Dầu mỏ thô là một hỗn hợp phức tạp gồm hàng trăm hidrocacbon thuộc 3 nhóm chính là: Ankan (chủ yếu) từ CH4 đến C50H102 và nankan chiếm tỉ lệ cao hơn các ankan đồng phân có mạch nhánh Xicloankan (naphten) chủ yếu là xiclopentan, xiclohexan và các dẫn xuất mono, đi và triankyl của chúng Hidrocacbon thơm (thường thấp): benzene, toluene, các xylen, … Ngoài ra, còn một lượng nhỏ các chất hữu cơ chứa oxi, nito, lưu huỳnh và vết các chất vô cơ. Rifoming là quá trình dùng xúc tác và nhiệt làm biến đổi cấu trúc của hidrocacbon từ không phân nhánh thành phân nhánh, từ không thơm thành thơm
NỘI DUNG I Thành phần dầu mỏ Dầu mỏ thô hỗn hợp phức tạp gồm hàng trăm hidrocacbon thuộc nhóm là: Ankan (chủ yếu) từ CH4 đến C50H102 n-ankan chiếm tỉ lệ cao ankan đồng phân có mạch nhánh Xicloankan (naphten) chủ yếu xiclopentan, xiclohexan dẫn xuất mono-, đi- triankyl chúng Hidrocacbon thơm (thường thấp): benzene, toluene, xylen, … Ngồi ra, cịn lượng nhỏ chất hữu chứa oxi, nito, lưu huỳnh vết chất vô II Sơ lược chưng cất dầu mỏ II Sơ lược chưng cất dầu mỏ Khái niệm Rifoming trình dùng xúc tác nhiệt làm biến đổi cấu trúc hidrocacbon từ không phân nhánh thành phân nhánh, từ không thơm thành thơm Mục đích Rifoming q trình quang trọng để chế biến dầu mỏ Nhằm: Làm tăng số octan Sản xuất hidrocacbon thơm làm nguyên liệu cho tổng hợp hóa dầu Thu khí H2 10 Crackinh xúc tác Cơ chế phản ứng cracking xúc tác Giải thích theo chế ion cacboni theo Gđ 1: Tạo ion cacboni Gđ 2: Biến đổi ion cacboni => sp trung gian Gđ 3: Giai đoạn đứt mạch 46 Crackinh xúc tác Cracking n-hexan Giai đoạn •Ion cacboni tạo thành n-parafin hấp thu trung tâm axit lewis xúc tác 47 Crackinh xúc tác Giai đoạn •Sự chuyển dời ion cacboni xác định độ ổn định ion •Ngun tắc: C+ bậc 3> C+ bậc 2> C+ bậc Độ ổn định giảm dần •Ion cacboni C+ tạo chuyển dời theo phản ứng sau 48 Crackinh xúc tác Đứt mạch 49 Crackinh xúc tác Các phản ứng kèm theo trình cracking Quá trình dehydro hóa Q trình trùng hợp 2CH3-CH2-CH=CH2 CH3 –(CH2 )5 -CH=CH2 Q trình đồng phân hóa CH3 –C= CH2 CH2=CH-CH2 - CH3 CH3 CH3 – CH = CH- CH3 50 Crackinh xúc tác Phản ứng +H2 tạo parafin Phản ứng khép vòng =>khử H2 thành aren 51 Crackinh xúc tác Tái sinh xúc tác 52 Ý nghĩa Hydrocrackinh • Hydrocracking q trình bẻ gẫy mạch C-C có tham gia hydro => sp hầu hết hydrocacbon no • Là q trình sử dụng xúc tác, có áp suất nhiệt độ cao • Tính ưu việt: Ngồi xăng động cịn thu sản phẩm khác nhiên liệu điêzen , nhiên liệu phản lực, phần cặn => nhiên liệu đốt lò 53 Bản chất Hydrocrackinh Hydrocracking xúc tác đặc trưng phản ứng cắt đứt liên kết C- C, có loại phản ứng sau: •Cracking alkan => phân tử nhỏ R-CH2-CH2-R + H2 RCH3 + R’ CH3 •Phản ứng hydrocracking alkyl thơm •Khử vòng napthalen 54 Hydrocrackinh • Phản ứng hydrocracking làm chất S, N, O nguyên liệu • Là phản ứng tỏa nhiệt, khơng có thay đổi thể tích • Tiến hành áp suất hydro => no hóa sản phẩm, tránh ngưng tụ tạo cốc làm giảm hoạt tính xúc tác 55 Nguyên liệu Hydrocrackinh • Phân đoạn rộng, từ xăng nặng tới cặn dầu nặng, nguyên liệu đầu có nhiệt độ sơi cao so với nguyên liệu cracking xúc tác • Phần cặn nặng chứa nhiều hydrocacbon thơm đa vịng => hydrocracking • Phần cặn hydro hóa => vịng no => phá vịng => hydrocacbon nhẹ Hạn chế trình tạo cốc, tránh hoạt tính xúc tác 56 Cơ chế Hydrocrackinh •Xảy tương tự cracking xúc tác, theo chế ion cacboni Khác biệt •Sản phẩm khí chứa CH4 , C2H6, có propan butan, khơng có olefin •Tránh tượng tạo cặn, nhựa, cốc sản phẩm cracking bị hydro hóa 57 Hydrocrackinh Cơ chế q trình hydrocracking xúc tác Chuyển vị Đứt mạch 58 Hydrocrackinh Sản phẩm thu Mục đích: thu xăng có chất lượng cao từ phần cặn nặng •Xăng hydrocracking sau pha thêm phụ gia số thành phần cao octan => xăng tơ thơng dụng •Tùy thuộc vào nguồn nguyên liệu ban đầu, xúc tác, chế độ công nghệ thực trình => sản phẩm khác VD: Kerosen, dầu hỏa => xăng Điêzen chưng cất trực tiếp => xăng, nhiên liệu phản lực Gasoil cất khí => xăng, nhiên liệu phản lực, điêzen Gasoil cất chân không => xăng, nhiên liệu phản lực, điêzen, dầu nhờn Phần cốc nhẹ => xăng, sản phẩm ngưng tụ 59 60 60