METAN hóa trong NM đạm PHÚ mỹ

Chào mừng cô và các bạn đến với
bài thuyết trình của nhóm 11
Đề tài: Tìm hiểu về xúc tác quá trình metan
hóa của nhà máy đạm Phú Mỹ
GVHD: PGS.TS Phạm Thanh Huyền
✢Trịnh Thị Ngọc Ánh
✢Nguyễn Thị Bình
✢Đinh Thị Lan
✢Hoàng Thị Loan

20140283
20140382
20142448
20142629


Tổng Quan

Xúc tác của quá
trình metan hóa

Nội
dung

Quá trình metan
hóa

Kết quả khảo sát

I.Tổng quan
1.1 Lịch sử hình thành và phát triển
✢ Chủ đầu tư : Tổng công ty dầu khí Việt Nam
✢ Tổng vốn đầu tư : 370 triệu USD
✢ Diện tích : 63 hecta tại KCN Phú Mỹ , huyện
Tân Thành tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu
------------------------------------------------------------Phu-My-Fertilizer-Plant Homepage


1.1 Lịch sử hình thành và phát triển
✢ Công nghệ :
• Phân xưởng ammoniac : Haldor
Topsoe ( Đan Mạch )
• Phân xưởng ure : Snamprogetti
( Italy )
✢ Khởi công xây dựng : 3 / 2001
✢ Khánh thành và đi vào hoạt động :
22/9/2004
Phu-My-Fertilizer-Plant Homepage


1.2 Nguyên liệu sản xuất và sản phẩm
nhà máy
✢ Nguyên liệu :
• Khí đồng hành Bạch Hổ .
• Khí thiên nhiên từ bồn trũng Nam Côn Sơn .
• Các bể khác thuộc lục địa phía Nam.
✢ Sản phẩm chính : ure
✢ Sản phẩm phụ : NH3
--------------------------------------------------------Phu-My-Fertilizer-Plant Homepage

Sơ đồ tổng quát

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------Nghiên cứu động học và cơ chế phản ứng metan hóa các oxit cacbon và oxi – dehydro hóa
parafin C4 trong điều kiện ổn định và không ổn định, TS. Nguyễn Mạnh Huấn, 2009 – 2010


 Quá trình metan hóa xảy ra trong bình metan hóa 10R3001 và
các phản ứng liên quan là những phản ứng ngược của phản
ứng Reforming :
CO + 3H2 ↔ CH4 + H2O +Q

CO2 + 4H2 ↔ CH4 + H2O +Q
 Đặc điểm :
- Phản ứng metan hóa bắt đầu ở nhiệt độ 210ºC
- Xảy ra trên bề mặt xúc tác
- Xảy ra ở pha khí
- Tỏa nhiệt
- Giảm thể tích
- Diễn ra thuận lợi ở nhiệt độ thấp, áp suất cao & ít hơi
nước


II. Quá trình metan hóa


Các đại lượng có tính chất quyết định đến các phản ứng metan hóa:
 Hoạt tính xúc tác
 Nhiệt độ

 Áp suất
 Hàm lượng hơi nước trong khí công nghệ


III. Chất xúc tác
Bình metan hóa 10R3001 có 1 lớp xúc tác loại PK7R, chất xúc tác PK-7R là loại xúc tác Niken chứa
khoảng 27% Niken có các đặc điểm sau:
 Tên thương mại : PK-7R
 Hoạt tính cao.
 Khả năng hoạt động của PK-7R ở nhiệt độ
thấp


3.1 Đặc điểm
✢ Thành phần theo khối lượng các chất chứa
Thành
phần
NiO
Al2O3
trong
xúc
tácNi
%

25-30

1-5

60-70

✢ Tuổi thọ 10 năm
✢ Nhiệt độ :PK-7R được làm khô và có thể
hoạt động liên tục ở nhiệt độ thấp nhất là
190 ° C / 375 ° F và cao tới 430 ° C / 810 °
F.
----------------------------------------------------------------


Hình dạng chất xúc tác PK-7R(1)


Al2O3
1, Chất mang (5)
1.1 Tính chất của chất mang γ -Al2O3
 Giữ cho kích thước tinh thể và độ phân tán của kim loại ổn định
trong quá trình làm việc.
 Diện tích bề mặt riêng của γ-Al2O3 là 252 m2/g
 Bán kính lỗ xốp trung bình là 22 A0 . γ-Al2O3 có độ bền nhiệt lớn
nên ngăn ngừa được sự dính kết và kết tinh.
----------------------------------------------------------------------------------------------Tạp chí Khoa Học và Công Nghệ , tập 45, số 6(ĐB), 2007, trang 227-254( Lưu Cẩm Lộc,
Nguyễn Mạnh Huấn, Hồ Sĩ Thoảng)


3.2 Tính chất của xúc tác Ni/ γ -Al2O3

1.2. Điều chế chất mang γ-Al2O3 đi từ
quặng boxit theo phương pháp Bayer (7)

---------------------------------------------------------------------------------------------------Các phương pháp sản xuất xúc tác, TS. Nguyễn Hữu Lương

3.2 Tính chất của xúc tác Ni/ γ Al2O3
✢ Tính chất của pha hoạt động Ni:
Mô hình tinh thể Ni (2)

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------Động học xúc tác, trang 89 ,116(GS.TS Đào Mạnh Tường, nhà xuất bản Khoa học kĩ thuật)


Ảnh hưởng tương hỗ giữa Ni và γ -Al2O3
✢ Khi γ -Al2O3 mang chất mang oxit
kim loại NiO làm tăng diện tích bề
mặt của xúc tác
✢ Ni tạo ra các pha spinel làm cho γAl2O3 ổn định nhiệt hơn


3.3 Điều chế
Điều chế xúc tác bằng phương pháp đồng kết tủa (7)

----------------------------------------------------------------------------------------------------------Các phương pháp sản xuất xúc tác, TS. Nguyễn Hữu Lương


3.3 Điều chế
✢ Bằng phương pháp tẩm
Nguyên tắc: Cho chất mang ngâm trong dung
dịch muối của xúc tác Ni hoặc dung dịch xúc
tác ở áp suất thường: có thể dùng những muối
dễ thẩm thấu như muối : SO42- ,NO3-, Cl-

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------Các phương pháp sản xuất xúc tác, TS. Nguyễn Hữu Lương

3.4 Nguyên nhân gây mất hoạt tính xúc
tác
✢ Do ngộ độc do những tạp chất trong khí
nguyên liệu đầu vào như: K, S, As.
✢ Già cỗi do nhiệt
✢ Rối loạn chức năng hệ thống tách CO2 làm
lượng CO cao bất thường gây nên sự gia
tăng nhiệt độ cao trong lớp xúc tác


Cách khắc phục
✢ Thêm chất phụ trợ xúc tác
✢ Xử lý nguyên liệu
✢ Cải thiện xúc tác


Thực Nghiệm (3)
✢ Xúc tác được điều chế theo
phương pháp tẩm sau đó sấy,
nung ở 6000C trong 4h.
✢ Tiền chất cho xúc tác được chọn là
muối Nitrat Ni(NO3)2.6H2O và chất
mang là từ Al(NO3)3.6H2O và SiO2
Tạp chí Khoa Học và Công Nghệ , tập 45, số 6(ĐB), 2007, trang 227-254( Lưu Cẩm Lộc,
Nguyễn Mạnh Huấn, Hồ Sĩ Thoảng)


Bề mặt riêng của các chất mang và các
chất xúc tác có thành phần tối ưu(3)

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------Tạp chí Khoa Học và Công Nghệ , tập 45, số 6(ĐB), 2007, trang 227-254( Lưu Cẩm Lộc,
Nguyễn Mạnh Huấn, Hồ Sĩ Thoảng)


VI. Kết quả khảo sát (3)
✢ Bằng phương pháp phân tích vật
liệu bằng phổ nhiễu xạ X: XRD


Bằng phương pháp khử hóa theo chương trình
nhiệt độ TPR