Katalitiese hervorming is 'n progressiewe tegnologie met 'n eeu se geskiedenis

2024 Outeur: Howard Calhoun | [email protected]. Laas verander: 2023-12-17 10:16

Nuttige eienskappe van olie is sedert die vroegste tye aan die mensdom bekend. Dit word gebruik om brandstof en grondstowwe vir die vervaardiging van sintetiese vesels en plastiek te verkry. Terselfdertyd het die mensdom nog altyd probeer om die voordele van die verwerking van fossielbrandstowwe te maksimeer. Een van hierdie metodes was katalitiese hervorming, 'n proses wat aanleiding gegee het tot hoëgeh alte petrole en aromatiese koolwaterstowwe.

Hierdie metode van olieraffinering is in 1911 uitgevind, en sedert 1939 word die tegnologie op industriële skaal gebruik. Sedertdien is die metode van distillasie van fossielbrandstowwe voortdurend verbeter. Vandag verteenwoordig dit een van die mees komplekse en doeltreffendste maniere om hoëoktaan petrol te vervaardig.

Brandstofdistillasie

Katalitiese hervorming is 'n proses van dehidrogenering (verwydering van 'n waterstofmolekule uit organiese verbindings) van sesledige naftene in die teenwoordigheid van nikkel en sommigeander platinumgroepmetale by hoë temperatuur, wat lei tot die vorming van aromatiese verbindings. Met ander woorde, dit is 'n proses wat dit moontlik maak om 'n hoë-oktaan produk te verkry - hervorm - van lae kwaliteit grondstowwe - reguit-loop petrol.

Die hoofrede waarom hervorming so wydverspreid geword het, is kommer vir die omgewing. Voor dit is loodgebaseerde antiklopmiddels gebruik om hoë-oktaan petrol te vervaardig. Byna geen vrystelling van hervorming nie.

Produkte ontvang

Deur hierdie tegnologie te gebruik, is dit moontlik om die waardevolste petrochemiese grondstowwe te onttrek – benseen, tolueen, aromatiese koolwaterstowwe. Vandag is katalitiese hervorming 'n proses wat wêreldwyd tot 480 miljoen ton petrochemikalieë per jaar produseer.

Die hoofeindproduk van die produksiesiklus is herformateer – petrol met 'n oktaanaanslag van 93-102.

Terselfdertyd word paraffien-byprodukte geskep, asook 90% waterstofgas, wat die suiwerste is as wat deur ander metodes verkry word.

Nog 'n produk wat gepaard gaan met katalitiese hervorming is coke. Dit word op die oppervlak van die katalisators neergelê, verminder hul aktiwiteit aansienlik. Hulle probeer sy getal verminder.

Katalitiese hervormingstegnologie

Reguitloop petrol, 'n brandstof met 'n lae oktaangetal, dien as 'n grondstof vir katalitiese hervorming. Die hele proses word uitgevoer in 3-4 reaktore, wat 'n vaste katalisatorbed het. Die reaktors is met mekaar verbind deur pype met 'n komplekse meerkamerstelsel en verhitting van die oorgangsproduk.

Katalisators vir katalitiese hervorming is 'n draer - alumina (A1203) afgewissel met platinumkristalle. In reaktore by 'n temperatuur van 480-520 °C en 'n druk van 1,2 tot 4 MPa, word die grondstof omgeskakel in hoë-oktaan isoparaffien en aromatiese verbindings.

Baie dikwels, om die prosesstabiliteit te verhoog, word duurder metale (renium, germanium, iridium), sowel as halogene - chloor en fluoor, in die tegnologie ingebring.

Tipes katalitiese hervorming

Tot op hede is baie metodes uitgevind om hoë-oktaan petrol en aromatiese koolwaterstowwe te produseer deur middel van katalitiese hervormingsreaksies. Elke buitelandse maatskappy hou sy eie produksiemetode geheim. Hulle is egter almal gebaseer op drie hoofmetodes:

1. Oliehervorming word gelyktydig in drie of vier reaktors deurlopend uitgevoer. Die essensie daarvan lê daarin dat die katalisator van die proses eers sy potensiaal ten volle ontwikkel, waarna die reaktors gestop word totdat die versneller sy eienskappe herstel.
2. Deurlopende reaksie in 2-3 installasies - die reagens word periodiek in elke stelsel herstel soos dit geproduseer word. Terselfdertyd stop die proses nie, en die regeneratiewe reaktor word vervang deur 'n "drywende", bykomende een.

Grootsteproduktiwiteit kan bereik word met 'n deurlopende reaksie met die gebruik van regenererende eenhede en reaktore. Die katalisator, soos die eienskappe daarvan versleg, word in 'n regenereerkamer geplaas, en 'n "onlangs verminderde reagens" kom in die plek daarvan, die sirkulasie van aluminium-platinumverbindings vind plaas.

Hoofprobleem

Die hoofprobleem wat met hervorming gepaardgaan, is die vorming van 'n groot hoeveelheid kooks, wat die katalitiese vermoë van alumina-platinummateriale verminder. Die oplossing vir hierdie probleem is om kooksneerslae op die oppervlak van die reagerende elemente uit te brand met 'n suurstof-inerte mengsel by 'n temperatuur van 300-500 grade Celsius. Hierdie proses in die wetenskaplike gemeenskap word herlewing genoem.

Dit is onmoontlik om die katalitiese element heeltemal te herstel. Soos dit gebruik word, verouder dit onherstelbaar, waarna dit na spesiale fabrieke gestuur word, waar platinum en ander duur metale daaruit gehaal word.

Katalitiese Hervormers

Hierdie metode om natuurlike brandstof te verwerk word deur verskeie soorte installasies uitgevoer. Om 'n paar van hulle te noem:

• Selectoforming. Hier kombineer die hervormer 'n katalitiese dehidrogeneringsproses met selektiewe hidrokraking.
• Platforming. Dit het 3 reaktore, en die bedryfstyd van die katalisators is van 6 tot 12 maande.
• Ultravormend. Een van die eerste installasies met 'n "drywende" reaktor, wat die proses uitvoer om die reagens te verminder.
• Isoplus. Virom die produk te verkry, word die prosesse van hervorming en termiese kraking gekombineer.

Die mees wydverspreide oliehervorming wat in Noord-Amerika ontvang is – hier verwerk jaarliks tot 180 miljoen ton natuurlike brandstof. In die tweede plek is die lande van Europa - hulle is verantwoordelik vir sowat 93 miljoen ton. Rusland sluit die top drie af met 'n jaarlikse produksie van sowat 50 miljoen ton olie.