Phân đo n cĩ nhi t đ sơi, 0C Ch tiêu 195 ÷ 270 270 ÷ 350 350 ÷ 420 > 420 20 4 d Nhi t đ đơng đ c, oC Tr s xetan Hydrocacbon th m, % V c c hố conradson, % KL 0,86÷0,95 −40 ÷ −60 20 ÷ 35 0,86÷ 0,97 −20 ÷ −50 60 ÷ 80 0,05 ÷ 1,0 0,96÷0,99 0 ÷ 5 50 ÷ 75 5 ÷ 10 1 ÷ 11 10÷25
Gazoil nh :
Gazoil nh c a quá trình cĩ nhi t đ sơi 175 ÷ 350o
C. So sánh v i nhiên li u diezen thì nĩ cĩ tr s xetan th p và hàm l ng l u hu nh khá cao.
V i nguyên li u là phân đo n t d u h parafinic thì gazoil nh nh n đ c tr s xetan cao (45 ÷ 56). V i nguyên li u hydrocacbon naphten th m thì gazoil cĩ tr s xetan th p (25 ÷ 35).
Ch t l ng gazoil nh khơng ch ph thu c vào thành ph n nguyên li u mà cịn ph thu c vào ch t l ng xúc tác và ch đ cơng ngh . Gazoil nh dùng làm c u t pha cho nhiên li u diezen, cĩ th làm nguyên li u s n xu t b hĩng hay làm c u t pha lỗng mazut. Gazoil nh cĩ đ c tính sau: T tr ng d204 = 0,83 ÷ 0,940 Thành ph n hố h c g m: L u hu nh 1,7 ÷ 2,4% tr ng l ng Hydrocacbon olefin 6% Hydrocacbon th m 30 ÷ 50%
Cịn l i là hydrocacbon parafin và naphten.
Gazoil n ng:
Là s n ph m c n c a quá trình. Ch t l ng c a nĩ ph thu c ch đ cơng ngh , ngu n nguyên li u và ch t l ng gazoil nh .
Gazoil n ng cĩ nhi t đ sơi > 350oC, cĩ t tr ng d204 = 0,89 ÷ 0,99, nĩ ch a m t l ng l n t p ch t c h c. Hàm l ng l u hu nh trong đĩ cao h n kho ng 1,5 l n so v i nguyên li u ban đ u.
Dùng làm nguyên li u cho cracking nhi t và c c hố ho c làm nhiên li u đ t lị. Ngày nay ng i ta c ng dùng nĩ làm nguyên li u s n xu t b hĩng.
2.1.6Tình tr ng xúc tác th i hi n nay
c ng là lúc ph i đ i m t v i h qu ơ nhi m mơi tr ng do l ng xúc tác th i ra v i s l ng l n và ch a cĩ h ng gi i quy t tri t đ . c bi t, theo th ng kê c a Cơng ty TNHH L c - Hĩa d u Bình S n, t i nhà máy l c d u Dung Qu t, hàng ngày l ng xúc tác th i ra c tính kho ng 20 t n/ngày. Xúc tác FCC th i ngồi thành ph n nh xúc tác FCC cịn cĩ thêm các ch t đ c h i nh m t s kim lo i nh Ni, V. Nh v y, xúc tác FCC th i d ng r t m n (kh n ng gây b i là r t l n) đ ng th i ch a nhi u thành ph n cĩ kh n ng gây ơ nhi m mơi tr ng. Ph ng án hi n nay c a nhà máy l c d u Dung Qu t là xúc tác RFCC th i đ c cơng ty c đi n Mơi tr ng Lilama đ a ra kh i nhà máy và đem đi làm g ch khơng nung. Xúc tác FCC th i th c t cịn ho t tính r t cao tuy nhiên hi n nay trên th gi i h u h t xúc tác FCC th i đ c s d ng làm v t li u xây d ng nh làm ph gia cho xi m ng, g ch v.v. Hi u qu kinh t c a ph ng án này khơng cao và khơng t n d ng đ c ho t tính c a xúc tác FCC th i.
Nh m t n d ng ngu n nguyên li u s n cĩ, h ng gi i pháp dùng xúc tác th i
đ ti p t c ph n ng cracking s n ph m c a quá trình ti n nhi t phân nh a nh m nâng cao ch t l ng s n ph m c ng là h ng gi i quy t đ y ti m n ng. N u nghiên c u thành cơng s cĩ ý ngh a l n v m t khoa h c, đĩ là đ tài s m ra m t h ng nghiên c u m i là t n d ng các lo i xúc tác th i c a các nhà máy l c d u đ s n xu t thành nh ng s n ph m cĩ giá tr kinh t cao. ây s là c s đ phát tri n m r ng h ng nghiên c u này cho các lo i xúc tác khác c a các nhà máy l c hĩa d u. Hi n nay nhà máy l c d u Dung Qu t s d ng 09 lo i xúc tác v i t ng kh i l ng h n 1.447 t n, nhà máy đ m Phú M s d ng 07 lo i xúc tác v i t ng kh i l ng h n 319 t n và trong t ng lai khi các nhà máy l c d u Nghi S n, đ m Cà Mau đi vào ho t đ ng thì l ng xúc tác th i cĩ th t ng lên g p đơi. Vi c nghiên c u và s d ng thành cơng xúc tác FCC th i s là đ ng l c thúc đ y nghiên c u t n d ng các lo i xúc tác th i khác c a các nhà máy l c hĩa d u trong t ng lai và h ng t i t phát tri n các cơng ngh c a Vi t Nam trong l nh v c x lý mơi tr ng, h n n a h ng nghiên c u này cịn giúp làm gi m đáng k tình tr ng ơ nhi m mơi tr ng do
ngu n nhiên li u hĩa th ch trên th gi i d n c n ki t.
2.2 T ng quan v nh a th i
2.2.1Nh a th i trên Th gi i
Hi n nay, l ng nh a th i trong xã h i ngày càng t ng lên nhanh chĩng. V i t ng s n ph m t nh a trên Th gi i n m 2005 x p x 230 tri u t n, v t xa so v i t ng l ng thép. Hàn Qu c là n c đ ng th t trên th gi i v s n xu t nh a sau M , c, Nh t B n trong n m 2006, Hàn Qu c đã s n xu t đ c 1,589 t n nh a, xu t kh u 734 v n t n và tiêu th trong n c là 652 v n t n. Theo c tính t i Hàn Qu c trên 80% nh a nhi t d o cĩ trong nh a ph th i[4]. Tây Âu n m 1996 là16,87 tri u t n trong đĩ ch t th i r n thành ph chi m 63,3% v kh i l ng. N m 2005 là 47,5 tri u t n trong cùng k n m đĩ l ng rác th i t ng đ ng là 22 tri u t n. Thành ph n c b n c a nh a th i đ gia d ng là cĩ 5 h nh a sau: LDPE, HDPE, LLDPE, PP, PVC, PS, PET… Trong đĩ l ng nh a th i t ng h p chi m 75% rác th i[5].
V i các tính n ng nh r , nh , b n, ti n l i các s n ph m nh a và túi nilon
đang tràn ng p th tr ng. C ng chính t nhu c u th c ti n y r t nhi u nhà máy, phân x ng s n xu t nh a đa d ng các ch ng lo i m u đ c xây d ng. Khơng ch nh a thành ph m bán ra th tr ng sau khi s d ng s tr thành rác th i mà c nh ng m nh a khơng đ m b o ch t l ng n u th i ra mơi tr ng gây tác đ ng x u t i mơi tr ng.
Chính ph nhi u qu c gia trên Th gi i c ng đã vào cu c đ đ m b o v n đ
mơi tr ng đ c đ m b o. T i Luân ơn (Anh) đ c ban hành vào n m 2002 h ng t i thành ph b n v ng vào n m 2020. đ t đ c m c tiêu dài h n này, các thĩi quen sinh ho t ph i thay đ i sao cho m i ng i th i ra l ng rác th i t i thi u. Ngành cơng nghi p tái ch c ng đ c thúc đ y hình thành. T i M nhi u ph ng pháp x lý rác th i đã đ c đ a vào ng d ng. N m 2003 l ng ch t th i tái ch M là 30,6%, l ng ch t th i đ c đem đi chơn l p là 56,4% cịn l i đ c x lý b ng ph ng pháp đ t. M t khác đ gi m thi u l ng rác th i tái sinh n c
M đã cĩ nh ng chính sách h tr ho t đ ng tái ch và hi n đang cĩ nh ng c g ng thi t l p xã h i kinh t tu n hồn, các nhà s n xu t ph i xem xét s n ph m c a mình t o ra cĩ ít ch t th i h n khơng và các ch t li u cĩ kh n ng tái ch hay khơng. T i Nh t, chính ph đã thơng qua m t s đ o lu t nh xúc ti n vi c s d ng nh ng ngu n tài nguyên cĩ th tái ch vào n m 1991, hay lu t c b n v mơi sinh 1993, lu t xúc ti n vi c thu gom phân lo i và tái ch bao bì 1995…[6].
Chi n l c phát tri n c a các n c trên th gi i nh M , Anh, Thu i n, Nh t, Singapo… đ u h ng t i m c tiêu hàng đ u là gi m l ng rác th i và t ng c ng tái sinh v i chính sách 3R (Reduce, Reuse, Recycle).
2.2.2Nh a th i Vi t Nam
L ng ch t th i r n sinh ho t (CTRSH) t i các đơ th n c ta đang cĩ xu th phát sinh ngày càng t ng, tính trung bình m i n m t ng kho ng 10%. T l t ng cao t p trung các đơ th đang cĩ xu h ng m r ng, phát tri n m nh c v quy mơ l n dân s và các khu cơng nghi p.
Theo báo cáo c a b Tài Nguyên và Mơi Tr ng vào n m 2000 thì n c ta m i ngày cĩ kho ng 2500 t n rác th i nh a và m i n m tiêu dùng bình quân trên
đ u ng i là 12-40 kg/ng i[7]. T ng l ng phát sinh CTRSH t i các đơ th lo i III tr lên và m t s đơ th lo i IV là các trung tâm v n hĩa, xã h i, kinh t c a các t nh thành trên c n c lên đ n 6,5 tri u t n/n m. ơ th cĩ l ng CTRSH phát sinh l n nh t là TP. H Chí Minh kho ng 5,500 t n/ngày, Hà N i kho ng 2,500 t n/ngày. ơ th cĩ l ng CTRSH phát sinh ít nh t là B c K n là 12,3 t n/ngày; Cao B ng 20 t n/ngày; TP. Yên Bái 33,4 t n/ngày và Hà Giang 37,1 t n/ngày[8].
Theo D báo c a B TN&MT, đ n n m 2015, kh i l ng ch t th i r n sinh ho t phát sinh t các đơ th c tính kho ng 37 nghìn t n/ngày và n m 2020 là 59 nghìn t n/ngày cao g p 2 - 3 l n hi n nay[9]. Nh v y, v i l ng ch t th i r n sinh ho t
đơ th gia t ng nhanh chĩng và các cơng ngh hi n đang s d ng khơng th đáp ng yêu c u do đi u ki n Vi t Nam m t đ dân s cao, qu đ t h n ch , vi c xác đ nh
đ c ngu n tài nguyên t rác th i. Thành ph n c a ch t th i r n chi m m t hàm l ng l n các lo i nh a là đ gia d ng và đ cơng nghi p.
Theo s li u c a B cơng th ng thì s n l ng nh a đ c s n xu t tính theo
đ n v nghìn t n đ c bi u hi n qua bi u đ d i đây[10]. 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 0 1000 2000 3000 4000 Sa ûn lượ ng nhự a (tấ n) Năm sản lượng nhựa Hình 2.6.S n l ng nh a trong các n m t 2000-2010
Trong t ng s n l ng nh a hàng n m, s n ph m nh a bao bì chi m kho ng 36% trong khi nh a v t li u xây d ng, đ gia d ng và các lo i dành cho các ngành cơng nghi p khác nh đi n t , đi n, giao thơng v n t i l n l t chi m kho ng 16%, 36% và 12% t ng ng. T c đ t ng nhanh c a s n l ng nh a đ c tính trên đ u ng i Vi t Nam qua các n m đ c bi u th qua bi u đ [11]:
2.2.3Gi i thi u v nh a PolyPropylene
PolyPropylene (PP) là m t lo i nh a nhi t d o và là m t trong nh ng lo i nh a quan tr ng c a h nh a polyolefin. ây là lo i nh a đ c t ng h p t ph n ng polymer hĩa propylene trên c s xúc tác Ziegler- Natta. Nguyên li u đ s n xu t PP là propylen, đ c tách t khí cracking d u m ho c t s n ph m d u m . [12]
n C H3 C H 2 - C H Các thơng s c b n : T tr ng : 0,9 – 0,92 h p th n c trong 24h : < 0,01% k t tinh 70% Nhi t đ ch y : 160-1700C Ch s ch y : 2-60 g/10 phút c ng shore (ASTM- D2240) : 90-95 L c kéo đ t :250-400 kg/cm2 giãn dài : 300 – 800% 2.2.4Nh a PP c a Dung Qu t và PP th i
Theo ngu n [13, 14], nhà máy PP Dung Qu t b t đ u đi vào ho t đ ng t tháng 7/2010 v i cơng su t th c t kho ng 10 ngàn t n/tháng.T tháng 7/2010 đ n tháng 8/2011, nhà máy s n xu t 2 mã PP: BSR T3034 (MI = 3,4) và BSR I3110 (MI = 11,0).
BSR I3090: ây là lo i PP (b ng t i) cĩ MI = 9,0 nhà máy L c d u Dung Qu t đã cho ra th tr ng s n ph m này trong quá trình ch y th nghi m (trial runs) t 15 tháng 7 đ n cu i tháng 8, n m 2010.
BSR I3110: Lo i PP (b ng t i) cĩ MI = 11,0. ây là ch ng lo i PP Injection chính c a nhà máy L c d u Dung Qu t trong n m 2010.
BSR T3034: Lo i PP (s i) cĩ MI = 3,4. ây là ch ng lo i s n ph m chính c a nhà máy, chi m 75% s n l ng nhà máy PP Dung Qu t trong b n tháng cu i n m.
BSR T3024: lo i PP (s i) cĩ MI = 2,4. Nhà máy L c d u Dung Qu t đã cho ra th tr ng s n ph m này trong quá trình ch y th nghi m (trial runs) t 15 tháng 7 đ n cu i tháng 8 n m 2010.
Ch tiêu đánh giá ch t l ng c a PP[15]:
Ch s dịng nĩng ch y (Metling Index) (230°C/2,160 kg)- ASTM D 1238 ch s dịng nĩng ch y là ch s dùng đ xác đ nh đ nh t nĩng ch y c a s n ph m khi ch s này càng l n thì đ nh t càng nh . n v cĩ ch s dịng nĩng ch y là kh i l ng/th i gian.
H s đ ng c u (Isotactic Index) PP-F-107- 97-98% là ch s đ c tr ng cho đ
isotactic cĩ trong s n ph m, ch s nàycàng l n thì s n ph m càng b n và c ng.
M t đ kh i (Bulk density)PP-F-103: Gi ng nh t tr ng đ i v i ch t l ng, đây là ch s đ c đnh ngh a b ng kh i l ng c a h t chia cho m t đ n v th tích
Hàm l ng bay h i (Volatile loss)PP-F-115: Xác đnh l ng ch t bay h i cĩ t n t i trong h t nh a. Nĩ đ c đ nh ngh a là t ng l ng m t đi sau khi s y t i 105oC trong 2 gi chia cho t ng kh i l ng ban đ u.
tr ng (Whiteness)PP-A-127-2: M c đ b m t cĩ màu tr ng c a nguyên li u. tr ng dùng đ đánh giá m c đ tinh khi t c a s n ph m.
nhà máy s n xu t h t nh a PP Dung Qu t, nh ng h t nh a PP khơng đ t
đ c các tiêu chu n trên s b th i lo i ho c bán v i giá th p. Trung bình m i tháng nhà máy th i ra t i 20 t n polypropylen khơng đ t ch t l ng. Qua tr c quan nh n
th y h t nh a PP đ c th i ra do cĩ kích th c khơng đ ng đ u, c h t khơng đ ng nh t, m t s d ng b t b vĩn thành c c.
Hình 2.7. Nguyên li u nh a PP th i
i v i nguyên li u nh a PP đ c l y t ngu n nh a th i c a phân x ng s n xu t PP thu c c m nhà máy L c hĩa d u Dung Qu t. Nguyên li u đ c th i ra do khơng cĩ tính ch t đ ng đ u v kích th c, c h t. Quá trình nhi t phân
Quá trình nhi t phân (pyrolysis) là quá trình phân h y nhi t hĩa các ch t h u c nhi t đ cao mà khơng cĩ s tham gia c a oxy. ây là m t d ng phân h y