Đồ án: Thiết kế phân xưởng Reforming xúc tác

Xăng nhận được từ chưng cất trực tiếp thường có trị số octan thấp, nên không đảm chất lượng sử dụng làm nguyên liệu cho các động cơ. Người tathường pha thêm vào xăng các phụ gia để làm tăng trị số octan. Phụ gia thường dùng là tetraetyl chì.Tuy nhiên, do có tính độc hại mà hiện nay nhiều quốc gia ban hành luật cấm sử dung phụ gia này.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Đồ án:Thiết kế phân xưởng Reforming xúc tácĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế phân xưởng Reforming xúc tác Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xưởng Reforming xúc tácSinh viên: Nguyễn Thị Bạch Tuyết - Lớp Hóa dầu K46 1ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế phân xưởng Reforming xúc tác MỞ ĐẦU Xăng nhận được từ chưng cất trực tiếp thường có trị số octan thấp, nênkhông đảm chất lượng sử dụng làm nguyên liệu cho các động cơ. Ngườitathường pha thêm vào xăng các phụ gia để làm tăng trị số octan. Phụ gia thườngdùng là tetraetyl chì.Tuy nhiên, do có tính độc hại mà hiện nay nhiều quốc giaban hành luật cấm sử dung phụ gia này. Có một giải pháp khác để đạt tới trị sốoctan cao hơn khi không sử dụng chì. Đó là pha trộn xăng có trị số octan cao(như xăng alkyl hoá, izome hoá …)vào nguyên liệu có trị số octan thấp hay sửdụng các phụ gia không chứa chì, như các hợp chất chứa oxy:Etanol, MTBE,MTBA, TAME…v..v. Nhưng trong trường hợp này ta thấy hiệu suất không cao,vì trên thực tế lượng các cấu tử pha trộn hạn chế, và trị số octan tăng không caolắm. Chính vì thế mà các nhà khoa học đã tiến hành nghiên cứu quá trìnhreforming xúc tác để cải thiện xăng chưng cất trực tiếp và xăng của quá trình thứcấp. Reforming xúc tác là một trong số các quá trình quan trọng trong côngnghiệp chế biến dầu.Vai trò của quá trình này không ngừng được tăng lên do nhucầu về xăng chất lượng cao và nguyên liệu cho quá trình tổng hợp hoá dầu ngàymột nhiều. Qúa trình này cho phép sản xuất các cấu tử có trị số octan cao choxăng, các hợp chất hydrocacbon thơm (BTX) cho tổng hợp hoá dầu. Ngoài ra,quá trình còn cho phép nhận khí hydro kỹ thuật (hàm lượng hydro tới 85%) vớigiá rẻ nhất so với các quá trình điều chế hydro khác. Sản phẩm hydro nhận đượctừ quá trình reforming đủ cung cấp cho quá trình làm sạch nguyên liệu, xử lýhydro các phân đoạn sản phẩm trong khu liên hiệp lọc hoá dầu.Sinh viên: Nguyễn Thị Bạch Tuyết - Lớp Hóa dầu K46 2 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế phân xưởng Reforming xúc tác CHƯƠNG I: TỔNG QUAN LÝ THUYẾT I. CƠ SỞ HÓA HỌC CỦA QUÁ TRÌNH [1]. Reforming xúc tác là quá trình biến đổi các thành phần hyđrocabon của nguyên liệu mà chủ yếu là naphten và parafin thành hyđrocacbon thơm có trị số octan cao. Sơ đồ các phản ứng trong quá trình reforming có thể biểu diễn như sau: Dehydro vòng hóa Dehydro vòng hóan - parafin alkyl xyclohexan hydrocacbon thơmhyđrocracking Sinh viên: Nguyễn Thị Bạch Tuyết - Lớp Hóa dầu K46 3 đồng phân hóaĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế phân xưởng Reforming xúc tác Như vậy những phản ứng chính xảy ra trong quá trình reforming bao gồmcác phản ứng sau: Dehydro hóa các hyđrocacbon naphten; hyđro vòng hóa các hydrocacbonparaphin; đồng phân và hydrocracking. Trong điều kiện tiến hành quá trình reforming còn xảy ra các phản ứng phụ,tuy không làm ảnh hưởng nhiều đến cân bằng các phản ứng chính, nhưng lại cóảnh hưởng nhiều đến độ hoạt động và độ bền của xúc tác. Đó là các phản ứng:  Phản ứng phân hủy và khử các hợp chất chứa oxy, nitơ, lưu huỳnh thànhH 2S, NH3, H2O.  Phản ứng phân hủy các hợp chất chứa kim loại và halogen;  Phản ứng ngưng tụ các hợp chất trung gian không bền như olefin,diolefin với hydrocacbon thơm, dẫn đến tạo thanh các chất nhựa và bán cốc bámtrên bề mặt xúc tác. Vì thế để phát triển quá trình reforming xúc tác, người ta cần phải khắc phụcđược quá trình tạo cốc trên xúc tác, hay ít nhất phải hạn chế tới mức tối đa quátrình tạo cốc. Trong thực tế sản xuất, người ta đã áp dụng các biện pháp khácnhau như áp suất và nồng độ hydro cao hoặc tiến hành tái sinh liên tục xúc tác(quá trình CCR).II. ĐẶC ĐIỂM CỦA CÁC PHẢN ỨNG CHÍNH TRONG QUÁ TRÌNH REFORMING[1, 2, 5 ].1. Dehydro hóa naphten thành hydrocacbon thơm.Sinh viên: Nguyễn Thị Bạch Tuyết - Lớp Hóa dầu K46 4ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế phân xưởng Reforming xúc tác Bao gồm các phản ứng sau:  Phản ứng chuyển hóa alkyl xyclohexan thành hydrocacbon thơm  Phản ứng chuyển hóa alkyl xyclohexan thành hydrocacbon thơm Các phản ứng này là phản ứng thu nhiệt. a) Phản ứng chuyển hóa alkyl xyclohexan thành hydrocacbon thơm R R  + 3H 2 (+50 kcal/mol) Đây là phản ứng thu nhiệt. Khi tăng nhiệt độ và giảm áp suất hiệu suấthydrocacbon thơm tăng lên. Theo các số liệu nghiên cứu và công bố cho thấyviệc tăng trị số H 2/ RH nguyên liệu ảnh hưởng không nhiều đến cân bằng củaphản ứng hydro hóa naphten và s ...