Đang tải... (xem toàn văn)
Chương 1: Nguồn gốc của dầu mỏ và khí1.1: Kn DM và KTNDM: hỗn hợp HC lỏng hòa tan, phân tán các HC khí, rắn và nhiều hc dị tố của S, N, O và các kim loại. DM chứa nc khoáng ( ion Na+, Ca2+…) ở dạng nhũ tương, các tạp chất vô cơ, cơ học ở dạng huyền phù. DM vừa là dd, nhũ tương, huyền phù, có màu sẫm đen, nhớt, d= 0,8 ~ 1 glKTN: tập hợp các khí C (14..) , thường tồn tại thành nhug mỏ khí hoặc ở trên các lớp DM, và chứa các khí vô cơ ( N2, H2S, CO2…)Đặc điểm chung DM và KTN: tp định tính, định lượng của mỏ dầu, khí thay đổi theo các mỏ…1.2 Nguồn gốc vô cơ:DM dc hình thành từ các hợp chất vô cơ có trong lòng Trái đất như các cacbua kim loại : Al4C3, CaC2, FeC… Các chất này bị phân hủy bởi nước để tạo ra CH4 và C2H2:•Al4C3+ 12H2O 4Al(OH)3+ 3CH4•CaC2+ 2H2O Ca(OH)2+ C2H2•C + H2O CH4 + CO2Các chất khởi đầu đó (CH4, C2H2) qua quá trình biến đổi dưới tác dụng của nhiệt độ, áp suất cao trong lòng đất và xúc tác là các khoáng sét, tạo thành các hydrocacbon có trong dầu khíVấn đề mà thuyết vô cơ k thể giải thích được:•Trong vỏ quả đất, hàm lượng cacbua kim loại là không đáng kể•Các hydrocacbon thường gặp trong các lớp trầm tích, tại đó nhiệt độ ít khi vượt quá 150200 oC (vì áp suất rất cao), nên không đủ nhiệt độ cần thiết cho phản ứng hóa học xảy ra
Chương 1: Nguồn gốc dầu mỏ khí 1.1: Kn DM KTN DM: hỗn hợp HC lỏng hịa tan, phân tán HC khí, rắn nhiều hc dị tố S, N, O kim loại DM chứa nc khoáng ( ion Na+, Ca2+…) dạng nhũ tương, tạp chất vô cơ, học dạng huyền phù DM vừa dd, nhũ tương, huyền phù, có màu sẫm đen, nhớt, d= 0,8 ~ g/l KTN: tập hợp khí C (1-4 ) , thường tồn thành nhug mỏ khí lớp DM, chứa khí vô ( N2, H2S, CO2…) Đặc điểm chung DM KTN: định tính, định lượng mỏ dầu, khí thay đổi theo mỏ… 1.2 Nguồn gốc vơ cơ: DM dc hình thành từ hợp chất vơ có lịng Trái đất cacbua kim loại : Al4C3, CaC2, FeC… Các chất bị phân hủy nước để tạo CH4 C2H2: • Al4C3+ 12H2O 4Al(OH)3+ 3CH4 • CaC2+ 2H2O Ca(OH)2+ C2H2 • C + H2O CH4 + CO2 Các chất khởi đầu (CH4, C2H2) qua q trình biến đổi tác dụng nhiệt độ, áp suất cao lịng đất xúc tác khống sét, tạo thành hydrocacbon có dầu khí Vấn đề mà thuyết vơ k thể giải thích được: • Trong vỏ đất, hàm lượng cacbua kim loại khơng đáng kể • Các hydrocacbon thường gặp lớp trầm tích, nhiệt độ vượt q 150200 oC (vì áp suất cao), nên khơng đủ nhiệt độ cần thiết cho phản ứng hóa học xảy 1.3 Nguồn gốc hữu cơ: Vi khuẩn, To, P, xạ Xác động thực vật Dầu, Khí Hàng chục – trăm triệu năm Gồm gđ chính: 1.3.1: tích đọng vật liệu hữu ban đầu: Vi khuẩn, To, P, xạ Xác động thực vật Hàng chục – trăm triệu năm khí N2, NH3, CO2, CH4 + lớp trầm tích đáy biển Sự lắng đọng tự nhiên xảy chậm 1.3.2: biến đổi chất hữu ban đầu dầu khí T, P, xt, Thời gian dài Các hc có M nhỏ hơn, cấu Những hc có cấu trúc phức trúc đơn giản khí có tạp, mạch dài, mạch vịng có M nhỏ nhiều nhánh phụ dầu nhiều tuổi chứa nhiều khí, mỏ khí có tuổi cao mỏ dầu 1.3.3 di cư D – K đến bồn chứa thiên nhiên Đẩy P D – K tạo thành rải rác di cư đến vôi loại nham thạch cao trầmratích (đácác mẹ)lớp sa thạch đá lớpXảy nơi có độ rỗng, xốp lớn Biến động địa chất Dầu lại trân đá có khả giữ bảo vệ tạo bồn chứa thiên nhiên 1.3.4 biến đổi tiếp tục bồn chứa thiên nhiên T/c DK biến đổi ít, theo hướng sau: Tăng độ biến chất ảnh hưởng t, xt, vk, chất lượng phóng xạ… Các bẫy nằm k sâu, tầng đá chắn k đủ bảo vệ DK bay hơi, nước xâm nhập vào => tang qtr OXH => dầu nặng them, nhiều nhựa Càng sâu t P tang => phân tử lớn, mạch dài, cấu trúc phức tạp sẽphân hủy nhiệt, tạo thành chất có phân tử nhỏ hơn, cấu trúc đơn giản hơn, số lượng vòng thơm DK tn có chung nguồn gốc; nơi có dầu có khí ngược lại qtr di cư nên chúng dc sinh nơi nơi cách xa gặp mỏ dk có chung nguồn gốc lại cách xa tuổi dầu cao chứa nhiều hydrocacbon với trọng lượng phân tử nhỏ: tuổi dầu cao tức thời gian tồn DK cao, thời gian tồn cao thúc đẩy trình cracking xảy mạnh hơn, cắt phân tử mạch dài, phúc tạp thành phân tử mạch ngắn hơn, đơn giản nhỏ Những tượng thuyết hữu chưa gt dc: phân hủy ptu lớn thành pt nhỏ phải dẫn đến ptu k no; dị tố S có mặt nhiều DM Một số tin vào thuyết vơ Chương 2: Thành phần hóa học phân loại DM Tp hóa học cuả DM 1.1 Các hc HC DM: • • • HC quan DM Thường chia thành loại: Các HC paraffin Các HC vòng no hay HC naphten Các HC thơm hay aromatic hc k no chúng k bền tự chuyển thành hợp chất bền ankal… 1.1.1 Các hc Parafin DM: Tất n – paraffin từ C1 – C45 dc xđ Các n–parafin chiếm đa số (25–30% thể tích) chúng có số ngun tử từ C1đến C45 Hàm lượng parafin lớn cao, dầu bị đơng đặc, gây khó khăn cho q trình vận chuyển Các izo –parafin thường nằm phân nhẹ phần có nhiệt độ sơi trung bình cao dầu thường dầu nhẹ chứa nhiều paraffin 1.1.2 Các hc Naphten: Naphten: Một số HC phổ biến quan trọng dầu mỏ, dầu nặng nhiều Naphten Hàm lượng từ 30 đến 60% trọng lượng dạng chính: dạng vịng 5, cạnh, dạng ngưng tụ vòng qua cầu nối R R (CH2)11-CH3 (CH2)10-CH3 R H3C CH3 CH3 Naphten dc coi họ HC có gtri DM vì: Dễ chuyển hóa thành aromatic có ON cao cho xăng làm chất trung gian cho CNHD Có CN đủ cao để dung làm nhiên liệu diesel Có trị số độ nhớt đủ lớn Có nhiệt độ đơng đặc k cao, thuận lợi cho việc làm nhiên liệu phản lực K tạo nhiều khói muội cháy Naphtenic dầu mỏ nguyên liệu quý để từ điều chế hydrocacbon thơm: benzen, toluen, xylen… 1.1.3 Các HC thơm hay aromatic Hàm lượng paraffin naphten (15%), độ thơm (số ntu C vòng thơm/ số ntu C dầu) thấp nhiều Trong dm có chứa loại nhiều vịng Loại HC thơm vòng đồng đẳng loại phổ biến nhất, có giá trị cho xăng ngun liệu hóa dầu Benzene thường gặp Đồng đẳng benzene (C7 – C17) tách xđ dc nhiều loại dm Ảnh hưởng HC thơm đến phẩm chất dầu: • • • • Loại HC thơm vịng đồng đẳng loại phổ biến nhất, có giá trị cho xăng nguyên liệu hóa dầu Loại HC thơm đơn vịng có mạch dài dung làm cấu tử cho dầu bơi trơn có số độ nhớt cao, T đông đặc thấp Loại nhiều vòng làm giảm phẩm chất dầu: Gây ngộ độc xt Cháy cho nhiều muội than CN thấp làm giảm phẩm chất nhiên liệu phản lực diesel Khó cracking 1.1.4 Các hc lai hợp phân đoạn có T sơi cao HC dạng lai hợp phổ biến chiếm đa số Cấu trúc gần giống với cấu trúc hỗn hợp vật liệu hữu ban đầu tạo thành dầu, dầu có độ biến chất thấp nhiều HC loại 1.2 Các hc phi HC: • • Nhóm chất chứa đồng thời O, N, S thuộc nhóm chất nhựa asphalten Hàm lg phụ thuộc vào: Độ biến chất dầu: dầu non có độ biến chất thấp, hàm lg hc chứa dị nto cao so với loại dầu già có độ biến chất lớn Loại vật liệu hữu ban đầu tạo dầu qđ hàm lg tỉ lệ loại hc O, N, S dầu, cần ý, hàm lg O, N, S dầu ít, nhiên nhug nto thường kết hợp với gốc HC hàm lượng chúng lớn Ảnh hưởng đến dầu: Dị tố nhiều, dầu xấu, khó chế biến Cần loại bỏ tối đa hc dị tố đặc biệt S, KL, N 1.2.1: Các hc S • • • • • • • • • • Là loại hc phổ biến gây thiệt hại hc dị tố (0,05 – 5%), dầu S thg có hàm lg 0,3 – 0,5%, nhiều S: – 2% So sánh tpnt S dm giới sinh vật cho ta ý niệm nguồn gốc sinh vật dm: Tvat có: 0,1 -0,4%; Cơ thể ng: 0,14%; Đv nhuyễn thể: 0,4% Tảo biển chứa nhiều hơn, có loại tới 13% Xđ dc 250 loại hc S, thuộc họ: Nhóm 1: Mercaptan R – S – H, chiếm – 10% tổng số S dm Nhóm 2: Sunfua R – S – R’ , disunfua R – S – S – R’ Nhóm 3: Sunfua vịng khơng no, nhóm Thiophen (rất khó loại khỏi dm) Nhóm 4: S dạng tự S dạng H2S: Chỉ có số loại dầu Hàm lg thay đổi phạm vi rộng (0,008 – 0,48%) T/c chung hc S: Hàm lg S tang nhanh theo T chưng cất pđ Giảm phẩm chất dầu: Dễ phân hủy nhiệt tương tác với H2 tạo H2S gây ăn mòn Dễ hấp phụ lên bề mặt chất xt rắn gây ngộ độc xt, cản trở , tăng chi phí chế biến Có mùi khó chịu, Khi đốt tạo SO2 gây ô nhiễm mtrg, mưa axit, ăn mòn… Giảm hiệu lực số phụ gia dầu bôi chon 1.2.2: hc N Ít S (0,01 – 1%) chủ yếu pđ có T sơi cao, với pđ nhẹ hc chứa N thấy dạng vết Chia thành nhóm: trung tính bazo Trung tính: hc dị vịng 5, amit, hàm lg > 50% Nhóm bazo dị vịng thơm ngộ độc xt (ít S), k có lợi cho qtr chế biến DM 1.2.3: Các hc Oxy Có dạng: Axit ( - COOH), xeeton ( - C = O), phenol, furan Rượu, este, lacton Hc chứa O dạng axit nhiều, quan trọng tập trung nhiều pđ T strung bình Ảnh hưởng chúng tới phẩm chất dầu: Chúng k độc hại, k làm giảm phẩm chất dầu số trường hợp cịn có lợi Axit muối chúng dc dung làm xà phịng, làm chất nhũ hóa 1.3: Các chất nhựa asphalten DM Có cặn chân k DM: Trong cấu trúc pt ngồi C, H cịn có nto khác: S, O, N , Có M lớn, từ 500 – 600 ptu trở lên Chỉ có mặt pđ có Ts cao cặn DM Ảnh hưởng đến chất lượng dầu: Giảm phẩm chất dầu Sản xuất nhựa đường, chất chống thấm 1.4: chất vô DM 1.4.1: Các kl DM: Hàm lượng vài phần triệu đến vài phần vạn pđ có Ts cao tồn dạng phức với hc hữu cơ, prophirin, với chất hữu khác DM: Ni, Va… DM chứa nhiều S : tỉ lệ V/Ni thường lớn (3 – 10 lần) DM chứa S : tỉ lệ V/Ni thường nhỏ (0,1) 1.4.2: Nc lẫn DM (nc khoan) DM khai thác lên chứa nhiều nc Sau tách sơ thiết bị tách pha, phần lại chủ yếu nhũ tương Trong nc hòa tan nhiều muối khoáng Các cation nc khoan thg gặp: Na+, Ca2+, Mg2+, lượng nhỏ Fe2+, K+ Các anion thg gặp: Cl-, HCO3-, có SO42-, CO32-,Br-,I-,HS-… số oxit KL k tan Phân loại DM 2,1 Theo hóa hỗn hợp: DM chứa chủ yếu nhóm: Nhóm Dầu Parafin Dầu naphten Họ chất Parafin > 40% 12 Naphten 48 > 75 aromatic 10 10 asphalten Dầu chứa nhiều naphten ; K có dầu aromatic cì loại k có nhiều Dầu asphalten 15 20 > 60 2,2 Theo hóa học: Chia thành nhóm: Dầu P; Dầu P – N; Dầu N; Dầu P – N – A; Dầu N – A hạn chế pp này: từ Ts 200 độ k có ptu Naphten, aromatic 2,3 Theo tỷ khối: cấp: dầu nhẹ (0,884); cấp: nhẹ, TB, nặng, nặng 2,4 Theo hàm lg S: Dầu S (0 – 0,5% S); dầu S TB (0,5 – 1); dầu S (1-3); dầu nhiều S (>3) 2,5 Theo HC cách dựa vào tỷ trọng Ts: Theo hệ số đặc trưng K UOP, hay hệ số đặc trưng Waston Kw KUOP = 1,8 Ts/d với d: tỉ khối 60oF hay 15,6o C; Ts Ts Rankine Parafin: 12 -13; Cycloparafin: 11 -12; Aromatic: 9,5 – 10,5 Theo số tương quan: CI = 473,7d – 456,8 + 48,64/K CI = dầu thuộc họ paraffinic; CI = 100 dầu thuộc họ Aromatic Thành phần khí: Khí HC thiên nhiên: khí thiên nhên khí đồng hành KTN thu dc từ mỏ khí; Khí đồng hành thu dc qtr KT DM Tp hóa học pđ DM: Chế biến DM chia thành pđ hẹp với khoảng Ts đinh Những pđ dc sd để sx vài loại sp nên chúng mang tên theo loại sp đó: Pđ khí: Ts 1oC Hàm nhiệt dc tính kcal/kg H phụ thuộc vào T, trạng thái tập hợp, tỉ khối, Kw, P 6.3 nhiệt bay hơi: Là nhiệt lượng cung cấp cho đv khối lg biến thành T, P đó, đơn vị: kcal/kg hay kcal/ml Nhiệt hóa tính theo CT: L = K.T/M với L: nhiệt hóa hơi; T nhiệt độ sơi TB phân tử pđ DM; M khối lg ptu; K hệ số, P thường K= 20 – 22: K= 8.75 + 4,571 lgT 6,4 nhiệt cháy: Hiệu ứng nhiệt phản ứng đốt cháy chất oxy để tạo oxit cao HC có d bé có nhiệt cháy khối lg lớn nhiệt cháy thể tích bé Cặn Cacbon: Để đánh giá khả tạo cặn loại sp DM, hàm lg cặn C lượng cặn thu dc tiến hành gia nhiệt đến mẫu bay hơi, nhiệt phân, cốc hóa thiết bị đk xđ Độ nhớt, số độ nhớt 8.1 Độ nhớt: Là đại lg đặc trưng cho trở lực ma sát mặt giwuax lớp chất lỏng chúng chuyển động tương đối, trượt nhau, chất lưu khó chảy độ nhớt lớn Độ nhớt có lq đến khả thực qtr bơm, vận chuyển chất lỏng hệ đường ống, qtr phun, bay nhiên liệu buồng cháy Đặc tính độ nhớt: Phụ thuộc vào chất, nhiệt độ, nồng độ, áp suất Độ nhớt giảm tang nhiệt độ Tang theo P 8.2 số độ nhớt: đặc trưng cho tính biến đổi độ nhớt theo nhiệt độ, số độ nhớt lớn độ nhớt phụ thuộc vào T Nhiệt độ đông đặc Là T mà pđ DM đk thử nghiệm quy định hẳn tính lưu động Nhiệt độ đơng đặc đại lượng đặc trưng cho tính linh động pđ DM T thấp Chương 4: Những q trình chế biến Mục đích: Nâng cao phẩm chất nguyên liệu có giá trị thấp cặn nặng thành sản phẩm có giá trị cao naphtha LPG(ngun liệu hóa dầu) Cải tạo đặc tính nhiên liệu Giảm thiểu tạp chất có hạt phân đoạn dầu mỏ cặn để kiểm soát ô nhiễm tránh gây ngộ độc xúc tác Gồm nhóm chính: Các q trình nhiệt :cracking nhiệt dang biến tướng tương tự như: cracking giảm độ nhớt ,sản xuất than cốc, cracking nước,nhiệt phân Các trình nhiệt xúc tác ;cracking xúc tác,reforming,đồng phân hóa,polyme hóa,ankyl hóa q trình khác:xử lý axit sunfuric,loại khí chua amin,xử lý axit,sản xuất hợp chất ete, , 4.1:các trình nhiệt(cracking nhiệt):phản ứng yếu crackinh nhiệt parafin: đứt khoảng giữa: parafin -> parafin+ olefin Naphten: đứt chỗ nối mạch nhánh vs mạch vòng: naphten-> naphten+olefin Aromatic: Đứt chỗ mạch nhánh vs vòng : Aromatic -> aromatic+olefin Sản phẩm:HC có M nhỏ,olefin.H2 cơng nghệ quan trọng coking,cracking giảm độ nhớt,cracking nước 4.1.1:quá trình cốc hóa coking q trình cracking nhiệt cặn nặng chứa asphaltene mà ko dùng cho q trình cracking xúc tác làm hoạt tính xúc tác sản phẩm:HC nhẹ ,naphtha,cá sản phẩm đoạn trung gian,cốc.sau đó,cần xử lý sản phẩm vs hydro để no hóa loại S cơng nghệ: loại:cốc hóa trễ cốc hóa tầng sơi 4.1.1.1:q trình cốc hóa trễ hệ cốc hóa trễ có cặp lị phản ứng.khi mà coke đạt mức định trước lị dòng tiêp theo chuyển hướng sang lò để trình trình tiếp tục tên gọi:cốc đun nóng lò gia nhiệt đến nhiệt độ cao nhiệt độ tạo gốc tốc độ lò phản ứng lớn 4.1.1.2:quá trình cốc hóa thiết bị pứng tầng sơi trình nhiệt sử dụng kỹ thuật hóa lỏng chất rắn để chuyển hóa dầu năng, chất lượng thấp thành cốc phân đoạn nhẹ DĐ: cốc tạo thành thiết bị gia nhiệt thiết bị pư tầng sôi cốc nhão nóng từ tb gia nhiệt quay vịng vào tb pư để cung cấp nhiệt cho pư cracking cốc tao thành cách phun nhiên liệu nóng lên hạt cốc tạo thành từ tb trao đổi nhiệt cho quay vòng lại nhiệt độ 520cm độ chuyển hóa đạt TB,cốc tạo thành dạng tinh thể khơng định hướng cốc có hàm lượng S cao,khả bay thấp tinh kết tinh ,chỉ số mài mòn thấp 4.1.2: cracking giảm độ nhớt mục đích: để dùng nhiệt bẻ gãy phân tử mạch dài thành phân tử khó hơn,do giảm độ nhớt điểm rót sản phẩm nguyên liệu dầu nhiên liệu có độ nhớt,điểm rót cao khơng thể sử dụng vận chuyển đươc,nhất khí hậu lạnh có mặt sáp Sáp mơtỵ hỗn hợp phức tạp gồm parafin mạch dài hỗn hợp vs hợp chất aromatic có gắn chuỗi parafin dài hai q trình sử dụng thiết bị lị pưng thiết bị dạng ống xoắn 4.1.3 cracking nước steam cracking mục đích:sản xuất olefin nhẹ,đặc biệt etylen nguyên liệu : HC parafin từ khí,các pđ dầu mỏ khác đến cặn DD: phản ứng theo hướng sản xuất olefin nguyên liệu dùng phổ biến etan thu từ khí tự nhiên cracking etan pứng dehydro hóa theo chế gốc,đồng sản phâme H2 phản ứng tỏa nhiệt,do thuận lợi T cao thấp tác dụng nước : nước để giảm P riêng ohần HC T cao giảm tiếp xúc HC vs thành ống pứng giảm cặn 4.2.1:reforming xúc tác catalytic reforming mục đích :cải thiện số octane nhiên liệu cách thay đổi thành phần hóa học số octane phụ thuộc vào cấu trúc HC,Ảomatic có ON cao parffin cycloanken,parafin nhánh có ON cao parafin mạch thẳng ON đại lượng đặc trưng cho khả chống cháy kích nổ xăng định nghĩa theo thang quy định nguyên liệu: phân đoạn naptha nặng lấy từtháp chưng cát khí naphtha từ nguồn khác ,như từ trình cracking cốc hóa trễ truóc sử dụng naphtha phải tiến hành hydrotreating để no hóa olefin hydro đề sulfua đề nitro yếu tố ảnh hưởng đến qt áp suất giảm thúc đẩy tạo thành H2S NH3 Loại HC nhiên liệu ảnh hưởng để độ khắc nghiệt điều kiện vận hành T sôi nhiên liệu.t sơi cuối cao hơn(200C) thuận lợi qt co mạch C đủ dài để drocracking thành xăng động phân hóa,để hydro đóng vai trị để tạo parffin phân nhánh HC thơm tương ứng chất xúc tác cho qt reforming: xúc tac tâm a) thơm hóa b) đồng phân hóa xếp lại khung C cảu parafin xicloparafin phản ứng đồng phân hóa diễn qua tạo thành cacbocation c) hydrocracking: phản ứng làm tiêu hao H2 dẫn đến sản lượng khí cao sản lượng lỏng thấp ,pứng thuận lợi T cao P riwwng phần H2 cao d) hydro đề alkyl hóa pứng cracking mạch nhánh HC vs có mặt H2 làm tăng hiệu suất khí hàm lượng benzene sản phẩm qt: HC thơm,parafin mạch nhánh ,xicloparafin có khoảng cacbon từ 6-8 số octane cao có mặt HC thơm parafin nhánh vs tỷ lệ % cao chiết hỗn hợp dung mơi thích hợp,cất phân đoạn thu cá cấu tử BTX 4.2.2: cracking xúc tác mục đích: bẻ gãy nguyên liệu có giá trị thấp để tạo sản phẩm nhẹ trung bình có giá trị cao hơn, khí HC nhẹ nguyên liệu quan trọng cơng nghiệp hóa dầu, xăng có số octane cao so vs trình cracking nhiệt sản phẩm cracking xúc tác bền sản phẩm crạking nhiệt hàm lượng olefin sản phẩm thấp nguyên liệu từ gas oil tới dầu thô: nguyên liệu trước đưa vào thường xử lý sơ để làm giảm lượng kloai asphaten do: ng/liệu nặng chứa hợp chất bazơ phân cực asphaten dễ bị hấp thụ lên tâm xt axit dẫn tới việc làm hoạt tính xt tạm thời chất thơm đa vòng asphaten chất tạo cốc mạnh xúc tác cracking: khoáng sét xử lý axit zeolite kết hợp vs SiO2/Al2O3 có tâm axitlewis tâm brousted chúng tạo ioncacbonium trình cracking: thiết bị cracking xúc tác dạng tầng sôi lớp xúc tác di động phổ biến cracking xúc tác tầng sôi xúc tác dạng bột xốp có kích cỡhạt trung bình 60Mm ngun liệu làm nóng sơ + xúc tác đồng thời dòng hướn lên (tầng giả sơi) điều kiện pứng 450-520C,10-20 psig sau pứng khí qua xyclen để loại bỏ hạt xúc tác lần vào qua tháp tách phân đoạn đẻ tách dòng sản phẩm tái sinh xúc tác : đốt cháy cốc thành CO2, xt sau tái sinh xuống đáy ống nâng 4.2.3: trình hydrocracking mục đích : để chế biến dầu có giá trị thấp,khơng thích hợp cho FCC hàm lượng KL,s,N,asphten cao SP: k có olefin, điều chỉnh thông số để thu nhiều xăng,nhiên liệu phản lưc,,, xúc tác phản ứng trìnhhydrocracking: xúc tác lưỡng chức, S bề mặt lớntrên có cá tâm cracking tâm hydro hóa dehydro xúc tác AL-Si vơ định hình, zeolit, hh chúng, thúc đẩy hình thành cacboncation xúc tác có chứa (O,Mo,W,Va,Pd loại nguyên tố đất có độ hoạt hóa cho phản ứng hydroho-dehydro hóa pứng chủ yếu diễn phân cắt beta cacboncation.Hai phân mảnh sinh hydro hóa bề mặt xúctác phản ứng chính: pứng dealkul.phân cắt hydro hóa aromatic đa nhân diễn ra, pứ liên tiếp khác so vs thực diễn lị phản ứng 2.4:q trình hydrodealkyl hóa mục đích :hydrodealkyl hóa metylbenzen,etylbenzen, hc thơm có vịng benzem ngun liệu:reformat sau tách benzene pứng bẻ gãy mạch nhánh alkyl đồng thời vs pư hydrohóa lượng H2 tiêu tốn phụ thuộc chủ yếu vào số nhóm chức vịng benzen.có nhiều nhóm tiêu tốn nhiều H2 tạo nhiều sản phẩm khí 4.2.5: q trình xử lý xử lý H2: mục đích: sử dụng H2 để giảm tách tạp chất S,N vết kim loại khỏi nguyên liệu bền nguyên liệu cách no hóa hợp chất olefin nguyên liệu: phân đoạn dầu khí từ naphta tới phần cặn trình :việc lựa chọn trình hydrodesunfua phụ thuộc lớn vào loại nguyên liệu ,mức độ tạp chất có mặt yêu cầu thị trường nguyên liệu trộn vs H2,gia nhiệt tới nhiệt độ thích hợp dẫn vào thiết bị pư chứa xt Đk điều chỉnh để giảm thiểu pư hydrocracking T thuong dùng :260-425C ,P riêng phần H2 tốc đọ V biến quan trọng trình ,tăng Tvà P riêng phần H2 làm tăng Pư hydro hóa hydrode sunfua hóa.khi ngun liệu có nhiề Hc thơm đa vịng sử dụng tốc độ V thấp áp suất tổng 100-300 psi,phụ thuọc vào nguồn nguyên liệu, lượng tạp chất mức độ xử lý xúc tác phản ứng q trình hydrotreating: xúc tác thuộc loại hydro hóa ,ít bị ngộ độc S cobom moliphen phân bố nhôm oxit làm xúc tác xúc tac khử sunfua hóa trước sử dụng Hệ thống xúc tác khác NiO/MoO3 NiO/WO3 chuyển khối có ảnh hưởng quan trọng đến tốc độ pư hóa học ,đặc tính cảu xúc tác bị ảnh hưởng kích thước hạt đường kính lỗ xốp pứng chủ yếu hydro đề sunfua hóa hydro đề nito hóa hợp chất bito lưu huỳnh 4.2.6:q trình alkyl hóa: mục đích :alkyl hóa CN lọc dầu ,q trình sản xuất HC mạch dài từ trình nhỏ dùng để sx tăng.SP HC phân nhánh có ON cao.là pư isobutan vài olefin nhẹ loại xăng tốt xúc tác : H2SO4 HF; olefin propen xấp xỉ 60-80% ; olefin íobutan,1 buten tạo trimetyl oentan.nếu olefin isobutan chứa chủ yếu 2,2,4 trimetylpưntan Hạn chế việc sử dung H2SO4 vàHF qt alkyl hóa tính nguy hiểm 4.2.7: q trình isome hóa: phân xưởng nhỏ quan trọng trình lọc hóa dầu mục đích : sx hydrocacbon phân nhánh có giá trị cao nguyên liệu: pđ C5/C6 thu từ xăng thiên nhiên tự phân đoạn naptha có isome hóa dể thành sản phẩm có số octan cao xúc tác: có chức hoạt hóa hợp chất vơ hữu cơ,1 xt điển hình platium với zeolit.chúng có chức đẩy mạch trình tạo thành ion cacboni pư dehydro -hydro hóa Chương 5: sản phẩm lượng 5.1:xăng động xăng 5.1.1: xăng sản phẩm qtrọng DM,20-50% sp dm,tùy theo nhu cầu nước HC từ C5-C10,dùng động đốt oto,xe máy ,máy bay thu từ phân đoạn xăng chưng cất từ DM,sp cracking ,reforming đp hóa ,polyme hóa ,conden sát ,ankyl hóa kết hợp vs phụ gia để nâng cao tính xăng phân loại: xăng nhẹ :C5-C6 đến 80%; xăng nặng:C5,C6 đến C10,C11 hay từ 60-180C; xăng siêu hạng có chất lượng tốt ,có ON cao 5.1.2:Đcơ xăng để làm việc tốt xăng cần: có khả bay đủ tốt ; cháy đièu hịa có nhiệt cháy lớn; ko tạo cặn:dễ hỏng động ,làm tắc đường ống dẫn ko ăn mịn:pittơng,xilanh bị hở động nhanh hỏng; dễ lưu chuyển 5.1.3: khả bay xăng xăng phải bay hoàn toàn trước có tia lửa điện thời gian xăng lỏng vào chế hịa khí đến cháy khoảng 0,05-1s nên xăng cần có khả bay tốt khả bay phụ thuộc vào: p bão hòa Reid đường cong chưng cất; P hbh reid:lúc khởi động ,Tthấp nên xăng phải có Phbh cao,RVP phải lớn giá trị tối thiểu vào vùng T thấp cảu ASTM để biết khả bay xăng,muốn khởi động T10,T5 phải đủ nhỏ,T10 cực đại 70^C 10-47% xăng bị chưng cất RVP: qđ tính dễ bay phần xăng ko định khả bay pđ đường cong ASTM: vùng cuối ASTM định chế độ làm viêvj bình thường động 5.1.4:khả chống chấy kích nổ xăng a)sự cháy kích nổ phức tạp ,phụ thuộc vào nhiều yếu tố hình dạng,kích thước xilanh; tốc độ dộng cơ; độ nén; thời điểm bật tia lửa điện; tỉ số nhiên liệu/ko khí xy lanh chất hóa học nhiên liệu b) số octan(ON) MON(chỉ số octan động cơ):900v/p hỗn hợp nhiên liệu -kokhí đốt nóng 149C trước vào xylanh,thời điểm phát tia lửa thay đổi vshệ số nén RON(chỉ số ON nghiên cứu) :600v/p h2 nhiên liệu -ko khí đốt nóng trước vào xylanh,thời điểm phát tia lửa cố định điều kiên đo pp MON khắc nghiệt, tốc độ động caovà trì thời gian dài c) ảnh hưởng hh xăng đến ON ON phụ thuộc vào hỗn hợp định tính định lượng xăng ON HC giảm theo: HC thơm,olefin mạch nhánh,parafin mạch nhánh,naphten cómạch nhánh ko no,olefin mạch ko phân nhánh ,naphten ko có nhánh ,parafin ko phân nhánh số HC cso số nguyên tử C phân tử ,ON cao HC mạch nhánh phân nhánh,khi nhánh ngắn,số nhánh nhiều ,khi mạch nhánh nối đôi dịch vào mạch C HC có M bé -> ON lớn Vì ko chứa nhiều HC thơm ,isporafin,nên pđ chưng cất trực tiếp từ dầu thơ có ON thấp ,pđ nặng có ON bé d)các pp tăng ON dung pp hỗn hợp: biến đổitp hỗn hợp xăng nhằm tăng thành phần cac HC có ON cao pp dùng phụ gia:thêm vào xăng số hóa chất có t/d hạn chế qt oxy hóa HC trước cháy đ cơ: tetra etyl chì,tetra metyl chì :có khả kết hợp vs hợp chất trung gian hoạt động , làm giảm khả bị cháy kích nỏ ,kết số ON thực tế tăng lên pp dùng cấu tử cho có ON cao để phối trộn phương pháp quan tâm sử dụng nhiều sô chất 5.1.7:pha xăng loại xăng riêng lẻ thu từ chưng cất dm,các qt hh ko có đủ phẩm chất cần thiết xăng ,do cần pha trộn loại xăng gồm: xăng chưng cất trực tiếp; xăng FCC; xăng cracking nhiệt; xăng reforming; xăng ankyl hóa; xăng isomehóa; xăng polime hóa; butan,pentan,hexan,aromatic; xăng cốc hóa; xăng nhiệt phân ; rafinate để xăng có đủ phẩm chất mong muốn: biết rõ tính chất xăng hợp phần tính toán tỉ lệ hợp phần cần pha ,chú ý đến tính kinh tế thường ko tính số xăng từ số xăng hợp phần Ph bão hịa ,d có tính chất cộng tính sd cơng thức để tính ,coi xăng dd lý tưởng ON thường lệch nhiều khỏi cộng tính nên mang tinh thực no 5.1.8:chất phụ gia cho xăng có nhiều phụ gia: chống kích nổ(tăng ON); bơi trơn máy:chất h/động bề mặt có M lớn :amit axit béo; phụ gia chông oxh:10-20ppm,là amin,phenol; phụ gia chống hoạt tính KL,tạo phức vs ion KL 5.2:Dầu diesel lấy trực tiếp từ pđ gas oil dm mà ko phải a/dung trình biến đổi hh phức tạp nhiên liệu dùng cho đ diezel phải có thành phần HC dễ bị oxh nhất,dễ tự bốc cháy nhất,nghĩa phải có nhiều n_parafin: aromatic isoparafin làm taeng ththời gian trễ nhiên liệu khả nănng tự bốc cháy loại HC tốt cho qt cháy đc xăng ko tôt cho qt cháy đc diezel ngược lại 5.2.1: số cetan(CN) đặc trưng cho khả tự bốc cháy nhiền liệu đcơ diezel,bằng % V n XEtan hh vs ∝- metyl naphtale hh có khả năg bắt cháy tương đương vs nhiên liệu xét n-xetan : cấu tử có khả bốc cháy tốt nên quy ước co Cn=100; ∝- metyl naphtale :có khả bốc cháy CN=0 phân đoạn gasoil dm họ paraifinic có CN cao thường sd cho đcơ diezel mà ko cần phải qua trình biến đổi hỗn hợp phức tạp Quy luật phân bố thành phần pđ DM: • Khi khai thác có giảm áp suất nên phân đoạn khí bị tách ra, thường từ C1 đến C4 lượng C5, C6 Sau đó, tùy thuộc vào giới hạn nhiệt độ sôi mà ta thu phân đoạn khác nhau: Phân đoạn xăng: nhiệt độ sôi nhỏ 1800C, bao gồm thành phần từ C5 - C11 Phân đoạn kerosen: nhiệt độ sôi từ 180 đến 2500C, chứa hydrocacbon từ C11 - C16 Phân đoạn gasoil nhẹ (còn gọi phân đoạn diesel): nhiệt độ sôi từ 250 - 3500C chứa thành phần từ C16 - C21 Phân đoạn gasoil nặng (cịn gọi phân đoạn dầu nhờn), nhiệt độ sơi từ 350 đến 5000C, bao gồm C21 đến C25, chí đến C40 Phân đoạn cặn gudron nhiệt độ sơi 5000C, gồm thành phần có số ngun tử cacbon từ C41 trở lên, giới hạn cuối đến C80 ... tạo thành dầu, dầu có độ biến chất thấp nhiều HC loại 1.2 Các hc phi HC: • • Nhóm chất chứa đồng thời O, N, S thuộc nhóm chất nhựa asphalten Hàm lg phụ thuộc vào: Độ biến chất dầu: dầu non... có độ biến chất thấp, hàm lg hc chứa dị nto cao so với loại dầu già có độ biến chất lớn Loại vật liệu hữu ban đầu tạo dầu qđ hàm lg tỉ lệ loại hc O, N, S dầu, cần ý, hàm lg O, N, S dầu ít, nhiên... naphten ; K có dầu aromatic cì loại k có nhiều Dầu asphalten 15 20 > 60 2,2 Theo hóa học: Chia thành nhóm: Dầu P; Dầu P – N; Dầu N; Dầu P – N – A; Dầu N – A hạn chế pp này: từ Ts 200 độ k có