QUÁ TRÌNH CRACKING xúc tác

KHOA HÓA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
QUÁ TRÌNH CRACKING
XÚC TÁC
QUÁ TRÌNH CRACKING
XÚC TÁC
GVHD: LÊ THỊ THANH THANH
SVTH:
1. NGUYỄN THỊ PHƯƠNG THÚY
2. DƯƠNG THỊ LONG
3. TRẦN HỒNG MƠ
4. LÊ TRANG ANH THƯ
5. TRẦN THỊ HỒNG SEN
1
Bản chất hóa học
Xúc tác
Nguyên liệu và sản phẩm
Các yếu tố ảnh hưởng
2
5
3
Tổng quan lý thuyết
1
4
Sơ đồ công nghệ
6
MỤC LỤC
2
I. Tổng quan lý thuyết
I.1. Định nghĩa
Cracking xúc tác là quá trình diễn ra dưới
sự có mặt của xúc tác nhằm chuyển hóa các

phân đoạn dầu nhiệt độ sôi cao thành những
thành phần cơ bản có chất lượng cho xăng động
cơ, xăng máy bay và distilat trung gian là gasoil.
3
Chuyển hóa các phân đoạn
dầu nặng thành sản phẩm lỏng và khí
Chuyển hóa các phân đoạn
dầu nặng thành sản phẩm lỏng và khí
Nhận cấu tử xăng có trị số octan cao
Nhận cấu tử xăng có trị số octan cao
Thu thêm một số sản phẩm phụ như gasoil nặng,
gasoil nhẹ, khí…
Thu thêm một số sản phẩm phụ như gasoil nặng,
gasoil nhẹ, khí…
I. Tổng quan lý thuyết
I.2. Mục đích
4
•
Là quá trình không thể thiếu được trong bất kỳ một nhà máy chế biến dầu nào trên
thế giới.
•
Là quá trình không thể thiếu được trong bất kỳ một nhà máy chế biến dầu nào trên
thế giới.
•
Là một trong các quá trình chính sản xuất xăng có trị số octan cao.
•
Là một trong các quá trình chính sản xuất xăng có trị số octan cao.
•
Đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp nhiên liệu máy bay và xăng ôtô.
•

Đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp nhiên liệu máy bay và xăng ôtô.
•
Lượng dầu mỏ được chế biến bằng cracking xúc tác chiếm tương đối lớn.
•
Lượng dầu mỏ được chế biến bằng cracking xúc tác chiếm tương đối lớn.
I. Tổng quan lý thuyết
I.3. Ý nghĩa
5
T: 450÷520°C
T: 450÷520°C
P: 1,4÷1,8at
P: 1,4÷1,8at
Xúc tác: Triclorua nhôm, aluminosilicat vô định hình,
sluminosilicat tinh thể và zeolite
Xúc tác: Triclorua nhôm, aluminosilicat vô định hình,
sluminosilicat tinh thể và zeolite
II. Bản chất hóa học
II.1. Cơ sở hóa học
6
Tạo ion cacboni
Biến đổi ion cacboni
Dừng phản ứng
II. Bản chất hóa học
II.2. Cơ chế phản ứng
Phản ứng theo cơ chế ion cacboni.
Gồm 3 giai đoạn:
7
Xúc tác AlCl
3
Xúc tác AlCl

3
Aluminosilicat vô định hình
Aluminosilicat vô định hình
Aluminosilicat tinh thể
Aluminosilicat tinh thể
Zeolite
Zeolite
III. Xúc tác
III.1. Các loại xúc tác
8
- Hiệu suất cao. Hoạt
hóa cao.
- Độ bền nhiệt kém.
- Giá thành cao.
- Hiệu suất cao. Hoạt
hóa cao.
- Độ bền nhiệt kém.
- Giá thành cao.
Zeolite
Zeolite
- Hoạt tính cao. Độ
hoạt hóa cao.
- Tận dụng khả năng
bền nhiệt của
alumisilicat.
- Hoạt tính cao. Độ
hoạt hóa cao.
- Tận dụng khả năng
bền nhiệt của
alumisilicat.

Aluminosilicat tinh thể
Aluminosilicat tinh thể
- Có hoạt tính tăng dần
khi được hoạt hóa bằng
axit.
- Hiệu suất xăng thu
được khá cao.
- Có hoạt tính tăng dần
khi được hoạt hóa bằng
axit.
- Hiệu suất xăng thu
được khá cao.
Aluminosilicat vô định
hình
Aluminosilicat vô định
hình
- Nhiệt độ phản ứng
thấp.
- Dễ chế tạo.
- Xúc tác đồng thể, dễ
mất mát, lẫn vào sản
phẩm, dễ ăn mòn.
- Hiệu suất và chất
lượng xăng thấp.
- Nhiệt độ phản ứng
thấp.
- Dễ chế tạo.
- Xúc tác đồng thể, dễ
mất mát, lẫn vào sản
phẩm, dễ ăn mòn.

- Hiệu suất và chất
lượng xăng thấp.
AlCl
3
AlCl
3

III. Xúc tác
III.1. Các loại xúc tác
9
III. Xúc tác
III.2. Vai trò của xúc tác

Giảm năng lượng hoạt hóa, tăng tốc độ phản ứng.

Làm giảm nhiệt độ cần thiết của phản ứng.

Tăng tính chất chọn lọc.
10
Hoạt tính phải cao
Hoạt tính phải cao
Độ chọn lọc phải cao
Độ chọn lọc phải cao
Độ ổn định cao
Độ ổn định cao
Bền cơ, bền nhiệt
Bền cơ, bền nhiệt
Độ thuần nhất cao
Độ thuần nhất cao
Bền với tác nhân gây ngộ độc

Bền với tác nhân gây ngộ độc
Phải có khả năng tái sinh
Phải có khả năng tái sinh
Phải dễ sản xuất và giá thành hạ
Phải dễ sản xuất và giá thành hạ
III. Xúc tác
III.3.Yêu cầu đối với xúc tác:
11
III. Xúc tác
III.4. Tái sinh xúc tác
Nguyên nhân: Do cốc tạo thành bám kín lên bề mặt
hoạt tính của xúc tác, hoặc một số phản ứng phụ tạo
polime che phủ các tâm hoạt tính của xúc tác.

Tái sinh: Đốt cốc bằng không khí trong lò tái sinh.
(T: 540÷680°C)
12
Nhóm 1
Nhóm 1
•
Kerosel-xola từ chưng cất trực tiếp
•
T
o
s
260÷380°C
Nhóm 2
Nhóm 2
•
Phân đoạn gasoil nặng

•
T
o
s
300÷500°C
Nhóm 3
Nhóm 3
•
Hỗn hợp kerosel và gasoil nặng
•
T
o
s
210÷550°C
Nhóm 4
Nhóm 4
•
Hỗn hợp trung gian kerosel nặng và xola nhẹ
•
T
o
s
300÷430°C
IV. Nguyên liệu và sản phẩm
IV.1. Nguyên liệu
13
Khí cracking xúc tác
Khí cracking xúc tác
Xăng cracking xúc tác
Xăng cracking xúc tác

Gasoil nhẹ
Gasoil nhẹ
Gasoil nặng
Gasoil nặng
IV.2. Sản phẩm
IV. Nguyên liệu và sản phẩm
14
IV. Nguyên liệu và sản phẩm
IV.2. Sản phẩm
15

Khí cracking xúc tác
•
Gồm các khí từ C1-C5
•
Khí khô bao gồm hydro, metan, etan và H
2
S.

•
Phân đoạn propan-propylen và butan – butylen
làm nguyên liệu cho quá trình alkyl hóa và tổng
hợp hóa dầu.
•
Phân đoạn C5 được pha vào xăng
Aren 20-30 %
Olefin 9-10%
Naphten 2-10%
Parafin 35-50%
IV. Nguyên liệu và sản phẩm

IV.2. Sản phẩm

Xăng cracking xúc tác
16
IV.2. Sản phẩm
IV. Nguyên liệu và sản phẩm
17

Gasoil nhẹ
•
Nhiệt độ sôi: 175÷350°C
•
Tỷ trọng: 0,83÷0,94
•
Thành phần gồm:
Lưu huỳnh 1,7÷2,4 % trọng lượng
Hydrocacbon olefin 6% trọng lượng
Hydrocacbon thơm 30÷50% trọng lượng
Còn lại là parafin và naphten
IV. Nguyên liệu và sản phẩm
IV.2.Sản phẩm
18

Gasoil nặng
•
Nhiệt độ sôi >350°C, tỷ trọng 0,89÷0,99
•
Gasoil nặng chứa một lượng khí lớn tạp chất cơ
học, hàm lượng S cao hơn khoảng 1,5 lần so với
nguyên liệu.

•
DO – dầu gạn là sản phẩm nặng nhất của quá trình.
•
Cốc là sản phẩm được tạo thành do một phần nguyên liệu bị chuyển hóa.
V. Các yếu tố ảnh hưởng
V.1. Ảnh hưởng của nguyên liệu
Tốt nhất là phân đoạn kerosel-xola gasoil nặng từ
chưng cất trực tiếp.
V.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ
Nhiệt độ thích hợp 450÷520°C, đây là khoảng nhiệt
độ thích hợp nhất để tạo xăng.
19
V.3. Ảnh hưởng của áp suất
Tại áp suất 1,41,8 at, quá trình cracking xúc tác xảy ra trong pha hơi .
V. Các yếu tố ảnh hưởng
20
V. Các yếu tố ảnh hưởng
21
V.4. Ảnh hưởng của bội số tuần hoàn xúc tác
+ Là tỷ lệ giữa lượng xúc tác trên nguyên liệu ( X/RH)
+ Khi tăng tỷ lệ X/RH sẽ làm tăng độ chuyển hóa và giảm lượng cốc bám trên bề mặt xúc
tác.
Như vậy thông số bội số tuần hoàn xúc tác rất quan trọng.
22
V. Các yếu tố ảnh hưởng
V.5. Ảnh hưởng của tốc độ nạp liệu
+ Là tỷ lệ giữa lượng nguyên liệu được nạp trong một đơn vị thời gian trên lượng xúc tác
trong lò phản ứng.
+ Khi tăng tốc độ nạp liệu giảm độ chuyển hóa và ngược lại.
+Khi sử dụng xúc tác có độ hoạt tính cao ta có thể tăng tốc độ nạp liệu khi ấy sẽ tăng hiệu

suất của thiết bị.
VI.Công nghệ
VI.1. Sơ đồ cracking với lớp xúc tác tĩnh
23
VI.Công nghệ
VI.2. Sơ đồ cracking xúc tác lớp sôi của các hạt xúc tác vi cầu và bụi
24
Chân thành cảm ơn!!!
25