Crackinh - pdf 15

Download miễn phí Tiểu luận Cr-ackinh

Zeolit là một loại vật liệu vô cơ mao quản được ứng dụng rất nhiều trong công nghiệp lọc_ hoá dầu.
Vào những năm cuối thập kỷ 60, đầu thập kỷ 70, các nhà bác học đã tìm ra một loại đất sét mới và khi phân tích thì thấy khác đất sét vô định hình thông thường mà có sự kết tinh đồng đều, có nhiều tính chất ưu việt và đặt tên là zeolit.
Zeolit là một aluminosilicat tinh thể. Trong thiên nhiên có khoảng 40 loại zeolit, 200 loại zeolit được tổng hợp nhân tạo nhưng chỉ một số ít trong đó có ứng dụng công nghiệp.
Trong công nghiệp lọc dầu, zeolit dạng HLaY là chất xúc tác Cr-acking chủ yếu và quan trọng với lượng sử dụng 300.000 tấn/ năm.

Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Trong công nghiệp chế hoá và lọc dầu, quá trình Cr-acking chiếm một vị trí quan trọng. Do đó, các kiến thức cơ bản về hoá học quá trình Cr-acking ,phương pháp Cr-acking và công nghệ Cr-acking là hết sức quan trọng đối với những ai đã, đang và sẽ làm việc trong lĩnh vực lọc hoá dầu.
I. Khái quát về phản ứng Cr-acking.
Cr-acking là quá trình phá vỡ các phân tử lớn thành các phần tử nhỏ hơn, được thực hiện bằng các phương pháp nhiệt hay sử dụng chất xúc tác.
Phản ứng Cr-acking có thể diễn ra theo hai cơ chế khác nhau: Cơ chế gốc tự do (Cr-acking nhiệt) và Cơ chế ion (Cr-acking xúc tác)
Loại Cr-acking
Cr-acking nhiệt
Cr-acking xúc tác
Cơ chế
-Thực hiện theo cơ chế chia cắt liên kết đối xứng nghĩa là liên kết bị phá vỡ đối xứng và các cặp gốc tự do được tạo ra dưới tác dụng của nhiệt.
-Diễn ra dưới sự tham gia của chất xúc tác như nhôm silicat và zeolit, có xu hướng phá vỡ bất đối xứng các liên kết, tạo ra cặp ion mang điện tích trái dấu. Các chất trung gian của phản ứng được tái tạo liên tục hình thành cơ chế tự lan truyền. Chuỗi phản ứng cuối cùng kết thúc bằng sự tái tổ hợp các gốc tự do hay ion.
Điều kiện tiến hành
-Gồm nhiều quá trình công nghiệp từ Cr-acking nhẹ đến cốc hoá nhiệt phân xảy ra ở điều kiện nhiệt độ từ 400- 9000c, áp suất từ bình thường đến hàng chục atm.
-Tiến hành trong điều kiện nhiệt độ 450- 5500c, sử dụng trong sản xuất nhiên liệu động cơ.
Hiệu suất
-Cần cung cấp nhiều nhiệt, hiệu suất không cao
-Hiệu suất cao
II. Cr-acking xúc tác trong các phản ứng hữu cơ.
II.1 Định nghĩa:
Quá trình sử dụng chất xúc tác nhằm chuyển hidrocacbon thành những mạch ngắn hơn, được sử dụng rộng rãi trong chế biến dầu mỏ để sản xuất nhiên nguyên liệu hoá học.
II.2 Cơ chế phản ứng:
Cr-acking xúc tác xảy ra theo cơ chế ion. Các chất xúc tác sử dụng là aluminosilicat. Aluminosilicat tẩm axit được coi như “một axit rắn” sẵn sàng cung cấp H+ :
Khi tiếp xúc với các chất xúc tác “axit rắn” ở nhiệt độ cao, ankan tạo thành ca tion “không kinh điển”, kiểu metoni mà sự tồn tại của nó đã được chứng minh bằng phổ khối lượng.
R-CH2…….CH2-CH2-R R-CH2-CH2-CH2–R + H+ R-C+H-CH2-CH2–R
Cation A tách phân tử ankan, còn cation B tách H2, đều tạo ra cacbocation kinh điển.
A RCH3 + RCH2CH2+ hay RCH2 + + RCH2CH3
B RC+HCH2CH2R + H2
Phân cắt β tạo thành các anken và cacbocation mới.
R-C+H-CH 2-CH2-R R-CH=CH2 + R+CH2
Cộng vào ankan tạo ra cation kiểu ion metoni
R+ + R-CH2-CH 2-CH2-R R-CH2-C+H-CH2–R
Tự biến đổi thành cation kiểu ion metoni, rồi đồng hoá thành cacbocation bậc III bền hơn.
R0-CH(CH3)-C+H-R R0-C+(CH3)-CH2-R R0-CH(CH2+)-CH2-R
Cacbocation bËc II Cacbocation bËc III Cacbocation bËc I
Ngắt lấy H- từ tiểu phần khác để trở thành phân tử trung hoà
R0-C+(CH3)-CH2-R + RH R0-CH(CH3)-CH2-R + R+
nhờ vậy mà Cr-acking xúc tác tạo ra được các hiđrocacbon mạch nhánh từ ankan không nhánh.
Để Cr-acking được phân đoạn nặng nhất của dầu mỏ (chứa các hiđrocacbon thơm đa vòng cùng kiệt hiđro) người ta Cr-acking xúc tác với sự tham gia của hiđro gọi là hiđroCr-acking.
II.3 Chất xúc tác dùng trong phản ứng Cr-acking
II.3.1 Nhôm silicat (alumosilicat)
Có hai loại alumosilicat:
Alumosilicat tổng hợp : 89,5% SiO2, 10% Al2O3.
Alumosilicat tự nhiên : 73,8% SiO2, 17% Al2O3, 2/3 Fe2O3.
Trước đây chÊt xóc t¸c là alumosilicat tự nhiên tẩm axit, hiện nay chất xúc tác trong công nghiệp là 15% zeolit chứa đất hiếm v à 85% alumosilicat tổng hợp vô định hình .zeolit có hoạt tính cao giúp hiệu suất xăng cao chứa nhiều parafin và aren, hạn chế sự tạo cốc.
II.3.2 Zeolit
II.3.2.1 Công dụng
Zeolit là một loại vật liệu vô cơ mao quản được ứng dụng rất nhiều trong công nghiệp lọc_ hoá dầu.
Vào những năm cuối thập kỷ 60, đầu thập kỷ 70, các nhà bác học đã tìm ra một loại đất sét mới và khi phân tích thì thấy khác đất sét vô định hình thông thường mà có sự kết tinh đồng đều, có nhiều tính chất ưu việt và đặt tên là zeolit.
Zeolit là một aluminosilicat tinh thể. Trong thiên nhiên có khoảng 40 loại zeolit, 200 loại zeolit được tổng hợp nhân tạo nhưng chỉ một số ít trong đó có ứng dụng công nghiệp.
Trong công nghiệp lọc dầu, zeolit dạng HLaY là chất xúc tác Cr-acking chủ yếu và quan trọng với lượng sử dụng 300.000 tấn/ năm.
II.3.2.2 Cấu trúc của zeolit
Cấu trúc cơ bản của tinh thể zeolit là tứ diện tạo bởi Al, Si, O.Tâm tứ diện là một nguyên tử Si hay Al, ở bốn đỉnh là 4 nguyên tử O.các tinh thể hợp lại thành mạng không gian có các lỗ trống kích thước khoảng 8A0 làm diện tích bề mặt riêng của zeolit rất lớn.
II.3.2.3. Các tính chất cơ bản của zeolit.
Tính chất trao đổi cation
Khả năng trao đổi cation là một trong những tính chất quan trọng của zeolit. Do cấu trúc không gian 3 chiều bền vững nên khi trao đổi ion các thông số mạng và khung của zeolit không thay đổi . Đây là đặc tính quý báu mà nhùa trao ®æi ion hoÆc những chất trao đổi ion vô cơ khác không có được.
Zeolit có khả năng trao đổi một phần hay hoàn toàn cation bù trừ Na+ hay K+ bằng:
các cation kiềm kh¸c hay b»ng c¸c cation kiềm thổ cho ph¶n øng baz¬
Các ion kim lo¹i chuyÓn tiÕp ho¸ trÞ 2 vµ 3 nh c¸c kim lo¹i đất hiếm (Ce, La, …) cho c¸c ph¶n øng oxi ho¸ khö .
C¸c axit chuyÓn sang d¹ng H+ cho c¸c ph¶n øng cÇn xóc t¸c.
Tính chất xúc tác
Zeolit được coi là một xúc tác axit rắn. Tính chất của zeolit dưạ trên 3 yếu tố:
Cấu trúc tinh thể và mao quản đồng nhất của zeolit chỉ cho những phân tử có kích thước thích hợp tham gia phản ứng
Sự có mặt của các hidroxyl, axit mạnh trên bề mặt zeolit d¹ng H-Z. C¸c t©m axit m¹nh ®ã là nguồn cung cấp các ion cacbonium cho các phản ứng theo cơ chế cacbocation.
Sự tồn tại điện trường tĩnh điện mạnh xung quanh các cation có thể cảm ứng khả năng phản ứng của nhiều chất tham gia phản ứng. Do đó hoạt tính xúc tác của zeolit phụ thuộc mạnh vào bản chất cation , vào độ axit cña c¸c nhãm hydroxyl bề mặt.
IV. Công nghệ FCC và các yếu tố và biện pháp nâng cao hiệu suất quá trình Cr-acking.
Công nghệ FCC là quá trình Cr-acking xúc tác tầng sôi (giả sôi), quá tình thực hiện trên dòng xúc tác chuyển động liên tục trong lò phản ứng cùng nhiên liệu và sang lò tái sinh để thực hiện việc đốt cốc trên xúc tác đã tham gia phản ứng rồi lại sang lò phản ứng. Chu trình trên lặp lại một cách liên tục.
Sơ đồ khối quá trình FCC
Các yếu tố ảnh hưởng đến công nghệ FCC: Độ chuyển hoá, tốc độ nạp liệu, tỷ lệ xúc tác/nguyên liệu, nhiệt độ , áp suất.
IV.1 Độ chuyển hoá (ký hiệu là C)
C = Tổng hiệu suất (khí + xăng + cốc) = 100 – y ( 100 – z )
y: % thể tích sản phẩm có nhiệt độ sôi cuối cao hơn điểm sôi cuối của xăng.
z: % thể tích xăng đã có trong nguyên liệu
IV.2 Tốc độ nạp liệu
Tốc độ nạp liệu là tỷ số giữa nguyên liệu được nạp trong một đơn vị thời gian trên lượng xúc tác trong lò phản ứng được ký hiệu M/H/M.
Khi tăng tốc độ nạp liệu sẽ làm giảm độ chuyển hoá và ngược lại vì tốc độ nạp liệu là đại lượng ngược với thời gian phản ứng. Khi sử dụng xúc tác có độ hoạt tính cao có thể tăng tốc độ nạp liệu , khi ấy sẽ tăng năng suất của thiết bị.
IV.3 Tỷ lệ xóc t¸c /nguyên liệu
Tỷ lệ zeolit/nguyên liệu , còn gọi là bội ...

Yêu cầu Download

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Crackinh - pdf 15

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Học thêm