QUÁ TRÌNH RIFOMING VÀ CRACKINH

NỘI DUNG

2



I. Thành phần dầu mỏ
Dầu mỏ thô là một hỗn hợp phức tạp gồm hàng trăm hidrocacbon thuộc 3
nhóm chính là:
Ankan (chủ yếu) từ CH4 đến C50H102 và n-ankan chiếm tỉ lệ cao hơn các ankan
đồng phân có mạch nhánh
Xicloankan (naphten) chủ yếu là xiclopentan, xiclohexan và các dẫn xuất mono-,
đi- và triankyl của chúng
Hidrocacbon thơm (thường thấp): benzene, toluene, các xylen, …
Ngoài ra, còn một lượng nhỏ các chất hữu cơ chứa oxi, nito, lưu huỳnh và
vết các chất vô cơ.

4


5


II. Sơ lược về chưng cất dầu mỏ

6


II. Sơ lược về chưng cất dầu mỏ

7


8


1. Khái niệm
Rifoming là quá trình dùng xúc tác và nhiệt làm biến đổi cấu trúc của
hidrocacbon từ không phân nhánh thành phân nhánh, từ không thơm thành thơm.

9


2. Mục đích
Rifoming là một trong những quá trình quang trọng để chế biến dầu mỏ.
Nhằm:
Làm tăng chỉ số octan
Sản xuất hidrocacbon thơm làm nguyên liệu cho tổng hợp hóa dầu
Thu khí H2.

10


3. Xúc tác Rifoming
Chất xúc tác dùng cho refoming là các kim loại như Pt, Pd, Ni, … trên chất
mang là nhôm oxit hoặc nhôm silicat.
Vai trò xúc tác:
Pt mang chức năng oxi hóa khử, xúc tiến cho phản ứng hidro hóa, dehidro hóa để
tạo hidrocacbon vòng no và vòng thơm.
Al2O3 là chất mang có tính axit, đóng vai trò chức năng axit-bazo, thúc đẩy cho

phản ứng izome hóa, hydrocrackinh.

11


4. Các yêu cầu đối với xúc tác Rifoming
Một xúc tác rifoming tốt cần có hoạt tính cao đối với các phản ứng tạo
hidrocacbon thơm, có đủ hoạt tính đối với các phản ứng đồng phân hóa paraffin và
có hoạt tính thấp với phản ứng hydrocracking. Ngoài ra còn các chỉ tiêu khác như:
Phải có độ chọn lọc cao
Có độ bền nhiệt và khả năng tái sinh tốt
Phải bền với các chất gây ngộ độc
Phải có độ ổn định cao
Có giá thành hạ và dễ chế tạo
12


4. Các yêu cầu đối với xúc tác Rifoming
Thông thường, người ta đánh giá chất lượng của xúc tác Rifoming qua:

13


5. Nguyên nhân làm giảm hoạt tính xúc tác
Sau một thời gian làm việc hoạt tính xúc tác giảm đáng kể. Nguyên nhân là
do sự ảnh hưởng:
Của sự tạo cốc
Độc hại của các chất chứa lưu huỳnh
Độc hại của các chất chứa nito
Độc hại của nước

Độc hại của các kim loại

14


6. Các biện pháp tái sinh xúc tác

15


7. Cơ chế phản ứng Rifoming
 Các phản ứng chính của quá trình rifoming
naphten

 aren + H2

n-C7

 aren + H2

n-C7

 izo-C7

n-C6

 benzene + H2

16

7. Cơ chế phản ứng Rifoming
Ta xét sơ đồ refoming
n-hexan:

17


7. Cơ chế phản ứng Rifoming

18


8. Nguyên liệu & sản phẩm của quá trình
 Nguyên liệu: là các phân đoạn xăng chưng cất trực tiếp, có giới hạn sôi từ 60
-1200C, xăng của quá trình crackinh nhiệt hoặc có thể sử dụng phân đoạn xăng
của quá trình thứ cấp. (Tùy theo mục đích sử dụng mà chọn nguyên liệu).
 Sản phẩm thu:
• Xăng có trị số octan cao
• Sản phẩm hidrocacbon thơm: BTX làm nguyên liệu tổng hợp cho hóa dầu
• Sản phẩm khí chứa hidro

19


9. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình
 Ảnh hưởng của nguyên liệu
Tùy theo mục đích của quá trình Rifoming mà chọn nguyên liệu phù hợp:
Để nhận:

Xăng có trị số octan cao

Hidrocacbon thơm BTX

Chọn nguyên liệu (xăng) có t0s

~85 – 1800C

Hẹp

20


9. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình
Tên

 Ảnh hưởng của nguyên liệu
Để sản xuất

Ts, C
0

Ts, 0C

Metan

-162

Etan

-89

Propan

-42

Benzen

62 – 85

Butan

-0,5

Toluen

85 -120

Isobutan

-10

Xylen

120 - 140

Pentan

36

Hexan

69

Heptan

98

Octan

126

Nonan

151

Decan

174

Icosan (C20H44)

343

21


9. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình
 Ảnh hưởng của áp suất
Quá trình rifoming đều có kèm theo quá trình tăng thể tích như khử hidro của

naphten, vòng hóa.
Theo quan điểm của nhiệt động học, áp suất cao sẽ cản trở các phản ứng tăng thể
tích, có nghĩa là cản trở sự tạo thành hidrocacbon thơm. Nhưng áp suất thấp thì
phản ứng crackinh xảy ra mạnh => tạo cốc nhiều.
 Phải khống chế áp suất vừa phải để hàm lượng hidrocacbon thơm cao, đồng thời
tránh tạo nhiều cốc.
22


9. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình
 Ảnh hưởng của nhiệt độ
Quá trình rifoming xúc tác nên tiến hành ở 470 – 525 0C. Vì khi nhiệt độ tăng thì
lượng hidrocacbon thơm tạo thành cũng tăng => trị số octan của xăng tăng.
Nhưng nhiệt độ tăng quá cao => việc tạo cốc tăng => giảm hoạt tính => giảm
thời gian làm việc của xúc tác.

23


9. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình
 Ảnh hưởng của lưu lượng nhiên liệu
Khi tăng lưu lượng nhiên liệu => giảm thời gian tiếp xúc của các chất tham gia
phản ứng và chất trung gian với chất xúc tác => tăng hiệu suất xăng, tăng hàm
lượng hidro, giảm hiệu suất hidrocacbon thơm => trị số octan giảm.
Nếu mục đích của quá trình refoming xúc tác là để nhận BTX, thì phải tiến hành
ở điều kiện tốc độ thể tích khi sử dụng nguyên liệu phải lớn.

24

25