xúc tác cho các quá trình lọc hóa dầu

LOGO

Tiểu luận: xúc tác cho các
quá trình lọc hóa dầu


LOGO

ái sinh xúc tác đã qua sử


I. Tổng quan về xúc tác

Tầm quan trọng của xúc
tác
Công nghiệp

Trong
CNLHD

Tại sao phải thu hồi
và tái sinh xúc tác???


II. Nội dung
1. Bản chất của xúc tác:
 Xúc tác dị thể
 Xúc tác đông thể
Đặc điểm

Vai trò

Tính chọn lọc .( Độ chọn lọc)

Giảm chi phí sản xuất

Hoạt độ của xúc tác

Tăng độ chọn lọc sản phẩm chính

Bảo toàn thành phần hoá học, bảo toàn lượng
chất

Giảm ô nhiểm môi trường từ các quá trình
sản xuất

Làm giảm năng lượng hoạt hoá (Ehh).

Phát triển về khoa học và công nghệ

Chất xúc tác phải không được bị bào mòn bởi
dòng nguyên liệu.
Hạt chất xúc tác không được vỡ dưới tác dụng
của trọng lực cũng như khi rơi tự do từ chiều
cao lớn hơn chiều cao của thiết bị.
Bền về mặt hoạt độ hóa học cũng như về mặt
độ bền cơ học


II. Nội dung
Xúc tác đồng thể

Xúc tác dị thể

KN: Xt đồng thể là chất xt cùng pha
với các chất tham gia phản ứng.

KN: pứ xt dị thể - khi chất xt và các
chất phản ứng có trạng thái khác nhau.
Phổ biến nhất là dạng xt rắn tiếp xúc
với pha lỏng hoặc pha khí
Các tâm hoạt động nằm trên bề mặt chất
rắn.

Pứ xt đồng thể chỉ xảy ra trong pha
khí và pha lỏng, không có xt đồng
thể trong pha rắn.

Dễ dàng tách sphẩm pứ ra khỏi chất xt
Tính lựa chọn cao

Xúc tác đồng thể dễ dàng phân tán
vào pha phản ứng

Năng lượng hoạt hóa nhỏ
Được ứng dụng rộng rãi.

Khó thu hồi và tái sinh xúc tác

Tiến hành liên tục, năng suất thiết bị
cao, dễ tự động hóa.

Môi trường

Thu hồi xtác dễ.


II. Nội dung
2. Các dạng đầu độc xúc tác

 Chất độc xt là chất làm giảm hoạt tính xt.
Vd: Các halogen tự do, thủy ngân, các hợp chất có
nhiều hóa trị.
 Các hiện tượng ngộ độc:
Ngộ độc do chính bản thân xt mang vào
Ngộ độc do phản ứng mang vào
Ngộ độc do các chất sinh ra trong quá trình pứ.
Ngộ độc có lợi.
 Phân loại đầu độc:
+ Đầu độc thực:
Do tương tác của chất độc và chất xt( đđ hóa học)
hoặc do hấp phụ đặc trưng lên chất xt(đđ hấp phụ)


II. Nội dung
 Đầu độc thực có tính thuận nghịch và tính chọn lọc.
Tính thuận nghịch: Đđ thuận nghịch và Đđ không thuận
nghịch
Đầu độc không thuận nghịch: Các chất độc cần được loại
trừ ngay trong quá trình điều chế xt, hoặc quá trình làm sạch
nguyên liệu pứ.

Đầu độc có tính chất chọn lọc: Nhờ đó có thể làm tăng độ
lựa chọn của chất xt.
Đầu độc do che phủ: chỉ che lấp các trung tâm hoạt động,
không xảy ra tương tác hóa học hoặc HP đặc trưng.
Đầu độc bởi che phủ thường là qt thuận nghịch. Bề mặt và
hoạt tính xt có thể khôi phục lại bằng quá trình tái sinh xt.
Tóm lại: Vấn đề giảm được sự ngộ độc xt là quan trọng để
làm tăng hiệu suất pứ, tăng thời gian làm việc của xt.


II. Nội dung

3. Thu hồi xúc tác


4. Tái sinh xúc tác

4.1 Cơ chế đầu độc
- Trước đây: chất độc tạo nên màng mỏng che lấp bề mặt xúc
tác, làm cho chất phản ứng không tiếp xúc được với bề mặt xúc
tác. Giả thiết này không đứng vững, vì có nhiều loại chất độc với
số lượng rất nhỏ cũng có thể làm độc xúc tác


4.1 Cơ chế đầu độc xúc tác
 Chú ý: Nhiệt hấp phụ trong phản ứng ngộ độc rất cao, chứng
tỏ liên kết hóa học phân tử chất độc với xúc tác rất bền.

 Như vậy chất độc chỉ hấp phụ lên các trung tâm hoạt động,
bao vây các trung tâm hoạt động, cạnh tranh với các chất hấp

phụ khác và đẩy các chất phản ứng ra khỏi trung tâm hoạt
động.


4.1 Cơ chế đầu độc xúc tác
- Cơ chế của sự nhiễm độc xúc tác là do chất độc bao vây các
trung tâm hoạt động.

Nhiều trường hợp với lượng chất độc vô cùng nhỏ thì nó lại
làm cho hoạt tính xúc tác tăng lên.
- Nhiều công trình nghiên cứu thấy rằng có một giới hạn nồng độ
chất độc để làm độc xúc tác, còn thấp hơn nồng độ đó (có nghĩa là
nồng độ chất độc rất bé) thì nó có tác dụng như một chất xúc tiến.
- Hai cơ chế nhiễm độc và xúc tiến của chất độc được Roginski đề
xướng: “hiện tượng ngộ độc của chất độc là do chất độc bao phủ
trung tâm hoạt động, còn chất độc làm nhiệm vụ xúc tiến sẽ làm
thay đổi cấu trúc bề mặt”.


4.1. Cơ chế đầu độc xúc tác



4.2. Các phương pháp tái sinh xúc tác

4.2.1 Phương pháp oxy hóa
Phương pháp oxy hóa (phương pháp đốt): Cốc lắng đọng trên bề mặt
chất xúc tác được loại bỏ bằng cách đốt cháy trong dòng không khí pha
loãng với Nitơ ở nhiệt độ 350 – 500oC. cần chú ý để tránh hiện tượng
quá nhiệt cục bộ làm giảm bề mặt, giảm độ bền cơ học của chất mang

hoặc làm tăng quá trình thiêu kết làm giảm độ phân tán kim loại.

Sau mỗi lần tái sinh, hoạt tính xúc tác trở về trạng thái ban
đầu, nhưng sau nhiều chu kỳ tái sinh xúc tác sẽ già hóa và giảm
khả năng xúc tác. Việc tái sinh xúc tác sẽ trở nên thường xuyên
hơn., cho đến khi cần phải thay thế xúc tác mới.
Quá trình đốt cốc được biểu diễn bằng phưong trình sau :
CnHm     +   O2   → CO2 +  H2O    +  Q
Đây là quá trình tỏa nhiệt, nhưng để khỏi ảnh hưởng đến chất
lượng xúc tác cần giảm thiểu lượng nhiệt   tỏa ra ( ∆T→   0 oC ).


4.2. Các phương pháp tái sinh xúc tác
4.2.2 Phương pháp khử
Thực tế cho thấy, các hợp  chất lưu huỳnh không được loại bỏ hoàn
toàn bằng quá trình oxy hóa, còn tồn tại chủ yếu các hợp chất dạng
sunfat. Phương pháp khử được tiến hành nhằm loại bỏ triệt để các dạng
hợp chất này và.các kim loại tạp có hại trong xúc tác, quan trọng hơn cả
là để khử Pt oxyt  về dạng Pt đơn chất.
4.2.3 Phương  pháp  clo  hóa: 
Trong  quá trình làm việc  độ  axit  của  xúc tác giảm, một phần do
cốc lắng đọng che phủ bề mặt oxit nhôm, một phần do lượng clo trong xúc
tác giảm do ảnh hưởng của H2O trong nguyên liệu và trong khí tuần hoàn.
Clo cũng có thể mất do cuốn theo sản phẩm phản ứng.
Do đó cần phải bổ sung axit cho hệ xúc tác bằng cách bơm thêm một
lượng nhỏ Cl hữu cơ. Lượng Cl trên xúc tác được giữ ở mức 1% khối
lượng


4.3 Sơ đồ khối đốt cốc

Xúc tác

Dùng dòng nitơ
rửa HC
thổiTráng
sạch các
còn
lại sau
hệsót
thống
phản ứng

-  Nhiệt độ :
từ  370oC đến 480oC
cốcđến
-  OxyĐốt
: từ 0,5
2,0 % thể tích

Làm
nguội
Xúc tác tái sinh

-  Nhiệt độ: 480oC
-  Hàm lượng H2 tối
Khử
thiểu 50% thể tích
-  Thời gian:  4 giờ

-  Nhiệt độ: 510oC
-  Oxy:
tích
Oxy-5%
Clothểhóa
-Clo khoảng 1%

-  Nhiệt độ: 510oC
-  Lượng oxy :8%V
Sấy,Nung
-  Thời gian:  4 giờ


LOGO

Xin cảm ơn !