XÚC TÁC CHO QUÁ TRÌNH FCC

Chia sẻ: Vang Thi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:56

Thêm vào BST

Báo xấu

174
lượt xem 32
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Cracking xúc tác (FCC) là một trong những quá trình quan trọng nhất của công nghệ lọc dầu. Xăng từ cracking chiếm khoảng 30-50% trong thành phần xăng thương phẩm. Ngoài ra, cracking xúc tác còn cung cấp một lượng đáng kể dầu DO, LPG, khí nhiên liệu và olefin nhẹ cho hóa dầu.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: XÚC TÁC CHO QUÁ TRÌNH FCC

XÚC TÁC CHO QUÁ TRÌNH FCC GVHD: TS. NGUYỄN HỮU LƯƠNG HV: DƯƠNG KIM NGÂN 91005003 Xúc tác cho quá trình FCC 1
NỘI DUNG TRÌNH BÀY 1. GIỚI THIỆU 2. THÀNH PHẦN CỦA XÚC TÁC 3. KỸ THUẬT SẢN XUẤT CHẤT XÚC TÁC 4. LỰA CHỌN CHẤT XÚC TÁC VÀ CÔNG NGHỆ 5. PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ XÚC TÁC FCC TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM 6. MỘT SỐ XÚC TÁC CHO GIAI ĐOẠN FCC 7. KẾT LUẬN Xúc tác cho quá trình FCC 2
1.GIỚI THIỆU Xúc tác cho quá trình FCC 3
1.GIỚI THIỆU  Cracking xúc tác (FCC) là một trong những quá trình quan trọng nhất của công nghệ lọc dầu. Xăng từ cracking chiếm khoảng 30-50% trong thành phần xăng thương phẩm. Ngoài ra, cracking xúc tác còn cung cấp một lượng đáng kể dầu DO, LPG, khí nhiên liệu và olefin nhẹ cho hóa dầu. Xúc tác cho quá trình FCC 4
1.GIỚI THIỆU  Trong quá trình cracking, chất xúc tác đóng vai trò đặc biệt quan trọng trong việc định hướng sản phẩm, nâng cao hiệu suất và chất lượng các sản phẩm mong muốn. Xúc tác cho quá trình FCC 5
1.GIỚI THIỆU  Chi phí thay thế xúc tác FCC (cụ thể trong NMLD Dung Quất khoảng 5 triệu USD/năm nếu chế biến 100%dầu Bạch Hổ và khoảng 15 triệu USD/năm nếu chế biến 85% dầu thô Bạch Hổ và 15% dầu thô Dubai) là một trong những chi phí vận hành lớn nhất của nhà máy. Ngoài ra lợi nhuận mất đi do sử dụng loại xúc tác không thích hợp dẫn đến cơ cấu sản phẩm không đạt được hiệu quả kinh tế tối ưu có thể lên tới 0,5 USD/thùng dầu (tức hơn 12 triệu USD/năm) (Oil & Gas Journal, Oct 14, 1996; 94, 42) và chi phí phát sinh do đình trệ sản xuất có thể gây thiệt hại hơn gấp nhiều lần. Xúc tác cho quá trình FCC 6
1.GIỚI THIỆU  Lượng chất xúc tác cho quá trình FCC chiếm một tỉ lệ lớn (gần 80%) so với tổng lượng chất xúc tác trong nhà máy lọc dầu (NMLD). Xúc tác cho quá trình FCC 7
1.GIỚI THIỆU  Số liệu năm 1994(IFP) về việc sử dụng chất xúc tác: Qúa trình Tấn/năm Cracking xúc tác 440.000 Hydrotreating 80.000 Qúa trình Claus 20.000 Hydrocracking 8.000 Reforming 5.000 Isomerisation 1.000 Các quá trình khác 12.000 Tổng cộng 566.000 % Cracking xúc tác quá trình FCC 77.74% Xúc tác cho 8
1.GIỚI THIỆU  Ngoài yếu tố về kinh tế, xúc tác FCC còn ảnh hướng tới hoạt động của NMLD cả về phương diện an toàn lẫn môi trường. Xúc tác sử dụng không thích hợp sẽ dễ bị đầu độc, TB sẽ luôn phải hoạt động ở nhiệt độ cao nên dễ giảm tuổi thọ, phát sinh ra nhiều sự cố trong quá trình vận hành như cháy, nổ, làm gián đoạn hoạt động sx, tạo sp phụ có tác dụng xấu cho môi trường, lại phải tốn chi phí đầu tư và vận hành TB loại bỏ sp phụ đó. Xúc tác cho quá trình FCC 9
1.GIỚI THIỆU  Vậy việc lựa chọn loại xúc tác FCC phù hợp về kỹ thuật, mang lại hiệu quả kinh tế cao nhất luôn là mối quan tâm hàng đầu của NMLD trong việc tối ưu hóa vận hành nhà máy. Xúc tác cho quá trình FCC 10
1.GIỚI THIỆU  Một số phản ứng chính cho giai đoạn FCC: Xúc tác cho quá trình FCC 11
2.THÀNH PHẦN CỦA XÚC TÁC  Zeolite  Chất mang (Matrix)  Chất độn và chất kết dính Xúc tác cho quá trình FCC 12
2.THÀNH PHẦN CỦA XÚC TÁC 2.1.Zeolite Zeolite là thành phần quan trọng nhất của xúc tác cho quá trình FCC. Vì mang đến cho xúc tác:  Tính chọn lọc (selectivity)  Hoạt tính (activity)  Chất lượng sản phẩm (quality) Xúc tác cho quá trình FCC 13
2.THÀNH PHẦN CỦA XÚC TÁC 2.1.Zeolite Chất lượng của xúc tác phụ thuộc phần lớn vào zeolite Nếu hiểu được:  Cấu trúc của zeolite,  Tính chất hóa học của zeolite,  Các kiểu zeolite,  Tính chất zeolite sẽ giúp chọn được xúc tác tốt, đảm bảo hiệu suất cracking mong muốn. Xúc tác cho quá trình FCC 14
2.THÀNH PHẦN CỦA XÚC TÁC 2.1.Zeolite  Cấu trúc của zeolite Tinh thể zeolite là tứ diện (tetrahedron) tạo bởi Al, Si, O. Tâm tứ diện là 1 nguyên tử Si hay Al, 4 đỉnh là 4 nguyên tử Công thức chung: Me2/xO.Al2O3.nSiO2.mH2O Trong đó: Me là kim loại kiềm như Na, K (khi đó x=1) hoặc kim loại kiềm thổ như Ca, Mg... (khi đó x=2). Xúc tác cho quá trình FCC 15
2.THÀNH PHẦN CỦA XÚC TÁC Xúc tác cho quá trình FCC 16
2.THÀNH PHẦN CỦA XÚC TÁC 2.1.Zeolite  Cấu trúc của zeolite Các tinh thể hợp lại thành mạng không gian với các lỗ rỗng (pore) có kích thước khoảng 8.0 Angstroms. Nhiều lỗ rỗng sẽ làm zeolite có bề mặt riêng rất lớn, khoảng 600m2/g. Cấu trúc lớn có tính lặp lại, gọi là các ô (unit cell), kích thước của ô (unit cell size:UCS) là khoảng cách gữa 2 ô gần nhất. UCS là yếu tố quan trọng nhất để đánh giá cấu trúc zeolite. Xúc tác cho quá trình FCC 17
2.THÀNH PHẦN CỦA XÚC TÁC 2.1.Zeolite Cấu trúc của zeolite Xúc tác cho quá trình FCC 18
2.THÀNH PHẦN CỦA XÚC TÁC 2.1.Zeolite Cấu trúc của zeolite Y nhìn dưới kính hiển vi Xúc tác cho quá trình FCC 19
2.THÀNH PHẦN CỦA XÚC TÁC 2.1.Zeolite  Tính chất hóa học của zeolite Do trạng thái oxh của Si=+4 nên tâm là Si trung hòa điện, của Al=-3 nên tâm mang điện tích âm, phải được trung hòa bởi 1 ion dương. Dung dịch NaOH thường được sử dụng để trung hòa điện tích của tứ diện Al. Zeolite này gọi là Zeolite Soda Y hay zeolite NaY, không bền thủy nhiệt do chứa nhiều Na. Ion NH4+ được dùng để thay thế Na, sau khi sấy zeolite, NH3 bay hơi để lại H+ trên zeolite, do đó tâm acide vừa là kiểu Bronted, vừa kiểu Lewis. Tâm acide tạo nên hoạt tính cho xúc tác Xúc tác cho quá trình FCC 20