B GIÁO D C VÀ ĐÀO T OỘ Ụ Ạ
TR NG Đ I H C BÀ R A -VŨNG TÀUƯỜ Ạ Ọ Ị
KHOA CÔNG NGH HÓA H C VÀ TH C PH MỆ Ọ Ự Ẩ
BÁO CÁO THUY T TRÌNHẾ
CH Đ : CRACKING XÚC TÁCỦ Ề
Gi ng Viên H ng D n: TS. Lê Thanh Thanhả ướ ẫ
Danh sách thành viên nhóm :
1. Huỳnh Văn Nghĩa
2. Huỳnh Ng c Th nhọ ạ
3. Nguy n Văn Nhânễ
4. Nguy n Thành Namễ
5. Nguy n Minh Tu nễ ấ
6. Nguy n Qu c Kh iễ ố ả
7. Huỳnh Văn Thái
8. Lê Quang Kiên
Vũng Tàu, tháng 10 năm 2012.
Trang 1
M Đ uở ầ
D u m đ c coi nh là ngu n nhiên li u chính cho m i ph ng ti n giao thông vàầ ỏ ượ ư ồ ệ ọ ươ ệ
cho n n kinh t qu c dân. Hi n nay, d u m đã tr thành ngu n năng l ng quan tr ngề ế ố ệ ầ ỏ ở ồ ượ ọ
nh t c a m i qu c gia trên th gi i và là nguyên li u cho công nghi p t ng h p hóaấ ủ ọ ố ế ớ ệ ệ ổ ợ
d u nh : s n xu t cao su, ch t d o, t s i t ng h p... Ngoài ra, các s n ph m phiầ ư ả ấ ấ ẻ ơ ợ ổ ợ ả ẩ
nhiên li u c a d u m nh d u m bôi tr n, nh a đ ng...cũng là m t ph n quanệ ủ ầ ỏ ư ầ ỡ ơ ự ườ ộ ầ
tr ng trong s phát tri n c a công nghi p đ ng c , máy móc.ọ ự ể ủ ệ ộ ơ
M t trong s nh ng quá trình quan tr ng nh t c a nhà máy l c d u là quá trìnhộ ố ữ ọ ấ ủ ọ ầ
cracking xúc tác. Có th nói, công ngh cracking xúc tác là m t trong nh ng công nghể ệ ộ ữ ệ
quan tr ng nh t c a công ngh h u c hóa d u. Ngày nay, Vi t Nam đang trên conọ ấ ủ ệ ữ ơ ầ ệ
đ ng công nghi p hóa, hi n đ i hóa, ngành công nghi p hóa d u đ c x p vào m tườ ệ ệ ạ ệ ầ ượ ế ộ
trong nh ng ngành mũi nh n công nghi p c a qu c gia.ữ ọ ệ ủ ố
T khi xu t hi n đ n nay, cracking xúc tác đã cung c p nh ng s n ph m đáng quíừ ấ ệ ế ấ ữ ả ẩ
cho công nghi p, đ c bi t là xăng. Quá trình cracking xúc tác ngày càng đ c c i ti nệ ặ ệ ượ ả ế
đ gi i quy t nh ng bài toán v ngu n nguyên li u d u m ngày càng có ch t l ngể ả ế ữ ề ồ ệ ầ ỏ ấ ượ
x u, nh ng yêu c u b c xúc v xăng có tr s octan cao, thay vì s d ng xăng pha chì ...ấ ữ ầ ứ ề ị ố ử ụ
Trang 2
M C L CỤ Ụ
Trang
M đ uở ầ
CH NG 1 : M C ĐÍCH C A QUÁ TRÌNH CRACKING XÚC TÁCƯƠ Ụ Ủ ..........................6
CH NG 2 : NGUYÊN LI U DÙNG CHO QUÁ TRÌNH CRACKING XÚC TÁCƯƠ Ệ ......7
2.1. Các đ c tr ng v nguyên li u cho cracking xúc tácặ ư ề ệ ......................................................7
2.2. Phân lo i các hydrocacbonạ...............................................................................................7
2.3. Các t p ch tạ ấ ......................................................................................................................8
2.3.1. Nitơ.................................................................................................................................8
2.3.2. L u huỳnhư......................................................................................................................8
2.1.3. Các kim lo iạ...................................................................................................................8
2.4. L a ch n nguyên li u cho quá trình cracking xúc tácự ọ ệ ....................................................9
CH NG 3 : CÁC S N PH M C A QUÁ TRÌNH CRACKING XÚC TÁCƯƠ Ả Ẩ Ủ ..............12
3.1. S n ph m khí cracking xúc tácả ẩ ......................................................................................12
3.2. S n ph m xăng cracking xúc tácả ẩ ...................................................................................14
3.3. S n ph m gasoil nhả ẩ ẹ.....................................................................................................15
3.4. S n ph m gasoil n ngả ẩ ặ ...................................................................................................15
CH NG 4 : XÚC TÁC CHO QUÁ TRÌNH CRACKINGƯƠ ..............................................17
4.1. Các lo i xúc tácạ...............................................................................................................17
4.1.1. Xúc tác triclorua nhôm AlCl3......................................................................................17
4.1.2. Aluminosilicat vô đ nh hình.ị.......................................................................................17
4.2. Vai trò c a xúc tácủ..........................................................................................................20
4.3. Yêu c u đói v i xúc tác crackingầ ớ ..................................................................................21
4.3.1. Ho t tính xúc tác ph i caoạ ả ..........................................................................................21
4.3.2. Đ ch n l c ph i caoộ ọ ọ ả .................................................................................................21
4.3.3. Đ n đ nh ph i l nộ ổ ị ả ớ ...................................................................................................22
Trang 3
4.3.4. Đ m b o đ b n c , b n nhi tả ả ộ ề ơ ề ệ .................................................................................22
4.3.5. Xúc tác ph i đ m b o đ thu n nh t caoả ả ả ộ ầ ấ ................................................................22
4.3.6. Xúc tác ph i b n v i các ch t làm ng đ c xúc tácả ề ớ ấ ộ ộ ................................................22
4.3.7. Xúc tác ph i có kh năng tái sinhả ả ...............................................................................23
4.3.8. Xúc tác ph i d s n xu t và giá thành rả ễ ả ấ ẻ.................................................................23
4.4. Các d ng hình h c c a xúc tácạ ọ ủ ......................................................................................23
4.5. Tái sinh xúc tác................................................................................................................23
CH NG 5 : B N CH T HÓA H C C A CRACKING XÚC TÁCƯƠ Ả Ấ Ọ Ủ ............................25
5.1. Nguyên lí c a quá trình cracking xúc tácủ......................................................................25
5.2. C ch ph n ng cracking xúc tácơ ế ả ứ ...............................................................................25
5.2.1. Giai đo n t o cacbocationạ ạ ..........................................................................................25
5.2.1.1. T hydrocacbon paraffinừ..........................................................................................25
5.2.1.2. T hydrocacbon olefinừ..............................................................................................26
5.2.1.3. T Naphtenừ...............................................................................................................26
5.2.1.4. T hydrocacbon th mừ ơ ..............................................................................................26
5.2.2. Bi n đ i các ion cacbocationế ổ ......................................................................................27
5.2.3. Giai đo n ng ng ph n ngạ ừ ả ứ ........................................................................................28
5.3.Cracking các hydrocacbon...............................................................................................28
5.3.1.Cracking parafin............................................................................................................28
5.3.2.Cracking naphten...........................................................................................................29
5.3.3.Cracking olefin..............................................................................................................30
5.3.4. Cracking aromatic........................................................................................................30
CH NG 6 : CÁC PH N NG TRONG QUÁ TRÌNH CRACKING XÚC TÁCƯƠ Ả Ứ ........32
6.1. Ph n ng phân h y các m ch C- Cả ứ ủ ạ ..............................................................................32
6.2. Ph n ng đ ng phân hóaả ứ ồ ...............................................................................................33
6.3. Ph n ng chuy n d ch hyđroả ứ ể ị .........................................................................................33
6.4. Ph n ng alkyl hóa ả ứ ........................................................................................................33
Trang 4
6.5. Ph n ng trùng h pả ứ ợ ........................................................................................................33
6.6. Ph n ng vòng hóaả ứ .........................................................................................................33
CH NG 7 : CÁC Y U T NH H NG Đ N PH N NG CRACKING XÚCƯƠ Ế Ố Ả ƯỞ Ế Ả Ứ
TÁC.........................................................................................................................................36
7.1. Nguyên li u ệ....................................................................................................................36
7.2. Đ chuy n hóaộ ể ................................................................................................................36
7.3. T c đ n p li uố ộ ạ ệ ..............................................................................................................36
7.4. T l xúc tác/Nguyên li uỷ ệ ệ .............................................................................................36
7.5. Nhi t đệ ộ..........................................................................................................................35
7.6. Áp su tấ............................................................................................................................37
7.7. B i s tu n hoàn c a xúc tácộ ố ầ ủ .......................................................................................37
CH NG 8 :CÔNG NGH CRACKING XÚC TÁC HI N NAYƯƠ Ệ Ệ ..................................38
8.1. Cracking v i l p xúc tác c đ nhớ ớ ố ị ...................................................................................38
8.2. Cracking v i l p xúc tác t ng sôi ớ ớ ầ .................................................................................38
8.2.1. Công ngh c a hang UOPệ ủ ..........................................................................................39
8.2.2. Công ngh c a Kellogệ ủ ................................................................................................41
8.2.3. Công ngh c a hang Sellệ ủ ............................................................................................41
8.2.4. Công ngh IFP – Total và Stone & Websterệ..............................................................41
8.2.5. Công ngh Exxon Exxonệ.............................................................................................42
Tài li u tham kh o ệ ả ................................................................................................................45
Trang 5