Bài giảng chế biến khí : Quá trình hydro hóa - đề hydro hóa part 1

Chia sẻ: Ashdkajd Daksdjk | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:5

Thêm vào BST

Báo xấu

170
lượt xem 53
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Chương II: Quá trình hydro hóa - đề hydro hóa §1. Giới thiệu chung Quá trình hydro hóa cũng như quá trình đề hydro hóa được biết từ rất lâu, được ứng dụng nhiều trong các quá trình Lọc - Hóa dầu. Có thể định nghĩa quá trình hydro hóa, đề hydro hóa như sau: • Quá trình chuyển hóa mà trong đó có sự tách nguyên tử H ra khỏi hợp chất hữu cơ được gọi là quá trình đề hydro hóa.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng chế biến khí : Quá trình hydro hóa - đề hydro hóa part 1

Chương II: Quá trình hydro hóa - đề hydro hóa §1. Giới thiệu chung Quá trình hydro hóa cũng như quá trình đề hydro hóa được biết từ rất lâu, được ứng dụng nhiều trong các quá trình Lọc - Hóa dầu. Có thể định nghĩa quá trình hydro hóa, đề hydro hóa như sau: • Quá trình chuyển hóa mà trong đó có sự tách nguyên tử H ra khỏi hợp chất hữu cơ được gọi là quá trình đề hydro hóa. • Quá trình chuyển hóa mà trong đó có sự tác dụng của phân tử H2 được gọi là quá trình hydro hóa. Ứng dụng trong lĩnh vực Hóa dầu I. Trong công nghiệp hóa dầu, quá trình đề hydro hóa được ứng dụng để tổng hợp chất hoạt động bề mặt, tổng hợp các monome có giá trị như Butadien_1,3; styren; formaldehyd; aceton; anilin...; còn quá trình hydro hóa thì được ứng dụng chính trong lĩnh vực Lọc dầu. Ứng dụng trong lĩnh vực Lọc dầu II. 1. Quá trình hydro hóa Một cách sơ bộ theo phạm vi ứng dụng, có thể chia quá trình hydro hóa thành 3 quá trình sau: 1) Xử lý bằng H2 Mục đích: • Làm mềm nhằm ổn định các sản phẩm dầu mỏ • Loại bỏ tạp chất của các sản phẩm dầu mỏ như S, N, O, halogen, vết kim loại... CH3SH + H2 CH4 + H2S CH3SCH3 + 2H2 2CH4 + H2S HC CH + 2H2 2CH4 + H2S HC CH S 1
2) Bão hòa các hydrocacbon thơm Mục đích: • Nâng cấp dầu nhiên liệu: tăng chỉ số Cetan, giảm độ nhớt, tăng chỉ số độ nhớt... • Cải thiện nguyên liệu cho quá trình Cracking xúc tác: vòng không no thành vòng no + 3H2 + 2H2 Ví dụ: Naphtalen Tetralin Decalin CH3 CH3 + 3H2 Toluen Toluen Metyl cyclo hexan 3) Hydrocracking Mục đích: nhằm chế biến nguyên liệu là các phân đoạn dầu lỏng bất kỳ thành sản phẩm là khí hydrocacbon, xăng, kerosen, diesel hoặc nguyên liệu cho sản xuất dầu nhờn dưới tác dụng đồng thời của nhiệt độ cao (300 ÷ 400oC); áp suất cao (50 ÷ 200 at) và xúc tác lưỡng chức Pt, Ni../ Al2O3, zeolit.. trong đó: Pt, Ni... : chức khử → thực hiện các phản ứng hydro hóa • Al2O3, zeolit... : chức acid → thực hiện các phản ứng cracking • Ví dụ : quá trình hydrocracking Naphtalen 2
+ C-C-C C - C- C + C-C-C C + C-C-C C - C- C - C - C CC Hydro hóa + C-C-C + C-C-C Cracking 2. Quá trình đề hydro hóa Trong công nghệ Lọc dầu, quá trình đề hydro hóa chủ yếu được ứng dụng trong quá trình Reforming xúc tác để thu xăng có hàm lượng hydrocacbon thơm cao, tức là xăng có chỉ số octan cao. ( quá trình này sẽ được học kỹ trong Môn: Các quá trình chuyển hóa Hóa học) 3
§2. Phân loại các phản ứng hydro hóa - đề hydro hóa I. Phân loại phản ứng hydro hóa Phản ứng hydro hóa được chia làm 3 nhóm: 1. Phản ứng hydro hóa cộng hợp +H2 +H2 CH ≡ CH CH2 = CH2 CH3 - CH3 +H2 R - C - R’ R - CH - R’ +H2   O OH +H2 R-C≡N R - CH2 - NH2 Lưu ý: đây là các phản ứng thuận nghịch 2. Phản ứng hydro hóa có sự tách loại Đây là các phản ứng có tách loại các phân tử nhỏ như H2O, HCl, NH3, H2S... → RCOOH + 2H2 RCH2OH + H2O → ROH + H2 RH + H2O → RCONH2 + 2H2 RCH2NH2 + H2O → RNO2 + 3H2 RNH2 + 2 H2O → RCOCl + H2 RCHO + HCl → RSH + H2 RH + H2S 3. Phản ứng hydrocracking → RCH2R’ + H2 RCH3 + R’H + 4H2 → C6H14 R → + H2 + RH I. Phân loại phản ứng đề hydro hóa 1. Phản ứng đề hydro hóa không có sự thay đổi vị trí các nguyên tử khác H 4
a) Phản ứng đề hydro tại liên kết C – C -H 2 -H 2 CH3CH2CH2CH3 CH3CH2CH= CH2 CH2=CH-CH= CH2 -H 2 C6H5-C2H5 C6H5-CH= CH2 b) Phản ứng đề hydro tại liên kết C - O - Rượu bậc 1: -H 2 CH3CH2 O R−C − RCHO C H HH - Rượu bậc 2: c) Phản ứng đề hydro tại liên kết C - N R R C O−H C=O -H 2 -2H2 RCH2H 2 CH3CH2 R ≡N CNH R RC C 2. Phản ứng đề hydro có sự thay đổi vị trí các nguyên tử khác H a) Phản ứng đề hydro đóng vòng Đây là loại phản ứng thu nhận hydrocacbon thơm, xảy ra chủ yếu trong quá trình reforming xúc tác sản xuất xăng có chỉ số octan cao. -4H2 CH3CH2 C6HC C6H6 14 C b) Phản ứng đề hydro ngưng tụ Đây là các phản ứng tạo các hợp chất đa vòng cao phân tử và cũng chính là phản ứng gây tạo cốc, cặn trong sản phẩm của các quá trình lọc dầu. -4H2 2 3. Phản ứng đề hydro tổng hợp a) Phản ứng đề hydro ngưng tụ Điển hình là phản ứng tổng hợp amin, nitril: -H 2 -2H2 CH3CH2 NH RCH3 + C RCH2NH2 RCN 3 C b) Phản ứng đề hydro oxy hóa Điển hình là phản ứng tổng hợp aldehyd formalic: 5