Diễn Đàn Bình Luận Và Trao Đổi Học Tập

CÔNG NGHỆ HÓA HỌC - DẦU KHÍ - KHOA HỌC & QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG


    QUÁ TRÌNH REFORMING XÚC TÁC: CƠ CHẾ PHẢN ỨNG QUÁ TRÌNH RC

    Share

    Admin
    Nguyên soái
    Nguyên soái

    Tổng số bài gửi : 392
    Tham gia diễn đàn : 26/04/2010
    Đến từ : Chưa cập nhật
    Nghề nghiệp : Chưa cập nhật
    Chuyên ngành : Chưa cập nhật

    QUÁ TRÌNH REFORMING XÚC TÁC: CƠ CHẾ PHẢN ỨNG QUÁ TRÌNH RC

    Bài gửi by Admin on Wed May 05, 2010 7:33 pm

    Ảnh hưởng nhiệt động học đến cơ chế phản ứng: Nhiệt phản ứng của một số phản ứng chính trong quá trình reforming được nêu trong bảng sau:

    Nhiệt phản ứng của một số quá trình


    Dehydro hóa naphten và dehydro vòng hóa parafin là các phản ứng thu nhiệt mạnh (endothermic), dehyro hóa parafin thu nhiệt vừa phải, còn đồng phân hóa parafin toả nhiệt nhẹ (exothermic). Ba phản ứng đầu xảy ra thuận nghịch, có sự gia tăng số phân tử trong sản phẩm phản ứng (do hình thành H2), nên thuận lợi ở nhiệt độ cao, áp suất thấp.
    Phụ thuộc nhiệt độ cân bằng đạt độ chuyển hóa 90% vào áp suất


    Từ bảng trên, điều kiện lý thuyết thuận lợi về áp suất và nhiệt độ để có thể đạt độ chuyển hóa 90% cho các phản ứng thơm hóa là 1atm và không quá 350oC. Tuy nhiên trong thực tế người ta không tiến hành quá trình reforming ở điều kiện trên, lý do tại sao chúng ta sẽ xem xét tiếp theo trong phần động học.

    Ảnh hưởng của nhiệt độ và áp suất đến cân bằng nhiệt động giữa parafin và aromatic từ C6 đến C9 được biểu diễn trên hình sau:



    Cân bằng nhiệt động học các phản ứng của quá trình reforming

    Từ hình chúng ta thấy, nếu tăng áp suất H2 lên quá cao (30atm) sẽ làm giảm hàm lượng các hydrocacbon thơm tạo thành, đặc biệt đối với các hydocacbon có số C thấp hơn. Chúng ta cũng thấy, đối với hydrocacbon no có trọng lượng phân tử càng cao thì hiệu ứng thuận lợi của nhiệt độ và áp suất càng rõ rệt. Nghĩa là trong cùng một điều kiện, các hydrocacbon mạch dài hơn (có số nguyên tử cacbon cao hơn) sẽ dễ chuyển hóa thành sản phẩm thơm hơn.

    Nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ và áp suất đến tốc độ các phản ứng không mong muốn là cốc hóa và cracking, người ta nhận thấy: Tốc độ hình thành cốc giảm khi tăng áp suất H2 và giảm nhiệt độ phản ứng, tốc độ cracking giảm khi giảm áp suất H2 và giảm nhiệt độ phản ứng.

    Mặt khác, như ở phần nhiệt động học đã nêu, việc tăng áp suất hoặc làm giảm nhiệt độ đều ảnh hưởng không thuận lợi đến quá trình chính tạo các sản phẩm thơm. Vì vậy, trong thực tế người ta cần có sự lựa chọn các thông số vận hành tối ưu để thỏa mãn cả hai yếu tố nhiệt động học và động học, nghĩa là bảo đảm cho hiệu suất các phản ứng thơm hóa cao đồng thời hạn chế các sản phẩm cracking và cốc hóa (ví dụ đạt 3-4% cốc trên trọng lượng xúc tác trong khoảng 6-12 tháng). Trong công nghệ bán tái sinh người ta chọn áp suất vận hành khoảng 10-20 atm, trong công nghệ CCR chọn áp suất từ 3,5-4 atm và nhiệt độ phản ứng là 500oC.

    Như trên đã nêu, trong điều kiện reforming, thuận lợi cho các phản ứng chính là dehydro hóa naphten, dehydro đóng vòng hóa parafin, dehydro đồng phân hóa naphten và đồng phân hóa parafin. Ba phản ứng đầu tạo nên các sản phẩm là hydrocacbon thơm và phản ứng cuối cho sản phẩm là các parafin mạch nhánh. Chính các sản phẩm này đóng góp vai trò chính làm cho chỉ số octan của xăng thu được sau quá trình reforming (còn gọi là reformat) tăng lên rất nhiều so với nguyên liệu naphta ban đầu.

    RON nguyên liệu = 40-60 → RON sản phẩm = 95-105

    Tùy thuộc vào hiệu suất reformat thu được mà chỉ số octan có thể cao hơn hay thấp hơn. Ví dụ, reforming với công nghệ bán tái sinh cho hiệu suất xăng ~ 80% thì RON đạt ~90 công nghệ tái sinh liên tục cho hiệu suất reformat ~ 90% cho RON ~100.


    Congnghedaukhi

      Hôm nay: Sat Dec 10, 2016 12:05 pm