فرآیندهای کاتالیستی در کشورهای توسعه یافته و در حال توسعه در عملیاتی مانند صنایع نفت، گاز، پتروشیمی و شیمیایی مورد استفاده قرار می گیرد. و نقش بسیار مهم در این عملیات دارد. کاربرد کاتالیست در پالایشگاه ها برای تولید سوخت و فرآورده های میانی و نهایی که برای جامعه بسیار ضروری است، چشمگیر می باشد. اهمیت کاتالیست روز به روز افزایش می یابد. کاتالیست ها در بخش های متفاوت از واحدهای پالایش نفت کاربرد دارد که در ادامه به کاربرد کاتالیست های متفاوت در بخش های متفاوت خواهیم پرداخت. با پرشین کاتالیست همراه باشید.
کاربرد کاتالیست :
اولین کاربرد کاتالیست در پالایشگاه ها، در هیدروگوگرد زدای است . در این فرایند از کاتالیست های فلزی نیکل، کبالت و مولیبدن در دمای 400 درجه سانتی گراد و گاز هیدروژن در فشار بالا استفاده می شود. در این فرایند از تجهیزاتی جهت حذف گاز هیدروژن سولفید استفاده میشود که در نتیجه آن، گاز مربوطه به گوگرد مولکولی یا سولفوریک اسید تبدیل خواهد شد.
ریفورمینگ کاتالیزوری:
دیگر کاربرد کاتالیست در پالایشگاه ها ریفرومینگ کاتالیزوری می باشد. یک نوع از کاتالیزور هستند که به نام کاتالیزورهای پلاتین شناخته شده اند. این کاتالیزورها بر روی پایه اسیدی مورد استفاده قرار می گیرد. کاتالیزورهای پلاتین دو عاملی می باشند ( هم فلز و هم پایه اسیدی ). و برای فعال سازی واکنش ها نقش مهمی دارد. در عملیات ریفورمینگ، پلاتین واکنش های هیدروژن زدایی و هیدروژناسیون را فعال می کند و عامل اسیدی در مورد واکنش های ایزومری و هیدروکراکینگ موثر است. مجموعه دو عامل کاتالیزور نیز واکنش های حلقوی شدن را فعال می کند.
کراکینگ، در کاربرد کاتالیست در پالایشگاه ها
از مهمترین فرآیندهای پالایشی که در تبدیل کردن برش های سنگین به مواد سبک تر و با ارزش تر مخصوصا بنزین نقش دارد، کراکینگ کاتالیزوری می باشد. در این فرایند خوراک مربوطه معمولا گازوییل تقطیر اولیه است ولی میتواند گازوییل تولیدشده در سایر واحدهای پالایشگاهی را نیز به عنوان خوراک به کار برد. فراورده نهایی آن، گازهای سبک سیر شده و سیر نشده، بنزین، گازوییل های سبک و سنگین (تبدیل نشده) می باشد. در این قسمت از سه دسته کاتالیزور استفاده میشود:
–آلومینوسیلیکات طبیعی
–سیلیس آلومین های امورف سنتزی
–سیلیس آلومین های بلورین سنتزی: که از نوع زئولیت های یا الک های مولکولی می باشد. در صنعت بیشتر از کاتالیزورهای گروه سوم و یا مخلوطی از گروه دوم و سوم استفاده می شود. زیرا زیولیت ها به علت فعالیت بیشتر بر بازده و کیفیت بنزین تاثیر مثبت دارند. سیلیس-آلومین آمورف در مقابل سایش مقاومتر است و بنابراین تلفیق سیلیس آلومین بلورین با نوع آمورف امکان استفاده از امتیازات هر دوی این کاتالیزورها را فراهم میکند.
–فرایند الکیلاسیون در کاربرد کاتالیست در پالایشگاه ها
یکی دیگر از کاربرد کاتالیست در پالایشگاه ها، فرآیند الکیلاسیون می باشد. الکیلاسیون یعنی افزایش یک گروه الکیل به یک ترکیب آلی ولی در اصطلاح پالایش نفت، الکیلاسیون عبارت است از واکنش یک اولفین سبک با یک ایزوپارافین در دما و فشار بالا، واکنش الکیلاسیون میتواند بدون کاتالیزور صورت گیرد ولی در فرایندهای صنعتی الکیلاسیون در دمای پایین و در حضور کاتالیزور انجام میشود.
خوراک الکیلاسیون از ایزوبوتان و اولفین های سبک است. اولفین ها اساسا از واحدهای کک سازی و کراکینگ کاتالیزوری به دست می آیند. از بین اولفین ها، پروپن و بوتن ها بیشتر مصرف می شوند ولی گاهی از اتیلن و پنتن ها به عنوان خوراک استفاده می شود. اولفین ها را میتوان از طریق هیدروژن زدایی از پارافین نیز بدست آورد. ایزوبوتان معمولا از واحدهای هیدروکراکینگ به دست میآید ولی می توان آن را از واحدهای رفرمینگ، تقطیر نفت خام و فراورش گاز طبیعی نیز تهیه کرد. همچنین از طریق ایزومری نرمال بوتان نیز به دست می آید.
فرایند پلیمری:
یکی دیگر از عواملی که در کاربرد کاتالیست پالایشگاه ها مهم است فرآیند پلیمری می باشد. پلیمری شدن نقش مهمی در صنایع پتروشیمی ایفا میکند ولی در صنعت نفت به صورت محدود برای تولید بنزین با عدد اکتان بالا به کار می رود و رقیب ضعیفی برای فرایند الکیلاسیون می باشد. پروپن و بوتن ها خوراک های مناسب واحد پلیمری هستند، را ابتدا به برج جذب C2 و سپس به برج تثبیت می فرستند از پایین این برج بنزین تثبیت شده و از بالای آن برش C3-C4 به دست می آید که خوراک واحد پلیمری است.
در فرایند پلیمری، فراورده اصلی بنزین است که خواص آن بستگی به نوع خوراک دارد. در نتیجه دیمری شدن بوتن ها، اکتن به دست می آیند که پس از هیدروژنی شدن، بنزین مرغوبی تولید می کنند. کاتالیزوری مورد استفاده در پلیمری، اسید فسفریک است. بعضی از واحدها از اسید فسفریک مایع استفاده می کنند ولی معمولا نوع جامد آن به صورت اسید فسفریک بر روی پایه کیزل گور یا یک لایه نازک اسید بر روی کوارتز خرد شده به کار میرود.
فرایند ایزومری:
عدد اکتان بنزین سبک را میتوان با استفاده از فرایند ایزومری که طی آن نرمال پارافین ها به ایزومرهای شاخه دار شان تبدیل میشوند، بهبود بخشید. خوراک این واحد بنزین سبک است که مخلوط هیدروکربن های 5 و6 کربنی میباشد. در این بنزین انواع خطی هیدروکربن ها غلبه دارد. فراورده این واحد بنزین سبکی است که از همان هیدروکربن های 5 و 6 کربنی تشکیل شده است با این تفاوت که در این حالت ایزومرهای شاخه دار غلبه یافته اند و به همین سبب عدد اکتان محصول نسبت به خوراک افزایش پیدا کرده است. از این واحد برای تبدیل نرمال بوتان به ایزو بوتان نیز استفاده میشود. کاتالیزورهای مناسب برای واکنش ایزومری باید دارای خاصیت اسیدی باشند.
واحدهای پتروشیمی:
واحدهای پتروشیمی یکی دیگر از کاربرد کاتالیست در پالایشگاه ها می باشد. فرایندهای کاتالیزوری در این مورد نسبت به فرایندهای صنعت نفت، حجم خیلی کمتری را اشغال می‌کنند ولی محصولات فوق‌العاده مهم و بسیار متنوعی تولید می‌کنند مانند تولید پلی اتیلن و اتیلن، تولید پروپین، هیدروژن زدایی از پارافین‌های خطی، تولید سیکلو هگزان.
کاتالیست نسبت به ضربات فیزیکی بسیار حساس هستند. و کوچکترین ضربه به آن می تواند درون کاتالیزور را دچار آسیب کند. و سبب خرد شدن آن می شود. اگر شدت ضربه کم باشد می تواند به تعمیر کاتالست اقدام کرد. برای تعمیر کاتالیزور با تیم با تجربه پرشین کاتالیست تماس بگیرید.
این را بخوانید: ضایعات کاتالیست پتروشیمی چیست؟
دیدگاهتان را بنویسید