V. Nguyên liệu và sản phẩm của quá trình reforming xúc tác [1,2,3,4,12,13,15]
2. Hiệu suất max butan lỏng 3 Hiệu suất propan lỏng
I.2. Tốc độ nạp liệu riêng thể tích hay thời gian tiếp xúc (thời gian phản ứng)
này cân bằng sẽ chuyển dịch về phía tạo parafin.
Khi giảm áp suất trong hệ thống, dẫn đến giảm áp suất riêng phần của hydro, làm tăng mức độ thơm hoá các hydrocacbon parafin và naphten.
I.2. Tốc độ nạp liệu riêng thể tích hay thời gian tiếp xúc (thời gian phản ứng) ứng)
Khi tăng lu lợng của nguyên liệu hay giảm lợng xúc tác trong reactor sẽ làm tăng tốc độ nạp liệu riêng thể tích và nh vậy sẽ làm giảm thời gian tiếp xúc của nguyên liệu với xúc tác, tức là giảm thời gian phản ứng. Từ đó dễ dàng thấy rằng, khi tăng tốc độ nạp liệu riêng, hiệu suất xăng tăng lên và tăng hàm lợng hydro trong khí tuần hoàn, giảm hiệu suất hydrocacbon nhẹ do giảm tốc độ phản ứng hydrocracking và hydrogenolyse. Chất lợng của xăng sẽ chuyển qua cực đại khi tăng tiếp tục tốc độ nạp liệu riêng (vì thời gian tiếp xúc nhỏ, hydrocacbon thơm tạo ra cũng ít do chỉ có phản ứng dehydro hoá các naphten xảy ra hoàn toàn ở điều kiện này). Nh vậy, nhìn chung khi tăng tốc độ nạp liệu quá giá trị tối u sẽ làm tăng hiệu suất xăng đồng thời lại giảm trị số octan và làm giảm áp suất hơi bão hoà của xăng.
Tốc độ nạp liệu riêng thể tích thờng duy trì trong khoảng 1,2 ữ 2 h-1. Nếu giảm tốc độ nạp liệu thể tích sẽ dẫn đến làm giảm độ chọn lọc của quá trình, giảm hiệu suất xăng và hydro, tăng hiệu suất hydrocacbon khí, giảm nồng độ hydro trong khí tuần hoàn, làm tăng lợng cốc bám trên xúc tác.
Nếu mục đích của quá trình reforming xúc tác là nhận BTX, quá trình phải tiến hành ở điều kiện thời gian lu của nguyên liệu trong vùng phản ứng ngắn, có nghĩa là tốc độ thể tích khi sử dụng nguyên liệu phải lớn, nhiệt độ trung bình, áp suất thấp (10 ữ 20 atm).
Bảng 2.2: ảnh hởng tốc độ thể tích đến quá trình reforming.
Chỉ tiêu Tốc độ thể tích h-1
2 3 4
Hàm lợng phân đoạn có nhiệt độ sôi đến 100oC
áp suất hơi bão hoà của xăng mmHg
Trị số octan theo phơng pháp nghiên cứu (không pha chì)
Hàm lợng hydrocacbon thơm trong xăng,%V
32 625 85 43,0 25 520 81 40,5 17 360 76 38,0 I.3. Nhiệt độ
Quá trình reforming xúc tác tiến hành trong điều kiện nhiệt độ nằm trong giới hạn từ 470 ữ 525oC. Khi điều kiện áp suất và tốc độ thể tích không đổi, nếu giảm nhiệt độ sẽ dẫn đến tăng hiệu suất xăng, giảm hiệu suất khí, giảm việc tạo cốc, đồng thời lại giảm lợng hydrocacbon thơm.
Ngợc lại, nếu tăng nhiệt độ, dẫn đến tăng sự tạo thành hydrocacbon thơm, giảm hiệu suất xăng, giảm nồng độ hydro trong khí tuần hoàn (vì khi nhiệt độ cao, thuận lợi cho các phản ứng hydro hoá và khử hydro vòng hoá) tạo hydrocacbon thơm. Song bên cạnh đó cũng tăng cờng các phản ứng hydrocracking làm cho hiệu suất khí tăng lên, do vậy mức độ hoá cốc cũng tăng.
Nh vậy, khi nhiệt độ tăng thì lợng hydrocacbon thơm tạo thành cũng tăng làm cho trị số octan của xăng tăng. Nhng nhiệt độ cũng chỉ tăng đến giới hạn cho phép, nếu tăng quá cao thì việc tạo cốc tăng, dẫn đến giảm hoạt tính và thời gian làm việc của xúc tác.
Bảng 2.3:Sự phụ thuộc hiệu suất và chất lợng của sản phẩm reforming xúc tác vào nhiệt độ.
Chỉ tiêu Nhiệt độ,oC
Hàm lợng phân đoạn có to
s đến 100oC, %V
áp suất hơi bão hoà của xăng (mmHg) Trị số octan theo phơng pháp nghiên cứu (không pha nớc chì)
Hàm lợng hydrocacbon thơm trong xăng, %V 34 310 67,5 19 36 350 74 27 41 430 80,5 35 46 590 89 45
Từ phân tích trên, việc lựa chọn nhiệt độ trong quá trình reforming xúc tác cần kết hợp với các thông số công nghệ khác của quá trình. Ngoài ra cũng cần phải tính đến chất lợng của nguyên liệu và xúc tác. Thông thờng, chỉ giữ ở nhiệt độ sao cho đảm bảo yêu cầu về trị số octan chứ không yêu cầu cao hơn nhiệt độ này.