quá trình cracking

TRƯỜNG ĐH KHOA HỌC KHOA HÓA HOC LỚP HÓA K36 GVHD: Ths Mai Xuân Tịnh QUÁ TRÌNH CRACKING XÚC TÁC Thực hiện: Nhóm  Đinh Văn Sao  Nguyễn Lâm  Lê Sỹ Hải  Lê Duy Trung GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CRACKING  Phương pháp cracking công nghệ cracking có vai trò quan trọng đã, làm việc lĩnh vực lọc hoá dầu!  Cracking gì?  Tại phải Cracking?  Áp dụng chủ yếu cho gì?  Dựa chế nào? GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CRACKING Các Phân Đoạn Sản phẩm có số octan cao Khí Xăng Cracking Xúc Tác Kerosen Gasoil nhẹ Gasoil nặng Gudron (Cặn dầu mỏ) Cracking Nhiệt CRACKING XÚC TÁC Mục đích Sự tiến trình CX Nguyên liệu Sơ đồ phân xưởng cracking Xt Điều kiện trình Cracking Xúc Tác Các yếu tố ảnh hưởng Sản phẩm Các phản ứng phụ Xúc tác cho trình Cơ chế phản ưng CRACKING XÚC TÁC Mục đích a) Mục đích phản ứng Cracking xúc tác  Cracking xúc tác trình biến đổi hợp chất hydrocarbon (các phân đoạn dầu mỏ) có nhiệt độ cao (phân tử lượng lớn) thành cấu tử có nhiệt độ sôi thấp (các cấu tử xăng chất lượng cao, gasoil nhẹ, gasoil nặng…)  Phản ứng xảy có xúc tác, điều kiện áp suất thấp, nhiệt độ khoảng 500 oC, thúc đẩy phản ứng chọn lọc công nghệ chế biến dầu mỏ CRACKING XÚC TÁC b) Mục đích chất xúc tác  Làm giảm lượng hoạt hóa, tăng tốc độ phản ứng  Làm giảm nhiệt độ cần thiết phản ứng  Tăng tính chất chọn lọc  Là trình chủ yếu để sản xuất xăng cho ôtô, số cho máy bay trình quan trọng nhà máy lọc - hóa dầu CRACKING XÚC TÁC Nguyên liệu Nhóm nguyên liệu nhẹ, phân đoạn kerosen xôla Phân đoạn gasoil nặng Ts = 260 - 380 oC d = 0,83 - 0,86 M = 190 - 220 đvC Ts = 300 – 500 oC d = 0,88 – 0,92 M = 280 - 330 đvC Nguyên liệu tốt cho sx xăng máy bay Chủ yếu để sản xuất xăng ôtô Nhóm có thành phần phân đoạn rộng Ts = 210 – 550 oC Lấy từ chưng cất trực tiếp phần chiết dấu nhờn Sản xuất xăng ôtô máy bay Nhóm nguyên liệu trung gian Ts = 300 – 400 oC Hỗn hợp phân đoạn kerosen nặng xôla nhẹ Sản xuất xăng ôtô máy bay  Phân đoạn kerosen – xôla nặng, thu từ chưng cất trực tiếp tốt chủ yếu cho cracking xúc tác, cho hiệu suất xăng cao, tạo cốc nên thời gian làm việc xúc tác dài CRACKING XÚC TÁC Điều kiện trình cracking xuc tác  Quá trình cracking xúc tác tiến hành điều kiện công nghệ : - Nhiệt độ : 4700C – 5500C - Áp suất vùng lắng lò phản ứng : 0,27 Mpa - Tốc độ không gian thể tích : – 120 m3/m3 h (tùy thuộc vào dây chuyền công nghệ) - Tỷ lệ xúc tác/nguyên liệu : – 9/1 - Xúc tác cho trình cracking thường dùng xúc tác zeolit mang tính axít - Sản phẩm trình hỗn hợp phức tạp hydrocacbon loại khác nhau, chủ yếu hydrocacbon có số cacbon từ trở lên, với cấu trúc nhánh CRACKING XÚC TÁC Sản phẩm Sản Phẩm Sản phẩm khí Cracking xúc tác Xăng Cracking xúc tác Sản phẩm gasoil nhẹ Sản phẩm gasoil nặng  Hiệu suất đặc tính sản phẩm phụ thuộc vào chất nguyên liệu, chất lượng xúc tác chế độ công nghệ  Trong đó, sản phẩm xăng, có số sản phẩm phụ khí, gasoil nhẹ, gasoil nặng CRACKING XÚC TÁC a) Sản phẩm khí cracking xúc tác )Hiệu suất sản phẩm khí thường chiếm khoảng 10 – 15%, tùy thuộc vào điều kiện cracking: •) Điều kiện cứng: nhiệt độ cao, tốc độ nguyên liệu nhỏ, bội số tuần hoàn lớn → hiệu suất lớn •) Điều kiện mềm: hiệu suất thấp )Nguyên liệu có hàm lượng S, N cao khí cracking xúc tác chứa nhiều H2S NH3 CRACKING XÚC TÁC b) Với nguyên liệu Olefin: )Phản ứng trùng hợp: o)CH3-CH2-CH=CH2 (CH2)5-CH=CH2 o)CH2=CH2 + CH2=CH2  CH3- CRACKING XÚC TÁC  Phản ứng đồng phân hóa: CH2=CH-CH2CH3  Olefin + H2 tạo thành parafin: R-CH=CH2 CH2-CH3 + H2 R- CRACKING XÚC TÁC  Phản ứng khép vòng, sau bị khử H2 thành Aren: -3H2 CH2=CH2 + 3H2 CRACKING XÚC TÁC c) Với nguyên liệu Naphten: + H2 CH CH2-CH3 CH CH CRACKING XÚC TÁC d) Với nguyên liệu hydrocacbon thơm:  Phản ứng Cracking CH2-CH2CH3 CH + CH2=CH2 + CH2-CH=CH2 CH C2H C CH To, xt + CH2=C-CH2CH3 CH3  Mạch ankyl dài độ phân nhánh nhiều việc khử gốc ankyl dễ liên kết bền CRACKING XÚC TÁC  Phản ứng kèm theo phản ứng đồng phân hóa: CH To, xt CH CH CH ; CH CH  Hoặc phân bố lại: CH CH To, xt CH CH + CH CH CRACKING XÚC TÁC  Cũng có khả xảy theo phản ứng khép vòng:  Ngoài xảy phản ứng ngưng tụ tạo cốc CH2-CH2-CH2CH3 To, xt + CH2-CH2-CH2CH3 - H2 - H2 5H2 CRACKING XÚC TÁC Các Yếu Tố Ảnh Hưởng CRACKING XÚC TÁC Sự Tiến Bộ Của Cracking Xúc Tác Sơ đồ phân xưởng cracking xúc tác Sơ đồ hệ thống cracking xúc tác theo mẫu thiết kế số năm 1942 Sơ đồ phân xưởng cracking xúc tác Sơ đồ hệ thống FCC theo thiết kế mô hình “nối tiếp” sau chiến tranh giới thứ Sơ đồ phân xưởng cracking xúc tác Hệ thống FCC theo mô hình “song song” UOP kỷ 20 Sơ đồ phân xưởng cracking xúc tác Công nghệ FCC đại ngày sử dụng cụm thiết bị phản ứng hoàn nguyên xúc tác Sơ đồ phân xưởng cracking xúc tác Sơ đồ tổng quát phân xưởng Cracking xúc tác Tài liệu tham khảo [1] – PGS.TS Đinh Thị Ngọ Hóa học dầu mỏ Nhà xuất khoa học kĩ thuất Hà Nội 2005 [2] – GS TS Nguyễn Hữu Phú Cracking xúc tác Nhà xuất khoa học kĩ thuất Hà Nội 2005 [3] - TS Lê Văn Hiếu Công nghệ chế biến dầu mỏ Nhà xuất khoa học kĩ thuất Hà Nội 2001 ... tiếp tốt chủ yếu cho cracking xúc tác, cho hiệu suất xăng cao, tạo cốc nên thời gian làm việc xúc tác dài CRACKING XÚC TÁC Điều kiện trình cracking xuc tác  Quá trình cracking xúc tác tiến... phân xưởng cracking Xt Điều kiện trình Cracking Xúc Tác Các yếu tố ảnh hưởng Sản phẩm Các phản ứng phụ Xúc tác cho trình Cơ chế phản ưng CRACKING XÚC TÁC Mục đích a) Mục đích phản ứng Cracking. ..GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CRACKING  Phương pháp cracking công nghệ cracking có vai trò quan trọng đã, làm việc lĩnh vực lọc hoá dầu!  Cracking gì?  Tại phải Cracking?  Áp dụng chủ yếu cho