Slide Lọc Hóa Dầu Tìm hiểu về quá trình isome hoá

Trường Đại học Mỏ - Địa chất Khoa Dầu Khí Lớp Lọc Hóa Dầu A K56 Tìm hiểu q trình isome hóa oligome hóa Sinh viên thực hiện-nhóm 8: Đặng Văn Dũng • Lương Văn Thắng GV Hướng Dẫn : PGS.TS: Bùi Thị Lệ Thủy Lê Văn Minh Võ Văn Hậu Hoàng Quốc Dũng Phạm Đức Thanh Bùi quang Huy Phạm Đức Thanh Phạm Văn Chung PHẦN A :Q Trình isome Hóa I: Mở Đầu II: Nội Dung III: kết luận PHẦN B : Q Trình Oligome Hóa I: Mở Đầu II: Nội Dung III: kết luận PHẦN A : Q Trình isome hóa MỞ ĐẦU • Trong sản phẩm dầu mỏ xăng sản phẩm quan trọng sử dụng phổ biến.Tuy nhiên,khí thải từ động xăng góp phần không nhỏ vấn đề ô nhiễm môi trường • Những quy định chặt chẽ luật môi trường buộc phải giảm bớt cấm dứt dùng phụ gia chì,giảm hàm lượng hydrocacbon thơm metylterbutylete(MTBE),là chất pha vào xăng nhằm tăng số octan MỞ ĐẦU - Vì vậy, thay tăng cường hàm lượng hiđrocacbon thơm xăng, biện pháp làm tăng hàm lượng hiđrocacbon parafin mạch nhánh xăng q trình ankyl hố đồng phân hoá n-parafin nhẹ trở nên thiết - Như vậy,q trình isome hóa đóng vai trị quan trọng vấn đề sản suất xăng sạch.Nó bước ngoặt cơng nghệ chế biến dầu vấn đề nâng cao số octan xăng NỘI DUNG Mục đích q trình Ngun liệu sản phẩm Cơ chế phản ứng Xúc tác cho trình Các yếu tố ảnh hưởng đến q trình Một số cơng nghệ tiêu biểu NỘI DUNG 1.Mục đích q trình isome hóa - Q trình isome hóa q trình làm thay đối cấu tạo phân bố lại vị trí ngun tử nhóm khơng gian hợp chất hữu mà không làm thay đổi thành phần khối lượng phân từ - Isome hóa xảy với nhiều q trình khác isome hóa n-parafin (C4 ÷ C6) thành iso- parafin, isome hóa alkyl benzen xylen,etylbenzen,hay q trình isome hóa n-buten thành iso-buten NỘI DUNG Trong trình trên,quá trình biến đổi parafin mạch thẳng thành parafin mạch nhánh có ý nghĩa quan trọng cơng nghiệp lọc hóa dầu iso-parafin khơng cấu tử cao octan dùng để cải thiện chất lượng xăng mà iso-butan nguồn cung cấp iso-buten làm nguyên liệu cho trình tổng hợp MTBE hay isopentan-nguồn nguyên liệu cho trình tổng hợp cao su isoprene NỘI DUNG Nguyên liệu sản phẩm : 2.1 - Nguyên liệu : Nguyên liệu cho q trình isome hóa phân đoạn naptha nhẹ với thành phần pentan,hexan lượng nhỏ heptan Nguyên liệu phải xử lý nhằm loại S N trước đua vào bình phản ứng để bảo vệ hoạt tính chất xúc tác.Thơng thường nguyên liệu naptha nhẹ thì thường chọn trình xử lý hydro (hydrotreating) NỘI DUNG 2.2 – Sản phẩm : Khí nguyên liệu chưa chuyển hóa SẢN PHẨM Isoparafin cycloparafin 10 NỘI DUNG • Q trình polymer hóa diễn theo bước chuỗi Bản chất polymer hóa bước trước tiên hai phân tử monomer liên kết với tạo thành dimer, sau dimer liên kết với phân tử để tạo trimer v.v • Đặc điểm polymer hóa bước có hợp chất trung gian bền vững tách khỏi hệ phản ứng 44 NỘI DUNG • Q trình polymer hóa chuỗi gồm ba giai đoạn: - kích hoạt hoạt hóa phân tử; - phát triển mạch - đứt mạch • Thơng thường có hai dạng polymer hóa chuỗi: - gốc (kích hoạt) - ion (xúc tác) 45 NỘI DUNG • Phản ứng polymer hóa kích hoạt gồm tạo gốc hoạt động tự tác dụng nhiệt (polymer hóa nhiệt),ánh sáng (photopolymer) chiếu tia α, β γ (polymer chiếu xạ) • Chất kích hoạt dùng peroxit hydroperoxit (H2O2) hợp chất khác dễ phân hủy thành gốc tự do.Thí dụ peroxit benzen nung nóng phân hủy thành: C6H5COOOOCC6H5 → C6H5COO• + CO2 + C6H5• 46 NỘI DUNG • Hoạt hóa monomer bắt đầu phân hủy chất kích hoạt (I) tạo radical tự (R• ),Radical tương tác với monomer (A) theo sơ đồ: R + CH2=CH – CH=CH2 → R-CH2-CH=CH-CH2• • Giai đoạn thứ hai q trình polymer hóa phát triển mạch diễn nhanh sinh lượng nhiệt lớn 47 NỘI DUNG • Giai đoạn thứ ba - ngắt mạch,diễn nguyên nhân khác nhau: - Mạch liên kết với phân tử monomer,với chất kích hoạt lại với mạch khác để tạo thành phân tử, khơng có khả phát triển mạch tiếp - Ngắt mạch nguyên tử hydro chuyển từ mạch sang mạch khác.Trong trường hợp hai mạch bị hoạt tính tạo thành liên kết đơi 48 NỘI DUNG • • Phương pháp polymer hóa ion có ứng dụng rộng rãi Chất kích hoạt polymer hóa ion ion chứa nguyên tử cacbon bậc ba, tích điện dương âm Ion xuất thời điểm tạo thành trình phát triển đại phân tử nằm trường tác dụng ion, mang điện tích trái dấu.Cả hai ion tạo thành cặp ion 49 NỘI DUNG • • Polymer hóa chia thành polymer cation anion Khi tương tác xúc tác với monomer tạo thành phức xúc tác, phức phân ly thành ion.Cation tạo điều kiện bắt đầu tăng trưởng mạch, cuối mạch có ngun tử cacbon tích điện âm, tạo thành với anion đứng gần cặp ion 50 NỘI DUNG Thí dụ Polymer hóa với xúc tác axit sulfuric: 51 NỘI DUNG Theo chế ion cacboni polymer hóa isobutan có xúc tác axit diễn sau: Proton axit tạo thành ion cacboni bậc ba có hoạt tính phản ứng cao 52 NỘI DUNG 4.Xúc tác cho q trình • Xúc tác polymer hóa axit sulfuric phosphoric mang kiselgur,thạch anh chất mang khác.Cũng sử dụng axit lỏng khơng mang chất mang làm xúc tác • Đặc trưng axit xúc tác chọn theo thành phần trung bình có tính tương đối Axit orto-phosphoric - H3PO4 piro-phosphoric - H4P2O7 mang chất mang sử dụng phổ biến 53 NỘI DUNG • Axit phosphoric rắn khơng có tác dụng ăn mịn thiết bị, cho phép chế tạo lị phản ứng từ thép cacbon • Tuy nhiên,cấu trúc độ bền học chất mang dễ bị phá hủy có lượng nước dư đưa vào để tránh dehydrat hóa xúc tác Kết khối xúc tác bị đóng dính lại khơng thể sử dụng tiếp 54 NỘI DUNG • Khi mức polymer hóa cao, tạo nhựa tạo cốc, xúc tác hoạt tính chuyển thành dạng bùn qnh, màu đen, khó lấy khỏi lị phản ứng • Như sử dụng xúc tác phosphoric rắn đòi hỏi phải giám sát chặt chẽ việc đưa nước vào lị phản ứng độ sâu chuyển hóa • Thời gian sử dụng xúc tác ÷ tháng 55 NỘI DUNG Điều kiện cho q trình • Nhiệt độ khoảng 170-220 C.Nhiệt độ cao khả tạo goudron (tức polyme hóa cao),nhiệt độ thấp 130 C tạo điều kiện cho phản ứng este hóa H3PO4 • Việc tăng áp suất có lợi nhiệt động học lẫn mặt động học.Áp suất tăng hạn chế phản ứng tạo cốc.Có thể thực tốt 28-80 atm 56 KẾT LUẬN Q trình olygomer hóa giải phần khí đồng hành dầu, sản phẩm HC nhẹ olefin ( sản phẩm phụ trình cracking , refoming , isome … ) để tạo hợp chất giá trị cao làm tăng chất lượng xăng nguyên liệu cho ngành công nghiệp hóa dầu 57 NHĨM THANK YOU FOR LISTENING 58 ... đích q trình isome hóa - Q trình isome hóa q trình làm thay đối cấu tạo phân bố lại vị trí ngun tử nhóm khơng gian hợp chất hữu mà không làm thay đổi thành phần khối lượng phân từ - Isome hóa xảy... phân từ - Isome hóa xảy với nhiều q trình khác isome hóa n-parafin (C4 ÷ C6) thành iso- parafin, isome hóa alkyl benzen xylen,etylbenzen,hay trình isome hóa n-buten thành iso-buten NỘI DUNG Trong... thể tích thiết bị ống dẫn 28 NỘI DUNG Một số cơng nghệ isomer hóa tiêu biểu 6.1 Cơng nghệ isome hóa “ One Though : 29 NỘI DUNG Đây q trình isomer hóa cổ điển, nhập liệu trước đưa vào trình thường