簡介
編輯催化重整是一種化學工藝,用于將從原油中蒸餾出的石腦油(通常具有低辛烷值)轉化為稱為重整油的高辛烷值液體產品,重整油是高辛烷值汽油的優質調和原料。 該工藝將低辛烷值直鏈烴(鏈烷烴)轉化為支鏈烷烴(異鏈烷烴)和環烷烴,然后將其部分脫氫以生產高辛烷值芳烴。 脫氫還產生大量的副產品氫氣,這些氫氣被送入其他煉油工藝,如加氫裂化。 副反應是氫解,產生較低價值的輕烴,例如甲烷、乙烷、丙烷和丁烷。
除了汽油調合原料外,重整油還是苯、甲苯、二甲苯和乙苯等芳香族大宗化學品的主要來源,這些化學品具有多種用途,最重要的是作為轉化為塑料的原料。 然而,重整油中的苯含量使其具有致癌性,這導致政府法規有效地要求進一步加工以降低其苯含量。
該過程與工業上用于從天然氣、石腦油或其他石油衍生原料生產氫氣、氨和甲醇等產品的催化蒸汽重整過程完全不同,請勿混淆。 也不要將此過程與使用甲醇或生物質衍生原料生產氫氣用于燃料電池或其他用途的各種其他催化重整過程相混淆。
這是用于重整過程的催化劑的兩個主要類別。
利用各種方法合成合成氣的最佳催化劑一直是多項研究的主題。 銠、釕和鉑,以及鈀和銥催化劑,都已成為制氫、催化熱分解和干法重整催化劑深入研究的對象。 基于貴金屬的催化劑更有效,而且通常不易因碳生成或氧化而失活,但由于它們更實惠(成本比貴金屬低 100-150 倍),因此它們的使用頻率較低。 在工業用途中,越來越多地使用依賴于鎳的催化劑。 但是,由于碳積累,它們的恢復力很低。 甲烷重整,特別是干法重整,最關鍵的問題是抑制非貴金屬催化劑的積碳。 增加催化劑的表面堿度和調節活性成分的粒徑是兩種用于防止碳沉積的技術。 金屬-載體相互作用的改善、固溶體的產生和等離子工藝只是為管理金屬顆粒尺寸而開發的策略中的一小部分。 通過使用堿性金屬氧化物作為載體或促進劑來提高催化劑的表面堿性。 由于幾位作者的工作,催化劑和工藝的增加提高了整體效率和環境績效。
歷史
編輯在 1940 年代,為 Universal Oil Products (UOP) 工作的研究化學家 Vladimir Haensel 開發了一種使用含鉑催化劑的催化重整工藝。 Haensel 的工藝隨后在 1949 年被 UOP 商業化,用于從低辛烷值石腦油生產高辛烷值汽油,UOP 工藝被稱為 Platforming 工藝。 xxx個 Platforming 裝置于 1949 年在密歇根州馬斯基根的 Old Dutch Refining Company 的煉油廠建成。
從那以后的幾年里,一些主要的石油公司和其他組織開發了許多其他版本的工藝。 今天,全世界生產的絕大部分汽油都來自催化重整過程。
舉幾個其他已開發的催化重整版本的例子,所有這些版本都使用鉑和/或錸催化劑:
- Rheniforming:由雪佛龍石油公司開發。
- CCR Platforming:一種 Platforming 版本,專為連續催化劑再生而設計,由 Universal Oil Products (UOP) 開發。
- Powerforming:由 Esso Oil Company(現稱為 ExxonMobil)開發。
- Magnaforming:由 Engelhard 和 Atlantic Richfield Oil Company 開發。
- Ultraforming:由印第安納標準石油公司開發,現在是英國石油公司的一部分。
- Houdriforming:由 Houdry Process Corporation 開發。
- Octanizing:由法國石油研究所 (IFP) 的子公司 Axens 開發的催化重整版本,專為連續催化劑再生而設計。
化學
編輯在描述石油精煉廠中使用的催化重整過程的反應化學之前。
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