hydro dealkylation

Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội
Bộ môn Công nghệ hữu cơ – Hóa dầu
QUÁ TRÌNH HYDRODEALKYL HÓA
TOLUEN THÀNH BENZEN
Sinh viên:
Đoàn Văn Hùng
Hoàng Nguyên Ngọc
Giáo viên hướng dẫn
Phạm Thanh Huyền
NỘI DUNG
I. Giới thiệu chung
II. Tính chất, ứng dụng
III. Quá trình hydrodealkyl hóa
IV.Mô phỏng quá trình bằng hysys
I.Giới thiệu chung

Benzen và toluen là các hydrocacbon được ứng dụng rộng rãi trong công
nghệ tổng hợp hóa dầu. Chúng là các nguyên liệu cho quá trình sản xuất
hóa chất và polyme thương mại như nhựa, xơ sợi, chất dẻo, phenol …

Hiện nay quá trình sản xuất các hợp chất thơm có thể đi từ: qt reforming
xúc tác, phần lỏng của quá trình cracking hơi nước, cốc hóa than đá và
chuyển hóa các hợp chất thơm.

Sản phẩm của phản ứng này là benzen có nhiều ứng dụng hơn so với
toluen.
II. Tính chất, ứng dụng của nguyên liệu và sản phẩm.
1. Toluene.

Tính chất vật lý: Toluen là chất lỏng linh động, không màu, có mùi thơm đặc trưng.
Nhiệt độ sôi 110.6oC, nhiệt độ nóng chảy -94.99oC. Hòa tan tốt trong dung môi hữu cơ

nhưng tan ít trong nước. Rất dễ bắt cháy.

Tính chất hóa học: Cấu tạo của toluene là C6H5-CH3 gồm vòng thơm và nhóm alkyl
nên nó mang tính chất của cả vòng thơm và của nhóm alkyl.

Nguồn nguyên liệu toluene được lấy chủ yếu từ quá trình reforming xúc tác, quá trình
cracking xúc tác, quá trình cốc hóa…

Ứng dụng: Toluene chủ yếu được dùng làm dung môi hòa tan nhiều loại vật liệu như
sơn, các loại nhựa tạo màng cho sơn, mực in, chất hóa học, cao su, chất kết dính …
II. Tính chất, ứng dụng của nguyên liệu và sản phẩm.
2. Hydro

Tính chất vật lý: Ở nhiệt độ và áp suất tiêu chuẩn hydro là một khí lưỡng
nguyên tử có công thức phân tử H2 không màu, không mùi, dễ bắt cháy, có
nhiệt độ sôi 20.27K (-252.87oC) và nhiệt độ nóng chảy 14.02 K(-259.14oC).

Tính chất hóa học: Hydro có phản ứng cháy mãnh liệt với oxy, có tính khử,
làm no hóa các hợp chất chưa no.

Nguồn nguyên liệu: tận dụng H2 từ quá trình cracking hoặc reforming xúc
tác.
II. Tính chất, ứng dụng của nguyên liệu và sản phẩm.
3. Benzene

Tính chất vật lý: Benzene là chất lỏng không màu có mùi thơm đặc trưng.
Benzene là hợp chất dể bắt cháy và cháy thành ngọn lửa có muội. Hơi
benzene tạo hỗn hợp nổ với không khí trong khoảng nồng độ rộng. Benzene
có khả năng hòa tan trong rượu etylic nhưng không tan trong nước.


Tính chất hóa học: Do có cấu trúc vòng nên benzene “dễ thế khó cộng”

Ứng dụng của benzene:
II. Tính chất, ứng dụng của nguyên liệu và sản phẩm.
Hình1. Ứng dụng của benzen, số liệu năm 2001
II. Tính chất, ứng dụng của nguyên liệu và sản phẩm.
Hình 2: Sản phẩm có nguồn
gốc từ benzene
III. Quá trình hydrodealkyl hóa
1. Phản ứng

Phản ứng chính
C7H8 + H2 → C6H6 + CH4

Phản ứng phụ
2 C6H6 → C12H10 + H2
CnH2n+2 + H2 → CH4
C6H6 → C6H12 → CH4
2. Phân loại

Hydrodealkyl hóa nhiệt.

Hydrodealkyl hóa xúc tác.

Nhiệt Xúc tác
Nhiệt độ dòng vào thiết bị phản ứng 620oC 620oC
Nhiệt độ tối đa 730-750oC 700-720oC
Áp suất 4.3 Mpa 4.5 Mpa
Tỉ lệ mol H2: hydrocacbon nguyên liệu 4 6
Độ chuyển hóa 75 70

Hiệu suất 97-99% 97%
Thời gian sống của xúc tác 2 năm
( tái sinh bằng đốt cốc)
III. Quá trình hydrodealkyl hóa
Bảng 1. So sánh 2 quá trình hydrodealkyl nhiệt và xúc tác.
III. Quá trình hydrodealkyl hóa
3. Quá trình hydrodealkyl hóa xúc tác.

Xúc tác được sử dụng trong quá trình là oxyt crom trên chất mang oxyt nhôm.

Crom oxyt là tâm hoạt tính có tác dụng làm tăng tốc độ phản ứng hydrodealkyl,
tăng khả năng chọn lọc tạo Benzen . Nhằm bảo vệ xúc tác và làm tăng khả năng
tiếp xúc của chất phản ứng với tâm hoạt tính ,thì ngươi ta cho mang trên chất
mang .

Chất mang ở đây là oxyt nhôm (Al2O3) có tác dụng làm tăng độ bền cơ cũng
như bền nhiệt của xúc tác , ngoài ra nó cung có khả năng làm tăng độ chọn lọc
nhờ vào kích thước của mao quản trên chất mang Al2O3
III. Quá trình hydrodealkyl hóa
3. Quá trình hydrodealkyl hóa xúc tác.
Một số xúc tác được nghiên cứu, phát triển Ni, Mo, oxit lưu huỳnh.
Một số hãng sản xuất:

Shell quá trình Bextol

UOP công nghệ hydeal kết hợp với Ashland

Houdry công nghệ Detol, Litol và Pyrotol.

BASF

III. Quá trình hydrodealkyl hóa
4. Hydrodealkyl hóa nhiệt
III. Quá trình hydrodealkyl hóa
4. Hydrodealkyl hóa nhiệt
III. Quá trình hydrodealkyl hóa
4. Hydrodealkyl hóa nhiệt
IV. Mô phỏng quá trình bằng hysys
IV. Mô phỏng quá trình bằng hysys
IV. Mô phỏng quá trình bằng hysys
IV. Mô phỏng quá trình bằng hysys
IV. Mô phỏng quá trình bằng hysys
IV. Mô phỏng quá trình bằng hysys
IV. Mô phỏng quá trình bằng hysys
IV. Mô phỏng quá trình bằng hysys
IV. Mô phỏng quá trình bằng hysys
IV. Mô phỏng quá trình bằng hysys