CHƢƠNG 1 : TỔNG QUAN
2.2. QUI TRÌNH TÁI SINH XÚC TÁC FCC THẢI CỦA NHÀ MÁY LỌC DẦU
tháng 8 năm 2014, mẫu có ký hiệu là D1506. Mẫu FCC thải này đƣợc lấy để thực hiện đề tài hợp tác giữa Tập đồn Dầu khí với Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên – ĐHQGHN. Các thông số kỹ thuật của xúc tác FCC thải đã xác định các đặc trƣng kỹ thuật và các thông tin khoa học đƣợc xác định bằng các phƣơng pháp Hấp phụ và giải hấp Nitơ, XRD, SEM – EDX, XRF.
- LaCl3, Mg(NO3)2, Al(NO3)3, Ni(NO3)2, axit oxalic, axit citric và axit lactic.
- Zeolit NaY, NaZSM-5 đƣợc tổng hợp từ các nhóm nghiên cứu của PGS.TS. Trần Thị Nhƣ Mai.
- Dầu ăn thải đƣợc lấy tại nhà hàng KFC ở Bắc Ninh
2.1.2. Thiết bị nghiên cứu
- Hệ thiết bị cracking pha khí SR-SCT-MAT. - Hệ thiết bị cracking pha lỏng
2.2. QUI TRÌNH TÁI SINH XÚC TÁC FCC THẢI CỦA NHÀ MÁY LỌC DẦU DUNG QUẤT DẦU DUNG QUẤT
2.2.1. Quy trình tái sinh xúc tác FCC thải bằng phƣơng pháp đốt cốc và chiết kim loại gây ngộ độc bằng dung dịch axit oxalic, axit lactic và axit citric chiết kim loại gây ngộ độc bằng dung dịch axit oxalic, axit lactic và axit citric
2.2.1.1. Quy trình đốt cốc
Lấy 100 gam xúc tác FCC thải (mẫu D1506) sau khi đƣợc sấy ở 100oC trong 4giờ, xúc tác đƣợc đốt cốc bằng q trình oxi hóa trong lị ống bằng thạch anh đƣờng kính 2,5cm có hỗ trợ dịng khơng khí đi qua. Q trình tiến hành với điều kiện: Tốc độ gia nhiệt 5 - 10o
C/phút, lƣu lƣợng dịng khí: 200 ml/phút, khi đạt tới 500oC, giữ trong 5 giờ. Quá trình đốt cốc đƣợc thực hiện 10 mẻ để thu đƣợc 1000 gam xúc tác FCC.
2.2.1.2. Quy trình tách kim loại gây ngộ độc xúc tác FCC thải bằng dung dịch axit oxalic, axit citric và axit lactic
Các mẫu xúc tác FCC thải sau khi đốt cốc, mỗi mẫu 2g xúc tác đƣợc chiết bằng 30ml dung dịch axit riêng biệt: axit oxalic, axit citric, axit lactic nồng độ 5%. Hỗn hợp đƣợc khuấy bằng máy khuấy từ ở nhiệt độ phòng trong 5 giờ với tốc độ khuấy 400 vịng/phút. Sau đó, hỗn hợp đƣợc lọc để tách riêng dịch lọc và xúc tác.
Phần dịch chiết đƣợc thu vào bình tam giác để phân tích hàm lƣợng kim loại Fe, Ni, Ca và Na bị tách ra bằng phƣơng pháp FAAS.
2.2.1.3. Quy trình tách kim loại gây ngộ độc xúc tác FCC thải bằng axit oxalic 5% ở các điều kiện khác nhau
Các mẫu xúc tác FCC thải sau khi đã đốt cốc, mỗi mẫu 2g xúc tác đƣợc chiết bằng 30ml dung dịch axit oxalic 5% ở các điều kiện khác nhau để tìm đƣợc điều kiện thích hợp tách các kim loại:
- Tiến hành khuấy trong 5 giờ ở nhiệt độ phòng - Tiến hành khuấy trong 3 giờ ở 50oC
- Tiến hành khuấy trong 3 giờ ở 60oC.
Sau đó, hỗn hợp đƣợc lọc để tách riêng dịch lọc và xúc tác. Sau đó đem sấy khô các mẫu xúc tác ở 100oC trong 12 giờ sẽ thu đƣợc các sản phẩm là xúc tác FCC tái sinh tƣơng ứng.
2.2.2. Quy trình tách kim loại gây ngộ độc ra khỏi xúc tác FCC thải sau khi đốt cốc bằng dung dịch axit oxalic 5% để tạo xúc tác FCC tái sau khi đốt cốc bằng dung dịch axit oxalic 5% để tạo xúc tác FCC tái sinh (FCC-TS)
Cho100g xúc tác FCC thải (mẫu D1506) sau khi đã đốt cốc vào bình cầu dung tích 2 lít, chiết bằng 1,5lít dung dịch axit oxalic 5% tiến hành khuấy từ ở nhiệt độ phòng trong 5 giờ. Kết thúc khấy tách ngay dung dịch chiết ra để tránh kim loại trao đổi trở lại xúc tác. Chất rắn là xúc tác FCC cho ngay nƣớc cất vào rửa 3 lần rồi sấy khô ở 100oC trong 12 giờ sẽ thu đƣợc xúc tác FCC tái sinh ký hiệu là FCC -TS. Quy trình làm 10 mẻ liên tục để thu đƣợc 1000g xúc tác FCC-TS.
Hình 2.1. Quy trình tách kim loại gây ngộ độc ra khỏi xúc tác FCC thải bằng dung dịch axit oxalic 5% để thu được xúc tác FCC-TS
2.2.3. Quy trình chiết đồng thời cốc và kim loại gây ngộ độc xúc tác FCC thải bằng dung dịch oxalic pha trong dung môi xylen FCC thải bằng dung dịch oxalic pha trong dung môi xylen
Cho 100gam xúc tác FCC (mẫu D1506) vào bình cầu dung tích 1lít, thêm vào đó 250 ml dung dịch 2% axit oxalic trong dung môi xylen, đun hồi lƣu có hỗ trợ của khuấy từ trong 8 giờ để loại bỏ cốc đồng thời tách một phần kim loại. Kết thúc quá trình hồi lƣu, cho vào hỗn hợp 100ml nƣớc cất chứa 2% PEG để hòa tan kim loại cùng axit oxalic. Để nguội, tách riêng phần dung môi xylen chứa cốc.
Phần xúc tác đƣợc lọc, rửa bằng nƣớc cất. Sau đó đem sấy ở 100oC trong 12 giờ thu đƣợc xúc tác FCC đã chiết cốc và kim loại.
1,5lít dd axit oxalic 5% 100g xúc tác FCC thải (D1506) sau khi đốt cốc Bình cầu (dung tích 2lít)
Dung dịch chiết Xúc tác FCC rửa
bằng nƣớc cất Khuấy ở nhiệt độ phòng trong 5giờ FCC tái sinh (FCC-TS) Sấy khô ở 100o C trong 12giờ
2.3. QUY TRÌNH TRAO ĐỔI NaY VÀ NaZSM-5 THÀNH HY, LaHY VÀ HZSM-5
Nguồn gốc và xuất xứ của zeolit NaY, NaZSM-5 đã đƣợc tổng hợp từ các nhóm nghiên cứu của PGS.TS. Trần Thị Nhƣ Mai.