Tiến Sĩ Nghiên cứu tổng hợp hệ xúc tác hiệu quả cao trên cơ sở Zeolit Y, sử dụng cho quá trình cracking cặn

LUẬN ÁN TIẾN SỸ HÓA HỌC
NĂM 2013

MỞ ĐẦU
Quá trình tồn chứa, bảo quản hay khai thác, chế biến dầu khí luôn sinh ra một lượng cặn dầu. Cặn dầu gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng nhiên liệu, chất lượng động cơ cũng như bồn bể chứa. Theo ước tính, hệ số phát sinh cặn dầu cho một tấn dầu mỏ vào khoảng 7 kg/tấn [7,10,20]. Như vậy với sản lượng dầu mỏ khai thác trên 10 triệu tấn/ năm thì lượng cặn tích tụ hàng năm ở nước ta là trên 70.000 tấn/ năm.
Để đảm bảo cho chất lượng nhiên liệu thì việc súc rửa bồn bể chứa xăng dầu, tàu dầu, đường ống dẫn dầu trở thành một nhu cầu bắt buộc. Theo định kỳ 2-5 năm và tùy thuộc mức độ vận chuyển mà công tác súc rửa tàu chở dầu, bồn bể chứa được tiến hành . Mỗi lần súc rửa như vậy thải ra một lượng lớn cặn dầu. Theo số liệu của Tập đoàn Dầu khí Việt Nam, hiện tại lượng cặn dầu từ quá trình súc rửa các tầu chở dầu, hoặc các bồn bể chứa là từ 4000 - 6000 tấn mỗi năm. Lượng cặn dầu sẽ tăng trong những năm tiếp theo cùng với sự gia tăng của đội tàu chuyên chở cũng như từ các kho xăng dầu của các đầu mối xăng dầu nước ta như Tập đoàn Dầu khí Việt nam, Tập đoàn Xăng dầu Việt nam, Tổng Công ty Xăng dầu Quân đội Tới năm 2020, lượng cặn dầu dự tính sẽ là 11.900 tấn/năm và nhu cầu xử lý gần 40 tấn mỗi ngày [7,10,20,26].
Ở Việt Nam trong những năm qua, với sự phát triển củđang ngày càng ảnh hưởng xấu đến chất lượng môi trường. Hiện nay, ngoài việc một số công ty, nhóm nghiên cứu tận dụng cặn dầu làm bitum, chất chống thấm hoặc trộn với than viên đốt và mùn cưa để làm chất đốt, hoặc được loại bỏ bằng cách sử dụng phương pháp hóa học và vi sinh, chôn lấp, phần cặn dầu còn lại hầu như chưa được xử lý một cách hiệu quả. Điều này gây lãng phí một lượng lớn tài nguyên dầu mỏ đang ngày càng cạn kiệt.
Trước tình hình như vậy, cần phải có các biện pháp thu hồi và xử lý hiệu quả cặn dầu sau quá trình tẩy rửa các thiết bị tồn chứa, vận chuyển hiệu quả góp phần bảo vệ môi trường và tránh lãng phí tài nguyên thiên nhiên.
Luận án này đã nghiên cứu tìm các phương pháp tốt nhất để xử lý hỗn hợp cặn dầu sau quá trình tẩy rửa theo hướng tái sử dụng và chế biến cặn dầu thành các sản phẩm có ích như nhiên liệu diesel bằng phương pháp cracking xúc tác ở nhiệt độ thấp, áp suất thường.
Nội dung cần được giải quyết bao gồm: thu hồi cặn dầu từ hỗn hợp sau quá trình tẩy rửa bồn bể chứa; Nghiên cứu các phương pháp để tổng hợp zeolit làm xúc tác cho quá trình cracking cặn dầu; Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến kích thước hạt tinh thể trong quá trình tổng hợp zeolit; So sánh và tìm ra loại zeolit có hoạt tính cao nhất để phối trộn tạo hệ xúc tác cho quá trình cracking cặn dầu; khảo sát tìm điều kiện tối ưu cho quá trình cracking xúc tác cặn dầu thu nhiên liệu
Xăng dầu là một trong những ngành kinh tế trọng điểm của Việt nam. Việc nghiên cứu xử lý cặn dầu thu hồi được sau quá trình tẩy rửa bồn, bể chứa và phương tiện vận chuyển theo hướng tạo thành các sản phẩm có ích là một hướng đi mới, thiết thực. Kết quả này đã đóng góp một phần nhỏ vào công nghiệp dầu khí và nâng cao hiệu quả kinh tế cho nước nhà.