Nghiên cứu sử dụng xúc tác FCC đã qua sử dụng để chuyển hóa dầu nhiệt phân nhựa thải thành nhiên liệu

I H C QU C GIA TP H CHÍ MINH TR NG I H C BÁCH KHOA NGUY N BÁ KHOA NGHIÊN C U S D NG XÚC TÁC FCC Ã QUA S D NG CHUY N HÓA D U NHI T PHÂN NH A TH I THÀNH NHIÊN LI U Chuyên nghành : K thu t hóa d u Mã s : 605355 LU N V N TH C S Tp H Chí Minh - Ngày 15 tháng n m 2013 CƠNG TRÌNH C HỒN THÀNH T I Tr ng i h c Bách Khoa – HQG TPHCM Trung tâm Nghiên c u Phát tri n Ch bi n D u khí Cán b h ng d n khoa h c : TS ng Thanh Tùng Cán b ch m nh n xét : Cán b ch m nh n xét : Lu n v n th c s đ c b o v t i Tr ng TP.HCM vào ngày … tháng … n m 20… i h c Bách Khoa, HQG Thành ph n H i đ ng đánh giá lu n v n th c s g m: (Ghi rõ h , tên, h c hàm, h c v c a H i đ ng ch m b o v lu n v n th c s ) Xác nh n c a Ch t ch H i đ ng đánh giá LV Tr ng Khoa qu n lý chuyên ngành sau lu n v n đ c s a ch a (n u có) CH T CH H I NG TR NG KHOA………… TR I H C QU C GIA TP.HCM NG I H C BÁCH KHOA C NG HÒA XÃ H I CH NGH A VI T NAM c l p - T - H nh phúc NHI M V LU N V N TH C S H tên h c viên: NGUY N BÁ KHOA Ngày, tháng, n m sinh: 29-08-1979 Chuyên ngành: K thu t hóa d u TÊN TÀI: NGHIÊN C U S MSHV: 11400173 N i sinh: Hà N i Mã s : 605355 D NG XÚC TÁC FCC Ã QUA S D NG CHUY N HÓA D U NHI T PHÂN NH A TH I THÀNH NHIÊN LI U NHI M V VÀ N I DUNG: Phân tích thành ph n, tính ch t c a d u nhi t phân nh a th i ánh giá kh n ng ph i tr n c n chân không (vacuum gas oil, VGO) c a d u thô v i phân đo n l ng sau ti n x lý nh a ph th i đ gi m đ nh t c a nguyên li u; ánh giá ho t tính, đ ch n l c c a xúc tác sau tái ch ph n ng cracking nguyên li u ph i tr n thi t b đánh giá xúc tác Micro Activity Test (MAT); ánh giá nh h ng c a tính ch t nguyên li u đ n hi u su t, ch t l ng s n ph m c a ph n ng cracking NGÀY GIAO NHI M V : (Ghi theo Q giao đ tài): 02/07/2012 NGÀY HOÀN THÀNH NHI M V : (Ghi theo Q giao đ tài): 30/11/2012 CÁN B H NG D N: TS NG THANH TÙNG - Trung tâm NC&PTCB D u Khí TP.HCM, ngày tháng n m 20 CÁN B H NG D N CH NHI M B (H tên ch ký) MÔN ÀO T O (H tên ch ký) TR NG KHOA….……… (H tên ch ký) L IC M Tr N c tiên xin g i l i c m n sâu s c đ n TS H uL ng quan tâm sâu s c, t n tình h ng Thanh Tùng TS Nguy n ng d n, ch nh s a b sung nhi u ki n th c quý báu đ đ tài Lu n V n T t Nghi p đ c hoàn thành t t đ p Em xin g i l i c m n sâu s c đ n Ban lãnh đ o Trung Tâm Nghiên c u Phát tri n Ch bi n D u khí, đ c bi t anh ch em phòng đáng giá Xúc Tác Phân Tích Thí Nghi m t o m i u ki n thu n l i đ em có th hồn thành t t lu n v n t t nghi p Xin chân thành c m n th y cô b mơn k thu t hóa h c, đ c bi t th y cô c a b mơn cơng ngh ch bi n d u khí giúp đ , t o u ki n thu n l i cho em su t th i gian th c hi n lu n v n Xin g i l i c m n b n th c hi n đ tài h t lòng giúp đ đ ng viên đ đ tài đ c hoàn thành ti n đ M c dù n l c vi c nghiên c u, tham kh o tài li u th c nghi m, nhiên v n khó tránh kh i nh ng thi u sót Kính mong q th y cơ, anh ch , b n bè đóng góp nh ng ý ki n quý báu đ đ tài có th hồn thi n h n Cu i cùng, xin g i l i chúc s c kh e, thành công đ n t t c th y cô b n tr ng i H c Bách Khoa Tp.H Chí Minh TP H Chí Minh Ngày 15 tháng n m 2013 Sinh viên th c hiên Nguy n Bá Khoa ABSTRACT Today, along with rapid development of the world economy, especially at emerging markets, energy demand is continuously increasing The demand for fuels, especially for light fractions, is rising fastest Due to the limit of crude oil supplies, catalytic cracking technologies is considered to be the most appropriated way to solve the problem, therefore, catalytic cracking unit (FCC - Fluid catalytic Cracking) has become the heart of petrochemical plants To maintain the operation of FCC unit, there is always a need for a large amount of catalyst with stable activation Used catalysts are put into regeneration, circulation and constantly added, however, the volume of spent catalysts is still significantly large For example, at Dung Quat oil refinery, volume of disposed FCC catalysts is about 20 tons per day Currently, disposed FCC catalysts are processed to treat landfilling, which is an ineffective method, wasting a huge amount of valuable catalysts Because of those reasons, the study of recycling disposed FCC catalysts is very interesting The purpose of thesis “Research on using disposed equilibrium FCC commercial catalyst to convert waste plastic oil to fuels by pyrolysis process” is to try to take advantage of the disposed equilibrium FCC catalysts to convert waste polypropylene plastic oil from Polypropylene Dung Quat plant into fuel with high economic value by pyrolysis For more detail, this thesis includes the following main contents: Part 1: Determination of physicochemical properties of disposed equilibrium FCC commercial catalyst such as surface area, pore volume and pore size distribution, particle size distribution, metal content, as well as component analysis and properties of pyrolysis waste plastic oil With these properties the evaluation of effectiveness of the mixing with residue VGO (vacuum gas oil, VGO) in reducing viscosity and viscosity index of the liquid fraction after pyrolysis will be done Part 2: Conducting activity evaluation and catalytic selectivity on catalyst evaluation equipment Micro Activity Test (MAT), the material is fractional distillation with boiling point higher than 360oC (Wax) of pyrolysis oil waste plastic, vacuum residue and mixture of them, which involves the following steps: + Evaluation the effect of temperature on catalytic cracking reactions; + Evaluation the effect of C/O ratio on catalytic cracking reactions; + Evaluation product ratio and conversion of catalytic cracking process Based on experimental results, conclusion of the optimal conditions of the catalytic cracking process, selectivity, metabolism and ability to mix with the VGO will be helpful for further development and testing experiments on catalytic cracking reaction system on a pilot with capacity of kg per hour Results of this thesis is a part of the thesis "Research on recycling disposed catalytic materials of refineries to handle environmental pollution" of Vietnam Ministry of Industry and Trade, which assigned for PetroVietnam Research & Development Center for Petroleum Processing (PVPro) TÓM T T LU N V N Hi n nay, v i s phát tri n không ng ng c a n n kinh t th gi i, đ c bi t n n kinh t m i n i, nhu c u n ng l ng c ng khơng ng ng t ng lên, đó, nhu c u v s n ph m nhiên li u, đ c bi t phân đo n nh thu đ c t trình ch bi n d u khí, đ c đánh giá có xu h ng t ng nhanh nh t.Trong tình hình ngu n cung d u thô gi i h n, vi c s d ng công ngh cracking xúc tác đ v y, phân x c xem phù h p nh t đ gi i quy t nhu c u hi n nay, ng cracking xúc tác (FCC – Fluid Catalytic Cracking) đ c ví nh trái tim c a nhà máy l c hóa d u trì ho t đ ng c a phân x ng FCC, ng i ta c n m t kh i l xúc tác l n, có ho t tính n đ nh Xúc tác sau s d ng đ tái sinh, tu n hoàn đ c ng r t l n Ví d nh hàng ngày vào kho ng 20 t n Hi n nay, toàn b kh i l ph ng pháp chơn l p, mơt ph lãng phí m t l ng xúc tác th i ng xúc tác FCC th i ng đ c x lý b ng ng pháp mang l i hi u qu không cao, v a gây ng l n xúc tác th c t v n cịn có giá tr s d ng cao Chính nh ng lý đó, vi c nghiên c u h hi n r t đ c x lý b ng trình c b sung liên t c, m c dù v y, kh i l nhà máy l c d u Dung Qu t, l ng ng t n d ng ngu n xúc tác FCC th i c quan tâm V i đ tài “Nghiên c u s d ng xúc tác FCC qua s d ng đ chuy n hóa d u nhi t phân nh a th i thành nhiên li u” mong mu n có th t n d ng ngu n xúc tác FCC th i đ chuy n hóa d u nhi t phân nh a t nhà máy Polypropylene Dung Qu t thành s n ph m nhiên li u có giá tr kinh t cao C th lu n v n g m ph n sau: Ph n 1: Xác đ nh tính ch t hóa lý c a xúc tác th i nh : di n tích b m t, th tích phân b kích th c l x p, phân b kích th c h t, hàm l ng kim lo i, đ ng th i ti n hành phân tích thành ph n, tính ch t c a d u nhi t phân nh a th i T tính ch t s đánh giá hi u qu vi c ph i tr n v i c n chân không (vacuum gas oil, VGO) vi c gi m đ nh t ch s đ nh t c a phân đo n l ng sau trình nhi t phân Ph n 2: Ti n hành đánh giá ho t tính, đ ch n l c xúc tác thi t b đánh giá xúc tác Micro Activity Test (MAT), v i nguyên li u phân đo n ch ng c t có nhi t đ sơi > 360oC (Wax) c a d u nhi t phân nh a th i, c n chân không h n h p ph i tr n gi a chúng g m b c sau: + Kh o sát nh h ng c a nhi t đ đ n ph n ng cracking xúc tác + Kh o sát nh h ng c a t l C/O đ n ph n ng cracking xúc tác + ánh giá c c u s n ph m đ chuy n hóa c a trình cracking xúc tác D a k t qu th c nghi m đ a k t lu n v u ki n t i u c a trình cracking xúc tác, đ ch n l c xúc, đ chuy n hóa kh n ng ph i tr n v i VGO, c s đ ti p t c xây d ng th nghi m h ph n ng cracking xúc tác d ng pilot công su t kg/h K t qu đ tài m t ph n c a đ tài “Nghiên c u tái ch v t li u xúc tác th i b c a nhà máy l c d u đ x lý ô nhi m môi tr ng” c a B Công th giao Trung tâm Nghiên c u Phát tri n Ch bi n D u khí th c hi n ng L I CAM OAN Tôi xin cam đoan lu n v n cơng trình nghiên c u c a b n thân, xu t phát t nhu c u th c t c a nghành cơng nghi p l c hóa d u đ c bi t t tình hình xúc tác th i t phân x ng RFCC c a nhà máy l c d u Dung Qu t nh a th i c a nhà máy s n xu t Polypropylen Dung Qu t đ đ nh h dung c a lu n v n đ ng nghiên c u N i c th c hi n c s nghiên c u lý thuy t th c nghi m v tính ch t c a xúc tác th i t phân x ng RFCC c a nhà máy l c d u Dung Qu t kh n ng t n d ng chúng đ chuy n hóa d u nhi t phân nh a th i thành nhiên li u có giá tr kinh t cao, đ ng th i gi m ô nhi m môi tr d is h ng d n khoa h c c a TS ng nh a th i gây ng Thanh Tùng Các s li u, k t qu lu n v n hoàn toàn trung th c đ hi n b i tác gi M t s k t qu lu n v n đ c th c c đánh giá cao đ c ch p nh n công b t p chí Xúc tác h p ph h i ngh 35 n m thành l p vi n D u Khí Tp H Chí Minh, ngày 15 tháng 08 n m 2013 Tác gi lu n v n - 78 - Khi t ng t l C/O s n ph m LCO HCO có xu h ng gi m d n i v i s n ph m c c, t ng t l C/O m c đ t o c c t ng S n ph m c c s n ph m th c p c a trình cracking xúc tác Khi t l C/O t ng trình cracking x y thu n l i h n, ph n ng th c p t ng m nh làm cho hi u su t t o c c t ng C ng gi ng nh nguyên li u 10% Wax - 90% VGO, t i nhi t đ 520oC t l C/O =2,5 có t ng hi u su t x ng LCO cao nh t chi m h n 68% kh i l x ng chi m 55,02% kh i l ng, LCO chi m 13,14% kh i l ng, ng 4.3.2.2 Tính ch t s n ph m B ng 4.8 RON, MON %PIONA c a s n ph m cracking Nguyên li u Nhi t đ (oC) C/O RON MON Paraffin (%kl) Iso paraffin (%kl) Aromatic(%kl) Napthene(%kl) Olefin(%kl) 520 2,0 89,1 78,9 3,18 25,96 48,21 8,44 14,21 25%Wax -75%VGO 520 2,5 89,6 79,4 2,97 25,5 50,71 8,72 12,1 520 3,0 89,0 79,3 2,86 26,55 51,32 8,57 10,7 Nghiên c u s d ng xúc tác FCC qua s d ng đ chuy n hóa d u nhi t phân nh a th i thành nhiên li u   - 79 - Hình 4.14 K t qu thành ph n nhóm PIONA c a c a phân đo n x ng (%kl) Nh n xét v nhóm PIONA: Hàm l ng aromatic h n h p s n ph m cao Chính u làm cho phân đo n x ng c a cracking xúc tác v i nguyên li u 25% Wax - 75%VGO có tr s ch ng kích n (RON) cao, giá tr cao nh t v i t l C/O =2,5 v i RON =89,6 Nh v y n u xem xét u ki n v t ng hi u su t s n ph m x ng LCO v i tính ch t đ c tr ng RON c a phân đo n x ng t i nhi t đ 520oC v i t l C/O = 2,5 có giá tr t t nh t 4.3.3 Nguyên li u 50%Wax - 50%VGO 4.3.3.1 Nhi t đ ph n ng, t l C/O đ chuy n hóa s n ph m B ng 4.9 Cracking xúc tác v i nguyên li u ph i tr n 50%Wax - 50%VGO Nguyên li u C/O chuy n hóa (%kl) Khí khơ(%kl) C3= (%kl) 50%Wax - 460 2,0 66,16 0,33 3,22 50% wax - 460 2,5 73,22 0,42 4,01 50% wax - 460 3,0 78,98 0,49 4,53 Nghiên c u s d ng xúc tác FCC qua s d ng đ chuy n hóa d u nhi t phân nh a th i thành nhiên li u   - 80 - LPG (%kl) X ng (%kl) LCO (%kl) HCO (%kl) C c (%kl) 12,73 51,36 15,91 17,81 1,49 Hình 4.15 Hi u su t s n ph m 15,44 55,33 15,05 11,62 1,75 17,20 58,54 14,66 6,28 2,47 t l C/O kh o sát Nh n xét: Khi t ng t l xúc tác lên đ chuy n hóa c a s n ph m thu đ chuy n hóa t c t ng ng ng 66,16%, 73,22% 78,98% v i t l C/O 2,0; 2,5 3,0 S t ng h p lý n u dùng nhi u xúc tác kh n ng cracking s thu n l i h n làm cho l ng nguyên li u b chuy n hóa nhi u Khi t ng t l C/O hi u su t s n ph m x ng s t ng d n i u đ c lý gi i đ chuy n hóa s n ph m t ng, t c t ng t l C/O ph n ng cracking x y thu n l i h n, nhi u nguyên li u chuy n hóa h n, t o nhi u x ng h n Khi t ng t l C/O s n ph m LCO HCO có xu h ng gi m d n Nghiên c u s d ng xúc tác FCC qua s d ng đ chuy n hóa d u nhi t phân nh a th i thành nhiên li u   - 81 - i v i s n ph m c c, t ng t l C/O m c đ t o c c t ng S n ph m c c s n ph m th c p c a trình cracking xúc tác Khi t l C/O t ng trình cracking x y m nh m , ph n ng th c p t ng m nh làm cho hi u su t t o c c t ng Nh v y đ i v i nguyên li u 50% Wax - 50%VGO, o nhi t đ kh o sát 460 C thay đ i t l C/O, t ng hi u su t x ng vào LCO cao nh t chi m h n 70% t i t l C/O = 3,0 hi u su t x ng chi m 58,54% kh i l 14,66% kh i l ng LCO chi m ng 4.3.3.2 Tính ch t s n ph m B ng 4.10 RON, MON %PIONA c a s n ph m cracking Nguyên li u Nhi t đ (oC) C/O RON MON Paraffin (%kl) Iso paraffin (%kl) Aromatic(%kl) Napthene(%kl) Olefin(%kl) 460 2,0 86,7 76,9 2,71 33,56 35,16 8,96 19,61 50%Wax - 50%VGO 460 2,5 85,80 75,60 2,79 33,59 37,81 9,60 16,21 460 3,0 85,60 76,80 2,66 36,23 35,74 8,80 16,58 Nghiên c u s d ng xúc tác FCC qua s d ng đ chuy n hóa d u nhi t phân nh a th i thành nhiên li u   - 82 - Hình 4.16 K t qu thành ph n nhóm PIONA c a c a phân đo n x ng (%kl) Nh n xét v hàm l ng PIONA: Nguyên li u s d ng cho trình lúc 50%Wax - 50%VGO, nhi t đ th c hi n ph n ng 460oC K t qu tr s ch ng kích n (RON) phân đo n x ng có giá tr t 85,6 đ n 86,7 N u so sánh v i u ki n cracking xúc tác q trình có tr s Octan th p nh t, Nh v y xem xét nh h ng c a t l C/O u ki n t ng hi u su t s n ph m x ng LCO chi m 73,20% cao nh t, u ki n t i u cho nguyên li u 50% Wax - 50%VGO 4.3.4 nhi t đ ph n ng 460oC v i t l C/O = 3,0 So sánh c c u s n ph m t i t l ph i tr n t i u B ng 4.11 So sánh c c u s n ph m đ i v i lo i nguyên li u khác Nguyên li u Wax 420 50% Wax 25% Wax 10% Wax VGO - 520 - 460 - 520 - 520 C/O chuy n hóa (%kl) Khí khơ(%kl) 1,5 3,0 2,5 2,5 3,0 74,69 78,98 77,53 73,12 76,10 0,15 0,49 1,02 1,02 1,22 C3= (%kl) 2,36 4,53 5,72 4,71 5,57 Nghiên c u s d ng xúc tác FCC qua s d ng đ chuy n hóa d u nhi t phân nh a th i thành nhiên li u   - 83 - LPG (%kl) 11,26 17,2 19,45 16,23 18,98 X ng (%kl) 62,38 58,54 55,02 53,95 53,24 LCO (%kl) HCO (%kl) C c (%kl) 19,98 4,92 0,93 14,66 6,28 2,47 13,14 9,24 1,75 15,51 11,26 1,64 14,97 8,84 2,37 Nh n xét: T ng hi u su t s n ph m có l i g m LPG, X ng LCO đ i v i nguyên li u Wax chi m 93,62%, c a VGO chi m 87,19% T ng hi u su t s n ph m có l i chi m 90,4% cao nh t v i t l ph i tr n 50%Wax - 50%VGO nguyên li u ph i tr n 4.3.5 So sánh ch t l ng s n ph m B ng 4.12 So sánh ch t l Nguyên li u Nhi t đ (oC) C/O RON MON Paraffin (%kl) Iso paraffin (%kl) Aromatic(%kl) Napthene(%kl) Olefin(%kl) Nh n xét: Wax 420 420 1,5 85,11 75,1 4,74 31,49 30,03 11,69 22,06 ng s n ph m c a lo i nguyên li u 50% Wax 25% Wax 10% Wax - 460 - 520 - 520 460 520 520 3,0 2,5 2,5 86,7 89,6 89,2 76,9 79,4 79,1 2,71 2,97 3,58 33,56 35,16 8,96 19,61 25,5 50,71 8,72 12,1 24,52 47,96 9,95 13,99 VGO – 520 520 3,0 89,1 78,6 3,7 23,96 44,4 11,03 16,92 T i t l ph i tr n 50% Wax - 50% VGO nhi t đ 460oC, t l C/O = 3,0, tr s ch ng kích n RON đ t 86,7, thành ph n nhóm Aromatic Olefin đ u đ t theo tiêu chu n quy đ nh v x ng th ng ph m Nghiên c u s d ng xúc tác FCC qua s d ng đ chuy n hóa d u nhi t phân nh a th i thành nhiên li u   - 84 - 4.3.6 So sánh c c u s n ph m đ chuy n hóa 75% Kh n ng cracking xúc tác hai lo i nguyên li u wax VGO s d ng xúc tác th i FCC đ c bi u di n Hình 4.16 hi u su t c c sinh đ c th hi n hình 4.13 Hình 4.17 So sánh kh n ng cracking c a Wax VGO xúc tác th i FCC Hình 4.18 Hi u su t c c thu đ c t trình cracking wax VGO Nghiên c u s d ng xúc tác FCC qua s d ng đ chuy n hóa d u nhi t phân nh a th i thành nhiên li u   - 85 - B ng 4.13 Hi u su t c a s n ph m (%kl) đ chuy n hóa 75% Nguyên li u C/O Nhi t đ (oC) X ng C c Khí khơ C3= LPG LCO HCO WAX 1,5 420 62,2 0,9 0,15 2,3 11,1 20,1 5,1 VGO 3,0 520 53,2 2,4 1,2 5,6 19,0 15,0 8,8 So sánh hi u su t s n ph m c ng nh đ chuy n hóa c a ph n ng cracking xúc tác hai lo i nguyên li u wax VGO trình bày B ng 4.11 ng x y đ tđ đ chuy n hóa 75% đ c c đ chuy n hóa, v i nguyên li u Wax, ph n nhi t đ th p 420oC t l xúc tác d u th p 1,5, v i nguyên li u VGO, u ki n nhi t đ 520oC t l xúc tác d u 3,0 Hi u su t x ng thu đ c đ i v i ph n ng cracking nguyên li u wax 62% cao h n đ i v i nguyên li u chu n VGO 53% L ng s n ph m khơng có l i nh c c, khí khô c a ph n ng cracking wax th p h n h n so v i ph n ng nguyên li u VGO chu n l i u có th gi i thích b n ch t d cracking c a wax v i hàm ng paraffins c ng nh olefin cao V i l ng xúc tác s d ng th p cho ph n ng cracking wax, hi u su t khí khơ gi m m nh 0,15% so v i nguyên li u VGO chu n 1,2% Ngoài ra, hi u su t LCO ph n ng cracking nguyên li u wax 20% cao h n nguyên li u VGO 15% th hi n B ng 4.11 Nguyên li u wax cho hi u su t cracking cao h n 5% so v i VGO kh n ng cracking m nh c a phân t wax Do đó, nguyên li u wax có kh n ng cracking t t, cho hi u su t s n ph m x ng cao hàm l 4.3.7 ng khí khơ c ng nh c c th p ánh giá s n ph m cracking thu đ c (RON, MON) đ xem xét lo i nguyên li u l a ch n Kh n ng cracking xúc tác đ i v i lo i nguyên li u ph i tr n đ hi n Hình 4.18 c th Nghiên c u s d ng xúc tác FCC qua s d ng đ chuy n hóa d u nhi t phân nh a th i thành nhiên li u   - 86 - Hình 4.19 So sánh kh n ng cracking c a lo i nguyên li u b ng xúc tác th i FCC B ng 4.14 So sánh t l C/O c c u s n ph m v i đ chuy n hóa Wax 420 50% wax 460 25% wax 520 10% wax 520 VGO -520 Nghiên c u s d ng xúc tác FCC qua s d ng đ chuy n hóa d u nhi t phân nh a th i thành nhiên li u   - 87 - C/O chuy n hóa (%kl) Khí khơ(%kl) C3= (%kl) LPG (%kl) X ng (%kl) LCO (%kl) HCO (%kl) C c (%kl) 1,52 2,65 2,25 2,76 2,91 75,00 75,00 75,00 75,00 75,00 0,15 2,36 11,26 62,38 19,98 4,92 0,93 0,44 4,17 15,98 56,32 14,93 9,97 1,97 0,96 5,41 18,55 53,51 13,18 11,72 1,68 1,17 5,32 18,21 53,45 14,59 10,31 1,89 1,17 5,43 18,52 52,74 15,02 9,89 2,28 Trong trình cracking xúc tác, tính ch t nguyên li u m t nh ng y u t quy t đ nh đ n thông s v n hành c c u s n ph m, thông s đ u vào quan tr ng nh t vi c tính toán thi t k phân x đ ng Hai lo i nguyên li u t ng ng v thành ph n c t có th có kh n ng cracking c c u s n ph m r t khác Thành ph n c a nguyên li u wax có ch s aniline cao ch ng t nguyên li u mang tính paraffin cao, gi m tính th m Do đó, m anilin cao, nguyên li u s d cracking h n Olefins đ c t o s n ph m c a cracking s c p s d dàng tham gia trình cracking sâu h n Khi hàm l ng wax ph i tr n cao, lo i nguyên li u ph i tr n d cracking, đ so sánh đ chuy n hóa, nhi t đ th c hi n ph n ng gi m t ng ng v i s t ng hàm l ng wax tr n vào nguyên li u C th , ph n ng cracking wax t i u ki n 420oC, C/O 1,5 cracking v i nguyên li u tr n 50% wax t i u ki n 460oC, C/O 2,7 ngun li u cịn l i ti n hành v i nhi t đ 520oC, v i t l C/O kho ng 2,5 -3,0 đ có đ chuy n hóa 75% Khi ph i tr n 10, 25% wax, nguyên li u d cracking h n, đ chuy n hóa cao h n nh ng c c u s n ph m không thay đ i đáng k i u cho th y ti m n ng ng d ng ph i tr n c a wax vào lo i nguyên li u cho trình cracking xúc tác phân x ng RFCC Nghiên c u s d ng xúc tác FCC qua s d ng đ chuy n hóa d u nhi t phân nh a th i thành nhiên li u   - 88 - CH NG K T LU N VÀ KI N NGH 5.1 K t lu n Thông qua vi c nghiên c u lý thuy t c ng nh ti n hành th c nghi m v i lo i m u Wax, VGO m u ph i tr n (10%Wax - 90%VGO, 25%Wax 75%VGO 50%Wax - 50%VGO) thi t b ph n ng SCT - MAT đ đánh giá vi c có th t n d ng xúc tác FCC th i c a nhà máy l c d u Dung Qu t đ chuy n hóa phân đo n Wax t d u nhi t phân nh a th i Polypropylen c a nhà máy Polypropylen Dung Qu t thành nhiên li u, ta thu nh n đ c m t s k t qu nh sau: Nguyên li u Wax: chuy n hóa t ng t ng nhi t đ , wax d cracking v i nhi t đ th p, v i t l C/O th p T i nhi t đ 420o, t l C/O =1,5 t ng hi u su t s n ph m mong mu n chi m 93,62%kl, hi u su t x ng chi m 62,36%kl, LCO chi m 19,98%kl LPG chi m 11,26%kl, nh ng nguyên li u Wax cho s n ph m x ng có tr s ch ng kích n (RON) th p, ch đ t 85,1 Nguyên li u VGO chu n: chuy n hóa đ t 76,10% cao nh t nhi t đ 520oC t l C/O =3,0, hi u su t s n ph m mong mu n cao, hi u su t x ng chi m 53,24%, LPG chi m 18,98% LCO chi m 14,97%, HCO ch chi m 8,84%, tr s ch ng kích n (RON) đ t 89,1 Nguyên li u ph i tr n: V i t t c t l ph i tr n, h n h p tr lên d cracking h n đ chuy n hóa nguyên li u cao h n Ph i tr n 10%Wax -90%VGO: chuy n hóa đ t 73,12% v i t ng ph n tr m s n ph m x ng LCO chi m 69,46% cao nh t, nhi t đ ph n ng 520oC v i t l C/O = 2,5 Tr s ch ng kích n (RON) đ t 89,2 Tuy nhiên thành ph n nhóm Aromat chi m 47,96%kl Nghiên c u s d ng xúc tác FCC qua s d ng đ chuy n hóa d u nhi t phân nh a th i thành nhiên li u   - 89 - Ph i tr n 25%Wax -75%VGO C c u s n ph m thay đ i không đáng k , đ chuy n hóa đ t 77,53% v i t ng ph n tr m s n ph m x ng LCO chi m 68,16% cao nh t t i nhi t đ 520oC, C/O=2,5 Tr s ch ng kích n (RON) đ t 89,6 Tuy nhiên thành ph n nhóm Aromat chi m 50,71%kl Ph i tr n 50%Wax -50%VGO Khi ph i tr n 50%Wax, c c u s n ph m thay đ i đáng k chuy n hóa đ t 78,98% v i t ng ph n tr m s n ph m x ng LCO chi m 73,20% cao nh t, t i nhi t đ ph n ng 460oC v i t l C/O = 3,0 Tr s ch ng kích n (RON) đ t 86,7, thành ph n nhóm Aromatic Olefin đ u đ t theo tiêu chu n quy đ nh v x ng th ng ph m Nh v y t l ph i tr n t i u 50% wax - 50%VGO Xúc tác FCC th i: Xúc tác FCC th i sau lo i c c v n cịn ho t tính cao v i kh n ng chuy n hóa nguyên li u VGO chu n h n 75% (đi u ki n chu n: Nhi t đ 520oC t l C/O = 2,5) Nh v y nghiên c u t n d ng xúc tác FCC th i c a nhà máy l c d u Dung Qu t đ ti n hành ph n ng cracking xúc tác theo ph ng pháp đánh giá ho t tính xúc tác MAT cho đ chuy n hóa cao, hi u su t s n ph m có l i (LPG, x ng LCO đ t h n 80% nhi t đ 520oC v i t l C/O =2,5) cao, c c th p l Ngoài k t qu cho th y hàm l cao v i hi u su t x ng thu đ ng khí khơ th p ng Wax ph i tr n cao, đ chuy n hóa c h n 50% Nghiên c u s d ng xúc tác FCC qua s d ng đ chuy n hóa d u nhi t phân nh a th i thành nhiên li u   - 90 - DANH M C CƠNG TRÌNH Nguy n Th Lê Nh n, Tr n V n Trí, Nguy n Sura, Nguy n Bá Khoa, Võ Th M Nga, Nguy n V c Huy, Bùi Ng c D ng, ng Thanh Tùng, Nghiên c u kh n ng s d ng xúc tác FCC th i đ cracking wax thu đ c t nhi t phân polypropylene th i, H i ngh xúc tác h p ph 2013 Nghiên c u s d ng xúc tác FCC qua s d ng đ chuy n hóa d u nhi t phân nh a th i thành nhiên li u   - 91 - DANH M C TÀI LI U THAM KH O 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Thu, N.H., Kh o sát đánh giá ph ng pháp gi m ho t tính xúc tác theo quy trình tu n hồn propylen xác đ nh thơng s t i u đ gi l p xúc tác FCC cân b ng c a Nhà máy l c d u, 2013: Vi n D u khí Vi t Nam p 19 Xuân, T.T., Ph n 1: Công ngh cracking xúc tác phân đo n c n d u (RFCC), in tài: "Phân tích đánh giá l a ch n lo i xúc tác FCC- phù h p cho lo i d u thô nguyên li u thay th cho d u thô B ch H cho NMLD Dung Qu t"2008: Trung tâm Nghiên c u Phát tri n Ch bi n D u khí (PVPro) - Vi n D u khí Vi t Nam Catalysts, A., FCC Fundamentals - Viet Nam FCC training, June 2005 Butler, E., G Devlin, and K McDonnell, Waste Polyolefins to Liquid Fuels via Pyrolysis: Review of Commercial State-of-the-Art and Recent Laboratory Research Waste and Biomass Valorization, 2011 2(3): p 227-255 J Aguado, D.P.S., and J M Escola, Fuels from Waste Plastics by Thermal and Catalytic Processes: A Review, 2008 Nghiên c u xây d ng mơ hình t ch c ho t đ ng qu tái ch ch t th i r n t i Tp.HCM tháng n m 2006 Tr ng, B.T.N.M., in Báo cáo hi n tr ng mơi tr ng Vi t Nam 2003 Tình hình phát sinh ch t th i r n sinh ho t đô th Vi t Nam 22/1/2010 tr ng, C.B.v.m., Xây d ng mơ hình tri n khai thí m vi c phân lo i, thu gom x lý rác th i sinh ho t cho khu đô th m i, 2008 Nam, H.h.n.V T ng quan ngành hàng nh a Vi t Nam ph n 2010 Th ng, B.C T ng quan ngành hàng nh a Vi t Nam ph n 2010 Phú, H ., Bài gi ng " K thu t s n xu t ch t d o" Vol 2011 Tình hình s n xu t c a nhà máy poypropylen Dung Qu t s n ph m h t nh a PP thông tin t nhà máy PP Dung Qu t Hà, L.T.T., Bài gi ng "Hóa h c Polymer" 2008 Jose M Arandes * Iker Torre Pedro Castano, M.J.A., Pedro Castano Javier Bilbao,Hugo de Lasa, Effect of catalyst properties on the cracking of polypropylene pyrolysis waxes under FCC conditions Sciencedirect, 2008: p 413 - 419 Jose M Arandes * Miren J, I.T.P.C., Martin Olazar and Javier Bilbao, Effect of HZSM - catalyst addition on the cracking of polyolefin pyrolysis waxes under FCC conditions Elsevier, 2007 132: p 17 -26 Jose M Arandes * Iker Torre Pedro Castano, M.O.a.J.B., Catalytic Cracking of Waxes Produced by the Fast Pyrolysis of Polyolefins Enegy &Fuels, 2007 21: p 561 - 569 V Thu Hà, T.H., Nguy n Công Long, M nh Hùng, Ph ng pháp s n xu t ch t xúc tác cracking t ch t th i r n C c s h u trí tu Vi t Nam, ngày 28 /3/2011 Nghiên c u s d ng xúc tác FCC qua s d ng đ chuy n hóa d u nhi t phân nh a th i thành nhiên li u   - 92 - 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 ASTM, D5154 -10 Standard Test Method for Determining Activity and Selectivity of Fluid Catalytic Cracking (FCC) Catalysts by Microactivity Test ASTM, D 5154 - 10 Standard Test Method for Determining Activity and Selectivity of Fluid Catalytic Cracking (FCC) Catalysts by Microactivity Test 2010 ASTM, D1945 - 03(2010) Standard Test Method for Analysis of natural Gas by Gas Chromatography ASTM, E1915 -11 Standard Test Methods for Analysis of Metal Bearing Ores and Related Meterials for Carbon, Sulfur, and Acid - Base Characteristics ASTM, D1160 -12 Standard Test Method for Distillation of Petroleum Products at Reduced Pressure ASTM, D445 - 12 Standard Test Method for Kinematic Viscosity of Transparent and Opaque Liquids ASTM, D5002 - 99(2010) Standard Test Method for Density and Relative Density of Crude Oils by Digital Denstiy Analyzer Lee, K.H., D.H Shin, Characteristics of liquid product from the pyrolysis of waste plastic mixture at low and high temperatures: influence of lapse time of reaction Waste Management, 2007 2: p 168-176 ASTM, D611- 12 Standard Test Methods for Anilines Point and Mixed Aniline Point of Petroleum Products and Hydrocarbon Solvents ASTM, D2892 - 13 Standard Test Method for Distillation of Crude Petroleum (15 Theoretical Plate Column) ASTM, D5236 -13 Standard Test Method for Distillation of Heavy Hydrocarbon Mixtures (Vacuum Potstill Method) ASTM, D3663 - 03 (2008) Standard Test Method for Surface area of Catalysts And Catalysts Carriers ASTM, D7085 - 04(2010)e1 Standard Guide for Determination of Chemical Elements in Fluid Catalytic Cracking Catalysts by X-ray Fluorescence Spectrometry (XRF) ASTM, D2887 - 13 Standard Test Method for Boiling Range Distribution of Petroleum Fractions by Gas Chromatography Nghiên c u s d ng xúc tác FCC qua s d ng đ chuy n hóa d u nhi t phân nh a th i thành nhiên li u   ... RFCC 1.3 it it 1.3.1 ng ph m vi nghiên c u ng nghiên c u nghiên c u s d ng xúc tác FCC qua s d ng đ chuy n hóa d u nhi t phân nh a th i thành nhiên li u đ i t - Xúc tác FCC th i t phân x ng nghiên. .. ngu n xúc tác FCC th i c quan tâm V i đ tài ? ?Nghiên c u s d ng xúc tác FCC qua s d ng đ chuy n hóa d u nhi t phân nh a th i thành nhiên li u” tơi mong mu n có th t n d ng ngu n xúc tác FCC th... lai ng xúc tác th i Nghiên c u s d ng xúc tác FCC qua s d ng đ chuy n hóa d u nhi t phân nh a th i thành nhiên li u   - 12 - có th t ng lên g p đôi Vi c nghiên c u s d ng thành công xúc tác FCC