bài giảng công nghệ chế biến dầu mỏ chương 7 reforming xúc tác

REFORMING XÚC TÁC
REFORMING XÚC TÁC

1. Giới thiệu
1. Giới thiệu
Bản chất của quá trình

1. Giới thiệu
1. Giới thiệu
•
Xăng cracking xúc tác
Xăng cracking xúc tác
: 35% t.t
: 35% t.t
•
Xăng reforming xúc tác
Xăng reforming xúc tác
: 30% t.t
: 30% t.t
•
Xăng alkyl hóa
Xăng alkyl hóa
: 20% t.t
: 20% t.t
•
Xăng isomer hóa
Xăng isomer hóa
: 15% t.t
: 15% t.t
Thành phần xăng thông dụng hiện nay

1. Giới thiệu
1. Giới thiệu
Phân bố thành phần xăng thương mại
Mỹ

1. Giới thiệu
1. Giới thiệu
Cung cấp BTX cho thị trường

2. Nguyên liệu và sản phẩm
2. Nguyên liệu và sản phẩm
2.1 Nguyên liệu của quá trình
2.1 Nguyên liệu của quá trình
Xuất xứ:
Xuất xứ:


•
Xăng từ chưng cất trực tiếp
Xăng từ chưng cất trực tiếp
•
Xăng từ quá trình Visbreaking,
Xăng từ quá trình Visbreaking,
Hydrocracking
Hydrocracking
•
Phân đoạn giữa của sản phẩm FCC
Phân đoạn giữa của sản phẩm FCC

2. Nguyên liệu và sản phẩm
2. Nguyên liệu và sản phẩm

2. Nguyên liệu và sản phẩm
2. Nguyên liệu và sản phẩm
2.1 Nguyên liệu của quá trình
2.1 Nguyên liệu của quá trình
Tính chất
Tính chất
:
:
•
Khoảng chưng cất: 60-180°C
Khoảng chưng cất: 60-180°C
•
Tỉ trọng: 0.7-0.8 g/cm
Tỉ trọng: 0.7-0.8 g/cm
3
3
•
Trọng lượng phân tử trung bình: 100-110
Trọng lượng phân tử trung bình: 100-110
•
RON: 40-60
RON: 40-60

2. Nguyên liệu và sản phẩm
2. Nguyên liệu và sản phẩm
2.1 Nguyên liệu của quá trình
2.1 Nguyên liệu của quá trình

Yêu cầu nguyên liệu:
Yêu cầu nguyên liệu:
•


S < 1ppm
S < 1ppm
•
N (hữu cơ) ≤ 1 ppm
N (hữu cơ) ≤ 1 ppm
•
H
H
2
2
O (và các hợp chất chứa oxy) ≤ 4 ppm
O (và các hợp chất chứa oxy) ≤ 4 ppm
•
Kim loại (AS, Cu, Pb ) ≤ 15 ppb
Kim loại (AS, Cu, Pb ) ≤ 15 ppb
•
Olefin và các diolefin = 0
Olefin và các diolefin = 0
•
Halogen (F) ≤ 1 ppm
Halogen (F) ≤ 1 ppm

2. Nguyên li u và s n ệ ả
2. Nguyên li u và s n ệ ả
ph mẩ

ph mẩ
2.2 Sản phẩm của quá trình

2. Nguyên li u và s n ệ ả
2. Nguyên li u và s n ệ ả
ph mẩ
ph mẩ
Hiệu suất các sản phẩm
•
Reformat (C
5
+ ) : 80 - 92%
•
LPG (C
3
– C
4
) : 6 – 20%
•
Khí nhiên liệu C
1
- C
2
: 2 - 4%
•
Hidro : 1,5 - 3,5 %

2. Nguyên li u và s n ệ ả
2. Nguyên li u và s n ệ ả
ph mẩ

ph mẩ
Reformat
•
Thành phần cất: thông thường từ 35–190
o
C
•
Tỉ trọng: 0,76 – 0,78
•
Chỉ số octan RON: 94 – 103
•
Thành phần hydrocacbon: chủ yếu là aromatic và
paraffin, naphten chỉ chiếm < 10%, olefin không
đáng kể.

2. Nguyên li u và s n ệ ả
2. Nguyên li u và s n ệ ả
ph mẩ
ph mẩ
Khí hydro kỹ thuật
:
70 – 90% là hydro
Khí hoá lỏng LPG
Hydrocacbon thơm BTX (benzen-toluen-xylen)


3. Xúc tác

Thế hệ đầu tiên: dựa trên cơ sở oxyt crom và oxyt
molypđen (10%) mang trên oxyt nhôm.

•
ưu điểm là khá bền với các tạp chất chứa lưu huỳnh
•
hoạt tính xúc tác thấp và reformat thu được có chất lượng
thấp.

Thế hệ thứ hai: Pt mang trên oxyt nhôm
•
bề mặt riêng lớn và tẩm thêm Cl.
•
so với thế hệ xúc tác cũ thì Pt hơn hẳn về hoạt tính xúc tác,
độ lựa chọn phản ứng thơm hóa
•
dễ bị đầu độc


3. Xúc tác

Thế hệ thứ ba: xúc tác lưỡng kim loại, bên cạnh Pt đóng vai
trò chính, người ta đưa thêm kim loại thứ 2 như Re, Ir, Ge,
In, Sn
•
tăng độ ổn định của xúc tác
•
tăng hoạt tính xúc tác theo hướng tăng các sản phẩm
thơm
Tính chất xúc tác: lưỡng chức
•
Chức năng hydro-dehydro hóa được thực hiện bởi các kim loại ở
dạng phân tán

•
Chức năng axit nhằm sắp xếp lại các mạch cacbon (đồng phân
hóa, đóng vòng hóa ) được thực hiện bởi oxyt nhôm có bề mặt
riêng lớn và được clo hóa để điều chỉnh lực axit thích hợp.


3. Xúc tác
Các phản ứng chính xảy ra với 2 loại tâm xúc tác


3. Xúc tác
+ 3 H
2
+ 3 H
2
activity (mole/h/g) x 10
2
pH
2
(bar)
5 % coke
PtIr
PtRe
Pt
PtSn
0
10
20
30
40

0 5 10 15 20
Ảnh huởng của kim loại thứ 2 đến quá trình dehydro hóa Cyclohexan


3. Xúc tác
UOP (Mỹ): Bán tái sinh: R-56, R-62, R-72
Tái sinh liên tục (CCR): R-132, R-134
IFP (Pháp): Bán tái sinh: RG-102, RG-104, RG- 482
CCR: CR- 201
Criterion (Mỹ): Bán tái sinh: PR- 8, PR- 28
CCR: PS- 20, PS- 40
Exxon: KX-120, KX-130, KX-190, KX-200
Amoco: PHF-5, PRHP-30, PRHP-35, PRHP-50, PRHP-58
Engelhard (Mỹ): RD- 150, E- 501, E- 601
IMP (Mexico): RNA- 1, RNA- 2, RNA- 4, RNA- 4M
Liên xô (cũ): AΠ- 56, AΠ- 64, KP-108, KP-110
Một số mác xúc tác lưỡng kim mới của các hãng xúc tác trên thế giới:

4.1. Phản ứng khép vòng sau đó có thể bị khử H
2
thành
các aromatic
4. Các phản ứng hóa học
4. Các phản ứng hóa học
4.2. Cracking
Cracking hydrocacbon parafin
Cracking hydrocacbon Naphten
Cracking Alkyl Naphten
Cracking alkyl Aromatic

4.3. Phản ứng cắt mạch còn kèm theo phản ứng dehydho hóa
4.4. Phản ứng trùng hợp
4. Các phản ứng hóa học
4. Các phản ứng hóa học

4.5. Phản ứng đồng phân hóa
4.6. Phản ứng kết hợp Hydo hóa
4. Các phản ứng hóa học
4. Các phản ứng hóa học
4.7. Phản ứng khép vòng tạo ra hydrocacbon thơm đa vòng và cuối
cùng ngưng tụ tạo cốc.
Para-Xylen Meta –Xylen Ortho-Xylen

5. M T S CÔNG NGH REFORMING Ộ Ố Ệ
XÚC TÁC

5. M T S CÔNG NGH REFORMING Ộ Ố Ệ
XÚC TÁC
Sự thay đổi thông số vận hành và phân bố sản phẩm theo vị trí lò Phản ứng

5. M T S CÔNG NGH REFORMING Ộ Ố Ệ
XÚC TÁC
Sơ đồ công nghệ PLATFORMING của UOP (Mỹ):

5. M T S CÔNG NGH REFORMING Ộ Ố Ệ
XÚC TÁC
Sơ đồ công nghệ PLATFORMING của UOP (Mỹ):