Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
Phần III: Phương pháp Reforming Partial Oxydation

Phần III: Phương pháp Reforming Partial Oxydation

Tải bản đầy đủ - 0trang

27



Phần III: Phương pháp Reforming

Partial Oxydation

2. Phân loại

• Oxi hóa từng phần nhiệt (TPOx)

• Oxi hóa từng phần xúc tác (CPOx)

Xúc tác kim loại quý

Xúc tác dựa trên nền Nikel



28



Phần III: Phương pháp Reforming

Partial Oxydation

2.1 Oxi hóa từng phần nhiệt (TPOx)

 Quá trình được phát triển bởi Texaco and Shell

 Với nguyên liệu đầu vào là khí thiên nhiên: chủ ́u là khí Methane

(CH4)

CH4 + ½ O2 → CO +2H2

 Nhiệt độ làm việc trong khoảng 870-1400oC

 Áp suất khoảng 30-80 bar



29



Phần III: Phương pháp Reforming

Partial Oxydation

2.2 Oxi hóa từng phần xúc tác (CPOx)

• Ng̀n ngun liệu cũng từ khí thiên nhiên : chủ ́u là khí

Methane (CH4).

• Trong quá trình oxy hóa từng phần có sử dụng thêm xúc tác

(giúp làm giảm nhiệt độ của phản ứng cũng như sẽ giảm được

chi phí làm nóng sơ bộ dòng nhập liệu).

• Làm nóng sơ bộ thì cần thiết cho quá trình khử lưu huỳnh

(HDS- hydro-desulphurisation) của dòng nhập liệu, xảy ra trong

khoảng nhiệt từ 340-390oC).



30



Phần III: Phương pháp Reforming

Partial Oxydation

2.2 Oxi hóa từng phần xúc tác (CPOx)



31



Phần III: Phương pháp Reforming

Partial Oxydation

a. Xúc tác kim loại quy

• Xúc tác Pt

 Dùng Al làm chất mang, Pt là chất cải tiến và chất hoạt tính là

CeZr sẽ đạt được hiệu quả tốt nhất.



• Xúc tác Rh

 Xúc tác với Rh là chất cải tiến được sử dụng rộng rãi trong

phản ứng CPO mặc cho Rh là kim loại đắt nhất trong các kim

loại quý



32



Phần III: Phương pháp Reforming

Partial Oxydation

a. Xúc tác kim loại quy

• Xúc tác Ru



Xúc tác Ruthenium có phần thú vị bởi nó không chỉ hoạt

động và chọn lọc trong phản ứng CPO mà nó còn là xúc tác

rẻ nhất trong số các xúc tác kim loại quý.

• Xúc tác Pd

Xúc tác Palladium có hoạt tính rất cao đối với phản ứng đốt metan

tuy nhiên sự bất ổn định của xúc tác ở nhiệt độ cao khiến nó không

phù hợp với phản ứng CPO. Điều này có thể khắc phục bằng cách

thêm vào “đất hiếm” hay các oxit của “đất hiếm” vào xúc tác.



33



Phần III: Phương pháp Reforming

Partial Oxydation

b. Xúc tác trên nền Nikel

• Niken là kim loại thơng dụng nhất để dùng làm xúc tác

cho quá trình oxi hóa từng phần khí metane.

• Theo thực nghiệm, Al2O3 là chất mang được sử dụng rộng

rãi do tính ổn định của nó ở nhiệt dộ cao và chịu được

trong những điều kiện phản ứng khắc nghiệt.



34



Phần IV: Nhận xét phương pháp

reforming partial oxidation và một

số phương pháp reforming khác



35



Công nghệ oxi hóa khơng hồn tồn

1/ Oxi hóa khơng hòa tồn nhiệt

• Ưu điểm: khơng xúc tác, thuận lợi ở áp suất cao, đầu vào tương đối ít

khắc khe hơn về hàm lượn lưu huỳnh so với phương pháp CPOx

• Nhược điểm:

 Cần áp cao => tăng chi phí cho máy nén

 Dòng khí ra ở nhiệt độ cao => cần thiết bị làm nguội

 Nhiệt độ cao, thời gian dài, có quá trình oxi hóa khơng hoàn toàn

tạo cốc

Giải pháp: dùng xúc tác (Ni, kim loại chuyển tiếp…) để giảm điều

kiện phản ứng => quy trình oxi hóa riêng phần có xúc tác (CPO)



36



Oxi hóa khơng hòa tồn sử dụng xúc tác ( CPOx)

Ưu điểm

 Xúc tác kim loại thường trên

nền niken

• Giá thành rẻ, Nikel là kim

loại phổ biến, dễ tìm

 Xúc tác kim loại quy

• Hiệu quả tốt hơn rất nhiều

xúc tác trên nền Ni

• Cho độ chuyển hóa cao

hơn , độ chọn lọc của

Hidro và CO cũng tăng.



Nhược điểm



• Hư sau một thời gian -> cần chất

hỡ trợ , cải tiến

• Thường thêm vào đất hiếm hay

oxit của đất hiếm.



37



Một số nhược điểm của kim loại quý dùng làm

xúc tác

Kim loại Pt :

 Sau một thời gian hoạt động, xúc tác bị vô hiệu hóa không phải do sự lắng

đọng carbon mà nguyên nhân là nguyên tử Pt tạo thành PtO 2 di chuyển lên

bề mặt xúc tác, làm giảm khả năng của xúc tác và thiêu lên những tinh thể

Pt lớn hơn => hư xúc tác.

Xúc tác Ru:

 Tính ổn định của xúc tác Ru được hỗ trợ trên alumina và silica bị giới hạn

Xúc tác Pd:

 Sự bất ổn định của xúc tác ở nhiệt độ cao khiến nó không phù hợp với

phản ứng CPO



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Phần III: Phương pháp Reforming Partial Oxydation

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×