Роль катализа в развитии нефтеперерабатывающей промышленности

Первые попытки использовать каталитические процессы в нефтепереработке были сделаны в конце 30 – х годов. В настоящее время свыше 80 % нефти перерабатывается с помощью катализаторов.

Основные современные каталитические процессы нефтепереработки и нефтехимии.

1. Каталитический крекинг. Наиболее крупнотоннажный процесс нефтепереработки.

Ранее в качестве катализаторов использовались синтетические и природные аморфные алюмосиликаты, смесь оксидов Al и Mg, Al – Si – Zr и другие катализаторы кислотной природы. Современные катализаторы – кристаллические алюмосиликаты (цеолиты). Особенно активны катализаторы, модифицированные редкоземельными элементами. Особенно эффективен крекинг в псевдоожиженном слое тонкодисперсного катализатора (FCC).

2. Риформинг. Начал использоваться в конце 50–х годов. Первыми в реакции дегидрирования нафтеновых углеводородов были применены катализаторы МоО₃/Al₂O₃ и CrO₃/Al₂O₃. Они не отравлялись серой, но имели невысокую активность.

Затем были предложены более активные катализаторы Pt/Al₂O₃, хлорированные и фторированные.

Следующее поколение катализаторов риформинга – би- и полиметаллические. Современные катализаторы - Pt-Re/Al₂O₃ и Pt-Sn/Al₂O₃. Последние разработки привели к появлению катализаторов, активная фаза которых содержит три компонента.

Важная особенность процесса риформинга - получение в качестве побочного продукта водорода. В связи с этим важна селективность катализатора риформинга, т.е. низкая активность его в реакциях крекирования, приводящих к образованию углеводородных газов. Селективный катализатор риформинга позволяет получать чистый водородсодержащий газ (ВСГ).

3. Появление на нефтеперерабатывающих заводах (НПЗ) дешевого водорода позволило широко использовать процессы гидроочистки (ГО) нефтяных фракций. Основные катализаторы – AlNiMo и AlCoMo, применяющиеся в сульфидной форме. Активность катализаторов ГО зависит от наличия модификаторов, от способа синтеза, размера гранулы и в значительной мере от способа сульфидирования.

4. Гидрокрекинг (ГК). Это сравнительно новый процесс. В нем одновременно протекают реакции гидрокрекинга, гидрирования, гидроочистки и изомеризации. Процесс существует в двух вариантах: легкий гидрокрекинг и глубокий гидрокрекинг при высоком давлении. В зависимости от условий, качества сырья, от варианта процесса (в одну или две ступени) применяют различные катализаторы. Это могут быть сульфиды W, Mo, Co, Ni на носителях; Pt, Pd на носителях. В качестве носителей применяют оксид алюминия, оксид алюминия с алюмосиликатом, оксид алюминия с цеолитами разных видов.

5. Изомеризация. Сущность процесса – превращение нормальных парафиновых углеводородов в изопарафины. Существует несколько разновидностей этих катализаторов, имеющих различный состав в зависимости от условий проведения процесса.

6. Алкилирование. В основе лежит взаимодействие изопарафиновых углеводородов с олефиновыми. Образуются более высокомолекулярные углеводороды изостроения. До последнего времени алкилирование велось бутиленами, сейчас – С₂, С₃, С₄ и С₅, а также их смесью. В качестве катализатора применяют HF, H₂SO₄, а также цеолитсодержащие твердые катализаторы.

Дата добавления: 2014-01-14