Luận văn:GAS TO LIQUIDS GTL

Chia sẻ: Nguyen Ha | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:44

Thêm vào BST

Báo xấu

124
lượt xem 17
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

GTL (Gas-To-Liquids ) là một quá trình biến đổi hoá học khí thiên nhiên (hoặc khí đồng hành) thành hydrocacbon tổng hợp (dạng lỏng).  Các phân tử khí bị biến đổi hoá học và kết hợp tạo thành dạng lỏng bền vững sử dụng trực tiếp làm nhiên liệu vận tải hoặc làm nguồn nguyên liệu cho công nghiệp hoá học.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn:GAS TO LIQUIDS GTL

GAS TO LIQUIDS GTL GVHD: GVHD: TS. NGUYỄN HỮU LƯƠNG HV: VÕ ĐỨC MINH MINH 10401077 1 Gas To Liquids
Nội dung 1. Giới thiệu 2. Khí tổng hợp 3. Phản ứng Fischer- Tropsch 2 Gas To Liquids
1. Giới thiệu 3 Gas To Liquids
Định nghĩa  GTL (Gas-To-Liquids ) là một quá trình biến đổi hoá học khí thiên nhiên (hoặc khí đồng hành) thành hydrocacbon tổng hợp (dạng lỏng).  Các phân tử khí bị biến đổi hoá học và kết hợp tạo thành dạng lỏng bền vững sử dụng trực tiếp làm nhiên liệu vận tải hoặc làm nguồn nguyên liệu cho công nghiệp hoá học. 4 Gas To Liquids
Sản phẩm của GTL  Công nghệ GTL cho nhiều sản phẩm khác nhau: butan, naphta, xăng, dầu hoả, điezen, dầu nặng, sáp, các chất oxi hoá, nhưng chủ yếu vẫn là các sản phẩm trung bình (xăng, dầu hoả, điezen, dầu nặng).  Hiệu suất sản phẩm tuỳ thuộc rất nhiều vào các công nghệ áp dụng, điều kiện vận hành như áp suất, nhiệt độ, tỷ lệ H2/CO; thành phần xúc tác; kiểu thiết bị xúc tác. 5 Gas To Liquids
GTL ?  Vấn đề môi trường: nguyên liệu sạch hơn.  Kinh tế: Hiệu quả nhiên liệu cao hơn. Tận dụng nguồn nguyên liệu từ khí thiên nhiên.  Nhu cầu về nhiên liệu vận chuyển  trữ lượng dầu thô/giá. 6 Gas To Liquids
Quy trình GTL Khí thiên nhiên Loại các tạp chất (như S) Sản xuất khí tổng hợp Phản ứng Fischer-Tropsch Tinh chế và nâng cao sản phẩm Hydrocarbon 7 Gas To Liquids
2. Sản xuất khí tổng hợp 8 Gas To Liquids
Khí tổng hợp  Là hỗn hợp khí của CO và H2.  Khí tổng hợp có thể được sản xuất từ nhiều nguồn nguyên liệu.  Tỷ lệ của H2/CO tùy thuộc vào nguồn nguyên liệu, phương pháp sản xuất và mục đích sử dụng. 9 Gas To Liquids
Phương pháp sản xuất syngas  Steam reforming CH4 + H2O → CO + 3H2 Nhiệt độ phản ứng: 800-900oC; Áp suất: 20-30 bar; Xúc tác: Ni/chất mang; ΔH= 206 KJ/mol 10 Gas To Liquids
Steam reforming  Phản ứng phụ: CO+ H2O ↔ CO2 + H2  Sự tạo cacbon trên bề mặt xúc tác theo các phản ứng sau:  Crackinh metan: CH4  C + 2H2  Phản ứng CO: 2 CO  C + CO2 11 Gas To Liquids
Steam reforming  Các xúc tác này chứa 5-25% khối lượng nikel trên các chất mang α-Al2O3, CaAl2O4.MgO hoặc CaAl2O4  Cung cấp xúc tác: Haldor Topsoe, Johnson Matthey, Süd - Chemie and BASF. 12 Gas To Liquids
Steam reforming  Hầu hết các xúc tác ngoài thành phần chính là nikel, còn có các chất kiềm hoặc oxit kiềm thổ, các chất này có tác dụng làm tăng khả năng loại bỏ cacbon theo phản ứng: C + H2O  CO + H2  Chúng có tác dụng kích thích sự hấp phụ và hoạt hóa hơi nước. Bằng cách này, quá trình hình thành cacbon được kiểm soát và duy trì hoạt tính xúc tác. 13 Gas To Liquids
R-67-7-H của Haldor Topsoe  Thành phần Ni, SiO2, Magnesium aluminate dùng cho Steam reforming  Kích thước  16 x 11 mm  7 x 3.4 mm 14 Gas To Liquids
Oxy hóa riêng phần CH4 + 1/2O2 → CO + 2H2 ΔH= -36 KJ/mol Sử dụng xúc tác là Ni, kim loại chuyển tiếp hoặc không có xúc tác (sử dụng nhiệt độ và áp suất cao). Khí tổng hợp tạo thành có tỷ lệ H2/CO2 gần bằng 2, và sản phẩm phụ gồm CO2 và H2O. 15 Gas To Liquids
Autothermal reforming  Là quá trình reforming có cả oxy và hơi nước. Các phản ứng xảy ra:  CH4 + 2O2  CO2 + 2H2O  CH4 + H2O  CO + 3H2  CH4 + CO2  2CO + 2H2 Phản ứng chung là:  CH4 + 0,5 O2  CO + 2H2 16 Gas To Liquids
Autothermal reforming  RKS-2-7H củaHaldor Topsoe  OD x H = 16 x 11 mm (7x3)  Thành phần: NiO (9%), MgAl2O4 17 Gas To Liquids
Dry reforming CH4 + CO2  2 CO + 2H2  CO2 lại có vai trò điều chỉnh tỷ lệ H2/CO trong dòng khí tổng hợp sản phẩm từ khoảng 1:1 đến 3:1, đáp ứng nhu cầu sử dụng.  Do thiếu hơi nước trong thiết bị phản ứng nên quá trình hình thành cacbon trong refoming CO2 diễn ra mạnh hơn so với quá trình refoming hơi nước. Xúc tác nikel bị cốc hoá nhanh chóng và mất hoạt tính, do đó người ta thường sử dụng xúc tác Rh hoặc Ru thay cho nikel. 18 Gas To Liquids
Mixed reforming  Quá trình reforming được tiến hành có cả sự hiện diện của CO2 và H2O (còn gọi là mixed reforming) thì nó không những cho phép điều chỉnh tỷ lệ H2/CO sản phẩm mà còn giảm khả năng tạo cặn carbon.  CH4 + H2O  CO + 3H2  CH4 + CO2  2CO + 2H2 19 Gas To Liquids
Nhà bản quyền công nghệ  Haldor Topsoe  Kellogg Brown Root – KBR  Uhde GmbH  Lurgi  ConocoPhilips  Chiyoda  Linde AG  Technip  Shell 20 Gas To Liquids