Katalitsko reformiranje je progresivna tehnologija s stoletno zgodovino

2024 Avtor: Howard Calhoun | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-17 10:40

Koristne lastnosti olja so človeštvu znane že od nekdaj. Uporablja se za pridobivanje goriva in surovin za proizvodnjo sintetičnih vlaken in plastike. Hkrati si je človeštvo vedno prizadevalo čim bolj izkoristiti prednosti predelave fosilnih goriv. Ena od teh metod je bila katalitsko reformiranje, postopek, ki je povzročil visokokakovostne bencine in aromatske ogljikovodike.

Ta način rafiniranja nafte je bil izumljen že leta 1911, od leta 1939 pa se tehnologija uporablja v industrijskem obsegu. Od takrat se je metoda destilacije fosilnih goriv nenehno izboljševala. Danes predstavlja enega najbolj zapletenih in najučinkovitejših načinov za proizvodnjo visokooktanskega bencina.

Destilacija goriva

Katalitsko reformiranje je proces dehidrogenacije (odstranitev molekule vodika iz organskih spojin) šestčlenskih naftenov v prisotnosti niklja in nekajdruge kovine platinske skupine pri visoki temperaturi, kar vodi do tvorbe aromatskih spojin. Z drugimi besedami, to je postopek, ki omogoča pridobitev visokooktanskega produkta - reformata - iz nizkokakovostnih surovin - bencina za naravnost.

Glavni razlog, zakaj je reformiranje postalo tako razširjeno, je skrb za okolje. Pred tem so bila za proizvodnjo visokooktanskega bencina uporabljena sredstva proti detonaciji na osnovi svinca. Skoraj brez emisij zaradi reformiranja.

prejeti izdelki

S to tehnologijo je mogoče pridobiti najdragocenejše petrokemične surovine - benzen, toluen, aromatske ogljikovodike. Danes je katalitsko reformiranje proces, ki po vsem svetu proizvede do 480 milijonov ton petrokemičnih izdelkov na leto.

Glavni končni produkt proizvodnega cikla je reformat - bencin z oktanskim številom 93-102.

Hkrati nastajajo parafinski stranski produkti in 90-odstotni vodikov plin, ki je najčistejši od pridobljenega z drugimi metodami.

Drug izdelek, ki spremlja katalitsko reformiranje, je koks. Odlaga se na površino katalizatorjev, znatno zmanjša njihovo aktivnost. Poskušajo zmanjšati njegovo število.

Tehnologija katalitskega reformiranja

Ravni bencin, gorivo z nizkim oktanskim številom, deluje kot surovina za katalitski reforming. Celoten postopek poteka v 3-4 reaktorjih, ki imajo fiksno katalizatorsko plast. Reaktorji so med seboj povezani s cevmi s kompleksnim večkomornim sistemom in ogrevanjem prehodnega produkta.

Katalizatorji za katalitski reforming so nosilec - aluminijev oksid (A1203), ki je prepreden s kristali platine. V reaktorjih pri temperaturi 480-520 °C in tlaku od 1,2 do 4 MPa se surovina pretvori v visokooktanski izoparafin in aromatične spojine.

Zelo pogosto se za povečanje stabilnosti procesa v tehnologijo uvajajo dražje kovine (renij, germanij, iridij), pa tudi halogeni - klor in fluor.

Vrste katalitskega reformiranja

Do danes je bilo izumljenih veliko metod za proizvodnjo visokooktanskega bencina in aromatskih ogljikovodikov z reakcijami katalitskega reformiranja. Vsako tuje podjetje hrani svoj način proizvodnje v skrivnost. Vendar pa vsi temeljijo na treh glavnih metodah:

1. Reforming olja se izvaja sočasno v treh ali štirih reaktorjih neprekinjeno. Njegovo bistvo je v tem, da katalizator procesa najprej v celoti razvije svoj potencial, nato pa se reaktorji ustavijo, dokler pospeševalnik ne povrne svojih lastnosti.
2. Neprekinjena reakcija v 2-3 inštalacijah - reagent se občasno obnavlja v vsakem sistemu, ko se proizvaja. Hkrati se proces ne ustavi in regenerativni reaktor se nadomesti z "plavajočim", dodatnim.

Najboljšiproduktivnost je mogoče doseči s kontinuirano reakcijo z uporabo regeneracijskih enot in reaktorjev. Katalizator, ko se njegove lastnosti poslabšajo, se postavi v regeneracijsko komoro, na njegovo mesto pa pride »nedavno reduciran reagent«, poteka kroženje spojin aluminij-platina.

Glavna težava

Glavni problem, ki spremlja reformiranje, je tvorba velike količine koksa, ki zmanjšuje katalitično sposobnost aluminijevih platinastih materialov. Rešitev tega problema je izgorevanje usedlin koksa na površini reakcijskih elementov z uporabo kisikove inertne zmesi pri temperaturi 300-500 stopinj Celzija. Ta proces se v znanstveni skupnosti imenuje regeneracija.

Katalitični element je nemogoče popolnoma obnoviti. Ko se uporablja, se nepovratno stara, nato pa se pošlje v posebne tovarne, kjer iz njega pridobivajo platino in druge drage kovine.

katalitski reformatorji

Ta način predelave naravnih goriv izvajajo različne vrste inštalacij. Če jih naštejem nekaj:

• Izborno oblikovanje. Tu reformer združuje postopek katalitskega dehidrogeniranja s selektivnim hidrokrekingom.
• Platformiranje. Ima 3 reaktorje, čas delovanja katalizatorjev pa je od 6 do 12 mesecev.
• Ultraformiranje. Ena prvih instalacij s "plavajočim" reaktorjem, ki izvaja proces redukcije reagenta.
• Isoplus. Zaza pridobitev izdelka se združita procesi reformiranja in termičnega krekinga.

Najbolj razširjen reforming nafte je bil deležen v Severni Ameriki - tukaj letno predelajo do 180 milijonov ton naravnega goriva. Na drugem mestu so evropske države - predstavljajo približno 93 milijonov ton. Rusija zapira prve tri z letno proizvodnjo približno 50 milijonov ton nafte.