Reformarea catalitică este o tehnologie progresivă cu un secol de istorie

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-17 10:39

Proprietățile utile ale uleiului sunt cunoscute omenirii din timpuri imemoriale. Este folosit pentru a obține combustibil și materii prime pentru producția de fibre sintetice și materiale plastice. În același timp, omenirea a căutat întotdeauna să maximizeze beneficiile prelucrării combustibililor fosili. Una dintre aceste metode a fost reformarea catalitică, un proces care a dat naștere la benzine și hidrocarburi aromatice de în altă calitate.

Această metodă de rafinare a petrolului a fost inventată încă din 1911, iar din 1939 tehnologia a fost folosită la scară industrială. De atunci, metoda de distilare a combustibililor fosili a fost îmbunătățită constant. Astăzi reprezintă una dintre cele mai complexe și mai eficiente moduri de a produce benzină cu octan ridicat.

Distilarea combustibilului

Reformarea catalitică este un proces de dehidrogenare (înlăturarea unei molecule de hidrogen din compușii organici) a naftenelor cu șase membri în prezența nichelului și a unor alte metale din grupa platinei la temperatură ridicată, ceea ce duce la formarea de compuși aromatici. Cu alte cuvinte, acesta este un proces care face posibilă obținerea unui produs cu o valoare octanică mare - reformat - din materii prime de calitate scăzută - benzină directă.

Motivul principal pentru care reforma a devenit atât de răspândită este preocuparea pentru mediu. Înainte de aceasta, agenții antidetonant pe bază de plumb au fost utilizați pentru a produce benzină cu octan ridicat. Aproape fără emisii din reforma.

produse primite

Folosind această tehnologie, este posibilă extragerea celor mai valoroase materii prime petrochimice - benzen, toluen, hidrocarburi aromatice. Astăzi, reformarea catalitică este un proces care produce până la 480 de milioane de tone de produse petrochimice pe an în întreaga lume.

Produsul final principal al ciclului de producție este reformatarea - benzina cu o valoare octanică de 93-102.

În același timp, se creează subproduse parafinice, precum și 90% hidrogen gazos, care este cel mai pur decât cel obținut prin alte metode.

Un alt produs care însoțește reformarea catalitică este cocs. Se depune pe suprafața catalizatorilor, reduce semnificativ activitatea acestora. Încearcă să-i reducă numărul.

Tehnologie de reformare catalitică

Benzina de funcționare directă, un combustibil cu un număr octanic scăzut, acționează ca materie primă pentru reformarea catalitică. Întregul proces se desfășoară în 3-4 reactoare, care au un pat de catalizator fix. Reactoarele sunt interconectate prin conducte cu un sistem complex cu mai multe camere și încălzirea produsului de tranziție.

Catalizatorii pentru reformarea catalitică sunt un purtător - alumină (A1203) intercalate cu cristale de platină. În reactoare la o temperatură de 480-520 °C și o presiune de 1,2 până la 4 MPa, materia primă este transformată în izoparafină cu octan ridicat și compuși aromatici.

Foarte des, pentru a crește stabilitatea procesului, în tehnologie sunt introduse metale mai scumpe (reniu, germaniu, iridiu), precum și halogeni - clor și fluor.

Tipuri de reformare catalitică

Până în prezent, au fost inventate multe metode pentru a produce benzină cu octan mare și hidrocarburi aromatice prin reacții de reformare catalitică. Fiecare companie străină își păstrează secretul metodei de producție. Cu toate acestea, toate se bazează pe trei metode principale:

1. Reformarea uleiului efectuată simultan în trei sau patru reactoare continuu. Esența sa constă în faptul că catalizatorul procesului își dezvoltă mai întâi pe deplin potențialul, după care reactoarele sunt oprite până când acceleratorul își restabilește proprietățile.
2. Reacție continuă în 2-3 instalații - reactivul este restabilit periodic în fiecare sistem pe măsură ce este produs. În același timp, procesul nu se oprește, iar reactorul de regenerare este înlocuit cu unul „plutitor”, suplimentar.

Cel mai bunproductivitatea poate fi realizată cu o reacție continuă cu utilizarea unităților de regenerare și a reactoarelor. Catalizatorul, pe măsură ce proprietățile sale se deteriorează, este plasat într-o cameră de regenerare, iar în locul lui vine un „reactiv recent redus”, are loc circulația compușilor aluminiu-platină.

Problemă principală

Principala problemă care însoțește reformarea este formarea unei cantități mari de cocs, care reduce capacitatea catalitică a materialelor de alumină-platină. Soluția la această problemă este arderea depozitelor de cocs de pe suprafața elementelor de reacție folosind un amestec inert de oxigen la o temperatură de 300-500 de grade Celsius. Acest proces în comunitatea științifică se numește regenerare.

Este imposibil să restabiliți complet elementul catalitic. Pe măsură ce este folosit, îmbătrânește iremediabil, după care este trimis la fabrici speciale, de unde se extrage platină și alte metale scumpe.

Reformatori catalitici

Această metodă de prelucrare a combustibililor naturali se realizează prin diverse tipuri de instalații. Pentru a numi câteva dintre ele:

• Selectoformare. Aici, reformatorul combină un proces de dehidrogenare catalitică cu hidrocracare selectivă.
• Platforming. Are 3 reactoare, iar timpul de funcționare al catalizatorilor este de la 6 la 12 luni.
• Ultraformare. Una dintre primele instalații cu reactor „plutitor”, care realizează procesul de reducere a reactivului.
• Isoplus. Pentrupentru obținerea produsului se combină procesele de reformare și cracare termică.

Cea mai răspândită reformare a petrolului a primit-o în America de Nord - aici procesează anual până la 180 de milioane de tone de combustibil natural. Pe locul doi se află țările Europei - ele reprezintă aproximativ 93 de milioane de tone. Rusia închide primele trei cu o producție anuală de aproximativ 50 de milioane de tone de petrol.