0762 nghiên cứu tổng hợp biến tính vật liệu mao quản trung bình sba 15 làm xúc tác cho quá trình cracking phân đoạn dầu nặng luận văn tốt nghiệp

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO
TẠOTRƯỜNGĐẠIHỌCBÁCHKHOAHÀ
NỘI

TRƯƠNGTHANHTÂM

NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP, BIẾN TÍNH VẬT
LIỆUMAO QUẢN TRUNGBÌNHSBA15LÀMXÚCTÁC
CHOQTRÌNHCRACKINGPHÂNĐOẠNDẦUNẶNG

Chunngành:KỹthuậtHóahọcMãs
ố:62520301

LUẬN ÁNTIẾNSĨKỸTHUẬT HĨAHỌC

NGƯỜIHƯỚNGDẪNKHOAHỌC:
1. PGS.TS.LÊ VĂNHIẾU
2. PGS.TS.VÕVIỄN

HÀNỘI–2014


1


LỜICẢMƠN
Tơi xin tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Lê Văn Hiếu và PGS.TS Võ Viễn đã
tậntìnhhướngdẫn vàgiúp đỡ tơi hồn thànhluận ánnày.
Tơi xin chân thành cảm ơn các Thầy, Cơ giáo Bộ mơn CN Hữu cơ – Hóa dầu, Viện
KỹthuậtHóahọcvàcácThầy,Cơ,bạnbèđồngnghiệpởPhịngthínghiệmCơngnghệlọchốdầu và Vật liệu xúc tác hấp phụ,
Trường Đại học Bách khoa Hà Nội đã tạo điều kiện thuận lợicho tơi trongq trình thực hiện

luận án.
Tơi xin được cảm ơn Ban giám hiệu, Khoa Hóa học Trường Đại học Quy Nhơn đã
tạođiềukiện thuận lợicho tôi trongsuốtthời gian thực hiệnđềtài nghiêncứu.
Cuối cùng, xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc tới gia đình, người thân và bạn bè đã
giúpđỡ,độngviên tơi trongquá trình nghiêncứu, thựchiệnluận án.
TÁC GIẢ LUẬN
ÁNTRƯƠNGTHANHTÂ
M

1


LỜICAMĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tơi. Các số liệu và kết quả
nêutrongluậnánlàtrungthực,đượccácđồngtácgiảchophépsửdụngvàchưatừngcơngbốtrongbất kỳcơngtrình nào khác.
Hà Nội,ngày 18 tháng 6 năm
2014TÁCGIẢ LUẬNÁN

TRƯƠNGTHANHTÂM


MỤCLỤC
LỜICẢMƠN……………………………………………………………………….

i

LỜICAM ĐOAN……………………………………………………………………

ii

MỤCLỤC……………………………………………………………………………

iii

DANHMỤCCÁCCHỮVIẾTTẮTVÀKÝHIỆU……………………………….

vii

DANHMỤCBẢNGBIỂU………………………………………………………….

ix

DANHMỤCCÁCHÌNHVẼVÀĐỒ THỊ…………………………………………

xi

ĐẶTVẤNĐỀ……………………………………………………………………….

1

Chương1……………………………………………………………….…………….

4

TỔNGQUANTÀILIỆU……………………………………………………………

4

1.1.VẬTLIỆUMAOQUẢNTRUNG BÌNHTRẬTTỰ…………………………..

4

1.1.1.GiớithiệuvậtliệuMQTBTT……………………...…………………………..

4

1.1.2.PhânloạivậtliệuMQTBTT……………………...…………………………...

5

1.1.3.Cơchếhình thànhvậtliệuMQTBTT …………………………………………

6

1.2.VẬT LIỆUMQTBTTSBA-15………………………………………………….

10

1.2.1.GiớithiệuvậtliệuMQTBTTSBA-15………………………………………...

10

1.2.1.1. Tổnghợp và đặctrưng………………………………………………….

10

1.2.1.2.Biến tínhvật liệumaoquản trungbình ….……………………………..

15

1.2.2.Ứngdụngcủavậtliệu MQTBTTSBA-15…………………………………….

18

1.2.2.1. Hấp phụ ………………………………………………………………...

18

1.2.2.2. Xúctác………………………………………………………………….

18

1.2.2.3.Điều chếvậtliệu mới …………………………………………………...

19

1.3.TỔN GQUANV Ề XÚC TÁ C Al-S BA-15 V À SO 42-/Zr-SBA-15TRÊN TH Ế
GIỚIVÀ ỞVIỆT NAM……………………………………………………………..

19

1.3.1.Trênthế giới…………………………………………………………………...

19

1.3.2.ỞViệtNam…………………………………………………………………...

22

1.4.QTRÌNHCRACKING……………………………………………………..

23

1.4.1.Qtrìnhcracking xúctác …………………………...………………………..

23

1.4.1.1.Bảnchất vàcơchếcủaquátrình crackingxúctác………………….......

23

1.4.1.2. Xúctáccủa quátrình cracking…………………………………………

28


1.4.2. Qtrình crackingoxyhóa...........................................................................................30
1.4.3. TổngquanvềxúctácchoqtrìnhcrackingdầunặngtrênthếgiớivàởViệt
Nam.....................................................................................................................................31
1.4.3.1.Trênthế giới……………………………………………………………

31

1.4.3.2.ỞViệtNam…………………………………………………………….

32

Chương2..............................................................................................................................34
THỰCNGHIỆM..................................................................................................................34
2.1. TỔNGHỢPVẬTLIỆUXÚCTÁCTRÊNCƠSỞSBA-15………………….

34

2.1.1. Hóachất.....................................................................................................................34
2.1.2. Tổnghợp vậtliệu........................................................................................................34
2.1.2.1. TổnghợpvậtliệuSBA-15..................................................................................34
2.1.2.2. Tổnghợpxúc táchệAl-SBA-15........................................................................35
2.1.2.3.Tổnghợp xúctác hệSO42-/Zr-SBA-15………………………………...

37

2.1.2.4.TổnghợpxúctáchệZr-Fe-SBA-15và Al-Zr-Fe-SBA-15....................................40
2.2.PHƯƠNGPHÁPNGHIÊNCỨU………………………………………………

41

2.2.1. Cácphươngpháp đặc trưngcấutrúc vậtliệu..................................................................41
2.2.1.1. PhươngphápnhiễuxạRơnghen(XRD) …………………………….…

41

2.2.1.2. Phươngphápđẳngnhiệthấpphụ –giải hấpphụN2…………….……..

41

2.2.1.3. Phươngpháphiểnviđiệntửquét(SEM)vàphântíchnănglượngtán
xạtia X(EDX)...........................................................................................................................44
2.2.1.4. Phươngpháphiểnvi điệntửtruyền qua(TEM)...................................................44
2.2.1.5. Phươngphápkhửhấp phụNH3theo chươngtrìnhnhiệtđộ (TPD-NH3)

45

2.2.1.6. Phươngphápphổhồngngoại(IR)………………..……………………

46

2.2.1.7. Phươngphápphổhấpthụtửngoạivàkhả kiến(UV-Vis).......................................46
2.2.1.8. Phươngphápphântíchnhiệt..............................................................................47
2.2.1.9. Phươngpháp phổquangđiện tửtia X(XPS).......................................................48
2.2.2. Hệthốngnghiêncứuđánhgiáhoạttínhx ú c t á c c r a c k i n g M A T 5 0 0 0 –
Zeton– Canada………………………………………………………………………

48

Chương3..............................................................................................................................51
KẾTQUẢVÀTHẢO LUẬN……………………………………………………….
51
3.1.TỔNGHỢPVÀĐẶCTRƯNGCẤUTRÚCVẬT LIỆUXÚCTÁC...................................51


3.1.1. Tổnghợp và đặc trưngcấutrúc vật liệu nềnSBA-15....................................................51
3.1.2. Tổnghợp vàđặc trưngvật liệuMQTB Al-SBA-15 ……………...……….......

54

3.1.2.1. Ảnhhưởngcủa phươngpháp tổnghợp vậtliệu (trựctiếp,giántiếp)
đến cấu trúc vàtính axit của xúc tác.....................................................................................54
3.1.2.2. Ảnhhưởng của dungmơi đến quá trình tổnghợp..............................................59
3.1.2.3. Ảnhhưởng của thời gian thủyphân muốiAl-iso...............................................60
3.1.2.4. Ảnhhưởng của nhiệt độ nungmẫu …………………………….………

61

3.1.2.5. TổnghợpvàđặctrưngvậtliệuMQTBAl-SBA-15vớicáctỷlệAl/Si
khácnhau …………………………………………………………………….……....

62

3.1.2.6. Đánhg i á h o ạ t t í n h x ú c t á c A l - S B A - 1 5 t ổ n g h ợ p g i á n t i ế p t r ê n p h ả n
ứngcrackingcumen..............................................................................................................67
3.1.3. Tổnghợp vàđặc trưngvật liệu MQTBSZ-SBA-15 ……………………….......
3.1.3.1.Ảnh hưởng của pH……………………………………………….….....

69
69

3.1.3.2. Tổnghợp xúc tác Zr-SBA-15 bằngcác chất điều chỉnh pHkhác nhau..............70
3.1.3.3. Ảnhhưởng của nhiệt độ nungmẫu ……………………….…………....

71

3.1.3.4. Tổnghợp trực tiếp xúctác SZ-SBA-15 với cáctỷlệZr/Sikhácnhau ...

73

3.1.3.5. Tổnghợpgián tiếpxúc tác SZ-SBA-15 vớicác tỷlệZr/Si khácnhau.................78
3.1.3.6. Đánhg i á h o ạ t t í n h x ú c t á c S Z - S B A - 1 5 - T T v à S Z - S B A - 1 5 - G T b ằ n g
phản ứngcrackingcumen …………………………………………………………....

83

3.1.4. Tổnghợpvà đặctrưngvật liệuMQTBZr-Fe-SBA-15 vàAl-Zr-Fe-SBA-15..

87

3.2. ĐÁNHGIÁHOẠTTÍNHVÀĐỘCHỌNLỌCCỦAXÚCTÁCAl-SBA-15
VÀSZ-SBA-15BẰNGPHẢNỨNGCRACKINGPHÂNĐOẠNDẦUNẶNG…

95

3.2.1. XúctácAl-SBA-15.....................................................................................................96
3.2.2.XúctácSZ-SBA-15 …...………………………………………….…………...

96

3.2.3.XúctácAl-Zr-Fe-SBA-15............................................................................................98
3.3. ĐÁNHGIÁHOẠTTÍNH,ĐỘCHỌNLỌCCỦAXÚCTÁCAl-Zr-Fe-SBA15BẰNGPHẢNỨNG CRACKING OXYHĨA PHÂNĐOẠNDẦUNẶNG…

100

3.3.1. Khảosátcácyếutốảnhhưởngđếnqtrìnhoxidativecrackingtrênxúctác
Al-Zr-Fe-SBA-15...............................................................................................................101
3.3.1.1 Ảnhhưởng của nhiệt độ phản ứng...................................................................101


3.3.1.2. Ảnhhưởng của tốc độ không gian nạp liệu....................................................102
3.3.1.3. Ảnhhưởng của lưu lượnghơi nước.................................................................103
3.3.1.4. Ảnhhưởng của hàm lượngAl2O3.................................................................... 104
3.3.2.Khảo sátđộ bềncủaxúc tác tốiưu …………….........................................

107

KẾTLUẬN.........................................................................................................................110
ĐĨNGGĨPMỚICỦALUẬNÁN.......................................................................................112
DANHMỤC CÁCCƠNGTRÌNHCỦATÁCGIẢ...............................................................113
TÀILIỆUTHAMKHẢO.....................................................................................................114
PHỤ LỤC...........................................................................................................................131


DANHMỤCCÁCCHỮVIẾTTẮTVÀKÝHIỆU
APTES

3-aminopropyltriethoxysilane

ASTM

AmericanSocietyforTestingandMaterials

BET

Bruanuer– Emmett– Teller

BJH

Brunauer–Joyner–Halenda

BTX

Benzen-Toluen-Xylen

Cn=

Hydrocacbonolefincón cacbontrongmạch

DTA

DifferentialThermalAnalysis

ĐHCT

Địnhhướngcấutrúc

EDX

Energy– Dispersive A-rayspectroscopy

FCC

FluidCatalyticCracking

FO

FuelOil

HCO

HeavyCycle Oil

HDS

Hydrodesulfurization

HĐBM

Hoạtđộngbềmặt

IR

Infraredspectrum
InternationalUnionofPureandAppliedChemistry(Hiệphộihóahọc

IUPAC

cơ bản và ứngdụngquốctế)

JCPDS
JointCommitteeonPowderDiffractionStandardsLCO

LightCycle

Oil
M41S

HọvậtliệumaoquảntrungbìnhgồmMCM-41,MCM-48,MCM-

50MASNMR

Magic AngleSpinningNuclearMagneticResonancespectroscopy

MAT

MicroA ct iv it y Test( Đ á n h g i á h oạ t t í n h x ú c tá c ở q u y môp h ị n g t h í
nghiệm)

MCM-41

Mobil Composition of Matter

No.41MPTMS

3-mercaptopropyltrimethoxysilane

MQTB

Maoquản trungbình

MQTBTT

Maoquảntrungbìnhtrậttự


NBB

NanometricBuildingBlock


NMR
P123

NuclearMagneticResonancespectroscopy

Chấtđịnhh ư ớ n g c ấ u t r ú c ( P o l y ( e t h y l e n o x i t ) poly(propylenoxit)poly(ethylenoxit),PluronicEOyPOxEOy)

RFCC

ResidueFluidCatalytic Cracking

RGA

RefineryGas Analysis

SBA-15

SantaBarbaraAmorphous–15

SEM

ScanningElectronMicroscopy

SIMDIST

SimulatedDistillation

TEM

TransmissionElectronMicroscopy

TEOS

Tetraethoxysilane

TGA

ThermogravimetricAnalysis

TMOS

Tetramethoxysilane

TPD

TemperatureProgrammedDesorption

UV-Vis

Tửngoại–Khảkiến

WHSV

WeightHourlySpaceVelocity

XPS

X-rayPhotoelectron Spectroscopy

XRD

X-rayDiffraction

ZSM-5

Zeolit ZSM-5cómã cấutrúcquốctếlàMFI


DANHMỤCBẢNGBIỂU
Bảng1.1.

Mộtsốtương
tácgiữacáccấutửtrongq u á t r ì n h h ì n h t h à n h v ậ t l i ệ u MQTBTT………
…………………………………………………………….

Bảng1.2

8

Ảnhhưởngcủađiềukiệntổnghợp(chấtĐHCTvànhiệtđộ)đếnsảnphẩm
tổnghợp……………………………………………………………………..13Bảng2

.1.

Cácloại hóa chấtsửdụngchínhtrongluậnán..............................................................34

Bảng2.2.

KýhiệucácmẫuxúctáchệAl-SBA-15bằngphươngphápgiántiếpởcác
điều kiện khácnhau.................................................................................................37

Bảng2.3.

Kýhiệucác mẫuxúctácSO42-/Zr-SBA-15tổnghợpđược …………………

Bảng2.4.

Cácthơngsố kỹthuậtcủa ngun liệu dầu phân đoạn nặng.....................................49

Bảng3.1.

Cácthơngsốcấutrúc củavậtliệuSBA-15...................................................................53

Bảng3.2.

MộtsốtínhchấtbềmặtcủavậtliệuAl-SBA-15-TTvàAl-SBA-15-GT..........................57

Bảng3.3.

SốliệuTPD-NH3củacácmẫuAl-SBA-15TTvàAl-SBA-15GT..................................58

Bảng3.4.

SốliệuphântíchnguntốcủacácmẫuAl-SBA-15GTvớicáctỷlệAl/Si

39

khácnhau… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … .
.
65
Bảng3.5.

Mộtsốtínhchấtbềmặtcủacác mẫuAl-SBA-15GTvớicáctỷlệAl/Sikhác
nhau ………………………………………………………………………….

Bảng3.6.

65

SốliệuTPD-NH 3củacácxúctácAl-SBA-15GTtheocáctỷlệAl/Sikhác
nhau ………………………………………………………………………….

66

Bảng3.7.

Thơngsố cấutrúc củavậtliệuSZ-SBA-15-TT1(x).....................................................75

Bảng3.8.

Sốl i ệ u T P D - N H 3c ủ a c á c m ẫ u x ú c t á c S Z - S B A - 1 5 - T T 1 ( x ) , v ớ i x l à t ỷ lệ
Zr/Si........................................................................................................................78

Bảng3.9.

Thôngs ố c ấ u t r ú c c ủ a v ậ t l i ệ u S Z - S B A - 1 5 G T ( x ) t ổ n g h ợ p b ằ n g p h ư ơ n g
phápgiántiếp...........................................................................................................80

Bảng3.10.Sốl i ệ u T P D - N H 3c ủ a c á c m ẫ u x ú c t á c S Z - S B A - 1 5 - G T ( x ) , v ớ i x l à t ỷ l ệ
Zr/Si........................................................................................................................83
Bảng3.11.Q u a n hệ“lnr –1/T”của mẫu xúctácS Z - S B A - 1 5 - T T ( 0 , 2 ) ........................85
Bảng3.12.Q u a n hệ“lnr –1/T”của mẫuxúctácS Z - S B A - 1 5 - G T ( 0 , 1 ) .........................86
Bảng3.13.T h ô n g sốcấutrúccủa Zr-Fe-SBA-15vàAl-Zr-Fe-SBA-15.......................................90

Bảng3.14.K ế t quảTPD-NH3củaZ r - F e - S B A - 1 5 vàAl-Zr-Fe-SBA-15............................92


Bảng3.15.T h ô n g sốcấu trúc củaxAl-Zr-Fe-SBA-15,xlàtỷlệAl2O3/(ZrO2:Fe2O3) ....
95Bảng3.16.Sốliệutổng hợpcủaphảnứngcrackingphânđoạndầunặng củacácxúctác
ởkhoảngnhiệtđộ 450÷460oC..................................................................................99
Bảng3.17.Sốliệutổng hợpcủaphảnứngcrackingphânđoạndầunặng củacácxúctác
ởkhoảngnhiệt độ 500oC........................................................................................100
Bảng3.18.T í n h tốncânbằngvậtchấtcủamẫuxúc tác0,8Al-Zr-Fe-SBA-15..............................107


DANHMỤCCÁCHÌNHVẼVÀĐỒTHỊ
Hình

1.1.C á c

dạng

cấu

trúc

của

vật

liệu

MQTBTT

… … … … … … … … … … … … … … 5 Hình 1.2.S ơ đ ồ c ơ c h ế t ổ n g q u á t
hình
tương

thành

vật

tác

giữa

liệu
chất

MQTBTT
HĐBM

… … … … … … … … … 6 Hình 1.3.S ự
và

các

tiền

chất

vơ

cơ

… … … … … … … … … 7Hình 1.4.C ơ c h ế đ ị n h h ư ớ n g t h e o c ấ u t r ú c
t i n h t h ể l ỏ n g … … … … … … … … … … … … 9 Hình1.5.C ơ c h ế sắp xếpsilicat
ống...............................................................................9
Hình1.6.C ơ chếphù hợpmật độ điệntích.....................................................................................10
Hình1.7.H ì n h ản h cácmao q uả nt ru ng bình tr ật tựcủaS BA -15 đ ượ c nốivới nh au
quacầunốivi maoquản.............................................................................................11
Hình1.8.M ixen PluronicP123....................................................................................................12
Hình1.9.

Giản đồnhiễu xạ tiaXgóc nhỏcủa SBA-15 trước(A) và sau(B)khi loạibỏ
chấtĐHCT...............................................................................................................13

Hình1.10.Đ ư ờ n g đẳngnhiệthấpphụ–giảihấpphụN2ở77KcủavậtliệuSBA-15đã
loạichấtĐHCT.........................................................................................................14
Hình1.11.Ả n h c ủ a v ậ t liệu SBA-15quan sátbởi kínhhiển viđiện tửq u é t J E O L ........14
Hình1.12.Ả n h TEMcủa SBA-15saukhi đãnungloại bỏchất ĐHCT………………..

15

Hình1.13.Q u á trìnhngưngtụ tạo sản phẩm biếntính trựctiếp...................................................16
Hình1.14.S ơ đồ phảnứngbiếntínhsautổnghợp củavật liệuSBA-15 ……………….

16

Hình1.15.S ơ đồhìnhthànhtâmaxit mạnhtrênvậtliệuSZ-SBA-15...............................................22
Hình 1.16.Cơchếgiảmhoạttínhv à đ ộ b ề n c ủ a x ú c t á c Z r O 2Fe2O3v à v a i t r ò c ủ a Al2O3................................................................................31
ình2.1.

SơđồtổnghợpSBA-15 ..................................................................................

Hình2.2.

Sơđ ồ t ổ n g h ợ p x ú c t á c h ệ A l - S B A - 1 5 t h e o p h ư ơ n g p h á p t r ự c t i ế p ( a ) v à
giántiếp (b)………………………………………………………………….

35
36

Hình2.3.

Sơđồ tổnghợp xúctác hệAl-SBA-15gián tiếpcóthayđổi dungmơi...........................36

Hình2.4.

SơđồtổnghợpxúctáchệSO42-/Zr-SBA-15bằngphươngpháptrựctiếp(a)
vàphươngpháp giántiếp(b)......................................................................................39

Hình2.5.

Sơđ ồ t ổ n g h ợ p x ú c t á c Z r O 2-Fe2O3-SBA-15( a ) v à A l 2O3-ZrO2-Fe2O3SBA-15(b)…………………………………………………………………..

40


Hình2.6.
Hình2.7.

Mơtả hiện tượngnhiễu xạ tiaXtrênbề mặt tinhthể....................................................41
HìnhảnhcủahệthốngMAT5000tạiPhịngthínghiệmLọchóadầu&Vật

liệuxúc tác–h ấ p p h ụ , Viện KỹthuậtHóahọc,ĐHBách khoa HàNội…...

49

Hình3.1.

Giảnđồ nhiễuxạtiaXcủa SBA-15................................................................

51

Hình3.2.

Đườngđ ẳ n g n h i ệ t h ấ p p h ụ – g i ả i h ấ p p h ụ N 2( a ) v à đ ư ờ n g p h â n b ố k í c h
thướcmaoquảncủavậtliệuSBA-15(b) ……………………………………

52

Hình3.3.

ẢnhTEMcủaSBA-15 ....................................................................................

53

Hình3.4.

ẢnhSEMcủaSBA-15………………………………………………………

53

Hình3.5.

Giảnđồ nhiễu xạtiaXcủa SBA-15(a) và Al-SBA-15 tổnghợpgián tiếp(b),
trựctiếp (c) ......................................................................................................

Hình3.6.

ẢnhTEMcủavậtliệu(a)SBA-15,(b)Al-SBA-15-GTvà( c ) Al-SBA-15TT ....................................................................................................................

Hình3.7.

55
55

(A)Đ ư ờ n g đẳ ng n h i ệ t h ấ p p h ụ – g i ả i h ấ p p h ụ N 2v à ( B ) đ ư ờ n g p hâ n b ố
kíchthướcmaoquảncủavậtliệuAl-SBA-15-TT vàAl-SBA-15-GT……...

56

Hình3.8.

ĐườngTPD-NH3củavậtliệuAl-SBA-15-TTvàAl-SBA-15-GT………….

57

Hình3.9.

Độc h u y ể n h ó a c u m e n t h e o n h i ệ t đ ộ t r ê n v ậ t l i ệ u A l - S B A - 1 5 TTvàAlSBA-15-GT………………………………………………………………….

58

Hình3.10. Ảnhhưởngcủa dungmơi đếnsựhìnhthành MQTBcủaAl-SBA-15GT…..

59

Hình3.11. ẢnhhưởngcủathờigiankhuấymẫuđếnsựhìnhthànhcấutrúcMQTBcủa
Al-SBA-15GT……………………………………………………………….

60

Hình3.12. ẢnhhưởngcủanhiệtđộnungmẫuđếnsựhìnhthànhcấutrúcMQTBcủa
Al-SBA-15GT……………………………………………………………….

61

Hình3.13. Giảnđồnhiễu xạtia XcủaAl-SBA-15-GT3(x),với xlà tỷlệAl/Si………..

62

Hình3.14. ẢnhTEM củaAl-SBA-15GT3(x),vớix là tỷlệAl/Si ………………………

63

Hình3.15. ẢnhSEMcủaAl-SBA-15GT3(x),với x làtỷlệAl/Si ……………………….

63

Hình3.16. Phổt á n x ạ t i a X ( E D X ) c ủ a ( A ) A l - S B A 15GT3(0,1),(B)Al-SBA15GT3(0,07)và(C) Al-SBA-15GT3(0,05)………………………………….

64

Hình3.17.

(A)Đ ư ờ n g đẳ ng n h i ệ t h ấ p p h ụ – g i ả i h ấ p p h ụ N 2v à ( B ) đ ư ờ n g p h â n b ố
kíchthướcmaoquảncủa vậtliệuAl-SBA-15-GT(x), vớixlàtỷlệAl/Si …..

65

Hình3.18. ĐườngTPD-NH 3củacácxúctác Al-SBA-15GTtheocác tỷlệAl/Sikhác
nhau ………………………………………………………………………….

66


Hình3.19. Đồt h ị b i ể u d i ễ n đ ộ c h u y ể n h ó a t h e o n h i ệ t đ ộ t r ê n x ú c t á c A l SBA-15GT(x),với xlà tỷlệAl/Si ……………………………………………………

68

Hình3.20. ĐồthịbiểudiễnđộchọnlọctheonhiệtđộtrênxúctácAl-SBA-15-GT(x),
với x là tỷlệAl/Si ……………………………………………………………

69

Hình3.21. PhổUV-VistrạngtháirắncủaSZ-SBA-15-TTởcácgiátrịpH khácnhau...

69

Hình3.22. Giảnđồn h i ễ u x ạ t i a X c ủ a ( a ) S Z - S B A 1 5 ( N H 4OH)v à ( b ) S Z - S B A 15(Urê) ……………………………………………………………………….

71

Hình3.23. ẢnhTEMcủavậtliệu(A)SZ-SBA-15(NH4OH)và(B)SZ-SBA-15(Urê). .

71

Hình3.24. GiảnđồTG–DTA của SZ-SBA-15-TT…………………………………….

72

Hình3.25. Giảnđồ nhiễuxạtiaXcủaSZ-SBA-15-TTở cácnhiệt độnungkhác nhau..

72

Hình3.26. Giảnđồ nhiễu xạtia XgócrộngcủaSZ-SBA-15-TTở nhiệt độnung650oC

73

Hình3.27. Giảnđồ nhiễuxạtiaXcủaSZ-SBA-15-TT(x),xlàtỷlệ Zr/Si ......................

74

Hình3.28. Đườngđ ẳ n g n h i ệ t h ấ p p h ụ - g i ả i h ấ p p h ụ N 2(A)v à đ ư ờ n g p h â n b ố k í c h
thướcmaoquản theoBJH(B) củaSZ-SBA-15-TT(x)……………………...

74

Hình3.29. PhổXPScủaSZ-SBA-15-TT(0,07)…………………………………………

76

Hình3.30. ẢnhSEMcủaSZ-SBA-15-TT(x),xlà tỷlệZr/Si ..........................................

76

Hình3.31. ẢnhTEM củaSZ-SBA-15-TT(x),xlà tỷlệZr/Si ..........................................

77

Hình3.32. GiảnđồnhảhấpphụTPD-NH 3của(a)SZ-SBA-15-TT(0,2), (b)SZ-SBA15-TT(0,1)và (c)SZ-SBA-15TT(0,07)……………………………………..

77

Hình3.33. Giảnđồn h i ễ u x ạ t i a X c ủ a ( a ) S Z - S B A - 1 5 - G T ( 0 , 2 ) ,
(b)SZ-SBA-15GT(0,1)và(c)SZ-SBA-15-GT(0,07)………………………………………..

79

Hình3.34. Đườngđ ẳ n g n h i ệ t h ấ p p h ụ - g i ả i h ấ p p h ụ N 2(A)v à đ ư ờ n g p h â n b ố k í c h
thướcmaoquảntheoBJH(B)củaSZ-SBA-15-GT(x) ………………….......

79

Hình3.35. ẢnhSEMcủaSZ-SBA-15-GT(x),xlàtỷlệZr/Si..........................................

80

Hình3.36. ẢnhTEM củaSZ-SBA-15-GT(x), x là tỷlệZr/Si..........................................

81

Hình3.37. PhổXPScủa(a)SZ-SBA-15-TT(0,07)và(b)SZ-SBA-15-GT(0,07)………

82

Hình3.38. GiảnđồnhảhấpphụTPD-NH3của(a)SZ-SBA-15-GT(0,07),(b)SZ-SBA15-GT(0,1)và(c)SZ-SBA-15GT(0,2)………………………………………

82

Hình3.39. Đồthịbiểudiễn(A)độchuyểnhóavà(B)độchọnlọcbenzentheonhiệtđộ
trênxúctácSZ-SBA-15-TT(x) ………………………………………………

84


Hình3.40. Đồthịbiểudiễn(A)độchuyểnhóavà(B)độchọnlọcbenzentheonhiệtđộ
trênxúctácSZ-SBA-15-GT(x)……………………………………………...

85


Hình3.41.Đ ồ thịbiểudiễnphươngtrìnhđườngthẳngArrheniuschohaimẫu(a)SZSBA-15-GT(0,1)và(b)SZ-SBA-15-TT(0,2)............................................................86
Hình3.42.G i ả n đồnhiễuxạtiaXcủaZr-Fe-SBA-15vàAl-Zr-Fe-SBA-15..................................87
Hình3.43.G i ả n đ ồ nhiễu xạ tia X góc r ộ n g của(A ) Z r - F e - S B A - 1 5 và ( B ) A l-Zr- F eSBA-15...................................................................................................................88
Hình3.44.P h ổ EDXcủa(A)Zr-Fe-SBA-15và(B)Al-Zr-Fe-SBA-15.........................................89
Hình3.45.

(A)Đ ư ờ n g đ ẳ n g n h i ệ t h ấ p p h ụ – g i ả i h ấ p p h ụ N 2v à ( B ) đ ư ờ n g p h â n b ố
kíchthướcmaoquảncủa(a)Zr-Fe-SBA-15và(b)Al-Zr-Fe-SBA-15...........................90

Hình3.46.Ả n h SEMcủa(A) Zr-Fe-SBA-15và (B)Al-Zr-Fe-SBA-15..........................

91

Hình3.47.Ả n h TEMcủa(A) Zr-Fe-SBA-15và(B)Al-Zr-Fe-SBA-15........................................91
Hình3.48.G i ả n đ ồ n h ả h ấ p p h ụ T P D - N H 3c ủ a ( a ) Z r - F e - S B A - 1 5 v à ( b ) A l - Z r - F e SBA-15...................................................................................................................92
Hình3.49

PhổEDXcủaxAl-Zr-Fe-SBA-15,xlà tỷlệAl2O3/(ZrO2:Fe2O3)..................

93

Hình3.50.G i ả n đồ nhiễu xạ tia X của xAl-Zr-Fe-SBA-15, x là tỷ
lệAl2O3/(ZrO2:Fe2O3)........................................................................................
94
Hình3.51.( A ) Đườngđẳngnhiệthấpphụ-giảihấpphụN 2và(B)đườngphânbốkíchthướcmao
quản theoBJHcủaxlà tỷlệAl2O3/(ZrO2:Fe2O3)........................
Hình3.52.

94

(A)Độchuyểnhóavàđộchọnlọcphânđoạnxăng,
(B)hàmlượngcốctạothànhcủaphảnứng crackingphân đoạndầunặngtrên
xúctácAl-SBA-15
tổnghợpgián tiếp...........................................................................................

Hình3.53.

96

(A)Độchọnlọc phânđoạnxăng,
(B)hàmlượngcốctạothànhvà(C)độchuyểnh ó a c ủ a p h ả n ứ n g c r a c k i n g

phânđoạndầunặngtrênxúctácSZSBA-15tổnghợptrựctiếpvàgiántiếp.........................................................................97

Hình3.54.
( A ) Độchuyểnhóavàđộchọnlọcphânđoạnxăngvà(B)hàmlượng cốctạ
othànhcủaphảnứngcrackingoxyhóaphânđoạndầunặngtrênxúctác
0,8Al-Zr-Fe-SBA-15..............................................................................................99
Hình 3.55.(A) Độ chuyển hóa và chọn lọc, (B) hàm lượng cốc tạo thành của phản
ứngcracking oxy hóa phân đoạn dầu nặng trên xúc tác 0,8Al-Zr-Fe-SBA-15


ởcácn h i ệ t đ ộ k h á c n h a u ( á p s u ấ t 1 a t , t ố c đ ộ k h ô n g g i a n n ạ p l i ệ u 6 h 1

,l ư u

lượnghơi nước 6,2ml/phút).....................................................................................101
Hình3.56.( A ) Độchuyểnhóavàchọnlọc,(B)hàmlượngcốctạothànhcủaphảnứng
crackingoxyhóaphânđoạn dầu n ặn g trênxúctác 0,8Al-Zr-Fe-SBA15ở

103

cáctốcđộkhơnggiannạpliệu khácnhau(nhiệtđộphảnứngở500 oC,áp
suất1at, lưu lượnghơi nước 6,2ml/phút) ……………………………………
Hình3.57.

(A)Độchuyểnhóavàchọnlọc,(B)hàmlượngcốctạothànhcủaphảnứng
crackingoxyhóaphânđoạn dầu n ặn g trênxúctác 0,8Al-Zr-Fe-SBA15ở
cáclưulượnghơinướckhácnhau(nhiệtđộphảnứngở500 oC,ápsuất1at,
tốcđộ không gian nạp liệu 5h-1) ……………………………………………..

Hình3.58.

104

(A)Hàmlượngcốctạothành,(B)hàmlượngkhícracking,(C)độchuyển
hóav àc họ n l ọ c c ủ a p h ả n ứ n g cracking o xy hóap h â n đ oạ n d ầ u n ặ n g trên
cácx ú c t á c ( x ) A l - Z r - F e - S B A - 1 5 , x l à t ỷ l ệ A l 2O3/(ZrO2:Fe2O3)
(nhiệtđộ
phảnứngở500 oC,ápsuất1at,tốcđộkhơnggiannạpliệu5h -1,lưulượng
hơi nước 8,2ml/phút) ………………………………………………………

105

Hình3.59. Thànhphầnsảnphẩmlỏngthuđượccủaphảnứngcrackingoxyhóaphân
đoạndầunặngtrênxúctác0,8Al-Zr-Fe-SBA-15ởđiềukiệnnhiệtđộphản
ứngở 5 0 0 oC,á p s u ấ t 1 a t , t ố c đ ộ k h ô n g g i a n n ạ p l i ệ u 5 h -1,l ư u l ư ợ n g h ơ i
nước8,2ml/phút ……………………………………………………………...

106

Hình3.60. Thànhp h ầ n k h í c ủ a p h ả n ứ n g c r a c k i n g ox y hóa p h â n đ o ạ n d ầ u n ặ n g t r ê
n
xúctác0,8Al-Zr-Fe-SBA-15 ởđiềukiện nhiệtđộphản ứngở500oC,ápsuất
1at,tốc độ khônggian nạp liệu 5h-1,lưu lượnghơi nước8,2ml/phút ……….
Hình3.61

106

(A)Thànhphầnsảnphẩmlỏng,(B)độchuyểnhóavàđộchọnlọccủaxúc
tác0 , 8 A l - Z r - F e - S B A 15trên phảnứngcrackingoxyhóaphânđoạndầu
nặngởđiềukiệnnhiệtđộphảnứngở500 oC,ápsuất1at,tốcđộkhơnggian

nạpliệu 5h-1, lưu lượnghơi nước 8,2ml/phút …………………………….....

108

Hình3.62. GiảnđồnhiễuxạtiaXgóchẹpcủa0,8Al-Zr-Fe-SBA-15trướcvàsauphản
ứng…………………………………………………………………………..

108