2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificación: 2023-12-17 10:24
Las propiedades útiles del aceite son conocidas por la humanidad desde tiempos inmemoriales. Se utiliza para obtener combustible y materias primas para la producción de fibras sintéticas y plásticos. Al mismo tiempo, la humanidad siempre ha buscado maximizar los beneficios del procesamiento de combustibles fósiles. Uno de estos métodos fue el reformado catalítico, proceso que dio lugar a gasolinas e hidrocarburos aromáticos de alta calidad.
Este método de refinación de petróleo se inventó en 1911 y, desde 1939, la tecnología se ha utilizado a escala industrial. Desde entonces, el método de destilación de combustibles fósiles se ha mejorado constantemente. Hoy representa una de las formas más complejas y eficientes de producir gasolina de alto octanaje.
Destilación de combustible
El reformado catalítico es un proceso de deshidrogenación (eliminación de una molécula de hidrógeno de compuestos orgánicos) de naftenos de seis miembros en presencia de níquel y algo deotros metales del grupo del platino a alta temperatura, lo que conduce a la formación de compuestos aromáticos. En otras palabras, se trata de un proceso que permite obtener un producto de alto octanaje -reformado- a partir de materias primas de baja calidad -gasolina de primera destilación.
La razón principal por la que la reforma se ha generalizado tanto es la preocupación por el medio ambiente. Antes de esto, los agentes antidetonantes a base de plomo se usaban para producir gasolina de alto octanaje. Casi ninguna emisión por reformar.
Productos recibidos
Con esta tecnología, es posible extraer las materias primas petroquímicas más valiosas: benceno, tolueno, hidrocarburos aromáticos. Hoy en día, el reformado catalítico es un proceso que produce hasta 480 millones de toneladas de productos petroquímicos al año en todo el mundo.
El principal producto final del ciclo de producción es el reformateo: gasolina con un octanaje de 93-102.
Al mismo tiempo, se crean subproductos parafínicos, así como un 90 % de gas hidrógeno, que es el más puro que se obtiene por otros métodos.
Otro producto que acompaña al reformado catalítico es el coque. Se deposita en la superficie de los catalizadores, reduce significativamente su actividad. Están tratando de reducir su número.
Tecnología de reformado catalítico
La gasolina de destilación directa, un combustible con un número de octano bajo, actúa como materia prima para el reformado catalítico. Todo el proceso se lleva a cabo en 3-4 reactores, que tienen un lecho de catalizador fijo. Los reactores están interconectados por tuberías con un complejo sistema multicámara y calentamiento del producto de transición.
Los catalizadores para el reformado catalítico son un portador: alúmina (A1203) entremezclada con cristales de platino. En reactores a una temperatura de 480-520 °C y una presión de 1,2 a 4 MPa, la materia prima se convierte en isoparafina de alto octanaje y compuestos aromáticos.
Muy a menudo, para aumentar la estabilidad del proceso, se introducen en la tecnología metales más caros (renio, germanio, iridio), así como halógenos, cloro y flúor.
Tipos de reformado catalítico
Hasta la fecha, se han inventado muchos métodos para producir gasolina de alto octanaje e hidrocarburos aromáticos mediante reacciones de reformado catalítico. Cada empresa extranjera mantiene en secreto su propio método de producción. Sin embargo, todos se basan en tres métodos principales:
- Reformado de aceite realizado simultáneamente en tres o cuatro reactores de forma continua. Su esencia radica en el hecho de que el catalizador del proceso primero desarrolla completamente su potencial, luego de lo cual los reactores se detienen hasta que el acelerador restablece sus propiedades.
- Reacción continua en 2-3 instalaciones: el reactivo se restaura periódicamente en cada sistema a medida que se produce. Al mismo tiempo, el proceso no se detiene y el reactor regenerativo se reemplaza por uno adicional "flotante".
Mejorla productividad se puede lograr con una reacción continua con el uso de unidades y reactores de regeneración. El catalizador, a medida que se deterioran sus propiedades, se coloca en una cámara de regeneración, y en su lugar entra un “reactivo recién reducido”, se produce la circulación de compuestos de aluminio-platino.
Problema principal
El principal problema que acompaña al reformado es la formación de una gran cantidad de coque, que reduce la capacidad catalítica de los materiales de alúmina-platino. La solución a este problema es quemar los depósitos de coque en la superficie de los elementos reactivos utilizando una mezcla inerte de oxígeno a una temperatura de 300-500 grados Celsius. Este proceso en la comunidad científica se llama regeneración.
Es imposible restaurar completamente el elemento catalítico. A medida que se usa, envejece irremediablemente, después de lo cual se envía a fábricas especiales, donde se extrae platino y otros metales costosos.
Reformadores catalíticos
Este método de procesamiento de combustibles naturales se lleva a cabo mediante varios tipos de instalaciones. Por nombrar algunos de ellos:
- Seleccionar formación. Aquí, el reformador combina un proceso de deshidrogenación catalítica con hidrocraqueo selectivo.
- Plataformas. Tiene 3 reactores, y el tiempo de operación de los catalizadores es de 6 a 12 meses.
- Ultraformación. Una de las primeras instalaciones con reactor "flotante", que realiza el proceso de reducción del reactivo.
- Isoplus. Parapara la obtención del producto se combinan los procesos de reformado y craqueo térmico.
El reformado de aceite más generalizado que se ha recibido en América del Norte: aquí se procesan anualmente hasta 180 millones de toneladas de combustible natural. En segundo lugar están los países de Europa: representan alrededor de 93 millones de toneladas. Rusia cierra los tres primeros con una producción anual de alrededor de 50 millones de toneladas de petróleo.
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