کرک کاتالیزور یک فرایند سنگ بنای در صنایع مدرن پالایش و پتروشیمی است که امکان تبدیل کسری های هیدروکربن سنگین را به محصولات با ارزش بالاتر مانند بنزین، دیزل و ترکیبات معطر در میان بسیاری از کاربردها، تولید آروماتیک - بنز، Toluene، و زاین (X) - به ویژه مولکول های حیاتی به عنوان بلوک های تولید اساسی، مواد شیمیایی و روند تجزیه و تحلیل، و تحلیل شیمیایی آن، و تجزیه و تحلیل مواد شیمیایی، و تحلیل مواد شیمیایی.

اصول سرکوب کاتالیتیک

کرک کاتالیزور یک فرایند تقسیم حرارتی است که در آن مواد غذایی هیدروکربن سنگین مانند روغن های گاز یا رتینوتوم، به محصولات سبک تر و با ارزش تر در حضور یک کاتالیزور تجزیه می شوند.این فرایند در دما بین 450 ° C و 750 درجه سانتیگراد و فشارهای معتدل (1-3 bar) عمل می کند. کاتالیزور تسهیل کننده کلاب کربن، انتقال هیدروژن و انتقال هیدروژن است.

دو نوع تجاری اولیه وجود دارد: کرک کردن هیدروکاتیک مایع (FCC) و هیدروککشف هیدروکینگ. FCC به طور گسترده ای در پالایشگاه های تولید بنزین استفاده می شود، اما همچنین مقادیر قابل توجهی از روغن چرخه نور (LCO) تولید می کند که می تواند بیشتر پردازش شود تا آروماتیک ها را بازیابی کند.کracking از یک کاتالیزور دو منظوره (lic و اسیدی) تحت فشار و تولید یک محصول گسترده تر، از جمله سوخت های غنی، و مایع، به همراه جریان های دیزل، و سوخت، به همراه جریان های دیزل، استفاده می کند.

مکانیسم واکنش شامل واسطه های ناشی از احتراق در سایت های اسیدی کاتالیزور است.این واسطه ها تحت β-scission قرار می گیرند (برجام دو کربن از شارژ)، که منجر به کوتاه سازی زنجیره و تشکیل هیدروکربن های روشن تر می شود، به طور همزمان، دوچرخه سواری و واکنش های هیدروژناسیون حلقه های آروماتیک تولید می کنند.

کاتالیزورهای کرکی Catalytic

انتخاب کاتالیزور برای بهینه سازی بازده و کیفیت محصول حیاتی است. کاتالیزورهای مدرن کرک عمدتا بر اساس zeolite - مواد معدنی آلومینای درخشان با معماری های متخلخل به خوبی تعریف شده است. zeolite مصنوعی مانند Y-zeolite (fasite) و ZSM-5 به طور گسترده ای به دلیل خواص سطح بالا، و اسید انتخاب شده استفاده می شوند.

Zeolite Y و FCC Catalysts

Zeolite Y، به طور معمول یون با عناصر نادر زمین (به عنوان مثال، lanthanum، cerium) برای افزایش ثبات و فعالیت حرارتی، جزء اصلی در کاتالیزورهای بزرگ FCC (تقریبا 7.4 Å) اجازه می دهد مولکول های سنگین وارد و تحت پوشش قرار گیرند. افزودن ZSM-5 به عنوان یک افزودنی افزایش و تولید نور افزایش می یابد که می تواند از طریق واحدهای آرومات تبدیل شود.

فرمول بندی کاتالیزور و بازسازی

کاتالیزورهای FCC فرمول های پیچیده ای هستند که حاوی zeolite، ماتریس (به عنوان مثال، alumina، سیلیکا-alumina) برای قدرت مکانیکی و انتقال حرارت و اتصال دهنده حرارت هستند.[۳] ذرات کاتالیزور با افزایش تغذیه بخار مایع می شوند، و اجازه می دهند گردش مداوم بین راکتور و regenerator در طول بازسازی، coke سپرده شده بر کاتالیزور سوخته است و بازسازی هوا و بازسازی گازهای گلخانه ای را بهبود می دهد.

تولید Aromatics از طریق مسیر Catalytic

Aromatics عمدتا از طریق سه فرآیند کاتالیاتیک تولید می شوند: اصلاح کاتالیزوری، کرک بخار و کرک شدن کاتالیزوری.هر کدام توزیع های مختلف آروماتیک را تولید می کنند و در یک مجتمع شیمیایی پالایشگاهی ادغام می شوند تا خروجی BTX را به حداکثر برسانند.

اصلاحات کاتالیتیک

اصلاح کاتالیتیک تبدیل به کم چرب نستین به اصلاحات بالا در عطرها (تا 60 تا 70٪ توسط جلد) این فرایند استفاده از کاتالیزورهای پلاتین یا پلاتین در یک پشتیبانی از نوروزون، عمل در 500 -5 درجه سانتیگراد و 5-25 واکنش اصلاحات نوار شامل استخراج هیدروژنیوم یا آروماتاسیون مایع است (وسیله شده است).

Steam Cracking

ترک بخار از نطتا، اتان یا روغن گاز یک بخش گاز سوزولیز (pygas) تولید می کند که حاوی 30٪ آرومات است، در درجه اول بنزن. Pygas هیدروژن شده و استخراج شده است تا BTX را جدا کند، در حالی که کرک بخار منبع غالب اتیلن و پرویلن است، همچنین به طور قابل توجهی به عطرهای مختلف کمک می کند.

نقش کرک کردن کاتالیتیک در تولید مواد غذایی Aroma

کرک کاتالیزور، به ویژه FCC، تولید یک روغن معطر (LCO) که می تواند بیشتر به BTX از طریق هیدروتراپی و شکستن کاتالیزور انتخابی تبدیل شود، پمپ های پمپی خشک (xparo) به طور فزاینده ای بهینه شده اند تا LCO را با محتوای معطر بالا، LAST در تکنولوژی، فرمول های مبتنی بر zeolite را برای به حداکثر رساندن (FLT0:) تولید کند.

علاوه بر این، هیدروکینگ جریان های غنی از آروماتیک سنگین (به عنوان مثال، از ترک رتینوتوم) می تواند به تولید نثتا که پس از آن اصلاح شده به آروماتیک است، این رویکرد یکپارچه اجازه می دهد تا پالایشگاه ها به حداکثر رساندن ارزش هر بشکه نفت خام در حالی که با افزایش تقاضا پتروشیمی.

برنامه های Aromatics در صنعت پتروشیمی

بنزن، تولون و زاین ( زایش ایکس) واسطه های ضروری برای تولید هزاران محصول کمپوست هستند. بنزن برای تولید ethylbenzene (styrene monomer)، cumophene (فن و آزتون)، سیکلوسن (پیشرفت های هلندی)، و ailine (poxypyl) برای رشد یک اسید هیدروژل (Foxycitus) و Daser (r) است.

محیط زیست و ملاحظات اقتصادی

تولید عطرها از طریق شکاف کاتالیزوری با فشارهای زیست محیطی و اقتصادی [2 ] در سمت زیست محیطی، واحدهای FCC SO را منتشر می کنند، و x] به کاهش میزان قابل توجهی از مواد سمی مانند بازیافت کربن کمک می کنند.

از نظر اقتصادی، بهینه سازی کرک کاتالیزور برای تولید آروماتیک می تواند به طور قابل توجهی حاشیه های پالایشگاه را بهبود بخشد. Aromatics محصولات با ارزش بالاتر در مقایسه با بنزین یا روغن سوخت هستند. فرایند تشدید سازی - مانند ادغام FCC با کاهش جریان هیدروژکتیو و واحدهای استخراج - کاهش مصرف انرژی و هزینه های سرمایه.

مسیر های آینده

نوآوری در کرک کردن کاتالیاتیک همچنان بر افزایش بازده مواد غذایی پتروشیمی با ارزش بالا، از جمله آروماتیک، در حالی که کاهش اثرات زیست محیطی از تحقیقات فعال تمرکز می کند:

  • کاتالیزورهای پیشرفته zeolite: zeolites سلسله مراتبی با شبکه های mesoporous اجازه می دهد تا انتشار سریع تر مولکول های بزرگ، کاهش تشکیل coke و افزایش انتخاب عطر.
  • کراکاتیک از خوراک توده های زیستی مشتق شده است: Bio-oils و lignin می تواند در واحد های FCC برای تولید مواد شیمیایی و شیمیایی تجدید پذیر، کمک به یک اقتصاد کربن دایره ای پردازش شود.
  • تقویت کننده: طرح های راکتور جدید (به عنوان مثال، راکتورهای مبتنی بر میلی، بسترهای مایع ضد هم زمان) می توانند انتقال حرارت و جرم را بهبود بخشد، و اجازه می دهد کنترل شدید بر توزیع محصول.
  • Integration با مجتمع های پتروشیمی: تبدیل کامل جریان های پالایشگاه به مواد شیمیایی ( پارادایم "روغن زیتون") به دست آوردن کشش، با کرک کاتالیزوری بازی نقش مرکزی در تبدیل بقایای سنگین به BTX و نور olefins.
  • ] هوش مصنوعی و یادگیری ماشین: این ابزار برای پیش بینی عملکرد کاتالیزور، بهینه سازی شرایط عملیاتی در زمان واقعی و سرعت بخشیدن به چرخه های توسعه کاتالیزور اعمال می شود.

برای مطالعه بیشتر، [Honeywell] وب سایت شرح دقیق فرایند برای تولید آروماتیک و سوخت وamp آمریکایی؛ تولید کنندگان پتروشیمی ارائه می دهد آمار صنعت و واکنش زیست محیطی در عملیات علمی FCC مانند مطالعات کاتالیزوری مبتنی بر کاتالیز [F] به طور منظم انتشار:

نتیجه گیری

کرک کاتالیزوری یک تکنولوژی ضروری برای تولید مواد معطر است که به عنوان ستون فقرات صنعت پتروشیمی خدمت می کند.با تبدیل هیدروکربن های سنگین به بنزن، toluene و زاین، پالایشگاه ها تقاضای رو به رشد برای پلیمر ها، الیاف، حلال ها و مواد شیمیایی تخصصی را افزایش می دهند.