Jakie sita molekularne są stosowane w katalizatorach FCC do rafinacji ropy naftowej?
Katalizatory FCC (Fluid Catalytic Cracking) to klasa wielofunkcyjnych materiałów katalitycznych stosowanych w procesach rafinacji ropy naftowej w celu wydajnego przekształcania ciężkich węglowodorów w produkty o-wartości-dodanej, takie jak benzyna, skroplony gaz ziemny i lekkie olefiny. Zwykle składają się z aktywnych składników, materiałów matrycowych, spoiw i wypełniaczy.
Rodzaje i funkcje sit molekularnych do katalizatorów FCC
Katalizatory FCC charakteryzują się wysoką kwasowością, dobrą stabilnością hydrotermiczną i silnymi-właściwościami przeciwzużyciowymi, dzięki czemu mogą sprzyjać reakcjom takim jak krakowanie, izomeryzacja i przenoszenie wodoru przez makrocząsteczkowe węglowodory w-warunkach fluidyzacji w wysokiej temperaturze. Ponadto, dostosowując typ sita molekularnego, zawartość pierwiastków ziem rzadkich, kwasowość i strukturę porów, można zoptymalizować wydajność i selektywność docelowych produktów, takich jak benzyna, propylen i LPG.
Dlatego różne sita molekularne w katalizatorach FCC pełnią przede wszystkim uzupełniające się role katalityczne. Sita molekularne typu Y-i ich zmodyfikowane formy są głównymi aktywnymi składnikami katalizatorów FCC. Beta sito molekularne można zastosować do poprawy krakowania, izomeryzacji i selektywności produktu określonych węglowodorów. Jako dodatek funkcjonalny ZSM-5 może poprawić wydajność lekkich olefin. Natomiast sito molekularne ZSM-11 służy do selektywnego krakingu kształtowego węglowodorów i regulacji lekkich olefin.
Sito molekularne USY: najważniejszy składnik aktywny
Sito molekularne typu Y-jest podstawowym, aktywnym składnikiem-łamania zabezpieczeń FCC, orazUltrastabilny Y (USY)jest dominującym typem zeolitu krakingowego. Wysoka-krzemionka Y lubOdaluminiowany Y (DZIEŃ)oba są sitami molekularnymi USY. USY można rozumieć jako zeolit typu Y-, który został poddany zabiegom stabilizującym, takim jak dealuminacja i obróbka hydrotermalna.
Ponieważ katalizatory FCC przechodzą powtarzające się cykle reakcji i regeneracji, muszą wytrzymywać wysokie temperatury i środowisko{{0}bogate w parę. W rezultacie USY wykazuje wysoką stabilność hydrotermalną, dużą odporność na dezaktywację pary, wysoką stabilność szkieletu i doskonałą zdolność do pękania dużych cząsteczek.
REY/RE-Sita molekularne USY: równoważy aktywność, koks i stabilność
Zeolity Y modyfikowane pierwiastkami ziem rzadkich-mają znaczącą wartość przemysłową w katalizatorach FCC. Do pierwiastków-ziem rzadkich zaliczają się La, Ce i Nd. Wymiana jonów-ziem rzadkich może poprawić stabilność termiczną, stabilność hydrotermalną, kwasowość, aktywność i selektywność koksu zeolitowych sit molekularnych typu Y-.
Dlatego teżREY (Ziemia rzadka-Y)IRE-USY (rzadka-ziemia rzadka-stabilna Y)sita molekularne są zwykle stosowane w przemyśle naftowym FCC w celu zwiększenia aktywności i stabilności oraz uzyskania równowagi pomiędzy aktywnością katalityczną, wydajnością koksu i selektywności benzyny/diesla.
Beta sito molekularne: poprawia konwersję określonych węglowodorów
Beta nie jest głównym sitem molekularnym rdzenia w tradycyjnych katalizatorach FCC, w przeciwieństwie do USY. Ale raczej jest to bardziej charakterystyczne dla konkretnych preparatów lub funkcjonalnych modyfikowanych sit molekularnych zeolitu.
Beta sito molekularnema topologię BEA i charakteryzuje się trójwymiarowym-systemem dużych-porów. Jego silna kwasowość i duże kanały porów umożliwiają jego zastosowanie w zastosowaniach FCC do krakingu węglowodorów, izomeryzacji i reakcji związanych z hydrokrakingiem-, a także do poprawy selektywności-destylatu średniego i wspomagania konwersji określonych węglowodorów.
Sito molekularne ZSM-5: wspomaga tworzenie lekkich olefin
RolaSito molekularne ZSM-5w procesach FCC jest odrębny, pełni funkcję dodatku do katalizatora FCC. Podczas gdy zeolit typu Y-jest głównie odpowiedzialny za pękanie dużych, ciężkich-cząsteczek oleju, ZSM-5 koncentruje się na dalszej konwersji węglowodorów pochodzących z benzyny i promuje produkcję lekkich olefin.
Zeolit ZSM-5 zawiera szkielet MFI o mikroporowatej strukturze i wykazuje wyraźne właściwości katalityczne selektywne pod względem kształtu. Włączenie ZSM-5 do systemów FCC zazwyczaj zwiększa uzysk propylenu, etylenu, LPG i lekkich olefin, zmniejsza ilość benzyny lub moduluje skład olefin w benzynie. A połączenie sit molekularnych USY i ZSM-5 jest bardzo typowym układem katalitycznym FCC.
ZSM-11 Sita molekularne: reguluje lub selektywnie kształtuje pękanie
Sito molekularne ZSM-11należy do topologii MEL, struktury bardzo podobnej do struktury MFI ZSM-5. Jego funkcja w procesach FCC, takich jak kraking selektywny pod względem kształtu i regulacja olefin, jest również porównywalna z funkcją sita molekularnego ZSM-5.
W praktyce przemysłowej FCC sito molekularne ZSM-11 można wykorzystać do krakingu węglowodorów, aromatyzacji i izomeryzacji lub zastosować jako dodatek do katalizatora FCC. Jednakże, jeśli chodzi o zastosowanie FCC na skalę przemysłową, sito molekularne ZSM-11 ma znacznie mniejsze znaczenie niż ZSM-5.
Firma chemiczna Sinmatspecjalizuje się w dostawie zeolitowych sit molekularnych do katalizatorów FCC, w tym sit molekularnych typu Y- (NaY, HY, USY, REY, RE-USY, DAY), sit molekularnych Beta, sit molekularnych ZSM-5 i sit molekularnych ZSM-11. Więcej szczegółów można znaleźć na stronach z informacjami o produktach.
