רפורמות קטליטיות היא טכנולוגיה מתקדמת עם מאה של היסטוריה

תוכן עניינים:

רפורמות קטליטיות היא טכנולוגיה מתקדמת עם מאה של היסטוריה
רפורמות קטליטיות היא טכנולוגיה מתקדמת עם מאה של היסטוריה

וִידֵאוֹ: רפורמות קטליטיות היא טכנולוגיה מתקדמת עם מאה של היסטוריה

וִידֵאוֹ: רפורמות קטליטיות היא טכנולוגיה מתקדמת עם מאה של היסטוריה
וִידֵאוֹ: How & Where to Get a Personal Loan (FULL GUIDE) 2024, נוֹבֶמבֶּר
Anonim

תכונות שימושיות של שמן היו ידועות לאנושות מאז ומעולם. הוא משמש להשגת דלק וחומרי גלם לייצור סיבים סינתטיים ופלסטיק. יחד עם זאת, האנושות תמיד ביקשה למקסם את התועלת מעיבוד דלקים מאובנים. אחת השיטות הללו הייתה רפורמה קטליטית, תהליך שהוליד דלקים איכותיים ופחמימנים ארומטיים.

לתקן את זה
לתקן את זה

שיטה זו של זיקוק נפט הומצאה עוד בשנת 1911, ומאז 1939 נעשה שימוש בטכנולוגיה בקנה מידה תעשייתי. מאז, שיטת הזיקוק של דלקים מאובנים שופרה ללא הרף. כיום היא מייצגת את אחת הדרכים המורכבות והיעילות ביותר לייצר בנזין בעל אוקטן גבוה.

זיקוק דלק

רפורמה קטליטית היא תהליך של דה-הידרוגנציה (הסרה של מולקולת מימן מתרכובות אורגניות) של נפתנים בעלי שישה איברים בנוכחות ניקל וכמהמתכות אחרות מקבוצת פלטינה בטמפרטורה גבוהה, מה שמוביל להיווצרות תרכובות ארומטיות. במילים אחרות, מדובר בתהליך שמאפשר להשיג מוצר בעל אוקטן גבוה - רפורמה - מחומרי גלם לא איכותיים - בנזין ישר.

רפורמות נפט
רפורמות נפט

הסיבה העיקרית לכך שהרפורמה הפכה לנפוצה כל כך היא הדאגה לאיכות הסביבה. לפני כן, נעשה שימוש בחומרים נגד דפיקות על בסיס עופרת לייצור בנזין בעל אוקטן גבוה. כמעט ללא פליטות כתוצאה מהרפורמה.

מוצרים שהתקבלו

באמצעות טכנולוגיה זו, ניתן להפיק את חומרי הגלם הפטרוכימיים היקרים ביותר - בנזן, טולואן, פחמימנים ארומטיים. כיום, רפורמה קטליטית היא תהליך שמייצר עד 480 מיליון טון של פטרוכימיקלים בשנה ברחבי העולם.

התוצר הסופי העיקרי של מחזור הייצור הוא פורמט מחדש - בנזין עם דירוג אוקטן של 93-102.

רפורמה קטליטית
רפורמה קטליטית

במקביל נוצרים תוצרי לוואי פרפיניים, כמו גם גז מימן של 90%, שהוא הטהור ביותר ממה שמתקבל בשיטות אחרות.

מוצר נוסף המלווה ברפורמציה קטליטית הוא קולה. זה מופקד על פני השטח של הזרזים, מפחית באופן משמעותי את פעילותם. הם מנסים לצמצם את מספרו.

טכנולוגיית רפורמה קטליטית

בנזין ישר, דלק עם מספר אוקטן נמוך, משמש כחומר הזנה לרפורמציה קטליטית.כל התהליך מתבצע ב-3-4 כורים, בעלי מצע זרז קבוע. הכורים מחוברים ביניהם על ידי צינורות עם מערכת מורכבת רב-תאי וחימום של תוצר המעבר.

זרזים לרפורמציה קטליטית הם נשא - אלומינה (A1203) משובצים בגבישי פלטינה. בכורים בטמפרטורה של 480-520 מעלות צלזיוס ולחץ של 1.2 עד 4 MPa, חומר הגלם הופך לאיזופרפין בעל אוקטן גבוה ותרכובות ארומטיות.

זרזים לרפורמה קטליטית
זרזים לרפורמה קטליטית

לעתים קרובות מאוד, כדי להגביר את יציבות התהליך, מוכנסות לטכנולוגיה מתכות יקרות יותר (רניום, גרמניום, אירידיום), כמו גם הלוגנים - כלור ופלואור.

סוגי רפורמה קטליטית

עד היום הומצאו שיטות רבות להפקת בנזין בעל אוקטן גבוה ופחמימנים ארומטיים באמצעות תגובות רפורמה קטליטיות. כל חברה זרה שומרת בסוד את שיטת הייצור שלה. עם זאת, כולן מבוססות על שלוש שיטות עיקריות:

  1. רפורמת נפט מתבצעת בו-זמנית בשלושה או ארבעה כורים ברציפות. המהות שלו טמונה בעובדה שהזרז של התהליך מפתח תחילה את הפוטנציאל שלו במלואו, ולאחר מכן עוצרים את הכורים עד שהמאיץ מחזיר את תכונותיו.
  2. תגובה רציפה ב-2-3 התקנות - הריאגנט משוחזר מעת לעת בכל מערכת תוך כדי ייצורו. יחד עם זאת, התהליך אינו מפסיק, והכור הרנרטיבי מוחלף ב"צף", נוסף.

הכי גדולפרודוקטיביות יכולה להיות מושגת עם תגובה מתמשכת עם שימוש ביחידות התחדשות וכורים. הזרז, כאשר תכונותיו מתדרדרות, מונח בתא מתחדש, ובמקומו מגיע "ריאגנט שהופחת לאחרונה", מתרחשת מחזור של תרכובות אלומיניום-פלטינה.

בעיה עיקרית

הבעיה העיקרית המלווה ברפורמציה היא היווצרות של כמות גדולה של קוק, מה שמפחית את היכולת הקטליטית של חומרי אלומינה-פלטינה. הפתרון לבעיה זו הוא שריפת משקעי קוק על פני היסודות המגיבים באמצעות תערובת אינרטית חמצן בטמפרטורה של 300-500 מעלות צלזיוס. תהליך זה בקהילה המדעית נקרא התחדשות.

מְתַקֵן
מְתַקֵן

אי אפשר לשחזר לחלוטין את האלמנט הקטליטי. בזמן השימוש בו, הוא מתיישן באופן בלתי הפיך, ולאחר מכן הוא נשלח למפעלים מיוחדים, שם מפיקים ממנו פלטינה ומתכות יקרות אחרות.

רפורמים קטליטיים

שיטה זו לעיבוד דלקים טבעיים מתבצעת על ידי סוגים שונים של מתקנים. למנות כמה מהם:

  • Selectoforming. כאן, הרפורמר משלב תהליך דה-הידרוגנציה קטליטי עם הידרופיצוח סלקטיבי.
  • פלטפורמה. יש לו 3 כורים, וזמן ההפעלה של הזרזים הוא בין 6 ל-12 חודשים.
  • Ultraforming. אחד המתקנים הראשונים עם כור "צף", שמבצע את תהליך הפחתת הריאגנט.
  • איזופלוס. לכדי להשיג את המוצר, משולבים תהליכי הרפורמה והפיצוח התרמי.

רפורמת הנפט הנפוצה ביותר שקיבלה בצפון אמריקה - כאן מעבדים מדי שנה עד 180 מיליון טונות של דלק טבעי. במקום השני נמצאות מדינות אירופה - הן מהוות כ-93 מיליון טון. רוסיה סוגרת את שלושת הראשונים עם ייצור שנתי של כ-50 מיליון טון נפט.

מוּמלָץ: