Katalytisk reformering er en progressiv teknologi med et århundre med historie

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sist endret: 2023-12-17 10:37

Nyttige egenskaper til olje har vært kjent for menneskeheten i uminnelige tider. Det brukes til å skaffe drivstoff og råvarer for produksjon av syntetiske fibre og plast. Samtidig har menneskeheten alltid forsøkt å maksimere fordelene ved prosessering av fossilt brensel. En av disse metodene var katalytisk reformering, en prosess som ga opphav til høykvalitets bensiner og aromatiske hydrokarboner.

Denne metoden for oljeraffinering ble oppfunnet tilbake i 1911, og siden 1939 har teknologien blitt brukt i industriell skala. Siden den gang har metoden for destillasjon av fossilt brensel blitt stadig forbedret. I dag representerer det en av de mest komplekse og effektive måtene å produsere høyoktanbensin på.

Fuel destillation

Katalytisk reformering er en prosess med dehydrogenering (fjerning av et hydrogenmolekyl fra organiske forbindelser) av seksleddede naftener i nærvær av nikkel og noenandre platinagruppemetaller ved høy temperatur, noe som fører til dannelse av aromatiske forbindelser. Dette er med andre ord en prosess som gjør det mulig å få et høyoktanprodukt - reformatere - fra råvarer av lav kvalitet - rettkjørt bensin.

Hovedårsaken til at reformer har blitt så utbredt, er hensynet til miljøet. Før dette ble blybaserte antibankemidler brukt for å produsere høyoktanbensin. Nesten ingen utslipp fra reformering.

Produkter mottatt

Ved bruk av denne teknologien er det mulig å utvinne de mest verdifulle petrokjemiske råvarene - benzen, toluen, aromatiske hydrokarboner. I dag er katalytisk reformering en prosess som produserer opptil 480 millioner tonn petrokjemikalier per år over hele verden.

Det viktigste sluttproduktet i produksjonssyklusen er omformatering – bensin med en oktantall på 93-102.

Samtidig skapes parafiniske biprodukter, samt 90 % hydrogengass, som er den reneste enn oppnådd med andre metoder.

Et annet produkt som følger med katalytisk reformering er koks. Det avsettes på overflaten av katalysatorene, reduserer deres aktivitet betydelig. De prøver å redusere antallet.

Katalytisk reformeringsteknologi

Rentgående bensin, et drivstoff med lavt oktantall, fungerer som råstoff for katalytisk reformering. Hele prosessen utføres i 3-4 reaktorer, som har et fast katalysatorsjikt. Reaktorene er sammenkoblet med rør med et komplekst flerkammersystem og oppvarming av overgangsproduktet.

Katalysatorer for katalytisk reformering er en bærer - alumina (A1203) ispedd platinakrystaller. I reaktorer ved en temperatur på 480-520 °C og et trykk på 1,2 til 4 MPa omdannes råstoffet til høyoktan isopafin og aromatiske forbindelser.

Svært ofte, for å øke prosessstabiliteten, introduseres dyrere metaller (rhenium, germanium, iridium), samt halogener - klor og fluor, i teknologien.

Typer katalytisk reformering

Til dags dato har mange metoder blitt oppfunnet for å produsere høyoktan bensin og aromatiske hydrokarboner gjennom katalytiske reformeringsreaksjoner. Hvert utenlandsk selskap holder sin egen produksjonsmetode hemmelig. Imidlertid er de alle basert på tre hovedmetoder:

1. Oljereformering utføres samtidig i tre eller fire reaktorer kontinuerlig. Dens essens ligger i det faktum at katalysatoren i prosessen først utvikler sitt potensial fullt ut, hvoretter reaktorene stoppes inntil akseleratoren gjenoppretter egenskapene.
2. Kontinuerlig reaksjon i 2-3 installasjoner - reagensen gjenopprettes periodisk i hvert system etter hvert som det produseres. Samtidig stopper ikke prosessen, og den regenerative reaktoren erstattes av en "flytende", ytterligere en.

Størstproduktivitet kan oppnås med en kontinuerlig reaksjon med bruk av regenererende enheter og reaktorer. Katalysatoren, ettersom egenskapene forringes, plasseres i et regenereringskammer, og en "nylig redusert reagens" kommer i stedet, sirkulasjonen av aluminium-platinaforbindelser finner sted.

Hovedproblem

Hovedproblemet som følger med reformering er dannelsen av en stor mengde koks, som reduserer den katalytiske evnen til aluminiumoksyd-platinamaterialer. Løsningen på dette problemet er å brenne ut koksavleiringer på overflaten av de reagerende elementene ved å bruke en oksygeninert blanding ved en temperatur på 300-500 grader Celsius. Denne prosessen i det vitenskapelige samfunnet kalles regenerering.

Det er umulig å fullstendig gjenopprette det katalytiske elementet. Ettersom den brukes, eldes den uopprettelig, og deretter sendes den til spesielle fabrikker, hvor platina og andre dyre metaller utvinnes fra den.

Catalytic Reformers

Denne metoden for behandling av naturlig brensel utføres av ulike typer installasjoner. For å nevne noen av dem:

• Selectoforming. Her kombinerer reformatoren en katalytisk dehydrogeneringsprosess med selektiv hydrokrakking.
• Plattforming. Den har 3 reaktorer, og driftstiden til katalysatorene er fra 6 til 12 måneder.
• Ultraforming. En av de første installasjonene med en "flytende" reaktor, som utfører prosessen med å redusere reagenset.
• Isoplus. Tilfor å oppnå produktet kombineres prosessene med reformering og termisk cracking.

Den mest utbredte oljereformen har mottatt i Nord-Amerika - her behandles årlig opptil 180 millioner tonn naturlig brensel. På andreplass kommer landene i Europa - de står for rundt 93 millioner tonn. Russland avslutter topp tre med en årlig produksjon på rundt 50 millioner tonn olje.