یک راکتور شکنندگی صنعتی چیست؟ اصول، انواع و کاربردهای پالایشگاه

جواب دادن به سوال اصلي:یک راکتور شکنندگی صنعتی چیست و چگونه مولکول های سنگین هیدروکربن را به کسری های سبک تر و ارزشمند شکسته می کند؟یک راکتور شکنجه صنعتی یک ظرف پردازش شیمیایی سنگین است که برای شکستن زنجیره های بزرگ و پیچیده هیدروکربن از نفت خام به محصولات کوچکتر و با تقاضای بالا مانند بنزین، دیزل،و اولفین های سبک (مانند اتیلن و پروپیلن).با استفاده از دماهای شدید، فشارها و کاتالیزورهای تخصصی، این راکتورها ستون فقرات پالایشگاه های مدرن نفت و کارخانه های پتروشیمی را تشکیل می دهند،تولید جهانی سوخت و پلیمر.

فرآیند های کرکینگ بر شکاف حرارتی یا کاتالیستی پیوندهای کووالنت کربن-کربن در داخل مواد اولیه با وزن مولکولی بالا متکی هستند:

• مکانیک شکستن حرارتی:شامل گرم کردن بقایای سنگین یا گاز ها به دماهای بالا (اغلب بالاتر از 500 درجه سانتیگراد) بدون کاتالیزور است که باعث می شود مولکول ها به صورت حرارتی به کسری های سبک تر، روغن های گاز و کوک نفتی تقسیم شوند.
• مسیرهای کاتالیز:دستگاه های مدرن از کاتالیزورهای جامد فعال مانند زئولیت های مصنوعی یا سیلیکات های آلومینیوم برای تسریع واکنش ها در دمای پایین و فشار استفاده می کنند.بهبود قابل توجهی در بهره وری محصول و کیفیت اکتان بنزین.
• مدیریت حرارتی اندوترمیک:اکثر واکنش های کریکنگ صنعتی اندوترمیک هستند، که نیاز به ورودی گرمای مداوم یا چرخه های بازسازی کاتالیزور مایع برای حفظ دمای واکنش مطلوب و جلوگیری از آلودگی کوک دارند.

بسته به هدف پالایش، چندین طرح خاص راکتور کرکینگ در سراسر جهان استفاده می شود:

• واحد های کریکنگ کاتالیستی مایع (FCC):دارای یک راکتور عمودی بلند و یک بستر بازساز،واحدهای FCC کاتالیزور پودری را در بخار هیدروکربن به سمت بالا برای تبدیل روغن های گاز سنگین به بنزین اکتان بالا و روغن های چرخه سبک تعلیق می کنند.
• کوره های Cracking بخار / راکتورهای Pyrolysis:راکتورهای لوله ای که نفت سبک یا مواد اولیه گازی را در دمای شدید (730°C~900°C) برای کسری از ثانیه برای تولید اتیلن و پروپیلن با خلوص بالا با بخار مخلوط می کنند.
• رآکتورهای هیدروکریکینگ:رآکتورهای فشار بالا ثابت که در اتمسفر هیدروژن کار می کنند (تا 2،5 درجه)(۲۰۰۰۰ psi) که همزمان مواد عطرآمیز سنگین را شکسته و ناخالصی هایی مانند گوگرد و نیتروژن را از بین می برد تا سوخت جت و دیزل برتر تولید شود..

س: هدف اصلی یک راکتور شکنجه صنعتی چیست؟

ج: یک راکتور کریکنگ صنعتی مولکول های بزرگ و سنگین هیدروکربن را از ترشی نفت خام به محصولات کوچکتر و با ارزش تر مانند بنزین، دیزل، سوخت جت،و مواد اولیه شیمیایی مانند اتیلن.

س: تفاوت میان ترکش حرارتی و ترکش کاتالیستی چیست؟

A: ترکابی حرارتی تنها به گرما و فشار بالا برای شکستن پیوندها متکی است (اغلب تولید کوک و اولفین های ساده تر).در حالی که کرکنگ کاتالیستی از کاتالیزورهای فعال (مانند زئولیت) برای دستیابی به بازده های بالاتر از بنزین با ارزش در دمای پایین تر و فشار استفاده می کند.

س: چرا هیدروژن در راکتورهای هیدرو کرکینگ استفاده می شود؟

ج: هیدروژن از تشکیل بیش از حد کوک جلوگیری می کند، مولکول های تازه شکسته نشده را اشباع می کند، و ناخالصی های ناخواسته مانند گوگرد و نیتروژن را از بین می برد، که منجر به پاکسازی،گازوئیل و سوخت جت با کیفیت بالا.

س: برای ساخت راکتورهای کرک صنعتی از چه مواد استفاده می شود؟

ج: آنها از فولاد های آلیاژی با قدرت بالا و با دمای بالا ساخته شده اند (مانند فولاد های کروم-مولیبدنوم) که قادر به تحمل استرس های حرارتی شدید، فشار های عملیاتی بالا هستند.و محیط های خوردنی.