bài giảng công nghệ chế biến dầu mỏ chương 5 cracking xúc tác FCC (catalytic cracking)

Phản ứng giữa các ion cacboni sinh ra từ bước 1 và 2 với các hydrocacbon bằng cách tạo ra các ion hydride không bền sẽ bị phân hủy thành... Cơ chế phản ứng3.2 Cơ chế phản ứng: ion cacbo

Trang 1

CRACKING XÚC TÁC FCC

FLUIDIZED CATALYTIC CRACKING

Trang 4

2 Xúc tác

• Xúc tác axít rắn

Trang 5

2 Xúc tác

Cấu trúc xúc tác Zeolit: M2/nO.Al2O3.x SiO2.y H2O

Trang 6

2 Xúc tác

Cấu tạo Faujazit được mô tả như hình:

Trang 7

2 Xúc tác

Cơ chế hình thành tâm hoạt động: Các trung tâm hoạt động trên bề mặt chất xúc tác là các tâm axit Bronsted và Lewis

Bronsted

sau:

Trang 8

3 Cơ chế phản ứng

3.1 Các giai đoạn phản ứng trên bề mặt XT

Bước 1 Hấp phụ các ion Hydride trên các tâm Lewis:

Trang 9

Bước 2 Phản ứng giữa các proton từ Bronsted với các olefin:

Trang 10

Bước 3 Phản ứng giữa các ion cacboni sinh ra từ bước 1

và 2 với các hydrocacbon bằng cách tạo ra các ion hydride

không bền sẽ bị phân hủy thành

Trang 11

3.2 Cơ chế phản ứng: ion cacboni

- Giai đọan 1: tạo ion cacboni:

Ví dụ: trong trường hợp đối với các hydrocacbon mạch thẳng (Alcan):

Trang 12

- Giai đọan 2: Các phản ứng của ion cacboni tạo các sản phẩm:

Phản ứng đồng phân hóa:

Trang 13

- Giai đọan 2: Các phản ứng của ion cacboni tạo các sản phẩm:

Phản ứng cắt mạch theo quy tắc ß (cắt mạch ở vị trí ß so với cácbon mang điện tích)

Trang 14

- Giai đọan 3: giai đoạn dừng phản ứng

Khi các ion cacboni kết hợp với nhau,

nhường hay nhận nguyên tử hydro của xúc tác để tạo thành phân tử trung hòa và chúng chính là cấu tử của sản phẩm cracking xúc tác.

Trang 15

4 Hóa học quá trình cracking XT

4.1 Phản ứng mong muốn

Phản ứng cắt mạch (cracking ): xảy ra theo cơ chế ion

cacbonium

Hoạt tính cracking của các hydrocacbon giảm dần theo thứ tự sau:

Olefin  Ankyl Aromatic  Ankyl naphten, isoparafin n-parafin, naphten nhân thơm.

Trang 16

4.1 Phản ứng mong muốn

Phản ứng isomer hoá:

Thường xảy ra trước phản ứng cracking

Trang 17

4.2 Phản ứng không mong muốn

Phản ứng chuyển vị hydro:

Trang 18

Phản ứng ngưng tụ:

Trang 19

- Phản ứng tạo hydro: do phản ứng dehydro hoá, xảy ra khi có mặt của Ni làm chất xúc tác.

- Phản ứng tạo C1 – C2: sinh ra do phản ứng cracking nhiệt

Trang 20

Hydrocacbon Sản phẩm quá trình cracking xúc tác

Parafin -Olefin và parafin

-Olefin và hydro -iso-parafin -Các hợp chất olefin có trọng lượng phân tử thấp

Olefin -Parafin và dien

-Parafin, naphten và hydrocacbon thơm -Polyme, cốc

Naphten -Olefin

-Cyclohexan và olefin -Hydrocacbon thơm Hydrocacbon thơm

(alkyl thơm) -Parafin và alkyl có mạch bên ngắn -Đồng phân hóa, chuyển vị nhóm alkyl

-Sản phẩm ngưng tụ và cốc.

Phản ứng bậc 2:

Naphten+ Olefin -Hydrocacbon thơm -Parafin

Trang 21

 Phần cất từ quá trình Coking của dầu thô

 DAO (cặn chân không deasphaltene) (5500C)

 Cặn chưng cất khí quyển ( > 3800C) của vài lọai dầu thô

Trang 22

5 Nguyên liệu và sản phẩm

5.2 Sản phẩm

- Sản phẩm khí,

- Các phân đọan xăng, dầu hỏa,

- Các phân đọan gasoil nhẹ và nặng.

- Phân đọan cặn dùng làm nhiên liệu đốt lò

Trang 23

a Khí hydrocacbon

Hiệu suất khí có thể từ 10-25% ngliệu

polyme hóa và sản suất chất HĐBM, LPG

cho quá trình alkyl hóa

Trang 24

b Phân đoạn xăng

Trang 26

d Các phân đọan > 350 o C

Trang 27

6 Công nghệ cracking xúc tác

• Cracking xúc tác lớp cố định

• Cracking xúc tác lớp sôi

Trang 29

6.2 Cracking xúc tác chuyển động

(moving bed)

Trang 30

6.2 Cracking xúc tác lớp sôi

Thiết bị phản ứng kiểu song song

(Công nghệ UOP)

Trang 31

Thiết bị phản ứng kiểu song song

(Công nghệ IFP/Axens)

Trang 32

Thiết bị phản ứng kiểu xếp chồng (Công nghệ Stone&Webster)

Trang 33

Thiết bị phản ứng kiểu xếp chồng

(Công nghệ UOP)

Trang 34

Thiết bị phản ứng kiểu xếp chồng

(Công nghệ Kellogg)

Trang 35

Hình ảnh mô phỏng cấu tạo thiết bị phản ứng cracking xúc tác cặn tầng sôi (kiểu

xếp chồng)

Trang 36

Trang 37

Trang 38

Trang 40

Trang 41

6 7

Định dạng
Số trang	41
Dung lượng	5,36 MB