کاتالیست Catalyst
کاتالیست Catalyst ماده‌ای است که اگر به مخلوط واکنشی افزوده شود، سرعت رسیدن ماده به حالت تعادل در سیستم را، بدون آنکه خود دستخوش تغییر شیمیایی پایدار شود، تغییر می‌دهد و معمولاً آن را افزایش می‌دهد.کاتالیست ها ممکن است همگن یا ناهمگن باشند ولی معیارهای زیر در تمامی آنها صدق می‌کند:
گرچه کاتالیست بر سرعت واکنش اثر می‌گذارد، اما نمی‌تواند موقعیت تعادل را در یک واکنش برگشت‌پذیر تغییر دهد.
به طور نظری، کاتالیست را می‌توان بدون آنکه دستخوش تغییر شیمیایی شود در پایان واکنش بدست آورد، هرچند ممکن است از لحاظ فیزیکی تغییر کرده‌باشد.
کاربرد کاتالیست‌ها
نفت و گاز: عمده‌ترین مصرف کاتالیست ها در صنعت نفت در دو فرایند کراکینگ (شکستن مولکول‌های درشت به کوچک) و رفرمینگ (دوباره بازآرایی و ترکیب مولکول‌هایی برای تولید) می‌باشد. در صنعت نفت بیشتر از کاتالیست های زیگلرناتا، کاتالیست های فلزی و ارگانومتالیک استفاده می‌شود.
واحدهای پتروشیمی: 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
در حالت كلي فرآيندهاي مورد استفاده در صنايع پالايشگاهي به چهار دسته عمومي تقسيم مي شوند:
فرآيندهاي جداسازي (Separation Processes)
فرآيندهاي تبدیلی/شكست مولكولي (Conversion Processes)
فرآيندهاي كاهش گوگرد (Desulfurization Processes)
فرآيندهاي ارتقاء كيفيت و خواص محصولات (Finishing Processes)
فرایندهای جداسازی شامل فرایندهای جداسازی آب و نمک و کلیه فرایندهای تقطیر اتمسفریک و تقطیر در خلاء می باشد. فرایندهای تبدیلی نیز، همانطور که از اسمش مشخص است، به منظور تبدیل هیدروکربن های سنگین به سبکتر مورد استفاده قرار می گیرند. در واقع هر قدر خوراک ورودی به مجتمع پالایشگاهی سنگین تر باشد (API پایین تر)، نیاز به فرایندهای تبدیلی بیشتر خواهد شد.
از فرایندهای تبدیلی می توان به واحدهای کراکینگ (بستر سیال، حرارتی، آیزوماکس) اشاره نمود که برش های سنگین تولیدی در برج تقطیر در اتمسفریک و خلاء را به محصولات سبک و میان تقطیر تبدیل می نمایند. از مهمترین واحدهای تبدیلی و به نوعی پیوند دهنده صنعت پالایش و پتروشیمی می توان به واحدهای کراکینگ بستر سیال FCC اشاره نمود. این واحدها با تولید الفین های سبک (پروپیلن و بوتیلن) و همچنین بنزین از مهمترین واحدهای پالایشگاه های جدید می باشد.
یکی از مهمترین واحدهای فرایندی در هر پالایشگاهی، واحدهای کاهش میزان گوگرد می باشد که تمامی آنها نیز تحت کاتالیست می باشد. این واحدها جهت حذف گوگرد و فلزات سنگین و سایر ترکیبات آلاینده از برش های مختلف تولیدی به کار می روند. از مهمترین واحدهای حذف گوگرد می توان به فرایندهای تصفیه هیدروژنی برش های نفتا Naphtha HydroTreating ، نفت سفید Kerosene HydroTreating و نفت گاز Gas Oil HydroTreating اشاره نمود.
فرایندهای ارتقاء کیفیت نیز شامل واحدهای تبدیل کاتالیستی Reforming ، ایزومریزاسیون Isomerization و آلکیلاسیون Alkylation اشاره نمود که تمامی این واحدها نیز کاتالیستی می باشند.
كاتاليستهاي پالايشگاهي
ر پالايشگاههاي نفت به منظور تبديل نفت خام ورودي به محصوالت نهايي همچون گاز مايع LPG ،بنزين، نفت گاز، نفت سفید سوخت جت، نفت كوره و ساير فرآورده ها كه اصطالحاً فرآوردههاي ويژه نامیده ميشوند، از فرآيندهاي كاتالیستي مختلفي استفاده ميشود.
هر اندازه نفت خام به محصوالت سبكتر یا بنزين و ديزل و داراي استاندارد كیفي و زيست محیطي بالاتر تبديل شود، فرآيندهاي كاتالیستي مورد نیاز بیشتر و متنوعتر خواهد بود و در نتیجه میزان مصرف كاتالیستها نیز افزايش خواهد يافت. به طور معمول واحدهاي عملیاتي پالايشگاه را ميتوان به دو دسته واحدهاي تبديلي سبكسازي و واحدهاي كیفي ساز تقسیم بندي كرد.
كاتاليستهاي پتروشيميایی
مجتمعهاي پتروشیمی جهت تبديل برشهاي هیدروكربوری و گاز طبیعی به محصوالت نهايی از فرآيندهاي مختلفي استفاده مينمايند. به طور معمول فرآيندهاي موجود در مجتمعهاي پتروشیمی را ميتوان به دو دسته پلیمری و غیرپلیمری تقسیمبندي كرد.
بر همین اساس كاتالیستهای مصرفی در مجتمعهاي پتروشیمی نیز به كاتالیستهاي پلیمری و غیرپلیمری تقسیم بندي ميشوند. برخالف كاتاليستهاي پالایشگاهي، كاتاليستهاي مورد استفاده در صنعت پتروشيمي از تنوع بسيار زيادي برخوردار ميباشد، اما حجم مصرف هريک از آنها در قياس با كاتاليستهاي پالایشگاهي كمتر است. صنعت پتروشیمي مهمترين حلقه زنجیره ارزش تبديل نفت و گاز به محصوالت شیمیايي و پلیمري محسوب ميشود. زنجیرههاي تولید محصوالت پايه پتروشیمیايي را ميتوان به هفت شاخه ذيل تقسیم بندي كرد:
1 .زنجیره تبديل گاز سنتز،
2 .زنجیره تبديل اتیلن،
3 .زنجیره تبديل پروپیلن،
4 .زنجیره تبديل بوتادين،
5 .زنجیره تبديل بنزن،
6 .زنجیره تبديل تولوئن،
7 .زنجیره تبديل زايلنها.
كاتاليستهاي مشترک
علیرغم اينکه صنايع پالایش و پتروشیمي كاتالیستهاي مصرفي خاص و منحصر به خود را دارند، اما با توجه به وجود شباهتهاي فراوان، واحدهاي فرآيندي كاتالیستي مشابهي در صنعت پتروپااليش وجود دارد. برخي از فرآيندهاي مشترک در مجتمعهاي پااليشي و پتروشیمیايي عبارتند از:
ـ واحدهاي تولید هیدروژن و گاز سنتز
ـ بازيابي گوگرد SRU
ـ حذف گوگرد
در زیر فهرستی از مهمترین کاتالیست های صنعت نفت و پتروشیمی ارائه شده است.
Equilibrium FCC Catalyst
Hydrocracking Catalyst
Hydrotreating Catalyst
Merox Sweetening Catalyst
Claus Sulphur Recovery Catalyst
Tail Gas Treating Unit (TGTU) Catalyst
High Temperature Shift (HTS) Catalyst
Low Temperature Shift (LTS) Catalyst
Methanation Catalyst
V2O5 Catalyst for Sulphuric Acid
Desulfurization Catalyst
Ammonia Synthesis Catalyst
Steam Reforming Catalyst
Guard Beds for Sulphur, Chloride, Mercury, Arsine, COS
از اینجا میتوانید کاتالوگ مربوط به کاتالیست ها را دانلود و مطالعه بفرمایید.
