II. Các loại xăng và công nghệ sản xuất xăng sạch xăng có trị số octan cao.
b.công nghệ ankyl hoá izôbutan bằng olefin dùng xúc tác HF của hãng phillip Pêtroleum Co [14_55]
hãng phillip Pêtroleum Co [14_55]
Sơ đồ công nghệ gồm các thiết bị chính sau: 1. thiết bị phản ứng phân ly
2. Thiết bị cất phân đoạn 3. tháp khử HF
Với công nghệ này ankyl hoá izobutan đợc thực hiện với propylen , butylen và penten thành xăng mô tô và xăng máy có chất lợng cao . Khi hoạt động nhiên liệu vào gồm olefin và izobutan dợc sấy khô và làm thành từng mẻ nguyên liệu để đa đến thiết bị liên hợp để phản ứng – thiết bị phân ly (1). Tai đây dựa vào sự sai khác về trọng lợng mà HF đã tham gia phản ứng đợc tách ra và tuần hoàn trở lại, đi qua thiết bị làm lạnh trớc khi tiếp tục với hiđrôcacbon trong lò phản ứng dạng ống .
Phần hiđrôcacbon tách ra ở thiết bị phân ly đợc đa qua thiết bị cất phân đoạn (2). Tại đây hoàn thành việc phân chia sản phẩm prôpan, iso – Butan, n- butan và các sản phẩm alkylat . Một lợng HF hoà tan đợc tách khỏi prôpan ở tháp khử HF (3). Sản phẩm alkylat sau khi dây chuyền làm việc ổn định có chất lợng nh sau:
Thông số Buten Hỗn hợp prôpylen-butylen
Trọng lợng , 0API 70,1 71,1
Rvp, Psi 6-7 6- 7
ASTM 10%, 0F 185 170
ASTM 90%, 0F 236 93,5
Hiện nay có khoảng 107 dây truyền công nghệ loại này đã đợc lắp đặt và đi vào hoạt động trên toàn thế giới.
2.1 Quá trình isome hoá.
2.1.1 Mục tiêu của quá trình isome hoá
Hiện nay cùng với sự phát triển mạnh mẽ của nền công nghiệp dầu khí, nhu cầu xăng có chất lợng tốt, có hiệu suất lớn và hiệu quả kinh tế cao, bên cạnh đó để bảo vệ môi trờng cũng xực kỳ quan trọng. Những quy định chặt chẽ về môi trờng buộc chúng ta phải giảm tối thiểu và tiến hành bỏ phụ gia chì, giảm hàm lợng Hyđrôcacbon thơm và có thể cả Metylterbutylete (MTBE) . Do đó dẫn đến trị số octan của xăng giảm xuống, để đảm bảo trị số octan bắt buộc chúng ta phải tìm ra những công nghệ tiên tiến và có tính hiệu quả để sản xuất xăng, không những đảm bảo trị số octan cao mà còn phải đảm bảo đợc tổng lợng xăng đợc sản xuất hàng năm. Quá trình Izôme hoá đã ra đời khắc phục đợc những khó khăn trên.
Nh vậy isome hoá là quá trình quan trọng cho việc sản xuất xăng sạch- xăng có trị số octan cao ít gây độc hại cho con ngời và môi trờng.
Quá trình Izôme hoá n-parafin đợc dùng để nâng cao trị số octan đồng thời cũng cho phép nhận các Izô-parafin riêng biệt nh iso-pentan và iso- butan từ nguyên liệu là n-pentanvà butan tơng ứng. Nhằm đáp ứng nguồn nguyên liệu tốt cho quá trình alkyl hoá hoặc để nhận ra Izô-buten cho quá trình tổng hợp MTBE.
Nguyên liệu C5-C6: là thành phần chiếm chủ yếu trong phân đoạn conđesat bao gồm pentan, hexan, naphten và aromatic. Nó có tính chất và thành phần tơng tự nh dầu thô nhẹ, nhng so với xăng nó nhẹ hơn.
C5-C6 phần lớn là các parafin mặch thẳng nên có trị số octan thấp. Để đảm bảo trị số octan cho xăng ngời ta phải chế biến hoá học có thể dùng hai quá trình
Quá trình aromatic hoá để biến các cấu tử ban đầu thành các hyđrôcacbon thơm chủ yếu là BTX. Tuy nhiên xăng có nhiều hyđrôcacbon thơm thì ảnh hởng xấu đến môi trờng và đặc biệt ảnh hởng trực tiếp đến con ngời, nhất là Benzen. Do đó ngày nay hàm l- ợng Benzen cho phép có trong xăng < 1%. Nhng bên cạnh đó có cấu tử BTX là cấu tử quí cho quá trình tổng hợp cho nguyên liệu hoá dầu. Izôme hoá thờng dùng nguyên liệu là phân đoạn C4, phân đoạn C5 và C6 hay hỗn hợp C5-C6. Đặc trng của nguyên liệu sẽ quyết định chế độ công nghệ và chất lợng của sản phẩm. Thành phần nguyên liệu tiêu biểu có nguồn gốc khác nhau đợc trình bày ở bảng 10-3
Nguồn nguyên liệu Kuwait Continent Xăng cất Arabie Wyoming
C5-n-pentan 41,5 36,2 56,2 33,3 36,4 2,2-dimetyl propan _ _ _ _ _ Cyclo pentan 0,1 0,8 1,2 2,4 3,8 C6: n-hexan 43,2 41,6 27,7 46,6 37,8 2-metyl pentan 22,4 26,3 32,5 40,2 38,2 3-metyl pentan 16,9 14,3 12,5 2,2-dimetyl butan 2,0 0,5 0,75 3,9 3,8 2,3-dimetyl butan 4,2 0,5 0,75 Metylcyclo pentan 5,1 14,0 17,0 7,3 18,8 Cyclo hexan 4,2 2,2 4,5 _ _ Benzen 2,0 0,6- 2,0 1,4 RON của C5 74,4 72,9 79,2 72,1 73 RON của C6 55,9 57,7 76,4 55,1 61,1
Từ nguyên liệu trong bảng trên ta thấy rằng, hàm lợng n-parafin thờng không vợt quá 65% trong nhiên liệu. Do đó nếu cho toàn bộ nguyên liệu quá trình biến đổi Izôme hoá là không hợp lý mà cần phải tách các Izôme hoá khỏi n-parafin và chỉ biến đổi n-parafin. Để hạn chế đợc phản ứng phụ và sự kìm hãm của quá trình, nên tiến hành phản ứng ở mức độ vừa phải, rồi sau khi tách cho tuần hoàn trở lại nguyên liệu cha biến đổi.
Sản phẩm của quá trình Izôme hoá hầu hết là các parafin mạch nhánh có trị số octan cao rất phù hợp cho việc sản xuất xăng sạch có chất lợng cao. Ngoài ra còn là nguyên liệu quý cho quá trình alkyl, sản xuất MTBE, tổng hợp cao su Izôpren..