Chưng cất dầu thô là bước quan trọng trong quá trình lọc dầu,hiệu suất, tính chất của sản phẩm phụ thuộc vào tính chất của dầuthô, điều kiện chưng cất. Tuy nhiên, một yếu tố quan trọng hơn cả màtất cả các nhà máy lọc dầu đều cần phải có, đó chính là “ Xúc tác ”.
ĐỀ TÀI Xúc tác thải nhà máy lọc dầu Các yếu tố an tồn, mơi trường sử dụng Sinh viên thực hiện: Giáo viên hướng dẫn: PGS Phạm Thanh Huyền I Tổng quan II Nội dung Khía cạnh an toàn và mơi trường Quản lý xúc tác axit Xử lý xúc tác thải III Liên hệ với Việt Nam IV Tổng kết I Tổng quan Chưng cất dầu thô là bước quan trọng quá trình lọc dầu, hiệu suất, tính chất sản phẩm phụ tḥc vào tính chất dầu thơ, điều kiện chưng cất Tuy nhiên, một yếu tố quan trọng mà tất các nhà máy lọc dầu cần phải có, là “ Xúc tác ” Xúc tác -½ Xúc tác rắn Reforming Hydro cracking - 1/3 Xúc tác axit lỏng Hydro treating Alkylation Việc sử dụng xúc tác ngày thách thức khơng nhỏ, khơng địi hỏi hiệu suất phản ứng, giá trị kinh tế mà phải đảm bảo các yêu cầu với mơi trường, các quá trình vận chuyển, lưu trữ … “ Xúc tác thải” phần quan trọng nhà máy lọc dầu Vấn đề xử lý đưa ra: + Tái sinh xúc tác + Nguyên liệu cho các ngành khác Phần II Thành phần nguy hại Lưu trữ và xử lý An toàn và môi trường Quá trình vận chuyển Tính chất chất rắn Thành phần nguy hại tiềm tàng: • Các hợp chất Be, V, Cr, Co, Cu, Zn, As, Se, Te, Ag, Se, Cd, Sn, Sb, Ba, Hg, Pb và Ta • Axit vơ • Sulfua vơ • Các hợp chất flo trừ CaCl2 • Xianua vơ • Phenol • Este • Các hợp chất thơm, dị vòng • Các hợp chất nitơ hữu cơ, đặc biệt là thơm và các axit béo • Hợp chất chứa lưu huỳnh • Hợp chất Organohalogen Tính chất chất xúc tác rắn: • Dễ cháy nở • Có khả tự bốc cháy • Ăn mòn • Đợc • Giải phóng các khí đợc hại tiếp xuc với khơng khí và nước 2.1 Chất xúc tác Hydroprocessing các chất độc hại các chất xúc tác hydroprocessing phụ thuộc vào điều kiện hoạt động Xúc tác trình Hydroprocessing Leaching • Ảnh hưởng decoking + Stanislaus: thực hiện leaching với xúc tác còn cốc và đã loại cốc Dd là Oxalic acid & H2O2 • Ảnh hưởng nhiệt độ • Ảnh hưởng tốc độ khuấy • V.v III.1 Xúc tác q trình Hydroprocessing Clo hóa + PP: Khí Clo hỗn hợp khí mang vào xúc tác tham gia phản ứng nhiệt độ cao Chuyển oxide kim loại dạng muối Xúc tác: Ni(Co)-Mo/Al2O3 và Ni-W/Al2O3 + Jong: Clo được mang vào N2, CO, CO2 400-600oC Leaching với nước tại 100oC 1h Lọc để loại Al2O3 Hiệu suất tách đạt 99% Gaballah and Djona Hòa tách với NH4OH+ NH4Cl Al(OH)3 Ni(NH3)63+ Xúc tác trình Hydroprocessing Các sản phẩm phụ • • • • Sản xuất xi-măng Sản xuất gạch Sử dụng để sản xuất xúc tác cho mợt quá trình khác Làm khí nóng Xúc tác trình FCC Thu hồi kim loại + Chất xúc tác cho FCC: chứa khoảng 60% khối lượng SiO và khoảng 40% khối lượng Al2O3, một tương đối nhỏ chất gây ô nhiễm + Tái sinh luôn là một phần thiếu quá trình FCC Sự suy giảm hoạt đợng chất xúc tác, mà chủ yếu gây tâm kim loại Bù đắp cách định kỳ rút một phần xúc tác đã sử dụng và thay thế xúc tác mới Mất hoạt tính => tái sinh Xúc tác trình FCC Thu hồi kim loại Elvin and Pavel Xúc tác trình FCC Vật liệu xây dựng • Chất độn 90% sỏi, 5% Bitum, và 5% phụ gia Kích thước hạt • Sản xuất xi măng Khoảng 6% vật liệu xi-măng thơ • Sản xuất gạch Chiếm khoảng 5% nguyên liệu đầu Châu Âu • Sản xuất gốm sứ Sử dụng làm nguyên liệu trộn Dùng cho sản phẩm không yêu cầu thẩm mỹ và đặc tính kỹ thuật các men cao ( đợ trắng, đợ bóng v.v ) Xúc tác q trình Reforming Thu hồi kim loại • Hịa tan chất mang Rosso and El Guindy: Thu hồi Pt & Re từ Pt,Re/Al2O3 Al2O3 + 3H2SO4 -> Al2(SO4)3 + 3H2O Al2O3 + NaOH -> 2NaAlO2 + H2O Degussa: Xúc tác đã được loại cốc chứa Pt Phản ứng với NaOH 200oC, 10Bar Phản ứng với HCl Pt: 99% Xúc tác trình Reforming Thu hồi kim loại • Hòa tan chất mang Rosso and El Guindy: Thu hồi Pt & Re từ Pt,Re/Al2O3 Al2O3 + 3H2SO4 -> Al2(SO4)3 + 3H2O Al2O3 + NaOH -> 2NaAlO2 + H2O Degussa: Xúc tác đã được loại cốc chứa Pt Phản ứng với NaOH 200oC, 10Bar Phản ứng với HCl Pt: 99% Xúc tác trình Reforming Thu hồi kim loại • Hịa tan Kim loại Loại cốc Dung môi: HNO3, NaOCl, HOCl, NaClO3, NaBrO3 Mastny et al: HCl/HNO3 5M 90oC 80-91% Re, 10% Pt • Hạn chế sự phụ thuộc người vào dầu mỏ • Bằng các biện pháp nêu để xử lý xúc tác, tránh thải trực tiếp mơi trường • Phát triển các loại xúc tác tối ưu Xúc tác nhà máy lọc dầu Dung Quất Isomer RFCC NHT PRU KTU Xúc tác LTU CCR RFCC (NTU) LCOHDT Stt Các phân xưởng Xúc tác sử dụng Tên xúc tác -R-134 -Diethysulphide Nhà cung cấp Trạng thái CCR RFCC AKZO NOBEL COBRARMR AKZO NOBEL NTU ARI 100EXL US FILTER 280g/l ISOMER UOP UOP Thể rắn, Pt Thể rắn John Mathey Thể rắn - I-8 - I-8 plus PURASPECT 2443 - UOP - ELF-Atofina Chú thích - Thể rắn, Pt - Thể rắn -5,5T/ngày cho dầu Bạch Hổ -15,2T/ngày cho dầu pha trộn Xúc tác thải thu hồi và tái chế Xúc tác thải làm nguyên liệu xi măng, nhựa đường - Xúc tác thải để thu hồi kim loại - Thay mới năm một lần Tổng kết • Các xúc tác thải nhà máy lọc dầu là một phần ngành công nghiệp xúc tác, chúng có tính chất, thành phần, trạng thái khác nên ảnh hưởng nhiều tới quá trình tái sinh, làm mới cũng sử dụng cho các ngành cơng nghiệp khác • Hi vọng năm tới có nhiều cơng nghệ được ứng dụng để tận dụng được tối đa nguồn nguyên liệu này, tăng giá trị kinh tế cũng giữ gìn bảo vệ mơi trường ... yếu tố quan trọng mà tất các nhà máy lọc dầu cần phải có, là “ Xúc tác ” Xúc tác -½ Xúc tác rắn Reforming Hydro cracking - 1/3 Xúc tác axit lỏng Hydro treating Alkylation Việc sử dụng. .. III.1 Đặc điểm xúc tác: - Xúc tác axit dễ chuyển sang dạng khí - Nhiệt độ sử dụng xúc tác nhiệt độ thấp hệ thống cần hệ thống làm mát - Xúc tác độc dễ gây hại cho người sử dụng - H2SO4... pháp nêu để xử lý xúc tác, tránh thải trực tiếp môi trường • Phát triển các loại xúc tác tối ưu Xúc tác nhà máy lọc dầu Dung Quất Isomer RFCC NHT PRU KTU Xúc tác LTU CCR RFCC