Đồ án xăng

Quá trình và thiết bị công nghệ hóa học: Sinh viên sẽ đươc làm việc tại viện nghiên cứu,là giảng viên của các trường đại học,cao đẳng, các nhà máy, cơ sở sảnxuất trong rất nhiều lĩnh vực

MỞ ĐẦU

Trong thời đại hoà nhập và phát triển nền kinh tế của đất nước, hoà chungvới nhịp cầu phát triển của thế giới Đất nước Việt Nam đang không ngừng đổimới và vươn lên trên con đường công nghiệp hoá, hiện đại hoá Đảng và nhà nước

ta đang coi trọng rất nhiều về xăng dầu cũng như là dầu mỏ, nó góp phần thúc đẩy

sự phát triển kinh tế nước nhà Hiện nay xăng dầu là một loại hàng hoá hết sứcquan trọng và không thể thiếu được trong tất cả các quốc gia, đã và đang trên conđường phát triển sự phồn vinh của đất nước Như vậy có thể khẳng định rằngtrong những thập kỷ gần đây, xăng dầu đã là nguồn nhiên liệu vô giá và đặc biệtquan trọng mà ta cần phải chú trọng và đầu tư Vì chính xăng dầu là nghành kinh

tế mũi nhọn, khẳng định sự phồn vinh và đi lên của mỗi quốc gia Đối với mỗi quốc gia, tuy khác nhau về điều kiện khí hậu, trang thiết bị,nhưng nhu cầu sử dụng nhiên liệu lỏng ngày càng tăng Song nhìn chung xuhướng sử dụng xăng không chì, xăng sạch trên mỗi quốc gia ngày càng tăng Đặcbiệt là các quốc gia điển hình như ở mỹ hiện sử dụng 50% khối lượng nhiên liệu,

ở Đức, ý,÷xăng không chì đã lớn hơn 40% Pháp,Nhật khối lượng dầu Diezen

dự báo tới năm 2005 là 48%, nhiên 100 triệu tấn nhiên liệu÷liệu phản lực hàngnăm trên thế giớ sản xuất 90 cho nghành hàng không Trước những năm 1990xăng động cơ chiếm ưu thế Nhưng gần đây xu hướng sử dụng dầu do có chiềuhướng gia tăng Tuy nhiên xăng vẫn giữ vị trí quan trọng vì là nhiên liệu chonhững loại động cơ hiện đại có tỷ số nén cao và tốc độ lớn Xu thế chuyển xăngthông dụng sang xăng sạch không chì, Việt Nam đã sử dụng hết xăng không chì vìtrong xăng hàm lượng khí CO2 trong khí thải giảm, hàm lượng begen trong xăngkhông chì xuống còn < 1% thể tích, xăng không chì có hàm lượng chì nhất địnhnhưng không được vượt quá 0,013g/lit, ngoài ra việc cho thêm một số phụ giakhông chì như Metanol, MTBE (Metyl tert-butyl ete) ta còn phải sử dụng một

số công nghệ sản xuất có trị số Octan cao như quá trình Ankyl hoá, đồng phânhoá

Vì vậy việc nâng cao trị số Octan của xăng là vô cùng quan trọng bởi nó ảnhhưởng trực tiếp tới thiết bị, máy móc sử dụng, năng suất lao động xã hội và tuổithọ của thiết bị kỹ thuật cũng như vấn đề ô nhiễm môi trường và quan trọng hơn làsức khoẻ con người

PHẦN 1: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH KỸ THUẬT HÓA HỌC VÀ ĐÀO TẠO

KỸ THUẬT HÓA HỌC TRONG NƯỚC VÀ THẾ GIỚI

1.1 Ngành kĩ thuật hóa học:

Kĩ thuật hóa học hay công nghệ hóa học là một quá trình mà điểm khởinguồn của nó là cái đầu luôn cố gắng tìm tòi nghiên cứu không ngừng nghỉ củacác nhà hóa học sau đó đến bàn tay, khối óc của các kĩ sư, công nhân chuyênnghiệp và điểm cuối cùng là người tiêu dùng

Bạn có thể hình dung quá trình này như sau: + Nhà hóa học nghiên cứu quy trình công nghệ, tính toán và viết ra quy trìnhnày ra giấy Từ những nghiên cứu về lí thuyết đó, người ta kiểm nghiệm lại chúngtrong phòng thí nghiệm Sau quá trình kiểm nghiệm, quy trình được hoàn thiện, bổsung, sữa chữa những điểm yếu cần thiết và thể hiện lại trên giấy + Nhà kĩ thuật dựa trên quy trình ấy thiết kế ra máy móc thiết bị, dây chuyền sảnxuất Những máy móc này được chuyển tới nhà máy, xí nghiệp và được vận hànhbởi các kĩ sư, công nhân kĩ thuật Từ đó, biết bao sản phẩm cần thiết cho cuộc

- Công nghệ hóa học hiện nay không chỉ bó gọn trong lĩnh vực hóa học mà mộtnhà công nghệ hay kĩ sư hóa học phải là một chuyên gia đa năng Tức là muốn sảnxuất một sản phẩm nào đó, họ không những phải hiểu biết sâu sắc về hóa học, hóa

lí mà còn phải biết tính toán, thiết kế, lựa chọn nguyên liệu, năng lượng rồi triểnkhai sản xuất sao cho đạt hiệu quả cao nhất với chi phí thấp nhất Vậy nên sinhviên Công nghệ hóa học như chúng tôi ngoài các môn hóa học cơ bản còn phảihọc những môn như toán, vật lí, vẽ kĩ thuật, kinh tế, Chỉ có tình yêu, niềm đam

mê với Công nghệ hóa học mới giúp chúng tôi cũng như các bạn trở thành nhữngnhà công nghệ hay kĩ sư hóa học thực thụ

- Thật không thể tưởng tượng nổi xã hội văn minh sẽ ra sao nếu không có Côngnghệ hóa học Các sản phẩm của Công nghệ hóa học ngày nay len lỏi vào mọingành nghề, lĩnh vực của đời sống và trở nên thông thường tới mức nhiều khi bạnkhông còn nhận ra chúng nữa, như nước và không khí vậy Đơn giản như chỉ cáchđây chưa đầy một thế kỉ, sản phẩm nhựa polime đầu tiên ra đời và đắt như vàngvậy Ngày nay, bạn có thể thấy những sản phẩm bằng nhựa ở khắp mọi nơi Thậmchí, túi nilon hay đồ nhựa dùng qua một lần đã bị coi là rác rồi

- Trong xã hội hiện đại, không ở đâu trong khắp cuộc sống lại không có dấu ấncủa Công nghệ hóa học (CNHH) Ngày nay, những sản phẩm của ngành này phổbiến đến mức chúng ta hầu như quên mất đó từng là những phát minh vĩ đại làmthay đổi toàn bộ cuộc sống của con người như nhựa hay cao su nhân tạo v.v

Điều kiện làm việc và cơ hội nghề nghiệp

Theo điều tra của Đại học tổng hợp Minnesota (Hoa Kỳ), những người được đàotạo trong ngành CNHH có thể làm việc trong các lĩnh vực chính sau:

- Làm việc trong các trường đại học, cao đẳng, trung cấp

- Làm việc ở các viện nghiên cứu

- Làm việc trong các lĩnh vực:

Sản xuất các sản phẩm vô cơ (hoá chất vô cơ, phân bón, màu cho sơn, gốm sứ ) Sản xuất các sản phẩm hữu cơ (pôlime, phim mỏng, vải sợi, thuốc nhuộm ) Lĩnh vực vật liệu (ăn mòn và chống ăn mòn, pin khô, pin ướt)

Mạ điện, luyện kim và nguyên liệu cho các quá trình công nghiệp

Ngành công nghệ thực phẩm

Ngành công nghiệp lên men sản xuất các chất kháng sinh, thực phẩm bổ sungv.v

Công nghệ sinh học ứng dụng

Xử lý chất thải, xử lý ô nhiễm môi trường v.v

Sản xuất sạch và công nghệ năng lượng sạch như năng lượng mặt trời, nănglượng hạt nhân v.v

Cơ hội làm việc trong ngành CNHH rất phong phú bởi đây là ngành có tính ứngdụng rất cao và liên quan tới nhiều ngành khoa học, công nghệ, nhiều lĩnh vực sảnxuất khác nhau Hiện nay, nước ta vẫn phải nhập khẩu nhiều dây chuyền CNHHcủa nước ngoài Bởi vậy, xây dựng đội ngũ nhân lực mạnh, sáng tạo, có khả năngthiết kế ra các dây chuyền công nghệ trong nước phù hợp với đặc điểm của ViệtNam là mục tiêu đang được hướng tới một cách mạnh mẽ

1.2 ngành đào tạo kỹ thuật hóa học:

Trong nước chương trình đào tạo dù là kĩ sư hay cử nhân của ngành đều được đàotạo theo chương trình chuẩn Theo đó năm 1 sinh viên sẽ được trang bị các kiếnthức của môn đại cương như hóa,toán,lí, tin nhằm mục đích là tiếp thu các kiếnthức cơ sở ngành dựa trên 1 nền móng là các môn đại cương Năm 2 sinh viêndần được hoàn thiện các môn đại cương và các môn cơ sở ngành (hóa lý, hóa vô

cơ, hóa phân tích ) Năm 3 tiếp tục kế hoạch học các môn cơ sở ngành và tiếnganh chuyên ngành Có thể nói tiếng anh là ngôn ngữ duy nhất chúng ta có thể tiếpcận được với tài liệu, khoa học Năm 4 sinh viên trực thực tập tạ nhà máy, làmquen với môi trường làm việc và chuẩn bị thi tốt nghiệp đối với sinh viên đượcđào tạo theo chương trình cử nhân Nếu là chương trình kĩ sư thì năm 5 mới thi tốtnghiệp hoặc bảo vệ đồ án

Ngành KTHH được cấu thành bởi 10 chuyên ngành :

1 Hữu cơ-hoá dầu: Sinh viên theo học ngành này sẽ được trang bị các kiến thức

chuyên ngành về công nghệ hữu cơ và lọc hóa dầu cơ hội làm việc trong các nhàmáy, tổng công ty hóa chất dầu khí, gas, xăng dầu, công ty chế biến dầu khí

2 Polyme – composite: Ngành công nghệ vật liệu mới, sinh viên sau khi tốt

nghiệp sẽ được công tác tại nhà máy sản xuất vật liệu như chất dẻo, vật liệuplyme, nhựa

3 Điện hóa và bảo vệ kim loại: Sinh viên được trang bị các kiến thức về điện hóa,

mạ kim loại, các phương pháp bảo vệ hợp kim, kim loại sinh viên sẽ được côngtác tại các nhà máy làm việc trong các lĩnh vực như tráng men, mạ kim loại, chống

ăn mòn, chống dính, cách điện, chống rỉ nghiên cứu trong các viện, tham giagiảng dạy tại các trường kĩ thuật có chuyên ngành này

4 Các chất vô cơ: Đây là 1 ngành tương đối rộng và sâu, sinh viên theo học ngành

này sẽ được học các quy trình sản xuất, điều chế các hợp chất chất vô cơ sinhviên sau khi tốt nghiệp sẽ có cơ hội làm việc tại các nhà máy sản xuất phân bón,bột giặt các viện nghiên cứu và tham gia giảng dạy tại các trường đại học, caođẳng

5 Vật liệu silicat: Sinh viên sẽ được làm việc tại các nhà mát sản xuất xi măng,

gốm sứ, thủy tinh, gạch men

6 Xeluloza và giấy: Cơ hội làm việc tại các nhà máy sản xuất và chế biến gỗ,bột

giấy sản xuất giấy

7 Hóa lý: Nắm vững cơ sở lý thuyết của ngành, các phương pháp nghiên cứu thực

nghiệm và tính toán lý thuyết, truyền thống và hiện đại kĩ sư của ngành sẽ đượcdiều hành và quản lý sản xuất tai các cơ sở sản xuất và phòng thí nghiệm của cácnhà máy và viện nghiên cứu

8 Quá trình và thiết bị công nghệ hóa học: Sinh viên sẽ đươc làm việc tại viện

nghiên cứu,là giảng viên của các trường đại học,cao đẳng, các nhà máy, cơ sở sảnxuất trong rất nhiều lĩnh vực như sản xuất chế biến hóa chất, lọc hóa dầu

9 Hóa dược và hóa chất bảo vệ thực vật: Sgành này bao gồm 2 ngành nhỏ là

ngành công nghệ hóa dược và công nghệ hóa chất bảo vệ thực vật Sinh viên saukhi tôt nghiệp sẽ đươc làm viec tại các công ty, doanh nghiệp sản xuất kinh doanh

về lĩnh vực hóa dược-hóa chất, thuốc trừ sâu ngoài ra sinh viên sau khi ratrường cũng được tham gia công tác giảng dạy tại các viện nghiên cứu, trường đạihọc, cao đẳng

10 Máy và thiết bị hóa chất - dầu khí: Sinh viên làm việc tại các nhà máy chế tạo

thiết bị sản xuất các hóa chất và dầu khí

Trường đại học BKHN là nơi đào tạo các kĩ sư, cử nhân của ngành này có uytín và chất lượng hàng đầu tại Việt Nam Với đội ngũ giảng viên có năng lực vànhiệt tình cùng với chương trình đào tạo chuẩn, sinh viên của trường sau khi tốt

nghiệp hoàn toàn có đủ khả năng để đáp ứng được các yêu cầu của các ngành,nghề

Ngoài ra còn có các trường đại học, cao đẳng có chuyên ngành đào tạo là ki thuậthóa học vi dụ: Trường Đại học Khoa học tự nhiên (Đại học Quốc gia Hà Nội),Trường Đại học Thái Nguyên, Trường Đại học Kỹ thuật (Đại học Huế), TrườngCao đẳng Hoá chất Phú Thọ, Trường Đại học Bách khoa (Đại học Quốc gia Tp.HồChí Minh), Trường Đại học Bách khoa (Đại học Đà Nẵng), Trường Đại học CầnThơ, Trường Đại học Đà Lạt, Trường Đại học Quy Nhơn v.v

PHẦN 2: QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT XĂNG DÙNG LÀM NGUYÊN LIỆU CHO ÔTÔ VÀ XE MÁY

2.1Giới thiệu về xăng:

Xăng, hay còn gọi là ét-xăng (phiên âm từ tiếng Pháp: essence), là một loại dung

dịch nhẹ chứa Hyđrocacbon, dễ bay hơi, dễ bốc cháy, cất từ dầu mỏ Xăng được

sử dụng như một loại nhiên liệu, dùng để làm chất đốt cho các loại động cơ xăng

- Xăng là loại nhiên liệu lỏng dễ bay hơi có nguồn gốc từ dầu mỏ, được sảnxuất bằng một trong hai phương pháp: chưng cất hoặc cracking Phươngpháp chưng cất dầu mỏ để lấy xăng tuy đơn giản nhưng lại cho hiệu suất rấtthấp (khoảng 15%) do vậy, hiện nay xăng được sản xuất chủ yếu bằngphương pháp Cracking (hiệu suất 70 %)

- Hiện tượng kích nổ có thể xảy ra khi xử dụng loại xăng không thích hợp.Bản chất của hiện tượng này như sau : Trong điều kiện bình thường, tốc độcháy của của hỗn hợp trong xi lanh vào khoảng 25 - 30 m/s và áp suất trongxylanh tăng tửứ tửứ Nếu sử dụng xăng không thích hợp thì một phần nhỏcủa hỗn hợp khí cháy sẽ bắt lửa và lan truyền với vận tốc rất lớn (tới 200m/s), lúc này áp suất trong xi lanh tăng đột ngột, tác động lên píttông làmphát ra tiếng gõ đặc trưng và tạo nên độ rung mạnh trong động cơ Đâychính là hiện tượng kích nổ, hiện tượng này làm động cơ hoạt động mất ổnđịnh, giảm hiệu suất, tăng độ ồn, tăng nhiệt độ, gây mài mòn nhanh các chi

tiết (thậm chí làm hỏng các chi tiết), đặc biệt là các chi tiết trong cơ cấu trụckhuỷu thanh truyền.

2.1.2 Ứng dụng:

- Xăng làm nhiên liệu:

Nhiên liệu xăng dầu , một sản phẩm của dầu mỏ, chứa carbon và hydro Yếu tốnày cho phép nhiên liệu để đốt cháy một cách tự do và để tạo ra năng lượng nhiệtlớn Hai loại xăng được sử dụng: pha chì và không pha chì Xăng pha chì có chỉ sốoctane đánh giá cao hơn so với xăng không chì và có hiệu quả hơn như là một van

và chất bôi trơn chỗ van, tuy nhiên, xăng pha chì đã gần như bị ngưng, bởi vì động

cơ sử dụng nó phát ra một lượng lớn hydrocarbon có hại gây ô nhiễm không khí .Động cơ sử dụng xăng không pha chì thải ra buồng đốt ít hơn, và thời gian sửdụng lâu hơn cho bugi, khí thải, hệ thống, và bộ chế hòa khí

- Xăng làm xúc tác:

Phân đoạn xăng được sử dụng làm dung môi trong công nghiệp sơn,cao su,keodán;ngoài ra,sử dụng để trích ly chất béo(dầu mỡ động thực vật) , trong côngnghiệp hương liệu,dược liệu…

Trong các loại dung môi,phổ biến là xăng parafinic ( như hexan,heptan,

Octan…) và aromatic (như benzene, toluen, xylen…) Thông thường xăng dungmôi lấy trực tiếp từ dầu mỏ là xăng prafinic ,có hàm lượng hidrocacbon thơm thấp(<5%) Những dung môi có hàm lượng cao (40 đến 99%),phải lấy từ phân đoạnnặng của quá trình reforming Các lĩnh vực ứng dụng khác nhau của xăng xem ởbảng sau:

Loại dung môi Khoảng sôi, °C Mục đích sử dụng

Keo , cao su,tẩy vết mỡ

Trích ly dầu mỡ, chất béo, chế tạo nướchoa

Trích ly dầu mỡ, chất béo, công nghiệpcao su

Khử nước của rượu

Công nghiệp cao su, sơn, lấy bẩn

Công nghiệp cao su, sơn

Trích ly hương liệu,sản xuất dược liệu

Sơn, vecni ( thay dầu thông )

- Xăng làm nguyên liệu cho tổng hợp hóa dầu:

Xăng sử dụng làm nguyên liệu cho tổng hợp hóa dầu còn gọi là phân đoạn naphta

Từ phân đoạn này người ta sản xuất được các hydrocacbon thơm khác nhau như

benzene, toluen, xylen, etylbenzen Ngoài ra,còn thu được các olefin nhẹ nhưetylen,propylene,butadiene…

Để thu được các hydrocacbon thơm (BTX), người ta sử dụng các phân đoạn hẹpkhi chưng cất

• Phân đoạn 60÷85°C : Phân đoạn chứa metyl xyclopentan, xyclohexan chohiệu suất benzene cao nhất

• Phân đoạn 80÷100°C : Phân đoạn chứa naphaten C7 cho hiệu suất toluencao nhất

• Phân đoạn 105÷140°C : Phân đoạn chứa naphaten C8 cho hiệu suất xylencao nhất

Như vậy phân đoạn xăng của dầu mỏ họ naphtenic thích hợp hơn cả để sản xuấthydrocacbon thơm, vì có tổng hàm lượng naphten và thơm cao, được đặc trưngbởi chuẩn số :

N ÷2Ar

Trong đó N là hàm lượng naphtalen (%); Ar là hàm lượng armat (%)

Ngược lại, phân đoạn xăng của họ paraffinic lại tốt hơn cho việc sản xuất cácolefin

Xăng dung để chế biến hóa học cần phải rất sạch vì nếu trong xăng có nhiềuS,N,O sẽ làm ngộ độc xúc tác trong quá trình chế biến Ví dụ, để tạo rahydrocacbon thơm,phải tiến hành reforming Xúc tác sử dụng là kim loại mangtrên chất mang là axit rắn ( thông thường là Pt/Al2O3 ) Các chất chứa nitơ( thường có tính bazơ như pydirin, quinolin…) làm ngộ độc các trung tâm axit.Ngoài ra, sự có mặt của các kim loại có trong xăng sẽ làm cho xúc tác hoàn toànkhông có khả năng tái sinh Vì vậy yêu cầu về hàm lượng của các chất dị thể vàkim loại nặng có trong xăng phải như sau:

Quy trình sản xuất xăng từ dầu mỏ:

Khai Thác → Làm sạch → Tách khí → reforming

2.2.1 Khai thác dầu mỏ:

Dầu mỏ và khí là những nguồn hydrocacbon phong phú nhất có trong thiênnhiên Dầu mỏ cũng như khí, ngày càng phát hiện được nhiều và hầu như ở đâucũng thấy dầu mỏ và khí không nhiều thì ít Qua phân tích thành phần hoá học củacác loại dầu mỏ khác nhau người ta nhận thấy không có loại dầu mỏ nào trên thếgiới lại có thành phần giống nhau hoàn toàn cả, mà chúng rất khác nhau và thayđổi theo trong phạm vi rất rộng Sự khác nhau rất nhiều về thành phần dầu mỏ đã

là một vấn đề khoa học rất lớn Có nhiều cách giải thích khác nhau nhưng nóichung, muốn

làm sáng tỏ vấn đề này cần phải trở về cuội nguồn của nó, nghĩa là phải xem xétquá trình hình thành và biến đổi của dầu và khí trong lòng đất

Dầu mỏ hay dầu thô là một chất lỏng sánh đặc màu nâu hoặc ngả lục Dầu thô

tồn tại trong các lớp đất đá tại một số nơi trong vỏ Trái Đất Dầu mỏ là một hỗnhợp hóa chất hữu cơ ở thể lỏng đậm đặc, phần lớn là những hợp chất củahydrocarbon, thuộc gốc alkane, thành phần rất đa dạng Hiện nay dầu mỏ chủ yếudùng để sản xuất dầu hỏa, diezen và xăng nhiên liệu[1] Ngoài ra, dầu thô cũng lànguồn nguyên liệu chủ yếu để sản xuất ra các sản phẩm của ngành hóa dầu nhưdung môi, phân bón hóa học, nhựa, thuốc trừ sâu, nhựa đường Khoảng 88% dầuthô dùng để sản xuất nhiên liệu, 12% còn lại dùng cho hóa dầu Do dầu thô lànguồn năng lượng không tái tạo nên nhiều người lo ngại về khả năng cạn kiệt dầutrong một tương lai không xa

Muốn khai thác dầu, người ta khoan những lỗ khoan gọi là giếng dầu Khikhoan trúng lớp dầu lỏng, dầu sẽ tự phun lên do áp suất cao của khí dầu mỏ Khilượng dầu giảm thì áp suất khí cũng giảm, người ta phải dùng bơm hút dầu lênhoặc bơm nước xuống để đẩy dầu lên

Hình ảnh giàn khoan dầu trên biển

Khoan dầu trên mặt đất

2.2.2 Xử lý dầu thô ( Quy trình làm sạch )

Tùy theo mục đích sử dụng mà khí được xử lý khác nhau

- Khi hạ nhiệt độ hơi nước có thể đóng băng làm vỡ đường ống hoặc với cáchyđrocacbon thành các hydrat (CH4.7H2O , C2H6.7H2O v.v ) bịt kín đường

- Các hợp chất lưu huỳnh khi đốt sẽ tạo thành SO2 dễ ăn mòn thiết bị dụng

cụ , nhũng chất làm xúc tác nhiễm độc Ðể loại nó người ta dùng chất hấp thụ rắn

và lỏng (rắn :Fe(OH)3 , than hoạt tính ) , ( lỏng : muối bazơ mạnh với axit yếu nhưcacbonat , photphat của natri hoặc kali )

Na2CO3 + H2S → NaHCO3 + NaHS

Hay dùng bazơ hữu cơ yếu :

2(CH2CH2OH)NH2 + H2S → [(CH2CH2OH)NH3]2S

Dung dịch hấp thụ được tưới từ trên tháp hấp thụ kiểu đệm (1) , còn khi cần làmsạch đi ngược chiều từ dưới lên Ở thiết bị hấp thụ ra dung dịch được bơm (2) quathiết bị truyền nhiệt (3) , sau đó qua thiết bị truyền nhiệt (4) để nâng nhiệt độ đếnnhiệt độ tái sinh , rồi đi vào tháp tái sinh được bơm qua bơm (6) qua các thiết bịnhiệt trao đổi nhiệt (3) và các thiết bị làm lạnh (7)

để tuần hoàn trở lại thiết bị hấp thụ (1)

2.2.3 Tách xăng khí :

Là quá trinh hyđrocacbon dễ bay hơi tồn tại trong không khí dưới dạng hơi Kếi quả được hai sản phẩm :

- Hyđrocacbon có mạch cacbon từ C2 ÷ C5

- Hyđrocacbon hơi có mạch Cacbon > C4

Xăng là hổn hợp các hyđrocacbon ở thể hơi

 Có 3 phương pháp chủ yếu để tách xăng khí :

+ Hấp thụ : phương pháp này tách xăng khí được hoàn toàn

Người ta dùng sản phẩm dầu mỏ ở thể lỏng ,có nhiệt độ khoảng 100 ÷ 2000C làm dung môi hấp thụ Trước đây người ta dùng hấp thụ gián đoạn ; hiện nay thông dụng sử dụng tháp hấp thụ liên tục ,nó gồm có 3 phần :

-Vùng làm lạnh I có cấu tạo bằng nước

-Vùng khử hấp thụ III có cấu tạo ống chùm ,gia nhiệt bằng hơi nước hỗn hợp vào vùng II & than

hoạt tính sau khi qua vùng I, cũng đi vao vùng II theo chiều ngược nhau ThanHấp thu ûkhí nóng tiếp tục đi xuống vùng III Khí nhẹ ra khỏi vùng hấp phụ đượclấy ra ở phần trên của tháp hấp phụ một phần khí tuần hoàn trở lại theo đường ống(1) để đưa than đa tái sinh theo đường ống (2) lên đỉnh tháp xăng khí sau khi tách

ra , có chứa khí propan & metan dễ tạo nên ụ túi khí trong ống dẫn nhiên liệu ởcác động cơ đốt trong do vậy cần phải tách chúng ra để xăng được ổn định đượcthực hiện bằng phương pháp chưng dưới áp suất cao

- Tách khí thành các cấu tử riêng biệt hay các nhóm cấu tử: Quá trình tách các hỗnhợp khí được thực hiện theo phương pháp hấp thụ, hấp thụ chọn lọc và phươngpháp chưng cất

a.Giới thiệu chung:

Sơ đồ quá trình cracking xúc tác

a Cơ sở lý thuyết của quá trình

• Xúc tác cho quá trình Cracking

Xúc tác cho quá trình cracking tầng sôi trong công nghiệp thuộc lọai axit rắn, cóthành phần khá phức tạp như sau:

Thành phần xúc tác cracking tầng sôi trong công nghiệp

• Điều chế xúc tác FCC

Quy trình sản xuất xúc tác FCC hiện đại được mô tả theo sơ đồ sau(Grace-Davison):

• Cơ chế hình thành trung tâm hoạt động trên bề mặt xúc tác

Xúc tác cho quá trình Cracking là xúc tác axít Các trung tâm hoạt động trên bềmặt chất xúc tác là các tâm axit Bronsted và Lewis Các trung tâm này hình thành

do trong mạng tinh thể của xúc tác này, bốn nguyên tử Oxi liên kết với Nhôm nênkhông cân bằng và hình thành một điện tích âm Các ion như Na+, Mg2+ hay proton sẽ trung hòa điện tích này và hình thành tâm axít Bronsted

Khi tiến hành xử lý nhiệt ở khoảng nhiệt độ 400 – 500oC thì xuất hiện các tâm axítLewis theo sơ đồ sau:

• Các giai đoạn phản ứng cracking khi có mặt chất xúc tác

Sự khác nhau cơ bản giữa cracking nhiệt và cracking xúc tác là phản ứng crackingkhi có mặt chất xúc tác xảy ra theo những cơ chế nhất định và dễ khống chế Do

đó sản phẩm của cracking xúc tác sẽ có tính chọn lọc cao hơn so với crackingnhiệt

• Cơ chế phản ứng hoá học xảy ra trong quá trình cracking xúc tác

Cơ chế phản ứng cracking xúc tác là cơ chế ion cacboni Các tâm họat tính là ioncácboni được tạo ra khi các phân tử hydrocacbon của nguyên liệu tác dụng vớitâm axít của xúc tác

Tâm axít xúc tác có 2 lọai: Lọai Bronsted (H+) và Lewis (L)

Tâm Bronsted là khi tham gia phản ứng có khả năng cho proton hoạt động (H+)còn tâm Lewis thì thiếu electron nên có xu hướng nhận thêm điện tử

b Hóa học quá trình cracking xúc tác

• Các phản ứng mong muốn

Phản ứng cắt mạch (cracking ): xảy ra theo cơ chế ion cacbonium

Hoạt tính cracking của các hydrocacbon giảm dần theo thứ tự sau:

Olefin > Ankyl Aromatic > Ankyl naphten, isoparafin> n-parafin,naphten>> nhân thơm Tốc độ cracking tăng khi số nguyên tử cacbon tăng, độphân nhánh tăng Phản ứng isomer hoá: Thường xảy ra trước phản ứng cracking.Nhưng sau cracking quá trình ít xảy ra do thời gian lưu trong bình FCC ngắn vàmạch ngắn lên cản trở quá trình isomer hoá

• Các phản ứng không mong muốn

Phản ứng chuyển vị hydro: Phản ứng này xảy ra sự chuyển vị một phần tử hydro

từ một hydrocacbon này sang một hydrocacbon khác (không no) dẫn đến hìnhthành các hợp chất no và thơm

Làm giảm olefin, tăng Aromatic → tăng khả năng tạo cốc

Làm giảm chỉ số octan xăng (mất olefin) Làm xăng ổn định hơn Phản ứng ngưngtụ:

Polymer hoá olefin → đóng vòng → dehydro hoá → tạo Aromatic

Ankyl hoá Aromatic → đóng vòng nhánh ankyl → hydro hoá → poly

Aromatic (cốc) Cộng đóng vòng Diels Alder → dehydro hoá → poly Aromatic

⇒ Hai phản ứng trên cần hạn chế (tạo cốc) nhưng không loại bỏ (giảm olefin).Phản ứng tạo hydro: do phản ứng dehydro hoá, xảy ra khi có mặt của Ni làm chấtxúc tác Phản ứng tạo C1 – C2: sinh ra do phản ứng cracking nhiệt Các phản ứnghóa học xảy ra trên từng dạng hydrocacbon riêng lẻ được trình bày trong bảng sau:

Hydrocacbon Sản phẩm quá trình cracking xúc tác

Parafin -Olefin và parafin-Olefin và hydro

-iso-parafin-Các hợp chất olefin có trọng lượngphân tử thấp

Olefin -Parafin và dien-Parafin, naphten và hydrocacbon

thơm-Polyme, cốcNaphten -Olefin-Cyclohexan và olefin

-Hydrocacbon thơmHydrocacbon

thơm

(alkyl thơm)

-Parafin và alkyl có mạch bên ngắn-Đồng phân hóa, chuyển vị nhómalkyl

-Sản phẩm ngưng tụ và cốc

Phản ứng bậc 2:

Naphten+ Olefin

-Hydrocacbon thơm-Parafin

c Nguyên liệu và sản phẩm

• Nguyên liệu

Nguyên liệu cho quá trình cracking xúc tác thường có khỏang nhiệt độ sôi từ

300-500oC, có thể từ các nguồn như sau:

− Phân đọan cất chưng cất khí quyển của dầu thô, khỏang sôi:

380-410oC

− Phân đọan cất chưng cất chân không của dầu thô, khỏang sôi:

380-550oC

− Phần cất từ quá trình Coking của dầu thô

− DAO (cặn chân không deasphaltene) (550oC)

− Cặn chưng cất khí quyển ( > 380oC) của vài lọai dầu thô

Nguyên liệu là những phần cất nhẹ sẽ cho sản phẩm có hiệu suất C3, C4

tăng còn H2 và cốc giảm Những phận đọan nhẹ (200- 360oC) nhận được từchưng cất trực tiếp là nguyên liệu tốt nhất để sản xuất xăng ôtô và xăng máy bay.Nguyên liệu từ các phân đọan nặng (các gasoil) chân không là phổ biến nhất trongquá trình cracking xúc tác Nhóm này cho sản phẩm là xăng và các phân đọan sảnphẩm trắng, qua chưng cất chân không đã làm giảm những cấu tử và hợp chất cóhại cho quá trình cracking Thực tế là thành phần những kim lọai nặng làm nhiễmđộc xúc tác như vanadi, niken thường có trong các hợp chất cơ kim, trong thànhphần của nhựa, asphalten là những phân tử lớn,

có nhiệt độ sôi cao, khi chưng cất chân không những chất này sẽ ở lại phần cặncủa chưng cất chân không, chính vì vậy mà các phần cất đã được làm sạch, đượclọai và được giảm các chất gây nhiễm độc xúc tác Cũng chính các hợp chất nhựa,asphalten không những chứa các kim lọai nặng mà chúng còn là nguồn chuyểnthành cốc nhiều nhất, làm giảm họat tính của xúc tác

Thành phần hóa học của nguyên liệu ảnh hượng rất lớn đến hiệu suất của quátrình Với nhóm hydrocacbon parafin sẽ cho hiệu quả chuyển hóa cao nhất Nhómhydrocacbon thơm cho hiệu suất xăng kém hơn và lại tăng mức

độ chuyển hóa tạo cốc Những chất phi hydrocacbon là có hại cho quá trìnhcracking xúc tác, chúng gây ngộ độc cho xúc tác và còn chuyển vào sản phẩm làmgiảm chất lượng sản phẩm như các hợp chất lưu huỳnh

Trong thực tế với sự tiến bộ của công nghệ, quá trình cracking xúc tác có thể sửdụng cặn chưng cất khí quyển làm nguyên liệu trực tiếp cho quá trình mà không phải qua chưng cất chân không Qúa trình này gọi là quá trình cracking xúc tác cặn (RFCC) Những lọai dầu thô parafin, ít lưu hùynh thường có ítcác chất gây nhiễm độc xúc tác và chỉ số cốc Conradson thấp rất thuân lợi choviệc dùng thẳng cặn chưng cất khí quyển làm nguyên liệu cho quá trình RFCC

Để tăng nguồn nguyên liệu, ngay cả cặn chưng cất chân không cũng được làm nguyên liệu cho quá trình cracking xúc tác sau khi đã khử nhựa vàasphalten.

- Các phân đọan xăng, dầu hỏa,

- Các phân đọan gasoil nhẹ và nặng

- Phân đọan cặn dùng làm nhiên liệu đốt lò

Đặc điểm các sản phẩm khí và lỏng thu được từ quá trình cracking xúc tác:

Khí hydrocacbon

Hiệu suất khí có thể từ 10-25% nguyên liệu phụ thuổc vào nguyên liệu và điềukiện cracking

Trong điều kiện nhiệt độ cao, tốc độ nguyên liệu nhỏ, bội số tuần hòan xúc

tác lớn thì hiệu suất sản phẩm khí sẽ lớn và ngược lại thì hiệu suất khínhỏ.Nguyên liệu có hàm lượng lưu hùynh cao thì sản phẩm khí có nhiều khí H2S

và khi nguyên liệu có nhiều nitơ thì sản phẩm khí cracking có nhiều NH3

Sản phẩm khí, khí khô được dùng làm nhiên liệu khí, Etylen và Propylen là nguyên liệu cho sản xuất nhựa Polyetylen(PE) và Polypropylen (PP),Propan-propen làm nguyên liệu cho quá trình polyme hóa và sản suất các chấthọat động bề mặt và làm nhiên liệu đốt (LPG)

Propan-propen, butan-buten còn làm nguyên liệu cho quá trình alkyl hóa để nhậncấu tử có trị số octan cao pha vào xăng, và làm nguyên liệu cho các quá trình tổnghợp hóa dầu

Phân đọan xăng

Phân đọan xăng thường có nhiệt độ 40-200oC, phân đọan này là cấu tử cơ bản đểpha trộn với những cấu tử khác từ các quá trình Reforming, alkylhóa,

và các phân đọan naphta từ quá trình chưng cất trực tiếp để sản xuất các lọai xăng

ô tô, xăng máy bay

Phân đọan xăng từ quá trình cracking xúc tác khác với các phân đọan có cùngkhỏang nhiệt độ sôi từ quá trình chưng cất trực tiếp là có trị số octan cao hơn vàđặc biệt là có thêm thành phần hydrocacbon olefin

Phân đọan 200-280 o C

Dùng làm dầu hỏa và phân đọan 200-350oC được dùng để pha trộn và sản xuấtnhiên liệu diezen

Các phân đọan > 350 o C

Được dùng làm nhiên liệu đốt lò F.O hay được dùng làm nguyên liệu cho quátrình cốc hóa.

d Các công nghệ cracking xúc tác tiêu biểu

• Cracking với lớp xúc tác cố định

Dây chuyền cracking xúc tác đầu tiên do Houdry, một kỹ sư người Pháp thiết kếđược đưa vào công nghiệp chế biến dầu từ năm 1936 Công nghệ này họat độngtheo kiểu gián đọan với lớp xúc tác cố định Nhược điểm của công nghệ này làhọat động gián đọan vì vậy rất phức tạp trong vận hành (quá trình cracking ứngxúc tác để cho sản phẩm và tái sinh xúc tác trong cùng một thiết bị) Dây chuyềnnày nhanh chóng được cải tiến và chỉ năm năm sau, năm 1941 đã xuất hiện quátrình cracking với lớp xúc tác chuyển động

• Cracking với lớp xúc tác tầng sôi

Qúa trình cracking có lớp xúc tác chuyển động đã thay thế quá trìnhHoudry Qúa trình phản ứng xúc tác và tái sinh xúc tác được thực hiện ở các thiết

bị riêng biệt: thiết bị phản ứng (lò phản ứng) và thiết bị tái sinh xúc tác (lò táisinh) Xúc tác đã làm việc có chứa cốc chảy từ lò phản ứng vào lò tái sinh và saukhi đã tái sinh lại ngược về lò phản ứng (hoặc bằng tự chảy hoặc bằng cưỡng bức) tạo thành một chu trình liên tục Năm 1942 quy trình cracking có lớpxúc tác chuyển động (FCC) đầu tiên được đưa vào họat động có tên là Up Flow

Năm 1944 người ta tăng đường kính của lò phản ứng và lò tái sinh, tách hơi sảnphẩm được thực hiện ngay trong lò phản ứng và tái sinh xúc tác ở dạng tầng sôi và

quá trình thổi cho xúc tác chuyển động từ phía dưới và lấy ra ngòai ở đáy lò Dâytruyền họat động như vậy có tên là Down Flow Người ta đã liên tục cải tiến thiết

bị và cả hình dạng của xúc tác Hình dạng xúc tác phổ biến là dạng viên hình cầunhằm làm giảm sự mất mát xúc tác và giảm sự mài mòn thiết bị và nâng cao hiệuquả tách của xyclon Model I, tỷ lệ xúc tác/nguyên liệu chỉ đạt tối đa là 3 nhưngmodel II có thể tăng tối đa là 10 Hãng M.B.Kellog đã thiết kế lọai cân bằng ápsuất Model III năm 1946 Hãng Standard-Oil (New Jersey) đã thiết kế lọai FCCmới (Model IV) từ cải tiến của Model II và đã đưa vào họat động từ 1952 Côngnghệ FCC ngày càng được cải tiến nhằm đạt hiệu suất và chất lượng xăng caohơn, với chất lượng nguyên liệu ngày càng xấu hơn

Công nghệ FCC của một số hãng công nghiệp nổi tiếng gồm có:

• Công nghệ của hãng UOP

Qua các bước cải tiến liên tục, hiên nay công nghệ FCC của UOP cũng áp dụngcracking nhằm chuyển hóa cặn dầu nặng Qúa trình của UOP đựơc công tyAshland OilCo phát triển Chính hãng UOP đã thiết kế 2 lọai FCC: lọai lò tái sinhđốt cháy hòan tòan 1 cấp và lọai tái sinh hai cấp Lọai lò tái sinh đốt cháy hòantòan một cấp: là lọai thông dụng trên tòan thế giới, nhưng UOP đã cải tiến hệthống phân phối nguyên liệu phần cuối của ống riser, hệ thống tái sinh xúc tác, bộ

phận làm lạnh xúc tác, xúc tác để nâng cao tính linh động của nguyên liệu cũngnhư sản phẩm của quá trình Xúc tác sau phản ứng được đốt ở dạng tầng sôi, tốc

độ cao, nhằm chuyển hóa hòan tòan CO thành CO2, không sử dụng thêm các phụgia khác và hàm lượng cacbon còn lại trên bề mặt xúc tác sau tái sinh là thấp nhất

so với các công nghệ thông thường Lọai Lò tái sinh hai cấp: Cơ bản như công nghệ FCC thông thường nhưng được thiết kế đặc biệt cho nguyên liệu cặnnặng hơn (RFCC, với 4-10 % cặn cacbon conradson trong nguyên liệu) Lò táisinh xúc tác chia làm hai tầng, với bộ phận làm lạnh xúc tác được bố trí bên trong

và được cải tiến để kiểm sóat lượng cốc, lượng nhiệt cho phần phản ứng Tầng thứnhất ở phía trên có nhiệm vụ đốt cháy một phầm hàm lượng cốc trên bề mặt xúctác, tầng thứ hai, lượng cốc còn lại trên bề mặt xúc tác sẽ được đốt cháy hòan tòan.Điều này dẫn đến hàm lượng cacbon còn lại trên bề mặt xúc tác luôn < 0.05 %khối lượng

• Công nghệ của Kellog

Sự vận chuyển xúc tác được thực hiện theo phương thẳng đứng rất thuận lợi vì cóthể dùng van chặn để điều khiển quá trình tuần hòan của xúc tác Qúa trình cracking được thực hiện hòan tòan trong lò phản ứng dạng ống đứng (lòống đứng) Hệ thống xyclon được đặt ngay cửa ra của ống đứng Trong lò tái sinhxúc tác và không khí tiếp xúc ngược chiều nhau Kiểu RFCC được trình bày trong hình 10 Đặc điểm chính của model này là vòi phun nguyên liệu được cải tiến nhằm tăng cường sự tiếp xúc giữa xúc tác và nguyên liệu, bộ phậnlàm nguội được thay đổi bằng cách từ đặt ở pha đặc thay cho pha lõang trong lòtái sinh để tránh ăn mòn, mài mòn trang thiết bị do xúc tác và nhằm làm tăng tốc

độ truyền nhiệt Hình dáng bộ phận làm nguội xúc tác do Kellog thiết kế cũngtương tự của UOP chỉ khác là cách bố trí các ống trao đổi nhiệt đặt ngược chiều

• Công nghệ của hãng Shell

Shell có nhiều đóng góp trong việc phát triển cracking xúc tác phần cặn nặng(RFCC) Quá trình Shell LRFCC (Long Residue FCC) để cracking xúc tác cặnnặng và rộng, có bộ phận làm nguội xúc tác để tránh sự đốt cháy quá nhiệt Thiết

bị trình bày trong hình sau:

• Công nghệ IFP – Total và Stone & Webster Hai hãng công nghiệp này đãhợp tác thết kế quá trình RFCC với tái sinh xúc tác 2 cấp Qúa trình nhằmcracking xúc tác cặn nặng và có tên là ”R.2.R Process” Qúa trình cũng cótrang bị bộ phận làm nguội xúc tác, hệ thống kiểm tra và điều khiển nhiệt

độ của khối lò phản ứng Đặc điểm của công nghệ R.2.R là lò đứng, tái sinh

2 cấp, có sự cải tiến thiết bị phun nguyên liệu trực tiếp vào dòng xúc tácnóng

• Công nghệ Exxon Exxon liên tục nghiên cứu cải tiến công nghệ FCC, từkhi đưa ra model IV và đến nay đưa ra lọai model III-R, cracking có có tínhlinh họat Có thể sử dụng nguyên liệu khác nhau từ các phần cất chân không đến các lọai cặn nặng

e Các yếu tố ảnh hưởng đến công nghệ FCC

Đặc điểm công nghệ FCC là quá trình cracking xúc tác tầng sôi (giả sôi), quátrình thực hiện trên dòng xúc tác chuyển động liên tục trong lò phản ứng cùngnguyên liệu và sang lò tái sinh để thực hiện việc đốt cốc (dùng với oxy không

khí) trên xúc tác đã tham gia phản ứng rồi lại sang lò phản ứng Chu trình trênđược lặp lại một cách liên tục.

Công nghệ FCC họat động với những thông số quan trọng sau: độ chuyển hóa, tốc

độ nạp liệu; tỷ lệ xúc tác /nguyên liệu; nhiệt độ; áp suất

• Độ chuyển hóa

Độ chuyển hóa C được tính bằng:

C = Tổng hiệu suất (khí +Xăng +Cốc) C= 100- y(100-z)

y: là % thể tích của sản phẩm có nhiệt độ sôi cuối cao hơn điểm sôi cuối của xăng

z: là % thể tích Các yếu tố ảnh hưởng đến công nghệ FCC xăng đã có trong

• Tỷ lệ xúc tác/Nguyên liệu

Tỷ lệ xúc tác zeolit/nguyên liệu,còn gọi là bội số tuần hòan xúc tác(X/RH) Với lọai xúc tác zeolít thì X/RH=10/1 còn xúc tác vô định hìnhX/RH=20/1 Khi thay đổi tỷ lệ X/RH sẽ làm thay đổi thời gian lưu của xúc táctrong lò phản ứng và lò tái sinh và thay đổi cả lượng cốc bám trên xúc tác Ở chế

độ ổn định tỷ lệ X/RH tăng sẽ làm tăng độ chuyển hóa và giảm hàm lượngcốc bám trên xúc tác, khi đó thời gian tiếp xúc giữa xúc tác và nguyên liệu giảmnhưng họat tính trung bình của xúc tác lại tăng lên

• Nhiệt độ

Nhiệt độ trong lò phản ứng khi vận hành trong khỏang 470-540oC Khi nhiệt độtăng lên thì tốc độ phản ứng phân hủy nhanh hơn nhưng cũng thúc đẩy các phản

bậc 2 như khử hydro tăng lên dẫn đến tăng hiệu suất hydrocacbon thơm vàolefin Khi đó C1-C3 trong khí tăng, C4 giảm, tỷ trọng

và trị số octan của xăng tăng lên

Khi nhiệt độ cao hiệu suất xăng giảm, hiệu suất khí tăng và cốc không tăng

• Áp suất

Khi áp suất tăng thì hiệu suất xăng tăng lên, hiệu suất C1-C3 giảm, hàm lượngolefin và hydrocacbon thơm giảm dẫn tới trị số octan của xăng giảm

• Tái sinh xúc tác cracking

Để sử dụng xúc tác được lâu, trong công nghệ phải thực hiện việc tái sinh xúc tác.Nguyên nhân chính làm mất độ họat tính của xúc tác là do cốc tạo

thành bám kín bế mặt họat tính của xúc tác

Để tái sinh xúc tác người ta đã tiến hành đốt cốc bằng không khí nóng trong lò táisinh Khi đốt cồc sẽ tạo thành CO, CO2, các phản ứng khử các hợp chất lưuhùynh

2.2.5.2 Quá trình Cracking nhiệt

Trong công nghiệp chế biến dầu khí, các quá trình chế biến thuần túy bởi nhiệt đãđược áp dụng từ lâu nhằm chế biến các phân đoạn dầu khác nhau thành các sảnphẩm lỏng (xăng, FO), khí và cốc Các sản phẩm khí có chứa nhiều olefin rất thíchhợp cho công nghệ tổng hợp hoá dầu và hoá học

a. Giới thiệu

Dựa vào nguyên liệu, sản phẩm cần thu và điều kiện chính của quá trình (nhiệt độ,

áp suất), người ta chia các quá trình chế biến nhiệt thành các quá trình crackingnhiệt, cốc hóa, vibreaking, còn quá trình pyrolise (còn gọi là quá trình crackinghơi) Cracking nhiệt là quá trình phân hủy dưới tác dụng của nhiệt, thực hiện ở

điều kiện nhiệt độ khoảng 470 đến 540oC, áp suất 20 đến 70 at Đây là một quátrình có thể sử dụng nguyên liệu từ phần gasoil đến cặn nặng của dầu, phổ biếnhay sử dụng là cặn mazut Sản phẩm thu được bao gồm khí chứa nhiều olefin vàxăng Mục đích của quá trình là sử dụng nhiệt nhằm chuyển hoá các phân đoạnnặng thành sản phẩm lỏng có giá trị kinh tế cao (xăng, khí, cốc) nhằm thu hồixăng

từ phần nặng, thu một số olefin sử dụng trong công nghiệp tổng hợp hóa dầu

b Cơ sở lý thuyết của quá trình Cracking nhiệt

• Sự biến đổi parafin

CnH2n+2 → CmH2m + CpH2p+2

Khi n ≤ 4 thì liên kết C – C bền hơn C – H → xảy ra hiện tượng đứt liênkết C – H tạo H2

− Nhiệt độ cao, áp thấp → nhiều sản phẩm khí

− Nhiệt độ vừa phải (450 – 530oC), áp suất cao → đứt giữa mạch

→ nhiều sản phẩm lỏng

Cơ chế: Theo Rice nó xảy ra theo cơ chế gốc tự do:

Như vậy, cracking nhiệt tạo ra một lượng lớn etylen, sản phẩm thu được ít

nhánh, không nhiều phản ứng đồng phân hóa, khó thu được sản phẩm vòng,

vì vậy mà xăng thu được từ quá trình cracking nhiệt có trị số octan thấp

• Biến đổi của olefin

Nhiệt độ thấp, áp suất cao → olefin dễ trùng hợp Nhiệt độ tăng → phản ứng phânhuỷ tăng

Ngoài ra, olefin còn tham gia phản ứng ngưng tụ, ankyl hoá với naphten tạo thànhnhựa và cốc

• Biến đổi của naphten

Ưu tiên xảy ra các phản ứng sau:

- Khử nhánh ankyl

- Khử hydro → olefin vòng → Aromatic

- Phân huỷ naphten đa vòng → đơn vòng

- Khử naphten đơn vòng → parafin + olefin / diolefin

- Tạo nhiều sản phẩm lỏng và “no” hơn so với nguyên liệu và parafin

• Biến đổi của hydrocacbon thơm

Ở nhiệt độ cao, theo quy luật sau

- Khử nhánh ankyl

- Ngưng tụ vòng → cốc (cacboit) Tác hại của cốc :

+ Giảm tốc độ truyền nhiệt

+ Giảm năng suất bơm

+ Tăng chi phí vận hành

c Quá trình Cracking nhiệt

Có 2 vấn đề cần lưu tâm: Ngăn ngừa sự tạo thành cốc trong ống phản ứng haythiết bị trao đổi nhiệt và đảm bảo hiệu quả sử dụng cao các thiết bị trong dâychuyền

• Nguyên liệu

Có thể sử dụng phân đoạn mazut của AD, gasoil nặng của FCC hay cặn nặng củaquá trình làm sạch (DAO)

• Sản phẩm