واکنش های واحد تصفیه کاتالیستی

1- واکنش هیدروژن زدا "dehydrogenation" : 

مهم ترین واکنش از واکنش های تبدیل کاتالیستی است . چون در طی این واکنش آروماتیک ها دارای بیش ترین عدد اکتان نسبت به سایر ترکیبات هستند به وجود می آیند. از طرفی در این واکنش مقدار قابل ملاحظه ای هیدروژن تولید می شود که این هیدروژن در شکستن پیوند دوگانه اولفین ها و تبدیل آن ها به پارافین ها و سپس پارافین های ایزومری و نیز انجام واکنش های دیگر کراکینگ بسیار ضروری است .
بنابراین باید کاتالیست را طوری انتخاب کنیم که بتوانند شرایط را برای انجام چنین واکنشی مهیا نماید . بر اساس تئوری اوربیتالی باید عنصری را انتخاب کرد که دارای اربیتال های خالی یا نیمه پر در مدار آخر آن باشد تا بتواند به راحتی با عناصر دیگر پیوند برقرار کند ، این خاصیت در فلزات و به خصوص در فلز پلاتین (Pt)می باشدفلز پلاتین جزو عناصر واسطه در جدول مندلیف قرار دارد و دارای عدد اتمی 78 و وزن اتمی 195/09 می باشد . لذا پس از یک سری آزمایشات فلز پلاتین را به عنوان فلز فعال کاتالیست انتخاب کردند . چنین واکنشی که مد . نظر است واکنش تبدیل مواد پارافینی به ملکول های آروماتیکی و ایزومری است . 

 2- واکنش ایزومریزاسیون : 
این واکنش مختصرا گرمازا است . کاتالیستی که بتواند این واکنش را با سرعت مناسب پیش ببرد ، یک محیط اسیدی است ، برای این در قدیم از واحد اسید سولفوریک استفاده می کردند و درآیزوماکس از 

دی اکسید سیلیس(SiO₂) که باعث کراکینگ خیلی شدید است .

3- واکنش هیدروکراکینگ : 

واکنشی گرمازا می باشد و بیشتر در راکتور آخر انجام می پذیرد . هر چه محیط اسید قوی تر باشد ، مولکول های سبک بیش تر تولید می شود یعنی شدت این واکنش افزایش می یابد . 

4- واکنش"dehydrocyclization" : 

اولفین ها علاوه بر انجام واکنش های " 2"  و "3 " ممکن است طی واکنش دیگری به نام  "dehydrocyclization" به نفتین تبدیل شوند و سپس به آروماتیک و در طی این واکنش هیدروژن نیز آزاد می گردد .این واکنش به خاطر تولید مولکول های آروماتیکی و هیدروژن در بالا بردن درجه اکتان این محصول بسیار مؤثرتر است تا واکنش های "2" و "3" ، حدود "30%"  پارافین ها طی واکنش "4 " تبدیل می شوند و نزدیک به "70%"  دیگر طی واکنش های "2" و "3" .
 واکنش "4" در دو مرحله انجام می گیرد .  مرحله اول " cyclization" و مر حله دوم "dehydrogenation"  یا " aromatization" , بنابراین باید دو نوع کاتالیست داشته باشیم . کاتالیست واکنش " cyclization"  یک محیط اسیدی وکاتالیست واکنش" aromatization"  فلز پلاتین (Pt) می باشد .   

5- واکنش سولفور زدایی "desulphurization" : 

این واکنش در حالتی که خوراک دارای گوگرد باشد مورد توجه می باشد .
در طی این واکنش گوگرد که به صورت ترکیب با هیدروکربورها وجود دارد ، به وسیله ترکیب با هیدروژن به سولفورهیدروژن تبدیل می شود و در نتیجه از ترکیب جدا می گردد . "H₂S" مایع  فراری است که بعدا در" stripper" جدا می گردد . 

6- اشباع شدن اولفین ها "Olefines saturation" : 

آخرین واکنشی که انجام می پذیرد واکنشی است به نام اشباع شدن اولفین ها ، این واکنش گرمازا بوده ولی بسیار جزیی صورت می گیرد بطوری که چندان توجهی به آن نمی شود .
کاتالیستی که برای این واکنش مناسب است تست فلزی و محیط اسیدی است .
حال کاتالیستی را می خواهیم که علاوه بر داشتن خصوصیات مناسب ( فلز فعال و پایه مناسب) دارای سطح تماس کافی باشد . پایه کاتالیست مخلوطی از "Al₂O₃" (اکسید آلومینیوم) و "SiO₂" (اکسید سیلیس) انتخاب می شود . اکسید آلومینیم و اکسید سیلیس را تحت شرایط خاصی به صورت خمیر در می آورند و سپس در مرحله خشک کردن خمیر هنگام خروج حباب های بخار آب ، خلل و فرج بسیار در پایه به وجود می آید .  فلز فعال پلاتین را در این خلل و فرج قرار می دهند تا بسادگی در حین فرایند جدا نشود .گاهی اوقات در واکنش "1" (dehydrogenation) به جای تبدیل یک مولکول نفتین به یک آروماتیک یک مولکول چند حلقوی تشکیل می شود و چنان چه می دانیم مولکول های چند حلقوی نسبت به بقیه مولکول های موجود در خوراک سنگین ترند لذا به راحتی به مایع تبدیل می شوند و در حفره های کاتالیست می نشینند و در نتیجه فعالیت کاتالیست را پایین می اورند .  برای جلوگیری از این مساله از کاتالیست دیگری که مانع ایجاد چنین حالتی بشود باید استفاده کرد ؛ به این منظور فلز دیگری را به نام رنویم (Re) به کمک می گیرند و کاتالیست های دو فلزی را می سازند .
برای ایجاد شرایط مناسب از نظر دما و فشار به منظور انجام هر واکنش باید از چند راکتوراستفاده کنیم . چون به علت وجود کاتالیست در بستر رآکتور دمای جریان از حد مطلوب پس از مدت کمی افت می کند ، لذا شرایط مناسب برای ادامه واکنش ها از بین می رود .  بنابراین از چند راکتور استفاده می کننند و قبل از هر راکتور یک کوره قرار می دهند و این کوره ها بر اساس میزان حرارتی که لازم است خوراک ورودی به هر راکتور بگیرد تا به دمای مطلوب برسد ؛ طراحی می شود .
در راکتور اول عمده واکنش که انجام می گیرد "dehydrogenation" است . حال بر اساس زمان لازم برای انجام واکنش "dehydrogenation"  در شرایط دما و فشار راکتور ، حجم راکتور اول و در نتیجه حجم کاتالیست های آن مشخص می شود .  به همین دلیل حجم راکتور اول در پالایشگاه معادل "20%" کاتالیست ها می باشد . مقدار گرما زا بودن واکنش ها از راکتور "1" به سمت راکتور "4" افزایش می یابد . یعنی از واکنش های گرما گیر کاسته شده و بر واکنشهای گرمازا افزوده می گردد .  مثلا واکنش هیدروکراکینگ که یک واکنش کاملا گرمازا است عمدتا در راکتور آخر انجام می گیرد .