CHƯƠNG 6: CÁC QUÁ TRÌNH CHUYỂN HÓA HÓA HỌC DƯỚI TÁC DỤNG CỦA XÚC TÁC 68
6.5. Quá trình alkyl hóa
6.5.1. Khái niệm và mục đích
Sản xuất xăng cao cấp bằng việc alkyl hóa iso-parafin iso - C4H10 bằng olefin C4H8 để thu được iso-octan iso - C8H18 là xăng alkylat có trị số ON cao nhất, hiệu suất đạt 87%.
6.5.2. Xúc tác có thể chia thành những nhóm chính sau:
- AlCl3
- H2SO4
- HF
Khi ankyl hóa benzen bằng olefin có thể dùng xúc tác khác như nhựa trao đổi ion hay zeolit.
H2SO4 (94 – 96%(kl)). Nếu nồng độ cao, tính oxy hóa mạnh, tạo nhựa, SO2, SO3 và nước giảm hiệu suất ankyllat, nếu nồng độ axit thấp, sẽ xúc tiến cho quá trình polyme hóa, dễ tạo thành các ankyl sunfit tương ứng và khi đốt nóng chúng dễ phân rã tạo thành các hợp chất gây ăn mòn thiết bị, làm loãng nhanh axit sunfuric. Axit sau khi phản ứng được tái sinh bằng cách phân hủy nhiệt và cho thêm chất kích hoạt đặc biệc.
HF (>87%(kl)), hạn chế vì trong quá trình sinh ra phản ứng polyme hóa và nước làm giảm nồng độ HF, tuy nhiên mức độ tiêu hao HF ít hơn H2SO4
Zeolit có rất nhiều ưu điểm thúc đẩy quá trình nghiên cứu ứng dụng xúc tác zeolit trong tương lai cho quá trình ankyl hóa. Khi dùng xúc tác này, điều kiện công nghệ cao hơn (P,T) nhưng ít sản phẩm phụ, dễ tách xúc tác và sản phẩm sạch hơn.
6.5.3. Ankyl hóa paraffin
Quá trình này được ứng dụng để sản xuất các nhiên liệu chỉ số ortan cao cho các động cơ và hiện đang là quá trình thông dụng nhất ở nhiều nước trên thế giới.
Xúc tác: AlCl3, H2SO4, HF, nhự trao đổi ion, zeolit H2SO4:
Nồng độ axit (94 – 96%). Nếu nồng độ lớn hơn thúc đẩy quá trình tạo nhựa, SO2, SO3, H2S, làm giảm hiệu suất sản phẩm. Nếu nồng độ thấp hơn, thúc nay quá trình ankyl hóa tạo thành ankylsunfat tương ứng, gay ăn mòn thiết bị.
HF (97%)
Tiêu hao nhỏ hơn H2SO4, tuy nhiên ở dạng lỏng gay ăn mòn thiết bị lớn. Hiện nay HF được dị thể hóa dạng rắn tạo được hàng loạt ưu điểm, hoạt tính gần bằng HF lỏng, tránh được tính ăn mòn và độ độc hại, dễ tách sản phẩm ankyllat.
Zeolit
Cải thiện được các phản ứng phụ mà các xúc tác khác chưa cải thiện được. Đưa quá trình thực hiện ở nhiệt độ cao và áp suất cao
Tác nhân
Olefin thấp phân tử, thường C2 - C4 Phản ứng
C4H8 + H+ C4H9+
C4H9+ + iso-C4H10 n-C4H10 + iso-C4H9+ iso-C4H9+ + C4H8 iso-C8H17
iso-C8H17 + iso-C4H10 iso-C8H18 + iso-C4H9+ (1)
(2) (3)
(4) iso-C4H9+ tiếp tục tham gia phản ứng (3).
Ngoài ra còn xảy ra các phản ứng phụ như: polime hóa, chuyển hóa hydro, oligome hóa, cracking…
Nguyên liệu và sản phẩm
Phân đoạn butan, buten thu được từ quá trình hấp thụ, chưng cất chiết tách phân chia khí của quá trình cracking xúc tác.
Nhiệt độ phản ứng
Thời gian phản ứng được xác định bởi 2 yếu tố;
Tốc độ lấy nhiệt ra khỏi vùng phản ứng để giữ nhiệt độ ổn định đã chọn.
Đủ thời gian để iso-butan hòa tan vào pha axit tạo nhũ tương
Do thiết bị làm việc liên tục nên thời gian được xác định khống chế qua tỷ lệ axit/hyđrocacbon trong thiết bị phản ứng (với H2SO4 – (20 - 450) phút, với HF –(10 - 20) phút).
CHƯƠNG 7: SƠ LƯỢC DẦU MỎ VÀ KHÍ CỦA VIỆT NAM
7.1. Vài nét về ngành dầu khí ở Việt Nam
7.1.1.Quá trình phát triển chung của ngành dầu khí
Quá trình phát triển chung của ngành dầu khí có thể chia ra làm các giai đoạn như sau:
• Trước năm 1975
Phía Bắc với sự giúp đỡ của Liên Xô (cũ), trong những năm đầu của thập kỷ 60, Tổng cục Địa Chất đã tiến hành thăm dò dầu khí tại đồng bằng Sông Hồng. Giếng khoan đầu tiên được khoan năm 1969 sâu 3000m tại Thái Bình. Đến năm 1975, phát hiện một mỏ khí nhỏ tại huyện Tiền Hải, tỉnh Thái Bình với trữ lượng 1.3 tỷ m3.
Phía Nam dưới chế độ ngụy quyền, các công ty nước ngoài đã tiến hành khảo sát Địa vật lý tại thềm lục địa phía Nam. Trong những năm 1974-1975 các công ty nước ngoài đã khoan 6 giếng tại các bể trầm tích Nam Côn Sơn và Cửu Long tuy nhiên các hợp đồng đều kết thúc khi đất nước thống nhất.
• Từ năm 1975-1980
Trong giai đoạn này, Petrovietnam đã ký 3 hợp đồng phân chia dầu khí về tìm kiếm thăm dò và khai thác dầu khí tại thềm lục địa phía nam với Deminex (Tây Đức), Agip (Italy), Bow Valley (Canada). Các công ty đó đã tiến hành khoan một số giếng nhưng chưa tiến hành thẩm lượng và do lệnh cấm vận của Mỹ cho nên các hợp đồng này đã kết thúc vào những năm 1980.
• Từ năm 1981-1988
Năm 1981, Liên doanh dầu khí Vietsovpetro đã được thành lập và đi vào hoạt động.
Tại mỏ Bạch Hổ, Vietsovpetro đã phát hiện được dầu thô trong các liên kết Oligoxen và móng phong hóa nứt nẻ vào ngày 26-6-1986. Đây là một phát hiện quan trọng mở ra một thời kỳ mới cho nền công nghiệp dầu khí nước ta đồng thời giúp chúng ta có thêm kinh nghiệm về thăm dò, tìm kiếm và khai thác dầu khí tại thềm lục địa phía Nam.
• Từ năm 1988 đến nay
Kể từ khi có chính sách mở cửa và đặc biệt là sau khi chính phủ ban hành “Luật đầu tư nước ngoài“ và “Luật dầu khí Việt Nam“ các công ty nước ngoài đã đẩy mạnh các hoạt động tìm kiếm thăm dò và khai thác dầu khí theo kiểu hợp đồng phân chia sản phẩm với công ty hoặc tập đoàn dầu khí quốc tế. Trong giai đoạn này các hoạt động khai thác dầu khí cũng được xúc tiến mạnh mẽ, Vietsovpetro ngoài việc mở rộng khai thác tại mỏ Bạch Hổ với sản lượng tăng nhanh theo thời gian, mỏ Đại Hùng và Rồng cũng được đưa vào khai thác với năng suất khá lớn. Năm 1994, chúng ta đã khai thác được 6,7 triệu tấn dầu;
năm 1995 đã khai thác được 7,5 triệu tấn dầu; năm 1997 chúng ta đã khai thác tới 10,1 triệu tấn dầu không kể khí và dự kiến năm 2000, sản lượng dầu khí của chúng ta có thể đạt 25 đến 30 triệu tấn dầu quy đổi (kể cả khí).
7.1.2.Một số lĩnh vực cần quan tâm Phần chế biến khí
Trong tháng 12-1993, Việt Nam đã ký hợp đồng với công ty Huyndai Heavy Industries Co. Ltd. thực hiện việc xây dựng hệ thống thu gom khí đồng hành từ các giếng khai thác dầu của mỏ Bạch Hổ đưa vào đất liền bằng hệ thống đường ống ngầm dưới biển. Nguồn khí này sẽ được cung cấp cho nhà máy chế biến khí Dinh Cố đặt tại Long Hải, các nhà máy điện Bà Rịa, Phú Mỹ (dự án GUP).
Dự án xây dựng hệ thống đường ống dẫn khí Nam Côn Sơn: dẫn khí thiên nhiên từ các mỏ Lan Tây, Lan Đỏ dài khoảng 400km cũng đã được PetroVietnam, BP và Statoil xây dựng. Luợng khí đưa vào bờ theo hệ thống này sẽ ở vào khoảng 5 tỷ m3 một năm. Trong đó 70% sản lượng khí nói trên sẽ dùng để cung cấp cho các nhà máy điện, phần còn lại sẽ dùng để sản xuất phân bón và các hoá chất hữu cơ khác.
Phần lọc dầu
Hiện nay chúng ta đã có một nhà máy chế biến dầu khí của Công ty chế biến dầu khí TP.HCM (SaigonPetro) với nguyên liệu là dầu thô ở mỏ Bach Hổ. Nhà máy này cung cấp cho thị trường các sản phẩm xăng ôtô, dầu hoả dân dụng, dầu DO, FO. Hiện nay năng lực của nhà máy vào khoảng 350.000 tấn/năm với nguyên liệu là Condensate và sản phẩm chủ yếu là xăng, dầu hoả, DO, LPG.
Song song với việc kêu gọi đầu tư vào lĩnh vực tìm kiếm thăm dò khai thác dầu khí chính phủ nước ta hiện nay đang tiến hành xây dựng nhà máy lọc dầu số 1 năng suất 6,5 triệu tấn/năm tại Dung quất, Quảng Ngãi. Các sản phẩm của nhà máy là: Xăng ôtô, dầu hỏa dân dụng, nhiên liệu máy bay, DO, FO, Bitum. Các sản phẩm này sẽ cung cấp cho thị trường nội địa và một phần dùng để xuất khẩu ra các nước khác. Ngoài ra PetroVietnam đang xúc tiến chuẩn bị gọi thầu nhà máy lọc dầu số 2 với năng suất 6-7 triệu tấn/năm.
Phần hoá dầu
Do nền kinh tế phát triển chưa cao cùng với trình độ khoa học kỹ thuật còn lạc hậu, hiện nay chúng ta chưa đủ khả năng để xây dựng một khu liên hợp lọc hoá dầu hoàn chỉnh.
Xuất phát từ nhu cầu thực tế hiện nay, nhà nước ta chủ trương phát triển công nghiệp hoá dầu theo hướng sau: nhập nguyên liệu từ nước ngoài để sản xuất sau đó từ từ phát triển công nghệ và tiến tới sử dụng nguyên liệu trong nước tạo thành 1 tổ hợp khép kín hoàn chỉnh.