Tuỳ vào khả năng hồi lưu những n-paraffin không chuyển hoá và những isomer đơn nhánh, cần phải tách những thành phần isomer hai nhánh, sự phân tách này có thể thực hiện hoặc bằng quá trình chưng cất hoặc hấp phụ bằng rây phân tử.
Hồi lưu với quá trình chưng cất
Quá trình này cho chỉ số Octane cao hơn có thể đạt được đến 91, cũng như vậy đối với xúc tác zeolite, nhờ vào sơ đồ của quá trình hỗn hợp có thể ứng dụng
nhiều tháp chưng cất nhưng cần phải phụ thuộc vào điều kiện kinh tế của quá trình.
Hình 1.8 Sơ đồ công nghệ PENEX / DIH (OUP)
Bảng sau thể hiện RON của sản phẩm isomerate của hai công nghệ sử dụng xúc tác Alumine chloré với cùng nguyên liệu.
Quá trình
Một giai đoạn PENEX/DIH
RON MON 83 80.5 87 85.5
Bảng 1.3 So sánh chất lượng của hai quá trình
Hồi lưu sau khi hấp phụ bởi rây phân tử
Kể từ nhiều năm nay, UOP đã đưa ra quá trình TIP (Total Isomerization Process) kết hợp đồng phân hoá trên xúc tác zeolite với phân xưởng phân tách n, i- paraffin trên rây phân tử. Sự giải hấp phụ n-paraffin hấp phụ trên rây được thực hiện nhờ H2 nóng.
Mô tả quá trình TIP:
- Quá trình TIP tiến hành ở pha hơi, áp suất không đổi từ 14 đến 35 kg/cm2, và nhiệt độ trung bình (245 – 3700C). Áp suất riêng phần của hydro phải thể hiện trong suốt quá trình đồng phân hoá để ngăn ngừa tạo cốc và khử hoạt tính của xúc tác.
- Nguyên liệu sạch đã qua xử lý hydro trộn lẫn với dòng hydro hồi lưu nóng và n – paraffin trước khi vào thiết bị phản ứng đồng phân hoá. Sản phẩm ra khỏi thiết bị phản ứng được làm lạnh và đưa đến trống phân tách. Sản phẩm lỏng, chứa một lượng n – paraffin không chuyển hoá có chỉ số Octane thấp được bốc hơi và đi qua tháp hấp phụ rây phân tử. Ở đó, n – paraffin bị hấp thụ và hồi lưu trở lại thiết bị phản ứng. Isomer mạch nhánh và Hydrocarbon mạch vòng, có đường kính phân tử lớn hơn đường kính lỗ hấp phụ rây phân tử không thể hấp phụ. Sản phẩm isomerate được ổn định để loại bỏ hydro dư, 1 – 2% sản phẩm cracking và một ít propane hoặc butane đi kèm với hydro thêm vào. Khí hydro sạch từ thiết bị tách được lưu thông đến máy nén hồi lưu qua một lò nhiệt và sau đó dùng như khí sạch để tách n – paraffin trước đó đã bị hấp phụ trên rây phân tử.
Hình 1.9 Sơ đồ công nghệ của quá trình TIP
Bảng 1.4 Hiệu suất thu sản phẩm isomerate của quá trình TIP
Mol% Nguyên liệu Sản phẩm
Butanes 3.2 1.6
nC5 29.5 1.5 Cyclo C5 2.5 2.2 22 DMB 0.5 9.1 23 DMB 1.8 4.4 2 MC5 12.3 15.5 3 MC5 8 10.2 nC6 13.7 <0.1 M Cyclo C5 3.9 2.4 Cyclo C6 0.4 0.7 Benzene 1.5 0 C7+ 0.1 0.5 C5+ RON 72 89 C5+ MON 6.9 86
Sau này IFP đã ứng dụng hai quá trình phân tách trên rây phân tử: IPSORB và HEXSORB thể hiện tính độc đáo đó là kết hợp giữa chưng cất và hấp phụ trên rây phân tử: một tháp desisopentaniseur và khử hấp phụ isopentane trên rây phân tử đối với công nghệ IPSORB; một tháp desisohexaniseur với khử hấp phụ metylpentane đối với công nghệ HEXSORB.
Mục đích của việc kết hợp này là :
- Giảm hàm lượng n-parafin của isomerate bởi hấp phụ bằng rây phân tử. - Tăng hàm lượng n-parafin của nguyên liệu bằng cách thêm vào một tháp phân tách trước khi phản ứng.
- Nhiệt độ của phần phản ứng và phân tách độc lập nhau, hai loại xúc tác có thể không phân biệt sử dụng trong thiết bị phản ứng.
Hình 1.11 Sơ đồ công nghệ của quá trình HEXSORB
Bảng sau thể hiện RON của sản phẩm isomerate của ba công nghệ khác nhau sử dụng hai loại xúc tác với cùng nguyên liệu có RON = 68.
Bảng 1.5 Giá trị RON thu được khi sủ dụng hai loại xúc tác cho từng công nghệ
` Pt/γAl2O3 zeolite 1 pass IPSORB HEXSORB 84 90 92 79 88 90 Xúc tác Quá trình
Hình 1.12 Đồ thị so sánh giá trị RON thu được của các công nghệ