الإصلاح التحفيزي هو تقنية تقدمية لها قرن من التاريخ

2024 مؤلف: Howard Calhoun | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-17 10:18

عرفت البشرية خصائص مفيدة للنفط منذ زمن سحيق. يتم استخدامه للحصول على الوقود والمواد الخام لإنتاج الألياف الاصطناعية والبلاستيك. في الوقت نفسه ، سعت البشرية دائمًا إلى تعظيم الفوائد من معالجة الوقود الأحفوري. كانت إحدى هذه الطرق هي الإصلاح التحفيزي ، وهي عملية أدت إلى ظهور البنزين عالي الجودة والهيدروكربونات العطرية.

تم اختراع طريقة تكرير النفط هذه في عام 1911 ، ومنذ عام 1939 تم استخدام التكنولوجيا على نطاق صناعي. منذ ذلك الحين ، تم تحسين طريقة تقطير الوقود الأحفوري باستمرار. تمثل اليوم واحدة من أكثر الطرق تعقيدًا وفعالية لإنتاج بنزين عالي الأوكتان.

تقطير الوقود

إعادة التكوين الحفزي هي عملية نزع الهيدروجين (إزالة جزيء الهيدروجين من المركبات العضوية) من النافثين سداسية الأعضاء في وجود النيكل وبعضمعادن مجموعة البلاتين الأخرى عند درجة حرارة عالية مما يؤدي إلى تكوين مركبات عطرية. بمعنى آخر ، هذه عملية تجعل من الممكن الحصول على منتج عالي الأوكتان - إعادة تشكيل - من مواد خام منخفضة الجودة - بنزين مباشر.

السبب الرئيسي لانتشار الإصلاح هو الاهتمام بالبيئة. قبل ذلك ، تم استخدام عوامل مانع الاحتكاك القائمة على الرصاص لإنتاج بنزين عالي الأوكتان. تقريبا لا انبعاثات من الإصلاح.

استلام المنتجات

باستخدام هذه التقنية ، من الممكن استخراج المواد الخام البتروكيماوية الأكثر قيمة - البنزين والتولوين والهيدروكربونات العطرية. اليوم ، تعد عملية الإصلاح الحفزي عملية تنتج ما يصل إلى 480 مليون طن من البتروكيماويات سنويًا في جميع أنحاء العالم.

المنتج النهائي الرئيسي لدورة الإنتاج هو إعادة تنسيق - بنزين بدرجة أوكتان 93-102.

في الوقت نفسه ، يتم إنشاء المنتجات الثانوية البرافينية ، وكذلك 90 ٪ من غاز الهيدروجين ، وهو أنقى ما يتم الحصول عليه بالطرق الأخرى.

منتج آخر مصاحب للتكوين التحفيزي هو فحم الكوك. يتم ترسيبه على سطح المحفزات ، ويقلل بشكل كبير من نشاطها. إنهم يحاولون تقليل عددها

تكنولوجيا الإصلاح الحفاز

البنزين المباشر ، وقود ذو رقم أوكتان منخفض ، يعمل كمواد أولية لإعادة التشكيل التحفيزي.يتم تنفيذ العملية برمتها في 3-4 مفاعلات ، والتي تحتوي على طبقة محفز ثابتة. المفاعلات متصلة ببعضها البعض بواسطة أنابيب مع نظام معقد متعدد الغرف وتسخين المنتج الانتقالي.

محفزات لإعادة التشكيل الحفزي عبارة عن مادة حاملة - الألومينا (A1203) تتخللها بلورات بلاتينية. في المفاعلات عند درجة حرارة 480-520 درجة مئوية وضغط من 1.2 إلى 4 ميجا باسكال ، يتم تحويل المادة الخام إلى إيزوبرافين عالي الأوكتان ومركبات عطرية.

في كثير من الأحيان ، لزيادة استقرار العملية ، يتم إدخال معادن أكثر تكلفة (الرينيوم ، والجرمانيوم ، والإيريديوم) ، وكذلك الهالوجينات - الكلور والفلور ، في التكنولوجيا.

أنواع الإصلاح الحفزي

حتى الآن ، تم اختراع العديد من الطرق لإنتاج البنزين عالي الأوكتان والهيدروكربونات العطرية من خلال تفاعلات إعادة التشكيل التحفيزية. تحتفظ كل شركة أجنبية بسرية طريقة الإنتاج الخاصة بها. ومع ذلك ، فإنهم جميعًا يعتمدون على ثلاث طرق رئيسية:

1. إصلاح الزيت يتم تنفيذه في وقت واحد في ثلاثة أو أربعة مفاعلات بشكل مستمر. يكمن جوهرها في حقيقة أن محفز العملية يطور أولاً إمكاناته بالكامل ، وبعد ذلك تتوقف المفاعلات حتى يستعيد المسرع خصائصه.
2. تفاعل مستمر في 2-3 تركيبات - يتم استعادة الكاشف بشكل دوري في كل نظام أثناء إنتاجه. في نفس الوقت لا تتوقف العملية ويتم استبدال المفاعل التجديدي بمفاعل إضافي "عائم".

أعظميمكن تحقيق الإنتاجية من خلال التفاعل المستمر باستخدام وحدات التجديد والمفاعلات. المحفز ، مع تدهور خصائصه ، يوضع في غرفة التجديد ، ويحل محله "الكاشف المختزل مؤخرًا" ، ويتم تداول مركبات الألومنيوم والبلاتين.

المشكلة الرئيسية

المشكلة الرئيسية التي تصاحب الإصلاح هي تكوين كمية كبيرة من فحم الكوك ، مما يقلل من القدرة التحفيزية لمواد الألومينا والبلاتين. الحل لهذه المشكلة هو حرق رواسب فحم الكوك على سطح العناصر المتفاعلة باستخدام خليط خامل الأكسجين عند درجة حرارة 300-500 درجة مئوية. هذه العملية في المجتمع العلمي تسمى التجديد.

من المستحيل استعادة العنصر الحفاز بالكامل. وحيث إنه يستخدم فإنه يتقادم بشكل لا رجعة فيه ، وبعد ذلك يتم إرساله إلى مصانع خاصة ، حيث يتم استخراج البلاتين والمعادن الأخرى باهظة الثمن منه.

المصلحون الحفاز

يتم تنفيذ هذه الطريقة في معالجة الوقود الطبيعي بواسطة أنواع مختلفة من التركيبات. على سبيل المثال لا الحصر:

• التحديد. هنا ، المصلح يجمع بين عملية نزع الهيدروجين التحفيزية مع التكسير الهيدروجيني الانتقائي.
• منصات. بها 3 مفاعلات ووقت تشغيل المحفزات من 6 الى 12 شهر
• Ultraforming. من أولى التركيبات ذات المفاعل "العائم" والتي تقوم بعملية اختزال الكاشف.
• Isoplus. إلى عن علىللحصول على المنتج ، يتم الجمع بين عمليتي الإصلاح والتكسير الحراري.

تلقت إصلاحات النفط الأكثر انتشارًا في أمريكا الشمالية - هنا سنويًا تعالج ما يصل إلى 180 مليون طن من الوقود الطبيعي. في المرتبة الثانية تأتي دول أوروبا - فهي تمثل حوالي 93 مليون طن. أغلقت روسيا المراكز الثلاثة الأولى بإنتاج سنوي يقارب 50 مليون طن من النفط.