Luận văn thạc sĩ nghiên cứu xúc tác cracking Áp dụng cho quá trình cracking xúc tác cặn ad từ dầu việt nam Để sản xuất nhiên liệu

«_ Cải liển trang thiết bị, công nghệ để nhận nhiễu sản phẩm khác, nhảt là các cầu tử làm nguyên liệu cho ngành tổng hợp hữu cơ hoá đầu như : propylen, Qua tinh cracking xtc tée 1a qua t

o0o-

CHU HƯƠNG VÂN

NGHIÊN CỨU XÚC TÁC CRACKING ÁP DỤNG CHO QUÁ

TRINH CRACKING XUC TAC CAN AD TỪ DẦU VIỆT

NAM DE SAN XUAT NHIEN LIEU

CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ HỮU CƠ - HOÁ DẢU

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC

Công nghệ hữu cơ ~ hoả dâu

NGƯỜI HUGNG DAN KHOA HOC

PGS.TS LE VAN HIEU

Hà Nội- 2010

Ludn vin thực xỹ khaa học

MỤC LỤC

Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt 4

Chương! TONG QUAN

1.1 Quá trinh cracldng xúc tác

1.1.1 Sơ lược về sự phát triển cita qua trinh cracking she tác

1.1.2 Cơ sở lý thuyết của quả trình cracking xúc tác u

I L3 Sự biển đễi hoá học của các hyđrocacbon trong quả trinh cracking xc

1.1.4 Động học của quá trình eracking xúc tác ecsseeeieree

1.1.5 Nguyên liệu cho quả trình cracking xúc tác

1.1.6, Sân phẩm của quá trình eracking xúc tác -

1.1.7 Các yếu lố ảnh hưởng đến quá trình oracking xúc tác

1.2 Xúc tác của quả trình oracking, xúc tác

2.1 Vai trỏ của xuc tac cracking

1.2.2 Dặc tính cúa xúc tác cracking

1.2.3 Cac thanh phan co ban của xúc tác cracking công nghiệp

1.2.4 Nguyên nhân làm thay đổi hoạt tỉnh xúc tác

Chương 2 - PHƯƠNG PI TẮP NGIHIÊN CỨU

2.1 Nghiên cửu đặc trmg của xúc lậc

3.1.1 Phương pháp phố nhiễu xa tia X (XRD)

2.1.2 Phương phap EDX (EDS)

2.1.3 Kinh hiến vị điện tit quét SEM Ha Hieieeghei

2.1.4 Phương pháp xác định bể mặt riêng theo BET

2.1.5 Phương pháp thực nghiệm xác định hoạt tỉnh và độ chọn lọc của xúc tác

và công nghệ cracking xúc tác trên hệ MAT 5000 -

2.2 Các phương pháp nghiên cứu đặc trung của ngụ!

1 Tỷ trọng nguyên liệu a 2.2.2 XAc định điểm anilin của nguyên liệu

2.2.3 Phương pháp xác định hàm lượng lưu huỳnh tổng trong các sản phẩm dân

mỏ (phương pháp bom) (Theo phương pháp ASTM D 129- 91/ IP 6184 55

3.1 Kết quả đặc Irng xùc lác và phân tích nhiên liệu 59

3.1.2 Kal qua phan tich nguyên liệu cracking 63

Chụ Hương Vân

3.2 Kết quả đánh giá xúc tác trên hệ MAT- 5000 và phân tích sản phẩm bằng

.4 Ảnh hưởng của tỷ lệ xúc lác/ nguyên liệu

5 Ảnh hưởng của thời gian phản ứng,

"Nghiên cứu hoạt tinh của xúc tác khi tiền hành không tái sinh xúc tác _ Kiểm tra xúc tác chuẩn trên hệ MÁT 5000

Ludn vin thực xỹ khaa học

2 | Hinh I-2: Cấu trúc của zeolit A vàX, Y 33

3 | Hinh 1-3: Mạng không gian của tỉnh thé zeolit 34

4 |Hình 3-1: Sơ để nguyên lý của hệ ghỉ nhận tín hiệu phd EDK 44

trong TEM

$ | Hinh 2.2: So dé digu khién cia hé MAT- 5000 50

6 | Hình2-3: Lỏ phân ứng của hệ MAT- 5000 51

7 | Tinh 2-4: Ong phan tng cita MAT- 5000 51

14 | Đồ thị 3-6: Ảnh hưởng của thời gian phan img 74

15 | Đề thị 3-7: Để thị của xúc tác chuẩn MAT -5000 77?

Chu Hong Vân

2 | Hinh I-2: Cấu trúc của zeolit A vàX, Y 33

3 | Hinh 1-3: Mạng không gian của tỉnh thé zeolit 34

4 |Hình 3-1: Sơ để nguyên lý của hệ ghỉ nhận tín hiệu phd EDK 44

trong TEM

$ | Hinh 2.2: So dé digu khién cia hé MAT- 5000 50

6 | Hình2-3: Lỏ phân ứng của hệ MAT- 5000 51

7 | Tinh 2-4: Ong phan tng cita MAT- 5000 51

14 | Đồ thị 3-6: Ảnh hưởng của thời gian phan img 74

15 | Đề thị 3-7: Để thị của xúc tác chuẩn MAT -5000 77?

Chu Hong Vân

LOL CAM DOAN

Tôi lên lá: Chủ Hương Vận học viên lớp cao học Phú Thọ, khỏa 2008-

2010, khoa Công nghệ hóa học, tường Đại học Bách khoa Hà Nội

Tôi xin cam đoan bán luận văn thạc sĩ cao học nảy do tôi làm, không sao chứp nguyên bản của ai Các nguồn tải liệu là do tôi thu thập và địch từ các lai liệu

chuẩn nước ngoài Số liệu trong bản luận văn là số liệu thực tẻ, không bịa đặt

Nến có bất cứ sai phạm nảo tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm trước hội

động và nhà trường,

Chu Hương Vân

+ Chế tạo và cải tiền chất xúc tác có nhiễu tính năng ưu việt hơn như: độ bên

e0, bên nhiệt cao, hoạt tính cao, ổn định, bên với cáo độc tổ có hại cho xúc

tác, đặc biệt là dễ tái sinh và thời gian làm việc lâu hon

+ _ Dùng các công nghệ kiểm tra tiền tiền, hiện đại để chọn lựa các thông số làm

việc tối ưu

«_ Cải liển trang thiết bị, công nghệ để nhận nhiễu sản phẩm khác, nhảt là các cầu tử làm nguyên liệu cho ngành tổng hợp hữu cơ hoá đầu như : propylen,

Qua tinh cracking xtc tée 1a qua tiinh khéng thé thigu duge trong bat Igy mét

nhà máy chế biển dầu nào trên thể giới, vì quả trình nảy 14 một trong các quá trinh

chỉnh sản xuất xăng có trị số octan oao Xăng tu được từ quá trình nảy được dùng

đê phối trộn với các loại xăng khác để tạo ra các mác xăng khác nhau Khẩt lượng xăng thu từ qná trình chiểm tớ lệ rất lớn khoáng 70-B0% so với tầng lượng xăng thu

từ các quả trình chế biến khác

Lượng đâu mê được chế biển bằng cracking xúc tác chiếm tương đổi ton Vi du

vào năm 1965, lượng đầu mẻ thế giới chế biển được 1.500 tan/ngay (hi trong a6

cracking xtc tac chiém 800 tân (tương ứng 539).[4]

Chu Hong Vân

Ludn vin thực xỹ khaa học

LOLCAM ON

Em xin bày tỏ lòng biết on sân sắc của minh voi Thay giáo: PGS.TS Lê Văn

Tiến đá tận tỉnh hướng dẫn và giúp đỡ em trong suốt thời gian làm luận văn

Tìm xin trân trọng cảm mm tới các thầy cô trong Hộ môn Tim cơ — Tloa

dau, Phong thi nighiệm công nghệ lọc hoá dân và vật liệu xúc lác, Khoa công nghệ

hoá học - Đại học bách Khoa Hà

đã động viên, giúp đỡ, đóng góp những ý kiến quý báu trong quá trình học tập và phương hướng nghiên cứu để em hoàn thành luận văn này

Cuối cùng, em xin được gửi lời cảm ơn tới những người thân, các thấy cô

giáo và bạn bẻ đã giúp đỡ, khích lệ trong suốt quá trình theo học khoá đảo tạo cao học tại trường đại học Bách Khoa Hà Nội

1_ | Bảng I-1 Năng lượng hoại hỏa giảm dàn theo đô đải mạch cacbon 18

2 | Bảng I-3 Độ chuyển hóa phụ thuộc vào chiểu dải mạch cacbom — 18

3 | Bang 1-3: D6 chuyên hóa phụ thuộc vào cầu trúc mạch cacbơn 19

4 | Bang 1-4 Ảnh hưởng của mạch đến năng lượng hoạt hóa 22

5 _ | Bảng 1-5: Dặc trưng của xăng cracking xúc tác 27

6 | Bang 1-6: % theo khối lượng của các khi hydrocacbon 27

7 _| Bang 1-7: Die trung eơ bản của một vải loại zeolit 34

8 | Bảng 2-1: Hệ số K của các phản đoạn 53

9 | Bang 2-2: Bàng hàm lượng lưu huỳnh 56

10 | Bảng 2-3: Thể tích của oxi theo áp suất cực tiểu và cục đại 56

11 | Bang 3-1: Kết qnả đo tỷ trọng 63

12 | Bảng 3-2: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến xúc tác 67

15 | Bảng 3-5: Ảnh hmởng của thời gian phản ứng đến xúc tác B

16 | Bang 3-6: Hoạt tỉnh của xúc tác khi không tải sinh xúc tác 18

17 | Bảng 3-7: Các thông số ao sảnh gira xúc tác chuẩn của MAT- 76

5000 và xúc tác chế tạo trong phòng thí nghiệm

IS | Bảng 3-8: Xúc tác chuẩn của MAT- 5000 76

19 | Bảng 3-9: Xúc táo chế tạo trong phòng thi nghiệm 76

Chu Hong Vân

Ludn vin thực xỹ khaa học

+ Chế tạo và cải tiền chất xúc tác có nhiễu tính năng ưu việt hơn như: độ bên

e0, bên nhiệt cao, hoạt tính cao, ổn định, bên với cáo độc tổ có hại cho xúc

tác, đặc biệt là dễ tái sinh và thời gian làm việc lâu hon

+ _ Dùng các công nghệ kiểm tra tiền tiền, hiện đại để chọn lựa các thông số làm

việc tối ưu

«_ Cải liển trang thiết bị, công nghệ để nhận nhiễu sản phẩm khác, nhảt là các cầu tử làm nguyên liệu cho ngành tổng hợp hữu cơ hoá đầu như : propylen,

Qua tinh cracking xtc tée 1a qua tiinh khéng thé thigu duge trong bat Igy mét

nhà máy chế biển dầu nào trên thể giới, vì quả trình nảy 14 một trong các quá trinh

chỉnh sản xuất xăng có trị số octan oao Xăng tu được từ quá trình nảy được dùng

đê phối trộn với các loại xăng khác để tạo ra các mác xăng khác nhau Khẩt lượng xăng thu từ qná trình chiểm tớ lệ rất lớn khoáng 70-B0% so với tầng lượng xăng thu

từ các quả trình chế biến khác

Lượng đâu mê được chế biển bằng cracking xúc tác chiếm tương đổi ton Vi du

vào năm 1965, lượng đầu mẻ thế giới chế biển được 1.500 tan/ngay (hi trong a6

cracking xtc tac chiém 800 tân (tương ứng 539).[4]

Chu Hong Vân

2 | Hinh I-2: Cấu trúc của zeolit A vàX, Y 33

3 | Hinh 1-3: Mạng không gian của tỉnh thé zeolit 34

4 |Hình 3-1: Sơ để nguyên lý của hệ ghỉ nhận tín hiệu phd EDK 44

trong TEM

$ | Hinh 2.2: So dé digu khién cia hé MAT- 5000 50

6 | Hình2-3: Lỏ phân ứng của hệ MAT- 5000 51

7 | Tinh 2-4: Ong phan tng cita MAT- 5000 51

14 | Đồ thị 3-6: Ảnh hưởng của thời gian phan img 74

15 | Đề thị 3-7: Để thị của xúc tác chuẩn MAT -5000 77?

Chu Hong Vân

Ludn vin thực xỹ khaa học

2 | Hinh I-2: Cấu trúc của zeolit A vàX, Y 33

3 | Hinh 1-3: Mạng không gian của tỉnh thé zeolit 34

4 |Hình 3-1: Sơ để nguyên lý của hệ ghỉ nhận tín hiệu phd EDK 44

trong TEM

$ | Hinh 2.2: So dé digu khién cia hé MAT- 5000 50

6 | Hình2-3: Lỏ phân ứng của hệ MAT- 5000 51

7 | Tinh 2-4: Ong phan tng cita MAT- 5000 51

14 | Đồ thị 3-6: Ảnh hưởng của thời gian phan img 74

15 | Đề thị 3-7: Để thị của xúc tác chuẩn MAT -5000 77?

Chu Hong Vân

LOLCAM ON

Em xin bày tỏ lòng biết on sân sắc của minh voi Thay giáo: PGS.TS Lê Văn

Tiến đá tận tỉnh hướng dẫn và giúp đỡ em trong suốt thời gian làm luận văn

Tìm xin trân trọng cảm mm tới các thầy cô trong Hộ môn Tim cơ — Tloa

dau, Phong thi nighiệm công nghệ lọc hoá dân và vật liệu xúc lác, Khoa công nghệ

hoá học - Đại học bách Khoa Hà

đã động viên, giúp đỡ, đóng góp những ý kiến quý báu trong quá trình học tập và phương hướng nghiên cứu để em hoàn thành luận văn này

Cuối cùng, em xin được gửi lời cảm ơn tới những người thân, các thấy cô

giáo và bạn bẻ đã giúp đỡ, khích lệ trong suốt quá trình theo học khoá đảo tạo cao học tại trường đại học Bách Khoa Hà Nội

Ludn vin thực xỹ khaa học

2 | Hinh I-2: Cấu trúc của zeolit A vàX, Y 33

3 | Hinh 1-3: Mạng không gian của tỉnh thé zeolit 34

4 |Hình 3-1: Sơ để nguyên lý của hệ ghỉ nhận tín hiệu phd EDK 44

trong TEM

$ | Hinh 2.2: So dé digu khién cia hé MAT- 5000 50

6 | Hình2-3: Lỏ phân ứng của hệ MAT- 5000 51

7 | Tinh 2-4: Ong phan tng cita MAT- 5000 51

14 | Đồ thị 3-6: Ảnh hưởng của thời gian phan img 74

15 | Đề thị 3-7: Để thị của xúc tác chuẩn MAT -5000 77?

Chu Hong Vân

+ Chế tạo và cải tiền chất xúc tác có nhiễu tính năng ưu việt hơn như: độ bên

e0, bên nhiệt cao, hoạt tính cao, ổn định, bên với cáo độc tổ có hại cho xúc

tác, đặc biệt là dễ tái sinh và thời gian làm việc lâu hon

+ _ Dùng các công nghệ kiểm tra tiền tiền, hiện đại để chọn lựa các thông số làm

việc tối ưu

«_ Cải liển trang thiết bị, công nghệ để nhận nhiễu sản phẩm khác, nhảt là các cầu tử làm nguyên liệu cho ngành tổng hợp hữu cơ hoá đầu như : propylen,

Qua tinh cracking xtc tée 1a qua tiinh khéng thé thigu duge trong bat Igy mét

nhà máy chế biển dầu nào trên thể giới, vì quả trình nảy 14 một trong các quá trinh

chỉnh sản xuất xăng có trị số octan oao Xăng tu được từ quá trình nảy được dùng

đê phối trộn với các loại xăng khác để tạo ra các mác xăng khác nhau Khẩt lượng xăng thu từ qná trình chiểm tớ lệ rất lớn khoáng 70-B0% so với tầng lượng xăng thu

từ các quả trình chế biến khác

Lượng đâu mê được chế biển bằng cracking xúc tác chiếm tương đổi ton Vi du

vào năm 1965, lượng đầu mẻ thế giới chế biển được 1.500 tan/ngay (hi trong a6

cracking xtc tac chiém 800 tân (tương ứng 539).[4]

Chu Hong Vân

Ludn vin thực xỹ khaa học

Chương 1 - TÔNG QUAN

1.1 QUÁ TRÌNH CRÁACKIXG XÚC TÁC

1.1.1 Sơ lược về sự phát triển của quá trình cracklng xúc tác

Cracking sic tac 14 qua trình bẽ gây mạch C-C dưới tác dụng của nhiệt độ và

xúc tác Dó là một quá trình quan trọng trong nhà máy lọc đần nhằm thu được sản

phẩm xăng dẫu có chất lượng cao

Quả trình cracking xúc tác đã được nghiên cứu từ cnồi thế kỷ XIX, nhưng đến nắm

1923, một kỹ sư người Pháp tên là Hourdy mới để nghị đưa quả trình vào áp đụng trong công nghiệp Đến răm 1936, nhà máy cracking xúc tác đầu tiên của công ly Hourdy Proccss Corporation đuợc xây dụng tại Mỹ Tuy nhiên công nghệ nảy hoạt động theo kiểu gián đoạn, tiền hành với lớp xúc tác có định, quá trinh vận hành:

phúc tạp nên hiệu suất không cao

Tiếp sau công nghệ của Houdry, nhiễu công nghệ tiên tiến hơn ra đời với mục đích tối ưu hoá quá trinh cracking xúc tác Ta có thể kể đến những thành tựu nỗi

bật: đó là sự phát triển công nghệ từ lớp xúc tác cổ định đến công nghệ xúo táo chuyển đông, và tru điểm hơn cả là công nghệ cracking xúc tác tầng sôi Về xúc tác

có thể kể đến sự ra đời của zcolil Xúc lác có chứa zcoliL được mang Irên chất mang,

cỏ hoạt tính và độ chọn lọc cao, rất phù hợp với đặc điểm của quá trình cracking xúc tác; sản phẩm thu được có chất lượng cao; đồng thời ta có thể dùng được

nguyên liệu nặng hơn Đảy là một ưu điểm lớn, cần thiết trong bôi cảnh nguồn đâu

mỏ thế siỏi đang dân cạn kiệt.[2,4]

Hiện nay và trong tương lai, do biển động của nguồn đầu thổ, chất lượng đâu thô, yêu cầu kĩ thuật, nhu cầu thị trường và tiêu chuẩn môi trường ngày cảng tăng

cao, công nghệ FCC cẩn phải có nhiều biển đổi để đáp ứng Đỏ là:

© Cai tén vé công nghệ đáp ứng với điều kiện nguyên liện xân hơn, nặng hon,

nhiễu 8, kim loại, mà vẫn thu được nhiều xăng với chất lượng tốt, cốc ít

Chu Hong Vân

Tôi lên lá: Chủ Hương Vận học viên lớp cao học Phú Thọ, khỏa 2008-

2010, khoa Công nghệ hóa học, tường Đại học Bách khoa Hà Nội

Tôi xin cam đoan bán luận văn thạc sĩ cao học nảy do tôi làm, không sao chứp nguyên bản của ai Các nguồn tải liệu là do tôi thu thập và địch từ các lai liệu

chuẩn nước ngoài Số liệu trong bản luận văn là số liệu thực tẻ, không bịa đặt

Nến có bất cứ sai phạm nảo tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm trước hội

động và nhà trường,

Chu Hương Vân

Ludn vin thực xỹ khaa học

Chương 1 - TÔNG QUAN

1.1 QUÁ TRÌNH CRÁACKIXG XÚC TÁC

1.1.1 Sơ lược về sự phát triển của quá trình cracklng xúc tác

Cracking sic tac 14 qua trình bẽ gây mạch C-C dưới tác dụng của nhiệt độ và

xúc tác Dó là một quá trình quan trọng trong nhà máy lọc đần nhằm thu được sản

phẩm xăng dẫu có chất lượng cao

Quả trình cracking xúc tác đã được nghiên cứu từ cnồi thế kỷ XIX, nhưng đến nắm

1923, một kỹ sư người Pháp tên là Hourdy mới để nghị đưa quả trình vào áp đụng trong công nghiệp Đến răm 1936, nhà máy cracking xúc tác đầu tiên của công ly Hourdy Proccss Corporation đuợc xây dụng tại Mỹ Tuy nhiên công nghệ nảy hoạt động theo kiểu gián đoạn, tiền hành với lớp xúc tác có định, quá trinh vận hành:

phúc tạp nên hiệu suất không cao

Tiếp sau công nghệ của Houdry, nhiễu công nghệ tiên tiến hơn ra đời với mục đích tối ưu hoá quá trinh cracking xúc tác Ta có thể kể đến những thành tựu nỗi

bật: đó là sự phát triển công nghệ từ lớp xúc tác cổ định đến công nghệ xúo táo chuyển đông, và tru điểm hơn cả là công nghệ cracking xúc tác tầng sôi Về xúc tác

có thể kể đến sự ra đời của zcolil Xúc lác có chứa zcoliL được mang Irên chất mang,

cỏ hoạt tính và độ chọn lọc cao, rất phù hợp với đặc điểm của quá trình cracking xúc tác; sản phẩm thu được có chất lượng cao; đồng thời ta có thể dùng được

nguyên liệu nặng hơn Đảy là một ưu điểm lớn, cần thiết trong bôi cảnh nguồn đâu

mỏ thế siỏi đang dân cạn kiệt.[2,4]

Hiện nay và trong tương lai, do biển động của nguồn đầu thổ, chất lượng đâu thô, yêu cầu kĩ thuật, nhu cầu thị trường và tiêu chuẩn môi trường ngày cảng tăng

cao, công nghệ FCC cẩn phải có nhiều biển đổi để đáp ứng Đỏ là:

© Cai tén vé công nghệ đáp ứng với điều kiện nguyên liện xân hơn, nặng hon,

nhiễu 8, kim loại, mà vẫn thu được nhiều xăng với chất lượng tốt, cốc ít

Chu Hong Vân

Chương 1 - TÔNG QUAN

1.1 QUÁ TRÌNH CRÁACKIXG XÚC TÁC

1.1.1 Sơ lược về sự phát triển của quá trình cracklng xúc tác

Cracking sic tac 14 qua trình bẽ gây mạch C-C dưới tác dụng của nhiệt độ và

xúc tác Dó là một quá trình quan trọng trong nhà máy lọc đần nhằm thu được sản

phẩm xăng dẫu có chất lượng cao

Quả trình cracking xúc tác đã được nghiên cứu từ cnồi thế kỷ XIX, nhưng đến nắm

1923, một kỹ sư người Pháp tên là Hourdy mới để nghị đưa quả trình vào áp đụng trong công nghiệp Đến răm 1936, nhà máy cracking xúc tác đầu tiên của công ly Hourdy Proccss Corporation đuợc xây dụng tại Mỹ Tuy nhiên công nghệ nảy hoạt động theo kiểu gián đoạn, tiền hành với lớp xúc tác có định, quá trinh vận hành:

phúc tạp nên hiệu suất không cao

Tiếp sau công nghệ của Houdry, nhiễu công nghệ tiên tiến hơn ra đời với mục đích tối ưu hoá quá trinh cracking xúc tác Ta có thể kể đến những thành tựu nỗi

bật: đó là sự phát triển công nghệ từ lớp xúc tác cổ định đến công nghệ xúo táo chuyển đông, và tru điểm hơn cả là công nghệ cracking xúc tác tầng sôi Về xúc tác

có thể kể đến sự ra đời của zcolil Xúc lác có chứa zcoliL được mang Irên chất mang,

cỏ hoạt tính và độ chọn lọc cao, rất phù hợp với đặc điểm của quá trình cracking xúc tác; sản phẩm thu được có chất lượng cao; đồng thời ta có thể dùng được

nguyên liệu nặng hơn Đảy là một ưu điểm lớn, cần thiết trong bôi cảnh nguồn đâu

mỏ thế siỏi đang dân cạn kiệt.[2,4]

Hiện nay và trong tương lai, do biển động của nguồn đầu thổ, chất lượng đâu thô, yêu cầu kĩ thuật, nhu cầu thị trường và tiêu chuẩn môi trường ngày cảng tăng

cao, công nghệ FCC cẩn phải có nhiều biển đổi để đáp ứng Đỏ là:

© Cai tén vé công nghệ đáp ứng với điều kiện nguyên liện xân hơn, nặng hon,

nhiễu 8, kim loại, mà vẫn thu được nhiều xăng với chất lượng tốt, cốc ít

Chu Hong Vân

Ludn vin thực xỹ khaa học

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CAC CAC VIET TAT

TICO: Phân đoạn dẫu nặng của quá trình cracking xúc tac

LCO: Phân đoạn dâu nhẹ của quá trình cracking xúc tác

ECC: Dây chuyển công nghệ xúc tác lớp sôi

ASTM: American Society for Testing Materials

SEM :Scanning electron microscope

TEM: Transmission electron microscopy

XRD X-Ray Diffraction

MAT- 5000: Micro activity test

Chụ Hương Vân

2 | Hinh I-2: Cấu trúc của zeolit A vàX, Y 33

3 | Hinh 1-3: Mạng không gian của tỉnh thé zeolit 34

4 |Hình 3-1: Sơ để nguyên lý của hệ ghỉ nhận tín hiệu phd EDK 44

trong TEM

$ | Hinh 2.2: So dé digu khién cia hé MAT- 5000 50

6 | Hình2-3: Lỏ phân ứng của hệ MAT- 5000 51

7 | Tinh 2-4: Ong phan tng cita MAT- 5000 51

14 | Đồ thị 3-6: Ảnh hưởng của thời gian phan img 74

15 | Đề thị 3-7: Để thị của xúc tác chuẩn MAT -5000 77?

Chu Hong Vân

LOL CAM DOAN

Tôi lên lá: Chủ Hương Vận học viên lớp cao học Phú Thọ, khỏa 2008-

2010, khoa Công nghệ hóa học, tường Đại học Bách khoa Hà Nội

Tôi xin cam đoan bán luận văn thạc sĩ cao học nảy do tôi làm, không sao chứp nguyên bản của ai Các nguồn tải liệu là do tôi thu thập và địch từ các lai liệu

chuẩn nước ngoài Số liệu trong bản luận văn là số liệu thực tẻ, không bịa đặt

Nến có bất cứ sai phạm nảo tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm trước hội

động và nhà trường,

Chu Hương Vân

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CAC CAC VIET TAT

TICO: Phân đoạn dẫu nặng của quá trình cracking xúc tac

LCO: Phân đoạn dâu nhẹ của quá trình cracking xúc tác

ECC: Dây chuyển công nghệ xúc tác lớp sôi

ASTM: American Society for Testing Materials

SEM :Scanning electron microscope

TEM: Transmission electron microscopy

XRD X-Ray Diffraction

MAT- 5000: Micro activity test

Chụ Hương Vân

Ludn vin thực xỹ khaa học

LOLCAM ON

Em xin bày tỏ lòng biết on sân sắc của minh voi Thay giáo: PGS.TS Lê Văn

Tiến đá tận tỉnh hướng dẫn và giúp đỡ em trong suốt thời gian làm luận văn

Tìm xin trân trọng cảm mm tới các thầy cô trong Hộ môn Tim cơ — Tloa

dau, Phong thi nighiệm công nghệ lọc hoá dân và vật liệu xúc lác, Khoa công nghệ

hoá học - Đại học bách Khoa Hà

đã động viên, giúp đỡ, đóng góp những ý kiến quý báu trong quá trình học tập và phương hướng nghiên cứu để em hoàn thành luận văn này

Cuối cùng, em xin được gửi lời cảm ơn tới những người thân, các thấy cô

giáo và bạn bẻ đã giúp đỡ, khích lệ trong suốt quá trình theo học khoá đảo tạo cao học tại trường đại học Bách Khoa Hà Nội

+ Chế tạo và cải tiền chất xúc tác có nhiễu tính năng ưu việt hơn như: độ bên

e0, bên nhiệt cao, hoạt tính cao, ổn định, bên với cáo độc tổ có hại cho xúc

tác, đặc biệt là dễ tái sinh và thời gian làm việc lâu hon

+ _ Dùng các công nghệ kiểm tra tiền tiền, hiện đại để chọn lựa các thông số làm

việc tối ưu

«_ Cải liển trang thiết bị, công nghệ để nhận nhiễu sản phẩm khác, nhảt là các cầu tử làm nguyên liệu cho ngành tổng hợp hữu cơ hoá đầu như : propylen,

Qua tinh cracking xtc tée 1a qua tiinh khéng thé thigu duge trong bat Igy mét

nhà máy chế biển dầu nào trên thể giới, vì quả trình nảy 14 một trong các quá trinh

chỉnh sản xuất xăng có trị số octan oao Xăng tu được từ quá trình nảy được dùng

đê phối trộn với các loại xăng khác để tạo ra các mác xăng khác nhau Khẩt lượng xăng thu từ qná trình chiểm tớ lệ rất lớn khoáng 70-B0% so với tầng lượng xăng thu

từ các quả trình chế biến khác

Lượng đâu mê được chế biển bằng cracking xúc tác chiếm tương đổi ton Vi du

vào năm 1965, lượng đầu mẻ thế giới chế biển được 1.500 tan/ngay (hi trong a6

cracking xtc tac chiém 800 tân (tương ứng 539).[4]

Chu Hong Vân

Ludn vin thực xỹ khaa học

LOLCAM ON

Em xin bày tỏ lòng biết on sân sắc của minh voi Thay giáo: PGS.TS Lê Văn

Tiến đá tận tỉnh hướng dẫn và giúp đỡ em trong suốt thời gian làm luận văn

Tìm xin trân trọng cảm mm tới các thầy cô trong Hộ môn Tim cơ — Tloa

dau, Phong thi nighiệm công nghệ lọc hoá dân và vật liệu xúc lác, Khoa công nghệ

hoá học - Đại học bách Khoa Hà

đã động viên, giúp đỡ, đóng góp những ý kiến quý báu trong quá trình học tập và phương hướng nghiên cứu để em hoàn thành luận văn này

Cuối cùng, em xin được gửi lời cảm ơn tới những người thân, các thấy cô

giáo và bạn bẻ đã giúp đỡ, khích lệ trong suốt quá trình theo học khoá đảo tạo cao học tại trường đại học Bách Khoa Hà Nội

LOLCAM ON

Em xin bày tỏ lòng biết on sân sắc của minh voi Thay giáo: PGS.TS Lê Văn

Tiến đá tận tỉnh hướng dẫn và giúp đỡ em trong suốt thời gian làm luận văn

Tìm xin trân trọng cảm mm tới các thầy cô trong Hộ môn Tim cơ — Tloa

dau, Phong thi nighiệm công nghệ lọc hoá dân và vật liệu xúc lác, Khoa công nghệ

hoá học - Đại học bách Khoa Hà

đã động viên, giúp đỡ, đóng góp những ý kiến quý báu trong quá trình học tập và phương hướng nghiên cứu để em hoàn thành luận văn này

Cuối cùng, em xin được gửi lời cảm ơn tới những người thân, các thấy cô

giáo và bạn bẻ đã giúp đỡ, khích lệ trong suốt quá trình theo học khoá đảo tạo cao học tại trường đại học Bách Khoa Hà Nội

Ludn vin thực xỹ khaa học

+ Chế tạo và cải tiền chất xúc tác có nhiễu tính năng ưu việt hơn như: độ bên

e0, bên nhiệt cao, hoạt tính cao, ổn định, bên với cáo độc tổ có hại cho xúc

tác, đặc biệt là dễ tái sinh và thời gian làm việc lâu hon

+ _ Dùng các công nghệ kiểm tra tiền tiền, hiện đại để chọn lựa các thông số làm

việc tối ưu

«_ Cải liển trang thiết bị, công nghệ để nhận nhiễu sản phẩm khác, nhảt là các cầu tử làm nguyên liệu cho ngành tổng hợp hữu cơ hoá đầu như : propylen,

Qua tinh cracking xtc tée 1a qua tiinh khéng thé thigu duge trong bat Igy mét

nhà máy chế biển dầu nào trên thể giới, vì quả trình nảy 14 một trong các quá trinh

chỉnh sản xuất xăng có trị số octan oao Xăng tu được từ quá trình nảy được dùng

đê phối trộn với các loại xăng khác để tạo ra các mác xăng khác nhau Khẩt lượng xăng thu từ qná trình chiểm tớ lệ rất lớn khoáng 70-B0% so với tầng lượng xăng thu

từ các quả trình chế biến khác

Lượng đâu mê được chế biển bằng cracking xúc tác chiếm tương đổi ton Vi du

vào năm 1965, lượng đầu mẻ thế giới chế biển được 1.500 tan/ngay (hi trong a6

cracking xtc tac chiém 800 tân (tương ứng 539).[4]

Chu Hong Vân

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CAC CAC VIET TAT

TICO: Phân đoạn dẫu nặng của quá trình cracking xúc tac

LCO: Phân đoạn dâu nhẹ của quá trình cracking xúc tác

ECC: Dây chuyển công nghệ xúc tác lớp sôi

ASTM: American Society for Testing Materials

SEM :Scanning electron microscope

TEM: Transmission electron microscopy

XRD X-Ray Diffraction

MAT- 5000: Micro activity test

Chụ Hương Vân

LOL CAM DOAN

Tôi lên lá: Chủ Hương Vận học viên lớp cao học Phú Thọ, khỏa 2008-

2010, khoa Công nghệ hóa học, tường Đại học Bách khoa Hà Nội

Tôi xin cam đoan bán luận văn thạc sĩ cao học nảy do tôi làm, không sao chứp nguyên bản của ai Các nguồn tải liệu là do tôi thu thập và địch từ các lai liệu

chuẩn nước ngoài Số liệu trong bản luận văn là số liệu thực tẻ, không bịa đặt

Nến có bất cứ sai phạm nảo tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm trước hội

động và nhà trường,

Chu Hương Vân

Chương 1 - TÔNG QUAN

1.1 QUÁ TRÌNH CRÁACKIXG XÚC TÁC

1.1.1 Sơ lược về sự phát triển của quá trình cracklng xúc tác

Cracking sic tac 14 qua trình bẽ gây mạch C-C dưới tác dụng của nhiệt độ và

xúc tác Dó là một quá trình quan trọng trong nhà máy lọc đần nhằm thu được sản

phẩm xăng dẫu có chất lượng cao

Quả trình cracking xúc tác đã được nghiên cứu từ cnồi thế kỷ XIX, nhưng đến nắm

1923, một kỹ sư người Pháp tên là Hourdy mới để nghị đưa quả trình vào áp đụng trong công nghiệp Đến răm 1936, nhà máy cracking xúc tác đầu tiên của công ly Hourdy Proccss Corporation đuợc xây dụng tại Mỹ Tuy nhiên công nghệ nảy hoạt động theo kiểu gián đoạn, tiền hành với lớp xúc tác có định, quá trinh vận hành:

phúc tạp nên hiệu suất không cao

Tiếp sau công nghệ của Houdry, nhiễu công nghệ tiên tiến hơn ra đời với mục đích tối ưu hoá quá trinh cracking xúc tác Ta có thể kể đến những thành tựu nỗi

bật: đó là sự phát triển công nghệ từ lớp xúc tác cổ định đến công nghệ xúo táo chuyển đông, và tru điểm hơn cả là công nghệ cracking xúc tác tầng sôi Về xúc tác

có thể kể đến sự ra đời của zcolil Xúc lác có chứa zcoliL được mang Irên chất mang,

cỏ hoạt tính và độ chọn lọc cao, rất phù hợp với đặc điểm của quá trình cracking xúc tác; sản phẩm thu được có chất lượng cao; đồng thời ta có thể dùng được

nguyên liệu nặng hơn Đảy là một ưu điểm lớn, cần thiết trong bôi cảnh nguồn đâu

mỏ thế siỏi đang dân cạn kiệt.[2,4]

Hiện nay và trong tương lai, do biển động của nguồn đầu thổ, chất lượng đâu thô, yêu cầu kĩ thuật, nhu cầu thị trường và tiêu chuẩn môi trường ngày cảng tăng

cao, công nghệ FCC cẩn phải có nhiều biển đổi để đáp ứng Đỏ là:

© Cai tén vé công nghệ đáp ứng với điều kiện nguyên liện xân hơn, nặng hon,

nhiễu 8, kim loại, mà vẫn thu được nhiều xăng với chất lượng tốt, cốc ít

Chu Hong Vân

Ludn vin thực xỹ khaa học

2 | Hinh I-2: Cấu trúc của zeolit A vàX, Y 33

3 | Hinh 1-3: Mạng không gian của tỉnh thé zeolit 34

4 |Hình 3-1: Sơ để nguyên lý của hệ ghỉ nhận tín hiệu phd EDK 44

trong TEM

$ | Hinh 2.2: So dé digu khién cia hé MAT- 5000 50

6 | Hình2-3: Lỏ phân ứng của hệ MAT- 5000 51

7 | Tinh 2-4: Ong phan tng cita MAT- 5000 51

14 | Đồ thị 3-6: Ảnh hưởng của thời gian phan img 74

15 | Đề thị 3-7: Để thị của xúc tác chuẩn MAT -5000 77?

Chu Hong Vân

LOLCAM ON

Em xin bày tỏ lòng biết on sân sắc của minh voi Thay giáo: PGS.TS Lê Văn

Tiến đá tận tỉnh hướng dẫn và giúp đỡ em trong suốt thời gian làm luận văn

Tìm xin trân trọng cảm mm tới các thầy cô trong Hộ môn Tim cơ — Tloa

dau, Phong thi nighiệm công nghệ lọc hoá dân và vật liệu xúc lác, Khoa công nghệ

hoá học - Đại học bách Khoa Hà

đã động viên, giúp đỡ, đóng góp những ý kiến quý báu trong quá trình học tập và phương hướng nghiên cứu để em hoàn thành luận văn này

Cuối cùng, em xin được gửi lời cảm ơn tới những người thân, các thấy cô

giáo và bạn bẻ đã giúp đỡ, khích lệ trong suốt quá trình theo học khoá đảo tạo cao học tại trường đại học Bách Khoa Hà Nội

LOL CAM DOAN

Tôi lên lá: Chủ Hương Vận học viên lớp cao học Phú Thọ, khỏa 2008-

2010, khoa Công nghệ hóa học, tường Đại học Bách khoa Hà Nội

Tôi xin cam đoan bán luận văn thạc sĩ cao học nảy do tôi làm, không sao chứp nguyên bản của ai Các nguồn tải liệu là do tôi thu thập và địch từ các lai liệu

chuẩn nước ngoài Số liệu trong bản luận văn là số liệu thực tẻ, không bịa đặt

Nến có bất cứ sai phạm nảo tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm trước hội

động và nhà trường,

Chu Hương Vân

Chương 1 - TÔNG QUAN

1.1 QUÁ TRÌNH CRÁACKIXG XÚC TÁC

1.1.1 Sơ lược về sự phát triển của quá trình cracklng xúc tác

Cracking sic tac 14 qua trình bẽ gây mạch C-C dưới tác dụng của nhiệt độ và

xúc tác Dó là một quá trình quan trọng trong nhà máy lọc đần nhằm thu được sản

phẩm xăng dẫu có chất lượng cao

Quả trình cracking xúc tác đã được nghiên cứu từ cnồi thế kỷ XIX, nhưng đến nắm

1923, một kỹ sư người Pháp tên là Hourdy mới để nghị đưa quả trình vào áp đụng trong công nghiệp Đến răm 1936, nhà máy cracking xúc tác đầu tiên của công ly Hourdy Proccss Corporation đuợc xây dụng tại Mỹ Tuy nhiên công nghệ nảy hoạt động theo kiểu gián đoạn, tiền hành với lớp xúc tác có định, quá trinh vận hành:

phúc tạp nên hiệu suất không cao

Tiếp sau công nghệ của Houdry, nhiễu công nghệ tiên tiến hơn ra đời với mục đích tối ưu hoá quá trinh cracking xúc tác Ta có thể kể đến những thành tựu nỗi

bật: đó là sự phát triển công nghệ từ lớp xúc tác cổ định đến công nghệ xúo táo chuyển đông, và tru điểm hơn cả là công nghệ cracking xúc tác tầng sôi Về xúc tác

có thể kể đến sự ra đời của zcolil Xúc lác có chứa zcoliL được mang Irên chất mang,

cỏ hoạt tính và độ chọn lọc cao, rất phù hợp với đặc điểm của quá trình cracking xúc tác; sản phẩm thu được có chất lượng cao; đồng thời ta có thể dùng được

nguyên liệu nặng hơn Đảy là một ưu điểm lớn, cần thiết trong bôi cảnh nguồn đâu

mỏ thế siỏi đang dân cạn kiệt.[2,4]

Hiện nay và trong tương lai, do biển động của nguồn đầu thổ, chất lượng đâu thô, yêu cầu kĩ thuật, nhu cầu thị trường và tiêu chuẩn môi trường ngày cảng tăng

cao, công nghệ FCC cẩn phải có nhiều biển đổi để đáp ứng Đỏ là:

© Cai tén vé công nghệ đáp ứng với điều kiện nguyên liện xân hơn, nặng hon,

nhiễu 8, kim loại, mà vẫn thu được nhiều xăng với chất lượng tốt, cốc ít

Chu Hong Vân

Ludn vin thực xỹ khaa học

2 | Hinh I-2: Cấu trúc của zeolit A vàX, Y 33

3 | Hinh 1-3: Mạng không gian của tỉnh thé zeolit 34

4 |Hình 3-1: Sơ để nguyên lý của hệ ghỉ nhận tín hiệu phd EDK 44

trong TEM

$ | Hinh 2.2: So dé digu khién cia hé MAT- 5000 50

6 | Hình2-3: Lỏ phân ứng của hệ MAT- 5000 51

7 | Tinh 2-4: Ong phan tng cita MAT- 5000 51

14 | Đồ thị 3-6: Ảnh hưởng của thời gian phan img 74

15 | Đề thị 3-7: Để thị của xúc tác chuẩn MAT -5000 77?

Chu Hong Vân

1_ | Bảng I-1 Năng lượng hoại hỏa giảm dàn theo đô đải mạch cacbon 18

2 | Bảng I-3 Độ chuyển hóa phụ thuộc vào chiểu dải mạch cacbom — 18

3 | Bang 1-3: D6 chuyên hóa phụ thuộc vào cầu trúc mạch cacbơn 19

4 | Bang 1-4 Ảnh hưởng của mạch đến năng lượng hoạt hóa 22

5 _ | Bảng 1-5: Dặc trưng của xăng cracking xúc tác 27

6 | Bang 1-6: % theo khối lượng của các khi hydrocacbon 27

7 _| Bang 1-7: Die trung eơ bản của một vải loại zeolit 34

8 | Bảng 2-1: Hệ số K của các phản đoạn 53

9 | Bang 2-2: Bàng hàm lượng lưu huỳnh 56

10 | Bảng 2-3: Thể tích của oxi theo áp suất cực tiểu và cục đại 56

11 | Bang 3-1: Kết qnả đo tỷ trọng 63

12 | Bảng 3-2: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến xúc tác 67

15 | Bảng 3-5: Ảnh hmởng của thời gian phản ứng đến xúc tác B

16 | Bang 3-6: Hoạt tỉnh của xúc tác khi không tải sinh xúc tác 18

17 | Bảng 3-7: Các thông số ao sảnh gira xúc tác chuẩn của MAT- 76

5000 và xúc tác chế tạo trong phòng thí nghiệm

IS | Bảng 3-8: Xúc tác chuẩn của MAT- 5000 76

19 | Bảng 3-9: Xúc táo chế tạo trong phòng thi nghiệm 76

Chu Hong Vân