O que é necessário para o cracking catalítico
O que é a fissuração?
O craqueamento refere-se ao processo químico de conversão de uma amostra (principalmente compostos de elevado peso molecular) em várias outras substâncias (principalmente compostos de baixo peso molecular) apenas através de energia térmica. Isto é conseguido utilizando alta pressão e alta temperatura sem um catalisador ou utilizando temperatura e pressão mais baixas na presença de um catalisador. O cracking pode ser classificado em cracking catalítico, cracking térmico e cracking a vapor.
No processo de produção petroquímica, o processo de craqueamento empregou temperaturas mais altas (700 ℃ ~ 800 ℃, às vezes até 1000 ℃) para fazer com que os hidrocarbonetos de cadeia longa em produtos destilados de petróleo (incluindo gás de petróleo) se dividissem em hidrocarbonetos de cadeia curta, como etileno e propileno.
O que é o craqueamento catalítico fluido（FCC）?
O FCC é o processo de cracking catalítico mais popular e um dos processos de conversão mais importantes nas refinarias de petróleo para converter fracções de hidrocarbonetos de elevado ponto de ebulição e elevado peso molecular do petróleo (petróleo bruto) em gasolina, gases de olefinas e outros produtos petrolíferos.
A alimentação aquecida é misturada com o catalisador aquecido e depois injectada no reator, onde o catalisador é livremente misturado com a alimentação sob a forma de fluido. À medida que a alimentação fissura, o coque deposita-se no catalisador, provocando a sua desativação gradual. O produto fissurado é retirado no topo do reator e enviado para o fraccionador. O catalisador desativado é retirado do fundo do reator e enviado para o regenerador, onde o coque é queimado através da injeção de calor e ar. O catalisador limpo (regenerado) é então devolvido ao reator e o ciclo é repetido.
O catalisador move-se através dos circuitos do reator e do regenerador a velocidades muito elevadas em segundos, pelo que muitas superfícies internas do circuito do catalisador devem ser revestidas com cerâmica para evitar a corrosão. O calor da combustão do coque sobre o catalisador no regenerador fornece a maior parte do calor necessário para as reacções de separação que ocorrem no reator, pelo que a unidade deve ser termicamente equilibrada entre o reator e o regenerador. A queima do coque do catalisador no regenerador produz uma mistura de monóxido de carbono e dióxido de carbono e algum SOx. Este fluxo de gás é passado através de uma caldeira de CO e de um compressor de gás de recuperação para recuperar alguma da energia, depois os finos do catalisador são removidos e ventilados para a atmosfera, pelo que o FCC é o principal emissor de CO2 numa refinaria.
O que é o catalisador utilizado no cracking catalítico?
O cracking moderno utiliza zeólitos como catalisadores. Estes são aluminossilicatos complexos, grandes redes de átomos de alumínio, silício e oxigénio com carga negativa. Naturalmente, estão relacionados com iões positivos como os iões de sódio.
tem dois locais de electrões que podem remover o hidrogénio dos alcanos e ligá-lo ao carbono. Isto confere aos átomos de carbono uma carga positiva. Os iões deste tipo são chamados iões de carbono (ou carbocátions). A recombinação destes resulta em vários produtos da reação.
Os crackers catalíticos dividem-se em três tipos básicos: leito fluidizado, leito móvel e leito fixo. O nome do tipo descreve o leito de catalisador utilizado. Numa unidade de FCC, o catalisador é um pó finamente dividido. Quando o catalisador é fluidizado ou "afofado" por ar ou vapor de hidrocarboneto, comporta-se como um fluido e pode mover-se através de tubos e válvulas. O catalisador num cracker catalítico de leito móvel apresenta-se sob a forma de grânulos ou pastilhas. É necessário um dispositivo mecânico para deslocar o catalisador de uma parte do processo para outra. Nas instalações mais recentes, o ar (ar de elevação) ou os gases de combustão provenientes da regeneração do catalisador são utilizados para deslocar os catalisadores de um local para outro. No FCC e no cracking em leito móvel, o catalisador é regenerado numa zona separada da reação. O catalisador deve ser deslocado do reator para a zona de regeneração de alguma forma. Numa conceção de leito fixo, o catalisador não se move. O aparelho é constituído por uma série de reactores que contêm leitos de catalisador. Alguns destes reactores produzem hidrocarbonetos de craqueamento em linha, enquanto outros regeneram o catalisador fora de linha.
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