Xúc tác quá trình HDS

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN KỸ THUẬT HÓA HỌC

TIỂU LUẬN MÔN HỌC:
TÌM HIỂU XÚC TÁC CỦA QUÁ TRÌNH ANKYL
HÓA GIÁN TIẾP TRONG NHÀ MÁY LỌC DẦU NGHI SƠN
GVHD: PGS.TS.PHẠM THANH HUYỀN
SVTH: NGUYỄN THỊ NGA
- 20143128
NGUYỄN HỒNG NHUNG - 20143350
TRƯƠNG THỊ YẾN
- 20145379


NỘI DUNG
TỔNG QUAN

XÚC TÁC SPA
KẾT LUẬN


PHẦN 1: TỔNG QUAN
- Qúa trình ankyl hóa là quá trình đưa nhóm alkyl vào nhóm phân tử các hợp chất hữu
cơ hoặc vô cơ.
- Qúa trình InAlk(Indirec Alkylation) bao gồm các qúa trình :
UOP’s Catalytic Condensation technology
UOP’s Hydrogenation technology

Mục đích: Oligome olefin C4 và hydro hóa olefin C8 để thu đươc sản phẩm izo-C8 làm
nguyên liệu sản xuất xăng.

NRU
Adsorber

SPA catalyst

SHP
reactor

Hydrotreater
catalyst

RFCC Tank
BB BS BB

SPA reactor

Surge drum

WW
Charge
pump

Alkylate
tank

Hydrotreater

Rerun
colum

Diesel
tank

Stripper

Debutanizer


Các phản ứng của quá trình
SPA:
iC4= + iC4=  2,3,4 trimethylpentene
Hydrotreater: 2,3,4 trimethylpentene + H 2  2,3,4 trimethylpentane
SPA:

n-2-C4= + iC4=  2,2,4 trimethylpentene

Hydrotreater: 2,2,4 trimethylpentene + H 2  2,2,4 trimethylpentane
SPA:

n-2-C4= + iC4=  2,2,3 trimethylpentene

Hydrotreater: 2,2,3 trimethylpentene + H 2  2,2,3 trimethylpentane

•

SPA:

n-2-C4= + n-2-C4=  2,4 dimethylhexene

Hydrotreater: 2,4 dimethylhexene + H 2  2,4 dimethylhexane

SPA:

n-2-C4= + n-2-C4=  2,3 dimethylhexene

Hydrotreater: 2,3 dimethylhexene + H 2  2,3 dimethylhexane
SPA:

n-2-C4= + n-2-C4=  2,2 dimethylhexene

Hydrotreater: 2,2 dimethylhexene + H 2  2,2 dimethylhexane

>>Sự phân tách isome C8 bao gồm các thành phần có chỉ số octan cao đó là trimethylpentan

và chỉ số octan thấp là dimethylhexanes.Số lượng dimethylhexan tạo thành có thể bị giới
hạn bằng cách giảm độ chuyển hóa của n-butylene hoặc tăng iso-butylene trong dòng vào.


Nguyên tắc quá trình
Phản ứng chính:

Phản ứng phụ:


PHẦN 2: XÚC TÁC SPA
2.1. Xúc tác công nghiệp
Kích thước chuẩn.Dài ×Rộng, mm

6x9

Axit phosphoric tự do %

16-20

Axit phosphoric tổng cộng %

60


2.2 Nghiên cứu đặc trưng
Phương pháp XRD

Biện pháp
khắc phục

Phương pháp
TPD-NH3

Nguyên nhân mất
hoạt tính


2.2.1 XRD
Chất xúc tác

Nồng độ H3PO4

Nhiệt dộ nung

Tỷ lệ chất phụ gia

A

104

400

1

B

104

450

1

C

115

400

1

D

104

400

1.5

E

85

315

0


2.2.1 XRD

Jichang Zhang, Yaru Yan, Qi Chu, Solid phosphoric acid catalyst for propene
oligomerization: Effect of silicon phosphate composition


2.2.2. TPD- NH3
Phần axit hoạt tính hoặc có sẵn của
chất xúc tác SPA được gọi là "axit
photphoric tự do”". Lượng axit
photphoric hoạt động khác nhau
với hàm lượng độ ẩm của chất xúc
tác khác nhau.

Jichang Zhang, Yaru Yan, Qi Chu, Solid phosphoric acid catalyst for
propene oligomerization: Effect of silicon phosphate composition


2.2.2. TPD- NH3

- Độ ẩm (16-20% trọng lượng) có trong cấu
trúc chất xúc tác dưới dạng các nhóm
hydroxit liên kết với phosphat (axit
photphoric).
- Hoạt tính của chất xúc tác phụ thuộc
vào nhóm Hydroxide
- Axit photphoric có nhiều dạng khác nhau
phụ thuộc vào mức độ hydrat hóa.


2.2.3 Nguyên nhân mất hoạt tính
- Tạo cốc

Ngưng tụ
tạo cốc

Che tâm
hoạt
động, bịt
mao
quản

Giảm bề
mặt, phá
vỡ cấu
trúc

Giảm
hoạt tính
xúc tác

2.2.3. Nguyên nhân mất hoạt tính
Oxygen
ate

Lưu
huỳnh

NaOH

Dienes
Hợp
chất
nitơ


2.2.4. BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC
Tạp chất

Hàm lượng giới hạn

Hợp chất Lưu huỳnh

20 wt-ppm

Dienes

0.2wt %

Hợp chất nito

0.2 wt-ppm

NaOH

0.1 wt- ppm

Oxygenate

200 wt-ppm

UOP Honeywell Company general operating manual Inalk process


D. KẾT LUẬN
- Qúa trình alkyl hóa là một quá trình quan trọng trong nhà máy lọc
hóa dầu nhằm sản xuất các cấu tử có trị số octane cao làm nguyên
liệu pha xăng thương phẩm.
- Việt Nam, có 2 phân xưởng Alkyl hóa: Dung Quất mở rộng và Nghi
Sơn.
- Tìm hiểu xúc tác SPA trong CN, nghiên cứu đặc trưng xúc tác,
nguyên nhân gây mất hoạt tính và biện pháp khắc phục.


TÀI LIỆU THAM KHẢO
1.GS.TS. Đinh Thị Ngọ, Hóa học dầu mỏ và khí, NXB Khoa học và Kỹ thuật, năm
2006.
2.GS.TS. Đào Văn Tường, Động học xúc tác, NXB Khoa học và Kỹ thuật, năm 2006.
3.Lê Văn Hiếu, Công nghệ chế biến dầu mỏ, NXB Khoa học và Kỹ thuật, năm

2006.
4.Howard F. Rase, Handbook of commercial catalysts heterogeneous catalysts
5.Jichang Zhang, Yaru Yan, Qi Chu, Solid phosphoric acid catalyst for
propene oligomerization: Effect of silicon phosphate composition
6.A honeywell Company, General Operating Manual Inalk process