Catalisador de Hidrodessufulrização e Dispositivo de

Fonte:JASE-W Tecnologias e Produtos Energéticos Inteligentes Japoneses
http://www.jase-w.eccj.or.jp/technologies-p/index.html
P-09
Palavra-chave
Y3
equipamento ou instalação
Z2
petróleo
S4
FEMS
E17
petrolíferos
Chiyoda Corporation
Catalisador de Hidrodessufulrização e Dispositivo de Hidrodessulfurização
para Diesel com Baixo Teor de Enxofre
Características
Descrição Geral ou Princípios do Sistema
Uso
O Japão, América do Norte, União Européia, etc., regulamentam como diesel de baixo teor de enxofre o
diesel com concentração de enxofre de 10-15 ppm. A Chiyoda Corporation fornece catalisador de
hidrodessulfurização (catalisador de titânia híbrido) para a geração de diesel com baixo teor de enxofre e
dispositivo de hidrodessulfurização para o emprego do referido catalisador. Este catalisador apresenta alta
capacidade de dessulfurização em relação aos óleos com alta concentração de nitrogênio e com diversificadas dificuldades de serem dessulfurizados, como por exemplo o óleo diesel de destilação direta, o óleo
leve de reciclo (LCO), gasóleo de vácuo (VGO), entre outros.
Desenvolvimento do Catalisador
Os catalisadores com carregadores de alumina (catalisador de alumina), principalmente com carregadores
metálicos, tais como cobalto, níquel, molibdênio, etc., são empregados como catalisadores de hidrodessulfurização de diesel comercial. Por outro lado, a titânia (dióxido de titânio) vinha sendo vista como carregador
em potencial devido ao seu elevado grau de reação de dessulfurização por unidade de área. No entanto,
devido à grande desvantagem do catalisador com emprego de titânia (catalisador de titânia) de ter área de
superfície muito pequena, ele não era utilizado para fins comerciais.
A nossa empresa, como primeiro passo de desenvolvimento, superou essa questão com método de preparo
de catalisador original, desenvolvendo o catalisador de titânia com capacidade de dessulfurização superior
ao do catalisador de alumina. Além disto, na segunda etapa de seu desenvolvimento, chegou-se a desenvolver o suporte de catalisador de titânia híbrida através da ousada combinação de titânia com alumina,
seguido do desenvolvimento e comercialização do catalisador de titânia híbrida, CT-HBT(”Chiyoda thoroughbred hybrid titania”).
Característica do Catalisador de Titânia Híbrido
No suporte de titânia híbrida do catalisador CT-HBT, sabe-se que sua estrutura esquelética formadora de
nanoporos compõe-se de partículas de alumina revestidas com uma fina camada de titânia. Graças a esta
estrutura que o suporte tem, o catalisador CT-HBT conta com características tanto do catalisador de titânia
quanto daquele de alumina, assim como mostra a Figura 1. O catalisador de CT-HBT atua com propriedades do catalisador de titânia em termos de reatividade por unitário da área de superfície e, já que conta
com área de superfície específica tão grande quanto a alumina, consegue apresentar um altíssimo nível
de atividade. Ademais, este catalisador permite buscar uma grande redução do peso e dos custos em
relação aos catalisadoresde titânia com titânia de alta pureza, já que além de contar com grande
densidade aparente, sua composição conta com reduzidíssima quantidade da onerosa titânia.
Catalisador de Titânia
Grande Capacidade de Dessulfurização
(para cada unitário de superfície específica
do catalisador)
Seleção de Alto Grau de
Desnitrificação
Catalisador de Alumina
Grande Superfície Específica
Baixa Densidade
Baixos Custos
Alta Resistência
Efeitos da Energia Inovadora
Catalisador de Titânia Híbrido
Figura 1 Características do Catalisador CH-HBT
Catalisador
desenvolvido pela
nossa empresa
Catalisador
vendido no
mercado
Alumina
Atividade por Hidrodessulfurização Relativa
Figura 2 Comparação da Capacidade de Hidrodessulfurização
do Diesel Integral
Reatividade do Catalisador CT-HBT na Hidrodessulfurização
A Figura 2 mostra a comparação das atividades de hidrodessulfurização do óleo diesel de destilação
direta, entre aquela com o uso do catalisador CT-HBT e aquela com o catalisador de alumina que circula
no mercado. O catalisador CT-HBT apresenta atividades de dessulfurização 1,5 vezes maior do que
outros catalisadores de alumina à venda no mercado, o que permite baixar 10ºC a temperatura de reação.
Através desta redução da temperatura de reação, é possível esperar não só pela economia de energia de
operação do dispositivo, como também o alongamento da vida útil do catalisador.
A Figura 3 mostra a evolução da temperatura de reação para manter o nível de concentração do enxofre em
10 ppm durante o processo de regeneração, nos ensaios de hidrodessulfurização com o uso do catalisador
HBT
+20
+30
+20
Velocidade de Deterioração≒1,5°C/mês
elocidade de Deterioração≒0,5°C/mês
+10
Base
10
0
Concentração S do Óleo Regenerado＝10ppm
50
100
150
200
Dias Decorridos
Figura 3 Estabilidade da Atividade do Catalisador CT-HBT no Ensaio
de Hidrodessulfurização do óleo diesel de destilação direta
250
Aumento Demandado de
Temperatura (℃)
Temperatura Média de Reação (℃)
CT-HBT. Já se encontra verificada a estabilidade das atividades de dessulfurização deste catalisador
durante longos períodos de tempo, já se sabendo inclusive que suporta o correspondente a 2 anos corridos de operação contínua.
O LCO regenerado de FCC pode ser transformado em óleo diesel de alto valor agregado, ao ser dessulfurizado para se tornar totalmente livre de enxofre. A Figura 4 mostra o aumento necessário de temperatura
para manter o enxofre à concentração de 10 ppm ou menos, no caso de proceder à hidrodessulfurização
do óleo composto de LCO com catalisadores mostrados na mesma figura. O óleo a ser utilizado como
matéria-prima se torna mais difícil de ser dessulfurizado à medida que o teor de LCO aumenta na sua composição, exigido portanto o aumento da temperatura de reação. Contudo, no caso do catalisador CT-HBT,
é possível trabalhar com menor aumento de temperatura, comparativamente aos catalisadores de alumina
que existem no mercado, podendo portanto compreender que tem alta aplicabilidade nos tratamentos de
Commercial Alumina Catalyst
LCO por hidrodessulfurização.
Commercial Alumina Catalyst
CT-HBT
+15
Concentração S do Óleo Regenerado<10 ppm
+10
+5
Base
0
10
20
30
40
Taxa de Mistura do LCO (vol%) @ (Óleo Diesel Direto＋LCO)
Figura 4 Aumento demandado de temperatura na
hidrodessulfurização do óleo composto de
LCO para manter a concentração do enxofre
abaixo de 10 ppm no óleo regenerado
Atendimento ao Dispositivo de Hidrodessufulrização
Tirando proveito do fato de ser uma companhia geral de engenharia, conseguimos tomar providências e oferecer propostas à medida da demanda. Por exemplo, além do fornecimeto de catalisadores, correspondemos
também às demadas de planejamento, fornecimento e construção (incluindo obras de reforma).
Effects
Remarks
Efeitos
deor
Economia
de Energia e Itens Específicos
Efeitos Economizadores de Energia do Catalisador CT-HBT
- Permite a operação do dispositivo de hidrodessulfurização com temperaturas de reação mais baixas
do que o usual.
- Comparado com o catalisador de alumina, apresenta alto grau de reação de desnitrificação na dessulfurização, reduzindo a concentração de nitrogênio no óleo refinado.
- É possível obter o óleo diesel com alto valor agregado, ao processar o LCO difícil de ser dessulfurizado
e o óleo pirolítico conjuntamente com o óleo diesel de destilação direta.
- Com a redução da concentração de nitrogênio através do tratamento com este catalisador do VGO que
abastece o FCC, atenua a toxicidade de nitrogênio do catalisador do FCC, aumentando o rendimento
da fração de gasolina.
Implementações Realizadas ou Previstas
JAPÃO
Refinaria de Yamaguchi, Seibu Oil Co., Ltd.
Compatível ao refinamento do óleo leve de
matéria-prima para obter 30% de LCO, no hidrodessulfurizador
de querosene/óleo diesel (foto)
EXTERIOR
Contacto: Chiyoda Corporation
Minatomirai Grand Central Tower, 4-6-2 Minatomirai, Nishi-ku, Yokohama City,
Kanagawa Prefecture 220-8765, Japan
Business Development Section 2, Business Development Unit 1
Tel: +81-45-225-7703 http://www.chiyoda-corp.com/
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