Tiểu Luận - Công Nghệ Chế Biến Dầu Mỏ - Đề Tài - Quá Trình Hydrotreating

Trang 1 Chủ đề Trang 3 Hydrotreating là một giải pháp• Hiện nay nhu cầu tiêu thụ xăng dầu ngày càng tăng.. Tuy nhiên số lượng các sản phẩm nhiên liệu thu được từ dầu thô là rất ít , chỉ

Chủ đề

QUÁ TRÌNH HYDROTREATING

Quá trình hydrotreating

QUÁ TRÌNH HYDROTREATING

Khái niệm Tác hại của

tạp chất

Điều kiện phản ứng

Các phản ứng chính Ứng dụng

Hydrotreating là một giải

pháp

• Hiện nay nhu cầu tiêu thụ xăng dầu ngày càng tăng Tuy nhiên số lượng các sản phẩm nhiên liệu thu được từ dầu thô là rất ít , chỉ chiếm khoảng 50 : 70 % KL dầu thô đem chưng cất Mặt khác , phần lớn năng lượng đều được

cung cấp từ các nguồn hoá thạch như dầu mỏ , than đá

ngày càng cạn kiệt Con người đã và đang phải tính đến phương án sử dụng nguồn nguyên liệu rất xấu , thậm chí nhiên liệu tái sinh , nhưng vẫn phải thu được nhiên liệu tốt , đáp ứng tiêu chuẩn về môi trường

 Từ đó quá trình hydrotreting phát triển

Quá trình hydrotreating

•Hydrotreating là quá trình xúc tác cho sự chuyển nhằm loại bỏ các tạp chất hữu cơ có chứa S , N , P , bằng Hydro ở áp suất

cao và kèm theo quá trình no hóa và

cracking

II Tác hại của các tạp chất

Các hợp chất

dị nguyên tố

Ăn mòn thiết

bị

Ô nhiễm môi trường

Ngộ độc xúc

tác

Giảm chất

lượng sản

phẩm

Quá trình hydrotreating

III Điều kiện phản ứng

Áp suất : 29-60 atm

Nhiệt độ : 320-400 oc

Tỉ lệ H2/nguyên liệu: 70-700m3/m3

IV Các phản ứng chính

• Quá trình hydrotreating Các phản ứng chính trong hydrotreating - Hydrotreating bao gồm một loạt các phản ứng sau :

• Hydro hoá

• hydro - desulfua hoá ( HDS )

• hydrodenitơ hoá ( HDN )

• Mục đích của quá trình là nhằm loại lưu huỳnh , nitơ , oxy ra khỏi hợp chất dầu mỏ ; đồng thời khử các liên kết không no nguyên liệu như khử aromatic , khử olefin

là cải thiện một số tính chất của sản phẩm Các phản ứng kèm theo - Hydro hoá

Quá trình hydrotreating

1 Hydro hóa , hidrocracking

CnH2n +H2 CnH2n+2

CnH2n+H2 CaH2a+2+CbH2b+2 (n=a+b)

2 Phản ứng hydrodesulfua hóa

HDS là quá trình xử lý nhằm loại bỏ lưu huỳnh trong nguyên liệu hoặc sản phẩm Mục đích là tránh được sự ngộ độc xúc tác khi chế biến và tránh sự phát thải khí độc S0 , khi đốt cháy nhiên liệu

- Các chất chứa lưu huỳnh thường tồn tại ở hai dạng là mạch hở và dị vòng Lưu huỳnh trong cấu trúc dạng mạch

hở dễ tách hơn so với lưu huỳnh dạng dị vòng Thậm chí các chất nhiều dị vòng phải dùng đến công nghệ và xúc tác đặc biệt mới tách được ( công nghệ khử lưu huỳnh sâu )

Quá trình hydrotreating

• Các phản ứng HDS xảy ra như sau

• RSH+H2 RH+ H2S

• R2S+ 2H2 2RH+ H2S

3 Phản ứng hydrodenito hóa ( HDN )

• HDN là quá trình nhằm loại nitơ ra khỏi dầu Các

chất chứa nitơ thường tồn tại trong nhiên liệu nặng Chúng là những chất có tính nhuộm màu mạnh nên làm cho sản phẩm bị sậm màu , Hơn nữa , các chất chứa nitơ thường có tính bazơ nên làm mất hoạt tính của xúc tác Có tâm axit Do vậy , việc loại nitơ ra khỏi dầu nhằm tránh ngộ độc xúc tác , cải thiện màu của sản phẩm và hạn chế ô nhiễm môi trường

Quá trình hydrotreating

 Quá trình HDN thường xảy ra theo trình tự sau :

• Hidro hóa để làm no vòng chứa nito

• Cắt liên kết C-N để tạo amin

• Cắt liên kết C-NH2 để tạo hidrocacbon và NH3

4.Quá trình xử lý hydrocacbon thơm

• Tác hại của hydrocacbon thơm

- Trong nhiên liệu phản lực, hydrocacbon thơm làm tăng khả năng tạo cặn, tạo tàn, dẫn đến giảm chiều cao ngọn lửa không khói

- Trong dầu diesel, hydrocacbon thơm làm giảm khả năng bắt cháy của nhiên liệu, giảm trị số xetan

- Benzen có nhiều trong xăng gây ngộ độc và khả năng dẫn đến ung thư

- Hydrocacbon thơm ngưng tụ đa vòng trong dầu nhờn làm

giảm khả năng bôi trơn và chị số độ nhớt

Từ đó cần phải làm giảm hàm lượng các chất thơm

để giới hạn cho phép và giải pháp hydro là giải pháp có hiệu quả để thực hiện nhiệm vụ này

Quá trình hydrotreating

• Nguyên lý chung để xử lý hy drocacbon thơm

- Xử lý bằng hydro làm bão hòa vòng thơm

- Kết quả chỉ ra rằng, khả năng khử tối đa các hydro các bon

thơm khi tiến hành phản ứng ở 370-400 , áp suất cao 1200- ℃, áp suất cao 1200-1500psi ( 8,2-10,3 Mpa)

( 1 Mpa = 145 Psi = 10 at)

• Phản ứng có thể dừng lại ở giai đoạn làm bão hòa

vòng thơm, hoặc đến sản phẩm gãy vòng tùy thuộc vào điều kiện công nghệ thực hiện quá trình và xúc tác sử dụng

Quá trình hydrotreating

V.Ứng dụng

• Quá trình hydrotreating thường sử dụng để thu các sản phẩm trắng từ các nguồn nguyên liệu xấu hay nguyên liệu phế thải ,

• phương pháp này rất tốt để thu nhiên liệu phản lực , nhiên liệu diesel hay nhiên liệu đốt lò

• Để đánh giá chất lượng sản phẩm thu được , có thể sử dụng nhiều cách khác nhau , chẳng hạn như , Phương pháp so màu hoặc đo mật độ quang cho ta thông tin về độ sạch của sản phẩm ,Xác định điểm anilin cho biết mức độ nọ hoá trong quá trình phản ứng

• Đối với nhiên liệu phản lực phải xác định chiều cao ngọn lửa không khói

• Đối với nhiên liệu diesel phải xác định chỉ số diesel

• Xác định hàm lượng lưu huỳnh , nitơ

• Xác định các chỉ tiêu vật lý như tỷ trọng , độ nhớt , mùi