Đồ Án Sản xuất chất xúc tác

Mục Lục
1. Tổng quan lịch sử xúc tác FCC: 1
2. Thành phần của xúc tác FCC 1
2.1. Zeolite 1
2.1.1. Cấu trúc của Zeolite : 2
2.1.2. Tính chất hóa học của Zeolite : 2
2.1.3. Các kiểu Zeolite : 2
2.1.4. Các kiểu Zeolite : 2
2.1.5. Tính chất Zeolite : 3
2.2. Chất mang (Matrix): 4
2.3. Chất độn và chất kết dính : 4
3. Sản xuất chất xúc tác : 5
3.1. Zeolit truyền thống (REY, REHY, HY ) : 5
3.2. Zeolit USY: 5
3.3. Quá trình Engelhard 5
4. Phụ gia: 6
4.1. CO promoter : 6
4.2. Phụ gia SOx: 6
4.3. ZSM-5: 6
4.4. Chất thụ động hóa KL. 7
4.4.1. Antimony: 7


1. Tổng quan lịch sử xúc tác FCC:

Ngày nay, tất cả các nhà máy lọc dầu trên thế giới đều áp dụng công nghệ cracking xúc tác pha lưu thể (Fluid Catalytic Cracking, viết tắt là FCC). Chất xúc tác cho công nghệ này được gọi là xúc tác FCC. Về bản chất, chất xúc tác FCC là một acid rắn, tuy nhiên nó đã được cải tiến rất nhiều so với các xúc tác acid rắn ban đầu của công nghệ cracking dầu mỏ của thời kỳ thập kỷ 30, 40 thế kỷ trước.
Mãi đến giữa những năm 60 của thế kỷ trước, các xúc tác cracking chứa zeolit mới được bắt đầu sử dụng trong công nghệ FCC. Từ đó, các nhà máy lọc dầu mới bắt đầu có được một công nghệ FCC với hiệu suất gasolin (xăng) cao nhờ zeolit có hoạt tính xúc tác và độ chọn lọc tốt hơn nhiều so với aluminosilicat vô định hình, các oxid, khoáng sét (clay) . Chất nền chứa các mao quản trung bình và lớn, các tâm acid yếu nên có thể cracking sơ bộ các hydrocacbon phân tử lớn, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình khuếch tán chất tham gia phản ứng và sản phẩm phản ứng; chất nền hỗ trợ quá trình truyền nhiệt trong chất xúc tác.
Chất nền còn là nơi “bắt giữ từ xa” các tác nhân ngộ độc zeolit (V, Ni, các hợp chất nitơ .), bảo vệ các pha hoạt động xúc tác. Trong chất nền chứa các chất có vai trò liên kết giữa các hợp phần xúc tác tạo nên độ bền cơ học cho chất xúc tác.
Ngoài 2 hợp phần chính (zeolit Y và chất nền) trong xúc tác FCC, nhiều khi người ta còn thêm vào các chất phụ trợ (additive) để làm cho chất xúc tác FCC đạt được mục tiêu cụ thể của các nhà máy lọc dầu. Ví dụ, thêm kim loại Pt để xúc tiến quá trình CO => CO2, nghĩa là để giảm thiểu lượng khí thải CO ra môi trường; thêm zeolit ZSM-5 để gia tăng chỉ số octan của gasolin hoặc tăng hiệu suất propylen (dùng cho quá trình sản xuất polypropylen, PP) .