Cải cách xúc tác là một công nghệ tiên tiến với lịch sử hàng thế kỷ

Mục lục:

Cải cách xúc tác là một công nghệ tiên tiến với lịch sử hàng thế kỷ
Cải cách xúc tác là một công nghệ tiên tiến với lịch sử hàng thế kỷ

Video: Cải cách xúc tác là một công nghệ tiên tiến với lịch sử hàng thế kỷ

Video: Cải cách xúc tác là một công nghệ tiên tiến với lịch sử hàng thế kỷ
Video: 15 Khoảnh Khắc Nguy Hiểm Đến ‘Thót Tim’ - Camera Ghi Lại Cảnh Tượng Khó Tin 2024, Có thể
Anonim

Đặc tính hữu ích của dầu đã được nhân loại biết đến từ thời xa xưa. Nó được sử dụng để lấy nhiên liệu và nguyên liệu thô để sản xuất sợi tổng hợp và chất dẻo. Đồng thời, nhân loại luôn tìm cách tối đa hóa lợi ích từ quá trình chế biến nhiên liệu hóa thạch. Một trong những phương pháp này là cải cách xúc tác, một quá trình tạo ra các khí gasoline và hydrocacbon thơm chất lượng cao.

cải cách nó
cải cách nó

Phương pháp lọc dầu này được phát minh từ năm 1911, và từ năm 1939, công nghệ này đã được sử dụng trên quy mô công nghiệp. Kể từ đó, phương pháp chưng cất nhiên liệu hóa thạch không ngừng được cải tiến. Ngày nay, nó đại diện cho một trong những cách phức tạp và hiệu quả nhất để sản xuất xăng có trị số octan cao.

Chưng cất nhiên liệu

Cải cách xúc tác là một quá trình khử hydro (loại bỏ một phân tử hydro khỏi các hợp chất hữu cơ) của naphthenes sáu cạnh với sự có mặt của niken và một sốcác kim loại nhóm bạch kim khác ở nhiệt độ cao, dẫn đến sự hình thành các hợp chất thơm. Nói cách khác, đây là một quy trình giúp có thể thu được sản phẩm có trị số octan cao - định dạng lại - từ nguyên liệu thô chất lượng thấp - xăng chạy thẳng.

cải cách dầu
cải cách dầu

Lý do chính khiến cải cách trở nên phổ biến là vì quan tâm đến môi trường. Trước đó, các chất chống ăn mòn gốc chì đã được sử dụng để sản xuất xăng có chỉ số octan cao. Hầu như không có khí thải từ quá trình cải cách.

Sản phẩm đã nhận

Sử dụng công nghệ này, có thể chiết xuất các nguyên liệu hóa dầu có giá trị nhất - benzen, toluen, hydrocacbon thơm. Ngày nay, cải cách xúc tác là một quá trình tạo ra tới 480 triệu tấn hóa dầu mỗi năm trên toàn thế giới.

Sản phẩm cuối cùng của chu trình sản xuất là định dạng lại - xăng có chỉ số octan từ 93-102.

cải cách xúc tác
cải cách xúc tác

Đồng thời, các sản phẩm phụ của parafinic được tạo ra, cũng như 90% khí hydro, tinh khiết nhất so với các phương pháp thu được bằng các phương pháp khác.

Một sản phẩm khác đi kèm với quá trình cải tạo xúc tác là than cốc. Nó được lắng đọng trên bề mặt của các chất xúc tác, làm giảm đáng kể hoạt tính của chúng. Họ đang cố gắng giảm số lượng của nó.

Công nghệ cải tổ xúc tác

Xăng chạy thẳng, một loại nhiên liệu có chỉ số octan thấp, đóng vai trò là nguyên liệu để cải tạo xúc tác. Toàn bộ quá trình được thực hiện trong 3-4 lò phản ứng, có lớp xúc tác cố định. Các lò phản ứng được kết nối với nhau bằng các đường ống với hệ thống nhiều ngăn phức tạp và làm nóng sản phẩm chuyển tiếp.

Chất xúc tác cho quá trình cải tạo xúc tác là một chất mang - alumina (A1203) xen kẽ với các tinh thể bạch kim. Trong lò phản ứng ở nhiệt độ 480-520 ° C và áp suất 1,2 đến 4 MPa, nguyên liệu thô được chuyển thành isoparafin có chỉ số octan cao và các hợp chất thơm.

xúc tác reforming xúc tác
xúc tác reforming xúc tác

Rất thường xuyên, để tăng độ ổn định của quá trình, các kim loại đắt tiền hơn (rheni, germani, iridi), cũng như halogen - clo và flo, được đưa vào công nghệ.

Các loại cải cách xúc tác

Cho đến nay, nhiều phương pháp đã được phát minh để sản xuất xăng có trị số octan cao và hydrocacbon thơm thông qua phản ứng cải cách xúc tác. Mỗi công ty nước ngoài đều giữ bí mật về phương pháp sản xuất của riêng mình. Tuy nhiên, tất cả đều dựa trên ba phương pháp chính:

  1. Cải cách dầu được thực hiện đồng thời trong ba hoặc bốn lò phản ứng liên tục. Bản chất của nó nằm ở chỗ, chất xúc tác của quá trình đầu tiên phát huy hết tiềm năng của nó, sau đó các lò phản ứng được dừng lại cho đến khi máy gia tốc khôi phục lại các đặc tính của nó.
  2. Phản ứng liên tục trong 2-3 lần lắp đặt - thuốc thử được phục hồi định kỳ trong mỗi hệ thống khi nó được sản xuất. Đồng thời, quá trình này không dừng lại và lò phản ứng tái sinh được thay thế bằng lò phản ứng "nổi", bổ sung.

Tuyệt vời nhấtnăng suất có thể đạt được với phản ứng liên tục với việc sử dụng các thiết bị tái sinh và lò phản ứng. Chất xúc tác, khi các đặc tính của nó xấu đi, được đặt trong một buồng tái sinh và “thuốc thử đã khử gần đây” được đưa vào vị trí của nó, quá trình tuần hoàn của các hợp chất nhôm-bạch kim diễn ra.

Vấn đề chính

Vấn đề chính đi kèm với quá trình cải tổ là sự hình thành một lượng lớn than cốc, làm giảm khả năng xúc tác của vật liệu alumin-bạch kim. Giải pháp cho vấn đề này là đốt sạch cặn than cốc trên bề mặt của các nguyên tố phản ứng bằng cách sử dụng hỗn hợp trơ với oxy ở nhiệt độ 300-500 độ C. Quá trình này trong cộng đồng khoa học được gọi là quá trình tái tạo.

nhà cải cách
nhà cải cách

Không thể khôi phục hoàn toàn nguyên tố xúc tác. Khi được sử dụng, nó sẽ già đi không thể phục hồi, sau đó nó được gửi đến các nhà máy đặc biệt, nơi bạch kim và các kim loại đắt tiền khác được chiết xuất từ nó.

Catalytic Reformers

Phương pháp xử lý nhiên liệu tự nhiên này được thực hiện bằng nhiều kiểu lắp đặt khác nhau. Để kể tên một vài trong số họ:

  • Lựa chọn. Ở đây, máy cải cách kết hợp quá trình dehydro hóa xúc tác với hydrocracking chọn lọc.
  • Nền tảng. Nó có 3 lò phản ứng và thời gian hoạt động của các chất xúc tác là từ 6 đến 12 tháng.
  • Siêu định hình. Một trong những cơ sở lắp đặt đầu tiên có lò phản ứng "nổi", thực hiện quá trình khử thuốc thử.
  • Isoplus. Vìđể có được sản phẩm, quá trình cải tổ và bẻ khóa nhiệt được kết hợp.

Việc cải cách dầu phổ biến nhất đã nhận được ở Bắc Mỹ - hàng năm ở đây xử lý tới 180 triệu tấn nhiên liệu tự nhiên. Đứng thứ hai là các nước châu Âu - chiếm khoảng 93 triệu tấn. Nga đứng đầu trong top ba với sản lượng hàng năm khoảng 50 triệu tấn dầu.

Đề xuất: