Đồ án tốt nghiệp Quá trình reforming xúc tác (Đại học Bách Khoa Hà Nội)

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: TS. Đào Quốc Tùy

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN LÝ THUYẾT
1.

Cơ sở hóa học của q trình reforming xúc tác [1] [ 2 ]
Reforming xúc tác là một quá trình chuyển đổi các thành phần hydrocacbon của

nguyên liệu mà chủ yếu là naphten và parafin thành hydrocacbon thơm có trị số octan
cao, sử dụng nguyên liệu là xăng chưng cất trực tiếp và gần đây nhờ sự phát triển của các
quá trình làm sạch bằng hydro mà ta có thể sử dụng xăng của các q trình lọc dầu khác
(như xăng của q trình cốc hóa, xăng cracking nhiệt...). Quá trình này được tiến hành
trên xúc tác hai chức năng thường chứa platin (trong hỗn hợp với các kim loại quý khác
và một halogen) được mang trên chất mang ôxit nhôm tinh khiết.
Reforming là một trong những quá trình quan trọng trong các nhà máy chế biến
dầu mỏ, nó nhằm:
-

Sản xuất xăng có trị số octan cao (khơng cần pha chì).

-

Sản xuất hydrocacbon thơm (benzene, toluene, xylen, gọi tắt là BTX làm
nguyên liệu cho tổng hợp hóa dầu).

-

Thu khí H2 (là nguồn thu H2 nhiều và rerhown 10 đến 15 lần so với phương
pháp khác), vì H2 được ứng dụng nhiều trong quá trình làm sạch sản phẩm dầu

mỏ, chế biến dầu, trong các quá trình khác của cơng nghệ hóa học.

Trong các mục đích trên thì việc tăng trị số octan để xăng có chất lượng tốt là vơ
cùng quan trọng. Có thể minh họa bằng ví dụ, khi tăng trị số octan của xăng từ 66 đến 88
thì chi phí xăng cho một năm giảm đi 22%, số ôtô yêu cầu để thực hiện cùng một việc
giảm đi 12%.
1.1. Các phản ứng xảy ra trong quá trình Reforming xúc tác [ 2 ]
Bao gồm các phản ứng:
•

Dehydro hóa các hydrocacbon naphten

•

Dehydro vịng hóa các hydrocacbon parafin

•

Đồng phân hóa

SVTH: Đặng Văn Thực-20169530

Page 1


Đồ án tốt nghiệp
•

GVHD: TS. Đào Quốc Tùy

Hydrocracking

Ngồi ra, cịn các phản ứng phụ tuy không làm ảnh nhiều đến cân bằng của phản
ứng chính nhưng lại ảnh hưởng lớn đến độ hoạt động và độ bền của xúc tác. Đó là các
phản ứng:
•
•
•

Phản ứng phân huỷ và khử các hợp chất có chứa oxy, nitơ, lưu huỳnh thành
H2S, NH3, H2O.
Phản ứng phân huỷ các hợp chất chứa kim loại và halogen.
Phản ứng ngưng tụ các hợp chất trung gian không bền như olefin, diolefin với
các hydrocacbon thơm, dẫn đến tạo thành hợp chất nhựa và cốc bám trên bề
mặt xúc tác.

Vì thế để phát triển quá trình reforming xúc tác, người ta phải hạn chế tới mức tối
đa quá trình tạo cốc. Trong thực tế sản xuất người ta thường dùng áp suất và nồng độ
hydro cao hoặc tiến hành tái sinh liên tục xúc tác (RCC).
1.1.1. Phản ứng dehydrohóa.
Phản ứng dehydrohóa là loại phản ứng chính để tạo ra hydrocacbon thơm. Phản
ứng này xảy ra đối với naphten thường là xyclopentan và xyclohexan
(xyclopentan thường nhiều hơn xyclohexan), xyclohexan bị dehydro hóa trực tiếp tạo ra
hợp chất thơm.

+ 3H2
KCal/mol)
CH(+50
CH(1)
3

3

Đây là phản ứng thu nhiệt mạnh. Khi càng tăng nhiệt độ và giảm áp suất thì hiệu
suất hydrocacbon thơm sẽ tăng lên. Theo nghiên cứu cho thấy, việc tăng tỷ số H 2/RH
ngun liệu có ảnh hưởng khơng nhiều đến cân bằng của phản ứng dehydro hóa naphten
và sự ảnh hưởng này có thể bù lại bằng việc tăng nhiệt độ của quá trình. Khi hàm lượng
hydrocacbon naphten trong nguyên liệu cao, quá trình reforming sẽ làm tăng rõ ràng hàm
lượng của hydrocacbon. Do đó cho phép ta lựa chọn và xử lý ngun liệu để có thể đạt
mục đích mong muốn: hoặc tăng hydrocacbon thơm có trị số octan cao cho xăng, hoặc để
nhận hydrocacbon thơm riêng biệt (B, T, X). Sự tăng trị số octan của xăng cũng còn phụ
thuộc vào hàm lượng n-parafin chưa bị biến đổi chứa trong sản phẩm vì chúng có trị số

SVTH: Đặng Văn Thực-20169530

Page 2


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: TS. Đào Quốc Tùy

octan khá thấp. Vì vậy, ngồi phản ứng dehydrohố naphten, cũng cần phải tiến hành các
phản ứng khác sao cho đảm bảo được hiệu quả của q trình reforming.
Phản ứng dehydro hóa naphten, trong đó đặc trưng nhất là phản ứng dehydro hóa
xyclohexan và dẫn xuất của nó, có tốc độ khá lớn khi ta dùng xúc tác có chứa Pt. Năng
lượng hoạt hóa nhỏ khoảng 20 Kcal/mol.
Phản ứng đồng phân hóa naphten vòng 5 cạnh thành vòng 6 cạnh lại là phản ứng
có hiệu ứng nhiệt thấp (5 Kcal/mol), nên khi tăng nhiệt độ thì cân bằng chuyển dịch về
phía tạo vịng naphten 5 cạnh.

CH3

Ví dụ:

+ 3H2
ở đây phản ứng chính của reforming ở 500 oC, nồng độ cân bằng của metyl
xyclopertan là 95%, còn của xyclohexan chỉ là 5%. Nhưng tốc độ phản ứng dehydro hóa
xảy ra nhanh mà cân bằng của phản ứng đồng phân hóa có điều kiện chuyển hóa thành
xyclohexan và trong phản ứng, nồng độ của naphten chưa bị chuyển hóa chỉ cịn 5%. Như
vậy, nhờ phản ứng dehydro hóa naphten có tốc độ cao mà trong quá trình reforming ta sẽ
nhận được nhiều hydrocacbon thơm và hydro. Do phản ứng thu nhiệt mạnh, người ta phải
tiến hành phản ứng nối tiếp trong nhiều thiết bị phản ứng để nhận được độ chuyển hố
cao cần thiết.
ngồi ra cịn có các phản ứng dehydro hố parafin tạo olefin, tuy nhiên hàm lượng
không đáng kể.
C9H20
CnH2n +2

C9H18
CnH2n

SVTH: Đặng Văn Thực-20169530

+

H2

+ H2

Page 3

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: TS. Đào Quốc Tùy

1.1.2. Phản ứng dehydro vịng hố n-parafin:
Phương trình tổng qt có dạng:

R
R-C-C-C-C-C-C

+ 4H 2 ( Q = 60 kcal/mol )

Phản ứng dehydro vòng hố n-parafin xảy ra khó hơn so với phản ứng của
naphten.Chỉ ở nhiệt độ cao mới có thể nhận được hiệu suất hydrocacbon thơm đáng kể.
Khi tăng chiều dài mạch cacbon trong parafin, hằng số cân bằng tạo hydrocacbon thơm
cũng được tăng lên, điều đó thể hiện ở số liệu trong bảng 1
Bảng 1 : ảnh hưởng của nhiệt độ và chiều dài mạch cacbon tới hằng số cân
bằng của phản ứng dehydro vịng hố parafin [ 7-1 ]
Phản ứng
n-C6H14 →
n-C7H16 →
n-C8H18 →
n- C9H20 →

C6H6 + 4H2
C7H8 +4H2
C6H5C2H5+H2
C6H5C3H7+4H2

400 0k
3,82. 10-12
6,54.10-10
7,18.10-10
1,42.10-9

6000k
0,67
31,77
39,54
65,02

8000k
3, 68. 105
9,03. 106
1,17. 107
1,81 . 107

Khi tăng nhiệt độ, hằng số cân bằng của phản ứng dehydro vịng hố parafin tăng
lên rất nhanh, nhanh hơn so với cả phản ứng dehydro hố naphten. Nhưng tốc độ phản
ứng dehydro vịng hố lại rất nhạy với sự thay đổi áp suất hoặc tỉ số hydro trên
hydrocacbon nguyên liệu. Năng lượng hoạt động của phản ứng thay đổi từ 25 đến 40
kcal / mol, khi dùng xúc tác Cr 2O3 /AL2O3Còn khi dùng xúc tác pt/AL 2O3 là từ 20 đến 30
Kcal / mol. Tốc độ phản ứng tăng khi tăng số nguyên tử cacbon trong phân tử parafin,
điều đó dẫn tới hàm lượng hydrocacbon thơm trong sản phẩm phản ứng cũng tăng lên. Số
liệu trong bảng 2 thể hiện rõ điều này.
Bảng 2 :dehydro vịng hố parafin trên xúc tác pt Loại RD. 150 ở điều kiện t 0 =
496 0 C, p = 15 KG /Cm 2. tốc độ không gian thể tích truyền nguyên liệu V/ H / V bằng
2,0 – 2,6. tỷ số H2/ RH = 5

SVTH: Đặng Văn Thực-20169530

Page 4


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: TS. Đào Quốc Tùy

Nguyên liệu

Hydrocacbon thơm, % khối lượng /

độ chuyển hoá % V

n- C7H16
n- C12H26

nguyên liệu
39,8
60,2

57,0
67,0

Dehydro vịng hố parafin để tạo hydrocacbon thơm là một trong những phản ứng
quang trọng nhất của reforming xúc tác. Nhờ phản ứng này mà cho phép biến đổi một
lượng lớn các hợp chất có trị số octan thấp của nguyên liệu thành các hydrocacbon thơm
là các cấu tử có trị số octan cao. ( ví dụ : trị số octan của n-C 7 = 0 còn rị số octan của

toluen = 120 ). Phản ứng xảy ra ưu tiên và tạo thành các dẫn xuất của bengen với số lượng
cực đại, nhóm metyl dính xung quanh, nếu như ngun liệu cho phép. Chẳng hạn ở 465

0

C, nếu nguyên liệu là 2,3 – dimetyl hexan thì phản ứng vịng hố xảy ra cịn khó hơn nữa.
Nhưng nếu ta tăng nhiệt độ lên trên 510 0 C, thì hiệu suất hydrocacbon thơm từ các hợp
chất trên lại tăng lên nhờ phản ứng đồng phân hoá làm thay đổi cấu trúc của mạch alkyl.

SVTH: Đặng Văn Thực-20169530

Page 5


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: TS. Đào Quốc Tùy

%mol Bennze

%mol Toluen

TOC

510

100
445

TOC

550

500

480

18 kg/cm2

80

H2/RH=10

400

100

450

P=18 kg/cm2

500

80

H2/RH=4

510

H2/RH=4

35 ktg/cm2

H2/RH=4

35 ktg/cm2

60

60

H2/RH=10

H2/RH=10

40

40

H2/RH=4

20

20

H2/RH=10

Hình.2.cân bằng n-C6 – benzen trong

n-C6

phản

Hình.3.cân bằng n-C7-toluen
n-C7
0

ứng dehydro vịng hố

trong phản ứng dehydro vịng hố

1.1.3. Phản ứng isomehoá:

Người ta thường chia phản ứng hydroIsome hoá thành hai loại:
a.phản ứng Isome hoá n-parafin :
Các phản ứng isome hoá n-pentan và n-hexan là các phản ứng toả nhiệt nhẹ.Bảng
3 cho thấy nhiệt phản ứng để tạo thành các isome từ các cấu tử riêng.
Cấu tử

ÄH298, kcal/mol

C5:2-metylbutan ( isopentan)

-1,92

2,2-dimetylpropan (neopentan)

-4,67

C6 : 2-metylpentan (isohexan)

-1,70

3-metylpentan

-1,06

2,2-dimetylbutan ( neohexan)

-4,39

2,3-dimetylbutan

-2,59

Bảng 3: nhiệt phản ứng để tạo thành các isome từ các cấu tử riêng

SVTH: Đặng Văn Thực-20169530

Page 6


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: TS. Đào Quốc Tùy

Do các phản ứng isome hoá là toả nhiệt nên về mặt nhiệt động học, phản ứng sẽ
không thuận lợi khi tăng nhiệt độ.Mặt khác, phản ứng isome hoá n-parafin là phản ứng
thuận nghịch và khơng có sự tăng thể tích, vì thế cân bằng của phản ứng chỉ phụ thuộc
nhiều vào nhiệt độ. Nhiệt độ thấp tạo điều kiện tạo thành các isome và cho phép nhận
được hỗn hợp ở điều kiện cân bằng và có trị số octan cao. Đồ thị hình 4 (a,b,c) cho thấy

sự phụ thuộc giữa nồng độ cân bằng của các isome vào nhiệt độ của phản ứng isome hố
n-pentan và n-hexan được xây dựng từ tính toán và từ thực nghiệm. Từ đồ thị cho thấy
khi tăng nhiệt độ, nồng độ của các isome đều giảm , còn nồng độ của các n-parafin tăng.
Cũng từ đồ thị (hình 4) cho thấy, nếu t o < 200 0C sẽ thiết lập được một hỗn hợp cân bằng
có trị số octan cao.

--- tính tốn

— thực nghiệm

Hình 4: Sự phụ thuộc giữa nồng độ cân bằng của các isome vào nhiệt độ của phản
ứng isome hoá n-pentan và n-hexan
n - parafin

iso - parafin + ∆Q = 2 Kcal/mol

với thiết bị phản ứng reforming xúc tác ở điều kiện 500 0C và xúc tác Pt/AL2O3, thì
cân bằng đạt được trong vùng phản ứng của thiết bị như sau :
Với n - C6 là 30%; n - C5 là 40%; n - C4 là 60%

SVTH: Đặng Văn Thực-20169530

Page 7


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: TS. Đào Quốc Tùy

Các phản ứng này có vai trị quan trọng trong qúa trình reforming xúc tác vì Với các n parafin nhẹ, sự isome hóa làm cải thiện trị số octan.

VD: NO của n - C5 là 62, trong khi đó NO của iso - c5 là trên 80.
Với các n - parafin cao hơn C5, phản ứng isomehóa dễ xảy ra, nhưng nó chỉ làm
tăng khơng nhiều NO vì cịn có mặt các n - parafin chưa biến đổi trong sản phẩm phản
ứng.
VD: n - C7 có NO = 0; cịn trimetylbutan có NO = 110 và hỗn hợp c 7 ở điều kiện
cân bằng của phản ứng isomehố chỉ có NO = 55. Do đó mà phản ứng isome hóa tốt nhất
nên tiến hành với n - parafin nhẹ C 5 hoặc C6). vì khi đó sản phẩm có trị số octan cao hơn
khi tiến hành isome hoá với n-parafin cao hơn.
.Olefin cũng có thể bị isome hóa nhưng thường là hydro isome hóa do sự có mặt
của hydro trong mơi trường phản ứng.
Hepten - 1 + H2 → 2-metylhexan
Phản ứng này lấy đi một lượng hydro làm giảm áp suất của q trình, tạo điều kiện
cho phản ứng chính của q trình reforming, tuy nhiên với hàm lượng nhỏ nên ảnh hưởng
khơng nhiều đến q trình phản ứng.
.phản ứng isome hố alxyl xyClopentan thành xyclohexan:
R

R'
ΔQ = 4 ÷ 6 KCal/mol
R'
+ 3H2 + ΔQ = - 50 KCal/mol

Ngồi ra cịn có phản ứng isome hóa alkyl thơm

CH3

CH3

C2H5
→

SVTH: Đặng Văn Thực-20169530

Page 8


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: TS. Đào Quốc Tùy

1.1.4. Phản ứng hydro hóa:
Phản ứng này xảy ra với olefin trong nguyên liệu để tạo thành parafin. Phản ứng
thực hiện dễ dàng trong điều kiện của quá trình reforming. Thành phần olefin cũng có thể
chuyển hóa trực tiếp thành aromatic, nhưng khơng đáng kể.
Đây cũng là một phản ứng quan trọng vì nó chuyển hóa các hydrocacbon chưa no
thành hydrocacbon no làm giảm sự tạo cốc gây nên sự khử hoặc hoạt tính các xúc tác.
1.1.5. Phản ứng hydrocracking và naphten:
Phản ứng hydrocracking: Đây là phản ứng cracking với sự có mặt của hydro phản
ứng dễ gãy mạch tạo thành hai parafin khác. Đây là phản ứng khơng mong muốn của q
trình. ở các điều kiện nhất định có thể xảy ra cracking sâu tạo khí và sản phẩm nhẹ và
giảm thể tích sản phẩm lỏng và đồng thời cũng làm giảm hiệu suất hydro (vì tiêu tốn
trong phản ứng). Do vậy hiệu suất sẽ giảm, phản ứng này xảy ra khá chậm và chủ yếu
được xúc tác bởi chức năng axit của xúc tác.
n - C9H20 + H2 → n - C5H12 + C4H10
n - C9H20 + H2 → n - CH4 + n - C8H18
R1

CnH2n+2 + H2 → CmH2m +2 + CpH2p+2
Đối với parafin, thường xảy ra các phản ứng hydrocracking và hydrogenolyse.
R - C - C - R1 + H2 ⇔ R - CH3 (iso) + R1 - CH3 (iso) + ∆Q=11 Kcal/mol.

R2
R - C - C - R1 + H2 ⇔ R2 - CH3 + CH4 (phản ứng hydro genolyse).
Naphten cũng có khả năng tham gia phản ứng hydrocracking. Giai đoạn đầu tiên
của phản ứng này là đứt vịng với sự có mặt của hydro, tạo thành parafin

+ H2 ⇔ R3H

⇔ R4H + R3H + Σ∆Q = 20 KCal/mol

SVTH: Đặng Văn Thực-20169530

Page 9


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: TS. Đào Quốc Tùy

Hydrocacbon thơm cũng có thể bị hydrodealkyl hóa

+H2

C6H6 + RH +

∆

Q= 12-13 Kcal/mol

Sản phẩm của quá trình là các hợp chất iso parafin chiếm phần chủ yếu và vì phản

ứng cũng xảy ra theo cơ chế ioncacboni nên sản phẩm khí thường chứa nhiều C 3, C4 và
C5, rất ít C1 và C2. Nhưng nếu tăng nhiệt độ cao hơn nữa thì sẽ tăng hàm lượng C 1 và C2,
vì lúc này tốc độ phản ứng hydrogenolyse sẽ cạnh tranh với tốc độ phản ứng cracking xúc
tác. Khi đó metan sẽ được tạo ra với số lượng đáng kể. Tác dụng của phản ứng này trong
q trình reforming là đã góp phần làm tăng NO cho sản phẩm vì đã tạo ra nhiều iso
parafin, làm giảm thể tích sản phẩm lỏng và giảm hiệu suất hydro.
1.1.6. Nhóm các phản ứng tách các nguyên tố dị thể:
Nếu trong nguyên liệu có các chất chứa S,N,O sẽ xảy ra các phản ứng tách các
nguyên tố dị thể đó ra khỏi phân đoạn.
Tách nitơ (Hydrodenito)

N

+ 5H2 → C5H12 + NH3
Pyridin
C-C-C-C

N

+ 4H2 →

C

C

C

C

+ NH3

+ 4H2 → C-C-C-C + NH3

N
Pyrol

SVTH: Đặng Văn Thực-20169530

Page 10


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: TS. Đào Quốc Tùy

Tách lưu huỳnh (Hydrodesunfua)

S

+ 4H2 → C5H12 + H2S

CH3
•
•
•
•

Mecaptan R-SH + 2H2 →
Sunfit
R-S-R + 2H2

→
Disunfit R-S-S-R + 3H2 →
Thiophen

S

+ 4H2

→

RH + H2S
2RH + H2S
2RH + 2H2S

C-C-C-C + H2S

Tách oxy
ROH

+ H2

→ RH +

H2O

Đây là những phản ứng làm giảm hàm lượng lưu huỳnh, nitơ trong xăng, làm giảm
khả năng mất hoạt tính và kéo dài tuổi thọ của xúc tác.
1.1.7. Phản ứng tạo cốc:
Sự tạo cốc trong q trình reforming là khơng mong muốn nhưng do sự tương tác
của olefin, diolefin và các hợp chất thơm đa vịng ngưng tụ trên tâm hoạt tính xúc tác.

2

-2H2

-2H2

Cốc sẽ khó tạo ra nếu ta thao tác ở điều kiện nhiệt độ thấp và áp suất cao và tỷ lệ
H2/RH cao, sự tạo cốc phụ thuộc vào nhiều yếu tố như :nhiệt độ phản ứng, áp suất hydro,
độ nặng của nguyên liệu và chính là các hợp chất phi hydrocacbon, olefin và các hợp chất
thơm đa vòng là các hợp chất đã thúc đẩy nhanh quá trình tạo cốc.
Phản ứng hydrocracking tạo khí xảy ra khi tăng áp suất hydro có thể làm hạn chế
phản ứng ngưng tụ và tạo cốc. Tuy nhiên nếu áp suất hydro quá lớn, phản ứng

SVTH: Đặng Văn Thực-20169530

Page 11


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: TS. Đào Quốc Tùy

hydrocracking lại xảy ra mạnh và cân bằng của phản ứng xyclohexan tạo thành benzen sẽ
chuyển dịch về phía trái, tức là giảm bớt hàm lượng hydrocacbon thơm.Vì thế để hạn chế
sự tạo cốc, người Ta phải sử dụng áp suất hydro vừa đủ sao cho cốc chỉ tạo ra 3-4% so
với trọng lượng xúc tác trong khoảng thời gian từ 6 tháng đến 1 năm, và các nhà sản xuất
xúc tác phải chú ý điều khiển các chức hoạt tính của xúc tác để góp phần điều khiển
được q trình tạo cốc của quá trình reforming.
1.2. Cơ chế phản ứng reforming xúc tác [1] [2].

1.2.1. Cơ chế phản ứng reforming hydrocacbon parafin:
Có thể tóm tắc các phản ứng chính của q trình reforming như sau :
naphten

→

n-C7

→

aren

→

iso-C7

n-C7
n-C6

→

aren + H 2
+ H2

benzen + H2

Năng lượng hoạt hố của các phản ứng có giá trị trong khoảng 20 đến 45
CH3

CH3

kcal/mol :

→

+ 3H2

EA = 20 kcal/mol

n-C7

→

iso-C7

EA = 25kcal/mol

n-C7

→

∑ C1- C6

EA = 45 kcal/mol

→

cốc

EA= 30 kcal/mol

Nhiều nhà nghiên cứu cho rằng phản ứng reforming hydrocacbon parafin xảy ra
theo 3 giai đoạn: loại hydro, đóng vịng, loại hydro từ hydrocacbon vòng thành
hydrocacbon thơm.
Giai đoạn đầu và giai đoạn cuối xảy ra trên tâm xúc tác kim loại còn giai đoạn
giữa xảy ra trên tâm xúc tác axít. Các giai đoạn đó có thể xảy ra xen kẽ nhau có nghĩa là

SVTH: Đặng Văn Thực-20169530

Page 12


C1
R C5

(đóng vịng)

+H+

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: TS. Đào Quốc Tùy
(-A-)

+H+

trong khi giai đoạn này chưa kết thúc thì giai đoạn khác đã bắt đầu. Nhờ có sự tồn tại của
+H+ những tâm xúc tác kim loại mà các giai đoạn đó có thể
những tâm xúc tác mất ở bên cạnh
xảy ra nối tiếp, trực tiếp hoặc gần như đồng thời xảy ra. Hay nói một cách khác là các giai

đoạn đó xảy ra ngay khi sản phẩm của giai đoạn trước chưa kịp có cấu trúc hồn chỉnh
đang ở trạng thái định hình có khả năng phản ứng cao.
-H+

Một phần tử n - hepten (n - C7H16) chuyển hóa thành toluen theo những cách
được thể hiện theo sơ đồ ở ( hình 5)

Hình 5:Sơ đồ tổng quát reforming n-C7H16
Với cơ chế đóng vịng của 3 cacboncation trên khi reforming n - C 6, thì khơng
phải vịng 6 được tạo ra đầu tiên mà chính là các hợp chất vịng 5 đã sinh ra
( metylcyclopentan, metylcyclopenten.)
Cuối cùng chính metylcyclopentan đã mất hydro và đồng phân hóa thành benzen.
Có thể minh họa rõ hơn với q trình chuyển hóa n - hexan thành benzen ở hình 6.

Hình 6:sơ đồ quá trình chuyển hóa n-hexan thành benzen
Trong đó: M: là tâm kim loại
A: là tâm axit

SVTH: Đặng Văn Thực-20169530

Page 13


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: TS. Đào Quốc Tùy

Tốc độ giai đoạn đóng vịng nhỏ hơn nhiều so với tốc độ giai đoạn hydro. Bởi vậy khi
Hình 7:Sơ đồ biểu diễn sự chuyển hóa cyclohexan thành benzen
reforming naphten dễ hơn nhiều so với parafin. Người ta tính được rằng hằng số tốc độ phản

ứng khi reforming các naphten thì lớn hơn cả trăm triệu lần so với ở các parafin rất nhiều, quan
hệ đó biến đổi phụ thuộc vào chất xúc tác.
1.2.2. Cơ chế reforming hydrocacbon naphten.
Xét q trình chuyển hóa cyclohexan thành benzen:

Trong đó: + Chiều thẳng đứng: phản ứng trên tâm kim loại
+ Chiều nằm ngang: phản ứng trên tâm axit.
 Phản ứng trên tâm axit:

Trong các điều kiện reforming thì trên chất mang có thể xảy ra các phản ứng đồng
phân hóa, phá vỡ hoặc đóng vịng, mở vòng hoặc thu nhỏ vòng hydrocacbon. Tất cả các
phản ứng trên đều xảy ra theo cơ chế ioncacboni. Giai đoạn quan trọng nhất là giai đoạn
tạo ioncacboni trên tâm axit. Tốc độ tạo thành ioncacboni và sự chuyển hóa tiếp theo của
nó theo những hướng khác nhau được quyết định trước hết bởi cấu trúc hydrocacbon
tham gia phản ứng và bản chất tâm axit trên bề mặt chất mang.

SVTH: Đặng Văn Thực-20169530

Page 14


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: TS. Đào Quốc Tùy

*Các phản ứng trên tâm kim loại:
Theo thuyết đa vị Baladin thì hai phản ứng dehydro hóa cyclohexan và dehydro
hố benzen đều xảy ra theo cơ chế hấp thụ liên tục trên bề mặt một số kim loại như: Pt,
Ni, Co, Pd, Rh... Phân tử cyclohexan bị hấp phụ tại tâm hoạt động gồm có 6 điểm. Phản
ứng dehydro hóa sẽ xảy ra khi cả 6 nguyên tử hydro bị tách loại khỏi nguyên tử

cyclohexan một cách đồng thời.
Sau này cùng với sự phát triển của lý thuyết phức π và những phương pháp nghiên
cứu hiện đại đồng thời cũng phổ biến một quan niệm khác về cơ chế dehydro hoá
cyclohexan. Theo cơ chế này phân tử cyclohexan lần lượt bị tách loại 6 nguyên tử hydro
và liên tiếp tạo phức π trung gian.
1.3. Nhiệt động học của phản ứng và điều kiện phản ứng:
Xét thông số nhiệt động học của một số phản ứng quan trọng trong qúa trình
reforming xúc tác qua các phản ứng của hydrocacbon C6.
Bảng 4: các thông số nhiệt động học các phản ứng hydrocacbon C6
Phản ứng
Cyclohexan → C6H6 + 3H2
Metyl cyclo pentan → Cyclohexan
n - hexan → C6H6 + 4H2
n - hexan → Hexen - 1 + H2
n - hexan → 2 - metyl pentan

Kp [500oC]
6.105

∆H [Kcal/mol]
52,8

0,086

- 3,8

0,78.105

63,8

1,1

- 1,4

0,037

31,0

Các số liệu nhiệt động học cho thấy tại cân bằng cyclo hexan chuyển hóa thành
aromatic ở áp suất của hydro và chỉ một lượng nhỏ olefin tồn tại với parafin.
Những phản ứng chính của reforming là thu nhiệt. Phản ứng isomehố là trung hịa
nhiệt trong khi phản ứng hydro cracking toả nhiệt, các số liệu cũng cho thấy hiệu ứng
nhiệt của phản ứng phụ thuộc chính vào nồng độ xyclonapatran trong ngun liệu vì nó

SVTH: Đặng Văn Thực-20169530

Page 15


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: TS. Đào Quốc Tùy

hấp thụ nhiệt mạnh nhất, vì nhiệt của phản ứng được lấy từ hỗn hợp nguyên liệu và khi
nén nhiệt độ của hỗn hợp này giảm.
phản ứng dehydro tạo vòng của parafin và phản ứng dehydro hóa của naphtan là
những phản ứng chính làm tăng trị số octan. Cân bằng nhiệt động của những phản ứng
này dịch chuyển về phía sản phẩm phản ứng khi áp suất riêng phần của hydro thấp và
nhiệt độ phản ứng cao (500oC).Tuy nhiên điều kiện này thích hợp để tạo thành cốc và sự
tạo cốc chỉ có thể ngăn chặn bằng cách thực hiện phản ứng trong môi trường hydro, nếu

áp suất hydro càng cao, sự lắng đọng cốc trên bề mặt xúc tác càng ít. Việc tăng áp suất
hydro cũng không làm chậm phản ứng hydro hóa tạo ra aromatic.
Vậy q trình reforming xúc tác phải được thực hiện dưới áp suất cao và hydro
sản phẩm được hồn lại vùng phản ứng.
Phản ứng hydrocracking thích hợp ở nhiệt độ và áp suất riêng phần của hydro cao,
phản ứng này thường khơng mong muốn trong q trình reforming vì chúng tiêu thụ
hydro và tạo ra hydrocacbon pha lỏng. (Hình 8) minh họa sự phụ thuộc của hiệu suất phản
ứng vào áp suất phản ứng tại những trị số octan khác nhau.
100
90

RON85
80

RON95
RON102

70

RON104
60
0

1

2

3

4

5

áp suất thiết bị

Hình 8: Hiệu suất phản ứng và áp suất tại những trị số octan khác nhau.
Tại áp suất cao cho trước, trị số octan có thể được tăng khi tăng nhiệt độ mặc dù
điều này gây ra sự mất mát hiệu suất do phản ứng hydrocracking tăng lên. Như vậy quá
trình thường được thực hiện ở áp suất thấp để đạt được hiệu suất pha lỏng tăng lên. Tuy

SVTH: Đặng Văn Thực-20169530

Page 16


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: TS. Đào Quốc Tùy

nhiên, áp suất riêng phần của hydro phải đủ cao để tránh sự tạo thành những hợp chất
khơng no có khả năng bị polime hóa tạo thành cốc.
Trong thực tế, q trình có thể được tiến hành trong khoảng nhiệt độ 455 ÷ 510oC
và áp suất 6,5 ÷ 50 atm. Điều kiện chỉ chuyển hóa một phần aromatic cịn nếu thực hiện ở
nhiệt độ cao hơn và áp suất khoảng 10 atm thì có thể chuyển hóa gần như hồn tồn
naphten thành aromatic tại cân bằng với những quá trình làm việc ở áp suất cao từ 34 ÷ 50
atm thì vận tốc phản ứng hydrocracking cao, mức độ chuyển hóa thành hợp chất thơm
giảm (bảng 5), vận tốc phản ứng khử hoạt tính xúc tác và hiệu suất hydro thấp. Ngược lại,
ở áp suất thấp (8,5 ÷ 20,5 atm) độ chuyển hố các hợp chất thơm cao, hiệu suất hydro cao,
phản ứng hydrocracking giảm, nhưng lại nhanh chóng khử hoạt tính xúc tác do sự tạo
thành cốc.

Bảng 5: Đặc trưng vận tốc và hiệu ứng nhiệt của những phản ứng reforming
quan trọng:
Loại phản ứng
Hydrocracking
Dehydro hóa
tạo vịng
isome hóa của
parafin
isome hóa
naphten
Dehydro hóa
parafin
Dehydro hóa
naphten

Vận tốc

ảnh hưởng của sự tăng áp

Hiệu ứng

tương đối
Thấp nhất

suất tổng cộng
Vận tốc tăng
Không ảnh hưởng tới sự

nhiệt
Tỏa nhiệt vừa phải

Thấp

giảm nhỏ trong vận tốc

Thu nhiệt

Nhanh

Giảm vận tốc

Tỏa nhiệt ít

Nhanh

Giảm vận tốc

Tỏa nhiệt ít

Khá nhanh

Giảm độ chuyển hóa

Thu nhiệt

Rất nhanh

Giảm độ chuyển hóa

Rất thu nhiệt

Nhiệt độ phản ứng được chọn để làm cân bằng giữa sự tăng hoạt tính xúc tác và
sự tăng vận tốc phản ứng khử hoạt tính khi nhiệt độ tăng.

SVTH: Đặng Văn Thực-20169530

Page 17


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: TS. Đào Quốc Tùy

Khoảng nhiệt độ từ 460 ÷ 525oC và thường là giữa 482 và 500oC. Nhưng quá
trình hoạt động ở áp suất thấp và nhiệt độ khá cao tạo ra sản phẩm có trị số octan cao
nhất. Khi xúc tác bị mất hoạt tính trong quá trình hoạt động nhiệt độ thường được giảm từ
từ để duy trì trị số octan khơng đổi.
Khoảng vận tốc thể tích là từ 0,9 đến 5 phần thể tích nguyên liệu lỏng trên thể
tích xúc tác trong một giờ, thường dùng nhất là từ 1 ÷ 2. Nên lựa chọn vận tốc sao cho
những phản ứng hydro cracking xảy ra trong giới hạn cho phép và những phản ứng
dehydro hóa tạo vịng xảy ra đạt u cầu mong muốn. Phản ứng thơm hóa và isomehố
khơng bị ảnh hưởng bởi vận tốc không gian nên những phản ứng này đạt cân bằng ngay
cả khi vận tốc không gian cao.
Tỷ lệ mol giữa hydro và hydrocacbon nguyên liệu thay đổi từ 3 đến 10, nhưng
phổ biến nhất là từ 5 đến 8. Tỷ lệ này thì ảnh hưởng bất lợi đến phản ứng thơm hóa, tăng
phản ứng hydro cracking và làm giảm vận tlốc phản ứng như hoạt tính xúc tác. Giá trị lựa
chọn thường ở giới hạn thấp để phản ứng hydro cracking xảy ra đạt yêu cầu và sự khử
hoạt tính xúc tác là thấp. Những naphtan có nhánh thường là thành phần chính của
nguyên liệu. Nguyên liệu có hàm lượng hydrocacbon khơng no cao phải được hydro hóa
trước khi phản ứng để giảm tiêu thụ hydro trong phản ứng và sự khử hoạt tính xúc tác.

Nồng độ của tạp chất trong ngun liệu đóng vai trị chất gây ngộ độc xúc tác phải được
điều khiển nghiêm ngặt. Sunfua làm ngộ độc chức năng kim loại của xúc tác nên phải duy
trì nồng độ nhỏ hơn 1 ppm đối với nguyên liệu cho xúc tác mới. Nguyên liệu có hàm
lượng sunfua cao phải được hydro sunfua hóa trước phản ứng. Các hợp chất nitơ hữu cơ
bị chuyển thành amoniac làm ngộ độc chức năng axit của xúc tác. Nồng độ của nó phải
nhỏ hơn 2 ppm. Nitơ thường được loại ra khỏi nguyên liệu xử lý hydro xúc tác, đồng thời
với hydro desunfua hóa. Nước và các hợp chất chứa Clo cũng là thành phần không mong
muốn trong ngun liệu vì nó thay đổi độ axit của chất mang và làm đảo lộn cân bằng của
những phản ứng đang xảy ra vì những hợp chất này để loại bỏ, hàm lượng của chúng cần
phải điều khiển cẩn thận để duy trì độ axit của xúc tác. Những kim loại như ASipb, Cu

SVTH: Đặng Văn Thực-20169530

Page 18


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: TS. Đào Quốc Tùy

phải giữ nồng độ rất thấp vì chúng tạo hợp kim với chì làm khử hoạt tính của xúc tác.
Hàm lượng asen trong nguyên liệu phải thấp hơn 30 phần tử.

1.4. Nguyên liệu và sản phẩm của quá trình reforming xúc tác [2]
1.4.1. Nguyên liệu của quá trình reforming xúc tác

Phân đoạn xăng chất lượng thấp có giới hạn sơi từ 60÷1800C làm nguyên liệu cho
quá trình reforming xúc tác. Phân đoạn xăng có điểm sơi đầu nhỏ hơn 60 0C là khơng thích
hợp vì nó khơng chứa cycloankan và hồn tồn khơng có khả năng chuyển hóa thành
aren, mà chỉ chứa các hydrocacbon có số cacbon nhỏ hơn 6, chỉ có khả năng chuyển hóa

thành các hydrocacbon nhẹ (khí). Nhưng điểm sơi cuối cao hơn 180 0C thì gây ra nhiều
cốc lắng đọng trên Với mục đích sản xuất BTX cho hóa dầu thì việc lựa chọn nguồn
nguyên liệu và giới hạn điểm cắt phân đoạn đóng vai trị quan trọng. Để thu tổng BTX
người ta thường chọn phân đoạn 60÷145 0C. Nếu chỉ để thu benzen chọn phân đoạn
65÷850C.
Thu toluen chọn phân đoạn 85÷120 0C. Thu xylen chọn phân đoạn 120÷145 0C.
Vậy naphten là thành phần mong muốn còn aromatic và olefin là thành phần không mong
muốn trong nguyên liệu. Nguyên liệu càng giàu parafin càng khó reforming nhưng cũng
có thể đạt hiệu suất cao nếu tiến hành ở điều kiện thích hợp. Ngun liệu là xăng của q
trình cracking khơng tốt bằng xăng chưng cất trực tiếp vì hàm lượng olefin cao. Tuy nhiên
gần đây, do sự phát triển của quá trình làm sạch của sản phẩm dầu mỏ bằng hydro, các
hợp chất olefin, các hợp chất chứa S, N, O trong nguyên liệu,vì vậy các hệ thống
reforming xúc tác hiện tại cịn có thể sử dụng các phân đoạn xăng của quá trình thứ cấp
như xăng của quá trình cốc hóa, xăng của cracking nhiệt... làm nguyên liệu.
Trong thực tế tuỳ thuộc vào mục đích của q trình mà lựa chọn các phân đoạn
xăng nguyên liệu thích hợp.
Nếu nhằm mục đích thu xăng có trị số octan cao, thường sử dụng xăng có phân
đoạn từ 85÷1800C và 105÷1800C với sự lựa chọn này sẽ thu được xăng có trị số octan
cao, đồng thời giảm được khí và cốc khơng mong muốn, phân đoạn có nhiệt độ sơi đầu là
1050C có thể sản xuất xăng có trị số octan đến 90÷100 đồng thời làm tăng hiệu suất xăng
và hydro.
Nếu nhằm mục đích thu các hợp chất thơm cần lựa chọn phân đoạn xăng hẹp
thích hợp để sản xuất, benzen sử dụng phân đoạn xăng có giới hạn sơi 62÷85 0C. Để sản
xuất toluen sử dụng phân đoạn xăng có giới hạn sơi 105÷1400C.

SVTH: Đặng Văn Thực-20169530

Page 19

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: TS. Đào Quốc Tùy

Phân đoạn có nhiệt độ sơi từ 62÷1400C được sử dụng để sản xuất hỗn hợp benzen,
toluen, xylen,trong khi phân đoạn có khoảng nhiệt độ sơi 62÷180 0C để sản xuất đồng thời
cả aren và xăng có trị số octan cao. Do vậy để đạt được những sản phẩm mong muốn, một
số quá trình tiến hành tách phân đoạn sơ bộ để tách phần nhẹ và phần nặng.
Hiệu suất hydro

3

1,8

2
1

1,2

0,6

Hiệu suất xăng (%)l

90
2

85

3
1

80
75
75

80

85

90

95

100

Trị số octan

Hình 9. Quan hệ giữa thành phần cất của nguyên liệu với hiệu suất và chất lượng của
sản phẩm reforming
Phân đoạn của các nguyên liệu 1- Phân đoạn 60 - 180oC; 2- Phân đoạn 85 - 180oC; 3Phân đoạn 105 - 180oC.
Thành phần hydro cacbon của nguyên liệu ảnh hưởng đến hiệu suất xăng, để đánh
giá chất lượng nguyên liệu reforming xúc tác thơng qua thành phần hố học của nguyên
liệu, hãng UOP đã đưa ra một chuẩn số tương quan K UOP được xác định theo biểu thức
sau:
KUOP = 12,6 - ( N + 2Ar ) /100
N: hàm lượng % của naphten
Ar: hàm lượng % của hydrocacbon thơm
Trong nguyên liệu reforming xúc tác, K UOP và đặc biệt là tổng số N+ 2A r thay đổi
trong một khoảng rộng ( tổng N + 2Ar có thể từ 30 đến 80 ).

SVTH: Đặng Văn Thực-20169530

Page 20


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: TS. Đào Quốc Tùy

Nếu KUOP = 10 thì nguyên liệu chứa nhiều hydrocacbon thơm hơn. Nếu K UOP = 11
thì nguyên liệu chứa nhiều naphten và hydrocacbon thơm một vòng.
Còn nếu bằng 12 là nguyên liệu chứa một hỗn hợp bằng nhau giữa hydrocacbon
vòng và hydrocacbon parafin, cịn nếu bằng 13 thì ngun liệu chứa chủ yếu là
hydrocacbon parafin.
Như
vậy nếu KUOP thấp hay tổng số N + 2Ar trong nguyên liệu càng cao thì nguyên liệu
càng chứa nhiều naphten và nguyên liệu đó càng thuận lợi để nhận reformat có trị số
octan cao.
Bảng 6: Tính chất, thành phần của nguyên liệu và sản phẩm trong quá trình
Reforming xúc tác của phân đoạn 85 ÷ 180oC và 105 ÷ 180oC cho xăng có trị số
octan là 90 (I - xăng prlan, II - Balyk, III - Romihkino, N - Kotuttepe)
Các tính chất

Phân đoạn 85 ÷ 180oC

Phân đoạn 105 ÷180oC

I

II

III

I

II

III

0,738

0,736

0,742

0,750

0,750

0,772

Aren

6,5

7,4

10,0

7,4

12,2

11,0

Xycloankan

26,0

27,4

27,0

23,1

26,0

48,0

37,0

-

39,5

25,5

39,0

55,0

67,5

65,2

63,0

69,5

61,8

41,0

Xăng reforming trong lượng
riêng d420

0,785

0,789

0,796

0,798

0,795

0,804

Thành phần hydrocacbon %
chưa no

1,2

0,4

0,8

0,9

0,7

0,5

Aren

64,5

64,7

65,5

65,4

67,5

68,5

No

34,5

34,4

33,7

33,7

31,8

31,0

Xăng ổn định

75,0

76,5

77,7

76,0

81,0

88,3

Hydro

1,2

1,2

1,3

1,3

1,6

2,2

Nguyên liệu
Trọng lượng riêng d420 thành
phần hydrocacbon %

Trị số octan
Ankan

Hiệu suất %

SVTH: Đặng Văn Thực-20169530

Page 21


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: TS. Đào Quốc Tùy

Bên cạnh đó, các hợp chất phi hydrocacbon, đặc biệt là các hợp chất của lưu huỳnh
và của nitơ trong nguyên liệu phải giảm tới mức cực tiểu và nhỏ hơn giới hạn cho phép.
Vì các hợp chất này chỉ làm tăng tốc độ các phản ứng ngưng tụ tạo nhựa và cốc, gây độc

cho xúc tác, làm giảm nhanh hoạt tính của xúc tác. Vì thế nguyên liệu trước khi đưa vào
reforming xúc tác đều phải được qua công đoạn xử lý bằng hydro hoá làm sạch để loại bỏ
các hợp chất phi hydrocacbon, các hợp chất olefin, diolefin và cả kim loại do nhiễm bẩn
vào trong nguyên liệu reforming trong quá trình chế biến.
Các hợp chất phi
hydrocacbon sẽ được loại ra ở dạng khí như NH 3, H2S Và H2O nhờ q trình hydro hố
làm sạch. Tuỳ thuộc vào chế độ cơng nghệ và nhất là xúc tác mà q trình hydro hoá làm
sạch sẽ đạt được các chỉ tiêu về chất lượng cho nguyên liệu reforming xúc tác như ở bảng
7.
Bảng 7: Hàm lượng cho phép các hợp chất phi hydrocacbon có mặt trong
nguyên liệu reforming xúc tác [2- 165]
Hàm lượng lưu huỳnh

Max

0,5ppm

Hàm lượng nitơ

Max

0,5ppm

Hàm lượng oxy

Max

2ppm

Hàm lượng clo

Max

0,5ppm

Hàm lượng asen

Max

1ppb

Hàm lượng đồng

Max

5ppb

Hàm lượng chì

Max

20ppb

1.4.2.

Hydro hóa làm sạch ngun liệu:
Cơ sở lý thuyết của q trình hydro hóa làm sạch:
Tất cả quá trình reforming xúc tác thường áp dụng một trong hai loại sơ đồ

cơng nghệ, đó là tái sinh xúc tác gián đoạn và tái sinh xúc tác liên tục. Nhưng dù áp

dụng sơ đồ nào, nguyên liệu trước khi đưa vào quá trình reforming xúc tác cũng
SVTH: Đặng Văn Thực-20169530

Page 22


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: TS. Đào Quốc Tùy

cần phải được qua công đoạn làm sạch hay xử lý bằng hydro (nhất là quá trình sử
dụng xúc tác đa kim loại).
Nguyên liệu naphta, xăng (có thể dùng cả kerosen, gasoil khi xử lý các
nhiên liệu này) được trộn với hydro để tiến hành phản ứng ở nhiệt độ và áp suất
cao. Các phản ứng hóa học sẽ xảy ra cùng với q trình hydrodesunfua hóa là
nohóa olefin và thơm, demetal hóa và hydrocracking. Khi mục đích của q trình
này là xử lý ngun liệu cho reforming xúc tác, thì hydrodesunfua hố và demetal
hóa là nhiệm vụ chính của cơng đoạn này. Những hydrocacbon chứa lưu huỳnh và
các tạp chất khác chứa trong nguyên liệu sẽ được phản ứng với hydro trên xúc tác
Co hoặc xúc tác Ni/Mo trên chất mang để các tạp chất này được tách ra một cách
chọn lọc và nhờ đó các đặc tính của ngun liệu được cải thiện.
Các tạp chất khác như hợp chất chứa Nitơ, Oxy và kim loại, khi phản ứng
với hydro sẽ tạo ra các hợp chất amoniac, nước và hydrogenat kim loại. Các hợp
chất olefin được no hóa, nhờ vậy cải thiện được độ ổn định của sản phẩm.
Các phản ứng chính có thể xảy ra gồm:
1.4.2.1. Tách lưu huỳnh:
Mercaptan R - SH + H2 → RH + H2S
Sunfit R - S - R +2H2 → 2RH + H2S
Disunfit R - S - S - R + 3H2 → 2RH + 2H2S
Sunfit vòng

S + 2H2

C - C - C - C + H2S

Thiophen
S + 4H2 → C - C - C - C + H2S
1.4.2.2. Tách Nitơ:
Pyridin

+ 5H2 → C - C - C - C + NH2

SVTH: Đặng Văn Thực-20169530
N

Page 23


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: TS. Đào Quốc Tùy

Quinolin

+ 4H2 →

C-C-C-C
+ NH3

N

Pyrol

C

C

C

C

+ 4H2 → C - C - C - C + NH3

N
1.4.2.3. Tách oxy
0H
Phenol
+ H2 →

+ H20

1.4.2.4. Phản ứng với olefin:
olefin → H2 → parafin
(naphten)
olefin
thẳng → C - C = C - C - C - C + H2 → C - C - C - C - C - C

+ H2

olefin vòng
1.4.2.5. Tách kim loại:

Các kim loại ở trong hợp chất cơ kim được tách ra trước hết bởi sự phân
huỷ các kim loại, bị giữ lại trong xúc tác hoặc do hấp thụ hoặc phản ứng hóa học
với xúc tác.

1.4.2.6. Tách halogen:
Các halogen hữu cơ được phân huỷ hồn tồn trên xúc tác tạo thành các
muối vơ cơ, chúng được tách ra khi ta phun nước để hạn chế tối đa sự ăn mòn thiết
bị.
1.4.2.7. Sự tái hợp của sunfua hydro với olefin tạo ra mercaptan:
SVTH: Đặng Văn Thực-20169530

Page 24


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: TS. Đào Quốc Tùy

Hàm lượng của các tạp chất cần tách sẽ được khống chế bằng điều kiện
cơng nghệ của q trình.
1.4.3.

Sản phẩm của q trình reforming xúc tác[2]

Quá trình Reforming xúc tác cho ta các sản phẩm: Xăng có tỷ lệ Octan cao, các
hydro cacbon thơm, khí H2 và một lượng ít LPG.
1.4.3.1.

Xăng có trị số octan cao.

Chất lượng xăng phụ thuộc vào chất lượng nguyên liệu, xúc tác, điều hành chế độ
công nghệ.Tuỳ vào những điều kiện công nghệ và nguyên liệu đầu mà có thể nhận được
xăng có trị số octan khác nhau.
Bảng 8: Chất lượng xăng của quá trình Platforming.
Hàm lượng parafin trong nguyên liệu
% trọng lượng

Chỉ tiêu xăng ổn định
>65
Trọng lượng riêng ở 20 oC

< 40

0,785

0,798

0,796

0,772

Nhiệt độ sôi đầu

49

42

58

58

10%

82

76

97

110

50%

135

137

141

141

90%

172

170

171

168

202

214

199

205

Hydrocacbon không no olefin

2,2

0,9

1,0

0,5

Hydrocacbon thơm

59

65

62

68,5

Parafin + naphten

38,8

33,7

37

31

Trị số octan MON

80

85

80

85

Trị số octan RON

89

95

89

95

Thành phần phân đọan, oC

Nhiệt độ sơi cuối
Thàn phần hóa học, % khối lượng

SVTH: Đặng Văn Thực-20169530

Page 25