xúc tác cho các quá trình lọc hóa dầu

Dễ dàng tách sphẩm pứ ra khỏi chất xt Tính lựa chọn cao Xúc tác đồng thể dễ dàng phân tán vào pha phản ứng Năng lượng hoạt hóa nhỏĐược ứng dụng rộng rãi.. Các dạng đầu độc xúc tác  Chấ

Tiểu luận: xúc tác cho các

quá trình lọc hóa dầu

Thu hồi và tái sinh xúc tác đã qua sử dụng

I Tổng quan về xúc tác

Tầm quan trọng của xúc

tác

CNLHD Tại sao phải thu hồi

và tái sinh xúc tác???

II Nội dung

1. Bản chất của xúc tác:

 Xúc tác dị thể

 Xúc tác đông thể

Tính chọn lọc ( Độ chọn lọc) Giảm chi phí sản xuất

Bảo toàn thành phần hoá học, bảo toàn lượng

Làm giảm năng lượng hoạt hoá (Ehh) Phát triển về khoa học và công nghệ

Chất xúc tác phải không được bị bào mòn bởi

dòng nguyên liệu.

Hạt chất xúc tác không được vỡ dưới tác dụng

của trọng lực cũng như khi rơi tự do từ chiều

cao lớn hơn chiều cao của thiết bị.

Bền về mặt hoạt độ hóa học cũng như về mặt

độ bền cơ học

II Nội dung

Xúc tác đồng thể Xúc tác dị thể

KN: Xt đồng thể là chất xt cùng pha

với các chất tham gia phản ứng. KN: pứ xt dị thể - khi chất xt và các chất phản ứng có trạng thái khác nhau.

Phổ biến nhất là dạng xt rắn tiếp xúc với pha lỏng hoặc pha khí

Các tâm hoạt động nằm trên bề mặt chất rắn.

Pứ xt đồng thể chỉ xảy ra trong pha

khí và pha lỏng, không có xt đồng

thể trong pha rắn.

Dễ dàng tách sphẩm pứ ra khỏi chất xt Tính lựa chọn cao

Xúc tác đồng thể dễ dàng phân tán

vào pha phản ứng Năng lượng hoạt hóa nhỏĐược ứng dụng rộng rãi.

Khó thu hồi và tái sinh xúc tác Tiến hành liên tục, năng suất thiết bị

cao, dễ tự động hóa.

II Nội dung

2 Các dạng đầu độc xúc tác

 Chất độc xt là chất làm giảm hoạt tính xt.

Vd: Các halogen tự do, thủy ngân, các hợp chất có nhiều hóa trị.

 Các hiện tượng ngộ độc:

Ngộ độc do chính bản thân xt mang vào

Ngộ độc do phản ứng mang vào

Ngộ độc do các chất sinh ra trong quá trình pứ.

Ngộ độc có lợi.

 Phân loại đầu độc:

+ Đầu độc thực:

Do tương tác của chất độc và chất xt( đđ hóa học) hoặc do hấp phụ đặc trưng lên chất xt(đđ hấp phụ)

II Nội dung

Tính thuận nghịch: Đđ thuận nghịch và Đđ không thuận

nghịch

Đầu độc không thuận nghịch: Các chất độc cần được loại trừ ngay trong quá trình điều chế xt, hoặc quá trình làm sạch nguyên liệu pứ

Đầu độc có tính chất chọn lọc: Nhờ đó có thể làm tăng độ lựa chọn của chất xt

Đầu độc do che phủ: chỉ che lấp các trung tâm hoạt động, không xảy ra tương tác hóa học hoặc HP đặc trưng

Đầu độc bởi che phủ thường là qt thuận nghịch Bề mặt và hoạt tính xt có thể khôi phục lại bằng quá trình tái sinh xt

Tóm lại: Vấn đề giảm được sự ngộ độc xt là quan trọng để làm tăng hiệu suất pứ, tăng thời gian làm việc của xt

II Nội dung

3 Thu hồi xúc tác

4 Tái sinh xúc tác

4.1 Cơ chế đầu độc

- Trước đây: chất độc tạo nên màng mỏng che lấp bề mặt xúc tác, làm cho chất phản ứng không tiếp xúc được với bề mặt xúc tác Giả thiết này không đứng vững, vì có nhiều loại chất độc với

số lượng rất nhỏ cũng có thể làm độc xúc tác

4.1 Cơ chế đầu độc xúc tác

 Chú ý: Nhiệt hấp phụ trong phản ứng ngộ độc rất cao, chứng

tỏ liên kết hóa học phân tử chất độc với xúc tác rất bền

 Như vậy chất độc chỉ hấp phụ lên các trung tâm hoạt động,

bao vây các trung tâm hoạt động, cạnh tranh với các chất hấp phụ khác và đẩy các chất phản ứng ra khỏi trung tâm hoạt

động

4.1 Cơ chế đầu độc xúc tác

- Cơ chế của sự nhiễm độc xúc tác là do chất độc bao vây các

trung tâm hoạt động

Nhiều trường hợp với lượng chất độc vô cùng nhỏ thì nó lại

làm cho hoạt tính xúc tác tăng lên

- Nhiều công trình nghiên cứu thấy rằng có một giới hạn nồng độ chất độc để làm độc xúc tác, còn thấp hơn nồng độ đó (có nghĩa là nồng độ chất độc rất bé) thì nó có tác dụng như một chất xúc tiến

- Hai cơ chế nhiễm độc và xúc tiến của chất độc được Roginski đề xướng: “hiện tượng ngộ độc của chất độc là do chất độc bao phủ trung tâm hoạt động, còn chất độc làm nhiệm vụ xúc tiến sẽ làm thay đổi cấu trúc bề mặt”

4.1 Cơ chế đầu độc xúc tác

4.2 Các phương pháp tái sinh xúc tác

4.2.1 Phương pháp oxy hóa

Phương pháp oxy hóa (phương pháp đốt): Cốc lắng đọng trên bề mặt chất xúc tác được loại bỏ bằng cách đốt cháy trong dòng không khí pha loãng với Nitơ ở nhiệt độ 350 – 500oC cần chú ý để tránh hiện tượng quá nhiệt cục bộ làm giảm bề mặt, giảm độ bền cơ học của chất mang hoặc làm tăng quá trình thiêu kết làm giảm độ phân tán kim loại

Sau mỗi lần tái sinh, hoạt tính xúc tác trở về trạng thái ban đầu, nhưng sau nhiều chu kỳ tái sinh xúc tác sẽ già hóa và giảm khả năng xúc tác Việc tái sinh xúc tác sẽ trở nên thường xuyên hơn., cho đến khi cần phải thay thế xúc tác mới.

Quá trình đốt cốc được biểu diễn bằng phưong trình sau :

CnHm     +   O2   → CO2 +  H2O    +  Q

Đây là quá trình tỏa nhiệt, nhưng để khỏi ảnh hưởng đến chất

lượng xúc tác cần giảm thiểu lượng nhiệt   tỏa ra ( ∆T→   0oC ).

4.2 Các phương pháp tái sinh xúc tác

4.2.2 Phương pháp khử

Thực tế cho thấy, các hợp  chất lưu huỳnh không được loại bỏ hoàn toàn bằng quá trình oxy hóa, còn tồn tại chủ yếu các hợp chất dạng sunfat Phương pháp khử được tiến hành nhằm loại bỏ triệt để các dạng hợp chất này và.các kim loại tạp có hại trong xúc tác, quan trọng hơn cả

là để khử Pt oxyt  về dạng Pt đơn chất

4.2.3 Phương  pháp  clo  hóa: 

Trong  quá trình làm việc  độ  axit  của  xúc tác giảm, một phần do cốc lắng đọng che phủ bề mặt oxit nhôm, một phần do lượng clo trong xúc tác giảm do ảnh hưởng của H2O trong nguyên liệu và trong khí tuần hoàn Clo cũng có thể mất do cuốn theo sản phẩm phản ứng

Do đó cần phải bổ sung axit cho hệ xúc tác bằng cách bơm thêm một lượng nhỏ Cl hữu cơ Lượng Cl trên xúc tác được giữ ở mức 1% khối lượng

Tráng rửa

hệ thống Đốt cốc Oxy- Clo hóa

Xúc tác tái sinh Khử Sấy,Nung

Xúc tác

Làm nguội

Dùng dòng nitơ

thổi sạch các HC

còn sót lại sau

phản ứng

Dùng dòng nitơ

thổi sạch các HC

còn sót lại sau

phản ứng

-  Nhiệt độ :

từ  370 o C đến 480 o C

-  Oxy : từ 0,5 đến 2,0 % thể tích

-  Nhiệt độ :

từ  370 o C đến 480 o C

-  Oxy : từ 0,5 đến 2,0 % thể tích

-  Nhiệt độ: 480 o C

-  Hàm lượng H2 tối thiểu 50% thể tích

-  Thời gian:  4 giờ

-  Nhiệt độ: 480 o C

-  Hàm lượng H2 tối thiểu 50% thể tích

-  Thời gian:  4 giờ

-  Nhiệt độ: 510 o C

-  Lượng oxy :8%V

-  Thời gian:  4 giờ

-  Nhiệt độ: 510 o C

-  Lượng oxy :8%V

-  Thời gian:  4 giờ

-  Nhiệt độ: 510 o C

-  Oxy: 5% thể tích -Clo khoảng 1%

-  Nhiệt độ: 510 o C

-  Oxy: 5% thể tích -Clo khoảng 1%

4.3 Sơ đồ khối đốt cốc

Xin cảm ơn !