- Sản phẩm chứa khí hydro
3. Sơ đồ công nghệ:
Hiện nay có rất nhiều hãng khác nhau trên thế giới phát triển công nghệ isome hóa. Sau đây là công nghệ của một số hãng được sử dụng khá phổ biến trên thế giới.
a. Công nghệ Penex của UOP:
- Mục đích làm tăng trị số RON cho xăng nhẹ (LSR). - LSR chiếm 10% trong thành phần của xăng.
- Công nghệ sử dụng xúc tác hoạt tính cao, nhiệt độ phản ứng thấp.
- Xúc tác sử dụng đầu tiên với công nghệ UOP’s Butamer năm 1959 từ năm 1969 dùng cho quá trình isomerization
- Sử dụng với C5, C6 hoặc hỗn hợp của chúng - Phản ứng xảy ra với sự có mặt của H2
- Lớp xúc tác cố định
- Điều kiện vận hành áp suất trung bình, nhiệt độ thấp, áp suất hơi riêng phần của H2 thấp
- Nhiệt độ phản ứng: 120-2600C và áp suất là 2.1-7 MPa. Chế độ vận hành xúc tiến quá trình isomer hóa, giảm tối thiểu quá trình hydrocracking.
- Đối với C5 thì chuyển hóa từ n-pentane thành isopentane.
- C6 chuyển thành 2- và 3- methylpentane, 2,2-dimethylbutane, 2,3-dimethylbutane ít xảy ra.
- Benzene được hydro hóa thành cyclohexane và có thể có methylcyclopentane. - Giá trị RON tăng 14 giá trị.
Quy trình công nghệ: Nguyên liệu LSR được đưa vào 1 hoặc 2 tháp dryer. Bên trong tháp chứa các chất để loại nước.
Sau khi được trôn lẫn với dòng Hydro, dòng nguyên liệu được trao đổi nhiệt với dòng sản phầm đi ra từ thiết bị phản ứng (TBPƯ), sau đó đi qua thiết bị gia nhiệt và đi vào TBPƯ, thường có haiTBPƯnối tiếp.Dòng sản phẩm được làm lạnh và đi vào tháp ổn định. Dòng khí H2 sạch được cung cấp từ phân xưởng Platforming.Phần hơi từ đỉnh tháp ổn định được đưa tới tháp làm sạch để loại bỏ HCl.
Sau quá trình làm sạch dòng khí được đưa tới dòng fuel gas.
Phần sản phẩm isomerate từ đáy của tháp ổn định được đưa tới phân xưởng phối trộn. Ngoài ra, sản phẩm từ đáy của tháp ổn định có thể được phân tách thành 2 dòng n-parafin và i-paraffin bằng tháp chưng cất hoặc tháp phân tách sử dụng rây phân tử (moleculer-sieve) hoặc kết hợp 2 phương pháp trên và cho tuần hoàn hợp chất có RON thấp.
Để tăng giá trị RON cho sản phẩm kết hợp công nghệ Penex với công nghệ Molex.
b. Công nghệ của Shell (UCC Shell Hysomer)
Nguyên liệu của công nghệ này là phân đoạn naphtha nhẹ Chứa nhiều cấu tử n-Paraffin mạch thẳng từ các nhà máy lọc dầu. Nó bao gồm C5-C7 và lên tới cả C8. Trong nguyên liệu thì chỉ số octane thấp, chỉ khoảng trên dưới 60. Sản phẩm của quá trình rất thích hợp để pha trộn vào xăng. Quá trình này có tên là quá trình Hysomer là quá trình với lớp xúc tác lớp cố định xảy ra trong pha hơi.
Điều kiện của công nghệ:
- Nhiệt độ của quá trình : 245 - 2470C - Áp suất của quá trình : 300 – 500 psig - Tỷ lệ mole H2/RH : 1-4
- Thời gian làm việc xúc tác là: 5-10 năm - Tốc độ nạp liệu (h-1) : 1-3
Xúc tác của quá trình này là không nhạy với các loại hợp chất của lưu huỳnh và nước. Do vậy mà hàm lượng lưu huỳnh cho phép trong nguyên liệu là 35 ppmw, hàm lượng nước cho
octane của sản phẩm có thể đạt từ 79-82 RON. Ngoài các phản ứng chính, quá trình này có phản ứng phụ: Aromatic bị chuyển hoá thành các Naphthenic Naphthenic bị hyđrrô hoá thành Paraffin C7+ thì bị Crack thành các phân tử nhẹ hơn. Hiệu suất của quá trình từ 97 đến 98 %.
1.Thiết bị phản ứng 2. Tháp tách 3. Máy nén 4. Tháp ổn định c. Quy trình công nghệ của IFP
Nguyên liệu của quá trình sử dụng phân đoạn C5, C6 giàu các cấu tử paraffin có trị số octane thấp. Quá trình này sử dụng xúc tác Zeolit hoặc AlCl3. Sự lựa chọn loại xúc tác phụ thuộc vào yêu cầu nâng cao trị số octane. Quá trình này có tuần hoàn các cấu tử mạch thẳng chưa chuyển hoá, quá trình cải tiến được trị số octane thấp trở thành trị số octane khá cao. Quá trình ISORB ISOM dùng thiết bị để tách i-Pentane ra khỏi nguyên liệu. Một lượng hydro được trộn với nguyên liệu và cho vào lò phản ứng. Các quá trình ISOME hoá diễn ra ở nhiệt độ trung bình. Thời gian làm việc của xúc tác là khá lâu. Quá trình này làm việc trong pha khí.
1.Thiết bị tách i-C5
2. Cụm thiết bị trộn và phản ứng 3. Cụm thiết bị tách sản phẩm