Pembaharuan pemangkin ialah teknologi progresif dengan satu abad sejarah

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-17 10:36

Sifat minyak yang bermanfaat telah diketahui oleh manusia sejak dahulu lagi. Ia digunakan untuk mendapatkan bahan api dan bahan mentah untuk pengeluaran gentian sintetik dan plastik. Pada masa yang sama, manusia sentiasa berusaha untuk memaksimumkan faedah daripada pemprosesan bahan api fosil. Salah satu kaedah ini ialah reformasi pemangkin, satu proses yang menghasilkan petrol berkualiti tinggi dan hidrokarbon aromatik.

Kaedah penapisan minyak ini telah dicipta pada tahun 1911, dan sejak tahun 1939 teknologi ini telah digunakan pada skala industri. Sejak itu, kaedah penyulingan bahan api fosil sentiasa diperbaiki. Hari ini ia mewakili salah satu cara yang paling kompleks dan cekap untuk menghasilkan petrol oktana tinggi.

Penyulingan bahan api

Pembaharuan pemangkin ialah proses penyahhidrogenan (penyingkiran molekul hidrogen daripada sebatian organik) naphthenes enam anggota dengan kehadiran nikel dan beberapalogam kumpulan platinum lain pada suhu tinggi, yang membawa kepada pembentukan sebatian aromatik. Dalam erti kata lain, ini ialah proses yang memungkinkan untuk mendapatkan produk oktana tinggi - format semula - daripada bahan mentah berkualiti rendah - petrol kendalian lurus.

Sebab utama mengapa pembaharuan telah menjadi begitu meluas ialah kebimbangan terhadap alam sekitar. Sebelum ini, agen antiknock berasaskan plumbum digunakan untuk menghasilkan petrol oktana tinggi. Hampir tiada pelepasan daripada pembaharuan.

Produk Diterima

Menggunakan teknologi ini, adalah mungkin untuk mengekstrak bahan mentah petrokimia yang paling berharga - benzena, toluena, hidrokarbon aromatik. Hari ini, pembaharuan pemangkin ialah proses yang menghasilkan sehingga 480 juta tan petrokimia setahun di seluruh dunia.

Produk akhir utama kitaran pengeluaran ialah format semula - petrol dengan penarafan oktana 93-102.

Pada masa yang sama, produk sampingan parafin terhasil, serta 90% gas hidrogen, yang paling tulen daripada yang diperoleh melalui kaedah lain.

Satu lagi produk yang mengiringi pembaharuan pemangkin ialah kok. Ia didepositkan pada permukaan pemangkin, dengan ketara mengurangkan aktiviti mereka. Mereka cuba mengurangkan bilangannya.

Teknologi pembaharuan pemangkin

Petrol kendalian lurus, bahan api dengan nombor oktana rendah, bertindak sebagai bahan suapan untuk pembaharuan pemangkin. Keseluruhan proses dijalankan dalam 3-4 reaktor, yang mempunyai katil pemangkin tetap. Reaktor disambungkan melalui paip dengan sistem berbilang ruang yang kompleks dan pemanasan produk peralihan.

Pemangkin untuk reformasi pemangkin ialah pembawa - alumina (A1203) yang diselingi dengan kristal platinum. Dalam reaktor pada suhu 480-520 °C dan tekanan 1.2 hingga 4 MPa, bahan mentah ditukar kepada isoparafin beroktan tinggi dan sebatian aromatik.

Sangat kerap, untuk meningkatkan kestabilan proses, logam yang lebih mahal (rhenium, germanium, iridium), serta halogen - klorin dan fluorin, diperkenalkan ke dalam teknologi.

Jenis pembaharuan pemangkin

Sehingga kini, banyak kaedah telah dicipta untuk menghasilkan petrol oktana tinggi dan hidrokarbon aromatik melalui tindak balas reformasi pemangkin. Setiap syarikat asing merahsiakan kaedah pengeluarannya sendiri. Walau bagaimanapun, semuanya berdasarkan tiga kaedah utama:

1. Pembaharuan minyak dijalankan serentak dalam tiga atau empat reaktor secara berterusan. Intipatinya terletak pada hakikat bahawa pemangkin proses mula-mula mengembangkan sepenuhnya potensinya, selepas itu reaktor dihentikan sehingga pemecut memulihkan sifatnya.
2. Tindak balas berterusan dalam 2-3 pemasangan - reagen dipulihkan secara berkala dalam setiap sistem semasa ia dihasilkan. Pada masa yang sama, proses tidak berhenti, dan reaktor penjanaan semula digantikan dengan "terapung", tambahan.

Terhebatproduktiviti boleh dicapai dengan tindak balas berterusan dengan penggunaan unit penjanaan semula dan reaktor. Mangkin, apabila sifatnya merosot, diletakkan di dalam ruang penjanaan semula, dan "reagen yang baru dikurangkan" datang menggantikannya, peredaran sebatian aluminium-platinum berlaku.

Masalah utama

Masalah utama yang mengiringi pembaharuan ialah pembentukan sejumlah besar kok, yang mengurangkan keupayaan pemangkin bahan alumina-platinum. Penyelesaian kepada masalah ini ialah dengan membakar mendapan kok pada permukaan unsur tindak balas menggunakan campuran lengai oksigen pada suhu 300-500 darjah Celsius. Proses dalam komuniti saintifik ini dipanggil penjanaan semula.

Adalah mustahil untuk memulihkan sepenuhnya unsur pemangkin. Apabila ia digunakan, ia menua tidak dapat dipulihkan, selepas itu ia dihantar ke kilang khas, di mana platinum dan logam mahal lain diekstrak daripadanya.

Pembaharu Pemangkin

Kaedah pemprosesan bahan api semulajadi ini dijalankan oleh pelbagai jenis pemasangan. Untuk menamakan beberapa daripada mereka:

• Selectoforming. Di sini, reformer menggabungkan proses penyahhidrogenan pemangkin dengan hydrocracking terpilih.
• Penyusunan. Ia mempunyai 3 reaktor, dan masa operasi pemangkin adalah dari 6 hingga 12 bulan.
• Ultraforming. Salah satu pemasangan pertama dengan reaktor "terapung", yang menjalankan proses mengurangkan reagen.
• Isoplus. Untukuntuk mendapatkan produk, proses pembentukan semula dan keretakan haba digabungkan.

Pembaharuan minyak yang paling meluas telah diterima di Amerika Utara - di sini setiap tahun memproses sehingga 180 juta tan bahan api semula jadi. Di tempat kedua ialah negara-negara Eropah - mereka menyumbang kira-kira 93 juta tan. Rusia menutup tiga teratas dengan pengeluaran tahunan kira-kira 50 juta tan minyak.