tailieunhanh - Bài giảng Chương 8: Quá trình isome hóa

Bài giảng chương 8 "Quá trình isome hóa" trình bày về mục đích, ý nghĩa quá trình isome hóa, cơ sở hóa học của isome hóa, công nghệ của quá trình. Đây là tài liệu tham khảo hữu ích cho các bạn chuyên ngành Hóa dầu. | Chương 8. Quá trình isome hóa Mục đích, ý nghĩa Cơ sở hóa học của isome hóa Các phản ứng hóa học Cơ chế của quá trình Động học và nhiệt động 3. Công nghệ của quá trình Các yếu tố công nghệ Yêu cầu về xúc tác và cải tiến xúc tác Nguyên liệu và sản phẩm Các sơ đồ công nghệ 1 Mục đích, ý nghĩa - Isome hóa là quá trình nhằm biến đổi các hydrocacbon mạch thẳng thành mạch nhánh. Nâng cao trị số octan của phân đoạn pentan-hexan của xăng. Nhận các izo-parafin riêng biệt như izopentan và izobutan từ nguyên liệu là n-pentan và butan tương ứng Biến đổi vị trí nhóm thế trong vòng Benzen 2 Cơ sở hóa học của quá trình isome hóa a. - Các phản ứng isome hoá n-pentan và n-hexan là các phản ứng thuận nghịch, không có sự tăng thể tích, có toả nhiệt nhẹ. Thường xảy ra qua 2 giai đoạn: tách hydro và đồng phân hóa. - Khi isome hoá các n-parafin còn xảy ra các phản ứng phụ như phản ứng cracking và phản ứng phân bố lại, ví dụ: 2C5H12 ↔ C4H10 + C6H14 Cân bằng nhiệt động của isome hóa b. Cơ chế phản ứng: -Tuỳ thuộc vào độ axit của xúc tác: + với độ axit mạnh của chất mang, phản ứng izome hoá xảy ra ở các tâm axit. + Với xúc tác lưỡng chức, cơ chế của phản ứng có thể miêu tả như sau: b. Yêu cầu về xúc tác và cải tiến Thúc đẩy cho quá trình tạo ion cacboni (phải có tính axit). + Xúc tác trong pha lỏng: AlCl3 khan được hoạt hoá bằng HCl (hoặc AlCl3 + SbCl3 hay AlBr3 và các axit sufonic hay axit clohydric) Ưu điểm Nhược điểm + Xúc tác lưỡng chức:thuộc nhóm xúc tác reforming được tạo thành từ 2 thành phần: kim loại và chất mang axit Ưu điểm Nhược điểm Cơ chế tác dụng và điều kiện làm việc c. Nguyên liệu và sản phẩm Nguyên liệu: Izome hoá thường dùng nguyên liệu là phân đoạn C4, phân đoạn C5 và C6 hay hỗn hợp C5 ÷ C6. Sản phẩm: isopentan 96%, trị số octan của sản phẩm 89, năng suất xăng 98% khối lượng. d. Các sơ đồ công nghệ Các quá trình pha lỏng với xúc tác AlCl3 Quá trình iso me hóa pha hơi Sơ đồ isome hóa của IFP Sơ đồ isome hóa của UOP * Điều kiện | Chương 8. Quá trình isome hóa Mục đích, ý nghĩa Cơ sở hóa học của isome hóa Các phản ứng hóa học Cơ chế của quá trình Động học và nhiệt động 3. Công nghệ của quá trình Các yếu tố công nghệ Yêu cầu về xúc tác và cải tiến xúc tác Nguyên liệu và sản phẩm Các sơ đồ công nghệ 1 Mục đích, ý nghĩa - Isome hóa là quá trình nhằm biến đổi các hydrocacbon mạch thẳng thành mạch nhánh. Nâng cao trị số octan của phân đoạn pentan-hexan của xăng. Nhận các izo-parafin riêng biệt như izopentan và izobutan từ nguyên liệu là n-pentan và butan tương ứng Biến đổi vị trí nhóm thế trong vòng Benzen 2 Cơ sở hóa học của quá trình isome hóa a. - Các phản ứng isome hoá n-pentan và n-hexan là các phản ứng thuận nghịch, không có sự tăng thể tích, có toả nhiệt nhẹ. Thường xảy ra qua 2 giai đoạn: tách hydro và đồng phân hóa. - Khi isome hoá các n-parafin còn xảy ra các phản ứng phụ như phản ứng cracking và phản ứng phân bố lại, ví dụ: 2C5H12 ↔ C4H10 + C6H14 Cân bằng nhiệt động của isome hóa b. Cơ chế