Nghiên cứu ảnh hưởng của xúc tác thải trong công nghiệp dầu khí (fcc) đến tính chất cơ học của bê tông khí chưng áp dùng thay thế vật liệu xây dựng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ∞0∞ ĐẶNG THANH NGHĨA NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA XÚC TÁC THẢI TRONG CÔNG NGHIỆP DẦU KHÍ (FCC) ĐẾN TÍNH CHẤT CƠ HỌC CỦA BÊ TƠNG KHÍ CHƯNG ÁP DÙNG THAY THẾ VẬT LIỆU XÂY DỰNG LUẬN VĂN THẠC SĨ XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CƠNG NGHIỆP TP HỒ CHÍ MINH, NĂM 2020 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ∞0∞ ĐẶNG THANH NGHĨA NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA XÚC TÁC THẢI TRONG CÔNG NGHIỆP DẦU KHÍ (FCC) ĐẾN TÍNH CHẤT CƠ HỌC CỦA BÊ TƠNG KHÍ CHƯNG ÁP DÙNG THAY THẾ VẬT LIỆU XÂY DỰNG Chun ngành: Xây dựng cơng trình dân dụng cơng nghiệp Mã số chuyên ngành: 60 58 02 08 LUẬN VĂN THẠC SĨ XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS LÊ ANH TUẤN TP HỒ CHÍ MINH, NĂM 2020 TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Độc lập – Tự – Hạnh phúc KHOA ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC GIẤY XÁC NHẬN Tơi tên là: ĐẶNG THANH NGHÍA Ngày sinh:04/03/1985 Nơi sinh: Phú Yên Chuyên ngành: 60 58 02 08 Mã học viên: 1685802080007 Tơi đồng ý cung cấp tồn văn thông tin luận án/ luận văn tốt nghiệp hợp lệ quyền cho Thư viện trường đại học Mở Thành phố Hồ Chí Minh Thư viện trường đại học Mở Thành phố Hồ Chí Minh kết nối tồn văn thông tin luận án/ luận văn tốt nghiệp vào hệ thống thông tin khoa học Sở Khoa học Cơng nghệ Thành phố Hồ Chí Minh Ký tên (Ghi rõ họ tên) Đặng Thanh Nghĩa cQNc"gtHi?l:flilfirhxJ*rNAM dg f rrrN cHo PHEP BAo vE LUAN vAN rn4c si cua clANc vmN urloNc oAN Giing vi6n hu6ng d6n: PGS.TS Lt Hsc vi€n thgc hiQn: DANG THANH ,q.NH TUAN NCHie Noi sinh: Phri YCn Ngdy sinh: 04/03/1985 TEn d0 Lorp: MCON016A tii: NcnrtN crlu ANn rrUolrc cu.q xuc rAc rnAr rRoNG cOxc NGITTEP DAU xni 6rcc) DEN r[Nn cHAr co Hgc cuA st rONc xni cntrNc Ap ntiNc THAY THE VAT LIEU XAV D(NG Y tcicn cria gi6o vien hu6ng d6n v6 viQc cho ph6p hgc viOn Eing Thanh Nghia dugc b6o vQ 1u4n vdn trur6c HQi tf6ng: Qf* { G.As v,r n4y -lh-,- Nfl(ri; d* La-, yi h4" v; Thdnh phii tli Ct t Utnh, ngdy -.-thdng ndm 2020 Ngudi nhfln x6t f ,,.L tE ^,^t LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan Luận văn “ Nghiên cứu ảnh hưởng xúc tác thải cơng nghiệp dầu khí (FCC) đến tính chất học bê tơng khí chưng áp dùng thay vật liệu xây dựng” nghiên cứu tơi Ngồi trừ tài liệu tham khảo trích dẫn luận văn này, tơi cam đoan tồn phần hay phần nhỏ luận văn chưa công bố sử dụng để nhận cấp nơi khác Khơng có sản phẩm/nghiên cứu người khác sử dụng luận văn mà khơng trích dẫn theo quy định Luận văn chưa nộp để nhận cấp trường đại học sở đào tạo khác Thành Phố Hồ Chí Minh, Năm 2020 Tác giả luận văn ĐẶNG THANH NGHĨA i LỜI CẢM ƠN Luận văn thạc sĩ Xây dựng cơng trình dân dụng cơng nghiệp trường Đại Học Mở TPHCM nằm hệ thống luận cuối khóa nhằm trang bị cho học viên có đề tài nghiên cứu khoa học bổ ích, thực tiễn kiến thức chuyên sâu trước trường Để hoàn thành luận văn này, cố gắng nhận nhiều giúp đỡ từ Thầy hướng dẫn, bạn bè người thân Tôi chân thành cảm ơn giúp đỡ quan tâm Đầu tiên tơi xin gửi lời cảm ơn đến thầy hướng dẫn TS Lê Anh Tuấn giúp hướng dẫn thực đề tài Trong trình làm luận văn Thầy hướng dẫn nhiệt tình cung cấp tài liệu q báu giúp tơi hồn thành luận văn thời gian sớm Tôi xin chân thành cảm ơn Quý Thầy Cô Trường Đại Học Mở quan tâm định hướng thời gian vừa qua để hoàn thành Luận Văn Luận văn thạc sĩ hoàn thành thời gian quy định với cố gắng thân khơng thể tránh sai sót Kính mong Quý Thầy cô đưa nhận xét giúp có kiến thức nhìn tốt Xin trân trọng cảm ơn! ii TĨM TẮT Bê tơng khí chưng áp (ACC) sử dụng rộng rãi, hiệu nước giới Từ 2008, Việt Nam bắt đầu nhập sử dụng bê tơng khí chưng áp, sản phẩm khơng nhiễm, thân thiện mơi trường Sau đầu tư sản xuất, sản phẩm ACC chủ yếu khối xây sử dụng cho tường bao che vách ngăn cho cơng trình xây dựng Tuy nhiên việc sử dụng vật liệu AAC đến gặp số khó khăn chủ yếu: -Giá thành nguyên vật liệu sản xuất cịn cao -Chi phí đầu tư cơng nghệ cao, đòi hỏi thời gian sản xuất dài -Xảy tượng nứt thi công, không đảm bảo yêu cầu học -Sử dụng nguyên liệu tài nguyên ảnh hưởng đến môi trường Việc nghiên cứu nâng cao khả sử dụng vật liệu để giảm giá thành vật liệu AAC tăng khả cạnh tranh kinh tế AAC vật liệu truyền thống triển khai mạnh mẽ Xúc tác thải FCC chất thải ngành công nghiệp dầu khí, coi vật liệu có giá trị cao sử dụng kết hợp phụ gia, với ưu điểm sử dụng phụ gia Hiện nhiều nước giới sử dụng xúc tác thải FCC nhà máy lọc dầu để thay cho nguyên liệu sản xuất gạch AAC Mục tiêu “ Nghiên cứu ảnh hưởng xúc tác thải công nghiệp dầu khí (FCC) đến tính chất học bê tơng khí chưng áp dùng thay vật liệu xây dựng” nhằm: - Nghiên cứu thành phần hạt tiêu lý, thành phần hóa học phế thải FCC sản xuất dầu khí - Nghiên cứu ảnh hưởng FCC đến khả thay ximăng, cát nghiền betong khí chưng áp - Nghiên cứu ảnh hưởng FCC đến khả làm việc tính chất hỗn hợp betong khí chưng áp - Nghiên cứu ảnh hưởng FCC thay ximang cát nghiền đến tính chất cường độ bêtơng khí chưng áp - Đánh giá khả sử dụng FCC sản xuất vật liệu betong khí chưng áp thay cho vật liệu nung truyền thống iii SUMMARY Autoclaved Aerated Concrete (ACC) has been widely and effectively used in countries around the world Since 2008, Vietnam has started to import autoclaved aerated concrete, which is non-polluting and environmentally friendly After that, investment in production, ACC products are mainly building blocks used for walls and partitions for construction works However, up to now, the use of AAC has encountered some major difficulties: - The production cost of raw materials is still high - High-tech investment costs, requiring a long production time - Cracks occurred during construction, not meeting the mechanical requirements - Using raw materials as resources affects the environment Research to improve the use of materials to reduce the cost of AAC materials and increase the economic competitiveness of AAC over traditional materials has been vigorously deployed The FCC waste catalyst is a waste in the oil industry It is currently considered a high value material when used in combination as an additive, with the advantages of additive use Currently many countries around the world have used FCC waste catalysts of oil refineries to replace raw materials in the production of AAC bricks Objective "Study on the effects of waste catalysts in the oil industry (FCC) on the physical properties of autoclaved aerated concrete used to replace building materials" aims to: - Study on particle and physical and chemical composition of FCC waste in oil production - Study on the effect of the FCC on replacing cement and grinding sand in autoclaved gas cylinders - Study the effect of FCC on the working and properties of autoclaved aerated concrete mixes - Study on the effect of FCC on replacing ximang and grinding sand on the strength of the autoclaved aerated concrete - Evaluate the possibility of using the FCC in the production of autoclaved autoclaved aerated concrete materials that can be used instead of traditional calcined materials iv LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP NGÀNH XÂY DỰNG DÂN DỤNG & CN MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH DANH MỤC BẢNG BIỂU CHƯƠNG : TỔNG QUAN 1.1 Vật liệu xây dựng thân thiện với môi trường .1 1.2 Tình hình nghiên cứu nước nước .11 1.2.1 Tình hình nghiên cứu giới 11 1.2.2 Nghiên cứu nước 14 1.3 Mục tiêu phạm vi nghiên cứu .18 CHƯƠNG : CƠ SỞ LÝ THUYẾT 19 2.1 Cơ sở khoa học bê tơng khí chưng áp 19 2.2 Cơ sở khoa học xúc tác cơng nghiệp dầu khí 22 2.3 Cơ sở khoa học trình puzzolan ximang 25 CHƯƠNG : VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM 27 3.1 Nguyên vật liệu 27 3.1.1 Phế thải trình cracking dầu (FCC) 27 3.1.2 Xi măng 28 3.1.3 Vôi 29 3.1.4 Bột Nhôm Thạch Cao 29 3.1.5 Nước 30 3.1.6 Cát Nghiền 30 3.2 Phương pháp tạo mẫu .30 3.3 Phương pháp thực nghiệm 32 CHƯƠNG : KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ 36 4.1 Ảnh hưởng tỷ lệ ximăng - vơi đến tính chất hỗn hợp bêtông 36 4.2 Ảnh hưởng phế thải dầu khí FCC thay thành phần ximang đến tính chất bêtơng khí chưng áp 40 4.3 Ảnh hưởng phế thải dầu khí FCC thay thành phần cát nghiền đến tính chất bêtơng khí chưng áp 44 HVTH : ĐẶNG THANH NGHĨA Trang iv LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP NGÀNH XÂY DỰNG DÂN DỤNG & CN 4.4 Ảnh hưởng phế thải dầu khí FCC thay thành phần cát nghiền ximang đến tính chất bêtơng khí chưng áp 48 4.5 Ảnh hưởng phế thải dầu khí FCC tỷ lệ Ximang-Vơi đến tính chất bêtơng khí chưng áp .54 CHƯƠNG : KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 63 5.1 Kết luận .63 5.2 Hướng phát triển .65 TÀI LIỆU THAM KHẢO 66 HVTH : ĐẶNG THANH NGHĨA Trang v LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP NGÀNH XÂY DỰNG DÂN DỤNG & CN [12] Tseng, Y., Huang, Ch., Hsu, K., The pozzolanic activity of a calcined waste FCC catalyst and its effect on the compressive strength of cementitious materials., Cement and Concrete Research, Vol 32, 2005, pp 782-787 [13] Nancy T C and Janneth T A., Using spent fluid catalytic cracking (FCC) catalyst as pozzolanic addition - a review, Ing Investig., 30(2), pp 35-42 (2010) [14] Bùi Tất Hợp, Trịnh Đình Huấn Tổng quan đất Việt Nam 2011 [15] Lê Văn Tường Báo cáo thăm dò cát trắng xã Phong Điền - Thừa Thiên Huế Công ty Cổ phần Prime Thiên Phúc 2009 [16] Trần Thanh Phương, Cao Anh Dũng Nghiên cứu khả sản xuất chất xúc tác cracking nước phục vụ cho nhà máy lọc dầu sở tiếp thu cơng nghệ nước ngồi Trung tâm Nghiên cứu Phát triển Chế biến Dầu khí PVPro 2004 [17] Trần Thị Như Mai, (2015) Nghiên cứu công nghệ phục hồi xúc tác FCC qua sử dụng làm xúc tác cho trình cracking để chuyển hóa chất thải hữu thành nhiên liệu q trình lọc hóa dầu khác, số đề tài 11395/2015 [18] Đào thị Thanh Xuân cộng sự, (2016), giải pháp tiềm cho việc tái sử dụng triệt để xúc tác thải RFCC nhà máy lọc dầu Dung Quốc, Tạp chí dầu khí, Số 12 [19] Nguyễn Thị Châm, Nguyễn Mạnh Hà, Nguyễn Quang Minh, (2013) Nghiên cứu khả sử dụng chất xúc tác RFCC qua sử dụng nhà máy lọc dầu Dung Quất làm phụ gia xi măng, Tạp chí Hóa chế biến dầu khí, Số 11, 4350 [20] Phạm Thế Trinh, (2011) Nghiên cứu quy trình công nghệ tái sử dụng xúc tác FCC thải thành xúc tác cho trình cracking dầu nhờn thài sản xuất nhiên liệu, Viện hóa học cơng nghiệp Việt Nam HVTH : ĐẶNG THANH NGHĨA Trang 67 CHECK TURI\ITIN Turnitin B5o edo O$c sdng Dn * f 'o:: 13-+ 8-l:13 14:21 =*7 E!: 118!{1!3?3 €*r {.rf,: lsdlg Gll &l ta+r: !1 s& T#.dcE d6ng irlc-{* galerr E+L & r:E* *;$:5r: l*t &a NGHIEN CIJIJ A}.IH HI.fSNG CUA XOC TAC THAI TROilIG NGHiEP xlri t rtinf ttffi "l'dn,