MỤC LỤC Câu 1 Trình bày nguần gốc thành phần cấu tạo của dầu mỏ 2 Câu 2: phân tích quá trình cháy trong động cơ xăng, trị số octan là gì? Và pp nâng cao trị số octan ? 4 Câu 3 a, Thành phần,ứng dụng của phân đoạn của karosen : 6 b, Thành phần ứng dụng của phân đoạn của gasoil nhẹ 7 Câu 4 a,Trình bày thành phần, ứng dụng của phân đoạn gasoil nặng. 8 thành phần phân đoạn: 8 Câu 5: trình bày quá trình khử asphan trong cặn Gudron: 9 Câu 6 : trình bày quá trình tách sáp 11 Câu 7. trình bày công nghệ cracking nhiệt 14 Câu 10: Trình bày chế độ công nghệ của quá trình cracking xúc tác. Vẽ và thuyết minh dây truyền công nghệ cracking xúc tác với lớp xúc tác chuyển động 16 Câu 9, trình bày xúc tác cracking 17 Câu 11: Trình bày xúc tác của quá trình reforming xúc tác 20 Câu 12 Trình bày chế độ công nghệ và sơ đồ công nghệ của quá trình reforming xúc tác lớp xúc tác cố định 22 Câu 13 Trình bày chế độ và dây chuyền công nghệ hydrocracking với lớp xúc tác một cấp linh hoạt. 24 Câu 14 : TB cơ sở lt QT ankyl hóa xúc tác , vẽ , tm sơ đồ công nghệ ankyl hóa xúc tác HF 26 Câu 15. Trình bày cơ sở lý thuyết qt Izome hóa, vẽ sơ đồ công nghệ và thuyết minh sơ đồ công nghệ của qt izome hóa nbutan TIP của UOP. 27 Câu 8. Trình bày Cs lý thuyết của quá trình cracking xúc tác và cracking xúc tác các RH riêng lẻ. 30
MỤC LỤC Câu 2: phân tích trình cháy động xăng, trị số octan gì? Và pp nâng cao trị số octan ? Câu a, Thành phần,ứng dụng phân đoạn karosen : b, Thành phần ứng dụng phân đoạn gasoil nhẹ Câu a,Trình bày thành phần, ứng dụng phân đoạn gasoil nặng thành phần phân đoạn: .8 Câu 5: trình bày trình khử asphan cặn Gudron: .10 (hay không) hào tan sáp; 12 Câu trình bày công nghệ cracking nhiệt .15 Câu 10: Trình bày chế độ công nghệ trình cracking xúc tác Vẽ thuyết minh dây truyền công nghệ cracking xúc tác với lớp xúc tác chuyển động 16 Câu 9, trình bày xúc tác cracking 18 Câu 11: Trình bày xúc tác trình reforming xúc tác .20 Câu 12 Trình bày chế độ công nghệ sơ đồ công nghệ trình reforming xúc tác lớp xúc tác cố định 23 Câu 13 Trình bày chế độ dây chuyền công nghệ hydrocracking với lớp xúc tác cấp linh hoạt 25 Câu 14 : TB sở lt QT ankyl hóa xúc tác , vẽ , tm sơ đồ công nghệ ankyl hóa xúc tác HF .26 Câu 15 Trình bày sở lý thuyết qt Izome hóa, vẽ sơ đồ công nghệ thuyết minh sơ đồ công nghệ qt izome hóa n-butan TIP UOP 28 Câu Trình bày Cs lý thuyết trình cracking xúc tác cracking xúc tác RH riêng lẻ .30 Câu Trình bày nguần gốc thành phần cấu tạo dầu mỏ a, nguồn gốc * Nguồn gốc vô - Dầu mỏ có nguồn gốc từ cácbua kim loại (AL4C3, CaC2) Al4C3 + H20 -> Al(OH)3 + CH4 CaC2 + H2O -> Ca(OH)2 + C2H2 Do nhiệt độ, áp suất, xúc tác khoáng sét CH4, C2H2 bien đổi thành họp chất có mặt dầu mỏ - Tuy nhiên, ngày khoa học kỹ thuật đại giả thuyết +Hàm lượng cachua kim loại lòng đắt không đáng kể + Trong lớp trầm tích áp suất cao nên nhiệt độ không vượt 200°c không đủ nhiệt cho phản ứng xảy + Bằng phuơng pháp đại, dầu thô có chứa porphyrin có nguồn gốc động thực vật + Dấu mỏ có thành phần khổng giống * Nguồn gổc hữu cơ: Câu 2: phân tích trình cháy động xăng, trị số octan gì? Và pp nâng cao trị số octan ? Câu a, Thành phần,ứng dụng phân đoạn karosen : b, Thành phần ứng dụng phân đoạn gasoil nhẹ Câu a,Trình bày thành phần, ứng dụng phân đoạn gasoil nặng thành phần phân đoạn: .8 Câu 5: trình bày trình khử asphan cặn Gudron: .10 (hay không) hào tan sáp; 12 Câu trình bày công nghệ cracking nhiệt .15 Câu 10: Trình bày chế độ công nghệ trình cracking xúc tác Vẽ thuyết minh dây truyền công nghệ cracking xúc tác với lớp xúc tác chuyển động 16 Câu 9, trình bày xúc tác cracking 18 Câu 11: Trình bày xúc tác trình reforming xúc tác .20 Câu 12 Trình bày chế độ công nghệ sơ đồ công nghệ trình reforming xúc tác lớp xúc tác cố định 23 Câu 13 Trình bày chế độ dây chuyền công nghệ hydrocracking với lớp xúc tác cấp linh hoạt 25 Câu 14 : TB sở lt QT ankyl hóa xúc tác , vẽ , tm sơ đồ công nghệ ankyl hóa xúc tác HF .26 Câu 15 Trình bày sở lý thuyết qt Izome hóa, vẽ sơ đồ công nghệ thuyết minh sơ đồ công nghệ qt izome hóa n-butan TIP UOP 28 Câu Trình bày Cs lý thuyết trình cracking xúc tác cracking xúc tác RH riêng lẻ .30 - Dầu mỏ có nguồn gốc từ xác động thực vật trôi biển lắng đọng Xuống đáy biển + chất dễ tan hòa tan nước, bay + Chất khó tan lắng đọng tạo trầm tích -> hợp chất ban đẩu Dưới tác dụng yếu tố vi khuẩn, nhiệt độ, áp suât, xúc tác khoáng sét lóp trầm tích tạo phản ứng tổng hợp Thuyết hữu giải thích hết vấn thuyết vô không giải thích đuợc b Thành phần hóa học cùa dầu mỏ • Thành phần nguyên tồ dầu khí Đầu mó giới khác vé thành phần hóa học, song lại gần thành phần nguyên tổ Trong dầu khí phần lớn lả cacbon C (82-87%) vả hydro H (11-14%) Ngoài nguyên tố chinh trên, đẩu khí cọn có nguyên tố khác lưu huỳnh, nitơ N, oxy O lượng nhỏ cac nguyên tố khác halogen, kim loai niken, vanadi, … • Thành phần hóa học dầu khí - Ankan tồn ỏ trạng thái: rắn, lỏng khí Mạch thẳng từ C1-C4 nằm thề khí, C5- C17 nằm thể lỏng, C18 trở lên nằm tinh rắn Về cầu truc có hai loại: n-parafin iso-parafm Các hydrocacbon từ C5-C10 nằm phần nhẹ xăng, với cẩu trúc mạch nhánh là cấu tử tốt cho nhiên liệu xăng, làm tăng khả chống kích nổ xăng Trong cấu tử có cấu trúc mạch thẳng lại làm giảm khó khả chống kích nố xăng - Naphtenic - Xycloankan thường loại vòng, chủ yếu vòng có hay cạnh Loai cạnh hay nhiều hon thường găp dầu Những hợp chất xycloankan hay vòng ngưng tụ gặp - Xycloankan vòng thành phần quan trọng nhiên liệu động cơ, có tính chống kích nổ cao cho xăng, loại hay vòng có mạch nhánh dàii lại lả cẩul tử tốt cho nhiên liệu phản lực nhiên liệu diesel, mạch nhánh dài lại phản nhánh thi lại cấu tử tốt cho dầu bôi trơn chúng có tính chất nhớt - Aromatic - hydrocacbon thơm: cỏ cấu trúc vòng cạnh, đặc trưng benzene dẫn xuất cố mạch nhảnh alkyl dài Những hydrocacbon thơm nhiều vòng ngưng tụ gặp dầu mỏ với hàm lượng thấp Aromatic cấu tử quý octan cao cho xăng Hydrocarbon hay vòng có mạch nhánh alkyl dài có cấu trúc nhánh lại cấu tứ quỷ để sản xuất dầu nhờn có số nhớt cao - Các bợp chất hữu chứa lưu huỳnh: loại hợp chất phổ biến I dầu H2S, mercaptan, disunfua, sunfua vòng Các bợp chất chứa S dầu có hại chế biến chúng gây ăn mòn thiết bị, gây ô nhiễm môi trường tạo SOx, gây ngộ độc xúc tác giảm hiệu suất phản ứng - Các hợp chất hữu chưa nitơ: hợp chất loại pyridine hợp chất loại đồng đẳng pyrol, indol Các hợp chất chứa N hợp chất có hại, độc cho xúc tác trình chế biến, đồng thời chúng phản ứng tạo nhựa, làm tối mầu sản phẩm thời gian bảo quản Có mặt nhiên liệu, cháy chúng tạo khí NOx khí độc, gây ăn mòn mạnh - Các hợp chất hữu chứa oxy: hợp chất axit hữu cơ, phổ biến naphtenic, phenol, keton, ete Các hợp chất thường tập trung phần có nhiệt độ sôi trung bình cao dầu thô - Các hợp chất cao phân tử: nhóm chất nhựa, asphan, cacben cacboit Các hop chất nảy thường gặp phân đoạn có nhiệt độ sỏi cao dầu, cấu trúc, nhựa asphant hệ vòng thơm ngưng tụ cao, trọng lượng phân tử nhựa thấp asphant độ ngưng tụ thấp Câu 2: phân tích trình cháy động xăng, trị số octan gì? Và pp nâng cao trị số octan ? a.Bản chất trình cháy động xăng: Để động làm việc bình thường thid xylanh mặt lửa pai lan truyền đặn hết lớp đến lớp với tốc độ 15-40m/s mặt lửa lan truyền với tốc độ lớn nghĩa cháy xẩy cung lúc xylanh xem cháy không bình thường gọi cháy chống kích nổ chất trình cháy lích nổ phức tạp, nguyên thành phần nguyên liệu có chứa nhiều thành phần oxy hóa nparafin Các cấu tử dễ tạo peoxit tác nhân gây nên phản ứng cháy chuỗi, làm khổi nhiên liệu xylanh bốc cháy, mặt lửa chưa lan truyền với vận tốc nhanh có lên tới 300m/s nhiệt độ cao làm cho áp suất tăng vọt kèm thêm tượng nổ tạo nên sóng xung kích đập vào xilanh, bittong gây nên tiếng nổ khác thường b.Trị số octan đơn vị quy ước đặc trưng cho khả chống kích nổ nhiên liệu đo phần trăm thể tích iso octan ( 2,2,4- trimetylpentan C8H18) hỗn hợp chuẩn n-heptan( C7H16) tương đương vs khả chống kích nổ nhiên liệu điều kiện thử nghiệm sử dụng chia từ 0100, n-heptan có trị số octan 0, iso octan quy ước 100 - Có pp để xác định trị số octan: pp nghiên cứu gọi trị số octan theo RON pp moto gọi trị số octan theo MON khác chủ yểu pp số vòng quay moto thử nghiệm: RON 600v/p, MON 900v/p thông thường số octan theo RON thường cao MON chênh lệch phản ánh mức độ t/c nhiên liệu thay đổi chế độ làm việc động thay đổi chênh lệch gọi độ nhạy nhiên liệu đối vs chế độ lm việc thay đổi độngcơ Ngoài 2pp xác định trị số octan như: trị số octan đg: đánh giá khả chống kích nổ nhiên liệu = pp đo thay đổi trị số octan theo chế độ lm việc; trị số octan theo phân đoạn cất R-100 c Phương pháp nâng cao trị số octan: Phân đoạn xăng chưng cất trực tiếp có trị số octan thấp ( đạt từ 30 – 60), yêu cầu trị số octan cho động phải lớn 70 Vì phải dùng biện pháp để nâng cao chất lượng xăng Có phương pháp chính: * Phương pháp dùng phụ gia: chất phương pháp dùng số phụ gia pha vào xăng nhằm hạn chế trình oxy hóa RH không gian trước mặt lửa cháy động Các phụ gia chia làm nhóm: - Phụ gia chì: chất tetrametyl chì (TML), tetraetyl(TEL) có tác dụng phá hủy hợp chất trung gian hoạt động làm giảm khả cháy kích nổ => tăng trị số octan + Phân hủy TML động cơ: Pb(CH3)4 Pb + 4CH3* Pb + O2 PbO2 + Tạo chất không hoạt động: R-CH3 + O2 R-CH2OOH( chất hoạt động) R-CH2OOH + PbO2 RCHO + PbO + H2O + ½ O2 ( chất không hoạt động) Kết biến peroxit hoạt động thành andehyt ( RCHO) bền vững, làm giảm khả cháy kích nổ Nhưng đồng thời gây kết tủa PbO hình thành bám len thành xi lanh, ống dẫn, làm tắc nhiên liệu tăng độ mài mòn, phải dùng chất mang để đưa PbO Chất mang C2H5Br or C2H5Cl, chế tác động sau: C2H5Br C2H4 + HBr HBr + PbO PbBr2 + H2O PbBr2 chất lỏng, có nhiệt độ sôi thấp bốc đưa Phụ gia Pb độc hại nên sử dụng - Phụ gia không chì: Do tính độc, làm ô nhiễm môi trường phụ gia chì mà nay, loại phụ gia không chì đưa vào nghiên cứu để sử dụng thay Đó hợp chất kim P, Mn, alcol( metanol, etanol) loại khác như: MTBE,… xong phổ biến MTBE loại rượu Khi pha phụ gia vào xăng, làm cho trị số octan xăng tăng cao lên đến 120- 130 Ưu điểm MTBE: Làm tăng trị số octan xăng khả hòa tan nước nên nước lẫn vào ít, MTBE gây cháy nổ, an toàn phụ gia ancol tiến hành sản xuất pha chế vào xăng Nhưng nhược điểm lượng MTBE cần dùng lớn giá thành cao, nhiệt độ sôi thấp lên ảnh hưởng đến nhiệt độ bay xăng *Phương pháp hóa học: Nhằm biến đổi thành phần xăng, thay đổi cấu trúc phân tử nhằm biến đổi chất có trị số octan thấp chất có trị số octan cao trình: Cracking, Izome hóa,ankyl hóa,… Câu a, Thành phần,ứng dụng phân đoạn karosen : Thành phần: phân đoạn có nhiệt độ sôi tư 180-250 bao gồm HC từ C11- C15, C16 Trong phân đoạn hầu hết n-parafin, iso-parafin, naphten thơm loại có cấu trúc vòng nhiều nhánh phụ có mặt hợp chất or vòng đặc biệt loại naphten thơm vòng chiếm phần lớn kerosen bắt đầu có mặt hợp chất có cấu trúc hỗn hợp vòng thơm vòng naphten, hợp chất chứa S,N,O tăng dần Ứng dụng: kerosen làm nhiên liệu phản lực nguyên lý hoạt động động phản lực khác với trình làm việc động piston; nhờ lượng dòng khí để biến đổi thành để chạy tuabin Máy nén hút không khí nén tới áp suất cao Không khí nén đc đưavào buồng cháy, nhiên liệu đc phun bay hòa trộn với không khí tạo hỗn hợp cháy sau bật tia lửa điện đốt cháy hỗn hợp hỗn hợp sau cháy sinh công suất mạnh tua bin biến đổi nội dòng khí thành công học nhận trục tuabin để quay máy nén Phàn động quan trọng lại đc giãn nở qua tuye vs tốc độ lớn tạo phản lực tác động lên động lm động tiến lên bước đặc điểm trình cháy nhiên liệu động phản lực nên yêu cầu đối vs nhiên liệu phản lực tốc độ cháy lớn, dễ dàng tự bốc cháy, có nhiệt lớn, cháy điều hòa, có lửa ổn định, cháy hoàn toàn ko tạo cặn mặt # máy bay phản lực thường lm việc độ cao lớn 1km so vs mặt đất đó, nhiệt độ kk xg tới - 50 nên yêu cầu ko bị kết tinh nhiệt độ thấp chất chưa S,N,O ảnh hưởng xấu đến tính chất sử dụng nhiên liệu tạo SO2,SO3 … gây ăn mòn nhiệt độ thấp, đồng thời gây cặn bám buồng đốt chất chứa N cho nguyên liệu ổn định biến màu b, Thành phần ứng dụng phân đoạn gasoil nhẹ Thành phần: Phân đoạn có nhiệt độ sôi từ 250 -350 Gồm C16- C20,C21.phần lớn n-parafin, cuối phân đoạn có n-parafin có nhiệt độ kết tinh thấp chúng mầm mống gây tính linh động phân đoạn nhiệt độ thấp gasoil, naphten thơm vòng chủ yếu chất vòngbắt đầu tăng lên Có hợp chất có cấu trúc hỗn hợp hàm lượng chất S,N,O tăng nhanh ứng dụng: sử dụng nhiên liệu cho động diezel Trong động diezel hỗn hợp nhiên liệu đc đưavào xylanh không khí đc nén trc có nhiệt độ cao nhiên liệu tự bốc cháy Động xăng có số nén thấp (10:1) tăng lên đc xảy kích nổ động diezel có số nén cao (14:1 – 17:1) động có công suất lớn động xăng tiêu hao lượng nhiên liệu Bản chất cuả trình cháy: nguyên liệu sau phun vao xilanh ko bị cháy ngay, mà phải có tg để oxy hóa sâu HC nguyen liệu, tạo hỗn hợp chất chứa oxi trung gian, có khả tự bốc cháy Khoảng thời gian gọi tg cảm ứng hay thời gian trễ, thời gian cảm ứng ngăn tốt lúc nhiên liệu chảy điều hòa.để đặc trưng cho khả tự bốc cháy diezel , sử dụng đại lượng trị số xetan động diezel tốc độ chậm (dưới 500v/p) cần từ 45-50 Với động chạy nhanh (500 – 1000 v/p) cần 50 Gasoil nhẹ chưng cất trực tiếp có trị số xetan lớn 50 ko phải dùng phụ gia để cao trị số xetan.Các chất chứa S làm cho nguyên liệu xấu cháy gây ăn mòn thiết bị tạo cặn bám vào piston, xylanh Các chất chứa O axit gây ăn mòn hòa tan vào nhiên liệu dễ gây biến màu, đóng cặn, tăng độ mài mòn Các chất nhựa ko bị cháy hoàn toàn bị phân hủy xilanh tạo cốc, mài mòn Làm giảm độ kín piston- xylanh Câu a,Trình bày thành phần, ứng dụng phân đoạn gasoil nặng thành phần phân đoạn: - Phân đoạn có nhiệt độ sôi từ 350-500ºC bao gồm C21-C25, Thậm chí đến C40 - Do có phân tử lượng lớn, thành phần hóa học phân đoạn dầu nhờn phức tạp parafin ít, naphten thơm nhiều Dạng cấu trúc hỗn hợp tăng Hàm lượng chất S, N, O tăng mạnh tập trung phân đoạn nhiều ứng dụng - ứng dụng : dung để bôi trơn bề mặt tiếp xúc chi tiết chuyển động nhằm giảm ma sát Máy móc bị mòn k dung dầu bôi trơn Khi cho dầu vào máy với lớp đủ dày, dầu xen kẽ bề mặt, chuyển động, có phân tử từ dâu nhờn trượt nên Do máy móc làm việc nhẹ nhàng, bị mòn, giảm công tiêu hao vô ích - làm mát : trạng thái lỏng, dầu chảy qua bề mặt ma sát đem theo phần nhiệt truyền - làm : làm việc bề mặt ma sát sinh mùn kim lọai Những hạt rắn làm cho bề mặt bị xước , hỏng, hạt cát , bụi dầu nhờn lưu chuuyeenr qua bề mặt ma sát theo tập chất cac-te dầu lắng lọc - làm kín : nhờ khả bám dính tạo màng, dầu nhờn góp phần làm kín khe hở , không cho bị rò rỉ (piston-xylanh), đảm bảo cho máy làm việc bình thường - bảo vệ kim loại : bề mặt máy móc tiếp xúc với không khí, nước, khí thải làm cho Kim loại bị ăn mòn, hư hỏng Nhờ dầu nhờn tạo màng mỏng phủ kín bề mặt kim loại nên ngăn cách yếu tố b Thành phần, ứng dụng phân đoạn cặn gudron Thành phần: - phân đoạn có nhiệt độ sôi >500ºC, gòm thành phần có số nguyên tử cacbon ≥ C41 giới hạn cuối đên C80 - Thành phần phức tạp, chia làm nhóm : + nhóm chất dầu : gồm hydrocacbon có phân tử lượng lớn, tập trung nhiều hợp chất thơm có độ ngưng tụ cao, cấu trúc hỗn hợp nhiều vòng thơm naphten Tỷ trọng xấp xỉ 1, hòa tan xăng, n-pentan + nhóm chất nhựa : chất dạng keo quánh, gồm chất trung tính axit Các chất trung tính, có màu đen nâu, nhiệt đọ mềm hóa nhỏ 100ºC ; tỷ trọng lớn 1, hòa tan clorofoc rượu etylic + Nhóm saphanten: có màu dden dạng tinh thể, tỷ trọng lớn 1, có khả hòa tan mạnh cacbua disunfua; đun 300ºC không bị nóng chảy mà bị cháy thành tro Ngoài có nhóm chất trên, cặn gudron hợp chất kim kim loại nặng, chất giống cốc Ứng dụng : sản xuất bitum, than cốc, bồ hóng, nhiệt liệu đốt lò Trong sản xuất bitum quan trọng nhất: asphanten định tính chất rắn dầu làm tăng khả chịu thời tiết sương gió, nắng mưa bitum Câu 5: trình bày trình khử asphan cặn Gudron: Do cặn Gudron có nhiều cấu tử lợi cho dầu gốc, đưa trực tiếp vào trích ly không cho phép đạt chất lượng hiệu mong muốn, thường tiến hành khử asphan trước Mục đích việc tách hợp chất nhựa asphan cho phép tách hợp chất thơm đa vòng, làm giảm độ nhớt, số khúc xạ, độ cốc hóa nhận dầu nặng có độ nhớt cao cho dầu gốc a Cơ sở lý thuyết trình Các hợp chất chứa nhựa asphan chiếm phần chủ yếu cặn Gudron, chúng hợp chất có khả hòa tan dung môi không cực, nhờ tính chất này, chọn dung môi paraffinic để tách chúng Dung môi tạo điều kiện cho trình đông tụ chất nhựa asphan hòa tan chọn lọc hydrocacbon Trong trình khử asphan, đồng thời xảy hai trình: đông tụ, lắng chất nhựa asphan trích ly hợp chất hydrocacbon Nếu tăng dần trọng lượng phân tử dung môi không cực, làm tăng khả hòa tan dung môi làm giảm độ chọn lọc, propan lỏng dung môi thích hợp cho trình Propan lỏng chất lỏng không màu, không mùi, điều kiện thường chất khí Trong khoảng nhiệt độ từ 400C – 600C, propan lỏng hòa tan tốt paraffin, độ hòa tan giảm tăng nhiệt độ, nhiệt độ 96,80C tất hydrocacbon không tan propan Trong khoảng từ 40 – 96,80C , chất nhựa asphan không tan propan b Các thông số công nghệ • Nhiệt độ: nhiệt độ cao 500C, khả hòa tan giảm đi, làm giảm hiệu suất phần Rafinat giảm xuống, lại cải thiện chất lượng sản phẩm giảm độ nhớt, độ cốc hóa, tăng màu sáng Quá trình khử asphan tiến hành với : - Nhiệt độ đỉnh tháp trích ly: 75- 850C - Nhiệt độ đáy tháp trích ly: 50 - 600C đến nhiệt độ phản ứng đưa vào thiết bị phản ứng số Tại thiết bị phản ứng số tiến hành phản ứng cracking xúc tác với lớp xúc tác chuyển động từ xuống Sau phản ứng hỗn hợp đưa qua thiết bị phân tách khí nhằm tách loại cấu tử khí Tại thiết bị phân tách cấu tử C4 phần C5 quay trở lại thiết bị phản ứng Các cấu tử khí phân tách thiết bị Sản phẩm cặn tách đáy thiết bị 3, cấu tử lỏng đưa sang thiết bị 4, tách cấu tử khí quay trở lại thiết bị 3, phần xăng tách tháp qua thiết bị trao đổi nhiệt với nguyên liệu đầu đưa Phần cặn tuần hoàn trở lại thiết bị gia nhiệt Xúc tác sau phản ứng đưa qua thiết bị oxh 1a, lọc rửa hoạt hóa thiết bị 1b quay trở lại thiết bị phản ứng Câu 9, trình bày xúc tác cracking phản ứng cracking xúc tác chủ yếu xảy bề mặt xúc tác chiều phản ứng phụ thuộc nhiều vào chất xúc tác, phụ thuộc vào chất nguyên liệu thông số công nghệ trìng trình, cốc tạo bám bề mặt xúc tác làm giảm hoạt tính việc khôi phục lại hoạt tính xúc tác trình tái sinh xúc tác vấn đề quan cần giải xúc tác cracking công nghiệp xúc tác dùng cracking thường là, xúc tác rắn có nguồn gốc thiên nhiên hay tổng hợp, với bề mặt riêng lớn xúc tác dùng làm đất sét thiên nhiên có ax sau thay xúc tác a luminosilicat có độ hoạt tính chọn lọc cao chủ yếu dùng xúc tác chứa zeolit * zeolit xúc tác chứa zeolit zeolit hợp chất alumino-silic, chất tinh thể có cấu trúc đặc biệt, cấu trúc cấu trúc chúng đặc trưng mạng lỗ rỗng, rãnh nhỏ thông với xúc tác chưa zeolit có hoạt tính cao, có độ chọn lọc tốt giá thành vừa phải, chúng đực sử dụng rỗng rãi trình cracking xúc tác thường dùng zeolit X,Y có chứa nguyên tố đất hay dạng trao đổi ion xử lý phương pháp đặc biệt đồng thời kết hợp với phần làm tăng độ bền , bền nhiệt hay điều chỉnh kích thước lỗ xốp công nghiệp chế tạo xúc tác chứa zeolit dạng xúc tác dạng cầu xúc tác dạng bột xúc tác dạng bột sau cải tiến thành xúc tác vi càu thường áp dụng cho qua trình cracking lớp sôi xúc tác dạng cầu với kich thước từ 3-5mm thường dùng qua trinhf cracking xúc tác chuyển động, yêu cầu độ hoạt tính cao xúc tác cracking phải đảm bảo yêu cầu khác ; bền nhiệt, bền , không gây ăn mòn hay mài mòn thiết bị đảm bảo dễ khuếch tán nguyên liệu tới tâm hoạt tính sản phẩm từ bề mặt bên * Thành phần tính chất xúc tác cracking công nghiệp zeolit loại X,Y,ZSM hay 11 lạo có tính chất thích hợp cho trình cracking xúc tác kích thước lỗ lớn chúng xấp xỉ 10 cho phép khuếch tán dễ ràng phân tử nguyên liệu vào bề mặt lỗ xốp chúng khuếch tán sản phẩm loại xúc tác trao đổi ion có hoạt tính cao hang trăm lần có độ chọn lọc cao s với xú tác aluminosilicat khiết, hiệu suất tăng ên 20% , hiệu suất cốc khí lại giảm tiến hành trình cracking điều kiện - Độ hoạt tính xúc tác cracking: Thường biểu diễn thông qua số hoạt tính, giá trị hiệu suất xăng (%kh.l) cracking nguyên liệu mẫu điều kiện phòng thí nghiệm hoạt tính xúc tác phụ thuộc vào tính chất lý , hóa xúc tác, mà trước hết phụ thuộc vào thành phần hóa học xúc tác phụ thuộc vào điều kiện công nghệ trình vào hoạt tính chia xúc tác làm loại: + xúc tác có độ hoạt tính cao hiệu suất xăng >45% + xúc tác có hoạt tính trung bình : hiệu suất xăng từ 30 -45% + xăng có độ hoạt tính thấp hiệu suất xăng ion bậc > ion bậc Trong công nghiệp alkyl hóa iso-butan buten ta có phản ứng: C4H8 + H+ → *C4H9+ Iso-C4H10 + *C4H9+ → +C4H9* + iso-+C4H10 C4H10 + iso-+C4H9 → iso-+C8H17 Iso-C4H10 + iso-+C8H17 → iso-+C4H9 + iso-C8H18 iso-+C4H9 tiếp tục tahm gia phản ứng +C4H9 có cấu trúc tạo hydrocacbon nặng làm giảm nồng độ xúc tác Các phản ứng xảy ra: - Polyme hóa: 2C4H8 → C8H10 Oligome hóa: C8H18 + C4H8 → C12H36 Chuyển hóa hydro: Iso-C4H10 + C6H12 → iso-C8H18 + C6H14 Phân bố lại: 2C8H18 → C7H14 + C9H20 Cracking: C12H26 → Iso-C4H10 + C8H16 b.Sơ đồ công nghệ alkyl hóa xúc tác HF Thuyết minh: sơ đồ công nghệ người ta dùng reactor loại thẳng đứng có chất làm lạnh riêng Do xúc tác HF phản ứng nhiệt độ 25-50 oC nên người ta thường dùng tác nhân lạnh nức lạnh diểm bật trình dùng xúc tác HF Nguyên liệu dạng lỏng gồm có olefin iso butan nạp vào phận liên hợp reactor ổn định Pha HCacbon tách propan, isobutan tuần hoàn, nbutan cho pha xăng alkylat Một lượng nhỏ Hf hòa tan loại bỏ khỏi propan nhờ tháp rửa KOH Người ta xử lí voi n-butan alkylat để tách HF Axit làm việc cho qua phận tái sinh trở lại reactor Câu 15 Trình bày sở lý thuyết qt Izome hóa, vẽ sơ đồ công nghệ thuyết minh sơ đồ công nghệ qt izome hóa n-butan TIP UOP a Cơ sở lý thuyết trình: • Đặc trưng nhiệt động học: Các phản ứng izome hóa n-petan n-heptan phản ứng tỏa nhiệt nhẹ nên mặt nhiệt động học, phản ứng không thuận lợi tăng nhiệt độ Mặt khác phản ứng izome hóa n-parafin phản ứng thuận nghịch, không tăng thể tích , cân phản ứng phụ thuộc vào nhiệt độ Nhiệt độ tạo thấp tạo điều kiện tạo thành izome cho phép nhận hỗn hợp điều kiện cân có trị số octan cao Khi izome hóa n- parafin xảy phản ứng phụ phản ứng cracking phản ứng phân bố lại: 2C5H12 C4H10 + C6H14 Để giảm tốc độ phản ứng phụ trì độ hoạt tính xúc tác phản ứng trì áp suất 2-4Mpa, tuần hoàn khí H2 • Cơ chế phản ứng izome hóa n-parafin: - Trên xúc tác với độ axit mạnh chất mang : Phản ứng izome hóa xảy tâm axit, vai trò kim loại làm nhiệm vụ hạn chế tạo cốc ngăn ngừa trơ hóa tâm axit ( K,H) CH3-CH2-CH2-CH3 CH3-C+-CH3 CH3 CH3-C+-CH3 + CH3-CH2-CH2-CH3 CH3-+CH-CH2-CH3 + CH3-CH-CH3 CH3 K Với K tâm axit xúc tác CH3 CH3-CH2-CH2-CH3 CH3-CH-CH3 CH3 Me,-H2 CH3-CH=CH-CH3 Me,+H2 CH3-C =CH3 CH3 K,H+ CH3-CH2-+CH-CH3 K, -H2 K CH3-C+-CH3 CH3 Me tâm kim loại, K tâm axit xúc tác • Với xúc tác lưỡng chức: • Xúc tác trình : phải thúc đẩy cho trình tạo ion cacboni nghĩa la xúc tác phải có tính axit - Xúc tác pha lỏng: trước dùng AlCl3 khan hoạt hóa anhydrit clohydric Sau dùng AlCl3 + SbCl3 hay axit sunfonic hay axit clohydric - Xúc tác hidro hóa chất mang axit: tạo nên từ phần + Kim loại có đặc trưng thúc đẩy phản ứng hidro hóa Pt, Pd + Chất mang : Al2O3, Al2O3 + halogen, aluminosilicat Xúc tác có độ chọn lọc cao xúc tác pha lỏng hoạt tính thấp nên cần nhiệt độ phản ứng cao tiến hành pha Nếu tăng nhiệt độ không thuận lợi cho phản ứng nên thường tuân hoàn lại nguyên liệu chưa phản ứng để nâng cao hiệu suất đảm bảo trị số octan cao hỗn hợp sản phẩm b Sơ đồ công nghệ trình izome hóa n-butan; Sơ đồ cột tiền phân đoạn dùng để tách nguyên liệu thành hai phần riêng biệt: phân đoạn C5 phân đoạn C6 Phân đoạn C5 đưa tách iso-C5, n-C5 lò phản ứng chứa xúc tác isome hóa, sau sản phẩm đưa trở lại cột tách iso – C5 Tương tự với việc xử lý phân đoạn C6, phân đoạn cho qua cột tách iso hexan, n-hexan cho qua xúc tác Xúc tác sử dụng tương tự loại reforming không cần tái sinh Câu Trình bày Cs lý thuyết trình cracking xúc tác cracking xúc tác RH riêng lẻ a Cơ sở lý thuyết trình: Trong điều kiện tiến hành cracking xúc tác, số lượng lớn phản ứng hóa học xảy chúng định chất lượng, hiệu suất trình là: - Phản ứng phân hủy cắt mạch C-C , phản ưng cracking - Phản ứng đồng phân hóa - Phản ứng chuyển vị hydro, phản ứng ngưng tụ, polyme hóa phản ứng tạo cốc Sự tạo cốc cracking xúc tác trình không mong muốn, cốc thường bám bề mặt xúc tác, làm giảm hoạt tính thời gian làm việc xúc tác Đa số phản ứng phân hủy phản ứng thu nhiệt mạnh Còn phản ứng đồng phân hóa, chuyển vị hydro, polyme hóa phản ứng ngưng tụ phản ứng tỏa nhiệt yếu Hiệu ứng nhiệt tổng cộng trình cracking xúc tác thu nhiệt Cơ chế trình cracking xúc tác chế ion cacboni, chúng tạo phân tử hydrocacbon nguyên liệu tác dụng với tâm axit xúc tác loại Bronseted(H+) hay lewis(L) Các giai đoạn sau: - Giai đoạn tạo ion cacboni - Các phản ứng ion cacboni: Ion cacboni tạo từ giai đoạn lại nhanh chóng tham gia vào phản ứng biến đổi khác như: + Phản ứng đồng phân hóa + Phản ứng cracking theo quy tắc β - Giai đoạn dừng phản ứng: giai đoạn xảy ion cacboni kết hợp với chúng nhường hay nhận nguyên tử hydro xúc tác để tạo thành phân tử trung hòa b.Cracking xúc tác phân đoạn dầu mỏ Khi cracking mạch RH parafin dài, dễ bị bẻ gãy Sự phân nhánh số lượng nhánh parafin có vai trò quan trọng trình cracking Nó liên quan đến khả ion cacboni định tốc độ tạo thành sản phẩm Do cracking xúc tác làm giảm kích thước ion cacbioni *R Các ion có kích thước nhỏ +CH3 hay +C2H5 khó tạo Vì sản phẩm ưu tiên tạo C1 hay C4 nhiều C1 C2 so với trình cracking nhiệt • Cracking xúc tác với RH olefin RH olefin có mặt hỗn hợp phản ứng phản ứng cracking parafin, naphtalen hay alkyl thơm RH olefin hợp chất hoạt động hơn, giai đoạn trình tham gia phản ứng tạo ion cacboni Bởi trình hấp thụ proton vào liên kết đôi Ion cacboni vừa tạo bị cracking theo quy tắcβ, tạo thành olefin nhẹ ion cacboni bậc 1, ion để lại proton bề mặt xúc tác hay đồng phân hóa thành ion cacboni bậc Ngoài phản ứng cắt mạch, olefin tham gia phản ứng đồng phân hóa ngưng tụ, đóng vòng tạo RH thơm đa vòng, đa tụ cuối tạo cốc • Sự biến đổi RH naphtalen Các naphtalen có mạch bên dài thường bị cắt nhánh tạo xyclohexan olefin Sau vòng naphtencos thể bị khử hydro để tạo thành RH thơm Đặc trưng phân bố sản phẩm cracking naphten tạo thành lượng lớn hợp chất có nhánh RH thơm so với cracking parafin [...]... cặn được đưa trở lại lò phản ứng Công nghệ hydrocracking một bậc đơn giản kinh tế và cho phép thu được phần cất trung bình tối đa Tuy nhiên, sơ đồ một bậc không cho phép nhận được hiệu suất xăng cao, do đó hạn chế ứng dụng trong thực tế Câu 14 : TB cơ sở lt QT ankyl hóa xúc tác , vẽ , tm sơ đồ công nghệ ankyl hóa xúc tác HF a Chế độ công nghệ: Trong công nghiệp dầu mỏ, sản phẩm ankyl hóa trước hết là... (hay không) hào tan sáp; - Hỏa tan tốt dầu nhờn ờ tại nhiệt độ kết tinh sáp; - Sắp ở dạng tinh thể lớn để dễ tách bằng lọc; - Có phiệt độ sôi thấp để dễ tách khỏi dầu, tiêt kiệm năng lượng; - Tỷ lệ đung môi/nguyên liệu dầu thắp đế giảm chi phí vặn hành Một số loại dung môi hay được sử dụng keton-hydrocacbon thơm Hoạt động của sơ đồ như sau: Dầu nhờn và đung; môi được trộn với nhau theo chế độ công nghệ... - Độ nhớt của dầu tách sáp lớn, gây trỏ ngại cho quá trình lọc, đặc biệt là với các loại dầu có độ nhớt cao; - Không áp dụng được cho nguyên liệu là dầu cặn vì tách sáp không triệt để, do các vi tinh thể parafin được tạo ra trong quá trình không thể tách ra bằng lọc b Tách sáp bằng dung môi chọn lọc Để khắc phục các nhược điểm trên, người ta sử dụng dung môi để tăng độ linh động của dầu nhờn, do sáp... triệt để sáp và tránh dầu lẩn vào sáp b.Chế độ công nghệ * Chất lượng của nguyên liệu Chất lượng của nguyên liệu sẽ quyêt định các yếu tố công nghệ khác nhau và tuân theo một số quy luật sau: - Nhiệt độ sôi vả độ nhớt của nguyên liệu càng lớn, càng khó tách hoàn toàn các parafín rắn, tốc độ lọc càng nhỏ và nhiệt độ đông đặc của dầu nhờn đã tách sáp sẽ cao Vì thế quá trình tách sáp với dầu cặn sẽ có tốc... phẩm triết tách ở đáy tháp 8 Công nghệ tách asphan bằng propan lỏng có thể tiến hành một cấp hay hai cấp tùy theo mục đích muốn tách triệt để hay không phần dầu nhờn chứa trong cặn Gudron nguyên liệu Câu 6 : trình bày quá trình tách sáp a Quá trình tách sáp bằng phương pháp kết tinh Quá trình này dựa, vào nguyên lý kết tinh parafin rắn bằng cách làm lạnh, sau đó tách chúng khỏi dần nhờ lọc hay ly tâm... môi/nguyên liệu và chế độ pha loãng Dầu càng nhớt, hàm lượng parafin rắn càng nhiều thì tỉ lệ dung môi càng lớn Tỉ lệ thích hợp phải được xác định bằng phương pháp thực nghiệm * Nhiệt độ làm lạnh cuối Nhiệ độ lọc cần phải giữ phấp hơn nhiệt độ đóng rắn của dầu cần tách sáp khoảng từ 5 – 10 oC để quá trình tách sáp đạt hiệu quả tối nhất Câu 7 trình bày công nghệ cracking nhiệt Công nghệ của quá trình cracking... phải định kỳ tái sinh xúc tác đã làm việc, trong thực tế công nghiệp, người ta áp dụng những biện pháp tái sinh sau: Đốt cốc trênh bề mặt xúc tác, sử dụng thêm lượng clo trong nguyên liệu, sử dụng nguồn nguyên liệu mới có ít tạp chất Câu 12 Trình bày chế độ công nghệ và sơ đồ công nghệ của quá trình reforming xúc tác lớp xúc tác cố định a Chế độ công nghệ của reforming - Nhiệt độ: 480-530°C: nhiệt độ... ngoài thành mỗi ngăn được nối với bộ phận hút chân không nhờ ống nối ở đuôi ống khi trống quay, những ông nôi này nôi với mỗi ngăn nhất định Người ta tạo chân không bên trong ống, khi ngăn nào đó đi qua hỗn hợp sáp dầu thì dầu và dung môi thấm qua lớp áo bọc và lưới rồi vào bên trong theo ống nối ra khỏi trống, sáp bị giữ lại, tạo thành lớp bám trên bề mặt vải lọc và bị dồn ra xung quanh do chuyển động... nhỏ Hf hòa tan được loại bỏ khỏi propan nhờ tháp rửa 3 bằng KOH Người ta cũng xử lí như vậy voi n-butan và alkylat để tách HF Axit đã làm việc được cho qua bộ phận tái sinh rồi trở lại reactor Câu 15 Trình bày cơ sở lý thuyết qt Izome hóa, vẽ sơ đồ công nghệ và thuyết minh sơ đồ công nghệ của qt izome hóa n-butan TIP của UOP a Cơ sở lý thuyết của quá trình: • Đặc trưng về nhiệt động học: Các phản ứng... sao cho đạt độ chọn lọc mong muốn • Vai trò của xúc tác trong cải tiến quá trình reforming : Quá trình hiện đại hóa công nghệ reforming ở các nước dầu mỏ phát triển, nhìn chung bao gồm các giai đoạn: tìm cách chế tạo ra xúc tác mới có hiệu quả cao gắn liền với cải tiến rtrang thiết bị và công nghệ Ưu điểm nổi bật nhất của xúc tác đa kim loại là tốc độ trơ hóa xúc tác của nó nhỏ hơn nhiều so với xúc tác