حتما شما هم هنگام مطالعه شیمی به کاتالیست ها دقت کردهاید و تا حدودی میدانید هنگام واکنش های شیمیایی با انواع این محصول رو به رو هستید. واکنشهای شیمیایی که نیاز به سرعت بیشتری دارند از کاتالیزورها بهره میگیرند. وجود و تولید کاتالیست از مهم ترین دستاوردهای انسان ها در صنایع صنعتی و شیمیایی می باشد که کاربردهای فراوانی به همراه دارد.
نکته جالب اینجاست که انواع کاتالیست های صنعتی و پتروشیمی در واکنشهای شیمیایی مصرف نمیشوند اما به صورت متوالی میتوانند در واکنش شرکت داشته باشند. برای انجام واکنشهای شیمیایی به مقدار کمی از این محصولات نیاز است. اگر میخواهید با کاتالیست های صنعتی و پتروشیمی بیشتر آشنا شوید تا پایان با ما همراه باشید.
اهمیت کاتالیست (الماسی پنهان!)
همانطور که در دیگر مقالات سایت نیرونماد به اهمیت تصفیه روغن هم اشاره کرده ایم، کاتالیست هم از اهمیت بالایی برخوردار است. در قدیم استفاده از انواع کاتالیست های صنعتی و پتروشیمی رایج نبوده و این محصولات به شکل امروز معروف نبودند، اما به مرور زمان با پیشرفت صنایع و پی بردن به اهمیت کاتالیزورها استفاده از آنها بسیار رایج شده است. جالب است که بدانید در صورت وجود نداشتن کاتالیزورهای صنعتی بسیاری از محصولات حیاتی مورد نیاز بشر تولید نمیگردید.
به همین دلیل دانشمندان فراوانی بر روی تولید انواع کاتالیست های صنعتی و پتروشیمی تحقیق میکنند تا بتوانند نوع جدیدی از این محصول را در اختیار صنایع مختلف بگذارد. این الماس پنهان گنجی است که نقش های بسیار زیادی در صنایع و فرایندهای مختلف دارد.
وظیفه کاتالیست ها
این محصولات با تغییر مسیر واکنش سرعت واکنش را عوض میکنند، معمولا از انواع کاتالیستهای صنعتی و پتروشیمی برای افزایش و کاهش سرعت واکنش استفاده میشود. یکی از این واکنش ها اثر و واکنش در ارتباط با بازیافت روغن می باشد که برای افزایش سرعت و تغییر مسیر آن استفاده می شود. اگر بخواهیم مفهومیتر توضیح دهیم از انواع کاتالیست های صنعتی و پتروشیمی برای شکستن و بازسازی پیوندهای شیمیایی بین اتمها در مولکولهای عناصر یا ترکیبات مختلف استفاده میشود.
به عبارتی دیگر کاتالیزورها مولکولها را تشویق میکنند که سریعتر واکنش را انجام دهند. همین امر سبب میشود معمولا واکنش با سرعت بیشتری پیش برود و زودتر تمام شود.
دسته بندی کاتالیزور های صنعتی
هر روز مقدار قابل توجهی کاتالیزور در سراسر دنیا ساخته میشود. مراحل ساخت این محصول بسیار پر اهمیت است و باید به شیوهای دقیق این محصول ساخته شود. کاتالیزورها را در دستهبندیهای متنوع قرار میدهند که هرکدام عملکرد مخصوص به خود را دارند. با توجه به شیوه تولید این محصولات عملکرد آنها متفاوت است. کاتالیز ها در چند دسته تقسیمبندی میشوند که آنها را به شما معرفی خواهیم کرد.
-
کاتالیزورهای مثبت
این کاتالیزورها با کاهش موانع سرعت واکنش شیمیایی را چند برابر میکنند. افزایش سرعت توسط کاتالیستهای مثبت به حدی زیاد است که مولکولهای زیادی را در طول واکنش میتواند به محصول تبدیل کند. در واقع این کاتالیزورها در افزایش عملکرد و بازدهی محصولات شیمیایی بسیار تاثیرگذار هستند.
-
کاتالیزورهای منفی
به این دلیل در علم شیمی این کاتالیستها را منفی نامگذاری کردند که باعث کاهش سرعت واکنشهای شیمیایی میشوند. به عبارتی دیگر این کاتالیزورها با زیاد کردن موانع انرژی فعالسازی تعداد مولکولهای شرکت کننده در واکنش را کم میکنند. این عمل باعث کاهش سرعت واکنش شده و در نتیجه میزان تولید محصولات را کاهش میدهد.
-
پروموترها
شیمیدان ها از مادهای به نام پروموتر یا شتابدهنده استفاده میکنند تا بتواند سرعت و فعالیتهای کاتالیزورهای صنعتی را افزایش دهند. هدف از تولید انواع کاتالیست صنعتی و پتروشیمی افزایش میزان تولید محصول از طریق بالا بردن سرعت واکنش است.
به همین دلیل بوده که موتورها یا تسریعکننده کاتالیزور ساخته شدند. مثلا مخلوط اکسیدهای پتاسیم و آلومینیوم در واکنشهای شیمی Haber به عنوان پروموتر کاربرد دارد. همچنین لازم است بدانید که آزمایشات و پژوهش های زیادی با استفاده از انواع کاتالیست ها با برج تقطیر مرتبط هستند که می توانید اطلاعات بیشتری از این ستون های تقطیر بدست آورید.
-
بازدارنده کاتالیست
محصولاتی وجود دارند که برعکس شتابدهندهها عمل میکنند؛ به این مواد سموم نیز گفته میشود. عملکرد سموم اینگونه است که واکنشهای شیمیایی را از طریق مهار فعالیت کاتالیزورها کاهش میدهند.
انواع کاتالیزور های صنعتی
تا اینجا با دستهبندی و اهمیت این محصولات آشنا شدید، اما باید بدانید این محصولات به چهار گروه تقسیم میشوند که هر کدام ویژگیهای خاص خود را دارند. این محصولات صنعتی با توجه به کاربردشان در گروههای مختلفی میتواند قرار بگیرد. اکنون انواع این محصولات صنعتی را به شما معرفی میکنیم.
-
ناهمگن
کاتالیست ناهمگن در یک واکنش شیمیایی در فاز مخالف واکنشگر یا همان محصولات قرار میگیرد. ناهمگنها دقیقاً برخلاف همگنها عمل میکنند. فازها در حالتهای جامد، مایع و گاز قابل تمایز هستند. به طور کلی محصولات مفیدی هستند، زیرا که بدون مصرف شدن سرعت واکنش و تولید محصول را افزایش میدهند.
-
همگن
این محصولات در برخی از واکنشهای شیمیایی که بهکار برده میشود با واکنش دهندهها هم فاز هستند. این محصولات معمولا با سوبستراها در حلال، حل میشوند. مثلا در واکنشهایی مانند هیدرو سیلیلاسیون، هیدرو سیاناسیون و … از همگنها برای افزایش سرعت واکنش مورد استفاده قرار میگیرد.
-
اتوکاتالیست
ممکن است در برخی از واکنشهای شیمیایی از هیچ محصولی برای افزایش یا کاهش سرعت واکنش استفاده نشود. در واقع یکی از فرآوردههای واکنش به صورت خودکار مانند یک کاتالیست عمل میکند. این فرآورده سبب افزایش سرعت واکنش میشود.
-
زیستی
این نوع کاتالیست در بدن انسان وجود داشته و روی واکنش های بیوشیمیایی تاثیر گذارند. اغلب آنها ساختار پروتئینی دارند. این کاتالیزورها دارای نام و انواع متنوعی هستند. دانشمندان این کاتالیستها را درون بدن موجودات زنده و انسانها کشف کردند.
کاتالیست های پتروشیمی
همانطور که گفتیم این محصولات در صنایع مختلف استفاده میشوند. از جمله مهمترین صنایع که از کاتالیزور استفاده میکنند میتوان به پتروشیمی اشاره کرد. از انواع کاتالیست های صنعتی و پتروشیمی در این صنعت بسیار استفاده شده و کارایی بالایی دارند. در واقع میتوان گفت یکی از موادی که حضور آنها در انجام واکنشهای مربوط به پتروشیمی لازم و ضروری این محصولات هستند. این محصولات جزء کلیدیترین و پرکاربردترین ترکیبات برای عملیات صنایع نفت، پتروشیمی، گاز و شیمیایی کشورهای گوناگون به حساب میآیند.
با توجه به اینکه کاتالیست ها نقش مهمی در تولید انواع سوخت و فراوردههای میانی و نهایی دارند اهمیت آنها روز به روز در صنایع گوناگون بیشتر به چشم میخورد و در حال افزایش است. همین امر سبب شده دانشمندان تلاش کنند انواع کاتالیست های صنعتی و پتروشیمی بیشتری کشف کنند که از نظر اقتصادی به صرفهتر باشد. همچنین لازم به ذکر است که انواع مختلفی از کاتالیست ها در مینی پالایشگاه های مختلف در سطح کشور استفاده می شوند.
جالب است که بدانید بیشتر مجتمعهای پتروشیمی برای تبدیل برشهای هیدروکربنی و گاز طبیعی به محصولات نهایی از فرایندهای مختلفی بهره میگیرند.
فرایندهای مجتمع پتروشیمی را به دو دسته پلیمری و غیر پلیمری تقسیم میکنند. از این محصولات هم در فرایند پلیمری و هم در فرایندهای غیر پلیمری استفاده میشود. از جمله کاتالیزورهای غیر پلیمری پتروشیمی میتوان به دی هیدرو ژناسیون، اتیلن به اتیلن اکساید، ریفورمینک خشک، آرماتیزاسیون و… اشاره کرد. از نوع پلیمری میتوان اکسید آنتیموان، تری اتیلن آمین، PMH ، کبالت و…را نام برد.
کاتالیست های پالایشگاهی
پالایشگاه نفت برای تبدیل نفت خام ورودی به محصولات نهایی همچون گاز مایع، بنزین، گاز، نفت سفید، سوخت جت، نفت کوره و سایر فرآورده ها اصطلاحاً فرآوردههای ویژه از فرایندهای کاتالیستی مختلف استفاده میکنند. بر کسی پوشیده نیست که به میزانی که نفت خام به محصولات سبکتر مانند بنزین تبدیل شود، فرایندهای متنوعتری نیاز دارد.
پس باید میزان مصرف کاتالیزور، واکنشهای خود را افزایش دهد. معمولا واحدهای عملیاتی پالایشگاه را به دو دسته واحدهای تبدیل سبکسازی و واحدهای کیفی تقسیم بندی میکنند. در واقع هر کدام از این واحدها از کاتالیزورهای مختلفی برای بالا بردن عملکرد و بازده خود استفاده میکنند.
مثلا بعضی از محصولات مورد استفاده در پالایشگاهها می توان به این موارد اشاره کرد. از کراکینگ بستر سیال، کراکینگ با هیدروژن، ریفرمینگ نفتا برای فرآیندهای تبدیلی در پالایشگاهها استفاده میشود. همچنین تصفیه هیدروژنی برای تولید محصولات منطبق با استانداردهای زیستی کاربرد دارد.
تفاوت کاتالیست های مرغوب و نامرغوب صنعتی و پتروشیمی
باید بدانید انواع کاتالیست های صنعتی و پتروشیمی به دو دسته مرغوب و نامرغوب تقسیم میشوند؛ اما چه عواملی تعیین میکند که یک محصول مرغوب است یا نامرغوب؟ اکنون به شما خواهیم گفت که چگونه انواع کاتالیست های صنعتی و پتروشیمی مرغوب را از نامرغوب تشخیص دهید.
- کاتالیزور مرغوب فقط اجازه تشکیل شدن یا نشدن یک محصول را میدهند. توجه داشته باشید که تولید چند محصول کیفیت کار را در صنایع پتروشیمی و مختلف پایین میآورد. اگر متوجه شدید که کاتالیزور محصولهای مختلفی را تولید میکند بدانید که کاتالیزور نامرغوبی را انتخاب کردهاید. در واقع در حضور این محصولات فقط باید یک محصول تولید شود. به عبارتی دیگر فعالیت این محصول باید کاملا اختصاصی باشد.
- سرعت انجام واکنشها توسط انواع کاتالیست های صنعتی و پتروشیمی بسیار مهم است. بسته به نوع کاتالیزور باید سرعت انجام واکنش متناسب با نیاز شما باشد. بهتر است از کاتالیزورهای مرغوب در صنایع مختلفی استفاده گردد تا بازده کار بیشتر شود.
اگر شما هم می خواهید تا اطلاعات بیشتری از تولید روغن و انواع مختلف آن بدست آورید و سطح اطلاعات خود را بالا ببرید.
سخن پایانی
جالب است که بدانید از این محصول برای روغنسازی نیز استفاده میشود. با استفاده از انواع کاتالیست های صنعتی و پتروشیمی می توان روغنهای مرغوب و با کیفیتی تولید کرد. از جمله مجموعههایی که به عرضه روغن های تصفیه شده و با کیفیت و … میپردازد میتوان به مجموعه نیرونماد اشاره کرد. اگر قصد تهیه انواع روغن های صنعتی و کاتالیستها را دارید میتوانید به سایت این مجموعه مراجعه کنید.