Ktl-icon-tai-lieu

Ứng dụng xúc tác đa mao quản vào quá trình cracking cặn dầu thu nhiên liệu

Được đăng lên bởi Nguyễn Xuân Thành
Số trang: 10 trang   |   Lượt xem: 462 lần   |   Lượt tải: 0 lần
PETROVIETNAM

NGHIÊN‱CỨU‱CHẾ‱TẠO‱VÀ‱ỨNG‱DỤNG‱XÚC‱TÁC‱ĐA‱MAO‱QUẢN‱
THẾ‱HỆ‱MỚI‱VÀO‱QUÁ‱TRÌNH‱CRACKING‱CẶN‱DẦU‱THU‱NHIÊN‱LIỆU
PGS. TS. Nguyễn Khánh Diệu Hồng
Đại học Bách khoa Hà Nội
ThS. Hoàng Linh Lan
Viện Dầu khí Việt Nam
KS. Ngô Minh Tú
Tập đoàn Dầu khí Việt Nam

Tóm tắt
Cặn dầu sinh ra trong quá trình tồn chứa, bảo quản, thường bám dính chặt vào bề mặt bồn bể chứa. Ước tính hệ
số phát sinh cặn dầu cho một tấn dầu mỏ vào khoảng 7kg/tấn. Với thành phần phức tạp nhưng chủ yếu vẫn là các
hydrocarbon hoặc dẫn xuất hydrocarbon mạch dài, cặn dầu hoàn toàn có thể được xử lý sâu trong quá trình cracking
để tạo thành nhiên liệu. Do vậy, việc nghiên cứu chế tạo và ứng dụng xúc tác đa mao quản thế hệ mới vào quá trình
cracking cặn dầu thu nhiên liệu vừa góp phần nâng cao hiệu quả kinh tế, vừa giảm thiểu ảnh hưởng tới môi trường.
Trong bài báo này, nhóm tác giả đã tổng hợp được xúc tác đa mao quản thế hệ mới trên cơ sở Al2O3, zeolite HY, zeolite
Meso-HY, zeolite Meso-HZSM-5; khảo sát quá trình cracking cặn dầu trên các loại xúc tác đa mao quản khác nhau và
tìm được xúc tác tốt nhất cho phản ứng cracking cặn dầu thải để thu tối đa nhiên liệu lỏng.

1. Giới thiệu
Xúc tác cho quá trình cracking vẫn là các hệ dị thể có
tính acid mạnh. Tuy nhiên, do trong thành phần cặn dầu
có rất nhiều tác nhân gây giảm hoạt tính hay ngộ độc xúc
tác như: nhựa, asphaltene, kim loại nặng, lưu huỳnh…
Nếu xử lý trước nguyên liệu để tách các thành phần này
thì quá tốn kém, nên xúc tác cho quá trình cracking cặn
dầu phải là loại xúc tác vừa có hoạt tính cao, vừa bền trong
các điều kiện có nhiều chất có khả năng ức chế hoạt động
xúc tác [3, 4, 7, 8]… Xúc tác đa mao quản mà nhóm tác giả
đã nghiên cứu có đầy đủ các tính chất trên do trong thành
phần xúc tác có các thành phần và vai trò chính như sau:
- Các hợp phần có mao quản trung bình và mao
quản lớn như γ-Al2O3, hay các zeolite có mao quản trung
bình như: meso-HY, meso-HZSM-5. Các hợp phần này có
cấu trúc mao quản rộng và thông thoáng, phù hợp với
kích thước các phân tử cồng kềnh trong cặn dầu, lại có
tính acid nên sẽ thúc đẩy tốt quá trình cracking sơ cấp tạo
ra các sản phẩm mạch ngắn hơn;
- Các hợp phần có các vi mao quản như: HY, meso-HY,
meso-ZSM-5, phù hợp cho quá trình cracking thứ cấp để
tạo ra các sản phẩm cuối cùng. Các hợp phần vi mao quản
có tính acid mạnh nên khả năng cracking sâu kết hợp với
các mao quản nhỏ nên có xu hướng tạo nhiều khí nếu sử
dụng hàm lượng lớn. Do đó, nhóm nghiên cứu đã tìm ra
hàm lượng các hợp phần cần thiết ...
PETROVIETNAM
35
DU KHÍ - S 3/2013
1. Giới thiệu
Xúc tác cho quá trình cracking vẫn là các hệ dị thể có
tính acid mạnh. Tuy nhiên, do trong thành phần cặn dầu
có rất nhiều tác nhân gây giảm hoạt tính hay ngộ độc xúc
tác như: nhựa, asphaltene, kim loại nặng, lưu huỳnh…
Nếu xử lý trước nguyên liệu để tách các thành phần này
thì quá tốn kém, nên xúc tác cho quá trình cracking cặn
dầu phải là loại xúc tác vừa có hoạt tính cao, vừa bền trong
các điều kiện có nhiều chất có khả năng ức chế hoạt động
xúc tác [3, 4, 7, 8]… Xúc tác đa mao quản mà nhóm tác giả
đã nghiên cứu có đầy đủ các tính chất trên do trong thành
phần xúc tác có các thành phần và vai trò chính như sau:
- Các hợp phần có mao quản trung bình và mao
quản lớn như γ-Al
2
O
3
, hay các zeolite có mao quản trung
bình như: meso-HY, meso-HZSM-5. Các hợp phần này có
cấu trúc mao quản rộng và thông thoáng, phù hợp với
kích thước các phân tử cồng kềnh trong cặn dầu, lại có
tính acid nên sẽ thúc đẩy tốt quá trình cracking sơ cấp tạo
ra các sản phẩm mạch ngắn hơn;
- Các hợp phần có các vi mao quản như: HY, meso-HY,
meso-ZSM-5, phù hợp cho quá trình cracking thứ cấp để
tạo ra các sản phẩm cuối cùng. Các hợp phần vi mao quản
có tính acid mạnh nên khả năng cracking sâu kết hợp với
các mao quản nhỏ nên có xu hướng tạo nhiều khí nếu sử
dụng hàm lượng lớn. Do đó, nhóm nghiên cứu đã tìm ra
hàm lượng các hợp phần cần thiết cho quá trình cracking;
- Các hợp phần cấu thành xúc tác đều có độ bền
nhiệt, thủy nhiệt lớn nên hoàn toàn đáp ứng được các
điều kiện phản ứng của quá trình cracking pha lỏng.
2. Thực nghiệm
2.1. Tổng hợp γ-Al
2
O
3
Mẫu γ-Al
2
O
3
được tổng hợp bằng phương pháp kết
tủa sử dụng nguyên liệu là hydroxide nhôm Tân Bình,
NaOH, H
2
SO
4
, H
2
O
2
. Quá trình điều chế qua các bước tạo
muối aluminate, oxy hóa bằng H
2
O
2
để thu dung dịch
aluminate sạch rồi trung hòa bằng acid sulfuric tạo ra
boehmite, tiếp đến là quá trình nung để tạo γ-Al
2
O
3
.
2.2. Tổng hợp HY
Chuẩn bị gel với thành phần: 2NaOH: 1 Al
2
O
3
: 7,5 SiO
2
:
4,7 DHy: 248 H
2
O bằng cách hòa tan hoàn toàn NaOH
tinh thể trong H
2
O, sau đó thêm từ từ bột Al(OH)
3
(hoặc
AlOOH) vào, khuấy đều trong vòng 30 - 60 phút. Sau đó,
cho dung dịch DHy vào, khuấy đều thu được dung dịch
1. Đổ từ từ dung dịch 1 vào dung dịch TEOS, khuấy đều
trong 30 - 60 phút. Điều chỉnh pH của dung dịch trong
khoảng 9 - 13. Sản phẩm được già hóa ở nhiệt độ phòng
sau đó kết tinh ở 95
o
C. Sản phẩm sau đi kết tinh đem lọc
chân không và sấy ở 110
o
C, nung tại 550
o
C để loại bỏ chất
tạo cấu trúc. Cuối cùng là quá trình trao đổi ion để tạo HY.
Các mẫu zeolite Y biện luận dưới đây đều ở dạng HY.
PGS. TS. Nguyễn Khánh Diệu Hồng
Đại học Bách khoa Hà Nội
ThS. Hoàng Linh Lan
Viện Dầu khí Việt Nam
KS. Ngô Minh Tú
Tập đoàn Dầu khí Việt Nam
NGHIÊNCUCHẾ‱TO‱ỨNGDNGXÚCTÁC‱ĐAMAOQUN
THẾ‱HỆ‱MIVÀOQUÁTRÌNHCRACKINGCNDUTHUNHIÊNLIU
Tóm tắt
Cặn dầu sinh ra trong quá trình tồn chứa, bảo quản, thường bám dính chặt vào bề mặt bồn bể chứa. Ước tính hệ
số phát sinh cặn dầu cho một tấn dầu mỏ vào khoảng 7kg/tấn. Với thành phần phức tạp nhưng chủ yếu vẫn là các
hydrocarbon hoặc dẫn xuất hydrocarbon mạch dài, cặn dầu hoàn toàn có thể được xử lý sâu trong quá trình cracking
để tạo thành nhiên liệu. Do vậy, việc nghiên cứu chế tạo và ứng dụng xúc tác đa mao quản thế hệ mới vào quá trình
cracking cặn dầu thu nhiên liệu vừa góp phần nâng cao hiệu quả kinh tế, vừa giảm thiểu ảnh hưởng tới môi trường.
Trong bài báo này, nhóm tác giả đã tổng hợp được xúc tác đa mao quản thế hệ mới trên cơ sở Al
2
O
3
, zeolite HY, zeolite
Meso-HY, zeolite Meso-HZSM-5; khảo sát quá trình cracking cặn dầu trên các loại xúc tác đa mao quản khác nhau và
tìm được xúc tác tốt nhất cho phản ứng cracking cặn dầu thải để thu tối đa nhiên liệu lỏng.
Ứng dụng xúc tác đa mao quản vào quá trình cracking cặn dầu thu nhiên liệu - Trang 2
Để xem tài liệu đầy đủ. Xin vui lòng
Ứng dụng xúc tác đa mao quản vào quá trình cracking cặn dầu thu nhiên liệu - Người đăng: Nguyễn Xuân Thành
5 Tài liệu rất hay! Được đăng lên bởi - 1 giờ trước Đúng là cái mình đang tìm. Rất hay và bổ ích. Cảm ơn bạn!
10 Vietnamese
Ứng dụng xúc tác đa mao quản vào quá trình cracking cặn dầu thu nhiên liệu 9 10 947