Đồ án Thiết kế phân xưởng craking xúc tác(Đại học Bách Khoa Hà Nội)

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: PGS.TS.Nguy ễn H ữu Tr ịnh

Mục Lục

SVTH: Đoàn Minh Chiến

MSSV: 20112810

Page 1


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: PGS.TS.Nguy ễn H ữu Tr ịnh

Lời cảm ơn
Lời đầu tiên trong đồ án tốt nghiệp, em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc tới
PGS.TS.Nguyễn Hữu Trịnh, thầy đã hướng dẫn tận tình, chỉ bảo em trong suốt thời gian
qua để em có thể hoàn thành đồ án này.
Đồng thời em cũng xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo trong Bộ môn Công nghệ
Hữu cơ – Hóa dầu, Trường Đại học Bách khoa Hà nội đã tạo điều kiện, hỗ trợ để em có
thêm những kiến thức liên quan đến đồ án này.
Em xin chân thành cảm ơn !

SVTH: Đoàn Minh Chiến

MSSV: 20112810

Page 2

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: PGS.TS.Nguy ễn H ữu Tr ịnh

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QUÁ TRÌNH CRACKING XÚC
TÁC
1 . Giới thiệu chung về quá trình Cracking xúc tác
1.1 . Giới thiệu tổng quát về công nghệ cracking xúc tác
Quá trình cracking xúc tác đã được nghiên cứu từ cuối thể kí XIX, nhưng mãi đến năm
1923, một kỹ sư người Pháp tên Houdry mới đề nghị đưa quá trình vào công nghiệp.
Năm 1936, nhà máy cracking xúc tác đầu tiên của công ty Houdry Process Corporation
được xây dựng ở Mỹ. Cho đến nay, hơn 60 năm phát triển, quá trình này ngày càng được
cải tiến và hoàn thiện, nhằm mục đích nhận nhiều xăng hơn với chất lượng xăng ngày
càng cao hơn và từ nguyên liệu có chất lượng ngày càng kém hơn. Đồng thời, ngoài mục
đích nhận xăng, người ta còn nhận cả các nguyên liệu có chất lượng cao cho công nghệ
tổng hợp hóa dầu và hóa học.[3]
Các quá trình cracking đầu tiên được thực hiện không có mặt chất xúc tác, nhưng về sau,
trong 4 – 5 thập kỉ gần đây, nhiều chất xúc tác cracking liên tục xuất hiện và cải tiến.Hầu
hết chất xúc tác craking là xúc tác axit. Thành tựu quan trọng nhất trong công nghệ
cracking xúc tác trong hơn 4 thập kỉ qua là sự phát minh và phát triển liên tục của xúc tác
zeolit.[2]
Các zeolit (dạng axit, H – zeolit) xúc tác cho phản ứng craking dầu mỏ nhanh hơn, hiệu
quả hơn rất nhiều so với chất xúc tác dạng aluminosilicat dạng vô định hình trước kia,
đến mức người ta phải thay đổi cả các thiết kế của các thiết bị craking cũ, dạng lớp xúc
tác ổn định hoặc lớp xúc tác động (tầng sôi ổn định) thành các rector ống nhỏ thẳng đứng
(rector – riser). Trong rector – riser, các hạt xúc tác có kích thước nhỏ được chuyển qua
reactor rất nhanh nhờ dòng hydrocacbon hóa hơi trong trạng thái lưu thể, chất xúc tác và
hydrocacbon được tiếp xúc với nhau trong khoảng thời gian rất ngắn, từ 5 – 10s.[2]

SVTH: Đoàn Minh Chiến

MSSV: 20112810

Page 3


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: PGS.TS.Nguy ễn H ữu Tr ịnh

Có thể nói, xét về mặt hóa học của nhiều quá trình lọc – hóa dầu (craking, reforming,
izome hóa,..) thì quá trình cracking được nghiên cứu nhiều nhất và đã đạt được nhiều
thành tựu nhất. Đó là hóa học về axit mạnh, hydrocacbon, cacbocation và về zeolit.[2]

1.2.

Mục đích của quá trình cracking xúc tác
Mục đích của quá trình cracking xúc tác là nhận các cấu tử có trị số octan cao cho

xăng ôtô hay xăng máy bay từ nguyên liệu là phần cất nặng hơn, chủ yếu là phần cất
nặng hơn từ các quá trình chưng cất trực tiếp AD (Atmotpheric Distillation) và VD
(Vacuum Distillation) của dầu thô. Đồng thời ngoài mục đích nhận xăng người ta còn
nhận được cả nguyên liệu có chất lượng cao cho công nghệ tổng hợp hoá dầu và hoá học.
Ngoài ra còn thu thêm một số sản phẩm phụ khác như gasoil nhẹ , gasoil nặng, khí chủ
yếu là các phần tử có nhánh đó là các cấu tử quý cho tổng hợp hoá dầu.[1]
Trong công nghệ chế biến dầu mỏ, các quá trình có xúc tác chiếm một vị trí quan trọng,
trong đó cracking xúc tác là điển hình. Xúc tác có tác dụng :

• làm giảm năng lượng hoạt hóa, tăng tốc độ phản ứng.
• làm giảm nhiệt độ cần thiết của phản ứng.
• tăng tính chất chọn lọc ( hướng phản ứng theo hướng cần thiết ).
Quá trình cracking xúc tác được xem là một quá trình chủ yếu để sản xuất xăng ô tô,
một số ít cho máy bay và là một quá trình không thể thiếu được trong bất cứ nhà máy lọc
dầu nào.
Về phương diện động học, những phản ứng xảy ra khi cracking nhiệt đều có thể xảy
ra trong cracking xúc tác ( song khi có xúc tác, xúc tác sẽ thúc đẩy chọn lọc các phản ứng
có lợi như đồng phân hóa và phân hủy để tạo izo – prafin, hy drocacbon thơm...).
Nhờ có xúc tác mà phản ứng được thực hiện ở nhiệt độ thấp hơn.
Mục đích của phản ứng cracking xúc tác là biến đổi các phân đoạn dầu mỏ có nhiệt
độ cao ( hay có phân tử lượng lớn ) thành các cấu tử xăng có chất lượng cao. Ngoài ra thu
thê một số sản phẩm phụ khác như gasoil nhẹ, gasoil nặng, khí ( chủ yếu là phân tử có
nhánh ), đây là các cầu tử quý cho tổng hợp hóa dầu.[1]

SVTH: Đoàn Minh Chiến

MSSV: 20112810

Page 4


Đồ án tốt nghiệp

1.3.

GVHD: PGS.TS.Nguy ễn H ữu Tr ịnh

Vai trò của quá trình cracking xúc tác và các điều kiện công nghệ
Quá trình cracking xúc tác là quá trình không thể thiếu được trong bất kỳ một nhà

máy chế biến dầu nào trên thế giới, vì quá trình này là một trong các quá trình chính sản
xuất xăng có trị số octan cao. Xăng thu được từ qúa trình này được dùng để phối trộn với
các loại xăng khác để tạo ra các mác xăng khác nhau. Khối lượng xăng thu từ quá trình
chiếm tỷ lệ rất lớn khoảng 70-80% so với tổng lượng xăng thu từ các quá trình chế biến
khác.
Lượng dầu mỏ được chế biến bằng cracking xúc tác chiếm tương đối lớn.Ví dụ vào
năm 1965, lượng dầu mỏ thế giới chế biến được 1.500 tấn/ngày thì trong đó cracking xúc
tác chiếm 800 tấn ( tương ứng 53%).[1]
Quá trình cracking xúc tác thường được tiến hành ở công nghệ sau : nhiệt độ 470 –
550oC ; áp suất trong vùng lắng của lò là 0,27Mpa ; tốc độ không gian thể tích truyền
nguyên liệu theo dây chuyền công nghệ có thể từ 1 – 120 m 3/m3.h. xúc tác cracking
thường dùng là xúc tác mang tính axit. Sản phẩm của quá trình là một hỗn hợp phức tạp
hydrocacbon các loại khác nhau, chủ yếu là hydrocacbon có số cacbon từ 3 trở lên, với
cấu trúc nhánh.[3]
Bảng 1.1:Điều kiện công nghệ cracking xúc tác [1]
Thông số
Nhiệt độ
áp suất trong vùng lắng của lò phản ứng
Tốc độ không gian thể tích
Tỷ lệ xúc tác/nguyên liệu

4700C – 5500C
0,27 Mpa
1 – 120 m3/m3.H
4 – 9/1

Bội số tuần hoàn nguyên liệu : Có thể cần hoặc không tuỳ thuộc mức độ biến đổi:
Nếu mức độ biến đổi thấp hơn 60% lượng tuần hoàn có thể tối đa là 30%
Khi mức độ chuyển hoá cao trên 70% thì phải giảm lượng tuần hoàn thậm chí

không cần tuần hoàn.
Xúc tác cho quá trình cracking thường dùng là xúc tác zeolit mang tính axít.

SVTH: Đoàn Minh Chiến

MSSV: 20112810

Page 5


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: PGS.TS.Nguy ễn H ữu Tr ịnh

Sản phẩm của quá trình là một hỗn hợp phức tạp của hydrocacbon các loại khác
nhau , chủ yếu là hydrocacbon có số cacbon từ 3 trở lên, với cấu trúc nhánh.[1

2. Bản chất hóa học của quá trình cracking xúc tác và cơ chế phản ứng
2.1. Bản chất hóa học của quá trình cracking xúc tác
Cracking là quá trình bẻ gẫy mạch cacbon – cacbon (của hydrocacbon) của những
phân tử có kích thước lớn ( có trọng lượng phân tử lớn) thành những phân tử có kích
thước nhỏ hơn( có trọng lượng phân tử nhỏ hơn ).Trong công nghệ dầu mỏ, quá trình này
được ứng dụng để biến đổi các phân đoạn nặng thành các sản phẩm nhẹ, tương ứng với
khoảng sôi của các sản phẩm trắng như xăng, kerosen, diezen.Quá trình này có thể thực
hiện dưới tác dụng của nhiệt độ (cracking nhiệt) và xúc tác ( cracking xúc tác).[1]
2.2. Cơ chế phản ứng cracking xúc tác
Trong điều kiện tiến hành quá trình cracking xúc tác, có một số lượng lớn các phản ứng
hóa học xảy ra và chúng quyết định chất lượng, hiệu suất của quá trình. Đó là các phản
ứng sau :

• Phản ứng phân hủy cát mạch C – C, phản ứng cracking.
• Phản ứng đồng phân hóa
• Phản ứng chuyển vị hydro, phản ứng ngưng tụ, polyme hóa, phản ứng tạo cốc.
Sự tạo cốc cracking là không mong muốn, vì cốc thường bám trên bề mặt xúc tác, làm
giảm hoạt tính và thời gian làm việc của xúc tác. Đa số các phản ứng là phản ứng thu
nhiệt mạnh, còn các phản ứng đồng phân hóa, chuyển vị hydro, polyme hóa và phản ứng
ngưng tụ là các phản ứng tỏa nhiệt yếu.
Cơ chế của quá trình cracking xúc tác là cơ chế ion cacboni. Cơ sở lý thuyết của quá trình
này dựa vào các tâm hoạt tính là các ion cacboni, chúng được tạo ra khi các phân tử
hydrocacbon của nguyên liệu tác dụng với tâm axit của xúc tác loại Bronsted (H+) hay
Lewish (L).[3]
Theo cơ chế này các phản ứng cracking xúc tác diễn ra theo ba giai đoạn sau :

• Giai đoạn 1 : Giai đoạn tạo ion cacboni.
• Giai đoạn 2 : Các phản ứng của ion cacboni (giai đoạn biến đổi ion cacboni tạo
thành các sản phẩm trung gian).
SVTH: Đoàn Minh Chiến

MSSV: 20112810

Page 6


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: PGS.TS.Nguy ễn H ữu Tr ịnh

• Giai đoạn 3 : Giai đoạn dừng phản ứng.[1]
2.2.1. Giai đoạn tạo thành ion cacboni
Ion cacboni tạo ra do sự tác dụng của olefin, hydrocacbon parafin, hydrocacbon

naphten , hydrocacbon thơm với tâm axít của xúc tác.

• Từ olefin
Ion cacboni tạo ra do sự tác dụng của olefin với tâm axít Bronsted của xúc tác.
+

R1 CH C R2 + H + (xt)
H

R1 CH C R2 + (xt)
H

H

Ion cacboni tạo thành do sự tác dụng của olefin với tâm axit Lewis của xúc tác:

O
RH +
olefin

O
+

Al O Si

R

H Al O Si

O

O

hoặc là
CnH2n + H+

CnH2n+1

Trong nguyên liệu ban đầu thường không có hydrocacbon olefin, nhưng olefin có
thể tạo ra do sự phân huỷ các hydrocacbon parafin có phân tử lượng lớn. Các olefin tạo
thành đó lập tức tác dụng với tâm axit rồi tạo ra ion cacboni.
Ion cacboni tạo thành trong các phản ứng tuân theo quy tắc nhất định. Như khi
olefin tác dụng với H+(xt) thì xác suất tạo alkyl bậc hai lớn hơn alkyl bậc một.
+

CH3 CH2 CH CH2 + H + (xt)

CH3 CH2 CH CH2
dÔt¹o thµnh h¬n
+

CH3 CH2 CH2 CH2
Khi olefin có liên kết đôi ở cacbon bậc 3 thì ion cacboni bậc 3 dễ tạo thành hơn ở
cacbon bậc hai.

SVTH: Đoàn Minh Chiến

MSSV: 20112810

Page 7

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: PGS.TS.Nguy ễn H ữu Tr ịnh
+

CH3

CH3 CH2 C CH3
CH3 dÔt¹o thµnh h¬n

+ H + (xt)

CH3 CH C CH3

+

CH3 CH CH CH3
CH3
•

Từ hydrocacbon parafin:
+

R1 CH2 CH R2 + H2 + XT

R1 CH2 CH2 R2 + H + (xt)

Ion cacboni có thể được tạo thành do sự tác dụng của parafin với tâm axít Bronsted

của xúc tác:
Ion cacboni cũng có thể được tạo ra do sự tác dụng của parafin với tâm axit Lewis:

O
RH

+

O

Al O Si

+

R

+

H Al O Si

O

O
hoặc là:

• Từ hydrocacbon naphten:
Khi hydrocacbon naphten tác dụng với tâm axit của xúc tác hay các ion cacboni
khác sẽ tạo ra các ion cacboni mới tương tự như quá trình xảy ra với parafin.

•

Từ hydrocacbon thơm người ta quan sát thấy sự kết hợp trực tiếp của H + vào nhân thơm:

CH2 CH3

SVTH: Đoàn Minh Chiến

+ H+

+

MSSV: 20112810

CH2 CH3
H

Page 8


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: PGS.TS.Nguy ễn H ữu Tr ịnh

Các hydrocacbon thơm có mạch bên đủ dài thì sự tạo thành ion cacboni cũng giống
như trường hợp parafin.
Thời gian sống của các ion cacboni được tạo ra dao động từ phần triệu giây đến
hàng phút. Các ion cacboni này tạo ra nằm trong lớp các phần tử hấp phụ, chúng là những
hợp chất trung gian rất hoạt động đối với nhiều phản ứng xảy ra khi cracking.[1]
2.2.2. Giai đoạn biến đổi ion cacboni
Giai đoạn biến đổi ion cacboni tạo thành sản phẩm trung gian. Ion cacboni có thể

biến đổi theo các phản ứng sau:
+

R CH2 CH CH3

+

R CH CH2
CH3

+

R C CH2
CH3

• Phản ứng đồng phân hoá: chuyển rời ion hydro(H +) ,nhóm metyl (CH3) tạo cấu trúc
nhánh.
R− C− C− C− C+ C− C+− C− C− R
Sự chuyển dời ion cacboni xác định được bởi độ ổn định của các ion đó. Theo
nguyên tắc:
Độ ổn định ion cacboni theo bậc giảm dần như sau :
C3+bậc 3 > C3+ bậc 2 >> C3+ bậc 1
Độ bền của ion cacboni sẽ quyết định mức độ tham gia các phản ứng tiếp theo của
chúng. Vì các ion cacboni bậc 3 có độ bền cao nhất nên sẽ cho phép nhận hiệu suất cao
các hợp chất iso- parafin.
Đồng thời các ion cacboni nhanh chóng lại tác dụng với các phân tử trung hoà
olefin ( CmH2m ) hay parafin (CmH2m +2) tạo thành các ion cacboni mới.

SVTH: Đoàn Minh Chiến

MSSV: 20112810

Page 9


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: PGS.TS.Nguy ễn H ữu Tr ịnh

Phản ứng cracking : các ion cacboni có số nguyên tử cacbon lớn xảy ra sự phân huỷ
và đứt mạch ở vị trí so với nguyên tử cacbon tích điện. Sản phẩm phân huỷ là một
phân tử hydrocacbon trung hoà và ion cacboni mới có số nguyên tử cacbon nhỏ hơn.

[A]

[B]
+

R C C C C C C
β
β
C
[C]
β
C
Với ba vị trí ( [A] ,[B],[C] ) ở trên thì xác suất đứt mạch ở vị trí [A] lớn hơn ở vị trí
[B] và cuối cùng là ở vị trí [C]
Với ion cacboni mạch thẳng:
+

+

CH3 CH CH2 + R

CH3 CH CH2 R
β

Đối với ion cacboni là đồng đẳng của benzen, ví dụ như :
+

C C
C
Nếu áp dụng quy tắc vị trí β bình thường thì ở vị trí đó rất bền vững. Người ta cho
rằng proton được kết hợp với một trong những liên kết C−C trong nhân thơm tạo thành
những hợp chất trung gian, sau đó mới phân huỷ theo quy tắc nêu ở trên. Khi phân huỷ,
điện tích ion cacboni sẽ dịch chuyển theo sơ đồ sau:

H

+

C C
C

C C
C C

+

+

+

CH C
C

Như vậy trong hydrocacbon thơm hiệu ứng tích điện ở nhân thơm là nguyên nhân
quan trọng hơn so với nguyên nhân là sự biến đổi ion cacboni bậc hai thành bậc ba.

SVTH: Đoàn Minh Chiến

MSSV: 20112810

Page 10


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: PGS.TS.Nguy ễn H ữu Tr ịnh

Các ion cacboni là đồng đẳng của benzen, mạch bên càng dài thì tốc độ đứt mạch
xảy ra càng lớn và càng dễ.Ion cacboni izo-butyl benzen có tốc độ đứt mạch lớn hơn 10
lần so với izo-propyl benzen.
Các nhóm metyl, etyl khó bị đứt ra khỏi nhân hydrocacbon thơm (vì năng lượng
liên kết lớn) và do đó khó tạo được CH 3 và C2H5. Điều này giải thích được tại sao xăng
cracking xúc tác hàm lượng hydrocacbon thơm có mạch bên ngắn rất lớn và giải thích
được tại sao trong khí của quá trình cracking xúc tác có hàm lượng lớn các hydrocacbon
có cấu trúc nhánh.[1]
2.2.3. Giai đoạn dừng phản ứng
Giai đoạn này xảy ra khi các ion cacboni kết hợp với nhau, hoặc chúng nhường hay

nhận nguyên tử hydro của xúc tác để tạo thành các phân tử trung hoà.[1]
3. Cracking xúc tác các hợp chất hydrocacbon riêng lẻ
3.1. Cracking xúc tác hydrocacbon parafin
Các hợp chất parafin là thành phần quan trọng của phân đoạn gasoil, nguồn nguyên liệu
của nhiều nhà máy lọc dầu, và là sản phẩm cracking sơ cấp của nhà máy đó.
Trong các điều kiện phản ứng như nhau, độ dài của chuỗi cacbon ảnh hưởng rõ dệt đến
năng lượng hoạt hóa của phản ứng craking như bảng 2 sau :
Bảng 1.2 : Ảnh hưởng của độ dài chuỗi cacbon đến năng lượng hoạt hóa cracking.[3]
Hydrocacbon
n-C6H14
n-C7H16
n-C8H18

Năng lượng hoạt hóa (kcal/g.mol)
36,6
29,4
24,9

Từ bảng 2 có thể nhận thấy rằng, sự hình thành các cacbocation càng dễ dàng trên các
nguyên tử cacbon càng ở sâu bên trong chuỗi.Các kết quả trên cũng tương tự như kết quả
của Voge khi nghiên cứu độ chuyển hóa của các parafin khác nhau trên xúc tác
aluminosilicat ở 500oC, 1 atm, bảng 3.
Bảng 1.3 : Ảnh hưởng của độ dài chuỗi cacbon đến độ chuyển hóa cracking.[3]
Parafin
SVTH: Đoàn Minh Chiến

Độ chuyển hóa (%)
MSSV: 20112810

Page 11

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: PGS.TS.Nguy ễn H ữu Tr ịnh

n-C5H12
1
n-C7H16
3
n-C12H26
18
n-C16H34
42
Sự phân nhánh và số lượng nhánh của parafin có vai trò rất quan trọng trong qúa
trình cracking. Nó liên quan đến khả năng tạo ion cacboni và do đó sẽ quyết định đến
tốc độ tạo thành sản phẩm. Điều này đƣợc chứng minh từ các số liệu % chuyển hoá
parafin C6 khi cracking trên xúc tác alumilosilicat duới đây
Bảng 1.4 : Tỷ lệ % chuyển hoá parafin C6 khi cracking trên xúc tác alumilosilicat.[1]

Parafin C6
CH3 − CH2 − CH2 − CH2 − CH2 − CH3

% chuyển hóa
14

CH3 − CH − CH2 − CH2 −CH3
25
CH3
CH3 − CH2 − CH − CH2

25

−CH3
CH3 − CH − CH − CH3
CH3

CH3

32

Như vậy, parafin thẳng có mạch càng dài càng dễ bị cracking, parafin có mạch nhánh dễ
bị cracking hơn mạch thẳng, càng nhiều mạch nhánh, càng dễ bị cracking.[3]

3.2. Cracking xúc tác hydrocacbon olefin
Hydrocacbon olefin có mặt trong hỗn hợp phản ứng là do phản ứng cracking parafin,
naphten hay alkyl thơm. Hydrocacbon olefin là những hợp chất hoạt động hơn, trong
giai đoạn đầu tiên của quá trình, chúng tham gia phản ứng tạo ion cacboni bởi vì quá
SVTH: Đoàn Minh Chiến

MSSV: 20112810

Page 12


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: PGS.TS.Nguy ễn H ữu Tr ịnh

trình hấp thụ một proton vào liên kết đôi. Ion cacboni vừa tạo ra sẽ bị cracking theo quy
tắc β, khi đó tạo thành một olefin nhẹ hơn và một ion cacboni bậc 1, ion này có thể để

lại proton trên bề mặt của xúc tác hay có thể đồng phân hoá thành ion cacboni bậc 2. Ví
dụ :
R - CH = CH - CH2 - CH2 - R1 + H
→
→

+

+
→ R - CH2 - CH - CH2 - CH2 - R1
+
CH2 - CH2 -R1

R - CH2 - CH=CH2

+

+
CH3 − CH−R1 →

R1− CH = CH2

+ H2 [3]

3.3. Sự biến đổi các hydrocacbon naphten
Trong điều kiện cracking xúc tác naphten tham gia phản ứng khử alkyl, khử hydro
và phân bố lại hydro tạo hydrocacbon thơm và, parafin và hydro :

Phản ứng phân hủy vòng naphten tạo thành izo – parafin.

Phản ứng đồng phân hóa vòng naphten.

Phản ứng chuyển vị các nhóm bên :

SVTH: Đoàn Minh Chiến

MSSV: 20112810

Page 13


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: PGS.TS.Nguy ễn H ữu Tr ịnh

Đặc trưng phân bố sản phẩm khi cracking naphten là tạo thành một lượng lớn các hợp
chất có nhánh và hydrocacbon thơm so với cracking parafin.
Nhìn chung các sản phẩm cracking naphten có tính chất no hơn so với khi cracking
parafin. Trong sản phẩm, do phản ứng trên xúc tác mà hydrocacbon có số nguyên tử
cacbon lớn hơn 3 chiếm phần chủ yếu.Vì vậy, khi cracking xúc tác các hợp chất naphten
sẽ tạo nhiều sản phẩm hơn, nghĩa là hiệu suất xăng sẽ cao hơn. Cho nên naphetn là thành
phần rất lý tưởng trong nguyên liệu cracking xúc tác.[2]

3.4. Sự biến đổi của các hydrocacbon thơm
Các hydrocacbon thơm không có gốc alkyl đính bên nói chung là rất khó bị
cracking ngay cả khi có mặt xúc tác.
Tốc độ và hướng chuyển hóa của các hydrocacbon thơm phụ thuộc vào cấu trúc,
vào trọng lượng phân tử của nó.
Trong quá trình cracking xúc tác, các hợp chất alkyl thơm do vòng thơm có độ bền
cao hơn nên trước tiên sẽ xảy ra quá trình cắt nhánh alkyl.Nhưng Toluen có độ bền rất

lớn.

Bảng 1.5 : Năng lượng hoạt hóa của một số loại hydrocacbon thơm. [2]
Loại hydrocacbon thơm
C6H5 – C2H5
C6H5 – C4H9
C6H5 – CH2 – CH2 – CH3
SVTH: Đoàn Minh Chiến

E (kcal/mol)
50
34
19
MSSV: 20112810

Page 14


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: PGS.TS.Nguy ễn H ữu Tr ịnh

C6H5 – C– (CH3)3
17,5
Khi cracking xúc tác propylbenzen, thì xảy ra phản ứng như sau :
C6H5−CH2−CH2−CH3 → C6H6+ CH3−CH=CH2
Còn khi cracking nhiệt lại xảy ra theo hướng khác.
C6H5−CH2−CH2−CH3 →

SVTH: Đoàn Minh Chiến

C6H5−CH3 + CH2=CH2 [2]

MSSV: 20112810

Page 15


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: PGS.TS.Nguy ễn H ữu Tr ịnh

CHƯƠNG 2 :NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM QUÁ TRÌNH CRACKING
XÚC TÁC
1 . Nguyên liệu dùng trong quá trình cracking xúc tác
Theo lý thuyết thì bất kỳ phân đoạn chưng cất nào của dầu mỏ có điểm sôi lớn hơn
xăng đều có thể dùng làm nguyên liệu cho qúa trình cracking xúc tác. Nhưng giới hạn
việc sử dụng các phân đoạn chưng cất dầu mỏ vào làm nguyên liệu cho cracking xúc tác
có một tầm quan trọng rất lớn. Nếu lựa chọn nguyên liệu không thích hợp sẽ không đưa
đến hiệu quả kinh tế cao hoặc sẽ ảnh hưởng đến độ hoạt tính của xúc tác.
Ngày nay người ta thường dùng các phân đoạn nặng thu được từ quá trình cracking
nhiệt,cốc hoá chậm,các phân đoạn dầu nhờn trong chưng cất chân không và dầu mazút đã
tách nhựa làm nguyên liệu cho cracking xúc tác.Để tránh hiện tượng tạo cốc nhiều trong
quá trình cracking xúc tác cũng như tránh nhiễm độc xúc tác, nguyên liệu cần phải được
tinh chế sơ bộ trước khi đưa vào chế biến.[3]
Ta có thể dùng các phân đoạn sau làm nguyên liệu cho cracking xúc tác:

•

Phân đoạn kerosen –xola của quá trình chưng cất trực tiếp

•

Phân đoạn xôla có nhiệt độ sôi 3000C – 5500C của quá trình chưng cất chân không
mazút.’;

•

Phân đoạn gasoil của quá trình chế biến thứ cấp khác.

•

Phân đoạn gasoil nặng có nhiệt độ sôi 3000C – 5500C [1]
Nguyên liệu càng nặng, càng chứa nhiều asphan và kim loại, khi cracking cần phải qua
xư lý bằng hydro hóa làm sạch để nhận được nguyên liệu có chất lượng cao cho quá trình
craking xúc tác [2]
Trong công nghiệp cracking xúc tác có thể dùng các phân đoạn sau làm nguyên liệu
cho quá trình cracking xúc tác:

SVTH: Đoàn Minh Chiến

MSSV: 20112810

Page 16


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: PGS.TS.Nguy ễn H ữu Tr ịnh

• Cácphânđoạnkerosen-xôlachoquátrìnhchưngcấttrựctiếp.
• Phân đoạn xô-la có nhiệt độ sôi từ 300 đến 550 oC của quá trình chưng cất chân
khôngmazut. Phân đoạn gasoil của quá trình chế biến thứ cấpkhác.
• Phân đoạn gasoil nặng có nhiệt độ sôi từ300-550oC.
Như vậy người ta có thể phân nguyên liệu cho cracking xúc tác ra làm bốn nhóm sau:

• Nhóm 1: nhóm nguyên liệu nhẹ, là phân đoạn kerosen-xôla lấy từ quá trình chưng
cất trựctiếp: nhiệt độ sôi từ 260 - 380oC; d = 0,830 - 0,860; M = 190 - 220 đvC.Đó
là nguyên liệu tốt nhất để sản xuất xăng máy bay.

• Nhóm 2: phân đoạn gasoil nặng có giới hạn nhiệt độ sôi từ 300-500 oC; d = 0,880
-0,920; M = 280 - 330 đvC. Chủ yếu để sản xuất xăng ô tô.
• Nhóm 3: Nhóm nguyên liệu có thành phần phân đoạn rộng, đó là hỗn hợp của hai
o
nhóm trên (nhiệt độ sôi từ 210-550 C) có thể lấy từ chưng cất trực tiếp hay là
phần chiết của quá trình làm sạch dầu nhờn bằng dung môi chọnlọc. Nhóm này để
sản xuất xăng ô tô và xăng máy bay.
• Nhóm 4: nhóm nguyên liệu trung gian là hỗn hợp phân đoạn kerosen nặng và xôla
o
nhẹ, nhiệt độ sôi từ 300-450 C, để sản xuất xăng ô tô và xăng máy bay.
Trong các nhóm nguyên liệu trên tốt nhất và chủ yếu dùng cho cracking xúc tác là phân
đoạn kerosen- xôla nặng, thu được từ chưng cất trực tiếp. Phân đoạn này cho hiệu suất
xăng cao, ít tạo cốc nên thời gian làm việc của xúc tác kéo dài[1]. Trong các năm gần
đây, khi nguyên liệu tốt ngày càng cạn kiệt dần và nhất là khi chế tạo được xúc tác
cracking mới có hiệu quả hơn, người ta tiến tới sử dụng nguyên liệu ngày càng nặng hơn,
chất lượng xấu hơn mà vẫn cho phép nhận được xăng với năng suất cao và chất lượng tốt,
đó là xu hướng cải tiến quá trình cracking xúc tác trong hiện tại và tương lai.[2]
Lựa chọn nguyên liệu:
Ta chọn nguyên liệu từ mỏ dầu Vilikoye (Nga) với các tính chất như sau: [9][10].
SVTH: Đoàn Minh Chiến

MSSV: 20112810

Page 17


Các đặc tính
Dầu thô
Đồ án tốt nghiệp
Tỷ trọng. 0API

GVHD: PGS.TS.Nguy ễn H ữu Tr ịnh
47,6

Lưu huỳnh,%tl

0,12 - 0,15

Điểm đông đặc,0C

23

Độ nhớt, ở 400C, cSt

10,75

Độ nhớt, ở 500C, cSt

7,58

Độ nhớt, ở 600C, cSt

5,73

Cặn cacbon,%tl

2,05 - 2,12

Asphanten,%tl

0,12

Wax, %tl

27

Áp suất, %hơi Reid 1000F,psi

2.5

V/Ni,ppm

2/2

Nito, %tl

0,067

Muối NaCl,mg/l

22

Độ axit, mg KOH/g

0,12

Naphta nhẹ (C5 -950C)
Hiệu suất trong dầu thô, %tl

2,3

Tỷ trọng ở 150C, Kg/l

0,6825

Lưu huỳnh, %tl

0,002

Mercaptan,%tl

0,0002

Parafin,%tl

75,2

Naphten,%tl

18,4

Thơm,%tl

6,4

N-parafin,%tl

42,0

Naphta nặng (C5 -1490C)
Hiệu suất trong dầu thô, %tl

10,1

Tỷ trọng ở 150C, Kg/l

0,7285

Lưu huỳnh, %tl
SVTH: Đoàn Minh Chiến
Mercaptan,%tl
Parafin,%tl

MSSV: 20112810

0,002
0,0002
60,5

Page 18

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: PGS.TS.Nguy ễn H ữu Tr ịnh

2 . Các sản phẩm thu được từ quá trình cracking xúc tác
Hiệu suất và đặc tính của các sản phẩm trong cracking xúc tác phụ thuộc vào bản
chất nguyên liệu, chất lượng xúc tác và chế độ công nghệ. Sản phẩm chính của quá trình
là xăng, ngoài ra còn thu thêm một số sản phẩm phụ như khí, gasoil nặng, gasoil nhẹ.
2.1. Sản phẩm khí cracking xúc tác
Hiệu suất khí cracking xúc tác chiếm khoảng 10 - 25% lượng nguyên liệu đem
cracking.Nó có thể giao động phụ thuộc vào bản chất của nguyên liệu đem cracking.
Hiệu suất này nhiều hay ít phụ thuộc vào điều kiện cracking.Nếu cracking xúc tác ở điều
kiện cứng ( nhiệt độ cao, tốc độ nạp liệu nhỏ, bội số tuần hoàn lớn) thì hiệu suất khí sẽ
lớn,còn nếu cracking ở điều kiện mềm thì hiệu suất khí sẽ ít.
Thành phần của khí cracking phụ thuộc vào bản chất của nguyên liệu, vào bản chất
của xúc tác. Nếu nguyên liệu có hàm lượng lưu huỳnh cao thì khí cracking xúc tác chứa
nhiều H2S.[1]
Bảng 2.1 : Thành phần của khí cracking [1]
Thành phần của khí cracking xúc tác

% khối lượng

C1, C2
C3
C4
C5

10 - 25

25 - 30
30 - 50
10 - 20

Ứng dụng của khí cracking xúc tác :

• sản phẩm propan – propen làm nguyên liệu cho quá trình polyme hóa và cho quá
trình sản xuất các chất hoạt động bề mặt.
• phân đoạn khí propan – propen, butan – buten là nguyên liệu cho sản xuất khí hóa
lỏng LPG, nguyên liệu cho alkyl hóa để nhận cấu tử có trị số octan cao pha vào
xăng và làm khí đốt dân dụng, làm nguyên liệu cho tổng hợp hóa dầu.[1]

SVTH: Đoàn Minh Chiến

MSSV: 20112810

Page 19


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: PGS.TS.Nguy ễn H ữu Tr ịnh

2.2. Xăng cracking xúc tác
Đây là sản phẩm chính của quá trình cracking xúc tác, hiệu suất xăng thường dao
động trong khoảng từ 30 -35% lượng nguyên liệu đem vào cracking.Hiệu suất và chất
lượng xăng phụ thuộc vào chất lượng nguyên liệu, xúc tác, chế độ công nghệ.

• Nếu nguyên liệu có nhiều naphten thì xăng thu được có chất lượng cao.
• Nếu nguyên liệu có nhiều parafin thì xăng thu được có trị số octan thấp.

• Nếu nguyên liệu có nhiều lưu huỳnh thì trong xăng thu được cũng có nhiều lưu
huỳnh (thường chiếm 15% tổng lượng lưu huỳnh có trong nguyên liệu.[1]
2.3. Sản phẩm gasoil nhẹ
Gasoil nhẹ là sản phẩm phụ thu được trong cracking xúc tác có nhiệt độ sôi trong khoảng
175 đến 350oC. So sánh với nhiên liệu diezen thì nó có trị số xetan thấp. Tuy nhiên chất
lượng của sản phẩm này còn phụ thuộc vào nguyên liệu đem cracking.
Với nguyên liệu là phân đoạn xola từ dầu họ parafinic thì gasoil nhẹ của cracking
xúc tác nhận được trị số xetan tương đối cao (45 – 46).
Với nguyên liệu chứa nhiều hydrocacbon thơm, naphten thì trị số xetan thấp (25 -35).
Chất lượng của gasoil nhẹ không chỉ phụ thuộc vào thành phần nguyên liệu mà còn
phụ thuộc vào chất lượng của xúc tác và chế độ công nghệ.

• Cracking xúc tác ở điều kiện cứng : hiệu suất và chất lượng gasoil nhẹ thấp.
• Cracking xúc tác ở điều kiện mềm : hiệu suất và chất lượng gasoil nhẹ cao.
Sản phẩm gasoil nhẹ này thường được sử dụng để làm nhiên liệu diezen, làm nguyên
liệu pha vào mazut làm tăng chất lượng của dầu mazut,
Đặc tính của gasoil nhẹ thu được trong quá trình cracking xúc tác như sau :

• Tỷ trọng 0.83 – 0.94
• 1.7 – 2.4% lưu huỳnh, 30 – 50% hydrocacbon thơm, còn lại là parafin và naphten.
[1]
2.4. Sản phẩm gasoil nặng
Sản phẩm gasoil nặng là phần cặn còn lại của quá trình cracking xúc tác, có T s trên
3500C, d420 = 0,890 – 0,990. Sản phẩm này chứa một lượng lớn tạp chất cơ học . Hàm
SVTH: Đoàn Minh Chiến

MSSV: 20112810

Page 20

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: PGS.TS.Nguy ễn H ữu Tr ịnh

lượng lưu huỳnh cao hơn trong nguyên liệu ban đầu khoảng 1,5 lần. Nó được sử dụng
làm nguyên liệu cho cracking nhiệt và cốc hoá, hoặc làm nguyên liệu đốt lò, làm nguyên
liệu sản xuất bồ hóng, hoặc quay trở lại quá trình cracking.[1]
3. Xúc tác cho quá trình cracking xúc tác
3.1. Các loại xúc tác
3.1.1. Xúc tác triclorua nhôm AlCl3
Triclorua nhôm cho phép tiến hành phản ứng ở nhiệt độ thấp từ 200 đến 300 oC, dễ
chế tạo. Nhược điểm là xúc tác bị mất mát do tạo phức với hydrocacbon của nguyên liệu,
điều kiện tiếp xúc giữa xúc tác và nguyên liệu không tốt, cho hiệu suất và chất lượng
xăng thấp.[1]
3.1.2. Aluminosilicat vô định hình
Ban đầu người ta sử dụng đất sét bentonit, song hiệu suất chuyển hóa thấp. Sau đó
dùng aluminosilicat tổng hợp, xúc tác này có hoạt tính cao hơn.Hiện nay chủ yếu sử dụng
zeolit hoặc xúc tác aluminosilicat chứa zeolit. Ở Mỹ có tới 80% xúc tác chứa zeolit
(thường sử dụng loại xúc tác có 20% zeolit trên aluminosiliccat).[1]
Ưu điểm của loại xúc tác chứa zeolit là giảm được giá thành của xúc tác, do zeolit
tổng hợp rất đắt. Dễ dàng tái sinh xúc tác vì trong quá trình phản ứng, cốc tạo thành sẽ
bám trên bề mặt của chất mang là aluminosilicat, chứ không chui vào mao quản zeolit,
điều đó cho phép quá trình đốt cháy cốc xảy ra thuận tiện và triệt để.
Hiện nay trong công nghiệp sử dụng chủ yếu là zeolit X, Y có kích thước mao quản
rộng (8 đến 10 A) để chế tạo xúc tác dùng cho cho cracking các phân đoạn rộng và nặng.
Ngoài ra còn có thể sử dụng loại zeolit mao quản trung bình như ZSM-5, ZSM-11. Các
xúc tác trên được chế tạo dưới dạng hạt vi cầu để sử dụng cho quá trình cracking với lớp
giả sôi (FCC) hoặc dạng cầu lớn cho thiết bị có lớp xúc tác chuyển động (RCC).[7][8]
3.1.3. Xúc tác zeolit và xúc tác chưa zeolit

SVTH: Đoàn Minh Chiến

MSSV: 20112810

Page 21


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: PGS.TS.Nguy ễn H ữu Tr ịnh

Zeolit là hợp chất của alumino –silic, là chất tinh thể có cấu trúc đặc biệt. Cấu trúc của
chúng được đặc trưng bởi các mạng lỗ rỗng, rãnh, rất nhỏ thông với nhau. Thành phần
hoá học của zeolit như sau :
M2/nO.Al2O3 .xSiO2.yH2O
Trong đó: n là hoá trị của cation kim loại M.
Về cấu tạo, zeolit được tạo thành từ các đơn vị cấu trúc cơ bản gọi là đơn vị cấu trúc
sodalit. Nếu các đơn vị này nối với nhau theo các mặt 4 cạnh ta có zeolit loại A còn nếu
nối với nhau theo mặt 6 cạnh thì ta có zeolit loại X hay Y.Khi chế tạo xúc tác cracking ,
hàm lượng Na cần phải giảm tới cực tiểu, bởi vì sự có mặt của Na ở nhiệt độ cao và có
mặt hơi nước sẽ làm giảm đi đáng kể hoạt tính cũng như độ chọn lọc của xúc tác
cracking. Khi thay thế Na bằng các cation kim loại hoá trị lớn hơn hay bằng 2 như Ca,
reni hay các nguyên tố đất hiếm sẽ làm thay đổi đặc trưng cấu trúc của zeolit đồng thời
khi đó lại tạo ra các tâm axít làm hoạt tính của xúc tác tăng lên.Nếu như zeolit chứa oxyt
silic càng nhiều, lượng oxyt nhôm càng ít thì độ axit của nó càng tăng.[1][7]
Zeolit có hoạt tính cracking lớn, vì thế người ta dùng nó ở dạng hỗn hợp với xúc tác vô
định hình hay aluminosilicat tinh thể và được gọi là xúc tác chứa zeolit. Trong lúc sản
xuất xúc tác, người ta thường trộn 10 ÷ 20% khối lượng zeolit, với hợp chất như vậy ,
xúc tác cũng đã có hoạt tính mạnh, hơn hẳn xúc tác aluminosilicat thông thường.Trong
công nghiệp người ta chế tạo xúc tác chưa zeolit ở hai dạng chính : Xúc tác dạng cầu và

xúc tác dạng bột. Từ xúc tác dạng bột sau đó cải tiến thành xúc tác dạng cầu, thường
được áp dụng cho quá trình cracking xúc tác lớp sôi, còn xúc tác dạng cầu với kích thước
hạt từ 3 mm – 5mm.[1][7][8]

Bảng 2.2 : các loại xúc tác dùng trong cracking xúc tác.[1][7]

SVTH: Đoàn Minh Chiến

MSSV: 20112810

Page 22


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: PGS.TS.Nguy ễn H ữu Tr ịnh
Xúc tác vô định hình

Xúc tác Zeolit

Loại có
Các đặc tính

hàm

Loại có

lượng

hàm lượng

Al2O3

Al2O3 cao

X 25

XZ 36

TS 36

thấp
Thành phần cấu tạo
(%)
Al2O3

13

28

31

36

15

Na2O

0,03

0,04

0,07

0,08

0,08

SO4

0,3

0,6

0,4

0,4

0,3

3.2. Vai trò của xúc tác cracking
Xúc tác có tác dụng làm giảm năng lượng hoạt hóa của phản ứng, từ đó dẫn đến
tăng tốc độ phản ứng. Ví dụ, khi có mặt xúc tác ở 400 đến 500 oC, các olefin chuyển hóa
nhanh hơn 1000 đến 10000 lần so với cracking nhiệt.
Ngoài ra xúc tác còn còn có tính chọn lọc, nó có khả năng làm tăng hay chậm không
đồng đều các loại phản ứng, có nghĩa là hướng phản ứng theo chiều có lợi.[1]
3.3. Yêu cầu đối với xúc tác cracking
Xúc tác cracking phải đảm bảo các yêu cầu sau đây :

•

•
•
•
•
•

Hoạt tính xúc tác phải cao ;
Độ chọn lọc phải cao ;
Độ ổn định cao ;
Bền cơ, bền nhiệt (để có thể làm việc ở nhiệt độ cao) ;
Độ thuần nhất cao (về cấu trúc, hình dạng, kích thước) ;
Phải bền với các tác nhân gây ngộ độc xúc tác ;

SVTH: Đoàn Minh Chiến

MSSV: 20112810

Page 23


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: PGS.TS.Nguy ễn H ữu Tr ịnh

• Phải có khả năng tái sinh ;
• Phải dễ sản xuất và hạ giá thành.
Với các yêu cầu trên thì zeolit hoặc xúc tác chứa zeolit tỏ ra có nhiều ưu điểm hơn cả.[1]
[7]
Ta lựa chọn zeolit: ZSM - 5 cho quá trình này
4. Chế độ công nghệ của quá trình cracking xúc tác

Các thông số công nghệ của quá trình ảnh hưởng đến các chỉ tiêu làm việc của quá trình
cracking xúc tác.Các thông số công nghệ bao gồm: nhiệt độ, áp suất, tốc độ nạp liệu
không gian thể tích (tốc độ nạp liệu riêng), bội số tuần hoàn xúc tác và mức độ biến đổi
hay độ sâu chuyển hoá.[1][7]
4.1. Mức độ chuyển hóa (C)
Đối với hydrocacbon tinh khiết, khi tham gia phản ứng, mức độ chuyên hoá được đo
bằng lượng sản phẩm tạo thành theo thời gian. Nhưng đối với phân đoạn phức tạp như
phân đoạn dầu mỏ, trong quá trình cracking xúc tác thì người ta lại đo lượng xăng là sản
phẩm chính và sản phẩm phụ như khí và cốc.Nếu gọi y là % thể tích của sản phẩm với
điểm sôi cuối cao hơn điểm sôi cuối của xăng thì độ chuyển hoá được tính theo công thức
sau:
C =100 –y
Tuy nhiên cách xác định này chưa sát với thực tế. Để hiệu chỉnh theo sự biến đổi hoá, lý
trong quá trình tạo xăng và khí, người ta xác định mức độ biến đổi theo công thức sau:
C = 100 – y. (100 –z).
Trong đó z là % xăng có trong nguyên liệu.
Trong quá trình cracking xúc tác, ngoài mức độ biến đổi còn có các thông số quan trọng
khác.[2][8]

SVTH: Đoàn Minh Chiến

MSSV: 20112810

Page 24


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: PGS.TS.Nguy ễn H ữu Tr ịnh

4.2. Bội số tuần hoàn xúc tác
Bội số tuần hoàn xúc tác là tỷ số giữa khối lượng xúc tác và khối lượng nguyên liệu
(X/RH) đưa vào thiết bị phản ứng trong một đơn vị thời gian.
Khi dùng xúc tác chứa zeolit cho phép giảm tỷ lệ X/RH xuống còn 10/1 so với xúc tác
vô định hình là 20/1. Nếu khi dùng công nghệ xúc tác chuyển động với kích thước hạt
xúc tác từ 3 mm – 5 mm thì tỷ lệ X/RH còn thấp hơn nữa, chỉ khoảng 2 – 5/1.
Khi thay đổi tỷ lệ X/RH thì sẽ làm thay đổi nhiệt độ của thiết bị phản ứng, thay đổi thời
gian lưu của xúc tác trong thiết bị phản ứng và trong lò tái sinh đồng thời cũng làm thay
đổi cả lượng cốc bám trên xúc tác trong một chu trình.Bội số tuần hoàn xúc tác tăng lên
thì thời gian lưu của xúc tác trong vùng phản ứng giảm xuống, hoạt tính trung bình của
xúc tác tăng lên làm cho hiệu suất khí, xăng, cốc đều tăng lên, nhưng lượng cốc bám trên
xúc tác sau tuần hoàn lại giảm xuống.Điều này được giải thích là do lượng cốc đã được
dàn ra ở một lượng xúc tác lớn hơn. Khi giữ tốc độ nạp liệu là không đổi, nếu tăng tỷ lệ
X/RH thì thời gian tiếp xúc giữa xúc tác và nguyên liệu giảm, và như vậy độ hoạt tính
trung bình của xúc tác tăng lên.Bằng cách thay đổi bội số tuần hoàn xúc tác ta có thể điều
chỉnh được hiệu suất và chất lượng của sản phẩm thu. Việc tăng bội số tuần hoàn xúc tác
chỉ đến giới hạn cho phép. Nếu tăng cao quá về quan điểm hiệu quả kinh tế sẽ không có
lợi vì sẽ dẫn đến tăng kích thước của thiết bị tái sinh và hệ thống vận chuyển xúc tác,
phải tăng khí nén cần thiết để vận chuyển xúc tác và năng lượng tiêu tốn vận chuyển xúc
tác.[2][8]
4.3. Tốc độ nạp liệu riêng
Tốc độ nạp liệu riêng là tỷ số giữa lượng nguyên liệu được nạp vào trong một đơn vị
thời gian trên lượng xúc tác trong thiết bị phản ứng hay tỷ lệ về thể tích của chúng, được
ký hiệu bằng M/H/M hay V/H/V.
Nếu p là áp suất trong thiết bị phản ứng và được tính bằng at thì độ chuyển hoá C có
mối liên hệ với tốc độ nạp liệu theo biểu thức:

SVTH: Đoàn Minh Chiến

MSSV: 20112810

Page 25