Đồ án izome hóa

QUÁ TRÌNH IZOME HÓA  Isome hóa được biết đến đầu tiên năm 1930  Quá trình biến đổi n-parafin thành i-parafin  Nâng cao trị số octan của phân đoạn condensat, naphta nhẹ,…  Tạo ra nguyên liệu cho tổng hợp hóa dầu  i-pentan cho tổng hợp cao su isopren  i-butan cho tổng hợp MTBE  ……. 2 các phản ứng  Phản ứng chính :đồng phân hóa  Các phản ứng phụ: Cracking, Polyme hóa 3 cơ chế phản ứng  Quá trình đồng phân hóa xảy ra theo cơ chế cacbocation:  Tạo ra ion cacbeni  Đồng phân hóa mạch cacbon của ion cacbeni  Ion cacbeni cho, nhận proton tạo thành i-parafin hoặc i-olefin 4 cơ chế phản ứng isome hóa trên xúc tác lưỡng chức n-ankan (C n ) n-anken n-cacbenion (n-C n + ) -H + + H 2 cacbenion (C 2n + ) + H 2 cacbenion 1 nhánh (mb-C n + ) cacbenion 2 nhánh (db- C n + ) C m = + C 2n-m + i-C n + C n = -H + -H + -H + + H 2 Cắt mạch ở β ankan 1 nhánh (mb-C n ) ankan 2 nhánh (mb- C n + ) C m = + C 2n-m + C m = + C 2n-m + 5 nhiệt động của quá trình Cân bằng nhiệt động của phản ứng isome hóa parafin nhẹ iso-pentan n-pentan neopentan Nhiệt độ, 0 C (1) 2-metylpentan (2) n-hexan (3) 3-metylpentan (4) 2,2-dimetylbutan (5) 2,3-dimetylbutan Nhiệt độ, 0 C 6 hiệu ứng nhiệt chuyển hóa n-parafin thành iso-parafin Cấu tử Sản phẩm ∆H (kJ/mol), với các nhiệt độ khác nhau 300 K 400 K 500 K 600 K 700 K n-butan iso-butan -6,86 -6,99 -6,91 -6,86 -6,84 n-pentan 2-metylbutan -8,03 -8,16 -8,03 -7,82 -7,56 n-hexan 2-metylpentan -4,48 -7,32 -7,11 -7,20 -6,99 3-metylpentan -4,39 -4,35 -4,02 -3,72 -3,64 2,3-dimetylbutan -10,54 -10,67 -10,46 -10,04 -10,04 2,2-dimetylbutan -18,37 -18,42 -18,33 -17,79 -17,58 7 Đồng phân hoá cis – trans Đồng phân hoá liên kết đôi Đồng phân hoá cacbon bậc 3 Chuyển dịch hydrua nội phân tử Polime hoá Đồng phân hoá mạch cacbon Alkyl hoá hydrocacbon thơm Cracking Chiều tăng tính axit Sự liên hệ giữa lực axit của xúc tác và phản ứng 8 xúc tác axit cho phản ứng pha lỏng  Xúc tác Friedel-Craft: AlCl 3 /HCl  Ưu điểm:  Độ chuyển hóa và độ chọn lọc cao  Nhiệt độ phản ứng thấp  Nhược điểm:  Nhanh mất hoạt tính  Dễ bị phân hủy bởi H 2 O  Gây ăn mòn thiết bị  Khó phân tách sản phẩm 9 xúc tác axit cho phản ứng pha khí  Xúc tác lưỡng chức đơn hoặc đa kim loại trên chất mang có tính axit  Chức năng hydro-dehyro hóa: Do tâm kim loại đảm nhiệm  Chức năng đồng phân hóa : Tâm axit đảm nhiệm  Ưu điểm:  Độ ổn định và hoạt tính cao  Độ chuyển hóa và độ chọn lọc cao  Dễ phân tách sản phẩm  Nhược điểm:  Nhiệt độ phản ứng cao  Độ chuyển hóa và độ chọn lọc thấp 10 sự phát triển công nghệ isome hóa  Năm 1941: nhà máy đầu tiên đi vào hoạt động:  Phản ứng xúc tác trong pha lỏng  Xúc tác AlCl 3 hoạt hóa bằng anhydric clohydric  Năm 1959: quá trình isome hóa Butamer đi vào hoạt động  Phản ứng trong pha khí  Xúc tác Pt/γ-Al 2 O 3 -Cl  Năm 1969: Công nghệ Penex cũng sử dụng xúc tác này cho C 5 , C 6 (RON tăng thêm 14 đv)  Năm 1970: Công nghệ UOP Once-Through (O-T) Zeolitic đi vào hoạt động (RON tăng thêm 10-12 đv)  Công nghệ UOP TIP  Đến giữa năm 1995 trên thế giới có 160 nhà máy đang hoạt động. [...]... isome hóa penex của uop H2 HC khí Tháp ổn định TB sấy TB PƯ TB trung hòa HCl dd kiềm TB sấy Sản phẩm C5-C6 11 isome hóa kết hợp công nghệ phân tách và tuần hoàn iC5 + nC5+ 2,3 và 2,2DMB C3 Nguyên liệu Penex DIH 2,2 &2,3DMB iC5 + nC6 + iC5 + CH + C7 CH + C7 Sơ đồ công nghệ của quá trình isome hóa Penex kết hợp với DIH C3 Nguyên liệu Molex Penex Sản phẩm nC5, nC6 Sơ đồ công nghệ của quá trình isome hóa. .. isome hóa Penex kết hợp với Molex 12 isome hóa kết hợp hai quá trình phân tách sản phẩm C3 Nguyên liệu nC5 Penex DIH Molex iC5 + nC6 Sản phẩm 13 các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình  Ảnh hưởng của nguyên liệu  Ảnh hưởng của nhiệt độ phản ứng  Ảnh hưởng của tốc độ thể tích  Ảnh hưởng của áp suất  Ảnh hưởng của tỉ lệ H2/ nguyên liệu 14 Sử dụng gói Isome hóa có trong phiên bản V7.1 của Hysys - Open