<
X
تبلیغات
نماشا
رایتل
یکشنبه 24 آذر‌ماه سال 1387 @ 07:21

تکنولوژی تبدیل متانول به اولفین(MTO )

تکنولوژی تبدیل متانول به اولفین(MTO )

            

   گاز طبیعی موارد مصرف گوناگونی داشته و بعضا به عنوان سوخت و یا ماده اولیه در تهیه محصولات شیمیایی به کار می رود که از مهمترین این محصولات می توان آمونیاک و متانول را نام برد... 

تکنولوژی تبدیل متانول به اولفین(MTO )

            

   گاز طبیعی موارد مصرف گوناگونی داشته و بعضا به عنوان سوخت و یا ماده اولیه در تهیه محصولات شیمیایی به کار می رود که از مهمترین این محصولات می توان آمونیاک و متانول را نام برد...       

 گاز طبیعی موارد مصرف گوناگونی داشته و بعضا به عنوان سوخت و یا ماده اولیه در تهیه محصولات شیمیایی به کار می رود که از مهمترین این محصولات می توان آمونیاک و متانول را نام برد

به طور کلی قیمت گاز در سطح جهانی بسیار متفاوت بوده و معمولا بین ۴-۰.۵ به ازای هر میلیون BTU متغیر است. چنانچه گاز طبیعی به آمونیاک یا متانول تبدیل شود ارزش افزوده ای معادل ۶-۴ دلار به ازای هر میلیون BTU خواهد داشت. در هنگام استخراج نفت خام، مقادیر کمی گاز طبیعی نیز حاصل می شود که یا در محل سوزانده و یا در محیط رها می شوند که به دلیل قوانین دشوار محیط زیستی و مالیات های حاکم بر آن تولیدکنندگان همواره درصدد یافتن راهی برای حل این مشکل بوده اند. در شرایط موجود منطقی ترین روش، تبدیل این گازها به متانول می باشد که از شرایط جابه جایی و حمل ونقل راحت تری برخوردار است.
در سال های اخیر نیز با توجه به تنوع بازار مصرفی متانول(پیل های سوختی، تصفیه آب و …) تولیدکنندگان در جستجوی بازارهای جدیدتر بوده و در نهایت اقدام به تبدیل متانول به پلی الفین ها کرده اند.
فرآیند M TO مطالعات اولیه فرآیند M TO با تحقیقات به عمل آمده برروی کاتالیست ها توسط شرکت یونیون کارباید صورت گرفت و از سال ۱۹۸۸ با واگذاری این بخش به u op و امضای قرارداد مشارکت همکاری با شرکت Norsk Hydro به کار خود ادامه داده است. مشخصه اصلی واحد MTO ،خوراک آن یعنی متانول خام می باشد و به دلیل اینکه نیازی به تقطیر اولیه نیست در صورت احداث واحد M TO در کنار واحد متانول، هزینه های سرمایه ای کاهش می یابد. در شکل زیر شمای کلی واحد دیده می شود که قلب فرآیند شامل راکتور و بخش احیای کاتالیست می باشد.
نمودار متانول خام پس از ورود به راکتور به مخلوطی از اتیلن و پروپیلن تبدیل شده و محصول حاصل از بالای راکتور خارج می شود. کاتالیست مصرف شده نیز از پایین راکتور به محفظه احیاء هدایت می شود.
محصول بالای راکتور یعنی مخلوط اتیلن و پروپیلن در بخش بازیابی حرارت، عمده آب خود را از دست می دهد. این عمل پیش از آنکه از درون دی اکسید کربن عبور کند، صورت می پذیرد. در ستون های تقطیر، مخلوط فوق به صورت اتیلن، پروپیلن، متان، اتان، پروپان و برش C 4 تجزیه می گردد. شرکت Norsk Hydro براساس طرح فوق یک واحد با ظرفیت سالانه 250 هزار تن و با راندمان۸ /۹۹ درصد در کشور نروژ احداث نموده است. راه های استفاده از این فرآیند در حال حاضر سه امکان استفاده از فرآیند M TO وجود دارد: 1) واحد MTO و واحد متانول در یک سایت دراین حالت مجتمعی شامل: واحدهای متانول ،M TO ، پلی الفین و یا واحدهای پایین دستی اولفین ها شامل آکریلو نیتریل، اتیلن اکساید و اتیلن گلیکول در نظر گرفته می شود.

2)واحد MTO به تنهایی در این حالت یک واحد بزرگ متانول با خوراک گاز طبیعی احداث شده و متانول تولیدی با شرایط آسان تری نسبت به حمل گاز طبیعی جابه جا می گردد و توسط تانکر به واحد M TO که در مجاورت واحدهای پایین دستی احداث گردیده است، حمل می گردد.

2) افزودن واحد MTO به واحد کراکر نفتا/LPG آغاز کار با استفاده از یکی از دو روش فوق (1 یا 2) می باشد، با این تفاوت که بخش جداسازی واحد MTO به واحد کراکر ادغام می گردد، که نتیجه آن صرفه جویی در هزینه های بالا سری می باشد. مزایای اقتصادی به گفته تحلیلگران شرکت UOP ، هزینه احداث واحدهای MTO و پلی اولفین بسیار قابل توجه بوده (شاید ۹۰۰میلیون دلار برای واحدهای جدید التاسیس و 600 میلیون دلار برای واحدهای نصب شده در مجاورت واحدهای موجود) ، آیا به راستی ارزش افزوده محصول جبران هزینه ها را می نماید؟
در سال ۱۹۹۹ این شرکت مبادرت به ارائه نتایج یک بررسی مطالعاتی در زمینه بازگشت سرمایه برای واحدهای تبدیل گاز به متانول و تبدیل گاز به پلی الفین نمود.
این بررسی ها با فرض اینکه هر دو واحد متانول و پلی اولفین در خلیج فارس و به صورت تازه تاسیس نصب و از خوراک گاز طبیعی به قیمت 75/0 دلار در هر میلیون B TU استفاده شود و ظرفیت مورد نظر نیز در مورد این واحدها در مقیاس جهانی (۳۵/۱میلیون تن در سال متانول و -۲۵۰-۲۰۰ هزار تن در سال پلی اتیلن و پلی پروپیلن) انجام گرفته است. یک واحد متانول نیز با ظرفیت ۴۰۰ هزار تن در سال جهت تامین خوراک واحد MTO در نظر گرفته شد. قیمت های در نظر گرفته شده برای محصولات نیز قیمت های اروپایی غربی طی سالهای ۹۹-۱۹۸۵ در نظر گرفته شده و میانگین یدست آمده HDPE LLDPE پلی پروپیلن متانول نام محصول ۸۷۹ ۱۰۱۳ 849 175 قیمت (دلار/تن) نتایج بدست آمده از بررسیهای فوق حاکی از آنست که بازگشت سرمایه عموما شبیه بهم بوده هر چند برگشت سرمایه برای متانول از وضعیت بهتری برخوردار بوده است.
بازگشت سرمایه:

متانول در مقایسه با MTO تبدیل گاز به پلی اولفین ها تبدیل گاز به متانول همچنین به علت مناسب MTBE طی سالهای ۹۹-۱۹۹۴، متانول از بازگشت سرمایه مطلوبتری برخودار بوده و پلی اولفین ها بعدا به سطح فوق رسیده اند. لیکن روزهای اوج متانول دیگر به پایان رسیده ولی در مورد پلی اولفین ها مشخص گردیده که از رشد سالانه ای معادل 5 درصد تا سال ۲۰۰۷ در کشور آمریکا برخوردار می باشند، در حالی که متانول کماکان با مازاد ظرفیت مواجه بوده و این وضعیت طی دهه آینده نیز ادامه خواهد داشت. این امر بیانگر اهمیت تبدیل متانول به الفین ها از طریق فرآیند MTO می باشد.
دست آوردهای تجاری تاکنون در هیچ نقطه ای از جهان احداث واحد MTO به صورت Full Scale در نظر گرفته نشده است. لیکن چندین طرح در حال بررسی فنی –اقتصادی می باشد.در کشورهای مصر و چین طرح های احداث این واحد در مجاورت مجتمع های بزرگ پتروشیمیایی و گازی و در کشورهای ترینیداد و استرالیا نیز طرح احداث این واحد در مجاورت واحدهای متانول در حال بررسی می باشد.

MTO به دلیل تبدیل گاز طبیعی به الفین ها می تواند به عنوان نوع دیگری از فرآیند GTL در نظر آید. این فرآیند در حال رقابت با روش های معغمولی تهیه اتیلن نیز بوده و بنابر مطالعات انجام یافته در شرکت UOP این فرآیند می تواند رقابت موثری با روش کراکینگ نفتا داشته باشد. بنابر این می توان اظهار کرد که MTO یکی از روش های مختلف در تبدیل گاز طبیعی به مایع بوده که در تلاش برای دستیابی به موقعیت مناسب می باشد و با توجه به وضعیت فعلی بازار به نظر می رسد که زمان استفاده از MTO فرا رسیده است.