bài giảng công nghệ chế biến dầu mỏ chương 8 quá trình isomer hóa (isomerization)

QUÁ TRÌNH ISOMER HÓA
QUÁ TRÌNH ISOMER HÓA

1. Mục đích quá trình
1. Mục đích quá trình
•
Tăng nguồn isobutan từ n-butan
•
Sản xuất các thành phần xăng octan cao

•
Có thể tăng trị số octan của phân đoạn
xăng nhẹ lên 15 ÷ 20 đơn vị

1. Mục đích quá trình
1. Mục đích quá trình
Ví dụ:
•
n – hexan 26
•
2 - metylpentan 73,5
•
3 - metylpentan 74,3
•
2,2 - dimetylbutan 93,4
•
2,3 - dimetylbutan 94,3

Sơ đồ công nghệ Isomer

2. Nguyên liệu và Sản phẩm
2. Nguyên liệu và Sản phẩm
Nguyên liệu
•
Phân đoạn naptha nhẹ (pentan, hexan
và một lượng nhỏ heptan)
•
Nguyên liệu đòi hỏi phải xử lý
(hydrotreating)

2. Nguyên liệu và Sản phẩm
2. Nguyên liệu và Sản phẩm
Sản phẩm
•
Isoparafin và cycloparafin
•
Sản phẩm khí sinh ra do quá trình
Cracking

3. Hóa học quá trình isomer
Cơ chế isomer hóa
Theo cơ chế ioncacboni
Vết olefin trong hỗn hợp khơi mào phản ứng
Ion cacboni tương tác với phân tử n-butan

3. Hóa học quá trình isomer
Cơ chế isomer hóa
Ion cacboni này chuyển hóa tiếp thành ion cacboni bậc ba
Giai đoạn tạo hydrocarbon vòng trung gian

3. Hóa học quá trình isomer
Cơ chế isomer hóa
Hydrocarbon vòng đứt theo lk giữa các nhóm metylen
Phản ứng dây chuyền

4. Xúc tác cho isomer
Phát triển theo 4 giai đoạn
4.1 Thế hệ xúc tác thứ nhất

Xúc tác Fridel – Crafts: là hỗn hợp của AlCl
3
– HCl
- hoạt tính cao vì thế có thể tiến hành ở điều
kiện nhiệt độ thấp (80 – 100
0
C)
- khó sử dụng vì dễ bị đầu độc và gây ăn mòn rất mạnh

4. Xúc tác cho isomer
4.2 Thế hệ xúc tác thứ hai

Xúc tác Pt/Al
2
O
3
- ít nhạy với tạp chất có trong nguyên liệu, không
gây ăn mòn
- hoạt tính kém nên để đảm bảo hiệu quả chuyển
hóa nó phải làm việc ở nhiệt độ cao (350 – 550
0

C)

4. Xúc tác cho isomer
4.3 Thế hệ xúc tác thứ ba
Xúc tác Pt/Al
2
O
3
clor hóa
- tăng độ axít, vì thế giảm nhiệt độ làm việc xuống
còn khoảng 150 – 180
0
C
- dễ bị đầu độc bởi nước

4. Xúc tác cho isomer
4.4 Thế hệ xúc tác thứ tư
Xúc tác Pt/zeolite
- dễ sử dụng, không chịu ảnh hưởng bởi nước. Độ
axít tương đối, điều kiện làm việc khoảng 250
0
C
Hiện nay các nhà máy lọc dầu chủ yếu sử dụng
xúc tác thế hệ 3, 4

5. Các yếu tố ảnh hưởng
5.1 Nhiệt độ
Nhiệt độ được xem như thông số chính điều
khiển quá trình Isomer hóa
Phản ứng tỏa nhiệt nên quá trình thích hợp

ở nhiệt độ thấp

5. Các yếu tố ảnh hưởng
5.2 Áp suất tổng
Áp suất cao có thể làm tăng tuổi thọ của
chất xúc tác.
làm tăng các phản ứng phụ khác như
hydrocracking

5. Các yếu tố ảnh hưởng
5.3 Áp suất riêng phần Hydro
càng cao thì làm tăng hiệu suất phản ứng
hydrocracking nhưng cũng có khả năng bảo
vệ và kéo dài tuổi thọ của chất xúc tác .

6. Công nghệ isomer tiêu biểu
6.1 Công nghệ isomer hóa “One Through”
Quá trình isomer hóa này có thể làm tăng chỉ số octan (RON)
lên khoảng 70 đến 83

6. Công nghệ isomer tiêu biểu
6.2 Công nghệ isomer hóa cải tiến (Two through)
Có khả năng tăng RON lên khoảng 86

C5 AND C6 ISOMERIZATION

6.3 Công nghệ isomer C
4