Luận văn nghiên cứu chế tạo xúc tác ni co mo than hoạt tính và quá trình xử lý làm sạch phân Đoạn lco từ quá trình cracking xúc tác

Trong quả trinh chế biển các hợp chất này gây ngộ độc xúc tác mạnh, gây ăn mòn thiết bị, tạo ra khí độc...Vì vậy cẩn phải loại bỏ những chất có chứa lưu hượnh, năto ra khỏi dẫu mỏ và các

BỘ GIÁO DỤC VẢ ĐÀO TẠO -

TRƯỜNG DẠI HỌC BÁCH KIIOA HẢ NỘI

mm

Pham Minh Nhat

Nghiên cứu chế tạo xúc tác Ni-Co-Mo/than hoạt tính và quá trình xử lý làm sạch phân đoạn LCO từ

qua trinh cracking xuc tac

LUAN VAN THAC SY KHOA HOC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HOC:

PGS.TS Tê Văn Hiếu

HÀ NỘI -2010

MỞ ĐẦU

Củng với sự phát triển của xã hội ngày nay, vấn để ô nhiễm môi trưởng ngây càng Thu hút được nhiều sự quan lâm của các made Irén thể giới Khí hải tử các quả trình đột cháy nhiên liệu hóa thạch nói chung và nhiên liệu động cơ nói riêng là một trong những nguyên nhân chỉnh gây ra ô nhiềm mnôi trường vả sự nóng lên của trái đất

Lưu huỳnh, nito và các hợp chất của nó có trong dầu mỏ là mật trong những

nguyên nhân chính gây ê nhiễm môi trường và làm ảnh hưởng đến chất lượng sân

phẩm Các hợp chảt lưu huỳnh, nilo khì cháy sẽ lạo ra khi SO,, NO, gây ô nhiễm môi trường Trong quả trinh chế biển các hợp chất này gây ngộ độc xúc tác mạnh, gây ăn mòn thiết bị, tạo ra khí độc Vì vậy cẩn phải loại bỏ những chất có chứa lưu

hượnh, năto ra khỏi dẫu mỏ và các sản phẩm nhiên liệu của đâu mỏ

Hiện nay, tiêu chuẩn Việt Nam quy định về hảm lượng luu huỳnh tối đa cho phép trong nhiên liệu đầu diezen lá 500mg/kg [11] Dừng trước yêu câu ngày càng, nghiêm ngặt về hàm lượng lưu hưỳnh cho nhiên liệu vận tải ở Việt Nam nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường, thỉ việc nghiên cứn tổng hợp xúc tác và phát triển

công nghệ khử lu hườnh trỏ nên hết sức quan trọng và cần thiết trong thời pian tới,

nhất là sắp tỏi sẽ có hàng loạt các nhà máy lọc đâu sẽ được xây dựng trên đất nước

ta như liên bợp lọc hỏa dẫn Nghì Sơn-Thanh Hỏa, cụm công nghiệp hóa đầu số 3 Long 8ơn-Vũng Tâu

Hiện nay, có rất nhiều phương pháp và công nghệ để loại bô các hợp chất có chứa lưu huỳnh và nitơ ra khỏi nhiên liệu nữưư các phương, pháp vật lý, hóa học, có

sử dung hydro, khdng sit dung hydro [5].Trong 46, phuong phap hydrotreating la phương pháp được sử dụng rộng rãi nhất vì có nhiều ưa điểm cả vẻ mặt kỹ thuật, công nghệ và kinh tế Quá trình hydrotreating đóng một vai trò quan trọng trong, việc tinh chế những phân đoạn đâu mó, cài thiển chất lượng sản phẩm, đáp ứng nhu

câu bảo vệ môi trưởng.

Sự phái lriển vẻ công nghệ của những quả trình này từ lâu đã hị giới hạn bởi

vấn để chỉ phí cho H; Ngày nay một lượng lớn H; một sản phổm của quả trình

refonmins xúc tác cùng với nhu cầu vẻ chất lượng sản phẩm không ngừng được cải thiện đã dẫn đến sự phát triển rộng rãi những quả trình nảy Củng với quá trình cải tiển công nghệ, tối ưu hóa các thiết bị phản ứng thì vấn để xúc tác cho quá trình hydrotreating cũng làm các nhá nghiên cứu đặc biệt quan tâm

Với tầm quan trọng và tính cập thiết của việc phải làm sạch lưu huỳnh và nitz

trong đầu mỏ Chúng tôi đã lựa chọn để tài “Vgitiên cứu ch tạo xúc tác Ni-Cø- Nothan huạt tỉnh và quả trình xử lý làm sạch phân đoạn LCO tt quá trình cracking xúc tác”

Với mue đích là tổng hợp xúc táe Ni-Co-Mo/than hoạt tính có hoạt tính cao đối với phản ứng hydrotreating Si dụng, xúc tác đà tổng hợp xử lý lưu huỳnh cỏ mặt trong nguyên liệu L.CO đạt chất lượng tốt So sánh xúc tác đã tổng hợp với xúc tác công nghiệp Dánh giá chiếu hướng xảy ra phản ứng chính của quá trình HDS

Việc nghiên cứu và chế tạo thành công xúc tác cho quá trinh hydrotreating đổi với nguyên liên LCO đã thúc đẩy cáo quá trinh nghiền cứu khác nhằm góp phan giải

quyết vấn để giảm thiểu ô nhiễm môi trường,

DANH MỤC CÁC BẰNG

Bang 1.1 Sự phân bồ quá trinh hydrolreating trên thế giới

Bảng 1.2 Quá trình hydrotreating với các phân đoạn đầu mô

Bang 1.3 Phân bộ các hợp chất lưu huỳnh trong các phân đoạn dầu mỏ

Bang 2.1 Thành phần các kim loại trong các mẫu xúc tác tổng hợp

Bảng 3.1 Kết quả hàm lượng các oxi kim loại trên than hoạt tính

Bang 3.2 Mat độ quang, điểm anilim, tỷ trọng và chỉ số điesel của sản

phẩm

Tiêng 3.3 Các chí tiến sản phẩm của quá trinh hydroireating trên xúc tác

Ni-Co-Mo/C” ở các áp suất khác rhan

Tiảng 3.4 Các chỉ tiên sản phẩm cửa quả trinh hydrolroaling trên xúc tác

công nghiệp và mẫu xúc tác M2

Bông 3.5: Kết qua phan tich GC-MS

Trang

61

64

DANH MỤC CÁC ĐỎ THỊ

Tran

Đỏ thị 3.1: Đỏ thị biểu diễn sự thay đổi mật độ quang, điểm: amilin của sản phẩm khí hảm lượng Ni thay đổi

Đẻ thí 3.2 Đô thị biểu điển sự thay đổi tỷ trọng, chỉ số điesel của sản — S%

phẩm khi ham lượng Ni thay đổi

Dé thị 3.3: Dỗ thị biểu diễn sự thay đổi hàm lượng lưu huỳnh tổng 58 theo áp suất nhản ứng,

Đề thị 3.4: Đổ thị biểu điễn sự thay đổi mật độ quang theo áp suất 58

phan ứng,

Đổ thị 3.5: Đỗ thị biểu điển aự thay đổi điểm anilin theo áp suấi phản $9 ứng

Đỏ thị 3.6 Đỏ thị biểu diễn sự thay đổi tỷ trọng theo áp suất phản ủng — 60

Để thị 3.7: Đô thị biểu diễn sự thay dỗi chỉ số điesel theo áp suất phản 60 ứng

Đỏ thị 3.8 Đô thị biểu điễn sự thay đổi các chỉ tiêu sân phẩm trên xúc 62 tác tổng hợp M2 vả xúc tác công nghiệp

Chuong 1 - TONG QUAN LY THUYET

11 VAI TRỊ VẢ VỊ TRÍ CỦA PHẦN XƯỞNG HYDROTREATING

TRONG NILA MAY LOC DAU

Qué trinh Ilydrotreating thie chat dé 1a qua xit ly bang I], 44 loai bé chi yén

các nguyễn lễ dị tổ như 8, N, Ư và các kim loại ra khỏi đâu mỏ hoặc các phân đoạn dẫu mơ bởi vì đĩ chính là những lạp chất cĩ hại cho các quá trình chế biển và sử dụng sau này

Đây lả một quá tỉnh thục hiện ở áp suất riêng phản của H; rất cao khoảng từ

10 đến 200 bar và ở nhiệt độ khoảng, 250°C đến 450°C mà trong quả trình xảy ra đồng thỏi các phản ứng Hydrotreating cĩ lợi như: HDS (khử lưu huỳnh), HDN (kh

nitơ), HYD (hydro hĩa), HDO (khử oxy), HDMi (khử kim loại)

Các phản ứng cĩ lợi nay chính là qua trình bẻ gãy cáo liên kết giữa nguyên tử

€ và các nguyên tơ dị tố rồi sau đĩ là quá trình no hố các nổi đơi và cĩ kẻm theo

cả trình bẻ gãy mạch Carbn, chính vì thể mà quả Irình này tộ nhiệt rất lớn

Nhờ vao bé gay mach C-S C-N, CO, C-M ma qué trình Hydrotroaling cĩ khả năng loại lạp chất và nhờ vào phản ứng no hố, bẻ gấy mạch C-C ma cai thién được một số tỉnh chất của nguyên liệu như chỉ số dicsel, tỷ trọng, điểm anilin, màu

sắc, mũi

1.1.1 Vai trị của phân xưởng hydrotrcating

Trong thành phần hố học dân mỏ, ngồi thảnh phan chỉnh là các hợp chất hydrocacbon cịn chứa mội hàm lượng khơng nhỏ là các hợp chất phí hydrocacbon

và các hợp chải kim loại Các hợp chất phì hydrocacbon là các hợp chất của §, N,

© Chúng là những hợp chết cỏ hại trong dấu mỏ Những tác hại chính của chúng,

bao gồm [7,12]

- Tác hại lên quá trỉnh chẻ biến: Dầu mỏ sau khi khai thác lên sẽ qua quá trình chế biến Trong quá trình chế biến các hợp chất của § sẽ gây ăn mịn thiết bị (chủng

tên tại đưới dạng H.S, mercaptan), làm ngộ độc các chất xúc tác (quá trình cracking

xúc tác, reformine xúc tác .) lâm giảm độ hoạt động và tơi thọ của chất xúc táo.

Riêng với các hợp chất của N và các kim loại tan tại ở hàm lượng rải nhỏ cũng có thể gây ngộ độc vĩnh viễn cho xúc tác

- Tác hại lên quả trinh sử đụng nhiên liệu: Khi đốt cháy nhiên liệu trong động

cơ, các hợp chất chứa 8, N sẽ kết hợp với O; tạo ra khi 3Q,, NO, Phân lớn được

thải ra môi trường, chúng sẽ kết hợp với hơi nước lạo ra axit tương ứng gây mưa axit làm ô nhiễm môi trưởng Phần còn lại trang động cơ, một phân qua hệ thông xả

và năm lại ở đó khi động cơ nguội chúng sẽ kết hợp với hơi nước tạo axit ăn mòn hệ

thông xá, một phần lọt qua sepment xuống carter và kết hợp với hơi nước khi dang

co nguội lạo ra axi! đẫn đi bồi Irơn sẽ ăn môn động cơ,

- Tác hại lên quả trình bảo quản: Dẫn mỏ vả các sản phẩm đầu mồ Irong quả trình bảo quân, nếu chúa một hàn lượng các hợp chất của 8 sẽ gây ăn mòn thiết bị

vá tạo ra những mùi hỏi gây ô nhiễm mỏi trường Các hợp chất của N dé gây mất máu sản phẩm

Mặt khác, trong những năm qua, công nghiệp lọc dấu đã có những bước phát triển không ngừng Nhu cầu về những sản phẩm nhẹ (nhiên hệu cho động cơ) tăng nhảy vọt làm giảm môt lượng rất lớn các sản phẩm nặng buộc các nhà máy lọc dẫn phải tăng giá trị của các phân đoạn năng chứa nhiễu các hợp chất di tổ (5, O, N, kim Ioại) và các polyaramatique Để có thể sử đựng nguễn nguyên liệu xấu (phân đnạn năng) yêu câu tiãi bude phai cd qua trinh hydrotreating,

Hydrotreating là một rong những quả trình quan trọng trong công nghiệp lọc hóa dân nhằm sản xuất nhiên liệu sạch từ dẫu mỏ và nâng cấp các nguồn nguyên liệu xâu Việc cải thiện các ngưyên liện xẩn không những tiết kiệm được trữ lượng cầu thô mả còn góp phần giải quyết vẫn để môi trưởng cho toàn cầu

Có thê đưa ra một vải vi đụ sau đây: [làng năm riêng ở Việt Nam có đến hàng

trăm ngản lẫn cặn đâu thải từ các kho chứa xăng dầu Nếu nhà máy lọc dâu đã vào hoạt động Thì lượng cặn đó còn lăng gập bội Trên thể giới, hàng năm tại Châu Âu

có đến 2.500.000 đến 3.000.000 tân đâu nhờn phé thải Ö Việt Nam, mỗi năm cùng thu gem được 250.000 đến 300.000 tần dầu nhòn thải Các nguỏn trên nêu không,

được xử lý, tận dụng th sẽ gây lãng phí một lượng lớn nhiên liệu và làm ô nhiễm

môi trường, Vì vậy việc sử dụng quả trinh hydrolrenting để xử lý chế biến nguồn cin ning va din phế thải là van dé rat cáp thiết và có ý nghĩa trong công nghiệp lọc

được phân hồ như sau:

Bang 1.1: Sự phân hỗ quá trình hydrotrearing trên thể giới

Người †a ước tính khoảng hon 1000 phân xưởng hydrotreaung trên thế giới

và lượng xúc lác tiêu thụ khoảng 30.000 tân/năm Nguồn khi II: thường được lây

Inge liếp từ quá Irình referming xúc lác [12]

1.1.2 Vi Irí của nhân xưởng hydrotrenting

Hình 1.1 thể hiện vị trị của phân xưởng Hydrotreating nằm ở nhiều vị trí trong sơ đổ chung của nhà máy lọc đầu

“

môi trường, Vì vậy việc sử dụng quả trinh hydrolrenting để xử lý chế biến nguồn cin ning va din phế thải là van dé rat cáp thiết và có ý nghĩa trong công nghiệp lọc

được phân hồ như sau:

Bang 1.1: Sự phân hỗ quá trình hydrotrearing trên thể giới

Người †a ước tính khoảng hon 1000 phân xưởng hydrotreaung trên thế giới

và lượng xúc lác tiêu thụ khoảng 30.000 tân/năm Nguồn khi II: thường được lây

Inge liếp từ quá Irình referming xúc lác [12]

1.1.2 Vi Irí của nhân xưởng hydrotrenting

Hình 1.1 thể hiện vị trị của phân xưởng Hydrotreating nằm ở nhiều vị trí trong sơ đổ chung của nhà máy lọc đầu

“

DANH MỤC CÁC BẰNG

Bang 1.1 Sự phân bồ quá trinh hydrolreating trên thế giới

Bảng 1.2 Quá trình hydrotreating với các phân đoạn đầu mô

Bang 1.3 Phân bộ các hợp chất lưu huỳnh trong các phân đoạn dầu mỏ

Bang 2.1 Thành phần các kim loại trong các mẫu xúc tác tổng hợp

Bảng 3.1 Kết quả hàm lượng các oxi kim loại trên than hoạt tính

Bang 3.2 Mat độ quang, điểm anilim, tỷ trọng và chỉ số điesel của sản

phẩm

Tiêng 3.3 Các chí tiến sản phẩm của quá trinh hydroireating trên xúc tác

Ni-Co-Mo/C” ở các áp suất khác rhan

Tiảng 3.4 Các chỉ tiên sản phẩm cửa quả trinh hydrolroaling trên xúc tác

công nghiệp và mẫu xúc tác M2

Bông 3.5: Kết qua phan tich GC-MS

Trang

61

64

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1: Sơ đô nhà máy lọc dâu

Hình 1.2: Các đạng của hợp chát lưu huỳnh trong đâu mỏ

Hình 1.3: Hướng phản ủng HDS của DBT

Hinh 1.4: Cơ chế phản ứng HDS của DBT trên xúc tác Ni(Co)-Mo/chất

mang trang 46 8: Z8; 8”: ®§, [THỗ trồng,

1ũnh L5: Sự biển đổi giữa lưu huỳnh hoạt động vả lỗ trồng trên xúc tác

sunfua Co(Ni)_ Mo/chất mang cũa phân ứng HD8; M: Co(ND; L: lỗ trắng 8

Hình 1.6: Hoạt tỉnh của các kim loại chuyển tiếp trong phản ing HDS

Hìn 1.7: Câu trúc của xúc tác Co(Ni)Mo/chất mang sau khi sulfua hóa

1linh 2.1: Sơ đỗ tổng hợp xức tác Co-NI-Mo/C”

Llinh 2.2: So 46 binh tam chân không,

Tlinh 2.3: So dé nguyén ly cia hé ghi nhan tin hiéu pha EDX trong TEM

Hình 2.4: So đồ mản hình điểu khiển hệ thống phan img hydrotreating

VINCI TECNOLOGIES

Hinh 2.5: $o d6 xac dinh diém anilin

Hình 2.6: Tương tác của vật chất với tia X

Hình 3.1: Kết quả của phương pháp đo hắp phụ vật lý

Hình 3.2: Kết quả đo EDX mẫu xúc tác M1

Ilinh 3.3: Két qua do EDX mu xe tac M4

Linh 3.4: Anh SEM của xúc tác Ni-Co-Mo/C” mẫn M2

Tình 3.5: Ảnh SIEM của xúc tác Nì-Co-Mo/C” mẫn M3

Hình 3.6: Giản đỗ phê nhiễu xạ lia X (XRI2}

Hình 3.7: Kết quả phân tỉch GC-MS của mẫu sản phẩm

Hình 3.8: Các sản phẩm trung gian của phản ứng HDS hợp chat DBT

Riêng với các hợp chất của N và các kim loại tan tại ở hàm lượng rải nhỏ cũng có thể gây ngộ độc vĩnh viễn cho xúc tác

- Tác hại lên quả trinh sử đụng nhiên liệu: Khi đốt cháy nhiên liệu trong động

cơ, các hợp chất chứa 8, N sẽ kết hợp với O; tạo ra khi 3Q,, NO, Phân lớn được

thải ra môi trường, chúng sẽ kết hợp với hơi nước lạo ra axit tương ứng gây mưa axit làm ô nhiễm môi trưởng Phần còn lại trang động cơ, một phân qua hệ thông xả

và năm lại ở đó khi động cơ nguội chúng sẽ kết hợp với hơi nước tạo axit ăn mòn hệ

thông xá, một phần lọt qua sepment xuống carter và kết hợp với hơi nước khi dang

co nguội lạo ra axi! đẫn đi bồi Irơn sẽ ăn môn động cơ,

- Tác hại lên quả trình bảo quản: Dẫn mỏ vả các sản phẩm đầu mồ Irong quả trình bảo quân, nếu chúa một hàn lượng các hợp chất của 8 sẽ gây ăn mòn thiết bị

vá tạo ra những mùi hỏi gây ô nhiễm mỏi trường Các hợp chất của N dé gây mất máu sản phẩm

Mặt khác, trong những năm qua, công nghiệp lọc dấu đã có những bước phát triển không ngừng Nhu cầu về những sản phẩm nhẹ (nhiên hệu cho động cơ) tăng nhảy vọt làm giảm môt lượng rất lớn các sản phẩm nặng buộc các nhà máy lọc dẫn phải tăng giá trị của các phân đoạn năng chứa nhiễu các hợp chất di tổ (5, O, N, kim Ioại) và các polyaramatique Để có thể sử đựng nguễn nguyên liệu xấu (phân đnạn năng) yêu câu tiãi bude phai cd qua trinh hydrotreating,

Hydrotreating là một rong những quả trình quan trọng trong công nghiệp lọc hóa dân nhằm sản xuất nhiên liệu sạch từ dẫu mỏ và nâng cấp các nguồn nguyên liệu xâu Việc cải thiện các ngưyên liện xẩn không những tiết kiệm được trữ lượng cầu thô mả còn góp phần giải quyết vẫn để môi trưởng cho toàn cầu

Có thê đưa ra một vải vi đụ sau đây: [làng năm riêng ở Việt Nam có đến hàng

trăm ngản lẫn cặn đâu thải từ các kho chứa xăng dầu Nếu nhà máy lọc dâu đã vào hoạt động Thì lượng cặn đó còn lăng gập bội Trên thể giới, hàng năm tại Châu Âu

có đến 2.500.000 đến 3.000.000 tân đâu nhờn phé thải Ö Việt Nam, mỗi năm cùng thu gem được 250.000 đến 300.000 tần dầu nhòn thải Các nguỏn trên nêu không,

được xử lý, tận dụng th sẽ gây lãng phí một lượng lớn nhiên liệu và làm ô nhiễm

DANH MỤC CÁC ĐỎ THỊ

Tran

Đỏ thị 3.1: Đỏ thị biểu diễn sự thay đổi mật độ quang, điểm: amilin của sản phẩm khí hảm lượng Ni thay đổi

Đẻ thí 3.2 Đô thị biểu điển sự thay đổi tỷ trọng, chỉ số điesel của sản — S%

phẩm khi ham lượng Ni thay đổi

Dé thị 3.3: Dỗ thị biểu diễn sự thay đổi hàm lượng lưu huỳnh tổng 58 theo áp suất nhản ứng,

Đề thị 3.4: Đổ thị biểu điễn sự thay đổi mật độ quang theo áp suất 58

phan ứng,

Đổ thị 3.5: Đỗ thị biểu điển aự thay đổi điểm anilin theo áp suấi phản $9 ứng

Đỏ thị 3.6 Đỏ thị biểu diễn sự thay đổi tỷ trọng theo áp suất phản ủng — 60

Để thị 3.7: Đô thị biểu diễn sự thay dỗi chỉ số điesel theo áp suất phản 60 ứng

Đỏ thị 3.8 Đô thị biểu điễn sự thay đổi các chỉ tiêu sân phẩm trên xúc 62 tác tổng hợp M2 vả xúc tác công nghiệp

Riêng với các hợp chất của N và các kim loại tan tại ở hàm lượng rải nhỏ cũng có thể gây ngộ độc vĩnh viễn cho xúc tác

- Tác hại lên quả trinh sử đụng nhiên liệu: Khi đốt cháy nhiên liệu trong động

cơ, các hợp chất chứa 8, N sẽ kết hợp với O; tạo ra khi 3Q,, NO, Phân lớn được

thải ra môi trường, chúng sẽ kết hợp với hơi nước lạo ra axit tương ứng gây mưa axit làm ô nhiễm môi trưởng Phần còn lại trang động cơ, một phân qua hệ thông xả

và năm lại ở đó khi động cơ nguội chúng sẽ kết hợp với hơi nước tạo axit ăn mòn hệ

thông xá, một phần lọt qua sepment xuống carter và kết hợp với hơi nước khi dang

co nguội lạo ra axi! đẫn đi bồi Irơn sẽ ăn môn động cơ,

- Tác hại lên quả trình bảo quản: Dẫn mỏ vả các sản phẩm đầu mồ Irong quả trình bảo quân, nếu chúa một hàn lượng các hợp chất của 8 sẽ gây ăn mòn thiết bị

vá tạo ra những mùi hỏi gây ô nhiễm mỏi trường Các hợp chất của N dé gây mất máu sản phẩm

Mặt khác, trong những năm qua, công nghiệp lọc dấu đã có những bước phát triển không ngừng Nhu cầu về những sản phẩm nhẹ (nhiên hệu cho động cơ) tăng nhảy vọt làm giảm môt lượng rất lớn các sản phẩm nặng buộc các nhà máy lọc dẫn phải tăng giá trị của các phân đoạn năng chứa nhiễu các hợp chất di tổ (5, O, N, kim Ioại) và các polyaramatique Để có thể sử đựng nguễn nguyên liệu xấu (phân đnạn năng) yêu câu tiãi bude phai cd qua trinh hydrotreating,

Hydrotreating là một rong những quả trình quan trọng trong công nghiệp lọc hóa dân nhằm sản xuất nhiên liệu sạch từ dẫu mỏ và nâng cấp các nguồn nguyên liệu xâu Việc cải thiện các ngưyên liện xẩn không những tiết kiệm được trữ lượng cầu thô mả còn góp phần giải quyết vẫn để môi trưởng cho toàn cầu

Có thê đưa ra một vải vi đụ sau đây: [làng năm riêng ở Việt Nam có đến hàng

trăm ngản lẫn cặn đâu thải từ các kho chứa xăng dầu Nếu nhà máy lọc dâu đã vào hoạt động Thì lượng cặn đó còn lăng gập bội Trên thể giới, hàng năm tại Châu Âu

có đến 2.500.000 đến 3.000.000 tân đâu nhờn phé thải Ö Việt Nam, mỗi năm cùng thu gem được 250.000 đến 300.000 tần dầu nhòn thải Các nguỏn trên nêu không,

được xử lý, tận dụng th sẽ gây lãng phí một lượng lớn nhiên liệu và làm ô nhiễm

DANH MỤC CÁC ĐỎ THỊ

Tran

Đỏ thị 3.1: Đỏ thị biểu diễn sự thay đổi mật độ quang, điểm: amilin của sản phẩm khí hảm lượng Ni thay đổi

Đẻ thí 3.2 Đô thị biểu điển sự thay đổi tỷ trọng, chỉ số điesel của sản — S%

phẩm khi ham lượng Ni thay đổi

Dé thị 3.3: Dỗ thị biểu diễn sự thay đổi hàm lượng lưu huỳnh tổng 58 theo áp suất nhản ứng,

Đề thị 3.4: Đổ thị biểu điễn sự thay đổi mật độ quang theo áp suất 58

phan ứng,

Đổ thị 3.5: Đỗ thị biểu điển aự thay đổi điểm anilin theo áp suấi phản $9 ứng

Đỏ thị 3.6 Đỏ thị biểu diễn sự thay đổi tỷ trọng theo áp suất phản ủng — 60

Để thị 3.7: Đô thị biểu diễn sự thay dỗi chỉ số điesel theo áp suất phản 60 ứng

Đỏ thị 3.8 Đô thị biểu điễn sự thay đổi các chỉ tiêu sân phẩm trên xúc 62 tác tổng hợp M2 vả xúc tác công nghiệp

DANH MỤC CÁC BẰNG

Bang 1.1 Sự phân bồ quá trinh hydrolreating trên thế giới

Bảng 1.2 Quá trình hydrotreating với các phân đoạn đầu mô

Bang 1.3 Phân bộ các hợp chất lưu huỳnh trong các phân đoạn dầu mỏ

Bang 2.1 Thành phần các kim loại trong các mẫu xúc tác tổng hợp

Bảng 3.1 Kết quả hàm lượng các oxi kim loại trên than hoạt tính

Bang 3.2 Mat độ quang, điểm anilim, tỷ trọng và chỉ số điesel của sản

phẩm

Tiêng 3.3 Các chí tiến sản phẩm của quá trinh hydroireating trên xúc tác

Ni-Co-Mo/C” ở các áp suất khác rhan

Tiảng 3.4 Các chỉ tiên sản phẩm cửa quả trinh hydrolroaling trên xúc tác

công nghiệp và mẫu xúc tác M2

Bông 3.5: Kết qua phan tich GC-MS

Trang

61

64

Riêng với các hợp chất của N và các kim loại tan tại ở hàm lượng rải nhỏ cũng có thể gây ngộ độc vĩnh viễn cho xúc tác

- Tác hại lên quả trinh sử đụng nhiên liệu: Khi đốt cháy nhiên liệu trong động

cơ, các hợp chất chứa 8, N sẽ kết hợp với O; tạo ra khi 3Q,, NO, Phân lớn được

thải ra môi trường, chúng sẽ kết hợp với hơi nước lạo ra axit tương ứng gây mưa axit làm ô nhiễm môi trưởng Phần còn lại trang động cơ, một phân qua hệ thông xả

và năm lại ở đó khi động cơ nguội chúng sẽ kết hợp với hơi nước tạo axit ăn mòn hệ

thông xá, một phần lọt qua sepment xuống carter và kết hợp với hơi nước khi dang

co nguội lạo ra axi! đẫn đi bồi Irơn sẽ ăn môn động cơ,

- Tác hại lên quả trình bảo quản: Dẫn mỏ vả các sản phẩm đầu mồ Irong quả trình bảo quân, nếu chúa một hàn lượng các hợp chất của 8 sẽ gây ăn mòn thiết bị

vá tạo ra những mùi hỏi gây ô nhiễm mỏi trường Các hợp chất của N dé gây mất máu sản phẩm

Mặt khác, trong những năm qua, công nghiệp lọc dấu đã có những bước phát triển không ngừng Nhu cầu về những sản phẩm nhẹ (nhiên hệu cho động cơ) tăng nhảy vọt làm giảm môt lượng rất lớn các sản phẩm nặng buộc các nhà máy lọc dẫn phải tăng giá trị của các phân đoạn năng chứa nhiễu các hợp chất di tổ (5, O, N, kim Ioại) và các polyaramatique Để có thể sử đựng nguễn nguyên liệu xấu (phân đnạn năng) yêu câu tiãi bude phai cd qua trinh hydrotreating,

Hydrotreating là một rong những quả trình quan trọng trong công nghiệp lọc hóa dân nhằm sản xuất nhiên liệu sạch từ dẫu mỏ và nâng cấp các nguồn nguyên liệu xâu Việc cải thiện các ngưyên liện xẩn không những tiết kiệm được trữ lượng cầu thô mả còn góp phần giải quyết vẫn để môi trưởng cho toàn cầu

Có thê đưa ra một vải vi đụ sau đây: [làng năm riêng ở Việt Nam có đến hàng

trăm ngản lẫn cặn đâu thải từ các kho chứa xăng dầu Nếu nhà máy lọc dâu đã vào hoạt động Thì lượng cặn đó còn lăng gập bội Trên thể giới, hàng năm tại Châu Âu

có đến 2.500.000 đến 3.000.000 tân đâu nhờn phé thải Ö Việt Nam, mỗi năm cùng thu gem được 250.000 đến 300.000 tần dầu nhòn thải Các nguỏn trên nêu không,

được xử lý, tận dụng th sẽ gây lãng phí một lượng lớn nhiên liệu và làm ô nhiễm

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1: Sơ đô nhà máy lọc dâu

Hình 1.2: Các đạng của hợp chát lưu huỳnh trong đâu mỏ

Hình 1.3: Hướng phản ủng HDS của DBT

Hinh 1.4: Cơ chế phản ứng HDS của DBT trên xúc tác Ni(Co)-Mo/chất

mang trang 46 8: Z8; 8”: ®§, [THỗ trồng,

1ũnh L5: Sự biển đổi giữa lưu huỳnh hoạt động vả lỗ trồng trên xúc tác

sunfua Co(Ni)_ Mo/chất mang cũa phân ứng HD8; M: Co(ND; L: lỗ trắng 8

Hình 1.6: Hoạt tỉnh của các kim loại chuyển tiếp trong phản ing HDS

Hìn 1.7: Câu trúc của xúc tác Co(Ni)Mo/chất mang sau khi sulfua hóa

1linh 2.1: Sơ đỗ tổng hợp xức tác Co-NI-Mo/C”

Llinh 2.2: So 46 binh tam chân không,

Tlinh 2.3: So dé nguyén ly cia hé ghi nhan tin hiéu pha EDX trong TEM

Hình 2.4: So đồ mản hình điểu khiển hệ thống phan img hydrotreating

VINCI TECNOLOGIES

Hinh 2.5: $o d6 xac dinh diém anilin

Hình 2.6: Tương tác của vật chất với tia X

Hình 3.1: Kết quả của phương pháp đo hắp phụ vật lý

Hình 3.2: Kết quả đo EDX mẫu xúc tác M1

Ilinh 3.3: Két qua do EDX mu xe tac M4

Linh 3.4: Anh SEM của xúc tác Ni-Co-Mo/C” mẫn M2

Tình 3.5: Ảnh SIEM của xúc tác Nì-Co-Mo/C” mẫn M3

Hình 3.6: Giản đỗ phê nhiễu xạ lia X (XRI2}

Hình 3.7: Kết quả phân tỉch GC-MS của mẫu sản phẩm

Hình 3.8: Các sản phẩm trung gian của phản ứng HDS hợp chat DBT

DANH MỤC CÁC ĐỎ THỊ

Tran

Đỏ thị 3.1: Đỏ thị biểu diễn sự thay đổi mật độ quang, điểm: amilin của sản phẩm khí hảm lượng Ni thay đổi

Đẻ thí 3.2 Đô thị biểu điển sự thay đổi tỷ trọng, chỉ số điesel của sản — S%

phẩm khi ham lượng Ni thay đổi

Dé thị 3.3: Dỗ thị biểu diễn sự thay đổi hàm lượng lưu huỳnh tổng 58 theo áp suất nhản ứng,

Đề thị 3.4: Đổ thị biểu điễn sự thay đổi mật độ quang theo áp suất 58

phan ứng,

Đổ thị 3.5: Đỗ thị biểu điển aự thay đổi điểm anilin theo áp suấi phản $9 ứng

Đỏ thị 3.6 Đỏ thị biểu diễn sự thay đổi tỷ trọng theo áp suất phản ủng — 60

Để thị 3.7: Đô thị biểu diễn sự thay dỗi chỉ số điesel theo áp suất phản 60 ứng

Đỏ thị 3.8 Đô thị biểu điễn sự thay đổi các chỉ tiêu sân phẩm trên xúc 62 tác tổng hợp M2 vả xúc tác công nghiệp

Chuong 1 - TONG QUAN LY THUYET

11 VAI TRỊ VẢ VỊ TRÍ CỦA PHẦN XƯỞNG HYDROTREATING

TRONG NILA MAY LOC DAU

Qué trinh Ilydrotreating thie chat dé 1a qua xit ly bang I], 44 loai bé chi yén

các nguyễn lễ dị tổ như 8, N, Ư và các kim loại ra khỏi đâu mỏ hoặc các phân đoạn dẫu mơ bởi vì đĩ chính là những lạp chất cĩ hại cho các quá trình chế biển và sử dụng sau này

Đây lả một quá tỉnh thục hiện ở áp suất riêng phản của H; rất cao khoảng từ

10 đến 200 bar và ở nhiệt độ khoảng, 250°C đến 450°C mà trong quả trình xảy ra đồng thỏi các phản ứng Hydrotreating cĩ lợi như: HDS (khử lưu huỳnh), HDN (kh

nitơ), HYD (hydro hĩa), HDO (khử oxy), HDMi (khử kim loại)

Các phản ứng cĩ lợi nay chính là qua trình bẻ gãy cáo liên kết giữa nguyên tử

€ và các nguyên tơ dị tố rồi sau đĩ là quá trình no hố các nổi đơi và cĩ kẻm theo

cả trình bẻ gãy mạch Carbn, chính vì thể mà quả Irình này tộ nhiệt rất lớn

Nhờ vao bé gay mach C-S C-N, CO, C-M ma qué trình Hydrotroaling cĩ khả năng loại lạp chất và nhờ vào phản ứng no hố, bẻ gấy mạch C-C ma cai thién được một số tỉnh chất của nguyên liệu như chỉ số dicsel, tỷ trọng, điểm anilin, màu

sắc, mũi

1.1.1 Vai trị của phân xưởng hydrotrcating

Trong thành phần hố học dân mỏ, ngồi thảnh phan chỉnh là các hợp chất hydrocacbon cịn chứa mội hàm lượng khơng nhỏ là các hợp chất phí hydrocacbon

và các hợp chải kim loại Các hợp chất phì hydrocacbon là các hợp chất của §, N,

© Chúng là những hợp chết cỏ hại trong dấu mỏ Những tác hại chính của chúng,

bao gồm [7,12]

- Tác hại lên quá trỉnh chẻ biến: Dầu mỏ sau khi khai thác lên sẽ qua quá trình chế biến Trong quá trình chế biến các hợp chất của § sẽ gây ăn mịn thiết bị (chủng

tên tại đưới dạng H.S, mercaptan), làm ngộ độc các chất xúc tác (quá trình cracking

xúc tác, reformine xúc tác .) lâm giảm độ hoạt động và tơi thọ của chất xúc táo.

Chuong 1 - TONG QUAN LY THUYET

11 VAI TRỊ VẢ VỊ TRÍ CỦA PHẦN XƯỞNG HYDROTREATING

TRONG NILA MAY LOC DAU

Qué trinh Ilydrotreating thie chat dé 1a qua xit ly bang I], 44 loai bé chi yén

các nguyễn lễ dị tổ như 8, N, Ư và các kim loại ra khỏi đâu mỏ hoặc các phân đoạn dẫu mơ bởi vì đĩ chính là những lạp chất cĩ hại cho các quá trình chế biển và sử dụng sau này

Đây lả một quá tỉnh thục hiện ở áp suất riêng phản của H; rất cao khoảng từ

10 đến 200 bar và ở nhiệt độ khoảng, 250°C đến 450°C mà trong quả trình xảy ra đồng thỏi các phản ứng Hydrotreating cĩ lợi như: HDS (khử lưu huỳnh), HDN (kh

nitơ), HYD (hydro hĩa), HDO (khử oxy), HDMi (khử kim loại)

Các phản ứng cĩ lợi nay chính là qua trình bẻ gãy cáo liên kết giữa nguyên tử

€ và các nguyên tơ dị tố rồi sau đĩ là quá trình no hố các nổi đơi và cĩ kẻm theo

cả trình bẻ gãy mạch Carbn, chính vì thể mà quả Irình này tộ nhiệt rất lớn

Nhờ vao bé gay mach C-S C-N, CO, C-M ma qué trình Hydrotroaling cĩ khả năng loại lạp chất và nhờ vào phản ứng no hố, bẻ gấy mạch C-C ma cai thién được một số tỉnh chất của nguyên liệu như chỉ số dicsel, tỷ trọng, điểm anilin, màu

sắc, mũi

1.1.1 Vai trị của phân xưởng hydrotrcating

Trong thành phần hố học dân mỏ, ngồi thảnh phan chỉnh là các hợp chất hydrocacbon cịn chứa mội hàm lượng khơng nhỏ là các hợp chất phí hydrocacbon

và các hợp chải kim loại Các hợp chất phì hydrocacbon là các hợp chất của §, N,

© Chúng là những hợp chết cỏ hại trong dấu mỏ Những tác hại chính của chúng,

bao gồm [7,12]

- Tác hại lên quá trỉnh chẻ biến: Dầu mỏ sau khi khai thác lên sẽ qua quá trình chế biến Trong quá trình chế biến các hợp chất của § sẽ gây ăn mịn thiết bị (chủng

tên tại đưới dạng H.S, mercaptan), làm ngộ độc các chất xúc tác (quá trình cracking

xúc tác, reformine xúc tác .) lâm giảm độ hoạt động và tơi thọ của chất xúc táo.

môi trường, Vì vậy việc sử dụng quả trinh hydrolrenting để xử lý chế biến nguồn cin ning va din phế thải là van dé rat cáp thiết và có ý nghĩa trong công nghiệp lọc

được phân hồ như sau:

Bang 1.1: Sự phân hỗ quá trình hydrotrearing trên thể giới

Người †a ước tính khoảng hon 1000 phân xưởng hydrotreaung trên thế giới

và lượng xúc lác tiêu thụ khoảng 30.000 tân/năm Nguồn khi II: thường được lây

Inge liếp từ quá Irình referming xúc lác [12]

1.1.2 Vi Irí của nhân xưởng hydrotrenting

Hình 1.1 thể hiện vị trị của phân xưởng Hydrotreating nằm ở nhiều vị trí trong sơ đổ chung của nhà máy lọc đầu

“

Chuong 1 - TONG QUAN LY THUYET

11 VAI TRỊ VẢ VỊ TRÍ CỦA PHẦN XƯỞNG HYDROTREATING

TRONG NILA MAY LOC DAU

Qué trinh Ilydrotreating thie chat dé 1a qua xit ly bang I], 44 loai bé chi yén

các nguyễn lễ dị tổ như 8, N, Ư và các kim loại ra khỏi đâu mỏ hoặc các phân đoạn dẫu mơ bởi vì đĩ chính là những lạp chất cĩ hại cho các quá trình chế biển và sử dụng sau này

Đây lả một quá tỉnh thục hiện ở áp suất riêng phản của H; rất cao khoảng từ

10 đến 200 bar và ở nhiệt độ khoảng, 250°C đến 450°C mà trong quả trình xảy ra đồng thỏi các phản ứng Hydrotreating cĩ lợi như: HDS (khử lưu huỳnh), HDN (kh

nitơ), HYD (hydro hĩa), HDO (khử oxy), HDMi (khử kim loại)

Các phản ứng cĩ lợi nay chính là qua trình bẻ gãy cáo liên kết giữa nguyên tử

€ và các nguyên tơ dị tố rồi sau đĩ là quá trình no hố các nổi đơi và cĩ kẻm theo

cả trình bẻ gãy mạch Carbn, chính vì thể mà quả Irình này tộ nhiệt rất lớn

Nhờ vao bé gay mach C-S C-N, CO, C-M ma qué trình Hydrotroaling cĩ khả năng loại lạp chất và nhờ vào phản ứng no hố, bẻ gấy mạch C-C ma cai thién được một số tỉnh chất của nguyên liệu như chỉ số dicsel, tỷ trọng, điểm anilin, màu

sắc, mũi

1.1.1 Vai trị của phân xưởng hydrotrcating

Trong thành phần hố học dân mỏ, ngồi thảnh phan chỉnh là các hợp chất hydrocacbon cịn chứa mội hàm lượng khơng nhỏ là các hợp chất phí hydrocacbon

và các hợp chải kim loại Các hợp chất phì hydrocacbon là các hợp chất của §, N,

© Chúng là những hợp chết cỏ hại trong dấu mỏ Những tác hại chính của chúng,

bao gồm [7,12]

- Tác hại lên quá trỉnh chẻ biến: Dầu mỏ sau khi khai thác lên sẽ qua quá trình chế biến Trong quá trình chế biến các hợp chất của § sẽ gây ăn mịn thiết bị (chủng

tên tại đưới dạng H.S, mercaptan), làm ngộ độc các chất xúc tác (quá trình cracking

xúc tác, reformine xúc tác .) lâm giảm độ hoạt động và tơi thọ của chất xúc táo.

DANH MỤC CÁC ĐỎ THỊ

Tran

Đỏ thị 3.1: Đỏ thị biểu diễn sự thay đổi mật độ quang, điểm: amilin của sản phẩm khí hảm lượng Ni thay đổi

Đẻ thí 3.2 Đô thị biểu điển sự thay đổi tỷ trọng, chỉ số điesel của sản — S%

phẩm khi ham lượng Ni thay đổi

Dé thị 3.3: Dỗ thị biểu diễn sự thay đổi hàm lượng lưu huỳnh tổng 58 theo áp suất nhản ứng,

Đề thị 3.4: Đổ thị biểu điễn sự thay đổi mật độ quang theo áp suất 58

phan ứng,

Đổ thị 3.5: Đỗ thị biểu điển aự thay đổi điểm anilin theo áp suấi phản $9 ứng

Đỏ thị 3.6 Đỏ thị biểu diễn sự thay đổi tỷ trọng theo áp suất phản ủng — 60

Để thị 3.7: Đô thị biểu diễn sự thay dỗi chỉ số điesel theo áp suất phản 60 ứng

Đỏ thị 3.8 Đô thị biểu điễn sự thay đổi các chỉ tiêu sân phẩm trên xúc 62 tác tổng hợp M2 vả xúc tác công nghiệp

Chuong 1 - TONG QUAN LY THUYET

11 VAI TRỊ VẢ VỊ TRÍ CỦA PHẦN XƯỞNG HYDROTREATING

TRONG NILA MAY LOC DAU

Qué trinh Ilydrotreating thie chat dé 1a qua xit ly bang I], 44 loai bé chi yén

các nguyễn lễ dị tổ như 8, N, Ư và các kim loại ra khỏi đâu mỏ hoặc các phân đoạn dẫu mơ bởi vì đĩ chính là những lạp chất cĩ hại cho các quá trình chế biển và sử dụng sau này

Đây lả một quá tỉnh thục hiện ở áp suất riêng phản của H; rất cao khoảng từ

10 đến 200 bar và ở nhiệt độ khoảng, 250°C đến 450°C mà trong quả trình xảy ra đồng thỏi các phản ứng Hydrotreating cĩ lợi như: HDS (khử lưu huỳnh), HDN (kh

nitơ), HYD (hydro hĩa), HDO (khử oxy), HDMi (khử kim loại)

Các phản ứng cĩ lợi nay chính là qua trình bẻ gãy cáo liên kết giữa nguyên tử

€ và các nguyên tơ dị tố rồi sau đĩ là quá trình no hố các nổi đơi và cĩ kẻm theo

cả trình bẻ gãy mạch Carbn, chính vì thể mà quả Irình này tộ nhiệt rất lớn

Nhờ vao bé gay mach C-S C-N, CO, C-M ma qué trình Hydrotroaling cĩ khả năng loại lạp chất và nhờ vào phản ứng no hố, bẻ gấy mạch C-C ma cai thién được một số tỉnh chất của nguyên liệu như chỉ số dicsel, tỷ trọng, điểm anilin, màu

sắc, mũi

1.1.1 Vai trị của phân xưởng hydrotrcating

Trong thành phần hố học dân mỏ, ngồi thảnh phan chỉnh là các hợp chất hydrocacbon cịn chứa mội hàm lượng khơng nhỏ là các hợp chất phí hydrocacbon

và các hợp chải kim loại Các hợp chất phì hydrocacbon là các hợp chất của §, N,

© Chúng là những hợp chết cỏ hại trong dấu mỏ Những tác hại chính của chúng,

bao gồm [7,12]

- Tác hại lên quá trỉnh chẻ biến: Dầu mỏ sau khi khai thác lên sẽ qua quá trình chế biến Trong quá trình chế biến các hợp chất của § sẽ gây ăn mịn thiết bị (chủng

tên tại đưới dạng H.S, mercaptan), làm ngộ độc các chất xúc tác (quá trình cracking

xúc tác, reformine xúc tác .) lâm giảm độ hoạt động và tơi thọ của chất xúc táo.

Chuong 1 - TONG QUAN LY THUYET

11 VAI TRỊ VẢ VỊ TRÍ CỦA PHẦN XƯỞNG HYDROTREATING

TRONG NILA MAY LOC DAU

Qué trinh Ilydrotreating thie chat dé 1a qua xit ly bang I], 44 loai bé chi yén

các nguyễn lễ dị tổ như 8, N, Ư và các kim loại ra khỏi đâu mỏ hoặc các phân đoạn dẫu mơ bởi vì đĩ chính là những lạp chất cĩ hại cho các quá trình chế biển và sử dụng sau này

Đây lả một quá tỉnh thục hiện ở áp suất riêng phản của H; rất cao khoảng từ

10 đến 200 bar và ở nhiệt độ khoảng, 250°C đến 450°C mà trong quả trình xảy ra đồng thỏi các phản ứng Hydrotreating cĩ lợi như: HDS (khử lưu huỳnh), HDN (kh

nitơ), HYD (hydro hĩa), HDO (khử oxy), HDMi (khử kim loại)

Các phản ứng cĩ lợi nay chính là qua trình bẻ gãy cáo liên kết giữa nguyên tử

€ và các nguyên tơ dị tố rồi sau đĩ là quá trình no hố các nổi đơi và cĩ kẻm theo

cả trình bẻ gãy mạch Carbn, chính vì thể mà quả Irình này tộ nhiệt rất lớn

Nhờ vao bé gay mach C-S C-N, CO, C-M ma qué trình Hydrotroaling cĩ khả năng loại lạp chất và nhờ vào phản ứng no hố, bẻ gấy mạch C-C ma cai thién được một số tỉnh chất của nguyên liệu như chỉ số dicsel, tỷ trọng, điểm anilin, màu

sắc, mũi

1.1.1 Vai trị của phân xưởng hydrotrcating

Trong thành phần hố học dân mỏ, ngồi thảnh phan chỉnh là các hợp chất hydrocacbon cịn chứa mội hàm lượng khơng nhỏ là các hợp chất phí hydrocacbon

và các hợp chải kim loại Các hợp chất phì hydrocacbon là các hợp chất của §, N,

© Chúng là những hợp chết cỏ hại trong dấu mỏ Những tác hại chính của chúng,

bao gồm [7,12]

- Tác hại lên quá trỉnh chẻ biến: Dầu mỏ sau khi khai thác lên sẽ qua quá trình chế biến Trong quá trình chế biến các hợp chất của § sẽ gây ăn mịn thiết bị (chủng

tên tại đưới dạng H.S, mercaptan), làm ngộ độc các chất xúc tác (quá trình cracking

xúc tác, reformine xúc tác .) lâm giảm độ hoạt động và tơi thọ của chất xúc táo.

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1: Sơ đô nhà máy lọc dâu

Hình 1.2: Các đạng của hợp chát lưu huỳnh trong đâu mỏ

Hình 1.3: Hướng phản ủng HDS của DBT

Hinh 1.4: Cơ chế phản ứng HDS của DBT trên xúc tác Ni(Co)-Mo/chất

mang trang 46 8: Z8; 8”: ®§, [THỗ trồng,

1ũnh L5: Sự biển đổi giữa lưu huỳnh hoạt động vả lỗ trồng trên xúc tác

sunfua Co(Ni)_ Mo/chất mang cũa phân ứng HD8; M: Co(ND; L: lỗ trắng 8

Hình 1.6: Hoạt tỉnh của các kim loại chuyển tiếp trong phản ing HDS

Hìn 1.7: Câu trúc của xúc tác Co(Ni)Mo/chất mang sau khi sulfua hóa

1linh 2.1: Sơ đỗ tổng hợp xức tác Co-NI-Mo/C”

Llinh 2.2: So 46 binh tam chân không,

Tlinh 2.3: So dé nguyén ly cia hé ghi nhan tin hiéu pha EDX trong TEM

Hình 2.4: So đồ mản hình điểu khiển hệ thống phan img hydrotreating

VINCI TECNOLOGIES

Hinh 2.5: $o d6 xac dinh diém anilin

Hình 2.6: Tương tác của vật chất với tia X

Hình 3.1: Kết quả của phương pháp đo hắp phụ vật lý

Hình 3.2: Kết quả đo EDX mẫu xúc tác M1

Ilinh 3.3: Két qua do EDX mu xe tac M4

Linh 3.4: Anh SEM của xúc tác Ni-Co-Mo/C” mẫn M2

Tình 3.5: Ảnh SIEM của xúc tác Nì-Co-Mo/C” mẫn M3

Hình 3.6: Giản đỗ phê nhiễu xạ lia X (XRI2}

Hình 3.7: Kết quả phân tỉch GC-MS của mẫu sản phẩm

Hình 3.8: Các sản phẩm trung gian của phản ứng HDS hợp chat DBT

Riêng với các hợp chất của N và các kim loại tan tại ở hàm lượng rải nhỏ cũng có thể gây ngộ độc vĩnh viễn cho xúc tác

- Tác hại lên quả trinh sử đụng nhiên liệu: Khi đốt cháy nhiên liệu trong động

cơ, các hợp chất chứa 8, N sẽ kết hợp với O; tạo ra khi 3Q,, NO, Phân lớn được

thải ra môi trường, chúng sẽ kết hợp với hơi nước lạo ra axit tương ứng gây mưa axit làm ô nhiễm môi trưởng Phần còn lại trang động cơ, một phân qua hệ thông xả

và năm lại ở đó khi động cơ nguội chúng sẽ kết hợp với hơi nước tạo axit ăn mòn hệ

thông xá, một phần lọt qua sepment xuống carter và kết hợp với hơi nước khi dang

co nguội lạo ra axi! đẫn đi bồi Irơn sẽ ăn môn động cơ,

- Tác hại lên quả trình bảo quản: Dẫn mỏ vả các sản phẩm đầu mồ Irong quả trình bảo quân, nếu chúa một hàn lượng các hợp chất của 8 sẽ gây ăn mòn thiết bị

vá tạo ra những mùi hỏi gây ô nhiễm mỏi trường Các hợp chất của N dé gây mất máu sản phẩm

Mặt khác, trong những năm qua, công nghiệp lọc dấu đã có những bước phát triển không ngừng Nhu cầu về những sản phẩm nhẹ (nhiên hệu cho động cơ) tăng nhảy vọt làm giảm môt lượng rất lớn các sản phẩm nặng buộc các nhà máy lọc dẫn phải tăng giá trị của các phân đoạn năng chứa nhiễu các hợp chất di tổ (5, O, N, kim Ioại) và các polyaramatique Để có thể sử đựng nguễn nguyên liệu xấu (phân đnạn năng) yêu câu tiãi bude phai cd qua trinh hydrotreating,

Hydrotreating là một rong những quả trình quan trọng trong công nghiệp lọc hóa dân nhằm sản xuất nhiên liệu sạch từ dẫu mỏ và nâng cấp các nguồn nguyên liệu xâu Việc cải thiện các ngưyên liện xẩn không những tiết kiệm được trữ lượng cầu thô mả còn góp phần giải quyết vẫn để môi trưởng cho toàn cầu

Có thê đưa ra một vải vi đụ sau đây: [làng năm riêng ở Việt Nam có đến hàng

trăm ngản lẫn cặn đâu thải từ các kho chứa xăng dầu Nếu nhà máy lọc dâu đã vào hoạt động Thì lượng cặn đó còn lăng gập bội Trên thể giới, hàng năm tại Châu Âu

có đến 2.500.000 đến 3.000.000 tân đâu nhờn phé thải Ö Việt Nam, mỗi năm cùng thu gem được 250.000 đến 300.000 tần dầu nhòn thải Các nguỏn trên nêu không,

được xử lý, tận dụng th sẽ gây lãng phí một lượng lớn nhiên liệu và làm ô nhiễm

DANH MỤC CÁC ĐỎ THỊ

Tran

Đỏ thị 3.1: Đỏ thị biểu diễn sự thay đổi mật độ quang, điểm: amilin của sản phẩm khí hảm lượng Ni thay đổi

Đẻ thí 3.2 Đô thị biểu điển sự thay đổi tỷ trọng, chỉ số điesel của sản — S%

phẩm khi ham lượng Ni thay đổi

Dé thị 3.3: Dỗ thị biểu diễn sự thay đổi hàm lượng lưu huỳnh tổng 58 theo áp suất nhản ứng,

Đề thị 3.4: Đổ thị biểu điễn sự thay đổi mật độ quang theo áp suất 58

phan ứng,

Đổ thị 3.5: Đỗ thị biểu điển aự thay đổi điểm anilin theo áp suấi phản $9 ứng

Đỏ thị 3.6 Đỏ thị biểu diễn sự thay đổi tỷ trọng theo áp suất phản ủng — 60

Để thị 3.7: Đô thị biểu diễn sự thay dỗi chỉ số điesel theo áp suất phản 60 ứng

Đỏ thị 3.8 Đô thị biểu điễn sự thay đổi các chỉ tiêu sân phẩm trên xúc 62 tác tổng hợp M2 vả xúc tác công nghiệp

Riêng với các hợp chất của N và các kim loại tan tại ở hàm lượng rải nhỏ cũng có thể gây ngộ độc vĩnh viễn cho xúc tác

- Tác hại lên quả trinh sử đụng nhiên liệu: Khi đốt cháy nhiên liệu trong động

cơ, các hợp chất chứa 8, N sẽ kết hợp với O; tạo ra khi 3Q,, NO, Phân lớn được

thải ra môi trường, chúng sẽ kết hợp với hơi nước lạo ra axit tương ứng gây mưa axit làm ô nhiễm môi trưởng Phần còn lại trang động cơ, một phân qua hệ thông xả

và năm lại ở đó khi động cơ nguội chúng sẽ kết hợp với hơi nước tạo axit ăn mòn hệ

thông xá, một phần lọt qua sepment xuống carter và kết hợp với hơi nước khi dang

co nguội lạo ra axi! đẫn đi bồi Irơn sẽ ăn môn động cơ,

- Tác hại lên quả trình bảo quản: Dẫn mỏ vả các sản phẩm đầu mồ Irong quả trình bảo quân, nếu chúa một hàn lượng các hợp chất của 8 sẽ gây ăn mòn thiết bị

vá tạo ra những mùi hỏi gây ô nhiễm mỏi trường Các hợp chất của N dé gây mất máu sản phẩm

Mặt khác, trong những năm qua, công nghiệp lọc dấu đã có những bước phát triển không ngừng Nhu cầu về những sản phẩm nhẹ (nhiên hệu cho động cơ) tăng nhảy vọt làm giảm môt lượng rất lớn các sản phẩm nặng buộc các nhà máy lọc dẫn phải tăng giá trị của các phân đoạn năng chứa nhiễu các hợp chất di tổ (5, O, N, kim Ioại) và các polyaramatique Để có thể sử đựng nguễn nguyên liệu xấu (phân đnạn năng) yêu câu tiãi bude phai cd qua trinh hydrotreating,

Hydrotreating là một rong những quả trình quan trọng trong công nghiệp lọc hóa dân nhằm sản xuất nhiên liệu sạch từ dẫu mỏ và nâng cấp các nguồn nguyên liệu xâu Việc cải thiện các ngưyên liện xẩn không những tiết kiệm được trữ lượng cầu thô mả còn góp phần giải quyết vẫn để môi trưởng cho toàn cầu

Có thê đưa ra một vải vi đụ sau đây: [làng năm riêng ở Việt Nam có đến hàng

trăm ngản lẫn cặn đâu thải từ các kho chứa xăng dầu Nếu nhà máy lọc dâu đã vào hoạt động Thì lượng cặn đó còn lăng gập bội Trên thể giới, hàng năm tại Châu Âu

có đến 2.500.000 đến 3.000.000 tân đâu nhờn phé thải Ö Việt Nam, mỗi năm cùng thu gem được 250.000 đến 300.000 tần dầu nhòn thải Các nguỏn trên nêu không,

được xử lý, tận dụng th sẽ gây lãng phí một lượng lớn nhiên liệu và làm ô nhiễm

DANH MỤC CÁC ĐỎ THỊ

Tran

Đỏ thị 3.1: Đỏ thị biểu diễn sự thay đổi mật độ quang, điểm: amilin của sản phẩm khí hảm lượng Ni thay đổi

Đẻ thí 3.2 Đô thị biểu điển sự thay đổi tỷ trọng, chỉ số điesel của sản — S%

phẩm khi ham lượng Ni thay đổi

Dé thị 3.3: Dỗ thị biểu diễn sự thay đổi hàm lượng lưu huỳnh tổng 58 theo áp suất nhản ứng,

Đề thị 3.4: Đổ thị biểu điễn sự thay đổi mật độ quang theo áp suất 58

phan ứng,

Đổ thị 3.5: Đỗ thị biểu điển aự thay đổi điểm anilin theo áp suấi phản $9 ứng

Đỏ thị 3.6 Đỏ thị biểu diễn sự thay đổi tỷ trọng theo áp suất phản ủng — 60

Để thị 3.7: Đô thị biểu diễn sự thay dỗi chỉ số điesel theo áp suất phản 60 ứng

Đỏ thị 3.8 Đô thị biểu điễn sự thay đổi các chỉ tiêu sân phẩm trên xúc 62 tác tổng hợp M2 vả xúc tác công nghiệp

Chuong 1 - TONG QUAN LY THUYET

11 VAI TRỊ VẢ VỊ TRÍ CỦA PHẦN XƯỞNG HYDROTREATING

TRONG NILA MAY LOC DAU

Qué trinh Ilydrotreating thie chat dé 1a qua xit ly bang I], 44 loai bé chi yén

các nguyễn lễ dị tổ như 8, N, Ư và các kim loại ra khỏi đâu mỏ hoặc các phân đoạn dẫu mơ bởi vì đĩ chính là những lạp chất cĩ hại cho các quá trình chế biển và sử dụng sau này

Đây lả một quá tỉnh thục hiện ở áp suất riêng phản của H; rất cao khoảng từ

10 đến 200 bar và ở nhiệt độ khoảng, 250°C đến 450°C mà trong quả trình xảy ra đồng thỏi các phản ứng Hydrotreating cĩ lợi như: HDS (khử lưu huỳnh), HDN (kh

nitơ), HYD (hydro hĩa), HDO (khử oxy), HDMi (khử kim loại)

Các phản ứng cĩ lợi nay chính là qua trình bẻ gãy cáo liên kết giữa nguyên tử

€ và các nguyên tơ dị tố rồi sau đĩ là quá trình no hố các nổi đơi và cĩ kẻm theo

cả trình bẻ gãy mạch Carbn, chính vì thể mà quả Irình này tộ nhiệt rất lớn

Nhờ vao bé gay mach C-S C-N, CO, C-M ma qué trình Hydrotroaling cĩ khả năng loại lạp chất và nhờ vào phản ứng no hố, bẻ gấy mạch C-C ma cai thién được một số tỉnh chất của nguyên liệu như chỉ số dicsel, tỷ trọng, điểm anilin, màu

sắc, mũi

1.1.1 Vai trị của phân xưởng hydrotrcating

Trong thành phần hố học dân mỏ, ngồi thảnh phan chỉnh là các hợp chất hydrocacbon cịn chứa mội hàm lượng khơng nhỏ là các hợp chất phí hydrocacbon

và các hợp chải kim loại Các hợp chất phì hydrocacbon là các hợp chất của §, N,

© Chúng là những hợp chết cỏ hại trong dấu mỏ Những tác hại chính của chúng,

bao gồm [7,12]

- Tác hại lên quá trỉnh chẻ biến: Dầu mỏ sau khi khai thác lên sẽ qua quá trình chế biến Trong quá trình chế biến các hợp chất của § sẽ gây ăn mịn thiết bị (chủng

tên tại đưới dạng H.S, mercaptan), làm ngộ độc các chất xúc tác (quá trình cracking

xúc tác, reformine xúc tác .) lâm giảm độ hoạt động và tơi thọ của chất xúc táo.

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1: Sơ đô nhà máy lọc dâu

Hình 1.2: Các đạng của hợp chát lưu huỳnh trong đâu mỏ

Hình 1.3: Hướng phản ủng HDS của DBT

Hinh 1.4: Cơ chế phản ứng HDS của DBT trên xúc tác Ni(Co)-Mo/chất

mang trang 46 8: Z8; 8”: ®§, [THỗ trồng,

1ũnh L5: Sự biển đổi giữa lưu huỳnh hoạt động vả lỗ trồng trên xúc tác

sunfua Co(Ni)_ Mo/chất mang cũa phân ứng HD8; M: Co(ND; L: lỗ trắng 8

Hình 1.6: Hoạt tỉnh của các kim loại chuyển tiếp trong phản ing HDS

Hìn 1.7: Câu trúc của xúc tác Co(Ni)Mo/chất mang sau khi sulfua hóa

1linh 2.1: Sơ đỗ tổng hợp xức tác Co-NI-Mo/C”

Llinh 2.2: So 46 binh tam chân không,

Tlinh 2.3: So dé nguyén ly cia hé ghi nhan tin hiéu pha EDX trong TEM

Hình 2.4: So đồ mản hình điểu khiển hệ thống phan img hydrotreating

VINCI TECNOLOGIES

Hinh 2.5: $o d6 xac dinh diém anilin

Hình 2.6: Tương tác của vật chất với tia X

Hình 3.1: Kết quả của phương pháp đo hắp phụ vật lý

Hình 3.2: Kết quả đo EDX mẫu xúc tác M1

Ilinh 3.3: Két qua do EDX mu xe tac M4

Linh 3.4: Anh SEM của xúc tác Ni-Co-Mo/C” mẫn M2

Tình 3.5: Ảnh SIEM của xúc tác Nì-Co-Mo/C” mẫn M3

Hình 3.6: Giản đỗ phê nhiễu xạ lia X (XRI2}

Hình 3.7: Kết quả phân tỉch GC-MS của mẫu sản phẩm

Hình 3.8: Các sản phẩm trung gian của phản ứng HDS hợp chat DBT