Hóa dầu - Chương 8. Quá trình isome hóa

Chương 8. Quá trình isome hóaMục đích, ý nghĩaCơ sở hóa học của isome hóaCác phản ứng hóa họcCơ chế của quá trìnhĐộng học và nhiệt động3. Công nghệ của quá trìnhCác yếu tố công nghệYêu cầu về xúc tác và cải tiến xúc tácNguyên liệu và sản phẩmCác sơ đồ công nghệ1 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 hóaa. - 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 + C6H14Cân bằng nhiệt động của isome hóab. 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 tiếnThúc 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 điểmNhược điểm+ Xúc tác lưỡng chức:thuộc nhóm xúc tác reforming được tạo thành từ 2 thành phần: kim loại và chất mang axitƯu điểmNhược điểmCơ chế tác dụng và điều kiện làm việcc. Nguyên liệu và sản phẩmNguyên 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 nghệCác quá trình pha lỏng với xúc tác AlCl3Quá trình iso me hóa pha hơiSơ đồ isome hóa của IFPSơ đồ isome hóa của UOP* Điều kiện phản ứng:- nhiệt độ phản ứng: 230 ÷ 290oC- áp suất: 14 ÷ 42 kg/cm2- tốc độ nạp liệu thể tích: 14 ÷ 22 h-1- tỉ lệ H2/nguyên liệu: 1 ÷ 4