Integration of MFI Zeolite Membranes in the Light Gasoline Isomerisation Process
Intégration de membranes zéolithes MFI dans le procédé d'isomérisation des essences légères
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Institut français du pétrole, IFP-Lyon, Direction Catalyse et Séparation, Rond-point de l'échangeur de Solaize, BP 3, 69390 Solaize - France
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Institut français du pétrole, IFP-Lyon, Direction Procédés, Rond-point de l'échangeur de Solaize, BP 3, 69390 Solaize - France
Corresponding authors: arnaud.baudot@ifp.fr laurent.bournay@ifp.fr
Tests aiming at separating normal pentane from a light gasoline isomerate through a MFI zeolite composite membrane were carried out. The performances of this membrane sample were studied as a function of total hydrocarbon pressure upstream of the membrane as well as the temperature. Maximal permeate flux, close to 2 kg/m2.h, was observed at 250°C - 2 bar total hydrocarbon pressure. The normal pentane weight fraction was more than threefold higher in the permeate than in the feed. In a second step, a fully heat-integrated light gasoline isomerisation process loop integrating a MFI zeolite membrane-based separation was simulated and optimised. Integration of MFI zeolite membranes in this process proved to be valuable only if their cost is lower than 1000 EURO/m2.
Résumé
Des tests visant à augmenter l'indice d'octane d'un isomérat d'essence légère en extrayant du normal pentane au travers d'une membrane zéolithe de type MFI ont été réalisés. Les performances de séparation de la membrane ont été étudiées en fonction de la température et de la pression totale d'hydrocarbures en amont de la membrane. La densité de flux maximale de perméat, proche de 2 kg/m2.h, a été observée à 250°C - 2 bar de pression totale. Dans tous les cas, la concentration en normal pentane dans le perméat était trois fois supérieure à celle dans la charge. Une évaluation technicoéconomique complète de l'intégration de modules membranaires à base de zéolithe de type MFI sur une boucle d'isomérisation d'essences légères a été réalisée. Il a été montré que l'adjonction de membranes zéolithes de type MFI dans ce procédé n'est rentable que si le coût de revient des membranes installées est inférieur à 1000 EURO/m2.
© IFP, 2009