Katalytische hervorming is een vooruitstrevende technologie met een eeuw geschiedenis

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2023-12-17 10:36

Nuttige eigenschappen van olie zijn al sinds mensenheugenis bekend bij de mensheid. Het wordt gebruikt om brandstof en grondstoffen te verkrijgen voor de productie van synthetische vezels en kunststoffen. Tegelijkertijd heeft de mensheid altijd geprobeerd de voordelen van de verwerking van fossiele brandstoffen te maximaliseren. Een van deze methoden was katalytische reforming, een proces dat leidde tot hoogwaardige benzines en aromatische koolwaterstoffen.

Deze methode van olieraffinage werd uitgevonden in 1911 en sinds 1939 wordt de technologie op industriële schaal gebruikt. Sindsdien is de methode van destillatie van fossiele brandstoffen voortdurend verbeterd. Tegenwoordig vertegenwoordigt het een van de meest complexe en efficiënte manieren om benzine met een hoog octaangetal te produceren.

Brandstofdestillatie

Katalytische reforming is een proces van dehydrogenering (verwijdering van een waterstofmolecuul uit organische verbindingen) van zesledige naftenen in aanwezigheid van nikkel en sommigeandere metalen uit de platinagroep bij hoge temperatuur, wat leidt tot de vorming van aromatische verbindingen. Met andere woorden, dit is een proces dat het mogelijk maakt om een product met een hoog octaangeh alte - reformaat - te verkrijgen uit grondstoffen van lage kwaliteit - directe benzine.

De belangrijkste reden waarom hervormingen zo wijdverbreid zijn geworden, is de zorg voor het milieu. Daarvoor werden op lood gebaseerde antiklopmiddelen gebruikt om benzine met een hoog octaangeh alte te produceren. Bijna geen uitstoot van hervormingen.

Ontvangen producten

Met deze technologie is het mogelijk om de meest waardevolle petrochemische grondstoffen te extraheren - benzeen, tolueen, aromatische koolwaterstoffen. Tegenwoordig is katalytische reforming een proces dat wereldwijd tot 480 miljoen ton petrochemicaliën per jaar produceert.

Het belangrijkste eindproduct van de productiecyclus is herformattering - benzine met een octaangetal van 93-102.

Tegelijkertijd worden paraffinische bijproducten gevormd, evenals 90% waterstofgas, dat het zuiverst is dan verkregen met andere methoden.

Een ander product bij katalytische reforming is cokes. Het wordt afgezet op het oppervlak van de katalysatoren, vermindert hun activiteit aanzienlijk. Ze proberen het aantal te verminderen.

Katalytische hervormingstechnologie

Rechte benzine, een brandstof met een laag octaangetal, fungeert als grondstof voor katalytische reforming. Het hele proces wordt uitgevoerd in 3-4 reactoren, die een vast katalysatorbed hebben. De reactoren zijn onderling verbonden door leidingen met een complex meerkamersysteem en verwarming van het transitieproduct.

Katalysatoren voor katalytische reforming zijn een drager - aluminiumoxide (A1203) afgewisseld met platinakristallen. In reactoren bij een temperatuur van 480-520 °C en een druk van 1,2 tot 4 MPa wordt de grondstof omgezet in isoparaffine met een hoog octaangeh alte en aromatische verbindingen.

Heel vaak, om de processtabiliteit te verhogen, worden duurdere metalen (rhenium, germanium, iridium), evenals halogenen - chloor en fluor, in de technologie geïntroduceerd.

Soorten katalytische reforming

Tot op heden zijn er veel methoden uitgevonden om benzine met een hoog octaangeh alte en aromatische koolwaterstoffen te produceren door middel van katalytische reformeringsreacties. Elk buitenlands bedrijf houdt zijn eigen productiemethode geheim. Ze zijn echter allemaal gebaseerd op drie hoofdmethoden:

1. Oliereforming wordt gelijktijdig uitgevoerd in drie of vier reactoren continu. De essentie ligt in het feit dat de katalysator van het proces eerst zijn potentieel volledig ontwikkelt, waarna de reactoren worden gestopt totdat de versneller zijn eigenschappen herstelt.
2. Continue reactie in 2-3 installaties - het reagens wordt periodiek hersteld in elk systeem wanneer het wordt geproduceerd. Tegelijkertijd stopt het proces niet en wordt de regeneratieve reactor vervangen door een "drijvende", extra reactor.

Grootsteproductiviteit kan worden bereikt met een continue reactie met behulp van regenererende eenheden en reactoren. De katalysator wordt, naarmate zijn eigenschappen verslechteren, in een regeneratiekamer geplaatst en een "recent gereduceerd reagens" komt in de plaats, de circulatie van aluminium-platinaverbindingen vindt plaats.

Hoofdprobleem

Het belangrijkste probleem dat gepaard gaat met reforming is de vorming van een grote hoeveelheid cokes, die het katalytische vermogen van aluminiumoxide-platinamaterialen vermindert. De oplossing voor dit probleem is het uitbranden van cokesafzettingen op het oppervlak van de reagerende elementen met behulp van een zuurstof-inert mengsel bij een temperatuur van 300-500 graden Celsius. Dit proces wordt in de wetenschappelijke gemeenschap regeneratie genoemd.

Het is onmogelijk om het katalytische element volledig te herstellen. Als het wordt gebruikt, veroudert het onherstelbaar, waarna het naar speciale fabrieken wordt gestuurd, waar er platina en andere dure metalen uit worden gewonnen.

Katalytische hervormers

Deze methode van verwerking van natuurlijke brandstoffen wordt uitgevoerd door verschillende soorten installaties. Om er een paar te noemen:

• Selectoforming. Hier combineert de reformer een katalytisch dehydrogeneringsproces met selectief hydrokraken.
• Platforming. Het heeft 3 reactoren en de bedrijfstijd van de katalysatoren is van 6 tot 12 maanden.
• Ultravormen. Een van de eerste installaties met een "drijvende" reactor, die het proces van reductie van het reagens uitvoert.
• Isoplus. Voorom het product te verkrijgen, worden de processen van reforming en thermisch kraken gecombineerd.

De meest wijdverbreide oliehervorming heeft plaatsgevonden in Noord-Amerika - hier verwerkt jaarlijks tot 180 miljoen ton natuurlijke brandstof. Op de tweede plaats komen de landen van Europa - zij zijn goed voor ongeveer 93 miljoen ton. Rusland sluit de top drie af met een jaarlijkse productie van ongeveer 50 miljoen ton olie.