Giới thiệu chung về quá trình Refoming xúc tác và lịch sử của nó Reforming xúc tác là một trong những quá trình chế biến hoá học của tất cả các nhà máy lọc dầu hiện đại trên thế giới.Tr
Trang 1I Mục đích, ý nghĩa và bản chất của quá trình Reforming xúc tác 7
I.1.Giới thiệu chung về quá trình Reforming xúc tác và lịch sử của nó 7I.2 Mục đích của quá trình Reforming và Reforming xúc tác 7I.3 ý nghĩa của quá trình Reforming xúc tác 8I.4 Bản chất của quá trình Reforming xúc tác 8
II.1 Các phản ứng hoá học của Reforming xúc tác 9
II.1.1 Dehydro hoá naphten thành hydrocacbon thơm 9II.1.2 Phản ứng dehydro vòng hoá n-parafin 10
II.1.4 Hydrocracking parafin và naphten 12
II.2.1 Cơ chế phản ứng Reforming hydrocacbon parafin 13II.2.2 Cơ chế phản ứng Hydrocacbon naphten 15
II.3.1 Nguyên liệu của quá trình Reforming xúc tác 16II.3.2 Hydro hoá làm sạch nguyên liệu 19
II.3.3 Sản phẩm của quá trình Reforming xúc tác 22
II.4.1 Bản chất của xúc tác Reforming 25II.4.2 Vai trò của xúc tác khi cải tiến quá trình Reforming 27II.4.3 Sự thay đổi tính chất của xúc tác trong quá trình làm việc 28
Trang 2III.2 Tính cân bằng nhiệt lợng của lò thứ nhất 60 III.3 Tính toán kích thớc lò thứ nhất 62
I.1 Vai trò của việc chọn địa điểm xây dựng 74 I.2 Yêu cầu đối với địa điểm xây dựng nhà máy 74
I.2.2 Các yếu tố về kỹ thuật xây dựng 75 I.2.3 Các yêu cầu về vệ sinh công nghiệp 75
II.Đặc điểm của địa điểm xây dựng (khu công nghiệp Dung
I.1 Mục đích của việc tính kinh tế 81
I.2.1 Chế độ vận hành phân xởng 81
Trang 3Mở đầu
Lịch sử dầu mỏ đã bắt đầu từ cách đây rất lâu Nhng loài ngời chỉ chú ý
và sử dụng dầu mỏ từ thập kỷ XVIII, khi công nghệ chế biến dầu mỏ ra đời Tốc độ phát triển hàng thập niên tăng rất nhanh, đến thập kỷ XX ngành công nghiệp dầu khí trở thành ngành công nghiệp mũi nhọn Với những u điểm của sản phảm từ dầu khí là dễ sử dụng, dễ điều khiển tự động, sạch sẽ ( hầu nh không có tro xỉ ) và giá thành thấp, do vậy ngày nay sản phẩm năng lợng dầu
mỏ đã chiếm tới 70% tổng năng lợng tiêu thụ trên thế giới
Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của công nghiệp dầu khí trên thế giới dầu khí Việt Nam cũng đợc phát hiện từ năm 1970, ngày nay nớc ta đã tìm thấy nhiều mỏ dầu khí nh: Bạch Hổ, Đại Hùng, Rạng Đông, Lan Tây, Lan
Đỏ Đó là một thế mạnh rất lớn mà không phải quốc gia nào cũng có Nhà
n-ớc ta đã và đang xây dựng nhà máy lọc dầu số 1 ở Dung Quất với công suất 6,5 triệu tấn/năm Đồng thời hàng loạt các dự án về sử dụng và chế biến khí
đồng hành, cũng nh chuẩn bị xây dựng nhà máy chế biến dầu thứ 2 ở Nghi Sơn đang đợc phê duyệt
Để chế biến dầu thô tuỳ theo đặc điểm của từng loại, chúng ta có nhiều phơng pháp khác nhau, nhng mục đích cuối cùng là thu đợc nhiên liệu chất l-ợng cao và giá thành hợp lý Và quá trình Reforming xúc tác chính là một trong số các quá trình đáp ứng đợc yêu cầu đó
Khi chế biến dầu khí thì sản phẩm chúng ta cần quan tâm nhất chính là xăng Xăng là nhiên liệu đợc dùng cho nhiều loại động cơ Một trong những chỉ tiêu quan trọng để đánh giá chất lợng của xang là trị số Octan Do đó vấn
đề nâng cao chỉ số Octan đợc đặc lên hàng đầu đối với mọi công nghệ chế biến dầu Có nhiều biện pháp để nâng cao trị số Octan của xăng và quá trình Reforming là một trong những biện pháp đó Xăng Reforming có trị số Octan rất cao, có thể đến 100 – 105 và có giá thành thấp nên hiện nay nhiều nhà
Trang 4công nghệ nghiên cứu và phát triển quá trình Reforming xúc tác Công nghệ Reforming đi từ xúc tác cố định đến xúc tác liên tục Nhng ngày nay công nghệ Reforming với lớp xúc tác tái sinh liên tục đợc sử dụng nhiều nhất.Vì công nghệ này có nhiều u điểm nh: Hiệu suất Refomat rất cao, giá thành hợp
lý Ngoài xăng có chỉ số Octan cao, quá trình Reforming xúc tác còn cho một lợng lớn H2 kỹ thuật với giá thành rất thấp và hỗn hợp BTX là những hợp chất quan trọng phục vụ cho ngành tổng hợp hữu cơ
Có thể nói quá trình Reforming xúc tác có một vai trò hết sức quan trọng trong các nhà máy lọc dầu Nhất là đối với một nớc đang trong quá trình Công Nghiệp Hoá, Hiện Đại Hoá nh Việt Nam Do đó việc nghiên cứu và thiết
kế phân xởng Reforming xúc tác là hết sức cần thiết
Trang 5Lời cảm ơn
Đất nớc Việt Nam là nớc đang phát triển, cùng với công cuộc phát triển của đát nớc thì nền công nghiệp đòi hỏi phải có nhiều kỹ s đủ trình độ về kỹ thuật và công nghệ cao Để đáp ứng đợc nhu cầu này các trờng đại học, cao
đẳng đã tạo mọi điều kiện để sinh viên làm quen với công nghệ cao Và một trong những trờng đại học đào tạo tốt nhất của nớc ta chính là trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Là một sinh viên của trờng ĐHBKHN em đã đợc nhà trờng và các thầy cô trong bộ môn hoá dầu tạo mọi điều kiện để học tập, tiếp cận những công nghệ mới và thiết thực nhất là qua việc làm đồ án tốt nghiệp
Tuy quá trình làm đồ án tốt nghiệp diễn ra trong thời gian không nhiều nhng đợc sự giúp đỡ của các thầy cô giáo trong bộ môn, đặc biệt là sự hớng dẫn tận tình của thầy giáo TS Lê văn Hiếu, em đã hoàn thành cuốn đồ án này Vì vậy, em xin chân thành cảm ơn tập thể các thầy cô giáo và các bạn cùng lớp đã giúp dỡ em trong quá trình học tập tạI trờng
Sinh viên
Nguyễn Văn Hùng
Trang 6Phần I : tổng quanChơng I Tổng quan lý thuyết
I.1 Giới thiệu chung về quá trình Refoming xúc tác và lịch sử của nó
Reforming xúc tác là một trong những quá trình chế biến hoá học của tất cả các nhà máy lọc dầu hiện đại trên thế giới.Trong tiếng Anh Reforming
có nghĩa là biến đổi, thay đổi nên ta có thể hiểu đây là một quá trình biến đổi các hợp chất hydocacbon trong nguyên liệu thành các hợp chất khác có trị số octan cao hơn nhằm nâng cao trị số octan của nguyên liệu
Công nghệ Reforming xúc tác lần đầu tiên đợc đa vào ứng dụng là ở
Mỹ năm 1939 để có mục đích là sản xuất xăng có trị số octan cao và sản xuất Toluen cho việc chế tạo thuốc nổ TNT Xúc tác đợc dùng lúc đó là Mo/Al2O3
cố định, áp suất của hydro khá cao Hiệu suất của quá trình do đó tất nhiên cũng không cao
Vào năm 1949 ngời ta đã chế tạo ra xúc tác hiệu quả hơn đó là Pt với chất mang là Al2O3
Từ năm 1953 đến năm 1967 ngời ta dùng xúc tác Pt/Al2O3 đã đợc axit hoá nhẹ bằng Clo hoặc Flo
Vào năm 1967 xuất hiện xúc tác một loại xúc tác mới đó là xúc tác đa chức năng (Pt-Re)/Al2O3 với nhiều đặc tính u việt hơn so với các loại xúc tác trớc Cùng với nó là công nghệ cũng đã biến đổi từ xúc tác cố định sang liên tục và tái sinh tuần hoàn Công nghệ này đợc dùng cho đến ngày nay mặc dù cũng có một số biến đổi nhỏ
I.2 Mục đích của quá trình Reforming và Reforming xúc tác
Trong tất cả các nhà máy chế biến dầu trên thế giới không thể không có quá trình Reforming vì tính quan trọng của nó Quá trình Reforming xúc tác
Trang 7nhằm mục đích sản xuất xăng có trị số octan cao và các hợp chất thơm (Benzen, Toluen, Xylen) phục vụ cho công nghiệp tổng hợp hữu cơ, hoá dầu Ngoài ra còn thu đợc lợng khí Hydro lớn là nguyên liệu quan trọng cho quá trình làm sạch sản phẩm và hydrocracking Đây là nguồn thu hydro hiệu suất lớn và rẻ tiền (rẻ hơn 10-15 lần so với điều chế)
Hiện nay nhờ cải tiến dây chuyền công nghệ và thiết bị mà xăng thu
đ-ợc có trị số octan, không cần pha chì chống đđ-ợc độc hại cho ngời tiêu dùng và không ô nhiễm môi trờng
I.3 ý nghĩa của quá trình Reforming xúc tác
ý nghĩa của quá trình Reforming xúc tác ngày càng lớn đối với việc nâng cao trị số octan của xăng và sản xuất các Hydrocacbon thơm Khi trị số octan tăng thì hiệu suất của động cơ tăng lên và chi phí nguyên liệu cũng giảm
đi Bên cạnh đó xăng Reforming không cần pha chì cũng có trị số octan đạt yêu cầu và do đó độ ô nhiễm giảm đi rất nhiều
Các hydrocacbon thu đợc trong quá trình Reforming có giá thành rẻ nên
nó thúc đẩy nền công nghiệp chế biến hoá dầu từ nguyên liệu này lên một trình độ cao và sản phẩm thu đợc đa dạng và giá thành rẻ
Bên cạnh đó do thu đợc một lợng lớn Hydro rẻ tiền và sạch nên khi quá trình này phát triển sẽ thúc đẩy sự phát triển của các quá trình làm sạch và các quá trình chế biến dầu mỏ phải sử dụng Hydro
I.4 Bản chất của quá trình Reforming xúc tác
Reforming xúc tác là một quá trình chuyển hoá hoá học phức tạp dùng nguyên liệu là xăng chng cất trực tiếp Gần đây nhờ sự phát triển của các quá trình làm sạch bằng H2 ngời ta còn có khả năng sử dụng xăng của các quá trình thứ cấp làm nguyên liệu cho quá trình Quá trình tiến hành trên xúc tác hai chức năng (chức năng oxy hoá khử và chức năng axit bazơ) Chức năng oxy hoá khử có tác dụng tăng tốc độ các phản ứng hydro hoá và khử hydro Chức năng axit-bazơ thúc đẩy các phản ứng đồng phân hoá và hydrocracking Phản ứng chính xảy ra trong quá trình là các phản ứng khử
Trang 8II Cơ sở hoá lý của quá trình
II.1 Các phản úng hoá học của quá trình Reforming xúc tác
Quá trình Reforming là quá trình biến đổi các thành phần HydroCacbon của nguyên liệu ( chủ yếu là Naphten và parafin ) thành hydrocacbon thơm có trị số octan cao
Sơ đồ các phản ứng chính xảy ra trong quá trình:
n-parafin Alkyl cyclo Hydrocacbon thơm
Sản phẩm
cracking
Izo-parafin Alkyl Cyclopentan
II.1.1 Dehydro hoá naphten thành hydrocacbon thơm
R R
Đây là phản ứng thu nhiệt mạnh Khi tăng nhiệt độ và giảm áp suất, hiệu suất hydrocacbon thơm sẽ tăng lên Theo cac nghiên cứu cho thấy việc tăng tỷ số H /RH nguyên liệu ít có ảnh hởng đến cân bằng phản ứng đề hydro
Trang 9ta lựa chọn và xử lý nguyên liệu để đạt mục đích mong muốn.
Phản ứng đề hydro hoá xyclohexan và dẫn xuất của nó là phản ứng đặc trng trong phản ứng đehydro hoá naphten
Đây là phản ứng có tốc độ khá lớn khi dùng xúc tác là Pt, năng lợng hoạt hoá khoảng 20 Kcal/mol Phản ứng đồng phân hoá naphten vòng 5 cạnh thành vòng 6 cạnh là phản ứng có hiệu ứng nhiệt thấp: 5 Kcal/mol Do vậy khi tăng nhiệt độ thì cân bằng chuyển dịch về phía tạo vòng naphten 5 cạnh
Nhng ở nhiệt độ 500oC ( nồng độ cân bằng của metyl xyclopentan là 95%, còn của xyclohexan chỉ là 5% ) tốc độ phản ứng dehydro hoá xảy ra nhanh mà không cân bằng của phản ứng đồng phân hoá có điều kiện chuyển hoá thành xyclohexan và trong phản ứng nồng độ naphten cha bị chuyển hoá chỉ còn 5% Nh vậy, nhờ phản ứng dehydro hoá naphten có tốc độ cao mà trong quá trình Refoming ta nhận đợc nhiều hydrocacbon thơm và hydro
Do phản ứng thu nhiệt mạnh nên trong công nghệ ngời ta phải tiến hành phản ứng nối tiếp trong nhiều reactor để nhận đợc độ chuyển hoá cao
II.1.2 Phản ứng đehydro vòng hoá n-parafin
R – C – C – C – C – C – C + 4 H2 , ∆Q = 60 Kcal/mol
Dehydro vòng hoá parafin để tạo hydrocacbon thơm là một trong những phản ứng quan trọng nhất của Refoming xúc tác Nhờ phản ứng này mà cho phép biến đổi một lợng lớn các hợp chất có trị số octan thấp của nguyên liệu
Trang 10thành các hydrocacbon thơm là các cấu tử có trị số octan cao ví dụ: Trị số octan của n – C7 = O
Nguyên liệu Hydrocacbon thơm % Độ chuyển hoá, %V khối lợng /Nguyên liệu
II.1.3 Hydroizome hoá
a Phản ứng izome hoá n- parafin
n- parafin izo_parafin + ∆Q = 4 6 Kcal/molCác phản ứng này có vai trò quan trọng trong quá trình Refoming xúc tác vì nó làm thay đổi trị số octan theo chiều hớng cao hơn
Với n – parafin nhẹ, sự izome hoá làm tăng trị số octan
NO của n C5 : 62
NO của izo C5 : 80
Trang 11Với các n-parafin cao hơn C5 , phản ứng izome hoá xảy ra dễ hơn nhng
nó chỉ làm tăng không nhiều trị số octan vì còn có mặt cuả n-parafin cha biến
đổi trong sản phẩm
Ví dụ:
Trị số octan n – C7 = O
Trimetyl butan = 110
Và hỗn hợp C7 ở điều kiện cân bằng của phản ứng izome hoá chỉ có 55
Do vậy phản ứng izome hoá tốt nhất nên tiến hành với n-parafin nhẹ ( C5 hay
C6 )
b Phản ứng dehydroizome hoá các alkyl xyclopentan
R R1
II.1.4 Hydrocracking parafin và naphten
- Hydrocracking parafin: thờng xảy ra các phản ứng Hydrocracking và Hydrogenolyse
R–C–C–R1 + H2 R–CH3(izo) + R1 – CH3(izo) +∆
Q=11Kcal/mol
R–C–C–R1 + H2 R2–CH3 + CH4 : phản ứng hydrogenolyse
- Hydrocracking naphten:
+ H2 R3H R4H + R3H + ∑∆Q = 20 Kcal/mol R
2
R1
+ Q=4 6 Kcal/mol
+3H2 +Q= -50 Kcal/mol
Trang 12- Ngoài ra cũng còn phản ứng hydrodealkyl hoá các hydrocacbon thơm:
+ H2 C6H6 + RH + ∆Q = 12 13 Kcal/mol
Sản phẩm của quá trình là hợp chất izo-parafin chiếm phần chủ yếu và vì phản ứng xảy ra theo cơ chế ion cacboni nên sản phẩm khí thờng chứa nhiều C3 , C4 và C5 , ít C1 và C2 Nếu tăng nhiệt độ hơn nữa thì sẽ tăng hàm l-ợng C1 và C2 vì lúc này phản ứng hydrogenolyse sẽ cạnh tranh với phản ứng hydrocracking Khi đó metan sẽ đợc tạo ra với số lợng đáng kể
Phản ứng Hydrocracking trong quá trình Reforming góp phần nâng cao trị số octan của sản phẩm vì tạo ra nhiều izo-parafin ( nhng phản ứng này làm giảm thể tích sản phẩm lỏng và làm giảm hiệu suất hydro )
II.1.5 Phản ứng tạo cốc
Sự tạo cốc là do tơng tác của olefin, diolefin và các hợp chất thơm đa vòng ở điều kiện nhiệt độ thấp và áp suất cao thì cốc sẽ khó tạo ra Phản ứng tạo cốc là một loại phản ứng phức tạp và không mong muốn trong quá trình Reforming Theo nghiên cứu và thực tế cho thấy sự tạo cốc phụ thuộc vào nhiều yếu tố: nhiệt độ, áp suất của phản ứng và độ nặng của nguyên liệu ( hợp chất phi hydrocacbon, olefin, hợp chất thơm đa vòng )
Để hạn chế quá trình tạo cốc thì ta phải sử dụng áp suất Hydro vừa đủ sao cho cốc chỉ tạo ra 3 4 % so với lợng xúc tác từ 6 tháng đến 1 năm
II.2 Cơ chế phản ứng Reforming
II.2.1 Cơ chế phản ứng Reforming hydrocacbon parafin
Theo 3 giai đoạn:
+ Loại Hydro+ Đóng vòng+ Loại hydro từ hydrocacbon vòng thành hydrocacbon thơmR
Trang 13Giai đoạn đầu và giai đoạn cuối xảy ra trên tâm xúc tác kim loại còn giai đoạn giữa xảy ra trên tâm xúc tác axit Các giai đoạn đó có thể xảy ra xen
kẽ nhau Nhờ có sự tồn tại của những tâm xúc tác axit bên những tâm xúc tác kim loại mà các giai đoạn có thể xảy ra nối tiếp hoặc gần nh đồng thời
Phần tử n-heptan ( n – C7H16 ) chuyển hoá thành toluen theo những cách sau:
Cơ chế đóng vòng của cacbocation bậc 3 cho thấy khi reforming n – C6
thì không phải vòng 6 đợc tạo ra đầu tiên mà chính là các hợp chất vòng 5 đã sinh ra metycyclopentan, metylcyclopenten, metylcyclopentadien Cuối cùng chính metylcyclopentadien đã mất hydro và đồng phân hoá thành benzen
Có thể minh hoạ rõ hơn với quá trình chuyển hoá n-hexan thành benzen
Trang 14Trong đó: M là tâm kim loại
A là tâm axitTốc độ giai đoạn đóng vòng nhỏ hơn nhiều so với tốc độ giai đoạn loại hydro Bởi vậy khi reforming naphten dễ hơn nhiều so với parafin Ngời ta tính đợc rằng hằng số tốc độ phản ứng khi reforming các naphten thì lớn hơn cả trăm triệu lần so với ở các parafin Tất nhiên là quan hệ đó biến đổi phụ thuộc vào chất xúc tác
II.2.2 Cơ chế Reforming hydrocacbon naphten
Xét quá trình chuyển hoá cyclohexan thành benzen
Sơ đồ biểu diễn sự chuyển hoá Cyclohexan thành benzen
Trong đó: + Chiều thẳng đứng: phản ứng trên tâm kim loại
+ Chiều nằm ngang: phản ứng trên tâm axit
a Phản ứng trên tâm axit
Trong các phản ứng Reforming thì trên chất mang có thể xảy ra các phản ứng đồng phân hoá, phá vỡ hoặc đóng vòng, mở rộng hoặc thu nhỏ vòng
Trang 15hydrocacbon Tất cả các phản ứng trên đều xảy ra theo cơ chế cacboni Giai
đoạn quan trọng nhất là giai đoạn tạo ion cacboni trên tâm axit Tốc độ tạo ion cacboni và sự chuyển hoá tiếp theo của nó theo những hớng khác nhau đợc quyết định trớc hết bởi các cấu trúc hydrocacbon tham gia phản ứng và bản chất tâm axit trên bề mặt chất mang
b Phản ứng trên tâm kim loại
Theo thuyết Baladin thì hai phản ứng dêhydro hoá cyclohexan và dehydro hoá benzen đều xảy ra theo cơ chế hấp phụ lục vị trên bề mặt một số kim loại nh: Pt, Ni, Co, Pd, Rh Phân tử cyclohexan bị hấp phụ tại tâm hoạt
động gồm có 6 điểm Phản ứng dêhydro hoá sẽ xảy ra khi cả 6 nguyên tử hydro bị tách loại khỏi nguyên tử cyclohexan một cách đồng thời
Sau này cùng với sự phát triển của lý thuyết phức π và những phơng pháp nguyên cứu hiện đại đồng thời cũng phổ biến một quan niệm khác về cơ chế dêhydro hoá cyclohexan Theo cơ chế này phân tử cyclohexan lần lợt bị tách loại 6 nguyên tử hydro và liên tiếp tạo phức π trung gian
Phân tử n-heptan có thể bị hấp thụ hoá học tại những nguyên tử khác nhau trong mạch để tạo liên kết đơn hoặc liên kết kép với hai tâm hấp phụ lân cận nhau trên bề mặt Platin Các kiểu hấp phụ này về thực chất đều là sự tạo thành các phức vòng π trung gian trên bề mặt các kim loại.
Phản ứng đồng phân hoá alkan và cycloalkan chủ yếu xảy ra theo cơ chế dịch chuyển liên kết ( tạo vòng cyclopropan hay tạo vòng cyclopentan trung gian )
Phản ứng dêhydro vòng hoá là một trong những phản ứng quan trọng nhất của quá trình reforming Phản ứng này xảy ra theo cơ chế tạo vòng năm cạnh hoặc dêhydro hoá liên tiếp alkan thành alken, alkadien, alkatrien, cyclodien, aren
Trang 16Phản ứng hydrocracking các alkan là phản ứng cắt mạch C – C xảy ra cạnh tranh với các phản ứng thơm hoá.
II.3 Nguyên liệu và sản phẩm của quá trình Reforming xúc tác
II.3.1 Nguyên liệu của quá trình Reforming xúc tác
Nguyên liệu thờng dùng là phân đoạn xăng chất lợng thấp có khoảng sôi từ 60 đến 180oC Trong thực tế sản xuất để nhận các cấu tử có trị số Octan cao cho xăng, ngời ta thờng dùng phân đoạn sôi 85 đến 180oC còn để nhận hydrocacbon thơm riêng biệt, ngời ta dùng các nguyên liệu là phân đoạn hẹp hơn
Nguyên liệu chính của quá trình reforming xúc tác là phân đoạn xăng từ chng cất trực tiếp dầu thô, ngoài ra ngời ta cũng có thể dùng phân đoạn xăng
có trị số octan thấp của quá trình cracking nhiệt, của vibreking hay của quá trình cốc hoá
Thành phần cất của nguyên liệu có ảnh hởng nhiều đến hiệu suất và chất lợng của sản phẩm Nếu thành phần cất có nhiệt độ sôi quá rộng, chứa nhiều phần nhẹ sẽ làm hiệu suất và chất lợng xăng giảm xuống
Nguyên liệu thuận lợi nhất cho quá trình sản xuất các cấu tử có trị số octa cao là phân đoạn sôi từ 105 140oC hay phân đoạn 105 180oC, nhng theo nguyên cứu cho thấy nếu càng tăng chỉ số octan thì hiệu suất của xăng càng giảm
Trong nguyên liệu có chứa các loại hợp chất khác nhau của parafin, naphten, hydrocacbon thơm và các hợp chất phi hydrocacbon khác nh hợp chất của ôxy, nitơ, lu huỳnh Thành phần của nguyên liệu có ảnh hởng rất lớn tới quá trình reforming xúc tác Nếu hàm lợng của naphten trong nguyên liệu càng cao, nhất là xyclohexan và dẫn xuất của nó càng nhiều thì phản ứng dehydro hoá xảy ra càng triệt để và hàm lợng hydrocacbon thơm càng nhiều Nói cách khác là quá trình reforming xúc tác xảy ra dễ dàng và chỉ cần tiến hành ở điều kiện mềm mà vẫn cho hiệu suất và chất lợng xăng cao Nếu
Trang 17nguyên liệu chứa nhiều hợp chất parafin thì các phản ứng của parafin chỉ góp phần nhỏ để tạo ra hydrocacbon thơm bằng phản ứng dêhydro vòng hoá, còn
đại bộ phận parafin sẽ tham gia phản ứng izome hoá và hydrocracking Phản ứng hydrocracking còn làm giảm hiệu suất H2 do tiêu hao H2 cho phản ứng này Do vậy, thành phần hoá học của nguyên liệu trong điều kiện reforming xúc tác sẽ xác định cả hiệu suất H2 tạo ra trong quá trình Nếu hàm lợng parafin trong nguyên liệu càng thấp thì hiệu suất của H2 sẽ càng cao
Các hydrocacbon thơm có trong nguyên liệu thờng nhỏ, đặc biệt là khi nguyên liệu là phân đoạn xăng cất trực tiếp Hydrocacbon thơm có ảnh hởng
đến tốc độ của phản ứng dehydro hoá hay dehydro vòng hoá theo hớng ngăn cản các phản ứng này Vì vậy, nếu mục đích của quá trình là sản xuất hydrocacbon thơm riêng biệt thì nên tách trớc hydrocacbon thơm khỏi nguyên liệu
Để đánh giá chất lợng nguyên liệu Reforming xúc tác thông qua thành phần hoá học của nguyên liệu, hãng UOP đã đa ra một chuẩn số tơng quan
KUOP đợc xác định theo biểu thức:
KUOP = 12,6 – ( N + 2Ar ) /100Trong đó:
N: hàm lợng % của naphten
Ar: hàm lợng % của hydrocacbon thơm
Trong nguyên liệu Reforming xúc tác, KUOP và đặc biệt là tổng số ( N + 2Ar ) thay đổi trong một khoảng rộng ( tổng N + 2Ar có thể từ 30 đến 80 ) Nếu KUOP = 10 thì nguyên liệu chứa nhiều hydrocacbon thơm hơn Nếu KUOP =
11 thì nguyên liệu chứa nhiều naphten và hydrocacbon thơm một vòng Còn nếu KUOP = 12 là nguyên liệu chứa một hỗn hợp bằng nhau giữa hydrocacbon vòng và hydrocacbon parafin, và nếu KUOP = 13 thì nguyên liệu chủ yếu là hydrocacbon parafin Nh vậy, nếu KUOP thấp hay tổng số ( N + 2Ar ) trong nguyên liệu càng cao thì nguyên liệu càng chứa nhiều naphten và nguyên liệu
đó càng thuận lợi để để nhận reformat có trị số octan cao Ngoài ra thành phân
Trang 18đoạn cũng có ảnh hởng lớn đến các chỉ tiêu của quá trình reforming xúc tác Hiệu suất Reformat và H2 cũng nh độ hoạt động của xúc tác sẽ tăng khi hàm l-ợng hydrocacbon naphten và hydrocacbon thơm trong nguyên liệu tăng.
Các hợp chất phi hydrocacbon, đặc biệt là các hợp chất của lu quỳnh và nitơ trong nguyên liệu phải giảm tới mức cực tiểu và nhỏ hơn giới hạn cho phép Vì các hợp chất này chỉ làm tăng tốc các phản ứng ngng tụ tạo nhựa và cốc, gây độc cho xúc tác, làm giảm nhanh hoạt tính của xúc tác Vì thế nguyên liệu trớc khi đa vào Reforming xúc tác đều phải đa qua công đoạn xử
lý bằng hydro hoá làm sạch để loại bỏ các hợp chất phi hydrocacbon, các hợp chất olefin, diolefin và cả kim loại do nhiễm bẩn vào nguyên liệu reforming trong quá trình chế biến Các hợp chất phi hydrocacbon sẽ đợc loại ra ở dạng khí nh NH3 , H2O , H2S nhờ quá trình hydro hoá làm sạch sẽ đạt đợc các chỉ tiêu về chất lợng cho nguyên liệu reforming xúc tác
Hàm lợng cho phép các hợp chất phi hydrocacbon có mặt trong nguyên liệu reforming xúc tác:
II.3.2 Hydro hoá làm sạch nguyên liệu
Cơ sở lý thuyết quá trình hydro hoá làm sạch
Nguyên liệu trớc khi đa vào reforming xúc tác cần phải qua công đoạn
xử lý, làm sạch với tên gọi là hydro hoá làm sạch hay xử lý bằng hydro ( nhất
là khi sử dụng xúc tác đa kim loại )
Trang 19Nguyên liệu Naphta, xăng đợc trộn với hydro để tiến hành ở nhiệt độ và
áp suất cao Các phản ứng hoá học sẽ xảy ra cùng các quá trình hydrodesunfua hoá là no hoá olefin và thơm, demetal hoá và hydrocracking Vì mục đích của quá trình này là xử lý nguyên liệu cho reforming xúc tác, nên hydrodesunfua hoá và demetal hoá là nhiệm vụ chính của công đoạn này Những hydrocacbon chứa lu huỳnh và các tạp chất khác chứa trong nguyên liệu sẽ đợc phản ứng vơí hydro trên xúc tác Co hoặc xúc tác Ni/Mo trên chất mang để các tạp chất này đợc tách ra một cách chọn lọc và nhờ đó có đặc tính của nguyên liệu đợc cải thiện
Các tạp chất khác nh hợp chất chứa Nitơ, oxy và kim loại, khi phản ứng với hydro sẽ tạo ra các hợp chất amoniăc, nớc và hydrogenat kim loại Các hợp chất olefin đợc no hoá, nhờ vậy cải thiện đợc độ ổn định của sản phẩm
Trang 20g Sự tái hợp của sunfua hydro với olefin tạo ra mercaptan
Hàm lợng của các tạp chất cần tách sẽ đợc khống chế bằng điều kiện công nghệ của quá trình
Điều kiện công nghệ
- Nhiệt độ phản ứng: Nhiệt độ nguyên liệu vào reactor có vai trò quan trọng để thúc đẩy phản ứng hydro hoá làm sạch Quá trình desunfua hoá tăng khi nhiệt độ giảm Nhiệt độ cần phải thay đổi để phù hợp với yeu cầu sản phẩm, phù hợp với độ hoạt tính của xúc tác và cần phải giữ tốc độ phản ứng mong muốn
- áp suất: áp suất trong reactor càng cao, lợng cốc lắng đọng trên xúc tác càng ít và xúc tác làm việc càng lâu
Trang 21Lựa chọn áp suất làm việc có liên quan đến mức độ tiêu hao hydro ( tỉ lệ H2/RH).
- Tốc độ không gian thể tích ( LHSV ): là lợng naphta nguyên liệu trên lợng xúc tác chứa trong reactor trong một đơn vị thời gian là 1 giờ Đơn vị LHSV: h-1
LHSV có ảnh hởng lớn đến chất lợng sản phẩm LHSV càng cao chất lợng của sản phẩm càng thấp, số lợng các phản ứng có thể xảy
ra càng ít Tăng nhiệt độ reactor sẽ bù lại đợc ảnh hởng này
- Tỉ lệ H2/RH: Tỉ lệ này là tốc độ dòng của khí hydro tuần hoàn trên tốc độ dòng của naphta nguyên liệu ( m3/m3 ) Để tách hoàn toàn lu huỳnh và nitơ, khí hydro cần có độ tinh khiết cao Tỉ lệ này cần đợc kiểm tra tự động Nếu tỉ lệ cao quá mức cần thiết sẽ dẫn tới tăng chi phí thao tác, tốn thêm năng lợng và nguyên liệu Nếu tỉ lệ quá thấp dẫn tới tăng lợng cốc bám trên xúc tác và không đạt yêu cầu tách các tạp chất
II.3.3 Sản phẩm của quá trình Reforming xúc tác
Sản phẩm chính của quá trình Reforming xúc tác là:
Tuỳ theo thành phần hoá học và thành phần cất của nguyên liệu ban đầu
mà ta có thể nhận xăng với chất lợng khác nhau
Sự phụ thuộc của chất lợng xăng đã ổn định vào thành phần khác nhau của nguyên liệu biểu hiện qua bảng sau:
Chỉ tiêu của xăng ổn định Hàm lợng của parafin trong nguyên liệu, % kh.l
Trang 22Thành phần hoá học chủ yếu của xăng Reforming xúc tác là hydrocacbon thơm và hydrocacbon parafin, còn hàm lợng olefin rất nhỏ ( < 3% ), hàm lợng của Naphten cũng thấp ( < 10% ) Các hợp chất thơm th-ờng tập trung ở phân đoạn có nhiệt độ sôi cao, do đó phân bố trị số Octan theo thành phần cất không đều Trị số Octan ở phần cuối phân đoạn tăng rất nhanh
so với đầu phân đoạn
Đặc trng phân bố trị số Octan của xăng Reforming xúc tác khi RON = 83Nhiệt độ
99,195,667,263,634,555,943,330,439,725,215,51,0
-1,01,41,21,61,41,01,81,81,54,0
-0,63,621,923,912,611,38,35,86,93,02,35,0
0,10,89,711,151,731,247,063,051,670,080,790,0
89,678,973,264,088,366,082,092,58094,799,1104,5
* Hydrocacbon thơm
Hydrocacbon thơm loại Benzen, Toluen, Xylen ( B, T, X ) chủ yếu nhận
từ quá trình Reforming xúc tác Khi kết hợp với các quá trình khác nh phân
Trang 23chia, tái phân bố, hydrodealkyl, izome hoá Cho phép nhận B, T, X rất thích hợp cho quá trình tổng hợp hoá dầu và hoá học.
* Khí hydro kỹ thuật
Khí hydro kỹ thuật là khí chứa hydro với hàm lợng hydro lớn hơn 80%
và là sản phẩm quan trọng cuả một quá trình Reforming xúc tác Khí hydro này một phần đợc tuần hoàn trở lại quá trình Reforming, còn lại phần lớn đợc dẫn sang bộ phận làm sạch, xử lý nguyên liệu và các phân đoạn sản phẩm cất
Đây là nguồn hydro rẻ tiền nhất trong tất cả các quá trình sản xuất hydro
II.4.1 Bản chất của xúc tác Reforming
Trớc đây ngời ta sử dụng các chất xúc tác oxit nh MoO2/Al2O3 Loại xúc tác này có u điểm là giá thành rẻ, dễ sản xuất và bền với tác dụng của lu huỳnh, vì khi có mặt các hợp chất của lu huỳnh thì MoO2 sẽ biến đổi thành MoS2 , hợp chất này cũng có tác dụng nh oxyt Molipden Nhng xúc tác ôxyt Molipden có nhợc điểm là hoạt tính thấp, nên quá trình Reforming phải đợc thực hiện ở chế độ cứng, ở điều kiện này các phản ứng hydrocracking xảy ra mạnh Để tăng độ chọnlọc cho quá trình phải duy trì áp suất thấp Nhng sự
Trang 24giảm áp suất lại thúc đẩy quá trình tạo cốc, do vậy không kéo dài đợc thời gian làm việc của xúc tác, vì vậy hiện nay ngời ta không sử dụng loại xúc tác này.
Năm 1949, xúc tác Pt/Al2O3 đợc đa vào công nghệ Reforming xúc tác Xúc tác Pt có hoạt tính cao, có độ chọn lọc tốt và ổn định cao hơn nhiều so với xúc tác Molipden Do có độ hoạt tính và ổn định cao nên có thể tiến hành quá trình ở điều kiện cứng hơn ( khe khắc hơn ) mà vẫn đạt hiệu quả tốt, trị số Octan cao, xúc tác làm việc lâu hơn Ngoài ra xúc tác Pt/Al2O3 còn có độ bền tốt, lợng cốc tạo ra ít
Xúc tác Reforming gồm có hai phần chính
+Chất mang có tính axit
Chất mang có thể là ôxyt nhôm hoặc hỗn hợp của Al2O3 – SiO2 Độ axit của nó quyết định quá trình xử lý đặc biệt để tách nớc bề mặt nhằm tạo ra
bề mặt riêng lớn ( 400 m2/g ) và tạo ra các tâm axit
Chất mang có thể là γ.Al2O3 hay η-Al2O3 với diện tích bề mặt khoảng
250 m2/g đợc bổ xung các hợp chất halogen, nhng thực tế cho thấy chỉ nên khống chế hàm lợng halogen khoảng 1% so với xúc tác để tránh phân huỷ mạnh Halogen đợc đa vào xúc tác trong khi chế tạo hoặc khi tái sinh xúc tác ( xúc tác loại PlatForming hay ProCatalyse ) Kích thớc hạt xúc tác vào khoảng 2mm, bề mặt riêng 200m2/g
+Kim loại Pt ( Platin )
Platin đợc đa vào xúc tác ở các dạng khác nhau, thông thờng dùng dung dịch axit platin Clohydric H2 ( PtCl6 ) Platin là cấu tử rất tốt cho xúc tác Reforming Platin có khả năng hoạt tính rất cao cho phản ứng dehydro, hydro hoá trong quá trinh reforming, Pt làm tăng tốc độ của phản ứng khử hydro các hydrocacbon naphten, khử hydro vòng hoá các hydrocacbon parafin để tạo thành hydrocacbon thơm Ngoài ra nó còn thúc đẩy quá trình no hoá các hợp chất trung gian là Olefin, diolefin, làm giảm tốc độ tạo thành cốc bám trên
Trang 25xúc tác ( nguyên nhân chính làm giảm hoạt tính của xúc tác ) Hàm lợng Platin trên xúc tác chiếm khoảng 0,3 0,7% khối lợng.
Để đánh giá chất lợng của một xúc tác Reforming ngời ta dựa trên các tính chất: độ hoạt tính, độ chọn lọc và độ ổn định
Một xúc tác Reforming tốt cần phải làm tăng tốc các phản ứng cơ bản
và cần phải hạn chế các phản uứng phụ, nhất là phản ứng tạo cốc Vì thế tơng quan giữa phản ứng tạo cốc với tổng các phản ứng cơ bản có ý nghĩa rất quan trọng, tỷ số phản ứng tạo cốc trên tổng số các phản ứng cơ bản phải là cực tiểu Khi giảm tốc độ tạo cốc sẽ làm cho xúc tác làm việc trong thời gian dài hơn và ổn định hơn Vì vậy hoạt tính của xúc tác làm tăng tốc các phản ứng là rất quan trọng Độ hoạt tính của xúc tác đợc đánh giá thông qua hiệu suất và chất lợng Reformat thu đợc đã ổn định trong quá trình Độ hoạt tính phụ thuộc chủ yếu vào hàm lợng kim loại Pt và độ phân tán của nó trên chất mang axit Theo quan sát cho thấy nếu hạt phân tán có kích thớc nhỏ hơn 10Ao thì đó là các tâm hoạt tính mạnh, Còn khi kích thớc hạt phân tán lớn hơn 70Ao thì xúc tác không có hoạt tính đối với các phản ứng cơ bản của Reforming Để điều chỉnh sự tơng quan của hai chức của xúc tác, thì Pt chỉ chiếm 1% bề mặt của chất mang Sự tơng quan giữa hai chức của xúc tác có ảnh hởng lớn đến độ chọn lọc của xúc tác, độ chọn lọc của xúc tác đợc đánh giá thông qua biểu thức R
áhovòngdehydro
áhohydroizomeing
hydrocrack
áhovòngdehydroR
++
Giá trị của R càng lớn, độ chọn lọc của xúc tác càng cao Do vậy , việc tạo nên sự cân bằng giữa hai chức của xúc tác giữ vai trò chủ đạo khi chế tạo xúc tác Reforming
II.4.2 Vai trò của xúc tác khi cải tiến quá trình reforming
Quá trình hiện đại hoá công nghệ reforming, từ những năm 1960 ngời
ta đã thiết kế dây chuyền Reforming với áo suất hydro thấp nhất có thể cho phép, vì ở điều kiện này cho phép nhận đợc nhiều hydrocacbon thơm, nâng
Trang 26cao trị số Octan và tăng hiệu suất xăng Nhng điều này lại làm rút ngăn thời gian giữa các lầntái sinh xúc tác Song song với việc nghiên cứu thay đổi chế
độ công nghệ, ngời ta cũng thúc đẩy việc nghiên cứu, tìm kiếm hệ xúc tác mới, hoàn thiện hơn, có độ bền cao hơn Đó là xúc tác đa kim loại, trong đó ngoài Pt là kim loại cơ bản, ngời ta còn thêm vào các kim loại khác có vai trò của chất hoạt hoá, kích hoạt nh Reni, Iridi, Cadmi và các kim loại khác Ưu
điểm nổi bậc của xúc tác đa kim loại là tốc độ trơ hoá xúc tác của nó nhỏ hơn nhiều so với xúc tác đơn kim loại Điều đó cho phép giảm áp suất xuống còn 1,4 đến 1,5 MPa khi làm việc với dây chuyền xúc tác cố định và với dây chuyền xúc tác chuyển động chỉ còn 0,5 đến 1MPa Trong những năm 90 cuối thế kỷ này, hãng UOP đã xây dựng dây chuyền với lớp xúc tác chuyển động làm việc với áp suất chỉ khoảng 3,5at ( 50psi ) Khi giảm áp suất, độ chọn lọc của xúc tác tăng cao, nhất là khi chế biến nguyên liệu có hàm lợng hydrocacbon parafin lớn Khi đó đã làm tăng vai trò của phản ứng dêhydro vòng hoá parafin: 50 60% hydrocacbon thơm đã nhận đợc từ chuyển hoá parafin Do đó trị số Octan của sản phẩm xăng rất cao ( RON > 100 )
Tại liên bang Nga, các giai đoạn cải tiến có thể tóm tắc nh sau [I-178]:
Thay đổi về thành phần chất xúc tác
- Chất mang Al2O3 Al2O3 Al2O3
Chế độ công nghệ
- áp suất trong hệ thống, MPa 3,5 4 3 3,5 1,2 2Nhợc điểm của xúc tác đa kim loại là nhạy với các hợp chất lu huỳnh, Nitơ, và hơi nớc Hơn nữa xúc tác mới làm việc ở áp suất thấp, nên nguyên liệu cần thiết phải qua hydro hoá làm sạch để loại bỏ các tạp chất có hại
Trang 27Các hãng chế tạo xúc tác Reforming [II-179]
Kim loai hoạt tínhRe
ReGeKhông công bốRe
Pb
Ir và Me khác Không công bố-
II.4.3 Sự thay đổi tính chất của xúc tác trong quá trình làm việc
Sự gây độc của các độc tố:
Các hợp chất chứa lu huỳnh, Nitơ, Oxy hay kim loại nặng khác là những độc tố đối với Reforming
a Sự gây độc đối với các hợp chất lu huỳnh
Các hợp chất lu huỳnh dễ gây độc xúc tác Platin, làm ảnh hởng xấu đến chức năng hydro hoá - dehydro hoá của xúc tác Các hợp chất chứa lu huỳnh khác nhau có mức độ ảnh hởng khác nhau đối với kim loại Pt Các hợp chất Mercaptan và Sunfit làm giảm hoạt tính xúc tác mạnh hơn các hợp chất loại tiophen và H2S hay S nguyên tố Khi xúc tác tiếp xúc với nguyên liệu chứa chất lu huỳnh, không những chỉ kim loại trên xúc tác bị ngộ độc mà ngay cả
Al2O3 cũng bị biến đổi Nó tác dụng với hợp chất chất lu huỳnh tạo thành Sunfat nhôm Thực tế từ quá trình Reforming cho thấy, nếu hàm lợng lu huỳnh trong nguyên liệu tăng lên, thì hiệu suất và chất lợng xăng giảm xuống,
Trang 28và nếu H2S có mặt trong khí tuần hoàn sẽ làm tăng khả năng ăn mòn thiết bị,
đặc biệt ở bộ phận ống xoắn của lò đốt nóng
Do vậy để đảm bảo thời gian làm việc lâu dài cho xúc tác thì các hợp chất chứa lu huỳnh cần đợc loại bỏ khỏi nguyên liệu trớc khi đa vào lò phản ứng
b Sự gây độc của hợp chất Nitơ
Các hợp chất chứa trong nguyên liệu Nitơ cũng ảnh hởng xấu đến hoạt tính xúc tác Khi tiếp xúc với các hợp chất chứa Nitơ nh NH3 , độ hoạt tính của xúc tác giảm nhanh, đặc biệt là chức axit Vì NH3 mang tính bazơ làm trung hoà các tâm axit của xúc tác Nh vậy sẽ làm giảm tốc độ các phản ứng đồng phân hoá, vòng hoá và hydrocracking Hàm lợng của Nitơ cho phép trong nguyên liệu phải bằng hoặc nhỏ hơn 1ppm, nên đa số các quá trình Reforming
đều áp dụng quá trình hydro hoá làm sạch nguyên liệu
b ảnh hởng của nớc
Hàm lợng nớc cao trong nguyên liệu không chỉ làm giảm nhanh chức axit của xúc tác mà còn làm tăng quá trình ăn mòn thiết bị Hàm lợng nớc đợc khống chế từ 10 đến 15ppm Biện pháp để tách nớc là phải xử lý trớc bằng quá trình làm khô khi dùng “ Rây phân tử ” hoặc phun khí clorua vào nguyên liệu chứ 15ppm nớc Chẳng hạn nh ở quá trình Ultra-forming, với nguyên liệu chứa 15ppm nớc, ngời ta phun clorua vào xúc tác đã tái sinh trong thời gian cần thiết để khôi phục lại hoạt tính ban đầu của xúc tác Trong một số trờng hợp khác, ngời ta sử dụng 1,5ppm hợp chất diclopropylen phun vào khi hàm l-ợng nớc trong nguyên liệu tới 50ppm Ngời ta cũng cho thấy, xúc tác trên chất mang SiO2-Al2O3 ( trong quá trình Catforming ) là loại rất nhạy với nớc thì biện pháp trên là rất hữu hiệu
c ảnh hởng của các kim loại nặng khác
Trang 29Một số kim loại, đặc biệt là Arsen, chì và đồng gây ngộ độc rất mạnh Những kim loại này có thể có sẵn trong nguyên liệu hoặc do nhiều nguyên nhân khác nh khi vận chuyển, chế biến, bảo quản Các hợp chất chì tích đọng dần trên xúc tác và làm thay đổi nhanh các hoạt tính của xúc tác Nếu lợng chì lớn hơn 0,5% thì chất xúc tác Pt/Al2O3 sẽ không tách đợc hoàn toàn chì khi tái sinh do đó hoạt tính của chất xúc tác sẽ không bảo đảm đợc để quá trình reforming xảy ra với hiệu suất cao Để làm sạch các kim loại chì và Arsen ng-
ời ta dùng phơng pháp hydro hóa Hàm lợng cho phép của kim loại là:
As < 0,001ppm ; Pb < 0,02ppm ; Cu < 0,05ppm
d ảnh hởng của Olefin và cốc
Các hợp chất Olefin thúc đẩy nhanh quá trình tạo cốc Hàm lợng của chúng trong nguyên liệu cần phải nhỏ hơn 2% ảnh hởng đến quá trình tạo cốc còn do trong nguyên liệu có nhiều các hợp chất đa vòng hay chính là Olefin đợc tạo ra trong quá trình Reforming Cốc tạo ra sẽ che phủ các tâm hoạt tính làm giảm độ hoạt tính của xúc tác
Thay đổi các tính chất của xúc tác khi làm việc
Trong quá trình làm việc, xúc tác còn bị thay đổi các tính chất vật lý khi tiếp xúc với nhiệt độ cao và thờng xuyên phải tiếp xúc với các độc tố Sự thay đổi các tính chất của xúc tác Reforming khi làm việc đợc chia làm hai loại:
- Những thay đổi có tính chất tạm thời, nghĩa là có thể khôi phục lại các tính chất ban đầu của nó bằng quá trình tái sinh xúc tác Đó là các thay đổi do sự tạo cốc hay sự ngộ độc thuận nghịch bởi các hợp chất của oxy, nitơ, lu huỳnh
- Những thay đổi vĩnh viễn, đó là những thay đổi không có khả năng tái sinh Nh sự thay đổi do sự thiêu kết ở nhiệt độ cao mà bề mặt riêng của xúc tác và cấu trúc của Al2O3 cũng nh độ phân tán của kim loại Pt giảm đi Sự thay đổi này còn dễ xảy ra hơn nếu xúc táclà đơn kim loại hay khi tái sinh xúc tác không khống chế đợc nhiệt độ chặt chẽ
Trang 30Những thay đổi của tính chất xúc tác sẽ làm già hoá nhanh xúc tác và
đến một thời gian nào đó, phần xúc tác đã gia hoá này phải đợc thay thế bằng xúc tác mới có độ hoạt tính cao hơn nhằm giữ cho độ hoạt tính chung của xúc tác không thay đổi, để hiệu suất và chất lợng của xăng đợc ổn định trong suốt quá trình
II.4.4 Tái sinh xúc tác Reforming
Độ hoạt tính và độ hoạt động của xúc tác sau thời gian làm việc thờng
bị giảm đáng kể so với xúc tác mới Hàm lợng Pt trong xúc tác mới và xúc tác
đã làm việc giống nhau nhng độ phân tán khác nhau và nhất là hàm lợng Clo thay đổi đáng kể, ở xúc tác đã làm việc hàm lợng Clo giảm rất nhiều
Bằng thực nghiệm cho thấy, hoạt tính dehydro của xúc tác đã làm việc giảm 1,5 lần so với xúc tác mới, còn khả năng đồng phân hoá giảm rất nhiều Việc giảm hoạt tính dehydro hoá đợc giải thích bằng sự biến đổi trạng thái của
Pt trong xúc tác ( do tích đọng, đông tụ các tinh thể Pt từ 10 50Ao tăng lên 200Ao và lớn hơn nữa, làm giảm số tâm hoạt động Mặc dù hàm lợng Pt trên xúc tác mới và xúc tác đã làm việc là nh nhau Để khôi phục khả năng làm việc của xúc tác cần phải định kỳ tiến hành tái sinh xúc tác đã làm việc Trong thực tế công nghiệp, đã áp dụng những biện pháp tái sinh nh sau:
*Dùng ph ơng pháp oxy hoá:
Đây là phơng pháp tái sinh chất xúc tác bằng cách đốt cháy cốc bám trên bề mặt chất xúc tác bằng oxy hoá không khí ở nhiệt độ từ 300 đến 500oC Dùng dòng khí nóng chứa từ 2 15% oxy ( O2) để đốt cốc và giữ ở khoảng nhiệt độ trên để không làm tổn hại tới tâm kim loại Platin
Quá trình đốt cháy cốc đợc biểu diễn theo phơng trình sau:
CxHy + O2 CO2 + H2O + QQuá trình tái sinh nh vậy chỉ khôi phục đợc một phần độ hoạt tính của xúc tác chứ không khôi phục đợc hoàn toàn độ hoạt tính nh xúc tác mơí Vì thế, sau nhiều lần tái sinh xúc tác cần thay thế xúc tác cũ bằng xúc tác mới
Trang 31* Bổ xung hợp chất Clo:
Chất xúc tác sau thời gian làm việc thì hàm lợng Clo giảm dần dẫn đến hoạt tính của chất xúc tác giảm Để khắc phục, ngời ta bổ xung thêm các hợp chất hữu cơ chứa Clo vào sau khi tái sinh oxy hoá-khử ( đốt cốc ) Bổ xung hợp chất Clo ngoài tác dụng nâng cao độ hoạt tính axit mà còn có tác dụng tách các hợp chất kim loại lắng đọng trên xúc tác nh chì, sắt, bitmut Đặc biệt các nguyên tử Clo có tác dụng phân tán lại các phân tử Platin
Hàm lợng Clo trên xúc tác đợc khống chế sao cho ở mức 1% khối lợng,
đó là nồng độ tối u cho chức axit của xúc tác Pt/Al2O3
* Tái sinh bằng ph ơng pháp khử:
Sau khi đốt cốc, xúc tác thờng đợc khử bằng hydro để hoàn nguyên các tâm kim loại và giải phóng các hợp chất lu huỳnh tích đọng trên xúc tác Quá trình nh vậy thờng đợc tién hành ở áp suất cao ( p ≤ 2at ) và nồng độ H2 lớn hơn hoặc bằng 10%
II.5 Chế độ công nghệ của quá trình Reforming xúc tác
Trong quá trình Reforming có bốn thông số rất quan trọng đó là nhiệt
độ, tốc độ nạp liệu riêng LHSV, áp suất và tỉ lệ md H2/RH của nguyên liệu
II.5.1 Nhiệt độ
Phản ứng Reforming là phản ứng thu nhiệt, do đó xét về phơng diện nhiệt động học thì nhiệt độ cao có lợi cho quá trình Khi tăng nhiệt độ, hiệu suất xăng đã ổn định và hàm lợng khí hydro trong khí tuần hoàn giảm xuống, còn hàm lợng hydrocacbon thơm, chỉ số octan của xăng tăng và đồng thời cốc bám trên xúc tác cũng tăng lên Rõ ràng khi tăng nhiệt độ thì hiệu suất sản phẩm khí nhẹ nh: propan, etan, izobutan tăng, vì khi tăng nhiệt độ sẽ làm tăng nhanh phản ứng hydrocracking
Vì vấn đề tạo cốc trên xúc tác khi tăng nhiệt độ, nên việc chọn nhiệt độ trong quá trình Reforming xúc tác cần phải kết hợp với thông số khác của quá
Trang 32trình Ngoài ra, cũng cần chú ý tới chất lợng của nguyên liệu và xúc tác Thông thờng chỉ giữ ở nhiệt độ sao cho đảm bỏ yêu cầu về trị số octan chứ không yêu cầu cao hơn nhiệt độ này.
II.5.2 áp suất
Các phản ứng chính của quá trình Reforming xúc tác đều là các phản ứng tăng thể tích, điển hình là phản ứng dehydro hoá naphten thành hydrocacbon thơm, cứ 1 mol naphten tạo ra 3 mol H2 , nh vậy thể tích hydrocacbon tổng cộng tăng 4 lần Còn ở phản ứng dehydro vòng hoá parafin
1 mol nguyên liệu tạo ra 4 mol H2 và nh vậy thể tích hydrocacbon tổng cộng tăng 5 lần so với thể tích ban đầu
Do đó theo quan điểm nhiệt động học, khi tăng áp suất sẽ cản trở quá trình tăng thể tích, có nghĩa là cản trở phản ứng chính tạo hydrocacbon thơm của reforming xúc tác Còn khi làm việc ở áp suất của hydro thấp sẽ cho phép tăng trị số octan của xăng và tăng hiệu suất xăng, giảm lợng khí và tăng nồng
độ hydro trong khí, nhng tốc độ tạo cốc lại tăng lên, dẫn tới thời gian làm việc của xúc tác giảm và tần số tái sinh xúc tác tăng lên Tuy nhiên có thể giảm sự tạo cốc bằng cách hạ thấp nhiệt độ sôi cuối của nguyên liệu, vì phần nặng này
có chứa các thành phần đa vòng, chúng dễ ngng tụ, dễ tạo cốc Do đó nhiệt độ sôi cuối của nguyên liệu nên hạ xuống 160oC Hiện nay, ngời ta đã chế tạo đ-
ợc các xúc tác hoạt tính cao đồng thời độ chọn lọc cũng cao, lợng cốc tạo ra giảm cực tiểu và dễ tái sinh Đó là xúc tác của hãng Powerforming, Esso, UOP, Chevron và IFP
Cùng với quá trình cải tiến xúc tác, công nghệ cũng đợc cải tiến và ngời
ta áp dụng áp suất của quá trình ngày một thấp những cải tiến cho phép tăng trị số octan của xăng, tăng hiệu suất xăng và hydro Do áp dụng quá trình ở áp suất thấp, nên tốc độ tạo cốc tăng, dẫn đến số lần tái sinh xúc tác tăng lên Năm 1971, hãng UOP đã đa ra công nghệ xúc tác chuyển động với tái sinh xúc tác liên tục ( CCR ), công nghệ mới này cho phép giảm áp suất từ 20kg/cm2 xuống còn 10 12 kg/cm2 và khi có xúc tác thế hệ mới, công nghệ này cho phép giảm áp suất xuống 3 đến 3,5 kg/cm2 ( hãng UOP và FIN )
Trang 33Đơng nhiên xúc tác thế hệ mới có giá thành cao hơn, nhng nó vẫn áp dụng vì lợi ích kinh tế: tăng trị số octan, tăng hiệu suất xăng và lợng khí hydro.
II.5.3 Tốc độ nạp liệu riêng thể tích
Tốc độ nạp liệu riêng của thể tích hay thời gian tiếp xúc ( thời gian phản ứng )
Khi tăng lu lợng của nguyên liệu hay giảm lợng xúc tác trong reactor sẽ làm tăng tốc độ nạp liệu riêng thể tích sẽ dẫn tới làm giảm thời gian tiếp xúc của nguyên liệu với xúc tác, tức là giảm thời gian phản ứng Từ đó cho thấy khi tăng tốc độ nạp liệu riêng thì hiệu suất của xăng tăng lên và tăng hàm hydro trong khí tuần hoàn, giảm hiệu suất hydrocacbon nhẹ ( vì giảm tốc độ phản ứng hydrocracking và hydrogenolyse ) Chất lợng của xăng sẽ chuyển qua cực đại khi tiếp tục tăng tốc độ nạp liệu riêng ( vì thời gian tiếp xúc nhỏ, hydrocacbon thơm tạo ra ít do chỉ có phản ứng dehydro hoá các naphten xảy
ra tuần hoàn ở điêù kiện này ) Nh vậy khi tăng tốc độ nạp liệu riêng quá giá trị tối u sẽ làm tăng hiệu suất xăng đồng thời làm giảm hiệu suất octan của xăng và giảm áp suất hơi bảo hoà của xăng
Tốc độ nạp liệu thể tích thờng duy trì trong khoảng 1,2 đến 2 h-1 Nếu giảm tốc độ nạp liệu thể tích sẽ làm giảm tốc độ chọn lọc của quá trình, giảm hiệu suất xăng và hydro, tăng hiệu suất hydrocacbon khí, giảm nồng độ hydro trong khí tuần hoàn, và làm tăng lợng cốc bám trên xúc tác
II.5.4 Tỷ lệ hydro trên nguyên liệu ( H 2 /RH )
Tỷ lệ mol hydro trong khí tuần hoàn trên mol nguyên liệu trong quá trình Reforming xúc tác thay đổi trong một giới hạn rất rộng tuỳ theo mục
đích của quá trình áp suất hydro là một yếu tố rất quan trọng để tránh sự tạo cốc Tỷ lệ mol H2/RH xác định nồng độ hydrocacbon trong vùng phản ứng Tỷ
lệ mol hydro sử dụng ổn định do nạp khí chứa hydro cho tuần hoàn lại từ quá trình phản ứng
Trang 34Việc chọn tỷ số tuần hoàn khí chứa hydro đợc quyết định bởicác yếu tố: thành phần phân đoạn của nguyên liệu, độ khắc khe của quá trình và trị số octan của sản phẩm xăng Tỷ lệ H2/nguyên liệu càng cao thì tốc độ tạo cốc trên xúc tác càng nhỏ và thời gian làm việc trên xúc tác càng dài Song nếu tăng tỷ lệ mol H2/RH sẽ dẫn tới tiêu tốn một lợng nhiệt đáng kể, đồng thời làm tăng trở lực thuỷ động và thể tích của thiết bị, ống dẫn.
Tỷ số mol H2 ( N ) đợc tính chuyển qua đại lợng bội số tuần hoàn khí chứa hydro ( W, m3/m3 nguyên liệu ) theo biểu thứ :
]
N W
H [ M 10
24 ,
Trong đó: ρ: mật độ của nguyên liệu;
[H2]: nồng độ hydro trong khí tuần hoàn, %md;
M: khối lợng trung bình mol của nguyên liệu
Khi thời gian làm việc liên tục của xúc tác lớn hơn 6 tháng, xăng thu
đ-ợc có chỉ số RON = 95 thì bội số thuần hoàn khí chứa hydro đđ-ợc chọn là 1500 – 1800 m3/m3 ( ≈H2/RH = 8 đến 9 ) Còn nếu khi nhận xăng thu đợc có RON
= 85 thì bội số tuần hoàn khí chứa hydro thấp hơn, trong khoảng 1200 –
1500 m3/m3 ( ≈H2/RH = 5 đến 7 )
Trong trờng hợp nếu nguyên liệu chứa nhiều naphten, bội số tuần hoàn khí chứa hydro sẽ chọn thấp vì nếu tăng bội số này sẽ có ảnh hởng xấu, làm giảm mức độ chuyển hoá các hydrocacbon thành hydrocacbon thơm Nên ở dây chuyền lớp xúc tác chuyển động, nhận xăng với RON = 100 – 102 thì
H2/RH≈3
II.5.5 Độ khe khắc của quá trình Reforming xúc tác
Trong quá trình Reforming xúc tác, độ khe khắc của quá trình chính là
điều kiện khó khăn của xúc tác Độ khe khắc càng cao, xúc tác sẽ nhanh giảm hoạt tính, giảm thời gian làm việc và tần số tái sinh sẽ tăng Nhng trong điều kiện này sẽ thu đợc hàm lợng hydrocacbon thơm nhiều hơn và trị số octan sẽ cao hơn Độ khe khắc không phải là một đại lợng có số đo cụ thể mà thông
Trang 35qua các thông số công nghệ của quá trình sẽ dẫn tới các ảnh hởng trên, thậm chí ngay cùng một điều kiện làm việc nh: nhiệt độ, áp suất, tốc độ nạp liệu,
H2/RH, vẫn có thể dẫn đến biến thiên trị số octan, năng suất và làm giảm hoạt tính của xúc tác tuỳ theo bản chất nguyên liệu đa vào Reforming Do vậy, đối với mỗi loại nguyên liệu và mỗi loại xúc tác, độ khắc khe hoàn toàn khác nhau
Khi tăng nhiệt độ, trị số octan tăng nhng đồng thời lại làm giảm hiệu suất xăng đã ổn định ( phân đoạn C5
+ và H2 ) Xúc tác làm việc trong điều kiện
dễ tạo cốc và nhanh chóng già hoá, do vậy độ khe khắc là cao
Khi ta giảm tốc độ nạp liệu Trị số octan tăng và cũng đồng thời làm giảm C5
+ và H2, làm tăng hydrocacbon nhẹ và tăng quá trình tạo cốc Điều đó làm cho xúc tác chóng bị già hoá và làm tăng tần số tái sinh, do đó độ khắc khe cũng lớn
Nếu ta giảm áp suất thì trị số octan tăng và tăng hiệu suất phân đoạn C5
+
và H2 nhng xúc tác sẽ làm việc trong điều kiện tạo cốc rất nhanh, do vậy độ khắc khe trong trờng hợp này cũng là lớn
ảnh hởng của tỷ lệ H2/RH cũng giống nh ảnh hởng của áp suất
Khi chúng ta nói tới một xúc tác nào đó cần phải tiến hành quá trình Reforming ở điều kiện khắc khe hơn so với xúc tác khác, nghĩa là để cùng nhận sản phẩm xăng có trị số octan nh nhau, ngời ta cần phải thao tác ở điều kiện hoặc là tăng nhiệt độ, hoặc giảm tốc độ nạp liệu hoặc là giảm áp suất, giảm tỉ lệ H2/RH Nh vậy luôn luôn dẫn tới sự tạo cốc nhanh chóng và nhanh già hoá xúc tác
Trong thực tế, ngời ta không chỉ chú ý đến chất lợng mà còn chú ý đến
số lợng xăng nhận đợc ( hiệu suất xăng ) Nh vậy tăng độ khe khắc thờng chỉ
áp dụng bằng cách giảm áp suất của hệ thống và giảm tỷ lệ H2/RH, ít khi giảm tốc độ nạp liệu hay tăng nhiệt độ quá trình cao hơn so với thiết kế
Trang 36
Chơng II Công nghệ Reforming xúc tác
I.1 Giới thiệu một số sơ đồ công nghệ reforming xúc tác.
Từ khi ra đời ,công nghệ reforming xúc tác không ngừng đợc phát triển
và cải tiến về xúc tác Hiện nay có hai loại hệ thống công nghệ reforming xúc tác trong công nghiệp chế biến dầu mỏ.Đó là công nghệ với lớp xúc tác cố
định và chuyển động
+ Công nghệ reforming xúc tác với lớp xúc tác cố định.Hệ thống nàyđợc thực hiện trong 3 hoặc 4 lò phản ứng với lớp xúc tác đợc đặt cố định trong từng thiết bị và quá trình tái sinh xúc tác đợc tiến hành định kỳ trong thiết bị phản ứng hoặc thực hiện trong thiết bị dự trữ
+ Công nghệ reforming xúc tác với lớp xúc tác chuyển động liên tục.Trong hệ thống này các thiêt bị phản ứng của quá trình đợc thực hiện liên tục, xúc tác đợc tái sinh trong thiết bị tái sinh xúc tác riêng Chất xúc tác sau khi đợc tái sinh đợc lấy đi một phần và bổ sung vào đó là xúc tác mới để đảm bảo hoạt tính của xúc tác
Trang 37Để hiểu hơn về công nghệ của từng loại ta sẽ đi sâu vào từng sơ đồ công nghệ đợc ứng dụng trong công nghiệp trớc và hiên nay.
I.1.1 Loại công nghệ reforming với lớp xúc tác cố định
Quá trình reforming xúc tác với lớp xúc tác cố định đầu tiên đợc áp
dụng trong côngnghiệp vào năm 1940 với lớp xúc tác là Molipden.Từ năm 1950.nhiều quá trình reforming xúc tác sử dụng xúc tác Pt đã phát đợc triển.Qúa trình reforming xúc tác này khi sử dụng reactor với lớp xúc tác cố
định nên nó phải định kỳ đừng làm việc cả hệ thống để tái sinh xuác tác bị cốc hoá.Một số quá trình reforming sử dụng có đờng van song song để dể tái sinh xúc tác ở từng reactor riêng mà không cần dừng làm việc cả hệ thống
Trong công nghiệp chế biến dầu ,các công nghệ của quá trình reforming
xúc tác cố định vẫn còn đợc sử dụng phổ biến trên thế giới,ở đây thì điều kiện thay đổi trong quá trình sao cho đảm bảo thời gian giữa các lần tái sinh lớn ( thờng từ 6 tháng trở lên).Qúa trình thực hiện tái sinh xúc tác tiến hành đồng thời trong tất cả các lò phản ứng
Dới đây khảo sát một số sơ đồ loại xúc tác đợc giữ cố định
I.1.1.1 Sơ đồ quy trình công nghệ reforming xúc tác với lớp xúc tác cố
định
* Vận hành quy trình công nghệ.
Nguyên liệu lỏng lấy ở nhiệt độ thờng sau khi qua bơm (1) đợc trộn với dòng khí nóng H2 ở áp suất cao (nhờ máy nén (5)) hồi lu từ thiết bị tách khí qua thiết bị trao đổi nhiệt (4) rồi qua lò gia nhiệt (3) và vào lò phản ứng thứ nhất (2) Lò phản ứng thứ nhất này có kích thớc nhỏ nhất trong 3 lò và cũng chứa xúc tác ít nhất (15% tổng số xúc tác) Tại đây chỉ có những phản ứng dẽ xảy ra mà chủ yếu là phản ứng dehydro hoá naphten, phản ứng đồng phân hoá Nhiệt độ giảm xuống mạnh đến 420 – 4400C, thờng sự chênh lệch nhiệt
độ đầu và cuối khoảng 700C Hỗn hợp khí ra khỏi lò phản ứng thứ nhất đợc
đun len 5000C nhờ lò gia nhiệt (3) rồi vào lò phản ứng thứ hai (2) Tại đây chứa một lớp xúc tác khoảng 30% tổng số xúc tác, độ tụt nhiệt độ khoảng vài
ba chục độ Trong thiết bị này ngoài phản ứng dehydro vòng hoá Sản phẩm
Trang 38sau khi ra khỏi lò phản ứng thứ hai đợc gia nhiệt và vào lò phản ứng cuối Trong lò này xảy ra phản ứng chủ yếu là dehydro vòng hoá, hydro cracking và nhiệt độ lò phản ứng giảm không đáng kể.
Sản phẩm cuối cùng sau khi ra khỏi lò phản ứng cuối nhờng bột nhiệt ở thiết bị trao đổi nhiệt (4) và qua thiết bị làm lạnh (6), và thiết bị tách (7) Tại
đây ta thu đợc khí giàu hydro và sản phẩm lỏng này qua thiết bị trao đổi nhiệt (8) để thu hút reformat Reformat sau khi ra khỏi thiết bị (8) trao đổi nhiệt với dòng sản phẩm lỏng từ thiết bị tách Sản phẩm đỉnh của thiết bị ổn định (8) đ-
ợc ngng tụ ở thiết bị (9) Từ đó thu đợc khí hoá lỏng (LPG) và khí nhẹ (C1-C2)
Trang 39* Ưu nhợc điểm của quá trình.
+ Ưu điểm: hệ thống đơn giản, điều kiện vận hành không quá khắt khe,
áp suất làm việc thấp, thời gian làm việc của xúc tác dài và có độ ổn định cao
+ Nhợc điểm: làm việc gián đoạn, khi tái sinh xúc rác thì phải dừng cả
hệ thống
I.1.1.2 Sơ đồ công nghệ reforming xúc tác với lớp xúc tác cố định, tái sinh xúc tác từng thiết bị - Công nghệ Magnaforming.
* Nguyên lý hoạt động của qui trình công nghệ.
Sơ đồ công nghệ đợc biểu diễn trên hình II.2 Sơ đò công nghệ gồm 4 thiết bị phản ứng đợc thực hiện với lớp xúc tác nằm cố định trong từng thiết
bị phản ứng.Do đó,việc tái sinh xúc tác đợc thực hiện trong mỗi thiết bị riêng biệt.Vì thế mà ta không cần phải dừng toàn bộ hệ thống phản ứng trong khi làm việc
Quá trình này là một quá trình diển hình về tối u hoá các thông số ở cấp
1 và 2 cua reforming,tiến hành ở nhiệt đọ tơng đối thấp và tốc độ thể tích lớn.Điều đó cho phép nâng cao độ chọn lọc của quá trình biến đổi hydro naphten thành thơm ,ở cấp thứ 3 và 4 đợc duy trì ở nhiệt độ cao và tốc độ thể tích thấp nhằm tạo điều kiện cho quá trình reforming xảy ra với hàm lợng hydrocacbon thơm và trị số octan dự tính trớc ,do u tiên xảy ra các phản ứng hydro vòng hoá , hydrocacking.Xúc tác có thể đợc sử dụng là Pt/Al2O3
* Chế độ công nghệ của quá trình nh sau:
Trang 40nhiệt (2).Sau khi qua thiết bị trao đổi nhiệt ,hỗn hợp sẽ đợc gia nhiệt ở lò gia nhiệt (3) nhằm nâng cao nhiệt độ cho thiết bị phản ứng đầu tiên (7) Hỗn hợp saun khi ra khỏi lò phản ứng (7) sẽ giảm nhiệt độ đáng kể.Để đạt đợc nhiệt
độ phản ứng thì phải tiếp tục cho hỗn hợp trên qua lò gia nhiệt thứ hai (4) Và lại vào lò phản ứng (8).Quá trình sẽ đợc lặp lại ở lò gia nhiệt(5),(6) và lò phản ứng (9),(10) Tuy nhiên ở thiết bị phản ứng thứ nhất và thứ hai của quá trình thì nhiệt độ thấp và tốc độ thể tích lớn, nhng ở thiết bị thứ ba và thứ t thì nhiệt
độ lại cao và tốc độ thể tích nhỏ nên tạo điều kiện cho quá trình tạo đợc nhiều hydrocacbon thơm Sản phẩm ở đáy thiết bị (10) lại cho qua thiết bị trao đổi nhiệt (2) để giảm nhiệt độ nhờ dòng nguyên liệu Sau khi ra thiết bị trao đổi nhiệt (2) sẽ đợc làm lạnh tiếp tục ở thiết bị trao đổi nhiệt (27) và thiết bị làm lạnh (19).Hỗn hợp sản phẩm sau khi ra khỏi tháp (10) sẽ đợc bơm (15) đa vào thiết bị tách (11) ,ở đỉnh tháp ta thu đợc hỗn hợp khí giàu hydro.Dòng khí này
sẽ đợc quay trở lại dòng nguyên liệu nhờ máy nén (23) một phần , còn một phần đợc qua xử lý, hình thành khí hydro kỹ thuật ứng dụng cho sản xuất Còn
ở phần đáy của tháp tách (11) ta nhận đợc sản phẩm lỏng và cho qua TB trao
đổi nhiệt (28) nhờ bơm (18) và vào tháp ổn định (12) ta thu đợc hỗn hợp khí, hỗn hợp sẽ đợc làm lạnh ở TB làm lạnh (20) và qua thiết bị ngng tụ (13) Một phần sản phẩm ngng tụ sẽ đợc hồi lu quay trở lại tháp ổn dịnh nhờ bơm (16) Còn một phần ta thu đợc sản phẩm khí hoá lỏng (LPG) chứa ở thùng (26) Mộy phần khí nhẹ sẽ đợc tách ở TB ngng tụ (13).Còn hỗn hợp ở đáy tháp cũng đợcchia thành 2 dòng.Một dòng đợc đun nóng ở TB đun nóng (22) ,nhờ bơm (17) quay trở lại tháp ổn định(12).Còn dòng thứ hai cho qua thiết bị đun nóng (28) và thiết bị làm lạnh (21) ta thu đợc sản phẩm chứa ở thùng (25)
* Tái sinh xúc tác:
Sau thời gian làm việc thì hoạt tính của xúc tác sẽ bị giảm xuống ,vì vậy việc tái sinh chất xúc tác để phục hồi hoạt tính là hết sức quan trọng ở đây việc tái sinh đợc thực hiện tại chỗ (nghĩa lá tái sinh xúc tác trong từng lò phản ứng)