PRODUCTION OF DIESEL FUEL FROM RENEWABLE FEEDSTOCKS

WITH REDUCED HYDROGEN CONSUMPTION

United States Patent No. : US 7999143 B2Date of patent : August 16, 2011

Inventors: Terry L. Marker (US); Peter Kokayeff (US); Giovanni Faraci (IT); Franco Baldiraghi (IT)

Assignees: UOP LLC (US); ENI S.p.A (IT)

Bambang Aditya N.A. (23012310)

Source: U.S. Department of Energy, 2010

Bahan baku terbarukan:minyak sawit, jarak

pagar, zaitun, kanola, kecipir, karet, lemak

hewani

Paten US 2004/0230085 A1: proses produksi hidrokarbon melalui hidrodeoksigenasi yang dilanjutkan dengan

isomerisasi

Pada paten ini, Paten US 7999143 B2: menggunakan tahap hidrogenasi, dekarboksilasi, dekarbonilasi, dan/atau hidrodeoksigenasi serta isomerisasi pada bahan baku terbarukan

Reduksi konsumsi hidrogen

Aspek biaya

Pendahuluan

Proses hidrogenasi dan hidrodeoksigenasi untuk mengkonversi bahan terbarukan (minyak nabati dan lemak hewani) menjadi hidrokarbon dengan rentang didih diesel (terutama C15-C18) membutuhkan konsumsi hidrogen yang tinggi, sehingga dibutuhkan suatu cara untuk mereduksi konsumsi hidrogen agar biaya produksi dapat dikurangi.

Permasalahan

Tindak lanjut

Kehadiran air pada reaksi pencampuran menghasilkan produk berupa hidrogen dan selanjutnya dapat dikonsumsi pada reaksi hidrogenasi dan hidrodeoksigenasi, proses recycle yang terjadi dapat mereduksi penambahan hidrogen dari luar.

Hidrodeoksigenasi & Hidrogenasi

H2

CO2

H2O

CO

Dekarboksilasi & Dekarbonilasi

Water Gas Shift Reaction

Hubungan antar reaksi

Skema sederhana

Reaktor Deoksigenasi & Hidrogen Stripper

Kondisi operasi:Tekanan: 689 kPa – 13790 kPa

Temperatur: 40 oC – 300 oC

Kondisi operasi:Tekanan: 689 kPa – 13790 kPa

Temperatur: 40 oC – 300 oC

Katalis:NiMo/Al2O3

Reaktor Isomerisasi

Kondisi operasi:Tekanan: 689 kPa – 13.790 kPa

Temperatur: 40 oC – 400 oC

Katalis:Pt/Si-Al2O3

Zona deoksigenasi

Feed Recycle H2

Produk liq. : parafin (9 – 18 atom C

Produk gas: H2, CO2, CO, H2O, propan, sulfur

Zona Isomerisasi dan Stripper Hidrogen

Produk reaktor

deoksigenasi

Tambahan H2

Produk: parafin tanpa CO2, H2O menuju reaktor

isomerisasi

Produk recycle

Recycle H2

Hasil separasi produk gas: H2O,

CO, CO2 menuju Air cooler

Produk isomerisasi: branched paraffin

Recycle

produk

Produk isomerisasi + produk gas

Zona Pemisahan Produk

Produk isomerisasi + produk gas

Recycle H2

CO2

H2ODiesel

Light HC (LPG,

Naphta)

Skema lengkap

Contoh eksperimen

Test A BPressure ; kPa 3372 3372Temperature ; 0C 320 321Water additionVol H2O/vol feed ; % - 0,625Vol H2O/vol Canola oil ; % - 2,5Yield CO 95 92Yield CO2 64 65Hydrogen Consumption ; SCF

1448 1376

TERIMA KASIH

Ringkasan penemuan (paten)

Perlakuan bahan pada zona reaksi dengan kehadiran 5%-30% massa air serta hidrogenasi dan deoksigenasi bahan baku pada kondisi operasi untuk memperoleh produksi reaksi pertama yang meliputi fraksi hidrokarbon berupa n-parafin.

Sesaat setelah karbon monoksida diproduksi oleh reaksi dekarbonilasi, karbon monoksida dan air bereaksi melalui water gas shift reaction menghasilkan karbon dioksida dan hidrogen.

Hidrogen yang dihasilkan untuk penggunaan reaksi hidrogenasi dan hidrodeoksigenasi.

Air dan karbon dioksida yang dihasilkan dari zona reaksi pertama diintegrasikan dengan stripper bertekanan dan bersuhu tinggi menggunakan hidrogen, produk kemudian dimasukkan pada zona hidroisomerisasi dan produk isomerisasi tercukupi.

Contoh

Proses produksi parafin rantai cabang-rich diesel:

a. Penambahan 0,1 % - 30% massa air pada umpan bahan baku untuk zona reaksi pertama, % massa air pada umpan sudah termasuk dari recycle

b. Proses hidrogenasi dan deoksigenasi pada umpan bahan baku, konversi CO dan air menjadi karbon dioksida dan hidrogen menggunakan katalis (NiMo/Al2O3)

Water Gas Shift Reaction

Merupakan reaksi yang melibatkan karbon monoksida dan air untuk menghasilkan hidrogen

back

Hidrogenasi

back

Dekarboksilasi dan Dekarbonilasi

back

Isomerisasi

back