Quá Trình Reforming Xúc Tác

Các bác ơi cho cháu hỏi : tại sao lò phản ứng của quá trình Reforming lại phải có nhiều lò nối tiếp nhau? Và có thể giải thích kỹ hơn về quá trình này được ko?

Mình xung phong trả lời ý đầu tiên : Vì phần lớn các phản ứng là thu nhiệt mạnh nên cần phải cấp nhiệt. Suy nghĩ nhé.

Anh em nào trả lời tiếp đi.

Hic bác trả lời như thế này thì chắc zinzin cũng bó tay thôi.

Hi bà con!

Chắc là bác zinzin chưa được học qua. Đúng là do sự thu nhiệt trong quá trình remorming mạnh nên cần phải cung cấp nhiệt bù thêm vào để cho quá trình reforming điễn ra tại điều kiện nhiệt độ tối ưu và đồng thời để tối ưu hoá chế độ làm việc lò phản ứng(do tốc độ từng phản ứng khác nhau). Muốn vậy ta phải dùng 3 lò phản ứng nối tiếp với nhau. Theo thứ tự từ 1 đến 3, lượng chất xúc tác trong đó cũng tăng dần theo tỷ lệ 1:2:4(1:3:5....). Vì sao lại như thế?

Tại vì quá trình cat reforming bao gồm nhiều phản ứng tạo vòng thơm (nhằm tăng chỉ số Octan). Ở lò phản ứng thứ nhất phản ứng bẻ gãy hydro tạo mạch vòng của cyclohexan tạo thành aren diễn ra với tốc độ lớn nhất, trong khi đó phản ứng cốc hoá hay hydrocracking diễn ra chậm hơn rất nhiều. Kết quả là cần 1 lượng nhiệt rất lớn. Sang tiếp với lò phản ứng 2 và 3 thì tốc độ phản ứng bẻ gãy hydro tạo vòng thơm giảm dần, phản ứng hydrocracking tăng....và do thế trong 2 lò phản ứng sau, cần thu nhiệt cũng ít hơn....

Ngoài ra ta cũng tính tới thời gian lưu trú trong lò phản ứng, lượng chất xúc tác càng nhiều thì thời gian lưu trú càng lớn, như thế sẽ tăng hiệu xuất của phản ứng cần thiết....

Hiện nay Dung Quất đang xây cụm remorming theo thiết kế của UOP, 4 lò phản ứng nằm trên 1 trục và xúc tác di chuyển...

Trong quá trình cat-reforming xảy ra các phản ứng dehydrogenization tạo vòng thơm và izomerization, nên quá trình này thu nhiệt, có thể mô tả thermal effectiveness ( hiệu ứng nhiệt) của quá trình cat-reforming theo đồ thị sau :

Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc nhiệt độ của lò phản ứng vào chiều cao tầng xúc tác :



T: Nhiệt độ lò phản ứng

H : chiều cao tầng xúc tác trong lò phản ứng

Giả sử nhiệt độ của nguyên liệu khi vào lò phản ứng tại điểm A là 500C, sau khi nó chảy xuống đến điểm B, thì nhiệt độ giảm xuống còn 450C, khi đó khỏang 40-50% nguyên liệu chuyển hóa thành sản phẩm, tại nhiệt độ 450C không đủ nhiệt cho quá trình, cần phải gia nhiệt tiếp cho lò phản ứng, vì vậy tại điểm B chúng ta đưa vào 1 nhiệt lượng là Q1 để tăng nhiệt độ của lò lên 500C ( điểm C), khi đó đồ thị biểu diễn sự thay đổi nhiệt độ của lò vào chiều cao H là đọan ABC. Tương tự như vậy, khi hỗn hợp nguyên liệu và sản phẩm chảy xuống đến điểm D, nhiệt độ giảm xuống còn 450C, lại phải thêm 1 nhiệt lượng Q2 ( tại điểm D) để nâng nhiệt độ lên 500C ( điểm E), sau đó hỗn hợp nguyên liệu và sản phẩm chảy đến điểm F và đi qua tầng xúc tác.

Như vậy chúng ta phải 2 lần đưa nhiệt lượng vào giữa tầng xúc tác giữa lò phản ứng, để tạo 1 lò phản ứng với điều kiện làm việc như vậy là cực kỳ khó khăn, cho nên người ta phải bố trí 3 lò phản ứng liên tiếp nhau để dễ dàng cho việc gia nhiệt cho lò. Xem hình dưới

Góc nghiêng của các đọan AB, CD, EF khác nhau, bởi vì như anh Trung nói :

Ở lò phản ứng thứ nhất phản ứng bẻ gãy hydro tạo mạch vòng của cyclohexan tạo thành aren diễn ra với tốc độ lớn nhất, trong khi đó phản ứng cốc hoá hay hydrocracking diễn ra chậm hơn rất nhiều. Kết quả là cần 1 lượng nhiệt rất lớn. Sang tiếp với lò phản ứng 2 và 3 thì tốc độ phản ứng bẻ gãy hydro tạo vòng thơm giảm dần, phản ứng hydrocracking tăng....và do thế trong 2 lò phản ứng sau, cần thu nhiệt cũng ít hơn....

Quy tắc bố trí lò phản ứng cat reforming:



Nguyên liệu + H2 qua lò nung F, rồi đưa vào lò phản ứng R-1, hỗn hợp ra khỏi R-1 đưa vào F nung tiếp đến nhiệt độ cần thiết, rồi đưa vào R-2, ra khỏi R-2 lại nung tiếp, rồi đưa vào lò R-3. Như vậy trong trường hợp này việc gia nhiệt cho quá trình là rất dễ dàng.

Ở Dung Quất, 3 lò phản ứng của quá trình cat reforming bố trí trên 1 đường thằng, thành 3 tầng:

🔒 Bấm Cảm ơn hoặc Trả lời để xem Link

Gõ, vẽ mỏi tay, ai đọc hiểu được thì reply lại giùm cái, lần sau lấy hứng gõ tiếp

hehe! co tui hieu roi!cam on bac oilman vi nhung hieu biet rat sau cua bac! ~_~

hì hì quá khen

cảm ơn vì lời khen nhé

Đố các bác nhé, tại sao trong quá trình catalytic reforming yêu cầu lượng nước trong nguyên liệu cũng như lượng hơi nước trong thành phần hỗn hợp chứa khí hydro truy hồi lại rất rất bé....?

câu hỏi của anh Trung có thể trả lời thế này:

nếu có nhiều hơi nước trong nguyên liệu và trong dòng H2 hồi lưu thì nó sẽ làm mất đi họat tính của xúc tác, bởi vì trong xúc tác có 2 function :

1. dehydrogenating - hydrogenant function (kim lọai nhóm 8): gia tốc cho phản ứng dehydrogenation và hydrogenation tạo thành vòng thơm

2. acid-function (Al2O3, AlCl3): gia tốc cho phản ứng isomerization

Nếu có hơi nước nó sẽ khử clo trong xúc tác, làm mất đi họat tính, cũng như tính chất của xúc tác. Vì vậy hỗn hợp sản phẩm sau khi đi ra khỏi lò phản ứng cuối cùng, được làm lạnh và đưa vào separator, hỗn hợp khí từ separator đưa vào adcorber để lọai hơi nước trước khi hồi lưu ngược trở lại để trộn cùng với dòng nguyên liệu.

Có bác nào biết về cấu tạo thiết bị phản ứng Reforming xúc tác có thể giới thiệu cho zinzin biết được ko?