NộI DUNG TRÌNH BÀY Giới thiệu Tính chất của hydrogen Vai trò của Hydrogen trong nhà máy lọc dầu Quy trình và công nghệ sản xuất Hydrogen Tồn trữ Hydrogen Lĩnh vực ứng dụng của Hydrogen Hydrogen được phát hiện đầu tiên vào khoảng giữa thế kỷ thứ 16 khi Theophrastus Paracelsus cho kim loại tác dụng với acid sulfuric. Trên thực tế, Hydrogen là một khí đơn giản nhất và là thành phần chủ yếu trong vũ trụ (chiếm đến hơn 90%). Trên trái đất, hydrogen tồn tại chủ yếu ở dạng hợp chất với oxygen là H2O. Hydrogen đồng thời cũng là nguyên tố chính trong các hydrocarbon
SẢN XUẤT HYDROGEN GV: ThS. DƯƠNG THÀNH TRUNG NHÓM: Triệu Quang Tiến Võ Đức Minh Minh Nguyễn Huỳnh Hưng Mỹ 1 !"#$%& ' ()*+,-! . /0! 1 23)456! 2 1. GIỚI THIỆU 3 !789 :# 7& ; ) <, 0 = <> 5 1 <:++ ?$++<"$@#6)+$A ;4=B!$"<7C,)$:&=)D6 E="7=CFGHI ;#7B/@=J@9:)-$! K !7/LD$;M# 4 Giới thiệu Hydrogen ngày nay được ứng dụng rất nhiều trong công nghiệp như : sản xuất hoá chất, các quá trình no hoá dầu mở, Hydrogen cũng là nhiên liệu rất sạch 5 Giới thiệu Ngày nay, khi nhu cầu về nhiên liệu ngày càng tăng, trữ lượng dầu mỏ nhẹ ngày càng ít đi, đòi hỏi chế biến sâu và chế biến các loại dầu nặng. Các yêu cầu về độ sạch của nhiên liệu cũng ngày một cao, đòi hỏi một quá trình chế biến sạch. Tầm quan trọng của Hydrogen càng thê hiện rõ rệt trong chế biến dầu khí 6 2. tính chất của hydro 7 Tính chất của Hydrogen Là chất khí ở điều kiện thường, không màu, không mùi, và không có độc tính. Khí hydro nhẹ hơn không khí, tan rất ít trong nước. N Khí hydro khuếch tán rất nhanh trong không khí, tốc độ khuếch tán nhanh gấp 3.5 lần so với không khí. 8 Tính chất của Hydrogen Màu Không màu Trạng thái Khí Tỉ trọng (0 °C, 101.325 kPa) 0.08988 g/L Tỉ trọng lỏng ở điểm chảy 0.07 (0.0763 solid) g·cm −3 Tỉ trọng lỏng ở điểm sôi 0.07099 g·cm −3 Điểm chảy 14.01 K, -259.14 °C, -434.45 °F Điểm sôi 20.28 K, -252.87 °C, -423.17 °F Điểm 3 pha 13.8033 K (-259°C), 7.042 kPa Điểm tới hạn 32.97 K, 1.293 MPa Nhiệt tạo thành 0.117 kJ·mol −1 Nhiệt hoá hơi 0.904 kJ·mol −1 Nhiệt dung riêng (25 °C) (H2) 28.836J.mol −1 ·K −1 9 Tính chất của Hydrogen Khí hydrogen là khí dễ cháy. Khí hydro cháy êm dịu trong không khí và tạo ra lượng nhiệt lớn (ngọn lửa hydro tinh khiết với oxy tinh khiết có nhiệt độ khoảng 2500 o C). 10 [...]... tác thích hợp 18 Quá trình xử lý hydro (hydrotreating) Quy trình Naphtha HT: 19 Quá trình xử lý hydro (hydrotreating) Quy trình Diesel HT: 20 Quá trình xử lý hydro (hydrotreating) Quy trình desulfurization cặn khí quy n: 21 Hydrocracking Là quá trình cracking có hydrogen Là sự kết hợp của quá trình hydrotreating và cracking Có thể chế biến được nguyên liệu có độ nặng cao, cho sản phẩm có tính chất... Quy trình hydrocracking một lần: Quy trình hydrocracking 1 lần cho hiệu suất chuyển hoá dao động trong một khoảng khá rộng từ 40%-80%, tuỳ thuộc vào sản phẩm đáy hồi lưu về từ cột chưng cất 26 Hydrocracking Quy trình hydrocracking 2 lần: Quy trình hydrocracking 2 bước cho sự linh động hơn trong việc lựa chọn sản phẩm, và hiệu suất cao và ổn định hơn Quy trình này được khuyến khích sử dụng cho... trình này được khuyến khích sử dụng cho các nguyên liệu có độ nặng cao 27 4 QUY TRÌNH VÀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT HYDRO 28 Sản xuất hydro Hydro có thể được sản xuất theo các hướng sau: Reforming (steam reforming, reforming xúc tác) hoặc oxy hóa riêng phần các phân đoạn dầu mỏ; Khí hóa than hoặc biomass; Reforming các sản phẩm lỏng sinh học (bio-derived liquids); Nhiệt hóa (phân ly nước); Điện... và bền vững Sạch và bền vững 33 Quy trình công nghệ sản xuất hydro Hiện nay, trong nhà máy lọc dầu và hóa dầu, hydro chủ yếu được sản xuất chủ từ khí thiên nhiên và các dòng hydrocarbons nhẹ thông qua các giai đoạn: Tiến hành phản ứng thu khí tổng hợp; Tách CO2 và CO; Điều chỉnh tỷ lệ H2/CO (phản ứng water gas shift ở nhiệt độ thấp và nhiệt độ cao); Sản phẩm hydrogen cuối cùng có độ tinh khiết... trong quá trình hydrocracking 23 Hydrocracking Xúc tác cho hydrocracking: Xúc tác cho quá trình hydrocracking thực tế là xúc tác tổng hợp của 2 quá trình: xúc tác cho quá trình hydrotreating (xúc tác tâm kim loại) và xúc tác cho quá trình cracking (xúc tác có tâm acid) 24 Hydrocracking Xúc tác cho hydrocracking: Tuỳ theo yêu cầu công nghệ mà lựa chọn xúc tác thích hợp 25 Hydrocracking Quy trình hydrocracking... hydrogen trong nmld Vai trò của Hydrogen trong NMLD 14 Quá trình xử lý hydro (hydrotreating) Loại bỏ những dị tố (S, N, O) trong nguyên liệu Loại bỏ kim loại trong nguyên liệu No hoá nguyên liệu 15 Quá trình xử lý hydro (hydrotreating) 16 Quá trình xử lý hydro (hydrotreating) Các phản ứng trong quá trình HT: 17 Quá trình xử lý hydro (hydrotreating) Xúc tác cho quá trình HT: Xúc tác đơn kim:... Chi phí quá trình sản xuất bio- Hiệu quả của hệ thống; Tạp chất trong nguyên liệu hydrocarbon nhẹ) derived liquids; Chất lượng và sản lượng nguyên liệu Công nghệ đã thương mại và phát Sử dụng nguồn nguyên liệu tái tạo; Tận dụng được nguồn nguyên liệu Có thể sử dụng công nghệ đã biomass phong phú; triển từ lâu; Hiệu quả kinh tế cao Công nghệ đã thương mại hóa thương mại của quá trình reforming...Tính chất của Hydrogen 11 Tính chất của Hydrogen Khí Hydro bền ở nhiệt độ thường, rất khó phân ly, khí hydro chỉ bị phân ly khi nhiệt độ khoảng 2000oC Ở nhiệt độ cao, áp suất cao đặc biệt là có mặt xúc tác, khí hydro rất hoạt động và thể hiện tính khử rất mạnh Ứng dụng trong công nghiệp chế biến dầu khí: hydrogenolysis (HDS, HDN, cracking), hydrogenation 12 13 3 Vai trò của hydrogen trong nmld... H2/CO (phản ứng water gas shift ở nhiệt độ thấp và nhiệt độ cao); Sản phẩm hydrogen cuối cùng có độ tinh khiết trong khoảng 95-98% 34 4.1 Sản xuất khí tổng hợp Steam reforming; Oxy hóa riêng phần; Auto reforming 35 Steam reforming Steam reforming là quá trình reforming có sự hiêên diêên của hơi nước và sử dụng xúc tác Ni/chất mang Nguyên liệu: dòng khí thiên nhiên hoặc hydrocarbon nhẹ (từ... liệu: dòng khí thiên nhiên hoặc hydrocarbon nhẹ (từ C3 đến C7) Những dòng này có thể chứa chất ức chế hoặc đầu độc xúc tác Nikel Chất đầu độc là những hợp chất của lưu huỳnh (H2S, mercaptan) và các dẫn xuất của halogen như chlorides Yêu cầu nguyên liệu chứa hàm lượng lưu huỳnh ít hơn 0,1 ppm và hàm lượng chloride giới hạn ở 0,5 ppm 36 . trọng lỏng ở điểm sôi 0.07099 g·cm −3 Điểm chảy 14.01 K, -2 59.14 °C, -4 34.45 °F Điểm sôi 20.28 K, -2 52.87 °C, -4 23.17 °F Điểm 3 pha 13.8033 K (-2 59°C), 7.042 kPa Điểm tới hạn 32.97 K, 1.293 MPa Nhiệt. Ứng dụng trong công nghiệp chế biến dầu khí: hydrogenolysis (HDS, HDN, cracking), hydrogenation. 12 3. Vai trò của hydrogen trong nmld 13 Vai trò của Hydrogen trong NMLD 14 Quá trình xử lý hydro. <:++ ?$++<"$@#6)+$A ;4=B!$"<7C,)$:&=)D6 E="7=CFGHI ;#7B/@=J@9:) - $! K !7/LD$;M# 4 Giới thiệu Hydrogen ngày nay được ứng dụng rất nhiều trong