Catalytic reforming adalah teknologi progresif dengan sejarah satu abad

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Terakhir diubah: 2023-12-17 10:31

Sifat minyak yang bermanfaat telah dikenal manusia sejak zaman dahulu. Ini digunakan untuk mendapatkan bahan bakar dan bahan baku untuk produksi serat sintetis dan plastik. Pada saat yang sama, umat manusia selalu berusaha untuk memaksimalkan manfaat dari pengolahan bahan bakar fosil. Salah satu metode ini adalah catalytic reforming, sebuah proses yang menghasilkan bensin berkualitas tinggi dan hidrokarbon aromatik.

Metode penyulingan minyak ini ditemukan pada tahun 1911, dan sejak tahun 1939 teknologinya telah digunakan dalam skala industri. Sejak itu, metode penyulingan bahan bakar fosil terus ditingkatkan. Hari ini merupakan salah satu cara yang paling kompleks dan efisien untuk menghasilkan bensin oktan tinggi.

Distilasi bahan bakar

Pembaruan katalitik adalah proses dehidrogenasi (penghilangan molekul hidrogen dari senyawa organik) dari naften beranggota enam dengan adanya nikel dan beberapalogam golongan platinum lainnya pada suhu tinggi, yang mengarah pada pembentukan senyawa aromatik. Dengan kata lain, ini adalah proses yang memungkinkan untuk mendapatkan produk beroktan tinggi - memformat ulang - dari bahan baku berkualitas rendah - bensin langsung.

Alasan utama mengapa reformasi menjadi begitu luas adalah kepedulian terhadap lingkungan. Sebelum ini, agen antiknock berbasis timbal digunakan untuk memproduksi bensin beroktan tinggi. Hampir tidak ada emisi dari reformasi.

Produk Diterima

Menggunakan teknologi ini, dimungkinkan untuk mengekstraksi bahan baku petrokimia yang paling berharga - benzena, toluena, hidrokarbon aromatik. Saat ini, catalytic reforming adalah proses yang menghasilkan hingga 480 juta ton petrokimia per tahun di seluruh dunia.

Produk akhir utama dari siklus produksi adalah format ulang - bensin dengan nilai oktan 93-102.

Pada saat yang sama, produk samping parafin dibuat, serta 90% gas hidrogen, yang paling murni daripada yang diperoleh dengan metode lain.

Produk lain yang menyertai catalytic reforming adalah kokas. Itu disimpan di permukaan katalis, secara signifikan mengurangi aktivitasnya. Mereka mencoba mengurangi jumlahnya.

Teknologi reformasi katalitik

Bensin lurus, bahan bakar dengan angka oktan rendah, bertindak sebagai bahan baku untuk catalytic reforming. Seluruh proses dilakukan dalam 3-4 reaktor, yang memiliki unggun katalis tetap. Reaktor dihubungkan oleh pipa dengan sistem multi-ruang yang kompleks dan pemanasan produk transisi.

Katalis untuk reformasi katalitik adalah pembawa - alumina (A1203) diselingi dengan kristal platinum. Dalam reaktor pada suhu 480-520 °C dan tekanan 1,2 hingga 4 MPa, bahan baku diubah menjadi isoparafin beroktan tinggi dan senyawa aromatik.

Sangat sering, untuk meningkatkan stabilitas proses, logam yang lebih mahal (renium, germanium, iridium), serta halogen - klorin dan fluor, dimasukkan ke dalam teknologi.

Jenis catalytic reforming

Sampai saat ini, banyak metode telah ditemukan untuk menghasilkan bensin beroktan tinggi dan hidrokarbon aromatik melalui reaksi reformasi katalitik. Setiap perusahaan asing merahasiakan metode produksinya sendiri. Namun, semuanya didasarkan pada tiga metode utama:

1. Oil reforming dilakukan secara simultan di tiga atau empat reaktor secara terus menerus. Esensinya terletak pada kenyataan bahwa katalis proses pertama-tama mengembangkan potensinya sepenuhnya, setelah itu reaktor dihentikan sampai akselerator mengembalikan sifat-sifatnya.
2. Reaksi berkelanjutan dalam 2-3 instalasi - reagen dipulihkan secara berkala di setiap sistem saat diproduksi. Pada saat yang sama, proses tidak berhenti, dan reaktor regeneratif diganti dengan "mengambang", tambahan.

Terhebatproduktivitas dapat dicapai dengan reaksi terus menerus dengan penggunaan unit regenerasi dan reaktor. Katalis, karena sifat-sifatnya memburuk, ditempatkan di ruang regenerasi, dan "reagen yang baru saja direduksi" menggantikannya, sirkulasi senyawa aluminium-platinum terjadi.

Masalah utama

Masalah utama yang menyertai reformasi adalah pembentukan sejumlah besar kokas, yang mengurangi kemampuan katalitik bahan alumina-platinum. Solusi untuk masalah ini adalah dengan membakar endapan kokas pada permukaan elemen yang bereaksi menggunakan campuran oksigen-inert pada suhu 300-500 derajat Celcius. Proses ini dalam komunitas ilmiah disebut regenerasi.

Tidak mungkin untuk sepenuhnya memulihkan elemen katalitik. Saat digunakan, usianya tidak dapat dipulihkan, setelah itu dikirim ke pabrik khusus, di mana platinum dan logam mahal lainnya diekstraksi darinya.

Catalytic Reformers

Metode pengolahan bahan bakar alam ini dilakukan oleh berbagai jenis instalasi. Untuk menyebutkan beberapa di antaranya:

• Selectoforming. Di sini, reformer menggabungkan proses dehidrogenasi katalitik dengan hydrocracking selektif.
• Platforming. Ini memiliki 3 reaktor, dan waktu operasi katalis adalah dari 6 hingga 12 bulan.
• Ultraforming. Salah satu instalasi pertama dengan reaktor "mengambang", yang melakukan proses reduksi reagen.
• Isoplus. Untukuntuk mendapatkan produk, proses reforming dan thermal cracking digabungkan.

Reformasi minyak paling luas telah diterima di Amerika Utara - di sini setiap tahun memproses hingga 180 juta ton bahan bakar alami. Di tempat kedua adalah negara-negara Eropa - jumlahnya sekitar 93 juta ton. Rusia menutup tiga besar dengan produksi tahunan sekitar 50 juta ton minyak.