Chủ đề tìm hiểu và phân loại các loại xúc tác trong lọc hóa dầu

Trang 1 XÚC TÁC TRONGLỌC HÓA DẦU Trang 3 TÌM HIỂU CÁC LOẠI XÚC TÁCChất xúc tác là những chất thúc đẩy hoặc làm chậm quá Trang 4 XÚC TÁC ĐỒNG THỂXÚC TÁC DỊ THỂXúc tác đồng thể là loại

XÚC TÁC TRONG

LỌC HÓA DẦU

TRÌNH BÀY BỞI TRẦN ĐÌNH HƯNG ĐẠT

CHỦ ĐỀ

TÌM HIỂU VÀ PHÂN LOẠI

CÁC LOẠI XÚC TÁC TRONG LỌC HÓA DẦU

TÌM HIỂU CÁC LOẠI XÚC TÁC

Chất xúc tác là những chất thúc đẩy hoặc làm chậm quá

trình phản ứng hóa học mà chính nó lại không thay đổi sau khi phản ứng kết thúc Chúng giảm năng lượng kích thích, tức là ngưỡng mà các phân tử cần vượt qua để phản ứng có thể xảy ra Do đó, chất xúc tác có thể tăng tốc độ phản ứng

XÚC TÁC DỊ THỂ

- Thông thường, xúc tác là một chất rắn, trong khi các chất tham gia phản ứng có thể ở dạng chất lỏng hoặc khí.

- Xúc tác dị thể thường được sử dụng trong các quá trình công nghiệp lớn và

dễ dàng tách biệt sau quá trình phản ứng.

- Ví dụ: Xúc tác cracking trong lọc hóa dầu thường là các hạt chất rắn được nạp trên chất mang như alumina, trong khi các phân tử dầu mỏ là chất lỏng hoặc khí.

XÚC TÁC ĐỒNG THỂ

- Các phản ứng sử dụng xúc tác đồng thể

thường dễ điều khiển và thường xuyên xảy ra

trong dung môi hữu cơ hoặc nước.

- Xúc tác đồng thể thường có khả năng tạo ra

sản phẩm với lượng cao và độ tinh khiết cao.

- Ví dụ: Phản ứng ester hóa trong dung dịch

axit sulfuric với axit sulfuric hoạt động như

một xúc tác và các chất tham gia phản ứng đều

hoà tan trong dung dịch.

ĐẶC ĐIỂM VẬT LÝ

Xúc tác đồng thể và dị thể khác nhau về trạng thái vật lý: đồng thể thường là dung dịch hoặc pha duy nhất, trong khi dị thể

thường là chất rắn

TÍNH KHẢ DỤNG TÍNH HIỆU QUẢ

Xúc tác đồng thể thường ít khả dụng hơn so với dị thể, vì chúng

thường yêu cầu sự hòa tan trong dung môi phù hợp

Xúc tác đồng thể thường hiệu quả hơn trong việc kích thích một số loại phản ứng hóa học cụ thể, trong khi xúc tác dị thể thường được sử dụng trong các quy trình

công nghiệp lớn hơn và dễ dàng tái sử dụng

- Xúc tác cracking (Cracking Catalysts)

- Xúc tác isomer hóa (Isomerization

Catalysts):

XÚC TÁC CRACKING

CRACKING CATALYSTS

Xúc tác cracking (Cracking Catalysts) là loại xúc tác được sử dụng trong quá trình cracking, một phản ứng hóa học quan trọng trong lĩnh vực lọc hóa dầu.

Có thể là cả xúc tác đồng thể và xúc tác dị thể, tùy thuộc vào loại phản ứng cụ thể Đôi khi, xúc tác cracking có thể là các chất rắn được nạp trên chất mang, cũng có thể là các dung dịch hoặc hỗn hợp dung môi chứa các phân tử xúc tác

Quá trình cracking được sử dụng để chia tỉ lệ các phân tử dầu mỏ dài thành các phân tử ngắn hơn, từ đó tạo ra các sản phẩm có giá trị cao hơn như xăng, dầu diesel, và dầu mỏ nhẹ.Trong quá trình cracking, xúc tác cracking thường là các chất rắn được nạp trên chất mang như alumina (Al2O3), silica-alumina, hoặc zeolites Các loại xúc tác này thúc đẩy phản ứng cracking bằng cách cung cấp một

bề mặt phản ứng lớn và tạo điều kiện phản ứng thuận lợi

Các loại phản ứng cracking chính bao gồm:

- Cracking nhiệt (thermal cracking)

- Cracking cơ (catalytic cracking)

- Cracking hydro (hydrocracking)

Trong lọc hóa dầu, cracking cơ (catalytic cracking) là phản ứng phổ biến nhất, trong đó xúc tác cracking được sử dụng để kích thích quá trình phân cắt các liên kết hóa học trong các phân tử dầu mỏ

Quá trình cracking không chỉ giúp tăng tỷ lệ sản xuất các sản phẩm có giá trị cao hơn mà còn giúp tối ưu hóa sự sử dụng của tài nguyên dầu mỏ Đồng thời, các sản phẩm phân cắt được tạo ra từ quá trình cracking cũng đáp ứng được các yêu cầu về chất lượng và tiêu chuẩn môi trường

DẦU MỎ CRACKING

UNIT

XÚC TÁC CRACKING SẢN PHẨM

- Xăng

- Dầu mỏ nhẹ

- Dầu diesel

XÚC TÁC ISOMER HÓA

ISOMERIZATION CATALYSTS

Trong lĩnh vực lọc hóa dầu, xúc tác isomer hóa (Isomerization Catalysts) được sử dụng trong quá trình isomer hóa, một phản ứng hóa học quan trọng nhằm chuyển đổi các phân tử hydrocarbon thành các dạng isomer của chúng Mục tiêu của quá trình này là tạo ra các dạng isomer có tính chất và ứng dụng khác nhau, chẳng hạn như tăng cường octane của xăng hoặc cải thiện tính ổn định của các sản phẩm dẫn xuất.

Xúc tác isomer hóa thường là các acid mạnh, như acid sulfuric (H2SO4) hoặc acid fluoric (HF), hoặc là các chất chứa kim loại như platinum (Pt), palladium (Pd), hoặc rhodium (Rh) được nạp trên chất mang như alumina (Al2O3) hoặc silica-alumina Các xúc tác này thúc đẩy phản ứng isomer hóa bằng cách cung cấp các trung tâm acid mạnh hoặc kim loại hoạt động.

Quá trình isomer hóa thường diễn ra ở nhiệt độ và áp suất cao để đảm bảo hiệu suất cao và tốc độ phản ứng tốt Các sản phẩm của quá trình này thường là các dạng isomer của các hydrocarbon, có tính chất và ứng dụng khác nhau so với các dạng ban đầu

DẦU MỎ

XÚC TÁC REFORMING

REFORMING CATALYSTS

Xúc tác reforming (Reforming Catalysts) là một phần quan trọng của quá trình lọc hóa dầu, đặc biệt trong sản xuất xăng cao cấp có nồng

độ octane cao hơn Quá trình reforming thường được sử dụng để chuyển đổi các hợp chất không mong muốn thành các hợp chất có giá trị cao hơn, như tạo ra các isomer của các hợp chất hữu cơ để tăng cường octane hoặc tạo ra các hydrocarbon có cấu trúc phân tử cao hơn

Trong quá trình reforming, xúc tác reforming thường là các chất chứa kim loại quý như platinum (Pt), palladium (Pd), hoặc rhodium (Rh), được nạp trên một chất mang như alumina (Al2O3) hoặc silica-alumina Các xúc tác này giúp kataly hóa các phản ứng hóa học chuyển đổi các phân tử dầu mỏ thành các hợp chất có giá trị cao hơn.

Quá trình reforming thường diễn ra trong các đơn vị reforming trong các nhà máy lọc dầu và nhằm tạo ra các sản phẩm cao cấp như xăng cao cấp có nồng độ octane cao

hơn, đồng thời cũng có thể sản xuất các sản phẩm dẫn xuất có giá trị khác

XÚC TÁC HYDROTREATING

HYDROTREATING CATALYSTS

Trong lĩnh vực lọc hóa dầu, xúc tác hydro

(Hydrotreating Catalysts) đóng vai trò quan

trọng trong quá trình loại bỏ các tạp chất

không mong muốn như sulfur, nitrogen và oxy

từ dầu mỏ và các sản phẩm dẫn xuất khác Quá trình này được gọi là hydro-tạo vì nó thường

diễn ra trong môi trường có chất lượng cao về hydro, thường là trong môi trường chứa

hydrogen (H2)

Xúc tác hydro-tạo thường là các hợp chất

chứa kim loại, như nickel (Ni), cobalt (Co), molybdenum (Mo), hoặc Wonfram (W),

được nạp trên một chất mang như alumina

(Al2O3) hoặc silica-alumina Các xúc tác này thúc đẩy các phản ứng hóa học trong quá

trình hydro-tạo bằng cách cung cấp các trung tâm hoạt động và tạo điều kiện phản ứng

thuận lợi

Quá trình hydro-tạo thường xảy ra ở nhiệt độ

và áp suất cao để đảm bảo phản ứng diễn ra hiệu quả Các phản ứng hydro-tạo có thể bao gồm loại bỏ sulfur để sản xuất dầu không

sulfur, loại bỏ nitrogen để giảm độc hại và

tăng khả năng làm việc của các sản phẩm

dẫn xuất, và loại bỏ các tạp chất oxy để cải thiện tính ổn định và chất lượng của sản

phẩm

XÚC TÁC ALKYLATION

ALKYLATION CATALYSTS

Trong lĩnh vực lọc hóa dầu, xúc tác alkylation chủ yếu được sử dụng trong quá trình alkyl hóa Quá trình alkyl hóa là một phản ứng hóa học quan trọng được sử dụng để tạo ra các hydrocarbon có trọng lượng phân tử cao hơn bằng cách kết hợp các hydrocarbon nhẹ hơn Mục tiêu chính của quá trình này là tạo ra các sản phẩm có giá trị cao hơn và có tính ổn định cao hơn, như các loại xăng cao cấp.

Trong quá trình alkylation, xúc tác alkylation thường là các acid mạnh, như acid sulfuric (H2SO4) hoặc acid fluoric (HF) Các acid này được sử dụng để kataly hóa phản ứng alkylation bằng cách tạo ra các trung tâm acid mạnh, giúp gắn kết các phân tử hydrocarbon với nhau để tạo ra các sản phẩm

có trọng lượng phân tử cao hơn

Quá trình alkylation thường được thực hiện ở nhiệt độ và áp suất cao để đảm bảo hiệu suất cao và tốc độ phản ứng tốt Các sản phẩm của quá trình này có thể bao gồm các loại xăng cao cấp hoặc các hydrocarbon có trọng lượng phân tử cao hơn, tùy thuộc vào điều kiện cụ thể của quá trình

Cảm ơn ạ