Quel est le rôle du catalyseur dans le craquage ?

Quels sont les produits du craquage catalytique ?

Le craquage catalytique est l'un des procédés de raffinage du pétrole, qui consiste à craquer les huiles lourdes en présence de chaleur et de catalyseurs pour les transformer en gaz craqué, en essence et en diesel, entre autres. Le processus de craquage des huiles lourdes sous l'action de la chaleur et de catalyseurs pour les transformer en gaz de craquage, essence, diesel, etc. Les principales réactions sont la décomposition, l'isomérisation, le transfert d'hydrogène, l'aromatisation, la condensation et la cokéfaction. Par rapport au craquage thermique, le rendement en huile légère est plus élevé, l'indice d'octane de l'essence est plus élevé, la stabilité du diesel est meilleure et le gaz liquéfié riche en oléfines est produit en tant que sous-produit.

Le craquage est le processus de rupture des hydrocarbures à longue chaîne dans les produits de fractionnement du pétrole (y compris le GPL) en hydrocarbures à chaîne courte tels que l'éthylène et le propylène à une température plus élevée que le craquage (700°C à 800°C, parfois jusqu'à 1000°C ou plus) dans le processus de production pétrochimique. Le craquage est une forme plus approfondie du craquage. Le processus chimique du craquage du pétrole est complexe et le gaz de craquage qui en résulte est un mélange complexe de composants, dont le propylène, l'isobutène, le méthane, l'éthane, le butane, les alcynes, le sulfure d'hydrogène et les oxydes de carbone, en plus du produit principal qu'est l'éthylène. Le gaz de craquage peut être purifié et séparé pour obtenir la pureté requise d'éthylène, de propylène et d'autres matières premières chimiques organiques de base. Actuellement, le craquage du pétrole est devenu la principale méthode de production de l'éthylène. Dans le raffinage du pétrole, les procédés de craquage catalytique, de craquage thermique et de cokéfaction produisent des gaz contenant du propylène, le procédé de craquage catalytique produisant le plus de propylène.

Catalyseur utilisé dans le craquage catalytique fluide

Un catalyseur est généralement une substance qui augmente la vitesse d'une réaction sans modifier l'énergie libre standard totale de Gibbs de la réaction, et peut également être exprimé comme une substance qui augmente la vitesse d'une réaction chimique dans une réaction chimique sans modifier l'équilibre chimique, et dont la qualité et les propriétés chimiques propres ne changent pas avant ou après la réaction chimique. Selon les statistiques, les catalyseurs sont utilisés dans environ 90% des processus industriels, tels que la chimie, la pétrochimie, la biochimie et la protection de l'environnement.

Les catalyseurs de craquage catalytique fluide ont été développés en deux catégories principales : les catalyseurs à base de silicate d'aluminium non qualifié et les catalyseurs à base de microsphères de tamis moléculaire en zéolite. Les catalyseurs à microsphères de tamis moléculaire zéolithique peuvent être divisés, en fonction des matières premières et du processus de fabrication, en catalyseurs entièrement à base d'argile blanche avec cristallisation partielle de la matrice d'argile blanche en zéolithe (c'est-à-dire cristallisation in situ), en catalyseurs zéolithiques entièrement synthétiques et en catalyseurs zéolithiques semi-synthétiques préparés séparément à partir de la zéolithe et de la matrice.

Les catalyseurs de craquage catalytique fluide se composent principalement d'une matrice et d'une partie active (tamis moléculaire), parfois à l'aide d'un liant. Les catalyseurs actuellement utilisés dans le craquage catalytique sont constitués d'un tamis moléculaire, d'une matrice (également appelée stretcher) et d'un liant.

La matrice constitue la majeure partie du catalyseur et la teneur en zéolithe varie en fonction de l'espèce de catalyseur, allant généralement de 10 à 40%, une teneur élevée en zéolithe coûtant généralement plus cher à fabriquer.

Quel est le rôle du catalyseur dans le craquage ?

Un catalyseur est une substance chimique qui peut modifier la vitesse de réaction d'une réaction chimique sans modifier la position d'équilibre thermodynamique de la réaction chimique et qui n'est pas elle-même consommée de manière significative dans la réaction chimique.

1. Accélère le rythme des réactions chimiques et augmente la capacité de production.

2. Les catalyseurs ne font qu'accélérer la réaction à l'équilibre, mais ne peuvent pas modifier la position d'équilibre de la réaction.

3. Les catalyseurs sont sélectifs pour les réactions, lorsque la réaction a plus d'une direction différente, le catalyseur n'accélère que l'une d'entre elles, ce qui favorise la vitesse de réaction et la sélectivité est unifiée.

4. La vie d'un catalyseur. Le catalyseur peut modifier la vitesse de la réaction chimique lui-même, il n'entre pas dans la réaction, idéalement, le catalyseur n'est pas modifié par la réaction. Dans le processus de réaction réel, le catalyseur est soumis à la chaleur et à l'action chimique pendant une longue période et subit également des changements physico-chimiques.

5. Pour les réactions complexes, il peut être choisi pour accélérer la vitesse de la réaction primaire, inhiber la réaction secondaire et augmenter le rendement du produit cible.

6. Améliorer les conditions d'exploitation, réduire les besoins en équipements et améliorer les conditions de production.

7. Développer de nouveaux procédés de réaction, élargir l'utilisation des matières premières et simplifier le processus de production.

8. Éliminer la pollution et protéger l'environnement.

Les catalyseurs jouent un rôle important dans la production chimique, et la majeure partie de la production chimique fait appel à des catalyseurs. Par exemple, dans le processus de raffinage du pétrole, des catalyseurs à haut rendement sont utilisés pour produire de l'essence, de la paraffine, etc. ; dans le traitement des gaz d'échappement des automobiles, l'utilisation de catalyseurs est attribuée à la promotion de la conversion des gaz nocifs ; l'industrie brassicole et l'industrie pharmaceutique sont utilisées comme catalyseurs pour les enzymes, certaines préparations enzymatiques sont également des médicaments précieux.