Nghiên cứu chế tạo xúc tác hydro hoá làm sạch và công nghệ làm sạch phân đoạn diesel của quá trình nhiệt phân cặn dầu trên hệ xúc tác nimo y al2o3

..

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
*********♦*********

PHAN THỊ THÙY TRANG

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO XÚC TÁC HIDRO HĨA LÀM
SẠCH VÀ CƠNG NGHỆ LÀM SẠCH PHÂN ĐOẠN
DIESEL CỦA QUÁ TRÌNH NHIỆT PHÂN CẶN DẦU
TRÊN HỆ XÚC TÁC NiMo/y-Al2O3
LUẬN VĂN THẠC SỸ

CHUYÊN NGÀNH : HỮU CƠ – HÓA DẦU

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
PGS.TS. LÊ VĂN HIẾU

HÀ NỘI - 2008


LỜI CẢM ƠN
Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS.Lê Văn Hiếu, người đã
hướng dẫn tận tình, chỉ bảo và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tơi hồn thành
tốt luận văn này.
Tơi xin chân thành cảm ơn sự ủng hộ, giúp đỡ về mọi mặt của các thầy
cơ giáo trong Bộ mơn Cơng nghệ Hữu cơ-Hố dầu và Phịng thí nghiệm Lọc
hố dầu & vật liệu xúc tác, Khoa Cơng nghệ Hố học, Đại học Bách khoa Hà
Nội.
Cuối cùng, cho phép tôi xin cảm ơn gia đình và bạn bè đã chia sẻ

những khó khăn và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt thời gian
nghiên cứu và thực hiện luận văn tại Trường Đại học Bách khoa Hà Nội.

Hà Nội, ngày 06 tháng 10 năm 2008

Phan Thị Thuỳ Trang


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN
BET: Brunauer – Emmett – Teller (Tên riêng)
TPR: Temperature Programmed Reduction (Khử hóa theo chương trình nhiệt
độ)
XRD: X Ray Diffraction (Nhiễu xạ tia X)
XRF: X Ray Fluorescence (Huỳnh quang tia X)
SEM: Scanning Electron Microscopy (Kính hiển vi điện tử quét)
TEM: Transmission Electron Microscopy (Kính hiển vi điện tử truyền qua)
EDS: Energy Dispersive Spectroscopy (Phép phân tích phổ tán sắc năng
lượng)
HDS: Hydrodesulfurization (Hydrodesulfua)
HDN: Hydrodenitrogenation (Hydrodenitơ)
MAT: Microactivity Test Unit
DBT: Dibenzothiophen
GTL: Gas to Liquid (Khí hóa thành nhiên liệu lỏng)
OPEC: Organization of Petroleum Exporting Countries (Tổ chức các nước
xuất khẩu dầu mỏ)


DANH MỤC CÁC BẢNG TRONG LUẬN VĂN

Trang

Bảng 1.1: Năng suất của quá trình hydrotreating trên thế giới

6

Bảng 2.1: Số liệu điều chế mẫu xúc tác Ni-Mo/γ-Al2O3 khi cố định
%MoO3.

33

Bảng 2.2: Số liệu điều chế mẫu xúc tác Ni-Mo/γ-Al2O3 khi cố định
%NiO.

33

Bảng 3.1: Mật độ quang và điểm anilin của sản phẩm khi %MoO3
thay đổi.

57

Bảng 3.2: Tỷ trọng và chỉ số diesel của sản phẩm khi %MoO3 thay
đổi.

59

Bảng 3.3: Mật độ quang và điểm anilin của sản phẩm khi %NiO thay
đổi.

61

Bảng 3.4: Tỷ trọng và chỉ số diesel của sản phẩm khi %NiO thay đổi.

63

Bảng 3.5: Mật độ quang và điểm anilin của sản phẩm khi nhiệt độ
phản ứng thay đổi.

65

Bảng 3.6: Tỷ trọng và chỉ số diesel của sản phẩm khi nhiệt độ phản
ứng thay đổi.

67

Bảng 3.7: Các chỉ tiêu của sản phẩm khi thay đổi thời gian hoạt hoá
xúc tác.

69

Bảng 3.8: Mật độ quang và điểm anilin của sản phẩm khi nhiệt độ
phản ứng thay đổi.

71

Bảng 3.9: Tỷ trọng và chỉ số diesel của sản phẩm khi nhiệt độ phản
ứng thay đổi.

73

Bảng 3.10: So sánh các chỉ tiêu chất lượng của nguyên liệu và sản

phẩm.

75


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ TRONG LUẬN VĂN

Trang

Hình 1.1: Lượng nhiên liệu tiêu thụ trên thế giới.

4

Hình 1.2: Cơ chế phản ứng HDS của DBT trên xúc tác Mo/γ-Al2O3.

9

Hình 1.3: Cơ chế phản ứng HDS của DBT trên xúc tác NiMo/γAl2O3.

9

Hình 1.4: Sự tạo thành nhóm SH-

12

Hình 1.5 : Các kiểu tâm hoạt tính trên xúc tác NiMo/γ-Al2O3.

12

Hình 1.6: Cơ chế phản ứng HDN.

13

Hình 1.7: Sơ đồ phân hủy nhiệt của hydroxyt nhơm.

18

Hình 1.8: Cấu trúc khối của γ-Al2O3.

19

Hình 1.9: Sự phân bố của ion Al3+ trong mạng khơng gian.

19

Hình 1.10: Sơ đồ phân hủy nhiệt của Gel-Boehmit.

20

Hình 1.11: Cấu trúc mạng tinh thể của MoS2.

22

Hình 1.12: Cấu trúc của xúc tác chứa chất xúc tiến.

24

Hình 1.13: Sự hình thành các tinh thể theo các chế độ sấy khác nhau.

27

Hình 1.14: Sơ đồ cơng nghệ của q trình hydrotreating

30

Hình 1.15: Sơ đồ cơng nghệ q trình hydrotreating của hãng Exxon.

31

Hình 2.1: Sơ đồ thiết bị tẩm chân khơng

34

Hình 2.2: Sơ đồ hệ phản ứng Microactivity Test Unit MAT 5000.

45

Hình 2.3: Sơ đồ hệ phản ứng áp suất cao của Vinci Technologies.

46

Hình 2.4 : Tương tác của vật chất với tia X.

48

Hình 2.5: Dụng cụ xác định điểm anilin.

49

Hình 3.1: Giản đồ TPR của các oxyt trong xúc tác Ni-Mo/γ-Al2O3.

52

Hình 3.2: Giản đồ nhiễu xạ tinh thể của mẫu γAl2O3;
12%MoO3/γAl2O3; 12%MoO3-2%NiO/γAl2O3.

53

Hình 3.3: Hình ảnh kính hiển vi điện tử qt SEM.

54

Hình 3.4: Hình ảnh kính hiển vi điện tử truyền qua TEM.

55


DANH MỤC CÁC ĐỒ THỊ TRONG LUẬN VĂN

Trang

Đồ thị 3.1: Mật độ quang và điểm anilin của sản phẩm khi %MoO3
thay đổi.

57

Đồ thị 3.2: Tỷ trọng và chỉ số diesel của sản phẩm khi %MoO3 thay
đổi.

59

Đồ thị 3.3: Mật độ quang và điểm anilin của sản phẩm khi %NiO
thay đổi.

62

Đồ thị 3.4: Tỷ trọng và chỉ số diesel của sản phẩm khi %NiO thay
đổi.

63

Đồ thị 3.5: Mật độ quang và điểm anilin của sản phẩm khi nhiệt độ
phản ứng thay đổi.

66

Đồ thị 3.6: Tỷ trọng và chỉ số diesel của sản phẩm khi nhiệt độ phản
ứng thay đổi.

67

Đồ thị 3.7: Mật độ quang và điểm anilin của sản phẩm khi nhiệt độ
phản ứng thay đổi.

72

Đồ thị 3.8: Tỷ trọng và chỉ số diesel của sản phẩm khi nhiệt độ phản
ứng thay đổi.

73

MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN
DANH MỤC CÁC BẢNG TRONG LUẬN VĂN
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ TRONG LUẬN VĂN
DANH MỤC CÁC ĐỒ THỊ TRONG LUẬN VĂN
MỞ ĐẦU
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN LÝ THUYẾT
1.1. Đặc điểm và xu hướng phát triển ngành cơng nghệ lọc hố dầu
trên thế giới.
1.2. Sự phát triển của dầu khí Việt Nam.
1.3. Quá trình hydro hố làm sạch-q trình hydrotreating.
1.3.1. Giới thiệu về quá trình hydrotreating.
1.3.2. Các phản ứng của quá trình hydrotreating.
1.3.2.1. Phản ứng hydrodesulfua (HDS).
1.3.2.2. Phản ứng hydrodenitơ (HDN).
1.3.2.3. Phản ứng hydro hố.
1.4. Ngun liệu cho q trình hydro hố làm sạch.
1.5. Xúc tác sử dụng cho quá trình hydrotreating.
1.5.1. Chất mang γ-Al2O3 trong xúc tác và cấu trúc của nó.
1.5.1.1. Cấu trúc của γ-Al2O3.
1.5.1.2. Tính chất axit của γ-Al2O3.
1.5.2. Cấu trúc của MoS2/γ-Al2O3.
1.5.3. Cấu trúc của xúc tác chứa chất xúc tiến Ni-Mo/γ-Al2O3.
1.6. Các yếu tố ảnh hưởng đến xúc tác của quá trình hydrotreating.
1.6.1. Ảnh hưởng của chất mang.
1.6.2. Ảnh hưởng của phương pháp ngâm tẩm.
1.6.3. Ảnh hưởng của pH.
1.6.4. Ảnh hưởng của quá trình sấy.

1.6.5. Ảnh hưởng của quá trình nung.
1.7. Những bước tiến trong việc sử dụng xúc tác.
1.7.1. Chất mang.
1.7.2. Kim loại.
1.7.3. Phụ gia.

Trang

1
3
3
4
6
6
6
7
10
13
15
17
17
18
20
21
23
24
24
25
25
26

27
28
28
29
29


1.8. Một số cơng nghệ của q trình hydrotreating.
CHƯƠNG II: THỰC NGHIỆM.
2.1. Hóa chất và q trình tổng hợp xúc tác.
2.1.1. Các hóa chất và thiết bị sử dụng chính.
2.1.2. Quá trình điều chế xúc tác.
2.2. Các phương pháp nghiên cứu đặc trưng xúc tác.
2.2.1. Phương pháp khử hóa theo chương trình nhiệt độ (TPR).
2.2.2. Phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD) nghiên cứu định tính pha
tinh thể.
2.2.3. Phương pháp đo hấp phụ vật lý nghiên cứu cấu trúc vật liệu
mao quản (BET).
2.2.4. Xác định vi ảnh của hạt xúc tác bằng kính hiển vi điện tử quét
(SEM) và phân tích thành phần ngun tố có trong mẫu (EDS).
2.2.5. Phương pháp xác định kích thước hạt bằng hiển vi điện tử
truyền qua (TEM).
2.2.6. Phương pháp nghiên cứu hoạt tính xúc tác
2.3. Các phương pháp đánh giá chỉ tiêu chất lượng của nguyên liệu và
sản phẩm.
2.3.1. Phương pháp huỳnh quang tia X (XRF) xác định hàm lượng
lưu huỳnh.
2.3.2. Phương pháp điểm anilin xác định hàm lượng hydrocacbon
thơm.
2.3.3. Phương pháp xác định độ sáng của nhiên liệu lỏng.

2.3.4. Phương pháp tính chỉ số diesel của nhiên liệu lỏng.
CHƯƠNG III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN.
3.1. Các đặc trưng của chất mang và hệ xúc tác Ni-Mo/γ-Al2O3.
3.1.1. Khảo sát đặc trưng của chất mang γ-Al2O3.
3.1.2. Giản đồ TPR của xúc tác Ni-Mo/γ-Al2O3.
3.1.3. Giản đồ nhiễu xạ tinh thể của hệ xúc tác Ni-Mo/ γ-Al2O3.
3.1.4. Kết quả phân tích xúc tác trên kính hiển vi điện tử quét SEM
và EDS.
3.1.5. Kết quả phân tích xúc tác trên kính hiển vi điện tử truyền qua
TEM.
3.2. Đánh giá một số chỉ tiêu chất lượng của nguyên liệu.

30
32
32
32
32
34
34
36
38
40
42
44
46
46
48
49
50
51

51
51
51
53
54
55
56


3.3. Khảo sát hàm lượng MoO3 và NiO trong xúc tác Ni-Mo/γ-Al2O
trên phản ứng hydrotreating.
3.3.1. Khảo sát hàm lượng MoO3 trong xúc tác Ni-Mo/γ-Al2O3, cố
định hàm lượng NiO là 2%.
3.3.2. Khảo sát hàm lượng NiO trong xúc tác Ni-Mo/γ-Al2O3, cố
định hàm lượng MoO3 là 12%.
3.4. Nghiên cứu ảnh hưởng của các thơng số cơng nghệ đến q trình
hydro hóa làm sạch trên hệ xúc tác Ni-Mo/γ-Al2O3 ở áp suất thường.
3.4.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ phản ứng.
3.4.2. Ảnh hưởng của thời gian hoạt hóa xúc tác.
3.5. Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ đến q trình hydro hóa làm
sạch trên hệ xúc tác Ni-Mo/γ-Al2O3 ở áp suất cao.
3.6. So sánh các chỉ tiêu chất lượng sản phẩm thu được ở áp suất
thường và áp suất cao.
KẾT LUẬN.
TÀI LIỆU THAM KHẢO.
PHỤ LỤC.

56
56
60

65
65
68
70
75
76
78


- 1

-

MỞ ĐẦU
Dầu mỏ được con người biết đến từ thời cổ xưa, đến thế kỷ XVIII dầu
mỏ được sử dụng làm nhiên liệu để đốt cháy và thắp sáng. Từ sau chiến tranh
thế giới lần thứ hai đến năm 1980, trung bình cứ sau 10 năm, sản xuất và tiêu
thụ dầu tồn thế giới lại tăng gấp đơi. Dầu khí đã chiếm một tỷ lệ quan trọng
trong cán cân năng lượng tồn thế giới. Dầu khí thực sự đã có vai trị quyết
định đến tốc độ phát triển kinh tế của rất nhiều nước trên thế giới, đặc biệt là
những nước có nền cơng nghiệp phát triển. Bên cạnh đó, do nhu cầu sử dụng
nhiên liệu ngày càng tăng dẫn đến nguồn tài nguyên dần dần bị cạn kiệt và
nạn ơ nhiễm mơi trường do khí thải của động cơ, các lị đốt cơng nghiệp, các
nhà máy và cơ sở sản xuất...cũng từ đó mà tăng lên.[17],[18]
Ngày nay ơ nhiễm môi trường ngày càng trở thành một vấn đề nhức
nhối với con người. Trong đó một phần khơng nhỏ ngun nhân có nguồn gốc
từ khí thải động cơ. Ở nhiều nước cơng nghiệp phát triển, khí thải từ ơtơ là
chủ đề của nhiều quy định hạn chế. Trong những năm gần đây, khi số lượng
chất ô nhiễm ngày càng tăng thì các quy chế hạn chế càng nghiêm ngặt và các
quốc gia tham gia tuân thủ càng đông. Chuẩn của Châu Âu hiện nay để đo

mức độ thải hạt rắn có hai chu trình: chu trình trong thành thị ECE 15
(Economic Commission for Europe) và chu trình quanh thành thị EUDC
(Extra Urban Driving Cycle). Các quy chế trên được đo theo đơn vị g/km và
theo chủng loại xe ôtô. Ở Châu Âu, các mức hạn chế này được gọi chung là
EURO. Có thể thấy rằng EURO 4 ra đời năm 2005 đã đặt ra quy định chung
cho toàn Châu Âu để giảm hơn 80% lượng hạt rắn thải ra so với mức yêu cầu
của EURO 1 vào năm 1992 [17]. Từ đó có thể thấy các tiêu chuẩn về môi
trường ngày càng nghiêm ngặt hơn. Điều này là cần thiết khi tình hình khí hậu
tồn cầu đang xuống cấp trầm trọng như hiện nay. Và từ năm 2005, chỉ những


- 2

-

ôtô đạt chuẩn trên mới được phê chuẩn lưu thông. Hiện nay, hàm lượng lưu
huỳnh trong dầu diesel dùng cho xe cơ giới đường bộ ở Nhật Bản, Hồng
Kông, Liên minh Châu Âu chỉ có 10 mg/kg (10 ppm), ở Hàn Quốc, Đài Loan,
Singapore từ 30 đến 50 mg/kg [18]...Với sự lưu hành trong thực tế hiện nay
(2500 mg/kg), hàm lượng lưu huỳnh trong dầu diesel của Việt Nam cao gấp
50 đến 250 lần các nước và vùng lãnh thổ nói trên. Ở các nước khác như :
Trung Quốc, Thái Lan, Ấn Độ (350 mg/kg) ...thì hàm lượng lưu huỳnh trong
dầu diesel hiện hành ở Việt Nam cũng cao gấp nhiều lần. Ở Việt Nam, dầu
diesel áp dụng TCVN 5689 – 2005, đây là chủng loại dầu tương thích với các
phương tiện cơ giới được áp dụng tiêu chuẩn Euro 2. Trong đó hàm lượng lưu
huỳnh trong dầu diesel không vượt quá 500 mg/kg (ký hiệu 0,05%S hoặc
500ppm) đối với loại dùng cho phương tiện giao thông cơ giới đường bộ (thấp
hơn 5 lần tiêu chuẩn cũ) và không vượt quá 2500 mg/kg đối với loại dùng cho
công nghiệp. Nhưng đến năm 2015 phải hạ thấp xuống còn 50ppm và tiếp đó
hạ thấp xuống cịn 10ppm.[17],[18],[39]

Do vậy trước u cầu nghiêm ngặt về môi trường, một trong các biện
pháp hiện nay đó là xu hướng sản xuất nhiên liệu sạch nhằm nâng cao chất
lượng của nhiên liệu. Điều đó sẽ dẫn đến việc tiết kiệm nhiên liệu, an toàn
cho con người, cho môi trường và bảo vệ động cơ. Dưới sự hướng dẫn và
giúp đỡ tận tình của PGS.TS Lê Văn Hiếu, trong phạm vi luận văn này em đã
tiến hành “Nghiên cứu chế tạo xúc tác hydro hóa làm sạch và công nghệ làm
sạch phân đoạn diesel của quá trình nhiệt phân cặn dầu trên hệ xúc tác
NiMo/γ-Al2O3”.


- 3

-

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN LÝ THUYẾT
1.1. Đặc điểm và xu hướng phát triển ngành cơng nghệ lọc hóa dầu trên
thế giới:[17],[18],[19]
Hiện nay, xã hội đang ngày càng phát triển và tạo bước tiến vững chắc
vào một nền công nghiệp hiện đại hồ nhập với thế giới thì ngành cơng nghệ
lọc hóa dầu đóng một vai trị quan trọng. Nhu cầu hóa dầu tăng cao vì nền
kinh tế thế giới, đặc biệt là kinh tế Châu Á đang phát triển với tốc độ cao.
Ngành cơng nghiệp hóa dầu Châu Á hoạt động trong bối cảnh tồn cầu hóa
nên có tác động to lớn đến thị trường thế giới.
Dự kiến công suất hóa dầu sẽ tăng đáng kể trong giai đoạn 2007-2012.
Phần lớn trong tổng các nhà máy lọc dầu mới có cơng suất trên 10 triệu
thùng/ngày được xây dựng ở phía đơng kênh đào Suez, Trung Đơng và Châu
Á Thái Bình Dương. Từ năm 1988 đến nay, mức cầu về dầu mỏ của thế giới
tăng 25%, từ mức 64,95 triệu thùng/ngày lên đến 82,15 triệu thùng/ngày. Mỹ
tăng mức cầu 18%, Nhật tăng mức cầu 25%, Trung Quốc tăng mức cầu
175%. Mỹ tiêu thụ 3,08 triệu thùng/ngày, Trung Quốc tiêu thụ 3,98 triệu

thùng/ngày bằng 7,6% lượng dầu tiêu thụ của thế giới, hơn cả Nhật Bản
(7,4%). Các nhà máy có cơng suất tối đa 1,9 triệu thùng/ngày được xây dựng
mới ở Châu Phi. Cịn Châu Âu khơng có thêm nhà máy nào. Shell dự báo
cơng suất chế biến dầu khí thế giới sẽ tăng thêm 11 triệu thùng/ngày vào năm
2009-2011, trong đó tăng 22% ở Châu Á Thái Bình Dương, 6% ở Châu Mỹ
và 2% ở Châu Phi và Châu Âu. Các dự án mở rộng công suất và xây dựng
mới sẽ đưa vào hoạt động vào cuối thập kỷ này, tập trung nhiều nhất ở Trung
Quốc với tổng công suất 2878 - 2998 nghìn thùng/ngày. Riêng đối với khối
OPEC là 5315 - 5615 nghìn thùng/ngày.[17],[18]
Ngồi ra, các nhà máy lọc dầu ở Nga ngày càng được nâng cấp và tăng
công suất để đáp ứng nhu cầu tiêu thụ. Mặt khác, mở rộng các kế hoạch liên


- 4

-

kết với các nước như: Trung Quốc, Việt Nam, Thái Lan để tiếp cận tốt hơn thị
trường xăng dầu rộng lớn này.
Hiện nay, Ả Rập Xê Út có nền kinh tế phát triển nhờ xuất khẩu dầu thô.
Saudi Aramco, Công ty dầu quốc gia Ả Rập Xê Út cho biết họ đang đẩy mạnh
kế hoạch mở rộng chế biến dầu. Các hợp đồng về hai nhà máy chế biến dầu
mới liên doanh để xuất khẩu đã được ký trong nửa cuối năm 2006, trong đó
hợp đồng mở rộng tổ hợp chế biến dầu Petrorabigh 425.000 thùng/ngày với
một phân xưởng hóa dầu 2,4 triệu tấn/năm. Các nhà máy mới của Ả Rập Xê
Út sẽ sản xuất nhiên liệu chất lượng cao mà các thị trường xuất khẩu yêu cầu.
Do vậy, để đáp ứng nhu cầu sử dụng hiện nay thì lượng nhiên liệu đòi
hỏi ngày càng một tăng cao. Điều này được thể hiện cụ thể ở hình 1.1: [45]

Hình 1.1: Lượng nhiên liệu tiêu thụ trên thế giới.

Hiện nay, đang có xu hướng tăng diesel GTL (khí hóa thành nhiên liệu
lỏng). Vì đây là sản phẩm chất lượng rất cao, khơng có lưu huỳnh và aromatic
độc hại, tất cả các chất thải như: NOx, COx, các hydrocacbon chưa cháy
hết…đều thấp hơn. Mặt khác, dầu diesel GTL có thể đạt giá trị cao nhất khi
được trộn với dầu diesel thông dụng.[17],[18],[29]
1.2. Sự phát triển của dầu khí Việt Nam:[17],[18]
Cơng nghiệp hóa dầu là một ngành cơng nghiệp rất mới đang được hình
thành ở Việt Nam. Để đáp ứng nhu cầu thị trường và từng bước xây dựng
ngành công nghiệp dầu khí hồn chỉnh, hiện đại, phục vụ cơng cuộc cơng


- 5

-

nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước, Tập đồn Dầu khí Việt Nam chủ trương
phát triển ngành cơng nghiệp hóa dầu ngày càng lớn mạnh. Với sản lượng dầu
thơ 360.000 thùng/ngày, Việt Nam hiện là nước sản xuất dầu thô lớn thứ 3 ở
khu vực Đông Nam Á, chỉ sau Malaysia và Indonesia. Do chưa có nhiều nhà
máy lọc dầu, Việt Nam cũng là một trong những nước xuất khẩu dầu thô lớn
nhất trong khu vực. (Theo VnEconomy)
Trong lĩnh vực chế biến khí và hóa dầu, Nhà máy lọc dầu Dung Quất
đang được khẩn trương triển khai xây dựng với mục tiêu đưa vào vận hành
thương mại năm 2009 với công suất 6,5 triệu tấn/năm. Dự án khu liên hợp
Lọc hóa dầu Nghi Sơn với cơng suất dự kiến là 7 – 8,4 triệu tấn/năm và đề án
Nhà máy lọc dầu phía Nam có quy mơ cơng suất lớn hơn 7 triệu tấn/ năm.
Nhà máy lọc dầu phía Nam đang được chuẩn bị tích cực để sớm đầu tư xây
dựng đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về nguyên liệu cho đất nước và bổ sung
cho cơng nghiệp hóa dầu những nguyên liệu và sản phẩm mới. (Nguồn
Vinanet, 9/1/2006)

Việc xuất khẩu dầu thô đã thực sự thúc đẩy sự phát triển kinh tế nhanh
chóng của Việt Nam và trở thành mặt hàng xuất khẩu số một của đất nước.
Chính phủ Việt Nam đang tiến hành mở cửa nhiều mỏ dầu mới cho các cơng
ty nước ngồi tiến hành thăm dị. Mặc dù vậy, các nhà hoạch định chính sách
của chính phủ Việt Nam có một chiến lược năng lượng rộng lớn hơn, trong
đó, hoạt động của Petro Việt Nam trên thị trường quốc tế đóng một vai trị vơ
cùng quan trọng. Trong khoảng thời gian từ 2006 - 2010, tập đoàn này đã lên
kế hoạch ngân sách 6,7 tỷ USD cho việc thăm dị ở nước ngồi. Khoản ngân
sách này được tăng thêm 9,7 tỷ USD cho giai đoạn 2011- 2015. (Theo
VnEconomy). Trong giai đoạn đến năm 2015 và định hướng đến năm 2025,
Tập đồn Dầu khí Việt Nam xác định mục tiêu và nhiệm vụ là phát triển
ngành Dầu khí Việt Nam trở thành ngành kinh tế kỹ thuật quan trọng, đồng


- 6

-

bộ, bao gồm: tìm kiếm, thăm dị, khai thác, vận chuyển, chế biến, tàng trữ,
phân phối, dịch vụ và xuất, nhập khẩu. Có thể nói rằng, ngành lọc hóa dầu ở
nước ta đang ngày càng phát triển mạnh mẽ, khơng chỉ ở trong nước mà cịn
vươn ra ở thị trường nước ngồi. Điều đó cho thấy rằng, một nền cơng nghiệp
dầu khí đang ngày càng lớn mạnh và khẳng định được vị trí trong các tập
đồn dầu khí đa quốc gia trên thế giới.
1.3. Q trình hydro hóa làm sạch – quá trình hydrotreating:
1.3.1. Giới thiệu về quá trình hydrotreating:[19],[45],[50]
Quá trình hydrotreating được biết đến từ năm 1933 và ngày càng được
nghiên cứu và mở rộng trên toàn thế giới. Ngày nay, do các yêu cầu nghiêm
ngặt hơn về mơi trường mà q trình hydrotreating khơng chỉ được sử dụng
như một quá trình trung gian trong nhà máy lọc dầu nhằm làm sạch các phân

đoạn dầu mỏ sau khi chưng cất với các mục đích sử dụng khác nhau mà còn
dùng để nâng cấp các phân đoạn nặng, các phân đoạn thu được từ quá trình
nhiệt phân cặn dầu…Trên thế giới thì năng suất của quá trình hydrotreating
khoảng 900 triệu tấn/năm. Điều này được thể hiện ở bảng 1.1: [19]
Bảng 1.1: Năng suất của quá trình hydrotreating trên thế giới.
Lục địa

Năng suất (triệu tấn/năm)

Châu Á

140

Mỹ

320

Châu Âu

180

Còn lại

260

Tổng

900

Điều này cho thấy rằng có hơn 1000 phân xưởng hydrotreating trên thế

giới với lượng tiêu thụ xúc tác khoảng 30.000 tấn trong một năm.
Vì vậy q trình hydrotreating đóng một vai trị rất quan trọng và
không thể thiếu trong các nhà máy lọc dầu trên toàn thế giới.
1.3.2. Các phản ứng của quá trình hydrotreating:


- 7

-

Hydrotreating là quá trình bao gồm các phản ứng chính: hydrodesulfua
(HDS), hydrodenitơ (HDN) và hydro hóa (HYD). Mục đích của quá trình này
là loại các hợp chất chứa lưu huỳnh, nitơ, các kim loại nặng…ra khỏi nguyên
liệu dầu mỏ và làm no hóa các hợp chất dạng olefin và thơm dưới tác dụng
của hydro.[50]
1.3.2.1. Phản ứng hydrodesulfua (HDS):
a. Vai trị của phản ứng hydrodesulfua (HDS):[8],[30],[40],[50]
HDS là q trình nhằm loại S ra khỏi các hợpộ
phản ứng thay đổi. Tỷ trọng của sản phẩm giảm dần và đạt cực tiểu tại nhiệt
độ phản ứng 3100C, sau đó tiếp tục tăng dần. Điều này cho thấy tại nhiệt độ
phản ứng 3100C phản ứng hydro hóa vịng thơm xảy ra mạnh, hàm lượng
parafin và naphten tăng lên. Và chỉ số diesel của sản phẩm cũng tăng dần và
đạt cực đại tại nhiệt độ phản ứng 3100C, sau đó giảm dần khi tăng nhiệt độ
phản ứng. Sự thay đổi này phù hợp với sự thay đổi của mật độ quang, điểm
anilin và tỷ trọng của sản phẩm.
Như vậy, yếu tố nhiệt độ cũng ảnh hưởng nhiều đến phản ứng
hydrotreating. Khi nhiệt độ phản ứng tăng thì chất lượng sản phẩm tăng
nhưng nó chỉ tăng đến giới hạn cho phép. Như đã thấy rằng khi nhiệt độ phản
ứng tăng từ 3000C đến 3100C thì chất lượng sản phẩm thu được tăng lên.
Nhưng nếu tiếp tục tăng nhiệt độ phản ứng cao hơn 3100C thì chất lượng sản

- 68 -

phẩm thu được lại giảm. Điều này có thể giải thích rằng phản ứng
hydrotreating xảy ra ở áp suất thường thì thuận lợi cho phản ứng hydro hóa
nhiều hơn so với phản ứng HDS, HDN [50]. Trong khoảng nhiệt độ phản ứng
khảo sát các phản ứng xảy ra chủ yếu là phản ứng hydro hóa và một phần các
phản ứng HDS, HDN với các hợp chất chứa S, N có cấu tạo đơn giản. Do vậy
khi tăng nhiệt độ phản ứng thì sẽ khơng có lợi cho các phản ứng hydro hóa vì
các phản ứng xảy ra trong quá trình hydrotreating đều là các phản ứng tỏa
nhiệt, hoạt tính xúc tác giảm và làm cho sản phẩm thu được sau phản ứng có
chất lượng giảm đi.
Từ các kết quả trên có thể kết luận rằng phản ứng hydrotreating thực
hiện tại nhiệt độ phản ứng 3100C thì sản phẩm thu được có chất lượng tốt
nhất. Do đó, chọn nhiệt độ 3100C làm nhiệt độ phản ứng cho quá trình
hydrotreating được thực hiện trên hệ thống phản ứng MAT 5000 ở áp suất
thường và dùng làm nhiệt độ phản ứng khởi đầu trong việc khảo sát nhiệt độ
phản ứng trên hệ thống phản ứng áp suất cao VINCI TECHNOLOGIES.
3.4.2. Ảnh hưởng của thời gian hoạt hóa xúc tác:
Phản ứng hydrotreating được tiến hành trên hệ xúc tác Ni-Mo/γ-Al2O3
(2%NiO-12%MoO3) ở áp suất thường trong các điều kiện:
+ Nhiệt độ phản ứng: 3100C.
+ Khối lượng xúc tác: 2g.
+ Nhiệt độ hoạt hóa xúc tác: 4000C.
+ Tốc độ nạp liệu: 0,24ml/phút.
+ Tốc độ cấp H2: 100ml/phút.
+ Thời gian hoạt hóa xúc tác: 60 phút, 120 phút và 180 phút (xúc tác
được hoạt hóa bằng hỗn hợp H2 và CS2 pha trong n-hexan với tỷ lệ thể tích là
1/50).

+ Nguyên liệu: phân đoạn diesel của quá trình nhiệt phân cặn dầu.


- 69 -

Tiến hành đo mật độ quang, điểm anilin, tỷ trọng và tính tốn chỉ số
diesel của sản phẩm. Kết quả đo các chỉ tiêu được thể hiện ở bảng 3.7:
Bảng 3.7: Các chỉ tiêu của sản phẩm khi thay đổi thời gian hoạt hóa xúc tác.
Thời gian hoạt
hóa xúc tác,
(phút)

Mật độ
quang

Điểm
anilin (0F)

Tỷ trọng ở
15,560C

Chỉ số
diesel

60

0,16

181

0,8503

63,19

120

0,09

189

0,8475

67,02

180

0,08

189

0,8480

66,84

Từ các số liệu ở bảng 3.7 cho thấy các chỉ tiêu của sản phẩm thay đổi
khi tăng thời gian hoạt hóa xúc tác. Ở thời gian hoạt hóa xúc tác 60 phút thì
sản phẩm thu được vẫn cịn có mùi hắc, màu chưa sáng. Khi tăng thời gian
hoạt hóa xúc tác lên 120 phút thì mật độ quang của sản phẩm giảm đáng kể,
điểm anilin tăng lên, tỷ trọng giảm và chỉ số diesel cũng tăng cao hơn so với
thời gian hoạt hóa xúc tác ở 60 phút. Điều đó cho thấy rằng tỷ trọng giảm ứng

với sự giảm hàm lượng các hydrocacbon nặng, hàm lượng aromat giảm do đó
chỉ số diesel tăng lên. Khi tăng thời gian hoạt hóa xúc tác lên 180 phút thì mật
độ quang của sản phẩm giảm khơng đáng kể nhưng chỉ số diesel thấp hơn so
với thời gian hoạt hóa xúc tác ở 120 phút. Sự gia tăng chất lượng sản phẩm
này phù hợp với quy luật của sự thay đổi mật độ quang và điểm anilin. Điều
này có nghĩa là khi tăng thời gian hoạt hóa xúc tác thì hoạt tính xúc tác tăng
lên nhưng chỉ tăng đến một mức giới hạn của xúc tác và thời gian hoạt hóa
xúc tác tốt nhất là 120 phút.
Như vậy, hoạt hóa chất xúc tác là một giai đoạn rất quan trọng trong
chế tạo xúc tác HDS. Những pha tiền chất oxit ban đầu qua q trình hoạt hóa
(khử, sulfua hóa) bằng tác nhân chứa lưu huỳnh sẽ cho xúc tác dưới dạng


- 70 -

sulfua kim loại có hoạt tính cao, có ý nghĩa quyết định trong việc hình thành
các tâm hoạt tính của chất xúc tác. Khi thời gian hoạt hóa xúc tác tăng từ 60
phút đến 120 phút thì chất lượng sản phẩm thu được tăng lên nhưng khi kéo
dài thời gian hoạt hóa xúc tác đến 180 phút thì chất lượng sản phẩm thu được
lại giảm. Điều này có thể giải thích là khi thời gian hoạt hóa xúc tác ngắn thì
những pha tiền chất oxyt ban đầu (NiO, MoO3, NiMoO4…) chưa được khử và
sulfua hóa nhiều nên hoạt tính xúc tác thấp [1],[21]. Nhưng khi kéo dài thời
gian hoạt hóa xúc tác thì có thể xảy ra q trình khử sâu hơn nên đã đuổi hết
các ion O2- liên kết yếu với Ni, Mo và chỉ còn lại những ion O2- bền vững khó
sulfua hóa làm cho hoạt tính của xúc tác khơng tăng lên nữa.
Qua các kết quả khảo sát cho thấy phản ứng hydrotreating sử dụng hệ
xúc tác Ni-Mo/γ-Al2O3 (2%NiO-12%MoO3) có hoạt tính khá tốt. Đặc biệt khi
thực hiện phản ứng trên hệ thống phản ứng MAT 5000 với các chế độ tối ưu
là: nhiệt độ phản ứng 3100C và thời gian hoạt hóa xúc tác là 120 phút thì cho
sản phẩm có chất lượng tốt, hàm lượng lưu huỳnh giảm đáng kể xuống còn

3240mg/kg.
3.5. Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ phản ứng đến quá trình hydro
hóa làm sạch trên hệ xúc tác Ni-Mo/γ-Al2O3 ở áp suất cao:
Có nhiều yếu tố ảnh hưởng tới phản ứng hydrotreating trên hệ xúc tác
dị thể, trong đó yếu tố xúc tác và điều kiện phản ứng là các yếu tố chính ảnh
hưởng đến q trình phản ứng. Với một hệ xúc tác cố định thì yếu tố ảnh
hưởng chính là điều kiện phản ứng trong đó áp suất ảnh hưởng nhiều nhất đến
chất lượng sản phẩm của quá trình phản ứng hydrotreating. Áp suất càng cao
thì hiệu suất khử lưu huỳnh càng tăng. Tuy nhiên, áp suất càng cao thì chi phí
cho thiết bị để đảm bảo an toàn khi vận hành càng lớn, chế tạo thiết bị khó
hơn nên trong thực tế người ta tiến hành phản ứng hydrotreating ở áp suất
dưới 70at mà sản phẩm của quá trình phản ứng vẫn đáp ứng các yêu cầu của


- 71 -

mơi trường [43]. Vì thế, trong q trình nghiên cứu này chỉ thực hiện phản
ứng ở áp suất 30at và 40at trên hệ thống phản ứng áp suất cao.
Tiến hành phản ứng hydrotreating trên hệ xúc tác Ni-Mo/γ-Al2O3
(2%NiO-12%MoO3) ở áp suất 30at và 40at với các nhiệt độ phản ứng 3100C,
3300C, 3500C, 3700C và 3900C trong các điều kiện:
+ Khối lượng xúc tác: 20g.
+ Nhiệt độ hoạt hóa xúc tác: 4000C.
+ Tốc độ cấp H2: 100 ml/phút.
+ Tốc độ nạp liệu: 0,24 ml/phút.
+ Thời gian hoạt hóa xúc tác: 120 phút (xúc tác được hoạt hóa bằng
hỗn hợp H2 và CS2 pha trong n-hexan với tỷ lệ thể tích là 1/50).
+ Nguyên liệu: phân đoạn diesel của quá trình nhiệt phân cặn dầu.
Tiến hành đo mật độ quang, điểm anilin, tỷ trọng và tính tốn chỉ số
diesel của sản phẩm. Kết quả đo mật độ quang và điểm anilin của sản phẩm

được thể hiện ở bảng 3.8:
Bảng 3.8: Mật độ quang và điểm anilin của sản phẩm khi nhiệt độ phản ứng
thay đổi.
Nhiệt độ (0C)
310
330
350
370
390

Mật độ quang
30at
40at
0,32
0,31
0,30
0,29
0,24
0,25
0,28
0,21
0,29
0,27

Điểm anilin (0F)
30at
40at
189
190
190

191
193
192
191
194
190
192

Căn cứ vào bảng số liệu 3.8 ta xây dựng được đồ thị 3.7:


0.34

Điểm anilin

Mật độ quang

- 72 -

0.32
0.3
0.28

195
194
193
192

0.26

191

0.24

190

0.22

189

0.2
290

310

330

350

370

390

410

188
290

Mật độ quang ở 30at Nhiệt độ phản ứng
Mật độ quang ở 40 at

310

330

Điểm anilin ở 30at
Điểm anilin ở 40at

350

370

390

410

Nhiệt độ phản ứng

Đồ thị 3.7: Mật độ quang và điểm anilin của sản phẩm khi nhiệt độ phản ứng
thay đổi.
Từ đồ thị 3.7 cho thấy mật độ quang của sản phẩm đạt giá trị thấp nhất
tại nhiệt độ phản ứng 3500C ở áp suất 30at và nhiệt độ phản ứng 3700C ở áp
suất 40at và điểm anilin cũng đạt giá trị cao nhất tại nhiệt độ phản ứng đó. Ta
biết rằng mật độ quang phản ánh độ sáng của nhiên liệu nên tại giá trị nhiệt độ
phản ứng 3500C ở áp suất 30at và nhiệt độ phản ứng 3700C ở áp suất 40at thì
sản phẩm sáng nhất nhờ q trình hydro hóa làm giảm đáng kể hàm lượng các
hợp chất olefin và một số hợp chất chứa S, N. Mặt khác, tại giá trị nhiệt độ
phản ứng 3500C ở áp suất 30at và nhiệt độ phản ứng 3700C ở áp suất 40at thì
hàm lượng các hydrocacbon thơm đã được no hóa nhiều nhất nên điểm anilin
có giá trị cao nhất. Mật độ quang của sản phẩm giảm dần trong khoảng từ

nhiệt độ phản ứng 3100C đến 3500C và tăng dần từ nhiệt độ phản ứng 3500C
đến 3900C ở áp suất 30at. Ngược lại, điểm anilin của sản phẩm tăng dần khi
nhiệt độ phản ứng tăng từ 3100C đến 3500C và khi nhiệt độ phản ứng lớn hơn
3500C ở áp suất 30at thì điểm anilin của sản phẩm giảm dần. Còn mật độ
quang của sản phẩm giảm dần trong khoảng từ nhiệt độ phản ứng 3100C đến
3700C và tăng dần từ nhiệt độ phản ứng 3700C đến 3900C ở áp suất 40at.
Ngược lại, điểm anilin của sản phẩm tăng dần khi nhiệt độ phản ứng tăng từ


- 73 -

3100C đến 3700C và khi nhiệt độ phản ứng lớn hơn 3700C ở áp suất 40at thì
điểm anilin của sản phẩm giảm dần.
Kết quả đo tỷ trọng và chỉ số diesel của sản phẩm thể hiện ở bảng 3.9:
Bảng 3.9: Tỷ trọng và chỉ số diesel của sản phẩm khi nhiệt độ phản ứng thay
đổi.
Tỷ trọng ở 15,56oC
Nhiệt độ
Chỉ số diesel
0
( C)
30at
40at
30at
40at
310
0,8472
0,8470
67,13
67,56

330
0,8468
0,8457
67,64
68,41
0,8406
71,07
350
0,8410
70,56
0,8451
68,64
370
0,8376
72,62
390
0,8462
0,8422
67,86
70,10
Từ kết quả ở bảng số liệu 3.9 xây dựng được đồ thị 3.8:
Chỉ số diesel

Tỷ trọng

0.85
0.848
0.846
0.844

74
72.8
71.6
70.4

0.842

69.2

0.84

68

0.838

66.8

0.836
290

310

330

Tỷ trọng ở 30at
Tỷ trọng ở 40at

350

370

390

410

Nhiệt độ phản ứng

65.6
290

310

330

350

Chỉ số diesel ở 30at
Chỉ số diesel ở 40at

370

390

410

Nhiệt độ phản ứng

Đồ thị 3.8: Tỷ trọng và chỉ số diesel của sản phẩm khi nhiệt độ phản ứng thay
đổi.
Đồ thị 3.8 cho thấy tỷ trọng của sản phẩm có sự thay đổi khi thay đổi

nhiệt độ phản ứng. Tỷ trọng giảm ứng với sự giảm hàm lượng hydrocacbon
nặng, đạt giá trị thấp nhất tại nhiệt độ phản ứng 3500C ở áp suất 30at và nhiệt
độ phản ứng 3700C ở áp suất 40at , sau đó tiếp tục tăng dần.
Chỉ số diesel tăng dần, đạt cực đại tại điểm ứng với nhiệt độ phản ứng
3500C ở áp suất 30at và nhiệt độ phản ứng 3700C ở áp suất 40at, sau đó giảm


- 74 -

dần khi nhiệt độ phản ứng tiếp tục tăng lên. Sự gia tăng chỉ số diesel cho thấy
trong sản phẩm có chứa nhiều các thành phần hydrocacbon no mạch thẳng và
vòng no, giảm hàm lượng các hợp chất thơm.
Như vậy, yếu tố nhiệt độ có ảnh hưởng đến phản ứng hydrotreating ở
áp suất cao. Tại giá trị nhiệt độ phản ứng 3500C ở áp suất 30at và nhiệt độ
phản ứng 3700C ở áp suất 40at thì sản phẩm thu được có màu sáng nhất,
khơng có mùi hắc, chứng tỏ phản ứng hydro hóa và các phản ứng HDS, HDN
xảy ra mạnh mẽ hơn so với các giá trị nhiệt độ khác và hàm lượng
hydrocacbon thơm được no hóa nhiều nhất nên điểm anilin có giá trị cao nhất.
Mặt khác, khi nhiệt độ phản ứng tăng cao hơn 3500C ở áp suất 30at và 3700C
ở áp suất 40at thì dẫn đến các chỉ tiêu của sản phẩm giảm là do khi tăng nhiệt
độ phản ứng thì quá trình hydro hóa xảy ra chưa được triệt để, lượng
hydrocacbon thơm chưa được no hóa nhiều và cịn xảy ra các phản ứng phụ
hydrocracking tạo khí và hợp chất đa vịng nặng, làm tăng mật độ quang,
giảm điểm anilin. Từ đó, tỷ trọng và chỉ số diesel của sản phẩm cũng thay đổi
phù hợp với sự thay đổi của mật độ quang và điểm anilin. Điều đó có nghĩa là
tại đó các thành phần parafin và naphten tăng lên, các hợp chất nhiều vòng
giảm xuống đáng kể, chứng tỏ phản ứng hydro hóa và hydro khử S, N, O mở
vịng có hiệu quả tốt tại nhiệt độ và áp suất này. Kết quả này cũng cho thấy
rằng hiệu quả tách loại các thành phần hydrocacbon chứa các hợp chất S và N
giảm mạnh và chỉ số diesel tăng lên. Khi tăng áp suất hydro làm giảm nhanh

hàm lượng lưu huỳnh trong sản phẩm.
Vậy tại nhiệt độ phản ứng 3500C ở áp suất 30at và nhiệt độ phản ứng
3700C ở áp suất 40at thì sản phẩm thu được đạt giá trị tốt nhất khi thực hiện
phản ứng hydrotreating với hệ xúc tác Ni-Mo/γ-Al2O3 (2%NiO-12%MoO3)
trên hệ thống phản ứng áp suất cao của VINCI TECHNOLOGIES. Khi đó
hàm lượng lưu huỳnh giảm xuống đáng kể còn 928mg/kg ở điều kiện nhiệt độ


- 75 -

phản ứng 3500C, áp suất 30at và 530mg/kg ở điều kiện nhiệt độ phản ứng
3700C, áp suất 40at.
3.6. So sánh các chỉ tiêu chất lượng sản phẩm thu được ở áp suất thường
và áp suất cao:
Các chỉ tiêu chất lượng của nguyên liệu và sản phẩm được thể hiện ở
bảng 3.10:
Bảng 3.10: So sánh các chỉ tiêu chất lượng của nguyên liệu và sản phẩm.
Hàm
lượng lưu
huỳnh,
mg/kg

Mật độ
quang

Điểm
anilin,
0
F

Nguyên liệu

5050

Màu rất
tối,
không
đo được

172

0,8584

57,34

Sản phẩm ở áp suất
thường, 3100C

3240

0,09

189

0,8475

67,02

Sản phẩm ở áp suất
30at, 3500C

928

0,25

192

0,8410

70,56

Mẫu

Tỷ trọng ở Chỉ số
15,560C diesel

Sản phẩm ở áp suất
530
0,21
194
0,8376
72,62
40at, 3700C
Qua kết quả ở bảng 3.10 cho thấy chất lượng của sản phẩm được cải
thiện đáng kể. Từ nguyên liệu là phân đoạn diesel có màu rất tối, mùi hắc,
điểm anilin thấp. Qua quá trình phản ứng đã thu được sản phẩm có màu sáng
đẹp, khơng có mùi khó chịu, điểm anilin tăng cao chứng tỏ lượng
hydrocacbon thơm đã giảm. Hàm lượng lưu huỳnh trong nhiên liệu từ
5050ppm giảm xuống còn 530ppm đáp ứng được yêu cầu về nhiên liệu sạch,
xấp xỉ tiêu chuẩn cho phép của Việt Nam năm 2005 và có thể dùng làm nhiên

liệu cho động cơ diesel.


- 76 -

KẾT LUẬN
Qua quá trình nghiên cứu tổng hợp xúc tác Ni-Mo/γ-Al2O3 và phản ứng
hydro hóa làm sạch với mục đích nâng cao chất lượng sản phẩm từ nguyên
liệu là phân đoạn diesel thu được từ quá trình nhiệt phân cặn dầu, em đã thu
được một số kết quả như sau:
1. Đã tìm ra được hàm lượng tối ưu của xúc tác sử dụng cho quá trình
hydrotreating là: 12%MoO3 và 2%NiO. Từ hàm lượng này đã tổng hợp được
xúc tác có hoạt tính tốt cho q trình hydrotreating.
2. Đã đánh giá được các chỉ tiêu kỹ thuật quan trọng của nguyên liệu và
sản phẩm của quá trình hydrotreating như: mật độ quang, tỷ trọng, điểm
anilin, chỉ số diesel và hàm lượng lưu huỳnh tổng.
3. Tìm ra được một số chế độ cơng nghệ tối ưu cho q trình
hydrotreating như sau: nhiệt độ phản ứng 3100C, thời gian hoạt hóa xúc tác là
120 phút khi tiến hành phản ứng trên hệ thống MAT 5000 ở áp suất thường
của Zeton. Với nhiệt độ phản ứng 3500C, áp suất 30at và nhiệt độ phản ứng
3700C, áp suất 40at khi tiến hành phản ứng trên hệ thống phản ứng áp suất
cao của VINCI TECHNOLOGIES cho kết quả tốt nhất.
4. Sản phẩm thu được có hàm lượng lưu huỳnh giảm đi rất nhiều so với
nguyên liệu ban đầu. Đặc biệt là đối với hệ thống áp suất cao, khi áp suất càng
tăng thì hàm lượng lưu huỳnh bị khử càng nhiều. Sản phẩm thu được có hàm
lượng lưu huỳnh giảm xuống 530ppm và xấp xỉ tiêu chuẩn cho phép của Việt
Nam năm 2005.
Như vậy, việc nghiên cứu quá trình hydrotreating phân đoạn diesel thu
được từ quá trình nhiệt phân cặn dầu trên hệ xúc tác Ni-Mo/γ-Al2O3 đã mở ra
hướng nghiên cứu rất khả quan cho quá trình làm sạch các phân đoạn dầu mỏ,