Đồ Án Quá Trình Reforming xúc tác Naphta sản xuất BTX

MỤC LỤC
Page
Phần I.Giới thiệu chung về BTX, phân đoạn Naphta và các công nghệ Reforming .6
I.Đặc điểm chung về Hydrocacbon thơm 6
I.1 Giới thiệu .6
I.1.1 Tính chất vật lý 6
I.1.2 Tính chất hóa học 6
I.2 Ứng dụng của BTX .6
I.3. Nguyên liệu cho quá trình Reforming xúc tác sản xuất BTX .8
I.3.1.Đặc điểm của phân đoạn 8
I.3.2.Ứng dụng của phân đoạn Naphta 8
I.4 Các công nghệ Reforming xúc tác .9
I.4.1 Công nghệ Reforming với lớp xúc tác cố định 11
I.4.2.Quá trình CCR Platforming của UOP 14
Phần II :Hóa học quá trình Reforming xúc tác .15
I.Cơ sở hóa học của quá tŕnh Reforming 15
II. Các phản ứng chính của quá trình reforming xúc tác 16
II.1. Dehydro hoá các hydrocacbon naphten và tạo thành hydrocacbon thơm: .16
1. Phản ứng chuyển hoá alkyl xyclohexan thành hydrocacbon thơm .16
2. Phản ứng chuyển hoá alkyl xyclopentan thành hydrocacbon thơm 17
II.2. Phản ứng dehydro vòng hoá n-parafin 18
II.3. Phản ứng hydroizome hoá 19
1. Phản ứng izome hoá n-parafin 19
2. Phản ứng dehydroizome hoá các alkyl xyclopentan .20
II.4. Phản ứng hydrocracking parafin và naphten 20
II.5. Nhóm các phản ứng tách các nguyên tố dị thể 22
II.6. Phản ứng hydro hoá .22
II.7. Phản ứng tạo cốc .23
III. Cơ chế và động học của phản ứng reforming [1,4] 24
III.1. Cơ chế phản ứng reforming 24
III.1.1. Cơ chế phản ứng reforming hydrocacbon paraffin 24
III.1.2. Cơ chế reforming hydrocacbon naphten 26
III.2 Nhiệt động học và điều kiện phản ứng 27
IV. Xúc tác của quá trình reforming 31
IV.1. Lịch sử phát triển của xúc tác reforming 32
IV.2. Thành phần xúc tác reforming 33
IV.2. 1. Platin 33
IV.2. 2. Chất mang có tính axit 34
IV.3. Những yêu cầu cơ bản đối với xúc tác cho quá trình 36
IV.4. Vai trò của xúc tác reforming 38
IV.5. Nguyên nhân làm giảm hoạt tính xúc tác .39
IV.5.1. Ảnh hưởng độc hại của các hợp chất chứa lưu huỳnh 39
IV.5.2. Ảnh hưởng của các hợp chất chứa nitơ 41
IV.5.3. Ảnh hưởng độc hại của các kim loại .42
IV.5.4. Ảnh hưởng của nước .42
IV.5.5. Ảnh hưởng của hàm lượng olefin đến quá trình tạo cốc .42
IV.5.6. Ảnh hưởng của halogen 43
IV.6. Tái sinh xúc tác .43
IV.6.1. Quá trình thay đổi tính chất của xúc tác 43
IV.6.2. Các phương pháp tái sinh xúc tác .44
IV.6.2.1. Phương pháp oxi hoá .44
IV.6.2.2. Phương pháp khử 45
IV.6.2.3. Phương pháp oxyclo hoá 45
Phần III: Quá trình Refoming xúc tác sản xuất BTX .47
I.Nguyên liệu và sản phẩm 47
I.1 Nguyên liệu 47
I.2 Xử lý nguyên liệu 50
I.3 Sản phẩm .53
I.3.1 .Sản phẩm hydrocacbon thơm .54
I.3.2. Sản phẩm khí hydro 55
I.3.3. Khí hoá lỏng 55
II.Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình 55
II.1. Áp suất 55
II.2. Tốc độ nạp liệu riêng thể tích hay thời gian tiếp xúc (thời gian phản ứng) .57
II.3. Nhiệt độ 58
II.4. Tỷ lệ hydro trên nguyên liệu (H[SUB]2[/SUB]/RH) 59
II.5. Độ khe khắt của quá trình reforming xúc tác 60
III.Công nghệ CCR Platforming xúc tác của UOP sản xuất BTX .62


MỞ ĐẦU
Công nghiệp dầu khí là một ngành công nghiệp đã có những bước thay đổi và phát triển không ngừng, đặc biệt là vào những năm cuối thế kỷ XX. Công nghiệp dầu khí đã và đang trở thành ngành công nghiệp mũi nhọn, bên cạnh đó là sự phát triển không ngừng của một số quá trình chế biến dầu thô ra các nhiên liệu trong ngành công nghiệp hoá dầu, song không thể không nhắc đến quá trình quá trình reforming xúc tác để sản xuất ra xăng chất lượng cao.
Ngày nay, quá trình reforming xúc tác được sử dụng rất phổ biến cho ngành tổng hợp hoá dầu và các ngành công nghiệp khác. Mục đích chính của quá trình là biến đổi các hydrocacbon có trong phân đoạn xăng thành những hydrocacbon thơm là họ có trị số octan cao nhất. Quá trình này cho phép sản xuất ra các cấu tử cao octan cho xăng đạt tới 98 ¸ 100. Tuy nhiên, ngoài việc sản xuất ra xăng có trị số octan cao thì quá trình reforming xúc tác còn sản xuất ra nguồn nguyên liệu BTX rất quan trọng cho công nghiệp hoá dầu. Bên cạnh đó còn sản xuất ra nhiều khí hydro (hàm lượng > 85%). Đây là nguồn khí hydro được sử dụng làm nguyên liệu sạch và rẻ tiền phục vụ cho các quá trình chế biến dầu mỏ và tổng hợp hữu cơ như: làm sạch nguyên liệu, xử lý hydro các phân đoạn sản phẩm trong khu liên hợp lọc hoá dầu, sản xuất phân đạm. Do đó không thể phủ nhận vai trò của quá trình reforming xúc tác trong công nghiệp chế biến dầu nếu không muốn nói rằng quá trình reforming xúc tác là một quá trình chế biến thứ cấp quan trọng nhất.
Các phản ứng xảy ra trong quá trình reforming xúc tác là izome hoá, dehydro hoá, dehydro hoá tạo vòng cho sản phẩm chính là các hydrocacbon thơm có trị số octan cao. Quá trình reforming thường dùng nguyên liệu là phân đoạn xăng có trị số octan thấp, không đủ tiêu chuẩn của nhiên liệu xăng cho động cơ xăng. Đó là phân đoạn xăng của quá trình chưng cất trực tiếp dầu thô hay từ phân đoạn xăng của quá trình cracking nhiệt, cốc hoá.
Reforming xúc tác do có tầm quan trọng nên quá trình này ngày càng được nghiên cứu một cách sâu rộng và được áp dụng một cách rộng rãi trên thế giới. Hiện nay, lượng xăng sản xuất từ quá trình reforming chiếm một phần đáng kể lượng xăng tiêu thụ trên thế giới. Quá trình reforming xúc tác đã và đang được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực công nghiệp khác nhau và là quá trình không thể thiếu của nhà máy chế biến dầu mỏ, nhà máy điện, công nghiệp chất dẻo, xăng có trị số octan cao, BTX.
Để quá trình reforming xúc tác thực sự bước vào vận hội mới và cùng ngành dầu khí Việt Nam hội nhập với các ngành công nghịêp khác trong khu vực thế giới, thì vấn đề nghiên cứu, triển khai công nghệ sản xuất ra các nhiên liệu khác từ nguyên liệu dầu thô sẵn có trong nước là rất cần thiết. Từ đó có thể tạo ra những dây chuyền công nghệ và thiết bị hợp lý để sản xuất ra nhiên liệu đi từ dầu mỏ có thể đáp ứng được những yêu cầu chất lượng sản phẩm cũng như chỉ tiêu kỹ thuật với những nguyên liệu sẵn có ở Việt Nam nhằm phục vụ nhu cầu lâu dài trong nước và hướng tới xuất sang các nước trong khu vực và trên thế giới.