კატალიტიკური რეფორმირება არის პროგრესული ტექნოლოგია საუკუნეების ისტორიით

2024 ავტორი: Howard Calhoun | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2023-12-17 10:32

ზეთის სასარგებლო თვისებები კაცობრიობისთვის ცნობილია უხსოვარი დროიდან. იგი გამოიყენება საწვავის და ნედლეულის მისაღებად სინთეზური ბოჭკოების და პლასტმასის წარმოებისთვის. ამავდროულად, კაცობრიობა ყოველთვის ცდილობდა წიაღისეული საწვავის გადამუშავების სარგებელი მაქსიმალურად მიეღო. ერთ-ერთი ასეთი მეთოდი იყო კატალიზური რეფორმირება, პროცესი, რომელმაც გამოიწვია მაღალი ხარისხის ბენზინი და არომატული ნახშირწყალბადები.

ნავთობის გადამუშავების ეს მეთოდი გამოიგონეს ჯერ კიდევ 1911 წელს და 1939 წლიდან ტექნოლოგია გამოიყენება ინდუსტრიული მასშტაბით. მას შემდეგ მუდმივად იხვეწებოდა წიაღისეული საწვავის დისტილაციის მეთოდი. დღეს ის წარმოადგენს ერთ-ერთ ყველაზე რთულ და ეფექტურ გზას მაღალი ოქტანური ბენზინის წარმოებისთვის.

საწვავის დისტილაცია

კატალიზური რეფორმირება არის ექვსწევრიანი ნაფთენების დეჰიდროგენაციის (წყალბადის მოლეკულის ორგანული ნაერთებიდან მოცილების) პროცესი ნიკელის და ზოგიერთი თანდასწრებით.სხვა პლატინის ჯგუფის ლითონები მაღალ ტემპერატურაზე, რაც იწვევს არომატული ნაერთების წარმოქმნას. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ეს არის პროცესი, რომელიც შესაძლებელს ხდის მაღალი ოქტანური პროდუქტის - რეფორმატი - დაბალი ხარისხის ნედლეულის - პირდაპირი ბენზინის მიღებას..

ძირითადი მიზეზი, რის გამოც რეფორმები ასე გავრცელდა, არის გარემოსადმი ზრუნვა. მანამდე ტყვიაზე დაფუძნებული დარტყმის საწინააღმდეგო აგენტები გამოიყენებოდა მაღალი ოქტანური ბენზინის წარმოებისთვის. რეფორმირების შედეგად გამონაბოლქვი თითქმის არ არის.

პროდუქტები მიღებული

ამ ტექნოლოგიის გამოყენებით შესაძლებელია ყველაზე ძვირფასი ნავთობქიმიური ნედლეულის - ბენზოლის, ტოლუოლის, არომატული ნახშირწყალბადების მოპოვება. დღესდღეობით, კატალიზური რეფორმირება არის პროცესი, რომელიც აწარმოებს 480 მილიონ ტონამდე ნავთობქიმიურ ნივთიერებას მსოფლიოში.

წარმოების ციკლის მთავარი საბოლოო პროდუქტი არის რეფორმატი - ბენზინი 93-102 ოქტანის რეიტინგით.

ამავდროულად იქმნება პარაფინის ქვეპროდუქტები, ასევე 90% წყალბადის გაზი, რომელიც ყველაზე სუფთაა ვიდრე სხვა მეთოდებით მიღებულნი.

კიდევ ერთი პროდუქტი, რომელსაც თან ახლავს კატალიზური რეფორმირება არის კოქსი. იგი დეპონირდება კატალიზატორების ზედაპირზე, მნიშვნელოვნად ამცირებს მათ აქტივობას. ისინი ცდილობენ შეამცირონ მისი რაოდენობა.

კატალიზური რეფორმირების ტექნოლოგია

პირდაპირი ბენზინი, საწვავი დაბალი ოქტანური რიცხვით, მოქმედებს როგორც საკვები კატალიზური რეფორმისთვის.მთელი პროცესი ტარდება 3-4 რეაქტორში, რომლებსაც აქვთ ფიქსირებული კატალიზატორი. რეაქტორები ერთმანეთთან დაკავშირებულია მილებით რთული მრავალკამერიანი სისტემით და გარდამავალი პროდუქტის გათბობით.

კატალიზატორები კატალიზური რეფორმაციისთვის არის მატარებელი - ალუმინი (A1203), რომელიც გადანაწილებულია პლატინის კრისტალებით. რეაქტორებში 480-520 °C ტემპერატურაზე და 1,2-დან 4 მპა-მდე წნევაზე ნედლეული გარდაიქმნება მაღალი ოქტანის იზოპარაფინად და არომატულ ნაერთებად..

ძალიან ხშირად, პროცესის სტაბილურობის ასამაღლებლად, ტექნოლოგიაში შეჰყავთ უფრო ძვირი ლითონები (რენიუმი, გერმანიუმი, ირიდიუმი), ასევე ჰალოგენები - ქლორი და ფტორი..

კატალიტიკური რეფორმირების სახეები

დღემდე გამოიგონეს მრავალი მეთოდი მაღალი ოქტანური ბენზინის და არომატული ნახშირწყალბადების წარმოებისთვის კატალიზური რეფორმირების რეაქციების მეშვეობით. თითოეული უცხოური კომპანია საიდუმლოდ ინახავს წარმოების საკუთარ მეთოდს. თუმცა, ისინი ყველა დაფუძნებულია სამ ძირითად მეთოდზე:

1. ნავთობის რეფორმა განხორციელდა ერთდროულად სამ ან ოთხ რეაქტორში განუწყვეტლივ. მისი არსი მდგომარეობს იმაში, რომ პროცესის კატალიზატორი ჯერ სრულად ავითარებს თავის პოტენციალს, რის შემდეგაც რეაქტორები ჩერდება მანამ, სანამ ამაჩქარებელი არ აღადგენს თავის თვისებებს.
2. მუდმივი რეაქცია 2-3 ინსტალაციაში - რეაგენტი პერიოდულად აღდგება თითოეულ სისტემაში მისი წარმოებისას. ამავდროულად, პროცესი არ ჩერდება და რეგენერაციული რეაქტორი იცვლება „მცურავი“დამატებით.

ყველაზე დიდიპროდუქტიულობა შეიძლება მიღწეული იყოს უწყვეტი რეაქციით, რეგენერატორული ერთეულების და რეაქტორების გამოყენებით. კატალიზატორი, მისი თვისებების გაუარესებასთან ერთად, მოთავსებულია რეგენერაციულ კამერაში და მის ადგილზე მოდის „ახლახან შემცირებული რეაგენტი“, ხდება ალუმინის-პლატინის ნაერთების ცირკულაცია..

მთავარი პრობლემა

მთავარი პრობლემა, რომელიც თან ახლავს რეფორმირებას, არის დიდი რაოდენობით კოქსის წარმოქმნა, რაც ამცირებს ალუმინა-პლატინის მასალების კატალიზურ უნარს. ამ პრობლემის გადაწყვეტაა რეაქტიული ელემენტების ზედაპირზე კოქსის დეპოზიტების დაწვა ჟანგბადის ინერტული ნარევის გამოყენებით 300-500 გრადუს ცელსიუს ტემპერატურაზე. ამ პროცესს სამეცნიერო საზოგადოებაში რეგენერაცია ეწოდება.

შეუძლებელია კატალიზური ელემენტის სრული აღდგენა. გამოყენებისას ის შეუქცევად ძველდება, რის შემდეგაც იგზავნება სპეციალურ ქარხნებში, სადაც მისგან მოიპოვება პლატინა და სხვა ძვირადღირებული ლითონები.

კატალიტიკური რეფორმატორები

ნატურალური საწვავის დამუშავების ეს მეთოდი ხორციელდება სხვადასხვა ტიპის დანადგარით. რომ დავასახელოთ რამდენიმე მათგანი:

• შერჩევის ფორმირება. აქ, რეფორმატორი აერთიანებს კატალიზურ დეჰიდროგენიზაციის პროცესს სელექტიურ ჰიდროკრეკირებასთან.
• პლატფორმირება. მას აქვს 3 რეაქტორი, ხოლო კატალიზატორების მუშაობის დრო 6-დან 12 თვემდეა.
• ულტრაფორმირება. ერთ-ერთი პირველი ინსტალაცია "მცურავი" რეაქტორით, რომელიც ახორციელებს რეაგენტის შემცირების პროცესს.
• Isoplus. ამისთვისპროდუქტის მისაღებად გაერთიანებულია რეფორმირების და თერმული კრეკინგის პროცესები.

ყველაზე გავრცელებული ნავთობის რეფორმა მიიღო ჩრდილოეთ ამერიკაში - აქ ყოველწლიურად ამუშავებს 180 მილიონ ტონამდე ბუნებრივ საწვავს. მეორე ადგილზე ევროპის ქვეყნებია - მათზე დაახლოებით 93 მილიონი ტონაა. პირველ სამეულს რუსეთი ხურავს დაახლოებით 50 მილიონი ტონა ნავთობის წლიური მოპოვებით.