d. Công nghệ Axens IFP [5]
1.5.3. Lựa chọn công nghệ, xúc tác
1.5.3.1. Lựa chọn công nghệ
Bảng 6. Bảng so sánh tính kinh tế của các công nghệ Isome UOP [9] Công nghệ Tương quan vốn
đầu tư
Tương quan chi phí vận hành
Thời gian hoàn vốn Zeolitic 1 1.2 4.9 Penex 1 1 1.7 Penex/DIH 1.6 3.2 2.3 Penex/Molex 2.5 2.1 2.9 DIP/Penex/ SuperDIH 2.3 4.9 - TIP 2.5 2.6 3.9 Par-Isom 0.8 1 3.3
Bảng 7. Bảng so sánh tính kinh tế giữa một số công nghệ của IFP [4]
Công nghệ Axens Ipsorb Axens Hexorb (Công suất 8000 BPD)
Chi phí đầu tư, triệu USD/năm 15.2 20.8 Chi phí vận hành, triệu USD/năm 3.4 4.7
Qua các phân tích về công nghệ, sản phẩm và tính kinh tế ta thấy được rằng:
Quá trình chuyển hoá một giai đoạn có chi phí đầu tư và vận hành thấp, nhưng cho NOR thấp, trong tương lai quá trình này không còn phù hợp nữa. Công nghệ Penex/DIP,TIP đều có NOR = 87-89. Công nghệ Penex/DIP có chi phí đầu tư ban đầu thấp hơn nhưng chi phí vận hành cao hơn nhiều do sử dụng tháp DIH có số đĩa≥ 80 và chỉ số hồi lưu lớn (3÷4). Do đó, công nghệ TIP vẫn hiệu quả hơn.
Công nghệ DIP/Penex/DIH (UOP), Hexorb (IFP) cho isomerate có NOR rất cao 91.5÷ 92 nhưng chi phí đầu tư và chi phí vận hành rất lớn, không có hiệu quả kinh tế. Đó có lẽ là lý do chính dẫn đến hiện nay chưa xuất hiện dây chuyền sản xuất nào theo công nghệ trên.
So với TIP thì công nghệ Axens Ipsorb có RON cao hơn, chi phí đầu tư bằng với Penex/DIH, chi phí vận hành cao hơn không nhiều. Do đó có thể chọn để đưa vào sản xuất. Hiện nay, công nghệ Axens Ipsorb mới có 2 dây chuyền sản xuất. [9]
Công nghệ tổ hợp Penex/Molex mặc dù có chi phí đầu tư cao hơn Ipsorb (gấp khoảng 1,5 lần) nhưng lại có chi phí vận hành thấp hơn, sản phẩm có cùng RON. Và hiện nay, Penex/Molex đựơc ứng dụng khá nhiều gồm 8 dây chuyền sản xuất [9]. Công nghệ của Penex được nghiên cứu dành riêng cho nguồn nguyên liệu C5 – C6 phù hợp với nguồn nguyên liệu ở Việt Nam. Do đó, lựa chọn công nghệ Penex/Molex là thích hợp nhất.
1.5.3.2. Lựa chọn xúc tác
Chất xúc tác lựa chọn cho công nghệ này là Pt/SO
−2 2 4
/ZrO2 (UOP) do có ưu điểm sau: Có tất cả ưu điểm của xúc tác Pt/zeolit như bền đối với các chất gây
ngộ độc, độ ổn định cao, không cần có quá trình tách H2O cho dòng H2 và nguyên liệu, không cần xử lý S cho nguyên liệu khi hàm lượng thấp, tái sinh dễ dàng. Nhưng hoạt tính cao hơn, vận hành ở nhiệt độ thấp hơn (180 – 240°C). NOR của sản phẩm thu được cao hơn 3 đơn vị. Tuổi thọ của xúc tác loại này khá lớn từ 5÷6 năm.
Xúc tác Pt/Al2O3 (Cl) có hoạt tính cao hơn nhưng dễ bị ngộ độc, bắt buộc phải có quá trình tách H2O và khử S cho nguyên liệu. Ngoài ra do bổ sung liên tục các hợp chất của Clo nhằm duy trì hoạt tính của xúc tác nên gây ăn mòn thiết bị và phải có quá trình khử axit cho khí, xúc tác này không thể tái sinh được và giá thành đắt hơn xúc tác Pt/SO
−2 2 4
/ZrO2.
Còn chất hấp phụ ta chọn Zeolit ZSM – 5 trung bình có kích thước trung bình 5Ao, với khả năng thu hồi n-parafin là 95 - 98%, thời gian sống hơn 10 năm. Như vậy, Zeolit ZSM – 5 rất phù hợp với quá trình hấp phụ để tách các sản phẩm isome hóa có trị số octan cao như 2,2 – DMB, 2,3 – DMB ra khỏi các cấu tử có trị số octan thấp dựa vào sự khác nhau về đường kính phân tử dk Đường kính phân tử một số sản phẩm của quá trình isome hóa [3]
2,2 – DMB : 6,2 o A 2,3 – DMB : 5,6 o A Trong khi đó : n – C6, 2 – MP : < 5 o A .