XÚC tác CHO lọc hóa dầu

Trọng tâm của môn học: - Giới thiệu về đặc điểm nhiệt động học phản ứng - Đặc điểm xúc tác - Kiến thức cơ bản của từng nhóm xúc tác, các quá trình sử dụng chúng, là cơ sở để ứng dụng và

Trang 2

Trọng tâm của môn học:

- Giới thiệu về đặc điểm nhiệt động học phản ứng

- Đặc điểm xúc tác

- Kiến thức cơ bản của từng nhóm xúc tác, các quá trình sử dụng chúng, là cơ sở để ứng dụng và phát triển các quá trình xúc tác trong chế biến dầu

Trang 4

4

ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC

Chương 1:Đại cương về chất xúc tác công nghiệp

1.1 Khái niệm về chất xúc tác và quá trình xúc tác 1.2 Phân lọai chất xúc tác

1.3 Tầm quan trọng của xúc tác trong CN hóa học 1.4 Thành phần của chất xúc tác

1.5 Định tính và định lượng tính chất & họat tính xúc

tác

1.6 Sản xuất chất xúc tác

1.7 Các yếu tố ảnh hưởng đến tính năng của xúc tác 1.8 Sự giảm họat tính của xúc tác Tái sinh xúc tác 1.9 Các yêu cầu của chất xúc tác công nghiệp

Trang 5

5

Chương 2: Hệ xúc tác acid

2.1 Khái niệm acid – base

2.2 Chức năng của hệ xúc tác acid

2.3 Các nhóm xúc tác acid sử dụng trong công

nghệ chế biến dầu

Trang 6

6

Chương 3: Hệ xúc tác kim lọai

3.1 Chức năng của hệ xúc tác kim lọai

3.2 Cơ chế xúc tác của hệ xúc tác kim lọai

3.3 Xác định bản chất của các tâm kim lọai

3.4 Các nhóm xúc tác kim lọai sử dụng trong công

nghệ chế biến dầu

Trang 7

7

Chương 4: Hệ xúc tác hai chức năng

4.1 Chức năng của hệ xúc tác hai chức năng

4.2 Các quá trình trên xúc tác hai chức năng

4.2.1 Reforming xúc tác

4.2.2 Hydrocracking

Trang 8

8

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 Bhattacharyya, K G., Talukdar, A K., Catalysis in Petroleum

and Petrochemical Industries, Narosa Publishing House (2005)

2 Chorkendorff, I., Niemantsverdriet, J W., Concepts of Modern

Catalysis and Kinetics, Wiley-VCH (2005)

3 Little, D M., Catalytic Reforming, PennWell Publishing

Company (1985)

4 Satterfield, C N., Heterogeneous Catalysis in Industrial

Practice, Second Edition, McGraw-Hill, Inc (1991)

5 Stiles, A B., Catalyst Manufacture: Laboratory and

Commercial Preparations, Marcel Dekker, Inc (1983)

6 Weitkamp, J., Puppe, L., Catalysis and Zeolites, Springer

(1999)

Trang 10

10

Phương pháp đánh giá môn học

Phương pháp đánh giá Viết tiểu luận và trình bày

Thi giữa kỳ

Thi cuối kỳ

Trang 11

11

Chương 1:

xúc tác công nghiệp

Trang 12

12

1.1 Khái niệm về chất xúc tác và quá trình xúc tác

Chương 1: Đại cương về chất xúc tác công nghiệp

Trang 13

13

Trang 15

15

 Tương tác giữa xúc tác và tác chất (chất phản ứng / sản phẩm) có vai trò quan trọng

 Khả năng hấp phụ

 Tính chọn lọc hình dạng

Trang 16

16

 Chất xúc tác có thể ở dạng nguyên tử, phân tử, enzyme, chất rắn

 Đồng thể

 Dị thể

 Sinh học

Trang 17

17

Trang 18

Trang 20

20

 Xúc tác dị thể

Trang 22

 Bản chất hóa học: acid, kim lọai, oxýt kim lọai,…

Trang 23

a) Sản xuất nhiên liệu trong các nhà máy lọc dầu

b) Sản xuất hóa chất trong các nhà máy hóa chất

c) Sản xuất phân bón, chất dẻo,…

d) Giảm thiểu ô nhiễm

e) Xử lý ô nhiễm

Trang 24

24

 Vai trò của xúc tác:

 Giảm chi phí sản xuất

 Tăng độ chọn lọc sản phẩm mong muốn

 Giảm thiểu ô nhiễm môi trường từ quá trình sản xuất

 Phát triển về khoa học và công nghệ

Trang 26

Xử lý hydro Co-Mo, Ni-Mo, Ni-W

Reforming naphtha Pt, Pt-Re, Pt-Ir

Steam reforming CH4  CO & H2 Ni

Water-gas shift Fe, Cu-ZnO

Methane hóa Ni

Oxy hóa CO & HC trong khí thải Pt, Pd

Khử NOx trong khí thải Rh, V2O5

Alkyl hóa H2SO4, HF

Trang 27

27

1.4 Thành phần của chất xúc tác

 Pha họat động: chất xúc tác, chất cải tiến (phụ gia)

 Pha nền (chất mang): giảm giá thành, phân tán tâm họat động, tăng diện tích bề mặt riêng của xúc tác, tạo dạng hạt và bổ trợ tính năng xúc tác

 Pha phụ trợ

Trang 28

28

Diện tích bề mặt riêng của một số vật liệu

Trang 29

29

Trang 31

31

Trang 32

Trang 33

33

Trang 34

34

Trang 35

35

1.6 Sản xuất chất xúc tác

Trang 37

37

Trang 39

Ưu nhược điểm của một số phương pháp mang xúc tác lên chất mang

cho nhiều loại chất

Cần phải tẩm nhiều lần Phụ thuộc vào kích thước

lỗ xốp chất mang và loại dung môi sử dụng

dễ bay hơi

Tạo tủa Áp dụng cho các chất khó

tan, quá trình tạo tủa chậm, lượng dung môi sử dụng ít

Khó điều khiển kích thước hạt, thường phải nung tủa

để tạo pha hoạt động

Trộn cơ học Đơn giản, không sử dụng

Trang 41

41

Trang 46

1.7 Các yếu tố ảnh hưởng đến tính năng của xúc tác

 Điều kiện phản ứng: nhiệt độ, thời gian (t & ), áp suất,…

 Xử lý, họat hóa xúc tác ban đầu

 Điều kiện, cấu tạo thiết bị phản ứng

 Chất lượng nguyên liệu

 Hình dạng, kết cấu của chất xúc tác

Trang 48

48

 Các lọai giảm họat tính xúc tác:

 Thuận nghịch

 Bất thuận nghịch

 Các nguyên nhân gây giảm họat tính xúc tác:

 Vật lý: cơ học, thất thóat chất họat động, nhiệt, hấp phụ

 Hóa học: nhiệt, phản ứng hóa học, sản phẩm, tác chất,…

Trang 49

49

Trang 50

Có 4 nguyên nhân phổ biến gây ra việc giảm hoạt tính:

• Đầu độc xúc tác Các chất đầu độc xúc tác thường là H2S, Pb, Hg, S, P

• Đóng cặn trên bề mặt xúc tác, khóa các trung tâm hoạt động và thay đồi cấu trúc lỗ xốp (như coke)

• Quá trình nhiệt và thiêu kết của xúc tác dẫn đến mất diện tích bề mặt

• Xúc tác bị mất do các thành phần bị bay hơi (như

sự tạo thành carbonyl kim loại dễ bay hơi với CO)

Trang 51

51

Trang 52

 Cơ chế gây giảm họat tính bởi phản ứng hóa học:

 Cốc

 Polymer

 Hợp chất thơm đa vòng, nhựa

 Chất mới tạo thành không có họat tính

 Tiền chất tạo cốc: các chất/nhóm chức họat động

 Olefin

 Hợp chất thơm

 Hợp chất vòng 5

Trang 53

53

Trang 55

Nồng độ phần trăm cốc tạo thành trên các

xt Tốc độ phản ứng cracking n-Heptane theo

thời gian

Trang 56

 Hòa tan trong dung môi

 Tái tạo chất có họat tính ban đầu

 Khử / oxy hóa

Trang 57

57

Trang 59

1.9 Các yêu cầu của chất xúc tác công nghiệp

Trang 61

61

Định dạng
Số trang	61
Dung lượng	2,16 MB