[go: up one dir, main page]

PT2010069018W - Processo integrado para a produção de olefinas e intermediários para a produção de amoníaco e ureia - Google Patents

Processo integrado para a produção de olefinas e intermediários para a produção de amoníaco e ureia Download PDF

Info

Publication number
PT2010069018W
PT2010069018W PT2009000343A PT2009000343A PT2010069018W PT 2010069018 W PT2010069018 W PT 2010069018W PT 2009000343 A PT2009000343 A PT 2009000343A PT 2009000343 A PT2009000343 A PT 2009000343A PT 2010069018 W PT2010069018 W PT 2010069018W
Authority
PT
Portugal
Prior art keywords
production
ammonia
stream
urea
unit
Prior art date
Application number
PT2009000343A
Other languages
English (en)
Inventor
Leonardo Fialho De Mello
Oscar Rene Chamberlain Pravia
Gustavo Torres Moure
Original Assignee
Petroleo Brasileiro Sa
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Petroleo Brasileiro Sa filed Critical Petroleo Brasileiro Sa
Publication of PT2010069018W publication Critical patent/PT2010069018W/pt

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00—Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/14—Hydrolases (3)
    • C12N9/24—Hydrolases (3) acting on glycosyl compounds (3.2)
    • C12N9/2402—Hydrolases (3) acting on glycosyl compounds (3.2) hydrolysing O- and S- glycosyl compounds (3.2.1)
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00—Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/14—Hydrolases (3)
    • C12N9/24—Hydrolases (3) acting on glycosyl compounds (3.2)
    • C12N9/2402—Hydrolases (3) acting on glycosyl compounds (3.2) hydrolysing O- and S- glycosyl compounds (3.2.1)
    • C12N9/2405—Glucanases
    • C12N9/2434—Glucanases acting on beta-1,4-glucosidic bonds
    • C12N9/2437—Cellulases (3.2.1.4; 3.2.1.74; 3.2.1.91; 3.2.1.150)
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00—Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/14—Hydrolases (3)
    • C12N9/24—Hydrolases (3) acting on glycosyl compounds (3.2)
    • C12N9/2402—Hydrolases (3) acting on glycosyl compounds (3.2) hydrolysing O- and S- glycosyl compounds (3.2.1)
    • C12N9/2405—Glucanases
    • C12N9/2434—Glucanases acting on beta-1,4-glucosidic bonds
    • C12N9/2445—Beta-glucosidase (3.2.1.21)
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00—Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/14—Hydrolases (3)
    • C12N9/24—Hydrolases (3) acting on glycosyl compounds (3.2)
    • C12N9/2402—Hydrolases (3) acting on glycosyl compounds (3.2) hydrolysing O- and S- glycosyl compounds (3.2.1)
    • C12N9/2477—Hemicellulases not provided in a preceding group
    • C12N9/248—Xylanases
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/02—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group
    • C12P7/04—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group acyclic
    • C12P7/06—Ethanol, i.e. non-beverage
    • C12P7/08—Ethanol, i.e. non-beverage produced as by-product or from waste or cellulosic material substrate
    • C12P7/10—Ethanol, i.e. non-beverage produced as by-product or from waste or cellulosic material substrate substrate containing cellulosic material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Y—ENZYMES
    • C12Y302/00—Hydrolases acting on glycosyl compounds, i.e. glycosylases (3.2)
    • C12Y302/01—Glycosidases, i.e. enzymes hydrolysing O- and S-glycosyl compounds (3.2.1)
    • C12Y302/01004—Cellulase (3.2.1.4), i.e. endo-1,4-beta-glucanase
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Y—ENZYMES
    • C12Y302/00—Hydrolases acting on glycosyl compounds, i.e. glycosylases (3.2)
    • C12Y302/01—Glycosidases, i.e. enzymes hydrolysing O- and S-glycosyl compounds (3.2.1)
    • C12Y302/01008—Endo-1,4-beta-xylanase (3.2.1.8)
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Y—ENZYMES
    • C12Y302/00—Hydrolases acting on glycosyl compounds, i.e. glycosylases (3.2)
    • C12Y302/01—Glycosidases, i.e. enzymes hydrolysing O- and S-glycosyl compounds (3.2.1)
    • C12Y302/01021—Beta-glucosidase (3.2.1.21)
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10—Process efficiency

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Description

1
DESCRIÇÃO "Processo integrado para a produção de olefinas e intermediários para a produção de amoníaco e ureia"
Campo da invenção A presente invenção pertence ao campo dos processos integrados para a produção de olefinas leves, amoníaco e ureia, de forma a aperfeiçoar a sua eficiência energética e diminuir a quantidade de emissões produzidas. Mais especificamente, a invenção diz respeito à integração de um processo de craqueamento (fraccionamento) catalítico fluido, preferivelmente para a geração de olefinas leves, a um processo de geração de hidrogénio por reformação a vapor e uma unidade de separação de ar (ASU), de forma a produzir intermediários, tais como hidrogénio (H2) , azoto (N2) e dióxido de carbono (C02) , que servirão de carga para unidades de produção de fertilizantes azotados, tais como amoníaco (NH3) e ureia.
Fundamentos da invenção A crescente procura de fertilizantes tem sido impulsionada por uma convergência de factores, incluindo o crescimento populacional, a redução das reservas mundiais de cereais e o crescimento da produção de biocombustíveis, tendo o consumo global de fertilizantes aumentado em média 31% entre os anos de 1996 e 2008.
Grande parte desta procura é dirigida aos fertilizantes azotados. Tais fertilizantes têm na sua composição o azoto como nutriente principal e são originários da produção de amoníaco anidro (NH3) , que é a matéria-prima de todos os azotados sintéticos. O amoníaco anidro é um gás obtido pela reacção directa de azoto proveniente do ar com o hidrogénio de fontes diversas, tais como o gás natural e a nafta, por exemplo. O gás natural aparece como a principal matéria-prima para a geração do hidrogénio necessário na produção de amoníaco. Cerca de 90% da produção mundial de amoníaco tem 2 como fonte primária o gás natural, que aparece como factor essencial para a viabilização de futuros projectos para a produção de fertilizantes azotados. 0 uso do gás natural para a geração de hidrogénio para seu posterior emprego na produção de amoníaco, porém, apresenta problemas relacionados com a disponibilidade e a volatilidade dos seus preços.
Além disso, é conhecido que ao ser utilizado gás natural como matéria-prima para a produção de amoníaco, não se produz amoníaco e dióxido de carbono em quantidades estequiométricas para a síntese subsequente de ureia, o que acaba por gerar um excesso de amoníaco em relação ao dióxido de carbono (CCq) . Portanto, para que todo o amoníaco seja consumido na produção de ureia, é necessário dispor de um montante adicional de dióxido de carbono.
Geralmente, este montante é obtido através da queima do gás natural, realizada com o objectivo de fornecer calor para a produção do gás de síntese (mistura de hidrogénio, dióxido de carbono e azoto obtidos a partir da reformação a vapor e/ou reformação auto-térmica de um hidrocarboneto, tal como gás natural ou nafta).
Para que o dióxido de carbono obtido a partir da queima do gás natural seja utilizado em unidades de produção de ureia, torna-se necessária a sua recuperação, ou separação, ou absorção, sendo habitualmente empregues soluções aquosas de aminas.
No entanto, tais processos de recuperação apresentam a desvantagem de envolver uma série de reacções químicas interdependentes, difíceis de executar e controlar, além de gerar resíduos, tais como amina oxidada em quantidades consideráveis e de difícil eliminação.
No intuito de superar os problemas vinculados ao uso do gás natural como fonte de hidrogénio e dióxido de carbono para a produção de amoníaco e ureia, respectivamente, uma das alternativas actualmente empregues é a geração do hidrogénio pela gaseificação de cargas tais como carvão, coque de 3 petróleo e outros resíduos. Neste caso, o hidrocarboneto é gaseificado na presença de oxigénio puro, obtido após a separação do azoto removido do ar numa unidade de separação de ar (ASU). A integração de processos de gaseificação com instalações de gás natural para produção de amoníaco não tem apresentado uma eficiência energética adequada. Em particular, não tem geração de vapor suficiente para satisfazer a procura do processo. Têm sido realizados inúmeros estudos, com o intuito de alcançar maior eficiência energética e menor emissão de CO2 em processos integrados para a produção de fertilizantes, mais especificamente amoníaco e ureia. 0 pedido de patente US 2007/0245787 apresenta um processo de produção de amoniaco e fertilizantes azotados baseado na oxidação parcial de combustível fóssil, co-produzindo policarbonato e com baixa emissão de CO2. O combustível fóssil reage com o oxigénio do ar e vapor num plasma com descarga eléctrica, produzindo policarbonato, hidrogénio e azoto que posteriormente são separados, purificados e utilizados na síntese de amoníaco. Já o pedido de patente US 2004/028595 descreve um processo para produção de amoníaco a partir de uma mistura de azoto-hidrogénio obtida a partir da reformação auto-térmica do gás natural. O gás natural é alimentado a um reformador auto-térmico juntamente com uma corrente rica em oxigénio, a temperaturas variando de 900°C a 1200°C, uma pressão de 40 bar a 100 bar e na presença de um catalisador de reformação. O gás de síntese bruto que deixa o reformador é arrefecido e conduzido a um reactor de deslocamento, para converter CO em CO2 gerando H2 e assim obter uma conversão de gás de síntese com um alto teor de H2, no estado seco. O gás de síntese é submetido posteriormente a um processo de purificação para eliminar C02, CO e CH4, e assim produzir uma mistura de N2-H2 que é alimentada para a síntese de amoniaco. A patente US 6,586,480 apresenta um processo integrado para a produção de hidrocarbonetos líquidos e amoníaco. Neste 4 caso, uma corrente de gás de síntese, obtida a partir da reformação de gás natural com vapor e mistura contendo oxigénio, passa por um processo de Fischer-Tropsch produzindo hidrocarbonetos líquidos, dióxido de carbono, azoto e hidrogénio. Após a separação, as correntes de azoto e hidrogénio são encaminhadas para o processo de produção de amoníaco. Neste caso, não é necessário utilizar uma unidade de deslocamento para converter CO em C02 gerando H2 como nos processos convencionais, uma vez que o CO reage com parte do H2 no reactor de Fischer-Tropsch para produzir hidrocarbonetos líquidos. Já a patente US 6,723,876 descreve um processo integrado para a produção de amoníaco e ureia. Nesse documento, o amoníaco produzido a partir do gás de síntese reage com dióxido de carbono, produzindo carbamato de amónio, o qual é decomposto resultando ureia.
No entanto, não existe na literatura descrição nem sugestão de um processo integrado para produção de olefinas leves e intermediários para a produção de amoníaco e ureia, de forma que haja o aproveitamento máximo de todas as corrente envolvidas, aumentando assim a eficiência energética alcançada.
Sumário da invenção A presente invenção refere-se a um processo que integra uma unidade de craqueamento catalítico fluido, preferivelmente para a produção de olefinas leves, mais especificamente o eteno e o propeno, uma unidade de geração de hidrogénio por reformação a vapor e uma unidade de separação de ar, de modo que as correntes produzidas sejam utilizadas nos processos de síntese de amoníaco e ureia.
Mais especificamente, o âmbito da invenção refere-se a um processo integrado que inclui uma unidade de craqueamento catalítico fluido, preferivelmente ajustada para operar em condições tais que há maximização da produção de olefinas leves tais como, mas não restrito a, eteno e propeno, em que tal unidade utiliza, para regeneração do coque depositado na superfície do catalisador de craqueamento, uma corrente rica 5 em oxigénio misturado com um inerte, sendo o inerte preferivelmente CO2, em que o oxigénio utilizado foi gerado numa unidade de separação de ar, que por sua vez gera como subproduto uma corrente de azoto puro, em que a utilização de uma mistura rica em oxigénio misturada com um inerte, preferivelmente C02, para a queima do coque gerada na superfície do catalisador proporciona, à saída do regenerador, uma corrente enriquecida em C02, de modo diferente do que ocorre numa unidade convencional de craqueamento catalítico fluido. Ainda dentro do âmbito da invenção, o processo integrado inclui uma unidade de reformação a vapor, unidade que utiliza como carga uma corrente de hidrocarbonetos proveniente da unidade de craqueamento catalítico fluido, em que tal corrente é preferivelmente constituída por hidrogénio e hidrocarbonetos na gama de Cl a C2 (gás de combustão) e/ou C3 a C4 (gás liquefeito de petróleo) e/ou hidrocarbonetos com 5 ou mais átomos de carbono, e com gama de ebulição abaixo de 220°C (nafta), em que a mistura proveniente da unidade de reformação, constituída basicamente por C02, CO e H2, pode ser conduzida a um reactor de deslocamento ("shift") para converter CO em C02 gerando H2 pela reacção do CO com vapor de água na presença de um catalisador, podendo ainda a mistura resultante de C02 e H2 ser encaminhada para uma unidade de separação de C02 e H2, tal como uma unidade PSA ("Pressure Swing Adsorption") , para obter uma corrente de H2 puro. Ainda dentro do âmbito da invenção, o processo integrado inclui a utilização da corrente de H2 puro gerada na unidade de reformação e reactor de deslocamento e, juntamente com a corrente de N2 puro gerado na unidade de separação de ar, ser encaminhada para uma unidade de produção de amoníaco, em que o amoníaco produzido pode ser alimentado, juntamente com a corrente rica em C02 produzida no regenerador da unidade de craqueamento catalítico fluido, a um reactor para produção de ureia. A invenção permite reduzir a emissão de dióxido de carbono devido ao aproveitamento do C02 produzido durante a etapa de regeneração do catalisador de FCC, a ser aproveitado na síntese de ureia.
Ao contrário do que ocorre nas unidades de reformação a vapor convencionais utilizadas na síntese de fertilizantes 6 azotados, onde se utiliza, além de vapor de água, ar para a oxidação parcial de uma carga composta por metano proveniente do gás natural e também como fonte de azoto, na presente invenção a carga para a unidade de reformação a vapor é constituída por hidrocarbonetos de maior massa molecular (gás combustível, GLP e/ou nafta), sendo a reformação efectuada somente com vapor de água. Com a utilização apenas do vapor de água para efectuar a reforma, elimina-se a necessidade do emprego de equipamentos de grande dimensão, projectados para comportar também o uso de ar. A invenção permite ainda que, ao utilizar uma única fonte de ar como fonte de oxigénio e azoto, tanto para a regeneração do catalisador de craqueamento como para a produção de fertilizantes azotados, seja alcançada uma maior eficiência energética.
Assim, a presente invenção possibilita simultaneamente: a redução das emissões de CO2 para a atmosfera, o aproveitamento de cargas pesadas e de baixo valor agregado na produção de olefinas leves, para além do aproveitamento máximo de todas as corrente envolvidas, aumentando assim a eficiência energética alcançada.
Breve descrição da Figura A Figura 1 ilustra de modo simplificado o diagrama de fluxo do processo da presente invenção.
Descrição detalhada da invenção
De um modo genérico, a presente invenção trata de um processo que integra a produção de olefinas leves por craqueamento catalítico fluido com a produção de intermediários para a síntese de amoníaco e ureia.
Em tal processo, a unidade de craqueamento catalítico fluido (FCC), que compreende um reactor de FCC e um regenerador, integrada com uma unidade de separação de ar e uma unidade de reformação a vapor, produz intermediários, neste caso hidrogénio, azoto e dióxido de carbono, para a produção de amoníaco e ureia, produtos úteis como 7 fertilizantes .
Assim, o processo integrado para a produção de olefinas leves e de intermediários para a produção de amoníaco e ureia de acordo com a presente invenção, compreende as seguintes etapas: a) introduzir uma carga, constituída por uma corrente de hidrocarbonetos de refinação de petróleo com ponto de ebulição inicial superior 250°C, num conversor de FCC de modo a proporcionar o contacto da carga com um catalisador contendo alumina, preferivelmente entre 20% e 50% em massa, e zeólito, preferivelmente entre 20% e 45% em massa, sendo o zeólito preferivelmente Y, USY, RE-Y, RE-USY e/ou ZSM-5, em que RE significa terras-raras, com um teor entre 0,5% a 5% em massa, podendo conter ainda sílica entre 5% e 30% e caulino, operando a temperaturas na gama de 500°C a 700°C e pressões na gama de 0,10 MPa a 0,45 MPa; b) separar os produtos hidrocarbonetos e um catalisador desactivado, à saída do reactor; c) enviar o catalisador desactivado para uma zona de rectificação por vapor, daí para um regenerador e realizar a combustão do coque depositado sobre as partículas de catalisador com uma mistura 02/inerte, sendo o inerte preferivelmente C02, numa proporção de 15% a 35% em massa de 02, preferivelmente entre 20% e 30%, sendo o 02 proveniente de uma unidade de separação de ar; d) encaminhar a corrente de N2 obtida da unidade de separação de ar para uma unidade de produção de amoníaco; e) recuperar a corrente de C02 produzida no regenerador de FCC, em que tal corrente de C02 pode ser reciclada na proporção de 70% a 90% para o regenerador, preferivelmente 75% a 85%, e encaminhar o restante da corrente para uma unidade de produção de ureia; f) recuperar a corrente de hidrocarbonetos obtida no reactor de FCC e separá-la em outras correntes de acordo com o ponto de ebulição dos hidrocarbonetos, em que a primeira compreende hidrogénio e hidrocarbonetos na faixa de Cl a C2 (gás combustível), a segunda compreende hidrocarbonetos na faixa de C3 a C4 (GLP) e a terceira compreende hidrocarbonetos com 5 ou mais átomos de carbono e com ponto de ebulição abaixo de 220°C (nafta), e outras correntes conforme o processo convencional de FCC; g) recuperar, da corrente que compreende o gás combustível, a fracção correspondente ao eteno, e da corrente que compreende o GLP a fracção correspondente ao propeno, sendo o eteno e o propeno produtos finais; h) encaminhar as correntes de gás combustível sem eteno, de GLP sem propeno e/ou de nafta, obtidas no FCC, para uma unidade de geração de hidrogénio que compreende uma unidade de reformação a vapor, opcionalmente um reactor de deslocamento de CO e uma unidade de separação de hidrogénio; i) encaminhar a corrente de hidrogénio obtida na unidade de geração de hidrogénio para uma unidade de produção de amoníaco; j) opcionalmente, encaminhar a corrente de dióxido de carbono obtida na unidade de geração de hidrogénio para uma unidade de produção de ureia. 0 desenho esquemático apresentado na Figura 1 anexa ilustra de modo simplificado o fluxo do processo da invenção, incluindo um reactor de FCC, um regenerador, uma unidade de separação de ar, uma unidade de geração de hidrogénio, uma unidade de produção de amoníaco e uma unidade de produção de ureia, em que:
Uma carga de resíduo atmosférico - RAT (1), composta por hidrocarbonetos com ponto inicial de ebulição superior a 250°C é introduzida num reactor de craqueamento catalítico fluido -FCC (2), empregando um catalisador contendo alumina, preferivelmente entre 20% e 50% em peso, e zeólito, preferivelmente entre 20% e 45% em peso, sendo o zeólito preferivelmente Y, USY, RE-Y, RE-USY e/ou ZSM-5, em que RE significa terras-raras, com um teor entre 0,5% a 5% em peso, podendo conter ainda sílica entre 5% e 30% e caulino, operando preferivelmente em condições tais que há maximização de 9 olefinas leves, com temperaturas na gama de 500°C a 700°C, preferivelmente entre 550°C e 650°C e mais preferivelmente entre 580°C e 620°C, e pressões na gama de 0,10 MPa a 0,45 MPa. À saída do reactor de FCC, no término das reacções de craqueamento, o catalisador desactivado (3) é separado dos produtos de reacção. O catalisador desactivado (3) segue para uma etapa de regeneração por oxicombustão. Num regenerador (4) é utilizada uma corrente de oxigénio puro (5), separado a partir de uma corrente de ar (18) numa unidade de separação de ar (6), para a queima do coque depositado no catalisador desactivado. A utilização da oxicombustão, aliada ao emprego de uma corrente de C02 reciclada (7), permite aumentar efectivamente a concentração de C02 nos gases de combustão, em até 98%, o que acaba por facilitar a sua recuperação e permite que esta corrente rica em C02 (8) seja utilizada numa unidade de produção de ureia (9). O catalisador regenerado (10) retorna ao reactor de FCC, a uma temperatura elevada, suficiente para fornecer calor para as reacções endotérmicas do processo.
As correntes de hidrocarbonetos recuperadas no processo de FCC compreendem: gás combustível, GLP, olefinas leves (C2= e C3=); nafta (C5+ - 220°C); e outros hidrocarbonetos (>220°C). Tais correntes são separadas, recuperando-se uma primeira corrente que compreende eteno e propeno (11) e uma segunda corrente que pode compreender gás combustível, GLP e/ou nafta (12). A corrente que compreende gás combustível, GLP e/ou nafta (12), é encaminhada para uma unidade de geração de hidrogénio (13), gerando duas correntes, uma de C02 (14) que é opcionalmente encaminhada para a unidade de produção de ureia, e uma corrente de hidrogénio (15) que é encaminhada para uma unidade de produção de amoníaco (16). A unidade de produção de amoníaco (16) recebe ainda como carga uma corrente de azoto (17) proveniente da unidade de 10 separaçao de ar (6). A corrente que compreende eteno e propeno (11) é posteriormente aproveitada na produção de produtos petroquímicos básicos. As correntes de amoníaco (19) e ureia (20) podem ser recuperadas como produto final ou servirem de carga para outros processos de produção de fertilizantes.
Os exemplos que se seguem ilustram a integração de processos descrita e sua aplicação, sem que os mesmos limitem o âmbito da invenção. EXEMPLO 1 O exemplo a seguir ilustra o processo integrado descrito na presente invenção, para uma produção de amoníaco e ureia de 800 t/dia e de 1800 t/dia, respectivamente.
Para atender a esta produção, uma unidade de FCC, parte constituinte do processo integrado da presente invenção, opera com um volume de carga de 4000 m3/dia, sendo esta carga uma corrente de RAT (resíduo atmosférico) proveniente da unidade de destilação atmosférica, cujo exemplo de caracterização típica se encontra na Tabela 1 a seguir.
Tabela 1
Densidade 20/4°C 0,93 a 0,94 Viscosidade Dinâmica a 60°C (mPa.s) 170 a 190 Viscosidade Dinâmica a 100°C 28 a 34 Teor de enxofre (%massa) 0,4 a 0,5 Resíduo de carbono (%massa) 6,5 a 9 Curva de destilação simulada (°C) PIE 150 a 300 50% 530 a 550 90%) 730 a 750 A carga processada na unidade de FCC gera, 11 aproximadamente, 1200 t/dia de olefinas leves (eteno e propeno). A Tabela 2 ilustra uma corrente típica do processamento de uma carga de RAT em unidades de FCC, tais como a da presente invenção.
Tabela 2
Temperatura de Reacção TI (— C) Rendimento m/m Gás Combustível 5,5 a 8,5 Eteno 2 a 4 Propeno 13 a 15 GLP 30 a 35 Nafta (PIE -170°C) 3 0 a 3 8 LCO ( + 17 0 0 C) 9,5 a 12,5 Coque 7 a 10
As fracções de GLP e de gás combustível obtidas na unidade de FCC, após remoção de eteno e propeno, servem de carga para uma unidade de geração de hidrogénio capaz de processar 800 t/dia de gás, gerando aproximadamente 3,6 MM Nm3/dia de hidrogénio, que é consumido integralmente numa unidade de produção de amoníaco, juntamente com 1500 t/dia de N2 (proveniente de uma unidade de separação de ar) , gerando um total de 1800 t/dia de amoníaco.
Do total de amoníaco produzido, algo em torno de 1000 t/dia é aproveitado como carga numa unidade de produção de ureia, que recebe ainda como carga todo o dióxido de carbono produzido durante o processo de regeneração do catalisador de FCC, gerando 1800 t/dia de ureia, o que evita a emissão para a atmosfera de 1400 t/dia de C02 gerado na unidade de FCC. EXEMPLO 2 0 exemplo a seguir ilustra a redução do consumo energético alcançado tanto na produção de amoníaco (Tabela 3), como na produção de ureia (Tabela 4), para o 12 processo integrado da forma como conduzido no exemplo 1. Conforme se pode observar pela leitura da Tabela 3, no caso da produção de amoníaco, há uma economia que varia de 35 a 40% em termos de gastos com energia ao utilizarmos o processo integrado da presente invenção, ocorrendo algo similar com a produção de ureia onde a economia varia de 30 a 50%, conforme a Tabela 4, o que é uma economia considerável. TABELA 3
Processo para a produção de amoníaco Consumo energético Convencional 6,5 a 7Gcal/tNH3 Integrado 4,1 Gcal/tNH3 TABELA 4
Processo para a produção de ureia Consumo energético Convencional 0,85 a 1,15Gcal/tNH3 Integrado 0,6 Gcal/tNH3
Lisboa,2011-08-24

Claims (6)

1/3 REIVINDICAÇÕES 1. Processo integrado para a produção de olefinas leves e intermediários para a produção de amoníaco e ureia, caracterizado por compreender as seguintes etapas: a) introduzir uma carga de hidrocarbonetos de refinação de petróleo num conversor de FCC, de modo a proporcionar o contacto da carga com um catalisador contendo alumina e zeólito num reactor de leito fluido, de modo a obter uma corrente de hidrocarbonetos leves; b) separar os produtos hidrocarbonetos leves e um catalisador desactivado, à saída do reactor; c) passar o catalisador desactivado para uma zona de rectificação, daí para um regenerador, e realizar a combustão do coque depositado sobre as partículas de catalisador com uma mistura 02/inerte numa proporção de 15% a 35% em massa de 02, sendo o 02 proveniente de uma unidade de separação de ar; d) encaminhar a corrente de N2 obtida da unidade de separação de ar para uma unidade de produção de amoníaco; e) recuperar a corrente de C02 produzida no regenerador, reciclando 70% a 90% para o regenerador e encaminhando o restante da corrente para uma unidade de produção de ureia; f) recuperar a corrente de hidrocarbonetos leves obtida no reactor de FCC e separá-la em outras correntes, compreendendo a primeira hidrogénio e hidrocarbonetos na gama de Cl a C2 (gás combustível), compreendendo a segunda hidrocarbonetos na gama de C3 a C4 (GLP) e compreendendo a terceira hidrocarbonetos com 5 ou mais átomos de carbono e com ponto de ebulição abaixo de 220°C (nafta), e outras correntes conforme o processo convencional de FCC; g) recuperar, da corrente que compreende o gás combustível, a fracção correspondente ao eteno, e da corrente que compreende o GLP a fracção correspondente ao propeno, sendo o eteno e o propeno produtos finais; 2/3 h) encaminhar as correntes de gás combustível sem eteno, de GLP sem propeno e/ou de nafta, obtidas no FCC, para uma unidade de geração de hidrogénio que compreende uma unidade de reformação a vapor, de modo a obter uma corrente de hidrogénio e outra de CO2; i) encaminhar a corrente de hidrogénio obtida na unidade de geração de hidrogénio para uma unidade de produção de amoníaco; j) encaminhar a corrente de dióxido de carbono obtida na unidade de reformação a vapor para uma unidade de produção de ureia.
2. Processo integrado para a produção de olefinas leves e intermediários para a produção de amoníaco e ureia de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o reactor de leito fluido operar a temperaturas na gama de 500°C a 700°C e pressões na gama de 0,10 MPa a 0,45 MPa.
3. Processo integrado para a produção de olefinas leves e intermediários para a produção de amoníaco e ureia de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a carga para o reactor de FCC ser constituída por uma corrente de hidrocarbonetos de refinação de petróleo com ponto de ebulição inicial superior a 250°C (RAT).
4. Processo integrado para a produção de olefinas leves e intermediários para a produção de amoníaco e ureia de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o catalisador em contacto com a carga de hidrocarbonetos de refinação de petróleo conter alumina, com concentração mássica entre 20% e 50% e zeólito, com concentração mássica entre 20% e 45%, podendo conter ainda sílica entre 5% e 30% em massa e caulino.
5. Processo integrado para a produção de olefinas leves e intermediários para a produção de amoníaco e ureia de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por o zeólito presente no catalisador em contacto com a carga de hidrocarbonetos de refinação de petróleo ser seleccionada do grupo que compreende: Y, USY, RE-Y, RE-USY e ZSM-5. 3/3
6. Processo integrado para a produção de olefinas leves e intermediários para a produção de amoníaco e ureia de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por o teor de terras-raras (RE), nos zeólitos RE-Y e RE-USY estar entre 0,5% e 5% em massa. Lisboa, 2011-08-24
PT2009000343A 2008-12-29 2009-10-21 Processo integrado para a produção de olefinas e intermediários para a produção de amoníaco e ureia PT2010069018W (pt)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BRPI0805560A BRPI0805560B1 (pt) 2008-12-29 2008-12-29 processo de produção de um preparado enzimático para hidrólise de celulose de resíduos lignocelulósicos e sua aplicação na produção de etanol

Publications (1)

Publication Number Publication Date
PT2010069018W true PT2010069018W (pt) 2011-09-28

Family

ID=41693195

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PT2009000343A PT2010069018W (pt) 2008-12-29 2009-10-21 Processo integrado para a produção de olefinas e intermediários para a produção de amoníaco e ureia

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20110250652A1 (pt)
EP (1) EP2373787B1 (pt)
BR (1) BRPI0805560B1 (pt)
CO (1) CO6390008A2 (pt)
DK (1) DK2373787T3 (pt)
PT (1) PT2010069018W (pt)
WO (1) WO2010076552A1 (pt)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017006352A2 (en) 2015-07-09 2017-01-12 International Centre For Genetic Engineering & Biotechnology A method for obtaining a composition for biomass hydrolysis
CN109694842A (zh) * 2017-10-24 2019-04-30 广东怡和科洁科技有限公司 一种利用玉米秸秆水解液驯化酵母菌方法及其应用
US12252726B2 (en) 2018-11-28 2025-03-18 Indian Oil Corporation Limited Process for simultaneous production of citric acid and cellulolytic enzymes
US11193146B2 (en) * 2019-06-26 2021-12-07 Indian Oil Corporation Limited Process for second generation ethanol production
CN115873716B (zh) * 2022-08-05 2024-03-01 西南大学 青霉zc1菌株及其在绿肥残体降解中的应用

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5100791A (en) 1991-01-16 1992-03-31 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Simultaneous saccharification and fermentation (SSF) using cellobiose fermenting yeast Brettanomyces custersii
US5705369A (en) 1994-12-27 1998-01-06 Midwest Research Institute Prehydrolysis of lignocellulose
EP0976838A1 (en) * 1998-05-06 2000-02-02 Rhone-Poulenc Nutrition Animale Enzymes mixture
FR2881753B1 (fr) 2005-02-09 2009-10-02 Inst Francais Du Petrole Procede de production d'enzymes cellulolytiques et hemicellulolytiques utilisant les residus de distillation de fermentation ethanolique d'hydrolysats enzymatiques de materiaux (ligno-)cellulosique
BRPI0505299B1 (pt) 2005-11-11 2014-12-16 Petroleo Brasileiro Sa Processo de produção de etanol a partir do hidrolisado da fração hemicelulósica do bagaço de cana-de-açúcar em reator do tipo prensa
WO2007114729A1 (en) * 2006-04-04 2007-10-11 Sinitsyn Arkady Panteleimonovi Method of lignocellulose materials saccharification using enzymes produced by penicillium fimiculosum
US8304212B2 (en) * 2006-07-10 2012-11-06 Dyadic International, Inc. Methods and compositions for degradation of lignocellulosic material
BRPI0605017B1 (pt) 2006-11-30 2020-11-03 Petroleo Brasileiro S.A - Petrobras processo para a produção de etanol a partir de materiais lignocelulósicos por via enzimática
WO2008095098A2 (en) 2007-02-01 2008-08-07 Board Of Supervisors Of Louisiana State University & Agricultural & Mechanical College Process for sugar production from lignocellulosic biomass using alkali pretreatment
US20110033897A1 (en) * 2007-03-02 2011-02-10 Pinheiro Dillon Aldo Jose Method for the Obtainment of Hydrolytic Enzymes, Hydrolytic Method for Producing Fermentable Sugars, Additives comprising Fermentable Sugars, and Process for Producing Ethanol from Sugar Cane Bagasse
AU2008332809A1 (en) * 2007-12-05 2009-06-11 Adisseo France S.A.S. Biocarburant preparation using penicillium funiculosum IMI 378536 enzymes

Also Published As

Publication number Publication date
BRPI0805560B1 (pt) 2016-12-06
EP2373787B1 (en) 2015-10-28
CO6390008A2 (es) 2012-02-29
WO2010076552A1 (en) 2010-07-08
BRPI0805560A2 (pt) 2010-09-08
EP2373787A1 (en) 2011-10-12
US20110250652A1 (en) 2011-10-13
DK2373787T3 (en) 2016-02-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2367742B1 (es) Proceso integrado para producir olefinas y productos intermedios para la producción de amoníaco y urea.
US7776208B2 (en) Integration of gasification, hydrocarbon synthesis unit, and refining processes
AU2003243284B2 (en) Hydrogen to steam reforming of natural gas to synthesis gas
NL1033051C2 (nl) Productie van koolwaterstoffen uit natuurlijk gas.
CN1183064C (zh) 用合成气生产中的氢进行再生催化剂和烃类转化的气相转化反应
CN102026911B (zh) 烃类合成
JP5633980B2 (ja) メタノールおよびアンモニアの同時製造のためのプロセス
RU2524720C2 (ru) Комплексная установка для переработки газа
US11174208B2 (en) Oxidative dehydrogenation of ethane using carbon dioxide
JP5506016B2 (ja) 合成ガスの製造システム及び方法
CN115279868A (zh) 从废料和/或生物质制造有用产物的方法
EP2944606A1 (en) Process for generating hydrogen from a fischer-tropsch off-gas
PT2010069018W (pt) Processo integrado para a produção de olefinas e intermediários para a produção de amoníaco e ureia
BR112014027974B1 (pt) Melhoramento do processo de fischer-tropsch para formulação de combustível de hidrocarboneto em um ambiente gtl
US12319577B2 (en) Furnaces and processes for synthesis gas production
WO2012130450A1 (en) Method for the purification of raw gas
US9029429B2 (en) Fischer-tropsch process
JP2025541768A (ja) 炭化水素の合成プロセス
US9890098B2 (en) Process for the production of synthesis gas
US11479728B2 (en) Process for preparing liquid hydrocarbons by the Fischer-Tropsch process integrated into refineries
RU2847803C1 (ru) Способ получения аммиака и установка для его осуществления
WO2025257322A1 (en) Process and plant for producing low carbon intensity methanol and/or transportation range fuel
GB2637133A (en) Process
CA2921592A1 (en) Process for generating syngas from co2-rich hydrocarbon-containing feed gas
JP2024519213A (ja) リサイクルガス純度を高めた水素化加工