Đồ án izome hóa

QUÁ TRÌNH IZOME HÓA Isome hóa được biết đến đầu tiên năm 1930  Quá trình biến đổi n-parafin thành i-parafin  Nâng cao trị số octan của phân đoạn condensat, naphta nhẹ,…  Tạo ra nguyê

QUÁ TRÌNH IZOME HÓA

 Isome hóa được biết đến đầu tiên năm 1930

 Quá trình biến đổi n-parafin thành i-parafin

 Nâng cao trị số octan của phân đoạn condensat, naphta nhẹ,…

 Tạo ra nguyên liệu cho tổng hợp hóa dầu

 i-pentan cho tổng hợp cao su isopren

 i-butan cho tổng hợp MTBE

các phản ứng

 Phản ứng chính :đồng phân hóa

 Các phản ứng phụ: Cracking, Polyme hóa

cơ chế phản ứng

 Quá trình đồng phân hóa xảy ra theo cơ chế cacbocation:

 Tạo ra ion cacbeni

 Đồng phân hóa mạch cacbon của ion cacbeni

 Ion cacbeni cho, nhận proton tạo thành i-parafin hoặc i-olefin

cơ chế phản ứng isome hóa trên xúc tác lưỡng chức

nhiệt động của quá trình

Cân bằng nhiệt động của phản ứng isome hóa parafin nhẹ

Nhiệt độ, 0C

hiệu ứng nhiệt chuyển hóa n-parafin thành iso-parafin

Cấu tử Sản phẩm

∆H (kJ/mol), với các nhiệt độ khác nhau

300 K 400 K 500 K 600 K 700 Kn-butan iso-butan -6,86 -6,99 -6,91 -6,86 -6,84

n-pentan 2-metylbutan -8,03 -8,16 -8,03 -7,82 -7,56

n-hexan

2-metylpentan -4,48 -7,32 -7,11 -7,20 -6,993-metylpentan -4,39 -4,35 -4,02 -3,72 -3,642,3-dimetylbutan -10,54 -10,67 -10,46 -10,04 -10,042,2-dimetylbutan -18,37 -18,42 -18,33 -17,79 -17,58

Đồng phân hoá cis – trans

Đồng phân hoá liên kết đôi

Đồng phân hoá cacbon bậc 3

Chuyển dịch hydrua nội phân tử

Polime hoá

Đồng phân hoá mạch cacbon

Alkyl hoá hydrocacbon thơm

Cracking

Chiều tăng tính axit

Sự liên hệ giữa lực axit của xúc tác và phản ứng

xúc tác axit cho phản ứng pha lỏng

 Dễ bị phân hủy bởi H2O

 Gây ăn mòn thiết bị

 Khó phân tách sản phẩm

xúc tác axit cho phản ứng pha khí

 Xúc tác lưỡng chức đơn hoặc đa kim loại trên chất mang có tính axit

 Chức năng hydro-dehyro hóa: Do tâm kim loại đảm nhiệm

 Chức năng đồng phân hóa : Tâm axit đảm nhiệm

sự phát triển công nghệ isome hóa

 Năm 1941: nhà máy đầu tiên đi vào hoạt động:

 Phản ứng xúc tác trong pha lỏng

 Xúc tác AlCl3 hoạt hóa bằng anhydric clohydric

 Năm 1959: quá trình isome hóa Butamer đi vào hoạt động

 Phản ứng trong pha khí

 Xúc tác Pt/γ-Al2O3-Cl

 Năm 1969: Công nghệ Penex cũng sử dụng xúc tác này cho C5, C6 (RON tăng thêm 14 đv)

 Năm 1970: Công nghệ UOP Once-Through (O-T) Zeolitic đi vào hoạt động (RON tăng thêm 10-12 đv)

 Công nghệ UOP TIP

 Đến giữa năm 1995 trên thế giới có 160 nhà máy đang hoạt động.

quá trình isome hóa penex của uop

isome hóa kết hợp công nghệ phân tách và tuần hoàn

Penex

C3

iC5 + nC5+ 2,3 và 2,2DMB

2,2 &2,3DMB + iC5 + CH + C7

Molex

Sơ đồ công nghệ của quá trình isome hóa Penex kết hợp với Molex

Sản phẩm nC5, nC6

isome hóa kết hợp hai quá trình phân tách sản phẩm

các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình

 Ảnh hưởng của nguyên liệu

 Ảnh hưởng của nhiệt độ phản ứng

 Ảnh hưởng của tốc độ thể tích

 Ảnh hưởng của áp suất

 Ảnh hưởng của tỉ lệ H2/ nguyên liệu

Sử dụng gói Isome hóa có trong phiên bản V7.1 của Hysys

- Open New Case → Import → CatRefIsom.cml

THIẾT LẬP DÒNG NGUYÊN LIỆU

 Sau khi load xong, Hysys chọn module Isome với các cấu tử, và hệ nhiệt động đặc trưng cho quá

trình

 Có 2 phương pháp để nhập thành phần cho dòng nguyên liệu của quá trình:

- Nhập từng thành phần cấu tử (như bình thường)

- Thiết lập một “ Petroleum Assay” dựa vào những thông số của dòng nguyên liệu (ví dụ nhiệt độ sôi theo thành phần cất phân đoạn)

THIẾT LẬP DÒNG NGUYÊN LIỆU

 Chọn hệ nhiệt động trước khi vào thiết lập Assay.

THIẾT LẬP DÒNG NGUYÊN LIỆU

Click sau khi hoàn thành

THIẾT LẬP DÒNG NGUYÊN LIỆU

 Thiết lập xong Assay, sẽ có thành phần các cấu tử

THIẾT LẬP DÒNG NGUYÊN LIỆU

 Bấm phím F6 và chọn icon trong Object Palette

GIAO DIỆN THUỘC TÍNH CỦA FEEDER

THIẾT LẬP NGUYÊN LIỆU

 Worksheet: Pressure 3.1 MPa Temperature 450 K

THIẾT LẬP THIẾT BỊ ISOME

Nhập các thông

số của thiết bị

THIẾT LẬP THIẾT BỊ ISOME

THÀNH PHẦN DÒNG VÀO VÀ DÒNG RA

THIẾT LẬP THÁP CHƯNG SẢN PHẨM

 Tạo Short cut Distillation

Chọn các cấu tử phù hợp

Tạo Short cut Distillation

Số đĩa thực

tế

Đĩa nạp liệu

THIẾT LẬP THÁP CHƯNG SẢN PHẨM

THIẾT LẬP THÁP CHƯNG SẢN PHẨM

Kết quả