کراکینگ دما پایین (سرد)

کراکینگ یکی از اصلی ترین پروسه هایی است که در تهیه مشتقات با ارزش نفتی مانند بنزین، سوخت جت، گازوئیل و … انجام می گیرد. کراکینک به شکسته شدن مولکول های بزرگتر به مولکول های کوچکتر گفته می شود و برای این شکسته شدن پیوند باید انرژی بیشتر از انرژی باندی مولکول به مواد داده شود، در نتیجه این فرایند کاملا گرماگیر است. در صنعت معمولا انرژی مورد نیاز این فرایند با گرما دادن در فشار بالا صورت می گیرد (دمایی در حدود ۷۰۰-۹۰۰ درجه سانتی گراد و فشاری در حدود ۷ تا ۱۵ اتمسفر). در صنعتی به بزرگی صنعت نفت و پتروشیمی ایجاد کردن این شرایط در این ابعاد کاری بسیار پر هزینه است که این هزینه هم برای تامین انرژی و هم برای نگهداری تجهیزات است.
از این رو تلاش بر این بوده است که در شرایط پایدار تری (فشار و دمای کمتر) این فرایند انجام شود. تلاش ها بر این اساس بوده که برای تامین انرژی باندی مولکول ها از روش های گوناگونی استفاده شود. در نفت خام هیدروکربن های اشباع شده و یا نشده وجود دارد که در جدول زیر آمده است.

coldcracking-chart

که D انرژی باند است و واحد آن کیلوژول بر مول است و r نیز شعاع پیوند با واحد پیکومتر است.
از مهم ترین کار هایی که در این زمینه برای تامین این انرژی (بجز روش حرارتی) انجام شده است به شرح زیر است:

۱- روش تشعشعی و امواج الکترومغناطیسی یا مکانیکی: در این روش از تفنگ های الکترونی با انرژی بالا ، پرتو ایکس و یا امواج صوت استفاده می شود.
۲- روش کاتالیستی: کاتالیست موادی هستند که در واکنش شرکت کرده و با کاهش انرژی فعالسازی واکنش (انرژی شکسته شدن باند کاهش می یابد) سرعت واکنش را افزایش داده و شرایط انجام واکنش پایدار تر می شود.
۳- روش شیمیایی: در این روش از موادی استفاده می شود که معمولا اکسنده هستند و یا با انجام واکنش در حجم محلول باعث آزاد شدن انرژی شده و این انرژی صرف شکسته شدن مولکول های بزرگتر می شود.
فرایند های فوق از دسته فرایند های تکنولوژی های بالاست و در مقایسه با روش حرارتی، برای افزایش مقیاس و صنعتی شدن چالش های خاص خود را دارد از طرفی با وجود تکنولوژی های جدید از جمله تکنولوژی نانو و نانو کاتالیست ها از قابلیت افزایش راندمان هم از نظر انرژی و هم از نظر کنترل شرایط واکنش و تجهیزات از مزایای خوبی برخوردار است.

نویسندگان: مهندس حامد بنانی فرد، مهندس حامد شادان فر

 

دیدگاه های این مطلب بسته شده اند.