رفرمینگ کاتالیستی یک فناوری پیشرفته با یک قرن سابقه است

2024 نویسنده: Howard Calhoun | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-17 10:25

خواص مفید روغن از زمان های بسیار قدیم برای بشر شناخته شده است. برای به دست آوردن سوخت و مواد اولیه برای تولید الیاف مصنوعی و پلاستیک استفاده می شود. در عین حال، بشریت همواره به دنبال به حداکثر رساندن منافع حاصل از فرآوری سوخت های فسیلی بوده است. یکی از این روش‌ها اصلاح کاتالیزوری بود، فرآیندی که منجر به تولید بنزین‌های باکیفیت و هیدروکربن‌های معطر شد.

این روش پالایش نفت در سال 1911 اختراع شد و از سال 1939 این فناوری در مقیاس صنعتی مورد استفاده قرار گرفت. از آن زمان، روش تقطیر سوخت های فسیلی به طور مداوم بهبود یافته است. امروزه یکی از پیچیده‌ترین و کارآمدترین راه‌ها برای تولید بنزین با اکتان بالا است.

تقطیر سوخت

رفرمینگ کاتالیزوری فرآیندی است برای هیدروژن زدایی (حذف یک مولکول هیدروژن از ترکیبات آلی) نفتن های شش عضوی در حضور نیکل و مقداری.سایر فلزات گروه پلاتین در دمای بالا که منجر به تشکیل ترکیبات معطر می شود. به عبارت دیگر، این فرآیندی است که به دست آوردن یک محصول با اکتان بالا - ریفرمیت - از مواد خام با کیفیت پایین - بنزین مستقیم امکان پذیر می شود.

دلیل اصلی فراگیر شدن اصلاحات، توجه به محیط زیست است. قبل از این، از عوامل ضد ضربه مبتنی بر سرب برای تولید بنزین با اکتان بالا استفاده می شد. تقریباً هیچ انتشاری از اصلاحات وجود ندارد.

محصولات دریافت شده

با استفاده از این فناوری می توان با ارزش ترین مواد خام پتروشیمی - بنزن، تولوئن، هیدروکربن های معطر را استخراج کرد. امروزه، اصلاح کاتالیزوری فرآیندی است که سالانه 480 میلیون تن پتروشیمی در سراسر جهان تولید می‌کند.

محصول نهایی اصلی چرخه تولید، قالب بندی مجدد است - بنزین با درجه اکتان 93-102.

همزمان فرآورده های جانبی پارافینی و همچنین گاز هیدروژن 90 درصد ایجاد می شود که خالص ترین نسبت به روش های دیگر است.

یکی دیگر از محصولات همراه با اصلاح کاتالیزوری کک است. بر روی سطح کاتالیزورها رسوب می کند و فعالیت آنها را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد. آنها سعی می کنند تعداد آن را کاهش دهند.

فناوری اصلاح کاتالیستی

بنزین مستقیم، سوختی با عدد اکتان پایین، به عنوان ماده اولیه برای اصلاح کاتالیزوری عمل می کند.کل فرآیند در 3-4 راکتور که دارای یک بستر کاتالیزوری ثابت هستند انجام می شود. راکتورها توسط لوله هایی با سیستم پیچیده چند محفظه ای و گرمایش محصول انتقالی به هم متصل می شوند.

کاتالیزورهای اصلاح کاتالیستی یک حامل - آلومینا (A1203) هستند که با کریستال های پلاتین در هم آمیخته شده است. در راکتورهایی در دمای 480-520 درجه سانتی گراد و فشار 1.2 تا 4 مگاپاسکال، مواد خام به ایزوپارافین با اکتان بالا و ترکیبات معطر تبدیل می شود.

اغلب برای افزایش پایداری فرآیند، فلزات گران‌تر (رنیم، ژرمانیوم، ایریدیوم) و همچنین هالوژن‌ها - کلر و فلوئور وارد فناوری می‌شوند.

انواع رفرمینگ کاتالیزوری

تا به امروز، روش‌های زیادی برای تولید بنزین با اکتان بالا و هیدروکربن‌های معطر از طریق واکنش‌های اصلاح کاتالیزوری ابداع شده است. هر شرکت خارجی روش تولید خود را مخفی نگه می دارد. با این حال، همه آنها بر اساس سه روش اصلی هستند:

1. رفرم نفت به طور همزمان در سه یا چهار راکتور به طور مداوم انجام می شود. ماهیت آن در این واقعیت نهفته است که کاتالیزور فرآیند ابتدا پتانسیل خود را به طور کامل توسعه می دهد، پس از آن راکتورها متوقف می شوند تا زمانی که شتاب دهنده خواص خود را بازیابی کند.
2. واکنش مداوم در 2-3 نصب - معرف به صورت دوره ای در هر سیستمی که تولید می شود بازیابی می شود. در همان زمان، فرآیند متوقف نمی شود و راکتور احیاکننده با یک راکتور "شناور" اضافی جایگزین می شود.

بزرگترینبهره وری را می توان با واکنش مداوم با استفاده از واحدهای احیا کننده و راکتورها به دست آورد. کاتالیزور، همانطور که خواص آن بدتر می شود، در یک محفظه احیا قرار می گیرد، و یک "معرف اخیرا کاهش یافته" به جای آن می آید، گردش ترکیبات آلومینیوم-پلاتین انجام می شود.

مشکل اصلی

مشکل اصلی که با اصلاح همراه است، تشکیل مقدار زیادی کک است که توانایی کاتالیزوری مواد آلومینا-پلاتین را کاهش می دهد. راه حل این مشکل سوزاندن رسوبات کک روی سطح عناصر واکنش دهنده با استفاده از یک مخلوط بی اثر اکسیژن در دمای 300-500 درجه سانتیگراد است. این فرآیند در جامعه علمی بازسازی نامیده می شود.

بازیابی کامل عنصر کاتالیزوری غیرممکن است. همانطور که از آن استفاده می شود، به طور جبران ناپذیری کهنه می شود، پس از آن به کارخانه های خاصی فرستاده می شود، جایی که پلاتین و سایر فلزات گران قیمت از آن استخراج می شود.

Reformers کاتالیزوری

این روش پردازش سوخت های طبیعی توسط انواع مختلفی از تاسیسات انجام می شود. برای نام بردن از تعدادی از آنها:

• Selectoforming. در اینجا، ریفرمر فرآیند هیدروژن زدایی کاتالیزوری را با هیدروکراکینگ انتخابی ترکیب می کند.
• پلتفرم. این 3 راکتور دارد و زمان کار کاتالیزورها از 6 تا 12 ماه است.
• Ultraforming. یکی از اولین تاسیسات با راکتور "شناور" که فرآیند کاهش معرف را انجام می دهد.
• ایزوپلاس. برایبرای به دست آوردن محصول، فرآیندهای اصلاح و ترک حرارتی با هم ترکیب می شوند.

گسترده ترین اصلاح نفت در آمریکای شمالی دریافت شده است - در اینجا سالانه 180 میلیون تن سوخت طبیعی پردازش می شود. در رتبه دوم کشورهای اروپایی قرار دارند - آنها حدود 93 میلیون تن را تشکیل می دهند. روسیه با تولید سالانه حدود 50 میلیون تن نفت، سه کشور اول را بسته است.