tìm hiểu công nghệ izome hóa

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC-DẦU KHÍ TIỂU LUẬN MÔN: TỔNG HỢP HỮU CƠ HÓA DẦU ĐỀ TÀI: TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ IZOME HÓA Nhóm thực hiện: Nhóm 1 1. Nguyễn Tiến Dũng 6. Phùng Vĩnh Thọ 2. Nguyễn Hữu Đức 7. Nguyễn Văn Thơm 3. Phan Tấn Linh 8. P. V. Quốc Trưởng 4. Nguyễn Văn Kiên 9. Đặng Quang Vinh 5. Tống Minh Quân 10. Phan Trung Tá 11. Phạm Quang Huy Nội dung • I. Giới thiệu • II. Cơ sở lý thuyết của quá trình 1. Đặc trưng về mặt nhiệt động 2. Nguyên liệu của quá trình 3. Cơ chế của phản ứng izome hóa n-parafin 4. Các thông số của quá trình 5. Xúc tác của quá trình • III. Quá trình izome hóa công nghiệp 1. Quá trình pha lỏng với xúc tác AlCl3 2. Quá trình izome hóa pha hơi I. Giới thiệu 1. Khái niệm Izome hóa là quá trình nhằm biến đổi các hydrocacbon mạch thẳng thành mạch nhánh. 2. Mục đích của quá trình Quá trình izome hóa n-parafin được dùng để: - Nâng cao trị số octan của xăng -Nguyên liệu cho quá trình tổng hợp cao su izopren,izobutan -Tạo izobuten cho quá trình tổng hơp MTBE II. Cơ sở lí thuyết của quá trình 1. Đặc trưng về mặt nhiệt động học Phản ứng izome hóa n-pentan và n-hexan là: - Phản ứng tỏa nhiệt - Phản ứng thuận nghịch - Không có sự tăng thể tích - Cân bằng phù thuộc vào nhiệt độ Phản ứng thuận lợi ở nhiệt độ thấp 2.Nguyên liệu cho quá trình Thông thường nguyên liệu của quá trình izome hóa là nguyên liệu có tỉ lệ mol C5,C6 là 50:50 hoặc 65:35 nhưng cũng có thể sử dụng nguyên liệu giàu C5 hoặc giàu C6. 3. Cơ chế của phản ứng izome hóa n-parafin a. Trên xúc tác với độ axit mạnh của chất mang Phản ứng xảy ra ở tâm axit Nhiệm vụ kim loại: + hạn chế sự tạo cốc + ngăn ngừa sự trơ hóa các tâm axit • CH3 – CH2 – CH2 – CH3 CH3 - C+- CH3 K,H CH3 K CH3 - C+- CH3 + CH3 – CH2 – CH2 – CH3 CH3 CH3 – CH – CH3 + CH3 – +CH – CH2 – CH3 CH3 K là tâm axit của xúc tác b. Xúc tác lưỡng chức Me,-H2 • CH3 – CH2 – CH2 – CH3 CH3 – CH = CH – CH3 K,+ H+ K CH3 – CH2 – +CH – CH3 CH3 – C+- CH3 CH3 CH3 – CH = CH2 CH3 – CH – CH3 K,-H+ CH3 Me, +H2 CH3 Me là tâm kim loại; K là tâm axit của xúc tác 4. Các thông số của quá trình 4.1. Nhiệt độ Tùy thuộc vào loại xúc tác lựa chọn, nhiệt độ của quá trình có thể thay đổi trong khoảng 100-4500C. Xúc tác Nhiệt độ phản ứng khi sử dụng Friedel – Crafts AlCl3,AlBr3 80 – 100 oC Pha lỏng, gây ăn mòn thiết bị Oxyt Al2O3,Cr2O3,BeO 200 – 450 oC Pha hơi Pt/Al2O3 350 – 500 oC Pt/Al2O3 clo hóa 80 – 150 oC Pt/zeolit 250 – 300 oC Pt(0.3%)/mordernit 250 – 270 oC Pt/zeolit - X 300 – 330 oC Pt/zeolit - Y Pt/ZSM - 5 4.2. Áp suất chung và áp suất riêng phần. Áp suất riêng phần của hydro tăng dẫn đến vận tốc quá trình tạo cốc giảm và như vậy thời gian sử dụng xúc tác giữa hai chu kì tái sinh sẽ được tăng lên. 4.3. Tốc độ nạp liệu (thời gian phản ứng): Tốc độ nạp liệu giảm (tương ứng với tăng thời gian phản ứng) dẫn đến tăng hiệu suất chuyển hóa n- alkan thành iso- alkan. 5. Xúc tác của quá trình Xúc tác cho quá trình izome hóa thuộc loại xúc tác thúc đẩy phản ứng tạo thành ion carboni, tức là các xúc tác có tính acid. a. Xúc tác trong pha lỏng Clorua nhôm khan được hoạt hóa bằng anhydric clohydric AlCl3 + SbCl3 hay AlBr3 và các axit sunfonic hay axit clohydric + Ưu điểm: hoạt tính cao (ở 900 C chuyển hóa đạt gần 100% các n- parafin C5,C6 thành izoparafin + Nhược điểm: * nhanh giảm hoạt tính và độ chọn lọc * dễ bị phân hủy tạo môi trường axit gây ăn mòn thiết bị [...]... trình izome hóa công nghiệp 1 Công nghệ izome hóa pha lỏng với xúc tác AlCl3 Các quá trình izome hóa này đã có từ rất lâu và là loại phổ biến để izome hóa n- butan thành izobutan a Quá trình izomate (Standart Oil Co Indiana) 2 Quá trình izome hóa pha hơi Quá trình isome hóa pha hơi sử dụng xúc tác rắn, lưỡng chức kim loại quý trên chất mang acid Đây là nguyên lý chung của quá trình này: a Izome hóa n-... - Xúc tác alumoplatin được hoạt hóa bằng clo hữu cơ c Quá trình của UOP và IFP - Quá trình này được dùng để sản xuất cấu tử cao octan cho xăng từ phân đoạn C5-C6 - Là một quá trình liên tục và không tái sinh xúc tác Xúc tác là Pt/Zeolit - Nhiệt độ phản ứng 230 – 290 0C - Áp suất 14 - 42 kg/cm2 Sơ đồ izome hóa của UOP Sơ đồ izome hóa của IFP Kết luận • Công nghệ izome hóa được áp dụng đầu tiên vào khoảng...b Xúc tác hydro hóa trên chất mang axit • Gồm hai thành phần: - Kim loại đặc trưng thúc đẩy phản ứng hydro hóa Thường dùng là Pt,Pd - Chất mang axit như oxyt nhôm, oxyt nhôm và halogen hay alumino silicat • Có độ chọn lọc cao hơn xúc tác trong pha lỏng nhưng hoạt tính thấp hơn nhiệt độ phản ứng cao hơn tiến hành trong pha hơi Nhưng do tăng nhiệt độ phản ứng izome hóa không thuận lợi về mặt... hóa pha hơi Quá trình isome hóa pha hơi sử dụng xúc tác rắn, lưỡng chức kim loại quý trên chất mang acid Đây là nguyên lý chung của quá trình này: a Izome hóa n- butan (quá trình butamer) b .Công nghệ đồng phân hóa của hãng British Petrolum 1.Lò nung; 2,3 lò phản ứng; 4 thiết bị phân tách; 5.máy nén khí hydro; 6.tháp ổn định; 7 thiết bị làm lạnh bằng không khí I nguyên liệu; II.thêm các hợp chất hữu . thấp. III. Quá trình izome hóa công nghiệp 1. Công nghệ izome hóa pha lỏng với xúc tác AlCl3 Các quá trình izome hóa này đã có từ rất lâu và là loại phổ biến để izome hóa n- butan thành izobutan TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC-DẦU KHÍ TIỂU LUẬN MÔN: TỔNG HỢP HỮU CƠ HÓA DẦU ĐỀ TÀI: TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ IZOME HÓA Nhóm thực hiện: Nhóm 1 1. Nguyễn Tiến Dũng. phản ứng izome hóa n-parafin 4. Các thông số của quá trình 5. Xúc tác của quá trình • III. Quá trình izome hóa công nghiệp 1. Quá trình pha lỏng với xúc tác AlCl3 2. Quá trình izome hóa pha hơi I.