2024 Autore: Howard Calhoun | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-17 10:31
Le proprietà utili dell'olio sono note all'umanità da tempo immemorabile. Viene utilizzato per ottenere combustibili e materie prime per la produzione di fibre sintetiche e plastiche. Allo stesso tempo, l'umanità ha sempre cercato di massimizzare i benefici derivanti dalla lavorazione dei combustibili fossili. Uno di questi metodi era il reforming catalitico, un processo che ha dato origine a benzine e idrocarburi aromatici di alta qualità.
Questo metodo di raffinazione del petrolio è stato inventato nel 1911 e dal 1939 la tecnologia è stata utilizzata su scala industriale. Da allora, il metodo di distillazione dei combustibili fossili è stato costantemente migliorato. Oggi rappresenta uno dei modi più complessi ed efficienti per produrre benzina ad alto numero di ottani.
Distillazione del carburante
Il reforming catalitico è un processo di deidrogenazione (rimozione di una molecola di idrogeno dai composti organici) di nafteni a sei membri in presenza di nichel e di alcuni altri metalli del gruppo del platino ad alta temperatura, che porta alla formazione di composti aromatici. In altre parole, si tratta di un processo che permette di ottenere un prodotto ad alto numero di ottani - riformattare - da materie prime di bassa qualità - benzina di prima scelta.
Il motivo principale per cui le riforme sono diventate così diffuse è la preoccupazione per l'ambiente. Prima di questo, gli agenti antidetonanti a base di piombo venivano usati per produrre benzina ad alto numero di ottani. Quasi nessuna emissione dalla riforma.
Prodotti ricevuti
Utilizzando questa tecnologia, è possibile estrarre le materie prime petrolchimiche più pregiate: benzene, toluene, idrocarburi aromatici. Oggi, il reforming catalitico è un processo che produce fino a 480 milioni di tonnellate di prodotti petrolchimici all'anno in tutto il mondo.
Il principale prodotto finale del ciclo di produzione è il riformattato: benzina con un numero di ottani di 93-102.
Allo stesso tempo vengono creati sottoprodotti paraffinici e idrogeno gassoso al 90%, che è il più puro di quello ottenuto con altri metodi.
Un altro prodotto che accompagna il reforming catalitico è il coke. Si deposita sulla superficie dei catalizzatori, ne riduce notevolmente l'attività. Stanno cercando di ridurne il numero.
Tecnologia di reforming catalitico
La benzina diritta, un carburante con un basso numero di ottani, funge da materia prima per il reforming catalitico. L'intero processo viene effettuato in 3-4 reattori, che hanno un letto catalitico fisso. I reattori sono interconnessi da tubazioni con un complesso sistema multicamerale e riscaldamento del prodotto di transizione.
I catalizzatori per il reforming catalitico sono un vettore - allumina (A1203) intervallato da cristalli di platino. Nei reattori a una temperatura di 480-520 °C e una pressione da 1,2 a 4 MPa, la materia prima viene convertita in isoparaffina ad alto numero di ottani e composti aromatici.
Molto spesso, per aumentare la stabilità del processo, vengono introdotti nella tecnologia metalli più costosi (renio, germanio, iridio), nonché alogeni - cloro e fluoro.
Tipi di reforming catalitico
Ad oggi, sono stati inventati molti metodi per produrre benzina ad alto numero di ottani e idrocarburi aromatici attraverso reazioni di reforming catalitico. Ogni azienda straniera mantiene segreto il proprio metodo di produzione. Tuttavia, sono tutti basati su tre metodi principali:
- Reforming dell'olio effettuato contemporaneamente in tre o quattro reattori in continuo. La sua essenza sta nel fatto che il catalizzatore del processo sviluppa prima completamente il suo potenziale, dopodiché i reattori vengono fermati finché l'acceleratore non ripristina le sue proprietà.
- Reazione continua in 2-3 installazioni - il reagente viene periodicamente ripristinato in ogni sistema mentre viene prodotto. Allo stesso tempo, il processo non si ferma e il reattore rigenerativo viene sostituito da uno "galleggiante", aggiuntivo.
Il più grandela produttività può essere raggiunta con una reazione continua con l'uso di unità di rigenerazione e reattori. Il catalizzatore, man mano che le sue proprietà si deteriorano, viene posto in una camera di rigenerazione, e al suo posto viene inserito un “reattivo recentemente ridotto”, avviene la circolazione dei composti alluminio-platino.
Problema principale
Il problema principale che accompagna il reforming è la formazione di una grande quantità di coke, che riduce la capacità catalitica dei materiali allumina-platino. La soluzione a questo problema è bruciare i depositi di coke sulla superficie degli elementi reagenti utilizzando una miscela inerte di ossigeno a una temperatura di 300-500 gradi Celsius. Questo processo nella comunità scientifica è chiamato rigenerazione.
Non è possibile ripristinare completamente l'elemento catalitico. Quando viene utilizzato, invecchia irrimediabilmente, dopodiché viene inviato a fabbriche speciali, dove vengono estratti platino e altri metalli costosi.
Riformatori catalitici
Questo metodo di lavorazione dei combustibili naturali viene effettuato da vari tipi di impianti. Per citarne alcuni:
- Selezionareformatura. Qui, il reformer combina un processo di deidrogenazione catalitica con hydrocracking selettivo.
- Piattaforma. Dispone di 3 reattori e il tempo di funzionamento dei catalizzatori va da 6 a 12 mesi.
- Ultraformante. Una delle prime installazioni con un reattore "galleggiante", che effettua il processo di riduzione del reagente.
- Isoplus. Perper ottenere il prodotto si combinano i processi di reforming e di cracking termico.
Il reforming del petrolio più diffuso ha ricevuto in Nord America: qui ogni anno elabora fino a 180 milioni di tonnellate di combustibile naturale. Al secondo posto ci sono i paesi d'Europa: rappresentano circa 93 milioni di tonnellate. La Russia chiude le prime tre posizioni con una produzione annua di circa 50 milioni di tonnellate di petrolio.
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