olarak aynı emisyon izinleri altında işletmek için ortak işlem birimlerine izin verir, uzun vadeli yeni kaynak inceleme süreçleri için ihtiyaçtan kaçınır.

Advanced Co-Processing

Yukarıda açıklanan teknolojik gelişmeler, petrokimya üreticileri için somut bir operasyonel, çevresel ve ekonomik faydalara dönüşür.

Geliştirilmiş Verimlilik ve Atık

Modern katalizörler ve gerçek zamanlı süreç optimizasyonu doğrudan ürün verimlerini geliştirir. Refiners, bir FCC ünitesindeki 10-20 oranındaki bir hidroelektrik ve hafif olefin verimini artırabilir, 2-4% puana göre, aynı zamanda, ko-işlemleyici bir verimin - verimsiz bir miktar azaltılabilir - oksijenli biyo-yapıcının oksijenli VGO'dan daha az enerji gerektirir.

Çevre Sürdürülebilirliği Çevre

Yaşam döngüsü analizi, enerji işleme veya atık yemlemelerinin yalnızca fosil girişleri işlemeye kıyasla sera gazı emisyonlarını azaltdığını gösteriyor. azaltma büyüklüğü, yemleme türü, karışım oranı ve hidrotreating'da kullanılan hidrojenin karbon yoğunluğuna bağlıdır. Tipik yaşam döngüsü GHG azaltımı, yüksek çözünürlükte üretilen atık plastik yağın yüzde 40'ından 80'e kadar yüzde 80'e kadar uzağı.

Ayrıca, toprak depolarından veya işlemden kaynaklanan atık plastikleri bir ortak karbon ekonomisini engeller.ŞUygunluk:0)ACS dergisi Enerji ve Yakıtlar), bir metrik ton atık plastiklerinin işlenmesini gösteren kapsamlı bir inceleme yayınladı.

Kaynak optimizasyonu ve Geometriklik

Co-processing, üreticilerin, aksi takdirde çiğ fiyatlamalara veya aşağı inmelerine karşı yemlemelerini ve tüm yemek yeme yağının, bir sektörün yemi haline geldiği yeni bir yaşam kazanmasını sağlar.Bu kaynak optimizasyonu, bakire fosil yemstocks ve tamponlar için rafinerilere olan bağımlılığı azaltır.

Ekonomik Avantajları

Üç sütunda işlenecek ekonomik durum:

  • [FONT:0)Feedstock maliyet avantajı:[Dönetici: 1 ) Atık-derived feedstocks genellikle negatif bir maliyet taşır (kömürüm ücretleri) veya ham petrolün daha ucuz, brüt marjları geliştirmek.
  • [[Üyetim:0)Ürün farklılığı: [Dönetici:0)Ürün farklılığı:[Dönetici:0)) Düşük karbon yakıt standartlarına sahip piyasalarda prim fiyatları (LCFS) veya yenilenebilir enerji sertifikasyonları ile pazarlanabilir.
  • [FONT:0)Küresel verimlilik: [Dönetici: [Dönetici:0]Küresel verimlilik:[Dönetici: 0,8]Komşturma, özel biyorefineries veya atık dönüşüm birimleri inşa etme ihtiyacından kaçınır; bunun yerine, mevcut varlıklar nispeten mütevazı retrofitlarla, sermaye yoğunluğunu ve projeyi riske atılır.

Uluslararası Enerji Ajansı tarafından son teknolojik bir analiz, mevcut rafinerilerde işbirliklerinin geri dönüş oranını (IRR) birçok senaryoda yüzde 15–25 oranında gerçekleştirebileceğini gösteriyor.

Meydanlar ve düşünceler

İlerlemeye rağmen, iş işleme teknik ve operasyonel engeller olmadan değildir, dikkatli bir şekilde yönetilmelidir.

Feedstock Variability ve Contaminants

Atık bazlı yemstocks, kompozisyon, yoğunluk, vizoloji ve kirletici düzeylerde doğal olarak kullanılabilirlik göstermektedir. PVC plastiklerden kloritaller, proteinlerden metaller, paketleme ve azot bileşikleri, katalizörler, korrode ekipmanlarını zehirleyebilir ve istenmeyen ürünler üretebilir, Robust yemstock kaliteli özellikler, yüksek pretasyon ve filtrasyon gibi).

Catalyst Deactivation ve Rejenerasyon

Co-processing, yüksek metal depozisyon nedeniyle katalizörü hızlandırıyor, komplike oluşumu ve asit sitelerinin temel azot bileşikleri tarafından nötralize edilmesi. Daha sık katalizör değiştirme veya yenilenme döngüleri işletme maliyetlerini yükseltebilir.Pro-processing in katalizör formülasyonu - daha yüksek metal tolerans ve daha kolay regenerability gibi - bu sorunu hafifletti, ancak devam eden bir araştırma odağı olmaya devam ediyor.

Ürün Kalitesi ve Sertifika

Co-işlemli ürünler, fosil-yalnızca meslektaşları gibi aynı özellikleri karşılamalıdır. Bazı durumlarda, biyo-derived moleküllerin, aromatiklerin dağıtımını değiştirir, olefins veya sulfur bileşikleri, aşağı ayar ayarlamaları gerektiren. Sertifika programları, Uluslararası Sürdürülebilirlik ve Karbon Sertifikaları (ISCC) ISCC PLUS sistemi gibi, gerekli izleme altyapısını belirli ürünlere uygulamak için titiz kütle dengesi muhasebesini talep eder.

Düzenleme ve Pazar Uncertainty

Ortak ürünler için politika desteği, yargı yetkisine göre değişir. Avrupa Birliği'nin Yenilenebilir Enerji Direktifi (RED II) ve Kaliforniya'nın Low Karbon Yakıt Standardı güçlü teşvikler sağlar, diğer pazarlar açık görev veya karbon fiyat fiyatlamalarından yoksundur. Bu belirsizlik bazı bölgelerde işleyici yeteneklerini yavaşlayabilir.

Future Perspektifleri

Önümüzdeki birkaç ortaya çıkan trend, bir sonraki iş işleme teknolojileri şekillendirecek.

Dijitalleşme ve Yapay Zeka

Süreç kontrolündeki yapay zeka uygulaması hala erken aşamalarındadır, ancak erken kabul edilenler, Nesnelerin İnterneti (IoT) ve kenar hesaplaması, mikroişmanlık birimlerinin gerçek zamanlı olarak en iyi şekilde kullanılmasını sağlar ve katalizörlerin silinmesini sağlar.Bu sistemler sürekli olarak tavsiyelerini daha fazla veri bir araya getirir.

Roman Reaktör Tasarımları

FCC ünitesi, işlem öncesi, yeni reaktör kavramları ortaya çıkıyor. Temel-faşlı hidrokrackers ağır, katı-laden beslemesi, üretim merkezlerinin doğrudan fabrikaları için test edilmesi ve orta piroliz olmadan atık plastiklerin işlenmesine izin veriyor. Mikro Kanal reaktörleri, üst ısı ve kütle transfer özellikleriyle, yüksek oranda seçici iş işleme potansiyeli sunar.

Feedstock Horizons'ı genişletin

Araştırma, mevcut sanatın durumunun ötesindeki yemlemeleri araştırıyor. Karbondioksit endüstriyel kaynaklardan yakalandı, yeşil hidrojenle birlikte, sentetik hidrokarbonlara (e-yakıtlar) dönüştürülebilir ve fosil akışlar ile birlikte işlenebilir.

Karbon Yakalanması ve Depolama ile entegrasyon

Co-işlem birimleri oksijenli yemlemeleri (parçalama sırasında oksijeni CO2 olarak terk eder) Bu, karbon yakalama ve depolama ile entegrasyon fırsatı sunar (CCS) altyapı, potansiyel olarak, yemstock'un kendisini biyoyönerebildiren birkaç proje, bu darbeyi araştırıyorsa, bu karbon bataklığı ile karbon bataklığı ile entegrasyon fırsatı sunar.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

İşbirlikli teknolojilerdeki ilerlemeler, hayvanattik üretim alanını değiştirdi, aynı zamanda ticari kabul edilmede fayda sağlayan, yenilenebilir ve atık yemi portföylerini mevcut rafineri altyapısında atıklar. Catalyst yenilikler, dijital süreç kontrolü ve sağlam çevresel sistemler birçok erken teknik engeli ele geçirdi, olumlu ekonomik ve politika teşvikleri sürücü ticari kabul etti. Zorluklar kalıyor -özellikle de gelişmiş bir yatırım sistemi ile birlikte düşük maliyetli ve yasal olarak hızlandıracak - ancak yörünge daha da net hale gelecektir: işbirlikçilerin daha geniş bir strateji haline gelecek.