Cum pot fi adaptate procesele de producție HVO pentru a produce SAF?
Transformarea proceselor de producție a uleiului vegetal tratat cu hidrocarburi (HVO) în producția de combustibil durabil pentru aviație (SAF) implică în primul rând extinderea și rafinarea lanțului de proces. Deși ambele au o bază similară de hidrodeoxigenare, SAF trebuie să îndeplinească standarde mai stricte de proprietate fizică și cerințe de certificare pentru combustibilul de aviație. Mai jos sunt pașii cheie și aspectele tehnice ale acestei tranziții:
1. Extinderea lanțului de proces: adăugarea de fracționare de precizie și suplimentare aromatică
Fundamentele comune ale procesului:
Atât HVO, cât și SAF sunt produse folosind tehnologia de esteri și acizi grași hidroprocesați (HEFA). Etapa de bază implică hidrodeoxigenarea (HDO) a materiilor prime (cum ar fi uleiurile uzate și grăsimile animale) pentru a genera alcani liniari.
SAF-Pași specifici:
Fracționare de precizie: După hidrodeoxigenare, se folosește un turn de fracționare pentru a izola cu precizie fracția de kerosen de aviație cu un interval de fierbere de 130-300 de grade. Acest lucru asigură conformitatea cu cerințele privind combustibilul pentru aviație, cum ar fi densitatea și punctul de îngheț (mai puțin sau egal cu -47 de grade).
Suplimentare aromatică: Combustibilul de aviație trebuie să conțină substanțe aromatice specifice pentru a asigura compatibilitatea etanșării și stabilitatea combustiei. Dacă fracțiunii HVO îi lipsesc suficiente aromatice, reformarea catalitică sau adăugarea de aromatice pe bază de-fosili (cum ar fi BTX) este necesară pentru a îndeplini standardele ASTM D7566.
2. Adaptabilitatea materiilor prime și îmbunătățiri de pretratare
Compatibilitatea materiilor prime cu standarde mai înalte:
În timp ce HVO poate folosi diferite uleiuri și grăsimi (inclusiv ulei de palmier și ulei de gătit uzat), SAF necesită certificări de durabilitate mai stricte (de exemplu, RSB sau ISCC) și interzice utilizarea materiilor prime pe bază de culturi alimentare-(sunt permise numai uleiurile uzate și reziduurile agricole/silvicole).
Pretratare îmbunătățită:
Materiile prime SAF necesită puritate mai mare, necesitând:
Demetalizarea și dezacidificarea profundă pentru a reduce conținutul de calciu, magneziu și alte metale care pot provoca otrăvirea catalizatorului.
Controlul impurităților: valoarea acidității (AV) trebuie să fie sub 2 mg KOH/g pentru a preveni coroziunea echipamentului.
3. Modificări ale echipamentelor și optimizarea catalizatorului
Expansiunea unității de fracționare: Unitățile HVO existente trebuie să fie modernizate sau extinse cu turnuri de fracționare pentru a permite separarea precisă a fracțiilor de combustibil pentru aviație.
Ajustări de izomerizare: În timp ce HVO utilizează izomerizarea pentru a îmbunătăți proprietățile curgerii la rece, SAF necesită o adâncime controlată de izomerizare pentru a evita ramificarea excesivă care ar putea afecta punctul de îngheț, asigurând în același timp un număr de cetanic echilibrat.
Adaptarea catalizatorului: Catalizatorii bifuncționali (de exemplu, Pt/zeolitul) sunt utilizați pentru a echilibra hidrodeoxigenarea și cracarea selectivă, îmbunătățind randamentul combustibilului pentru aviație.
4. Cazuri practice: Co-tehnologie de procesare și transformare a instalațiilor
Grupul MOL (Slovacia): La rafinăria din Bratislava, tehnologia de co-procesare a fost utilizată pentru a produce cu succes SAF prin hidrotratarea unui amestec de ulei de gătit uzat și țiței convențional, demonstrând compatibilitatea cu echipamentele de rafinare existente.
Tehnologia Honeywell Ecofining™: Acest proces poate integra direct liniile de producție SAF în unitățile HVO existente. De exemplu, proiectul Jiangsu Jiaao Environmental Protection folosește ulei de gătit uzat pentru a produce SAF, obținând o reducere a emisiilor cu până la 80%.
SK Energy (Coreea de Sud): Rafinăria Ulsan a ajustat parametrii de fracţionare în linia sa de producţie HVO pentru a realiza producţia în masă de SAF şi a-l exporta în Europa.
5. Certificare și conformitate cu standardele
Certificarea produsului: SAF trebuie să respecte ASTM D7566 (care acoperă șapte căi de producție) și CORSIA (care necesită o reducere de carbon mai mare sau egală cu 50% din aviație), în timp ce HVO trebuie să îndeplinească doar standardele de combustibil pentru automobile (de exemplu, EN 15940).
Sustenabilitate Trasabilitate: trebuie stabilit un sistem de trasabilitate a bilanțului de masă pentru a verifica întreaga reducere a carbonului-din lanțul materiilor prime pentru uleiuri uzate.
Rezumat: Diferențele de bază în tranziție
| Aspect | Procesul HVO | Cerințe de tranziție SAF |
|---|---|---|
| Produsul de bază | Fracția diesel (C15–C18) | Fracția de combustibil pentru aviație (130–300 de grade) |
| Pași suplimentari cheie | Izomerizare pentru curgere la rece | Fracționare de precizie + suplimentare cu aromatice |
| Restricții privind materiile prime | Permite ulei de palmier (eliminarea treptată) | Numai uleiuri uzate/materiile prime non-alimentare (certificat RSB) |
| Focalizarea echipamentelor | Hidroreactor + unitate de izomerizare | Fracționare de{0}}înaltă precizie + unitate de sinteza aromatice |
| Standarde de certificare | EN 15940 / ASTM D975 | ASTM D7566 + CORSIA |
Trecerea la producția SAF necesită o investiție suplimentară de 10-15% pe lângă infrastructura HVO existentă, dar produsul oferă prețuri premium semnificative (SAF produs din uleiul de gătit uzat poate aduce până la trei ori prețul combustibilului pentru avioane pe bază de fosile-convenționale). Îmbunătățind precizia fracționării, ajustând aromaticele și îmbunătățind sistemele de certificare a durabilității, liniile de producție HVO pot pivota eficient către piața SAF cu valoare ridicată-.