linkhoi_91193
New Member
Download miễn phí Cr-acking xúc tác FCC
Tốc độ nhập liệu
• Định nghĩa: tốc độ nạp liệu riêng là tỉ lệ giữa lượng
nguyên liệu được nạp trong một đơn vị thời gian trên
lượng xúc tác trong reactor và kí hiệu M/H/M.
TRƯỜNG HỢP XÚC TÁC CỐĐỊNH:
C/100-C = p.K/(M/H/M)
TRƯỜNG HỢP XÚC TÁC CHUYỂN ĐỘNG
C/100(1 – C/100) = p.K/(M/H/M)
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
Cr-ackING XÚC TÁCFCC
FLUIDIZED CATALYTIC Cr-ackING
1. Mục đích của quá trình
Chuyển hóa các phân đoạn dầu nặng
thành sản phẩm lỏng và khí (khí, xăng,
DO, …)
Nâng cao độ chọn lọc của quá trình
Cr-acking
Nâng cao chất lượng sản phẩm
2. Xúc tác
• Xúc tác axít rắn
• Thành phần phức tạp
2. Xúc tác
Cấu trúc xúc tác Zeolit: M2/nO.Al2O3.x SiO2.y H2O
2. Xúc tác
Cấu tạo Faujazit được mô tả như hình:
2. Xúc tác
Cơ chế hình thành tâm hoạt động: Các trung tâm hoạt
động trên bề mặt chất xúc tác là các tâm axit Bronsted và
Lewis
Bronsted
3. Cơ chế phản ứng
3.1 Các giai đoạn phản ứng trên bề mặt XT
Bước 1. Hấp phụ các ion Hydride trên các tâm Lewis:
3.1 Các giai đoạn phản ứng trên bề mặt XT
Bước 2. Phản ứng giữa các proton từ Bronsted
với các olefin:
3.1 Các giai đoạn phản ứng trên bề mặt XT
Bước 3. Phản ứng giữa các ion cacboni sinh
ra từ bước 1 và 2 với các hydrocacbon bằng
cách tạo ra các ion hydride
các ion hydride không bền sẽ bị phân hủy thành
3.1 Các giai đoạn phản ứng trên bề mặt XT
Bước 4:
• Nhả hấp phụ sản phẩm: RH, CH3CH=CH2…
3.2 Cơ chế phản ứng: ion cacboni
- Giai đọan 1: tạo ion cacboni:
Ví dụ: trong trường hợp đối với các hydrocacbon
mạch thẳng (Alcan):
3.2 Cơ chế phản ứng: ion cacboni
- Giai đọan 2: phản ứng của các ion cacboni tạo các
sản phẩm:
Phản ứng đồng phân hóa:
3.2 Cơ chế phản ứng: ion cacboni
- Giai đọan 2: Phản ứng của các ion cacboni tạo
các sản phẩm:
Phản ứng cắt mạch theo quy tắc ß
3.2 Cơ chế phản ứng: ion cacboni
- Giai đọan 3: giai đoạn dừng phản ứng
- Các ion cacboni kết hợp với nhau, nhường
hay nhận nguyên tử hydro của xúc tác để tạo
thành phân tử trung hòa và chúng chính là
cấu tử của sản phẩm Cr-acking xúc tác.
4. Hóa học quá trình Cr-acking XT
4.1 Phản ứng mong muốn
Phản ứng cắt mạch (Cr-acking ):
xảy ra theo cơ chế ion cacboni.
Hoạt tính Cr-acking của các hydrocacbon giảm
dần theo thứ tự sau:
Olefin Ankyl Aromatic Ankyl naphten,
isoparafin n-parafin, naphten nhân thơm.
4.1 Phản ứng mong muốn
Phản ứng isomer hoá:
Thường xảy ra trước phản ứng Cr-acking.
4.2 Phản ứng không mong muốn
Phản ứng chuyển vị hydro:
4.2 Phản ứng không mong muốn
- Phản ứng tạo hydro: do phản ứng dehydro
hoá, xảy ra khi có mặt của Ni làm chất xúc tác.
- Phản ứng tạo C1 – C2: sinh ra do phản ứng
Cr-acking nhiệt phân hủy
4.2 Phản ứng không mong muốn
Phản ứng ngưng tụ:
-Olefin
-Cyclohexan và olefin
-H.C thơm
Naphten
-Parafin và dien
-Parafin, naphten và H.C thơm
-Polyme, cốc
Olefin
-Olefin và parafin
-Olefin và hydro
-iso-parafin
-Các hợp chất olefin có trọng
lượng phân tử thấp
Parafin
Sản phẩm quá trình Cr-acking xtNguyên liệu
-Sản phẩm ngưng tụ và cốcHydrocacbon
thơm +Olefin
-Hydrocacbon thơm
-Parafin
Phản ứng bậc 2:
Naphten+ Olefin
-Parafin và alkyl có mạch bên
ngắn
-Đồng phân hóa, chuyển vị nhóm
alkyl
-Sản phẩm ngưng tụ và cốc.
Hydrocacbon
thơm
(alkyl thơm)
Sản phẩm quá trình Cr-acking xtNguyên liệu
5. Nguyên liệu và sản phẩm
5.1 Nguyên liệu
Phân đoạn chưng cất khí quyển của dầu thô, khỏang sôi: 380-4100C
Phân đọan cất chưng cất chân không của dầu thô: 380-5500C
Phần cất từ quá trình Coking của dầu thô
Cặn chân không deasphaltene (5500C)
5. Nguyên liệu và sản phẩm
5.2 Sản phẩm
- Sản phẩm khí,
- Các phân đọan xăng
- Các phân đọan gasoil nhẹ và nặng.
- Phân đọan cặn dùng làm nhiên liệu đốt lò...
a. Khí hydrocacbon
Hiệu suất khí có thể từ 10-25% ngliệu
• Etylen và Propylen PE và PP.
• Propan-propen nguyên liệu cho quá trình
polyme hóa và sản suất chất HĐBM, LPG.
• Propan-propen, butan-buten nguyên liệu
cho quá trình alkyl hóa
5.2 Sản phẩm
b. Phân đoạn xăng
• nhiệt độ 40-200oC
• có trị số octan cao hơn xăng Crac.nhiệt
• có thêm thành phần hydrocacbon olefin
5.2 Sản phẩm
c. Phân đọan 200-350oC
• phân đọan 200-350oC
• sản xuất nhiên liệu diezen
5.2 Sản phẩm
d. Các phân đọan > 350oC
• nhiên liệu đốt lò F.O
• nguyên liệu cho quá trình cốc hóa
5.2 Sản phẩm
6. Các yếu tố nhiệt động ảnh hưởng
6.1. Nhiệt độ
6.2. Áp suất
6.3. Tốc độ nhập nguyên liệu riêng
6.4. tỉ lệ giữa lượng xúc tác / nguyên liệu
Nhiệt độ reactor: 470 – 5400C
Khi tăng nhiệt độ
Lúc đầu hiệu suất xăng tăng
Sau đó đạt đến cực đại rồi giảm xuống
Vì khi nhiệt độ tăng, quá trình phân hủy tăng
làm phân hủy các cấu tử xăng vừa tạo thành
6.1. Nhiệt độ
Khi tăng nhiệt độ
Các phản ứng bậc hai như dehydro hóa tăng
Làm tăng hiệu suất RH thơm và olefin
Khi đó trong sản phẩm khí:
Hàm lượng C1 – C3 tăng
C4 giảm
6.1. Nhiệt độ
• Thực tế cho thấy ở nhiệt độ 4700C:
Hiệu suất xăng giảm nhanh
Hiệu suất khí tăng
Hiệu suất cốc không thay đổi nhiều.
6.1. Nhiệt độ
6.1. Nhiệt độ
Tăng nhiệt độ :
Ko lợi thu xăng
Hạ nhiệt độ:
Ko lợi thu khí
Khi tăng áp suất:
hiệu suất xăng tăng
hiệu suất khí C1 – C3 giảm
hàm lượng RH thơm và olefin giảm, hàm
lượng RH no tăng do vậy chất lượng xăng
giảm (giảm RON)
6.2. Áp suất
6.3. Tốc độ nhập liệu
• Định nghĩa: tốc độ nạp liệu riêng là tỉ lệ giữa lượng
nguyên liệu được nạp trong một đơn vị thời gian trên
lượng xúc tác trong reactor và kí hiệu M/H/M.
TRƯỜNG HỢP XÚC TÁC CỐ ĐỊNH:
C/100-C = p.K/(M/H/M)
TRƯỜNG HỢP XÚC TÁC CHUYỂN ĐỘNG
C/100(1 – C/100) = p.K/(M/H/M)
P: áp súât (at)
K:hằng số tốc độ tổng
• Khi tăng tốc độ nạp liệu riêng
Giảm độ chuyển hóa
Vì tốc độ nạp liệu riêng là đại lượng ngược với
thời gian phản ứng
6.3. Tốc độ nhập liệu
• Khi tăng tốc độ nạp liệu riêng, nếu ta tăng
nhiệt độ,
Tăng trị số ortan cho xăng
Tăng hàm lượng olefin trong khí
Đây là phương pháp chính để điều khiển chế độ
sản xuất buten và propylen trong Cr-acking xúc
tác.
6.3. Tốc độ nhập liệu
• Khi sử dụng xúc tác có độ họat tính cao:
Ta có thể tăng tốc độ nạp liệu riêng
Và như vậy sẽ tăng được năng suất thiết bị
6.3. Tốc độ nhập liệu
Thực tế nếu dùng xúc tác là aluminosilicat vô
định hình:
Thì tốc độ nạp liệu thể tích: 4 – 5h-1
Nếu dùng xúc tác chứa zeolit:
thì tốc độ nạp liệu riêng là 80 – 120h-1 (khi
tính trong ống đứng của reactor)
Và từ 20 – 30h-1 trong lớp sôi của reactor.
6.3. Tốc độ nhập liệu
6.4. Tỉ lệ lượng xúc tác/nguyên liệu (X/RH)
• Khi thay đổi X/RH:
Sẽ làm thay đổi nhiệt độ của phản ứng
Thay đổi thời gian lưu của xúc tác trong
reactor và lò tái sinh
Thay đổi cả lượng cốc bám trên xúc tác trên
một chu trình
• Nếu ở chế độ ổn định, tăng tỉ lệ X/RH:
Sẽ làm tăng độ chuyển hóa
Tăng hiệu suất cốc trên nguyên liệu nhưng
hàm lượng cốc bám trên xúc tác giảm xuống
6.4. Tỉ lệ lượng xúc tác/nguyên liệu (X/RH)
• Khi tốc độ nạp liệu riêng không đổi, nếu tăng
tỉ lệ X/RH:
Thì thời gian tiếp xúc giữa xúc tác và nguyên
liệu giảm và như vậy họat tính trung bình của
xúc tác tăng lên
Đó là lý do đạt hiệu quả cao của quá trình với
xúc tác lớp sôi
Nhờ vậy mà cho phép giảm kích thước thiết bị
6.4. Tỉ lệ lượng xúc tác/nguyên liệu (X/RH)
6.4. Tỉ lệ lượng xúc tác/nguyên liệu (X/RH)
Nhưng nếu tăng cao quá mức độ tuần hòan xt:
Sẽ làm ảnh hưởng đến quá trình tách hơi bám
trên xúc tác
Làm ảnh hưởng đến quá trình tái sinh ở lò...