کرک کردن کاتالیتیک و نقش آن در تولید قطعات بنزینی باروک بالا

نقش کرک کاتالیزوری در مدرن

کرک کردن کاتالیتیک به عنوان یکی از مهمترین فرایندهای تبدیل در پالایش نفت است.این باعث می شود هیدروکربن های سنگین و کم ارزش به محصولات سبک تر، با تقاضای بالا، به ویژه قطعات مخلوط سازی بنزین با گاز طبیعی امروز، با شکستن مولکول های بزرگ در هر کاتالیزور در دمای بالا، این فرآیند هر دو ارزش اقتصادی و کیفیت سوخت مورد نیاز برای موتورهای احتراق داخلی مدرن را فراهم می کند.

کرک کردن گربه چیست؟

کرک کاتالیزور یک فرایند شیمیایی است که در آن کسری های هیدروکربن سنگین از تقطیر نفت خام - مانند روغن گاز یا باقی مانده - با تماس با یک کاتالیزور گرم به مولکول های سبک تر تبدیل می شوند. کاتالیزور انرژی فعال سازی برای واکنش های مسدود کننده پیوند را کاهش می دهد، اجازه می دهد روند در دما در اطراف 480 -550 درجه سانتیگراد به جای دمای بسیار بالاتر مورد نیاز برای انتخاب بیشتر از آن، کاهش می یابد.

اصطلاح "catalytic" آن را از روش های شکسته شدن حرارتی قدیمی تر متمایز می کند که تنها بر گرما و فشار متکی است. کاتالیزور در واکنش مصرف نمی شود؛ می تواند با سوزاندن کوکاکولا ذخیره شده بازسازی شود و چندین بار استفاده شود.

فرآیند کرک کردن (FCC)

گسترده ترین تکنولوژی کرک کردن کاتالیتیکی، کراکر مایع یا واحد FCC است.در واحد FCC، کاتالیزور به خوبی پودر شده مانند یک مایع رفتار می کند، زمانی که یک گردش مداوم بین راکتور و دوباره ژنراتور را فعال می کند.

پیش از گرم کردن: روغن گاز سنگین یا روغن گاز خلاء به حدود 350-400 درجه سانتیگراد قبل از ورود به راکتور گرم می شود.
Reaction: مخلوط خوراک گرم با کاتالیزور بازسازی شده در 650-750 ° C در بخش افزایشی تقریبا بلافاصله رخ می دهد، تولید بخار که از راکتور با کاتالیزور آموزش دیده خارج می شود.
جداسازی: سیکلون ذرات کاتالیزور جداگانه از بخار محصول را جدا می کند. کاتالیزور به یک بخش تخلیه می افتد که بخار هیدروکربن های باقی مانده را حذف می کند.
نسل: [ کاتالیزور Spent، در حال حاضر با coke پوشانده شده است، جریان به بازسازی کننده. هوا در حال سوختن از coke، بازسازی فعالیت کاتالیزور و گرمایش تخت کاتالیزور به حدود 700 ° C منفجر شده است.
بازیابی محصول: بخار های شکسته به یک کسری فرستاده می شوند که در آن آنها به گازهای، بنزین، روغن چرخه نور و روغن چرخه سنگین جدا شده اند.

واحدهای مدرن FCC برای به حداکثر رساندن عملکرد بنزین در هنگام کنترل شرایط coke، عملیاتی مانند دما، نسبت کاتالیزور به نفت و زمان اقامت طراحی شده اند - به دقت تنظیم شده اند تا تبدیل، انتخاب و زندگی کاتالیزور را متعادل کنند.

شیمی کرکی Catalytic Cracking

مسیر های واکنش

شیمی از شکاف کاتالیزوری تحت سلطه مکانیسم های اشتعال (کربنLT2) است، هنگامی که یک مولکول هیدرو کربن یک سایت اسید را در کاتالیزور قرار می دهد، می تواند یک کربوهیداسیون ایجاد کند، که پس از آن تحت تاثیر β-c-sssion (شکستن یک پیوند کربن دو موقعیت دور از شارژ)، استور، دوچرخه سواری یا انتقال هیدروژن [F1F1] به طیف گسترده ای از محصولات هدایت (F1F1F1)

انواع واکنش های کلیدی شامل:

تخلیه: مولکول های بزرگ به دو کوچکتر تقسیم می شوند، به طور معمول یک olefin و یک پارافین.
ایزوممرزه: هیدروکربن های خطی به ساختارهای شاخه ای باز می گردند که دارای اعداد بیضی بالاتر هستند.
تکمیل و ⁇ : مولکول های زنجیره ای راست حلقه ها را تشکیل می دهند، در نهایت هیدروکربن های آروماتیک تولید می کنند که باعث افزایش اکین می شوند.
[Hydrogen Transfer: اتم های هیدروژن بین مولکول ها حرکت می کنند، olefins را اشباع می کنند و پیش نویس های coke را کاهش می دهند.

اسیدیته کاتالیزور و ساختار منافذ تعیین می کند که کدام واکنش ها بر کدام واکنش ها غالب هستند. کاتالیزورهای مبتنی بر ززولیت تعادل ایده آل سایت های قوی اسید و یک شبکه متخلخل را فراهم می کنند که به طور انتخابی مولکول های اندازه بنزین را می پذیرد.

تولید قطعات بنزینی بالا

دلیل اصلی کرک کردن کاتالیزور بسیار ارزشمند است توانایی آن برای تولید قطعات مخلوط بنزین با اعداد تحقیق (RON) به طور معمول در محدوده 90 تا 95.95. این مولکول های با غلظت بالا از سه منبع:

[[۱] [۱۰] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱]] [۱] [۱] [۱] [۱]] [۱]] [۱] [۱] [۱]] [۱]] [۱] [۱] [۱]] [۱]] [۱] [۱]] [۱] [۳]] [۱] [۱]] [۳] [۳] [۱] [۳] [۱] [۱] [۳] [بر اثر] [برکمربندکینگ [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳]]] [۳]]]] [۳] [۳] [۳] [برکینگ [۳] [برکینگ] [۳] [برکینگ [برکینگ [برکینگ [۳] [۳] [برکینگ [۳] [بر]]]] [۳] [برکینگ]] [برکینگ] [برکینگ] [۳] [۳] [۳] [برکینگ] [۳] [برکینگ [۳] [برکینگ [
هیدروکربن های هیدروژاتیک: با دوچرخه سواری و انتقال هیدروژن، مواد غذایی مانند toluene و زاین دارای خواص بیضی عالی هستند.
مولکول های غیر اشباع مانند پروپان و امایلن دارای اکراه معتدل هستند و می توانند در واحد هایlkylation یا Eification به روز شوند.

دانلود بازی موبایل Theane Blending Value

بنزین ترکیبی از ده ها جزء از واحدهای مختلف پالایشگاه است. کاتالیتیک بنزین (FCC) به طور معمول 30 تا 50 درصد از استخر نهایی بنزین را تشکیل می دهد. ctane بالا اجازه می دهد تا پالایشگاه ها در اجزای پایین تر از سایر فرآیندها (مانند به طور مستقیم اجرا نشده) بدون قربانی کردن تعداد کلی پوکی مدرن، به رتبه بندی های بنزین ضروری (98) و دستیابی به اهداف ضروری برای دستیابی به آن ها نیاز دارند.

چرا بنزین های بالا اهمیت دارد

سوخت های با سرعت بالا به موتورهای اجازه می دهد تا بدون ضربه زدن به نسبت فشرده سازی بالاتر (detonation) عمل کنند، Knocking زمانی رخ می دهد که مخلوط سوخت هوا به طور زودرس شعله ور می شود، باعث افزایش فشار می شود که می تواند به پیستون ها و بلبرینگ ها آسیب برساند، با استفاده از سوخت که مقاومت در برابر کاهش خودکار، مهندسان می توانند موتورهای با کارایی حرارتی بیشتر طراحی کنند - انرژی بیشتری را از هر قطره سوخت پاک می کند.

کاتالیزورهای مورد استفاده در Catalytic Cracking

قلب هر واحد ترک کاتالیزور کاتالیزور است. کاتالیزورهای مدرن FCC مواد کامپوزیت حاوی:

کریستال یک آلومینای، به طور معمول zeolite Y، که ارائه سایت های قوی اسید و منافذ انتخاب شده است، آنها جزء فعال اصلی هستند.
ماtrix: یک اتصال غیر قابل شکل (به عنوان مثال، آلومینا یا سیلیکا-alumina) که قدرت مکانیکی و برخی فعالیت های کاتالیزوری را فراهم می کند، به ویژه برای مولکول های بزرگتر که نمی توانند منافذ zeolite را وارد کنند.
[[۱] [۱۰] [۱۰] [۱۰] فلزات مانند وانیوم یا نیکل را می توان برای ثبت گوگرد، افزایش اکن یا کاهش تشکیل coke دیگر کمک به کنترل SO [FLT ۲] و هیچ [[۳] _{x [۳] [F5] انتشار گازهای گلخانه ای از نسل دوباره.}

ذرات کاتالیزور معمولا 60 تا 100 میکرومتر در قطر هستند، در طول زمان، آنها توسط رسوب coke و توسط فلزات (نیکل، وانادیوم) که از خوراک رسوب می کنند، غیرفعال می شوند، اما فلزات تجمع می یابند، و پالایشگاه ها به طور دوره ای بخشی از کاتالیزور گردش و اضافه کردن آرایش تازه را فشار می دهند.

مزایای زیست محیطی و اقتصادی

مزایای زیست محیطی

کرک کردن کاتالیتیک به چندین روش به تولید سوخت های پاک کننده کمک می کند:

عملکرد بالا تر از محصولات پاک کننده: [FLT 1] با تبدیل بقایای سنگین که در غیر این صورت به عنوان روغن سوخت کم ارزش سوزانده می شود، این فرایند باعث کاهش گوگرد و محتوای فلزی در سوخت های باقی مانده می شود.

[[۱] [۱۰] [۱] [۱۰] [۱] [۱]] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳]] [۳] [۱۰] [۳] [۱۰]] [FLT: ۴x و ذرات از اگزوز نسل نو، با مقررات زیست محیطی دقیق، مجهز شده اند.

بهره وری کربن: بهره وری حرارتی واحدهای FCC (ترکیب با نسل مشترک بخار از regenerator) کمک می کند تا کل سوخت پالایشگاه کاهش یابد _]2 انتشار گازهای گلخانه ای نسبت به فرایندهای ترک حرارتی قدیمی تر.

تاثیر اقتصادی

از منظر اقتصادی، کرک کردن کاتالیزوری ارزش قابل توجهی را به یک بشکه نفت خام اضافه می کند بدون آن، یک بشکه معمولی حدود 25 درصد بنزین را مستقیما از تقطیر خام (استرامتا استراتژیک) با FCC، بازده بنزین می تواند با تبدیل روغن های گاز و باقی مانده ها، به همراه ارزش بالاتر پوکی، از 50 درصد بیشتر واحدهای پالایشگاهی سود آور باشد.

بازار کاتالیزور جهانی FCC در چندین میلیارد دلار در سال ارزش دارد، با تحقیقات مداوم برای بهبود انتخاب کاتالیزور، کاهش عملکرد coke و پردازش مواد سنگین تر و بیشتر.این فرایند همچنین تولید محصولات با ارزش مانند پروپان و امایلن، که تغذیه برای پتروشیمی و تولیدlkylate.

چالش ها و مسیرهای آینده

در حالی که ترک گربه بالغ است، با چالش های در حال تحول مواجه است:

تامین خوراک سنگین، سورس: به عنوان شیرین شیرین شیرین کم می شود، اصلاح کنندگان باید سنگین تر با گوگرد بالا، فلزات و آسفالتن، که کاتالیزورهای سمی و افزایش coke.

فشار کربن زدایی: انتقال به وسایل نقلیه الکتریکی و سوخت های تجدید پذیر ممکن است تقاضای بنزین را در طول مدت طولانی کاهش دهد.واحد های FCC ممکن است برای تولید مواد غذایی پتروشیمی بیشتر یا تغذیه های بیولوژیکی سازگار باشد.

تحقیقات در ساختارهای جدید zeolite ادامه دارد (به عنوان مثال ZSM-5، zeolite بتا) و مواد mesoporous برای بهبود انتخاب و اجازه پردازش از بیو-کربن.

یک منطقه امیدوار کننده، ترکیب روغن های مشتق شده از بیولوژیکی (به عنوان مثال، روغن های گیاهی، چربی های حیوانی زباله) در واحدهای FCC برای تولید بنزین های تجدید پذیر و قطعات دیزل است.این رویکرد از زیرساخت های پالایشگاه موجود در حالی که کاهش کربن از سوخت های حمل و نقل استفاده می کند.

نتیجه گیری

کرک کاتالیزوری سنگ بنای پالایش نفت مدرن است.با تبدیل هیدروکربن های سنگین به اجزای بنزینی با پوست بالا، آن را قادر می سازد موتور کارآمد و با کارایی بالا که وسایل نقلیه و صنایع ما را قدرت می دهد، یک پیروزی مهندسی شیمیایی است: یک سیستم پیوسته، گردش و مداوم راکتور که تغذیه کم ارزش را به یکی از کالاهای ارزشمند جهان تبدیل می کند، به عنوان سوخت های پردازش بالا، و انتقال مولکول های زنجیره ای، انتقال می دهد.

در این باره، در مورد |Wikipedia]] در ، .S. Energy Information Agency]] در مورد پالایش [FLT3] و [FLT3] صفحه UOP (Hwell] بر روی تکنولوژی FCC [F8 ] ] [F2 ] جزئیات فنی موجود است.