크래킹에서 촉매제는 어떤 역할을 하나요?
촉매 분해의 산물은 무엇인가요?
촉매 분해는 석유 정제 공정 중 하나로, 열과 촉매의 작용으로 중질유를 분해하여 크랙 가스, 휘발유, 경유 등으로 전환하는 공정입니다. 중질유를 열과 촉매의 작용으로 분해하여 분해 가스, 휘발유, 경유 등으로 변환하는 과정입니다. 주요 반응은 분해, 이성질체화, 수소 이동, 방향족화, 응축 및 코킹입니다. 열분해에 비해 경유의 수율이 높고 휘발유의 옥탄가가 높으며 경유의 안정성이 우수하고 부산물로 올레핀이 풍부한 액화 가스를 생산합니다.
크래킹은 석유화학 생산 공정에서 분해보다 높은 온도(700°C~800°C, 때로는 최대 1000°C 이상)에서 석유분해 제품(LPG 포함)의 장쇄 탄화수소를 에틸렌, 프로필렌과 같은 단쇄 탄화수소로 분해하는 공정입니다. 크래킹은 더 심층적인 형태의 크래킹입니다. 석유 분해의 화학 공정은 복잡하며 그 결과 생성되는 분해 가스는 주요 제품인 에틸렌 외에도 프로필렌, 이소부텐, 메탄, 에탄, 부탄, 알킨, 황화수소, 탄소 산화물 등의 복잡한 성분이 혼합된 혼합물입니다. 분해된 가스는 정제 및 분리를 통해 필요한 순도의 에틸렌, 프로필렌 및 기타 기초 유기 화학 원료를 얻을 수 있습니다. 현재 석유 분해는 에틸렌을 생산하는 주요 방법이되었습니다. 석유 정제에서는 촉매 분해, 열 분해 및 코크스 공정 모두 프로필렌을 포함하는 가스를 생산하며, 촉매 분해 공정이 가장 많은 프로필렌을 생산합니다.
유체 촉매 분해에 사용되는 촉매
촉매는 일반적으로 반응의 총 표준 깁스 자유 에너지를 변화시키지 않고 반응 속도를 증가시키는 물질이며, 화학 평형을 변화시키지 않고 화학 반응에서 화학 반응 속도를 증가시키고 화학 반응 전후에 자체 품질과 화학적 특성이 변하지 않는 물질이라고도 표현할 수 있습니다. 통계에 따르면 촉매는 화학, 석유화학, 바이오화학, 환경 보호 등 약 90%의 산업 공정에 사용됩니다.
유체 촉매 분해 촉매는 크게 무규산 알루미늄 촉매와 제올라이트 분 자체 마이크로 스피어 촉매의 두 가지 범주로 개발되었습니다. 제올라이트 분 자체 마이크로 스피어 촉매는 원료 및 제조 공정에 따라 백토 매트릭스를 제올라이트로 부분 결정화(즉, 현장 결정화)한 전 백토 촉매와 제올라이트와 매트릭스를 분리하여 제조한 완전 합성 제올라이트 촉매 및 반합성 제올라이트 촉매로 나눌 수 있습니다.
유체 촉매 분해 촉매는 주로 매트릭스와 활성 부분(분자 체)으로 구성되며 때로는 바인더의 도움을 받기도 합니다. 현재 촉매 분해에 사용되는 촉매는 분자 체, 매트릭스(들것이라고도 함), 바인더로 구성됩니다.
매트릭스는 촉매의 대부분을 구성하며 제올라이트 함량은 촉매 종에 따라 다르며 일반적으로 10~40%이며, 제올라이트 함량이 높을수록 일반적으로 제조 비용이 더 많이 듭니다.
크래킹에서 촉매제는 어떤 역할을 하나요?
촉매는 화학 반응의 열역학적 평형 위치를 바꾸지 않고 화학 반응의 반응 속도를 변화시킬 수 있는 화학 물질로, 그 자체로는 화학 반응에서 크게 소비되지 않습니다.
1. 화학 반응 속도를 가속화하고 생산 능력을 높입니다.
2. 촉매는 평형 반응을 가속화할 뿐 반응의 평형 위치를 바꿀 수는 없습니다.
3. 촉매는 반응에 대해 선택적이며, 반응이 두 가지 이상의 다른 방향을 가질 때 촉매는 그 중 하나만 가속하여 반응 속도를 촉진하고 선택성이 통일됩니다.
4. 촉매의 수명. 촉매는 화학 반응 속도 자체를 변경할 수 있으며, 그 자체가 반응에 들어 가지 않으며, 이상적으로는 촉매가 반응에 의해 변경되지 않습니다. 실제 반응 과정에서 촉매는 장시간 열과 화학 작용을 받고 물리 화학적 변화도 겪습니다.
5. 복잡한 반응의 경우 1차 반응의 속도를 가속화하고 2차 반응을 억제하며 목표 생성물의 수율을 높이기 위해 선택할 수 있습니다.
6. 운영 조건을 개선하고 장비에 대한 요구 사항을 줄이며 생산 조건을 개선합니다.
7. 새로운 반응 공정을 개발하고, 원료 사용을 확대하며, 생산 공정 경로를 단순화합니다.
8. 오염을 없애고 환경을 보호합니다.
촉매는 화학 물질 생산에서 중요한 역할을 하며, 대부분의 화학 물질 생산에는 촉매가 사용됩니다. 예를 들어, 석유 정제 공정에서는 고효율 촉매를 사용하여 휘발유, 파라핀 등을 생산하고, 자동차 배기가스 처리에서는 촉매를 사용하여 유해 가스의 전환을 촉진하며, 양조 산업과 제약 산업에서는 효소의 촉매로 사용되며, 특정 효소 제제는 귀중한 약품이기도 합니다.
