PETROLKÉMIAI TECHNOLÓGIÁK Olefinek előállítása DEBRECENI EGYETEM 2010. évi kurzus Dr. Gál Tivadar (MOL PETCHEM) 2010. november
TARTALOM 1. rész Definíciók, fogalmak a petrolkémiában A petrolkémiai technológiák csoportosítása A szénhidrogének hőbontásának kémiája és technológiája Olefingyári alapanyagok fajtái, összetétele és a belőlük nyerhető termékhozamok szerkezete Az olefingyártási technológiák folyamata, főbb paraméterei és a folyamatok irányítása Az olefingyártás fő- és iker-termékei, azok további felhasználása
A petrolkémiai értéklánc
Egy modern finomító szerkezete
A finomítói eljárások csoportosítása Fizikai Termikus Kémiai Katalitikus Desztilláció Oldószeres kinyerések Propános aszfalt-mentesítés Oldószeres paraffin-mentesítés Keverés (blendelés) Viszkozitástörés Késleltetett (kamrás) kokszolás Flexi-kokszolás Elsődleges cél: motorhajtó anyagok (és kenőanyagok) előállítása Hidrogénes kezelés Katalitikus reformálás Katalitikus krakkolás Hidro-krakkolás Katalitikus paraffin-mentesítés Alkilezés Polimerizáció Izomerizáció
A finomítókon kívül működő petrolkémiai technológiák Termikus eljárások Szénhidrogének termikus krakkolása (pirolízis) Katalitikus eljárások Polimerizáció (PE, PP PS, PVC, műgumik, stb.) Oxidációs eljárások Halogénezés Oxo-szintézis Proteinek előállítása A földgáz kémiai technológiái
A nyersolaj atmoszférikus desztillációjának termékei
A különböző szénhidrogénekből pirolízissel nyerhető termékszerkezetek 60 50 Product Termékhozamok, yields, wt% s% 40 30 20 etilén Ethylene propilén Propylene C4-C5 BT BT C8 C8 C9+ C9+ Kvencsolaj Quench oil 10 0 etán propán bután VEB AGO Ethane propane n-butane naphtha AGO Alapanyag Feed type
A pirolízis-alapanyagok megoszlása régiók szerint 100% 80% 60% 40% 20% Egyebek Gázolaj V. benzin Butánok Propán Etán 0% Egyesült Államok Kanada Latin-Amerika Nyugat-Európa Kelet-Európa Japán Kelet-Ázsia
A TVK Olefin 2 üzemének sematikus felépítése
A szénhidrogének hőbontásának kémiája A szénhidrogének hőbontását a kutatók több mint 70 éve tanulmányozzák Az általánosan elfogadott gyökös lánc-mechanizmus három fő lépésből áll: - lánc-indítási reakciók - lánc-fejlődési reakciók - lánczáró reakciók Az elsődleges (krakkolási) reakciókban a hosszabb (általában telített) szénhidrogén molekulák C-C kötései eltörnek és kisebb, általában telítetlen molekulák képződnek Lejátszódnak még kondenzációs reakciók is, amelyek során többgyűrűs aromás szénhidrogének is képződnek A másodlagos (szekunder) reakciók a koksz és a szén-oxidok (CO és CO2) képződéséhez vezetnek A hőbontási reakciók egyensúlyi reakciók az optimális egyensúlyi feltételek betartásához igen pontos tervezés szükséges
A gyökös lánc-mechanizmus egyszerűsített sémája Chain initiation: Mp M 1 * + R 2 * (1) Chain propagation: Mp + R 1 * R 1 H + R 3 * (2) R 3 Mo + R 4 * (3) R 4 + Mp R 3 * + H 2 (4) Chain termination: R 1 * + R 3 * R 1 R 3 (5) R 2 * + R 4 * Mo + R 2 H (6) Where: Mp original paraffin molecule in the feed Mo formed olefin molecule R 1 * R 4 * hydrocarbon radicals
A hőbontás kinetikájának alapjai A reakció-rendszer 30-3000 reakcióból áll, az alapanyag szerkezetétől függően A rendszer viselkedésének tanulmányozásához meg kell ismernünk minden egyes reakciót, fel kell írnunk a reakció sebességét, a mérlegegyenleteket, valamint a reakció-elegy áramlását A reaktorcső falában lévő fémek katalitikus hatását általában figyelmen kívül hagyjuk A reakció-rendszer viselkedése természetesen nagy mértékben függ a folyamat-változóktól és az alkalmazott paraméterektől (T, p, gőz/hc arány, etc.)
A reaktorcsövek és hőmérséklet-profiljuk
Egy modernebb kemence radiációs csövei
Az olefingyártás technológiájának rövid leírása A hőbontás a pirolízis kemencékben megy végbe, amelyekből a reakcióelegy az alapanyagtól függően 820-870 C-on lép ki. A gázolajat alacsonyabb, a gázokat magasabb hőmérsékleten kell bontani. Az alapanyaghoz technológiai gőzt, vagy más néven hígítógőzt adagolnak a kokszképződés mértékének csökkentésére. Ezen a hőfokon ugyanis már lejátszódik a szénhidrogének teljes dehidrogéneződése is és a képződő koksz lerakódik a kemence csöveinek belső falára. Ez pedig jelentősen lerontja a hőátadást a kemencében. A kemencék rendkívül bonyolult szerkezetű berendezések, de az alábbi fő részek pontosan elkülöníthetők: - konvekciós zóna (itt keveredik az alapanyag a gőzzel és a forró füstgázok melegítik fel az elegyet a pirolízis kezdetének hőmérsékletéig) - radiációs zóna (itt játszódnak le a hőbontási és más reakciók és keletkeznek a céltermékek és az ikertermékek is) - gázhűtés-gőzfejlesztés (a forró bontott gázokat itt hűtik le és a hőjükkel gőzt fejlesztenek a turbó-kompresszorok meghajtásához) - tüzelő berendezések (ezek a kemence falába és padozatába elhelyezett gázégők, amik a radiációs zónában felfűtik a reakció-elegyet) Természetesen a kemencének vannak más fontos részei is, mint pl. a szabályzó- és biztonságiberendezések, de ezek összehangoltan, a kemence minden részének működését felügyelik. Nem hiányoznak a korszerű folyamatirányító számítógépek sem, amelyek a folyamatos felügyelet mellett biztosítják a berendezések optimális, a lehető leggazdaságosabb üzemét.
A pirolízis kemencék látképe
Az olefingyártás technológiájának rövid leírása (2.) A pirogázt a nemkívánatos további reakciók (másodlagos reakciók) befagyasztása céljából gyorsan le kell hűteni, amit első lépésben a gázhűtő-gőzfejlesztő részhez tartozó kvencshűtők (kvencskazánok) végeznek el, miközben nagynyomású telített gőz termelődik. Ezek a hűtők csőköteges hőcserélők, amelyekben a gázok a csövekben áramlik, a gőz pedig a köpenytérben fejlődik nagynyomású, ionmentes kazántápvízből. A pirogáz hőfoka a kvencshűtők tisztaságától függően 350-600 o C-ra áll be, majd a hőmérsékletet a kemencénkénti direkt kvencsolaj (a bontás során képződő, aromásokat tartalmazó kátrányszerű olaj) befecskendezéssel ~180 o C-ra kell beállítani. Ezután egy gyűjtővezetéken (ahol az összes kemence bontott gázai összegyűlnek) keresztül a pirogáz az olajos mosókolonnába kerül. Itt a gázt a kaszkád tányéros részen az oldalrefluxként - szűrés és hűtés után - feladott kvencsolajjal, majd a buboréksapkás tányérokkal ellátott felső részen pirobenzinnel (ugyancsak a bontás során keletkező benzin-frakció) 100 o C-ra hűtik vissza. A kolonna (mosóoszlop) fenékhőmérséklete ~165 o C. A hűtések során keletkező, a fenéken összegyűlő olajfelesleg egy részét a hőértékesítő kazánban eltüzelik, másik részét pedig alapanyagként a koromgyárba adják át (a kvencsolaj kiváló koromgyártási alapanyag), esetleg tárolják. A pirogáz további hűtés céljából a vizes mosóoszlopba kerül. Az oszlop közepén kaszkád tányéros, felül töltetes kivitelű, ahol a hűtést az oldal-és fejrefluxként feladott hűtött cirkuláltatott mosóvíz biztosítja. A kolonna fejhőmérséklete ~30 o C, fenékhőmérséklete ~80 o C. A pirogáz visszahűtésével együtt az oszlopban lekondenzálódik a gázban lévő benzinkomponensek egy része, és a technológiai gőz túlnyomó része. Az oszlop alján összegyűlt benzin-víz keveréket egy háromlépcsős elválasztás során különítik el. A benzin egy része képezi az olajos mosóoszlop fejrefluxát, a felesleg további feldolgozásra a pirobenzin feldolgozó egységbe kerül. A víz egy része a cirkuláltatott mosóvíz, a feleslegből sztrippelés és hőcserék után ismét technológiai gőzt állítanak elő, melyet a hőhasznosító kazánban történő túlhevítés után a kemencékhez vezetnek. A kolonna fején távozó pirogáz a Gázszétválasztó Üzembe kerül.
Az olefingyártás technológiájának rövid leírása (3.) A gyár technológiájából adódóan jelentős mennyiségű gáz és folyékony halmazállapotú fűtőanyag, telített gőz, magas hőmérsékletű füstgáz keletkezik, melyek lehetővé teszik egy kettőshuzamú, membránfalas, gőztúlhevítésre alkalmas hőhasznosító kazán üzemeltetését. Ebből adódóan a nagyteljesítményű forgógépek meghajtása gőzturbinával történik, ezért a gyár villamos energia igénye viszonylag alacsony és nagyobb az üzembiztonság. A gőztermeléshez szükséges ionmentes kazántápvizet a tápvízelőkészítő rendszeren (vízlágyító) állítják elő. Az üzem feladata még a technológiai folyamat különböző pontjain felmerülő hűtési igényeknek a recirkulációs hűtővízrendszer üzemeltetésével történő kielégítése. Természetes dolog az, hogy az ilyen bonyolult technológiák a világon működő sok gyárban nem teljesen egyformák. Öt olyan un. világcég van, akik saját szabadalmuk alapján forgalmazzák a termikus krakkolási eljárásokat. Közöttük a német LINDE neve bizonyára mindenkinek ismerős. A TVK-nál működő két olefingyárnak is ők a licencadói. Az eljárások különbözhetnek a kemencék felépítésében is, de leginkább a szétválasztó rendszerek felépítésében vannak különbségek. Pl. ahol nehezebb alapanyagot dolgoznak fel (gázolajat), ott a keletkező termékeknél is nagyobb lesz a nehezebb frakciók (kátrány, pirobenzin) aránya. A könnyebb alapanyagok (gázok: etán, propán) feldolgozása esetén pedig a könnyebb termékek (metán, etilén) aránya lesz magasabb. Az olefingyárakat eleinte kifejezetten az etilén előállítására tervezték és építették fel; a többi keletkező anyagot (propilén, C4-frakció, pirobenzin, kátrány) melléktermékeknek tekintették. Nem sokkal később, a polipropilén-előállítási technológiák kifejlesztésével a propilén neve ikertermék lett, de a többi neve maradt melléktermék. Ma már minden terméket hasznosítanak: a pirobenzinből oktánszám-javító komponenseket vonnak ki, a C4-frakcióbó a műkaucsuk előállításához szükséges butadiént, a kátrányt pedig ipari korom gyártására használják. A mai osztályozás szerint tehát az etilén és a propilén a főtermékek, a többiek neve pedig: ikertermékek. Nem lényegtelen az sem, hogy ma a butadién ára magasabb a világpiacon, mint a főtermék etléné! Fontos tehát mindig szem előtt tartanunk a világpiac igényeinek változásait: az üzemelő olefingyárak működését mindig ezekhez az igényekhez igazodva kell alakítani.
A TVK olefin üzemeinek jellemző alapanyag- és termékszerkezete Operating data Naphtha AGO N-butane i-butane mix-butane Propane n-pentane Ethane Rec. C4/C5 TLE volume per coil (dm3) 50 50 50 50 50 50 50 50 50 COT ( C) 835 805 855 855 855 855 855 855 855 Hydrocarbon feeds (kg/h) 18000 20000 19500 19500 19500 19500 19500 19500 19500 Steam/CH ratio 0,55 0,80 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 CIT ( C) 585 555 610 610 610 610 610 610 610 COP (barg) 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 Key component NC5 NC15 N-C4 N-C5 N-C4 N-C3 N-C5 N-C2 N-C4 Effluent - SPYRO Naphtha AGO N-butane i-butane mix-butane Propane n-pentane Ethane Rec. C4/C5 Summary wt% (dry) wt% (dry) wt% (dry) wt% (dry) wt% (dry) wt% (dry) wt% (dry) wt% (dry) wt% (dry) Hydrogen 0,9259 0,6370 1,1168 1,2677 1,1654 1,4196 1,0229 3,855 0,884 Methane 13,0350 8,3878 17,9200 21,5920 19,2090 17,9530 13,6610 2,416 16,683 Acetylene 0,5178 0,2569 0,5821 0,6433 0,6100 0,4662 0,4217 0,433 0,764 Ethylene 29,7480 21,9120 40,5410 11,6900 30,5330 33,2310 39,6740 50,478 33,642 Ethane 2,7967 2,3130 3,4057 1,7777 2,8515 2,4051 3,7755 39,678 2,588 Methyl-Acetylene 0,5202 0,3013 0,3320 1,8139 0,8201 0,2683 0,2569 0,010 0,621 Propadiene 0,3543 0,2165 0,2179 1,1905 0,5381 0,1761 0,1751 0,007 0,408 Propylene 16,3150 13,7500 17,4200 22,6700 19,4200 17,6850 18,5230 0,686 17,069 Propane 0,3517 0,3326 0,3883 0,1664 0,3071 21,3610 0,4849 0,144 0,263 Vinyl-Acetylene 0,0687 0,0231 0,0626 0,0271 0,0502 0,0315 0,0452 0,044 0,136 Butadiene 6,1523 5,3431 3,3018 1,9834 2,8783 1,8060 4,3062 1,134 5,613 Butene (sum) 5,4689 6,3090 2,0173 17,6390 7,0986 1,2726 3,5045 0,116 3,923 Butane (sum) 0,2186 0,0602 8,8011 7,1546 8,3330 0,0462 0,0767 0,279 4,630 Total C5-C9's 20,2630 22,9230 3,5607 9,6717 5,7193 1,7488 13,7890 0,642 10,953 Total C10+ 3,1886 17,1870 0,2592 0,6391 0,3923 0,0789 0,2165 0,032 1,724 Carbon Oxide 0,0725 0,0467 0,0711 0,0704 0,0707 0,0496 0,0649 0,044 0,095 Carbon Dioxide 0,0030 0,0013 0,0031 0,0034 0,0032 0,0020 0,0026 0,001 0,005 100,0002 100,0005 100,0007 100,0002 99,9997 100,0010 100,0006 99,9996 100,0007
Az etilén útja a végtermékekig
TARTALOM 2. rész Az olefingyártás folyamatainak irányítása, optimalizálása A folyamatok modellezése és szimulációja Az olefingyárak energia-rendszere Tárolási és egyéb logisztikai kérdések A kőolaj és termékeinek természetes és mesterséges körforgása A petrolkémia és az olefingyártás jövője
A gyártás jövedelmezőségének kérdései Az olefingyártás jövedelmezősége az alábbi tényezőktől függ: Az alapanyag fajtája és minősége Az alapanyag (minősége) és az üzemi paraméterek összehangolása A gyár energia-fogyasztása Az alapanyagok, termékek és különböző energia-fajták árai Az üzem berendezéseinek állapota A szükséges fejlesztések megvalósítása a fajlagos felhasználások csökkentéséhez A biztonsági és környezetvédelmi előírásokhoz való alkalmazkodás Egyéb tényezők (piaci manipulációk, szabályok, törvények változásai, stb.)
Egy pirolízis-kemence működésének sémája Furnace / Feed type F21-C4+C5 Hydrocarbon feed ton/hr 19,50 190 deg.c Stack temperature 0,92 % wt Steam to HC ratio wt / wt 0,45 157 ppmv@3% O2 NOx in fluegas 16,62 % wt H/C ratio Hydrocarbons at. / atom 2,465 10,27 kg/hr NOx as NO2 0,08 % wt MW of Hydrocarbons - / - 59,83 T 91,51 % Thermal efficiency 0,43 % wt L 18,28 MW Convection duty 31,46 % wt E 3,59 % wt 0,65 % wt 20,05 % wt 0,46 % wt Inlet pressure bara 2,22 840 deg.c Exit temperature 3,20 % wt Inlet temperature deg.c 649 1,85 bara Exit pressure 1,62 % wt 0,78 % wt 2,43 % wt Recycle cracking & acetylenes hydrogenations: 14,16 MW Absorbed duty 10,39 % wt Ultimate ethylene ton/hr 6,82 9,47 MW Reaction heat 1,51 % wt Ultimate propylene ton/hr 4,00 35,45 MW Fired duty 0,65 % wt Ultimate sum E+P ton/hr 10,82 82,09 kw/m^2 Heat flux (I.s.) 0,43 % wt 1199 deg.c Exit flue gas temp. 1,29 % wt 1,37 % wt 0,46 % wt 0,07 % wt Reference parameters 1,32 % wt Number of radiant coils integer 48 1045 deg.c TMT-actual 0,21 % wt Hydrocarbon flow ton/hr 19,25 0,80 deg.c/day TMT-increase 99,99 % wt Steam to HC ratio wt / wt 0,46 69,0 days Run length 74,26 % wt Exit pressure bara 1,85 19,92 % wt Exit temperature deg.c 825 2,37 % wt Radiant inlet temperature deg.c 633 3,43 % wt Stack temperature deg.c 179 1,44 at. / atom Contact time seconds 0,19 85,67 % Multiplier fuel - 1,00 2,35 ton/hr Flow of fuel 27,17 - / - TMT-maximum deg.c 1080 47,43 ton/hr Flow of air 26,53 - / - TMT-increase multiplier - 1,00 120 deg.c Temperature air 0,64 w / w TMT-increase since SOR deg.c 20 12 % stoich. Excess air 0,83 w / w
Az olefingyártás energetikai kérdései Az olefingyárak energetikai szempontból nagymértékben önellátók a termelt metán-frakció csaknem teljesen elégséges a kemencék fűtéséhez; a bontott gázok hőjével termelt gőzzel pedig a turbó-kompresszorokat hajtják. Az importált villamos energia a teljes energiaszükséglet 2-4%-a (nagyrészt a szivattyúk motorjainak meghajtására szolgál). A fajlagos energiafelhasználás átlagos értéke 10 MWh/tonna etilén (a világ legmodernebb gyárainál ez az érték 7-8 között van) Ennek csökkentése az olefingyárak gazdaságos termelésének egyik fő kérdése különösen a CO2- kibocsátásra kivetni tervezett adó tükrében
Egy olefingyár energia-térképe (GJ)
Az etán- és vegyipari benzin bázisú olefingyárak energetikai összehasonlítása
A pirolízis kemencék modellezése és szimulációja A kemence radiációs csöveinek geometriája és a magas Re-szám (200 000 vagy nagyobb) lehetővé teszi a csőreaktor-feltételezést Fel kell építeni a teljes reakciórendszert és minden reakcióhoz hozzá kell rendelni a kinetikai paramétereket (ez a feladat legnehezebb része) A folyamat-változókat és paramétereket a gyakorlati értékek szerint kell beállítani A számítógépes szimulációt a felépített matematikaikinetikai modell alapján kell elvégezni A modellezésnek és a szimulációnak egy adott logikai rendszere van, amit célszerű betartani
A modell elkészítésének logikai sémája Literature data I r o d a lm i a d a t o k Thermochemical and kinetic theories T e r m o k é m ia i é s k in e t i k a i e lm é le t e k Thermochemical coincidence A re v e rz ib ilis with r e a k c ió k k a l v a ló reversible t e r m o d inchemical a m ik a i m e g e g y e z ő s é g reactions Thermodin. And mathem. studies T e r m o k é m ia i é s k in e t ik a i e lm é le t e k Kinetic structure K in e t ik a i s z e r k e z e t Completeness and simplifications T e lje s s é g é s e g y s z e r ű s í t é s i s z in t H Tuning factor a n g o lá s i fa k to r Reactor model R e a k t o r m o d e ll Numerical methods N u m e r ik u s m ó d s z e r e k M Measured data é r t a d a t o k E r e d m Results é n y e k
A csőreaktor differenciál-eleme Distance along the reactor
A rendszer matematikai leírása r c N k i k ki i N k N i x t x c v T r t t x c r = = = = 1, 1, ), ( ), ( ), ( 1 c α [ ] ), ( ), ( ), ( ) ( ), ( 1 1 1 t x T AU T x x t T c C v T r H t t x T c C fb N k N i i pi k k N i i pi r c c + = = = = c Δ ) ( ) (0,, 1 ) ( ) 0, (. t T t T N i t c t c in c in i i = = = ) ( ) (0,, 1 ) ( ) 0, (. t T t T N i t c t c in c in i i = = = 2 ) ( 144 2 v x g d L f dx dp t t ρ ξ + = 25 0. 0.3164 Re f = [ ] ah k k k k r z i b H. 2 1 2 = k = A exp(-e/rt)
A kemence radiációs csövének hőmérséklet-profilja Furnace radiant coil temperature profile 850 800 750 700 650 600 0 2,1198 4,2397 6,3595 8,4794 10,599 12,719 14,839 16,959 19,079 21,198 23,318 25,438 27,558 29,678 31,798 33,917 36,037 38,157 40,277 42,397 Reactor volume, liter
A termékhozamok változása a radiációs cső hossza mentén 0,45 0,4 0,35 0,3 Product yields, w/w 0,25 0,2 0,15 propylene n-butane 0,1 0,05 ethylene methane 0 0 5,6529 11,3058 16,9587 22,6116 28,2645 33,9174 39,5703 Reactor volume, liter
A mellékreakciók kiterjedésének alakulása Formation rate of undesired by-products along the radiant coil 0,006 0,005 0,004 0,003 0,002 0,001 0 0 1,61 3,22 4,83 6,44 8,05 9,66 11,3 12,9 14,5 16,1 17,7 19,3 20,9 22,5 24,1 Yields, w/w CO Coke Acetylene MAPD Reactor volume, liter
Lineáris modellek készítése Az un. differenciál-modellek lefutása indokolatlanul hosszú és nagy számítógép-kapacitást köt le Az üzemelési tartományban a hozamszerkezetek változása lineárisnak tekinthető Ezért az ipari gyakorlatban már csak a lineárissá alakított modelleket használják Jó hangolás esetén ezek pontossága is 1-2%-on belül van, ami egy ilyen komplex folyamatban több mint kielégítő Az ilyen modellek 1-2 sec alatt lefutnak és a kimeneti adatok is könnyebben rendszerezhetők A rendszerek vizsgálata (modellezéssel és szimulációval is!) a mérnöki feladatok közé tartozik!!
A hozamszerkezetek változása a kilépő hőmérséklet függvényében az üzemelési tartományban 35 30 ethylene product yields, wt% 25 20 15 10 methane n-butane propylene 5 0 825 828 831 834 837 840 843 846 COT, C
A mért és a modell által számított hozamok összehasonlítása egy jól behangolt modellnél Component/ Yield (wt%) Measured 1 Simulated 1 Measured 2 Simulated 2 Measured 3 Simulated 3 Hydrogen 1,06 0,78 1,05 0,77 0,98 0,76 CO 0,10 0,11 0,06 0,10 0,05 0,11 Methane 18,72 18,44 18,53 17,99 18,27 18,72 Ethane 3,39 3,20 3,56 3,33 3,63 3,22 Ethylene 32,64 32,58 33,13 33,01 32,30 32,64 Propane 0,53 0,36 0,53 0,41 0,47 0,35 Propylene 19,51 20,34 19,54 20,60 19,26 20,34 Acetylene 0,51 0,58 0,51 0,61 0,50 0,57 Isobutene 1,59 1,68 1,27 1,15 1,52 1,62 MAPD 0,74 0,77 0,69 0,61 0,57 0,78 n-butane 8,50 8,92 8,57 8,67 10,08 9,66 2-buthene 0,79 0,49 0,81 0,49 0,77 0,51 1-buthene 1,60 1,12 1,59 1,21 1,61 1,57 Isobutylene 2,50 2,33 2,29 1,86 2,32 2,31 Butadiene 3,73 3,73 3,71 4,04 3,73 3,68 Total C5 0,96 0,60 1,02 0,81 0,83 0,58 Total C6 2,78 1,84 2,79 2,14 2,76 1,87 Total C7 0,79 0,38 0,79 0,54 0,76 0,38 Benzene 1,34 1,10 1,34 1,21 1,33 1,13 Toluene 0,22 0,19 0,22 0,27 0,22 0,19 Coke --- 0,0087 --- 0,0096 --- 0,0077
Az olefingyártás (és a petrolkémia) jövője A petrolkémia egy igen erős piaci versenynek kitett üzletág a verseny tovább fokozódik A petrolkémia sok tekintetben nem felel meg a fenntartható fejlődés követelményeinek A Nagy Globális Átverés is leginkább a petrolkémia helyzetét rontja A petrolkémiai termékek iránti igény folyamatosan növekszik Kialakulóban vannak a hulladék műanyagokat újrahasznosító eljárások Már dolgoznak az alternatív olefingyártási technológiákon is ezek energia-takarékosabbak és jobban kímélik a környezetet is
A műanyag-termékek fogyasztása 1950 és 2000 között A világon, millió tonnában 150 125 100 2nd oil crisis 75 1st oil crisis 50 25 0 1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000
A Nagy Globális Átverés Halting all combustion of hydrocarbons (oil, gas, coal and wood) by man will not measurably affect atmospheric CO2-content, now 380 ppm. A simple material balance shows man generates 30 billion tons/year (this is neither a big nor a small number, it is just a number) while plants consume 7 trillion tons/year (this is neither a big nor a small number, it is just a number). Forest fires, rotting flora and volcanoes input most of the CO2 to the atmosphere. Total input or output is >7. The ratio is 0.03/7=0.0043 (this is a small ratio). Cutting the 30 in half to 15 will drop CO2 by 100 ppm after 70 years. CO2 does not affect temperature; rather temperature affects CO2. Data for the past 400,000 years, reported by Al Gore, An inconvenient Trouth in 2005, shows they cycle together but CO2 lags temperature by about 800 years. Solubility of CO2 in water, oceans, beer and champagne decreases with temperature so solar warming of the oceans releases dissolved CO2 and cooling reabsorbs it. Solar radiation drives Earth s temperature; CO2 has nothing to do with it. Atmospheric radiation absorbtion and emission are dominated by the presence of all three phases of H2O. Like all molecules, CO2 only absorbs and emits specific spectral wavelengths (14.77 microns) that constitute a tiny fraction of solar radiation energy in Earth s atmosphere. Hydrocarbon Processing, February 2010, p. 25 (by Pierre R. Latour, guest columnist) A humán-eredetű CO2-kibocsátásban a világon a petrolkémia 2,8%-ban részesedik (az olajipar is csak 5,9%-kal). Az energiaipar viszont 78,3%-kal. Ezért azt gondolom, hogy Európában 10-15 olefingyár bezárása az atmoszféra CO2-szintjére semmilyen hatással nem lesz. (ld. következő dia )Ez tisztán üzleti érdek (a nagyobbak piacszerzése) politikai blablákkal és egy rakás merő ostobasággal megtámogatva.
A CO2-kibocsátás megoszlása
A kőolaj és termékeinek körforgása
A fenntartható fejlődés követelményei a megújuló természeti erőforrások felhasználásának mértéke kisebb vagy megegyező legyen a természetes vagy irányított regenerálódó (megújuló) képességük mértékével; a kimerülő erőforrások ésszerű felhasználási üteme ne haladja meg a megújulókkal való helyettesíthetőségének lehetőségét, [ezt a mindenkori technológiai haladás határozza meg]; a hulladékok keletkezésének mértéke/üteme kisebb vagy megegyező legyen a környezetszennyezés befogadó képességének mértékével, amit a mindenkori környezet asszimilációs kapacitása határoz meg Ha alaposan belegondolunk, ma még egyik feltételnek sem tudunk megfelelni a felsoroltak közül. Ugyanis a természeti erőforrásokat sokkal nagyobb ütemben használjuk fel, mint ahogy azok saját maguk képesek megújulni, és nem vagyunk képesek azokat a kívánt ütemben megújuló forrásokkal helyettesíteni sem. A környezet asszimilációs kapacitása pedig nagyon sok régióban már sokkal kisebb, mint a környezetszennyezés mértéke.
A megújuló energiaforrások csoportosítása 1. Eltüzelhető megújulók és hulladékok (CRW). - Szilárd biomasszák és állati termékek. Ilyen a fa, fahulladék, rost-hulladék, állati hulladékok és más szilárd biomasszák. A biomasszából készült faszén is ide tartozik. - A biomasszából keletkező folyékony és gáznemű energiahordozó anyagok. Ide tartozik a biogáz. - Háztartási hulladékok. Lakossági és kórházi hulladékok. - Ipari hulladékok. Szilárd és folyékony hulladékok, pl. autógumik. 2. Vízenergia A víz potenciális és kinetikus energiáját elektromos energiává alakítják a vízi erőművekben. 3. Geotermikus energia A föld hőjét gőz és/vagy melegvíz formájában hasznosítják közvetlen fűtésre, vagy elektromos energia előállítására. 4. Napenergia A napenergiát forró víz előállítására vagy elektromos energia előállítására alkalmazzák. 5. Szélenergia A szél kinetikus energiáját szélmotorokban elektromos energiává alakítják. 6. Árapály, hullám, óceán energia Mechanikai energiát elektromos energiává alakítanak.
A megújuló energiaforrások felhasználási arányának alakulása
Energy-saving opportunities (topic to discuss)
End of Part_2 Köszönöm a figyelmet! Kérdések?