purificación – mecanismos de reacción

Series VULCAN, Guía de Reacciones

Procesos de refinería Proceso de refinería para purificación de corrientes Procesos de refinería para solución de problemas del catalizador Arranque/apagado/activación del catalizador Reducción in situ ex situ Sulfuración especializada en procesos de refinería Evaluación del rendimiento del catalizador Análisis de equilibrio calor y masa Determinación de vida del catalizador restante Evaluación de la desactivación del catalizador Caracterización del rendimiento del catalizador Refinación, procesamiento de gas y catalizador de industrias petroquímicas / Tecnología de procesos - Catalizadores de hidrógeno / Tecnología de procesos - Tecnología de procesos de catalizador de amoniaco - Catalizadores de metanol / Tecnología de procesos – Productos petroquímicos especializados en el desarrollo y comercialización de nuevas tecnologías en las industrias de refinación y petroquímicas

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GBH Enterprises, Ltd.

Purificación – Mecanismos de Reacción

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Purificación – Mecanismos de reacción Deberes de purificación

Eliminación de azufre Eliminación de haluro Reducción de gases - CO, H2 Oxígeno Mercurio, Arsano Hidrocarburos insaturados CO2, oxigenadores

Los sistemas son para “ultra purificación” de las corrientes, es decir, para eliminación de ppm de impurezas. También pueden aplicarse para eliminación a granel de corrientes pequeñas, por ejemplo el CO2. Eliminación de azufre Eliminación directa – Eliminación simple de H2S, COS

MO + H2S MS + H2O MO + COS MS + CO2

La empresa GBH ofrece varios catalizadores, de las series VULCAN, de acuerdo con la temperatura precisa y la composición de la corriente. Eliminación de dos etapas – Hidrólisis + Absorción

CS2 + H2O COS + H2S COS + H2O CO2 + H2S

Temperatura mínima de 90°C para hidrólisis del COS. El CS2 generalmente requiere >200°C, debido a las fuertes

limitaciones cinéticas.




Eliminación de dos etapas – Hidrogenación + Absorción

RSH + H2 R + H2S

Nota: Mismo mecanismo que en la HDS de alta temperatura, aunque es posible utilizar una temperatura más baja de aproximadamente 250°C.

Eliminación directa – Craqueo RSH: mecanismo pensado para ser

MO + C2H5SH MS + C2H4 + H2O

Se requieren aprox. de 110 - 130°C. El remanente de carbono puede provocar un funcionamiento ineficiente y, como tal, esto se debe limitar a una eliminación de RSH (1-2 ppmv) de bajo nivel.

Eliminación de haluro Eliminación directa – Eliminación simple de HCl

2HCl + 2NaAlO2 Al2O3 + 2NaCl + H2O

Reacciones similares para el HF. Una gama de catalizadores y absorbentes Series VULCAN está disponible, dependiendo de la temperatura de funcionamiento y la composición de la corriente.

Eliminación de dos etapas - Hidrogenación

RCl + H2 R + HCl

Seguido por una etapa de absorción.




Eliminación de CO, H2

MO + CO M + CO2 MO + H2 M + H2O

Se requiere una temperatura de >100°C para la eliminación de

hidrógeno Algunos catalizadores y absorbentes Series VULCAN requerirán periódicamente regeneración con una mezcla de nitrógeno/oxígeno.

Eliminación de O2

2 M + O2 2 MO

Requiere una temperatura de 90°C como mínimo, a pesar de la baja capacidad.

La capacidad aumenta con la temperatura. Los catalizadores y absorbentes Series VULCAN requerirán regeneración con una mezcla de nitrógeno/oxígeno.

Eliminación de mercurio

MS + Hg M2S + HgS

Una selección de varios catalizadores y absorbentes Series VULCAN, eficazmente pre sulfurados o sulfurados in situ. Capacidades por definir El equilibrio favorece temperaturas más bajas




Eliminación de Arsano

MO + AsH3 MAs + H2O

Variedad de diferentes catalizadores y absorbentes Series VULCAN, que dependen de la composición de la corriente. La capacidad varía con la temperatura, así como el catalizador y absorbente Series VULCAN.

Eliminación de hidrocarburos insaturados La empresa GBHE recomienda un catalizador de hidrogenación selectiva, pero hay que operarlo de forma ¡no selectiva! Convertir compuestos a alquinos.

Alquino + H2 alqueno + H2 alcano Dieno + H2 alqueno + H2 alcano Alqueno + H2 alcano

Sólo se utiliza en la purificación de etileno, ya que el total de insaturados son concentraciones muy bajas. Las partículas del alcano no están tan apretadas. Requiere de 60- 100°C entre el SOR (inicio del ciclo) y el EOR (fin del ciclo), ya que el catalizador se desactiva con el tiempo. Normalmente tiene una vida de alrededor de 3 años.




Misceláneo

Muchas otras eliminaciones se realizaron utilizando adsorbentes TSA (adsorción oscilante de temperatura) Principalmente tamices moleculares para eliminación del agua, con algunas alúminas para el dióxido de carbono, y eliminación del oxigenador. El ciclo de adsorción opera a una temperatura tan baja como sea posible, preferiblemente de <40°C. Regeneración con nitrógeno caliente, a unos 250°C aproximadamente. Diseñado normalmente para operar por 1 semana entre regeneraciones.

Aplicaciones

Procesamiento de gas Refinería Productos petroquímicos Gases industriales

Procesamiento de gas Eliminación básica de H2S y mercurio, del gas natural y de los productos asociados. Gas/GLP Refinería Eliminación de azufre y cloruro. Sobre todo eliminación de HCl del circuito reformador. Algunas aplicaciones con eliminación de azufre de las alimentaciones de nafta.




Plantas petroquímicas

• Carga de alimentación del craquer

• Gasolina de pirólisis

• Propileno

• Gas etileno de alimentación a plantas de polímero

• Corrientes de gas de reciclaje en plantas de polímero

Purificación de la alimentación del craquer

• Adecuada para: Gas natural condensado y alimentaciones de nafta, GLP

• Eliminación de >90% de compuestos de mercurio y arsénico

Elemental Orgánica Iónica

• Tecnología de lecho fijo:

Instale y olvide. No se requieren servicios públicos ni operador. Operación normal de temperatura/presión de alimentación.

• Prolonga la vida de los lechos.

• Se recomiendan pruebas del flujo lateral.

Gama de materiales disponibles




1° etapa Eliminación de azufre y acetileno.

• Opera de 60-90°C

• Eliminación a<0.1 ppmv de H2S, y a <0.5 ppmv de C2H2

Requiere 3:1 H2:C2H2, con sistema de adición según se necesite

Eliminación de azufre, Serie VGP MO + H2S MS + H2O Eliminación de acetileno, Serie VIG C2H2 + H2 C2H4




2° etapa…eliminación de monóxido de carbono y oxígeno

• Opera de 90 -100°C

• Eliminación a<0.1 ppmv de CO, y a <0.1 ppmv de O2

• Sistema regenerable

Eliminación de CO, Serie VIG MO + CO M + CO2 Eliminación de O2, Serie VIG 2M + O2 2MO




3° etapa… Eliminación de agua, dióxido de carbono y

oxigenador

• Opera desde <40°C, (preferentemente<15°C)

• Eliminación a <0.1 ppmv de H2O, a <0.1 ppmv de CO2,

Y a <0.5 ppmv de Oxigenador • Sistema regenerable, (TSA)

Eliminación de H2O, catalizador Serie VIG Eliminación de CO2, catalizador Serie VIG Eliminación del oxigenador, catalizador Serie VIG




Purificación del Propileno

• Opera a temperatura ambiente-50°C

• Eliminación a <0.1 ppm en peso de HCl, a <0.1 ppm en peso de S, y a <50 ppb en peso de AsH3

• Gama de posibles diseños de sistemas que dependen de los niveles de impurezas

Eliminación de AsH3, catalizador Serie VIG 3MO + 2AsH3 M3As2 + 3H2O Eliminación de H2S, catalizador Serie VGP MO + H2S MS + H2O




Hidrólisis de COS, catalizador Serie VGP COS + H2O H2S + CO2

Eliminación de HCl, catalizador Serie VGP MO + 2HCl MCl2 + H2O Gases industriales Aplicaciones de alto volumen (10's m³) dominadas por la purificación del

v gas de síntesis. Fundamentalmente sólo el H2S está presente aunque hay varias ocasiones en las que el COS también ha estado presente. La concentración de CO2 afectará el diseño del sistema, ya sea en términos de la temperatura de funcionamiento mínima o en la disposición de la vasija Purificación del gas de síntesis – Para usarse como gas combustible Composición: H2 40% CO 40% CO2 15% N2 Balance Índice de flujo: 1500 Nm³/h Temperatura: 200°C Presión: Ambiente Entrada de impurezas: H2S 600 ppmv HCl 10 ppmv Especificaciones de salida: H2S <40 ppmv HCl 10 ppmv




Proceso de purificación de la Tecnología de procesos de catalizadores

Series Vulcan VGP 1000 Eliminación a alta temperatura de azufre con MnO en presencia de cloruros

Gas amargo




Purificación del gas de síntesis – Alimentación de carbonilación de oxoalcohol Composición: H2 49% CO 49% CO2/N2/CH4 Balance Índice de flujo: 13,000 Nm³/h Temperatura: 150°C Presión: 22 barg Entrada de impurezas: COS 5 ppmv HCl 1 ppmv AsH3 2 ppmv Especificaciones de salida: COS <0.1 ppmv H S <0.1 ppmv HCl <0.1 ppmv AsH3 <0.05 ppmv Principales fuentes de CO2 Natural Fermentación Combustión de hidrocarburos Procesos petroquímicos.




Condiciones típicas de alimentación Temperatura: 0-400°C, depende de la fuente Presión: Generalmente unos 20 barg, (300 psig) Niveles de impureza. Las impurezas varían según la fuente, aunque el COS e el H2S son los principales objetivos. COS: hasta 350 ppmv, aunque esto depende de la fuente. H2S: tiende a ser <50 ppmv Posibles problemas...

NH3

HCN

O2/SOx

CO/H2

Exceso - LOCAT/Soluciones de amina

Gas sin refinar Eliminación a

granel

Calentador de aceite caliente

Calentador de

corriente




Aplicaciones de catalizadores base de metal

Venta y servicio de catalizadores




GBHE C2PT Aplicaciones petroquímicas. Aplicaciones de catalizadores de metal del grupo de metales preciosos

Hidrogenación selectiva Nitrobenceno a anilina Catalizador de hidroformilación Hidrogenación alfa metil estireno a cumeno Hidrosililación para la producción de siliconas Fenol Deshidrogenación de ciclohexanona Peróxido de hidrógeno (vía ruta antroquinona) Antioxidantes/Estabilizadores para rayos

ultravioleta violeta Metanación (con catalizador de Ru)

Venta y servicio de catalizadores

purificación – mecanismos de reacción

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