




 !"#$%
- Công nghệ chế biến dầu mỏ được xem như bắt đầu ra đời vào năm 1859 khi
mà Edwin Drake (Mỹ) khai thác được dầu thô. Lúc bấy giờ lượng dầu thô khai
tác được còn rất ít, chỉ một vài nghìn lít ngày và chỉ phục vụ cho mục đích thắp
sáng. Nhưng chỉ một năm sau đó, không chỉ riêng ở Mỹ mà ở các nước khác
người ta cũng đã tìm thấy dầu. Từ đó sản lượng dầu khai thác ngày càng được
tăng lên rất nhanh.
- Ngành công nghiệp dầu do tăng trưởng nhanh đã trở thành ngành công
nghiệp mũi nhon của thế kỷ 20. Đặc biệt từ sau Đại chiến Thế giới II, công
nghiệo dầu khí phát triển nhằm đáp ứng hai mục tiêu chính là:
- Cung cấp các "sản phẩm năng lượng" cho nhu cầu về nhiên liệu động cơ,
nhiên liệu công nghiệp và các sản phẩm về dầu mỡ bôi trơn.
- Cung cấp các hoá chất cơ bản cho ngành tổng hợp hoá dầu và hoá học, tạo
ra sự thay đổi lớn về cơ cấu phát triển các chủng loại sản phẩm của ngành hoá
chất, vật liệu. Hoá dầu đã thay thế dần hoá than đá và vượt lên công nghiệp chế
biến than.
- Công nghiệp chế biến dầu phát triển mạnh là nhờ các đặc tính quý riêng của
nguyên liệu từ than hoặc các khoáng chất khác không thể có, đó là giá thành
thấp, thuận tiện cho quá trình tự động hoá dễ khống chế các điều kiện công nghệ
và có công suất chế biến lớn, sản phẩm thu được có chất lượng cao, ít tạp chất và
dễ tinh chế, dễ tạo ra nhiều chủng loại sản phẩm đáp ứng mọi nhu cầu của ngành
kinh tế quốc dân.
- Những sản phẩm năng lượng từ dầu khí dễ sử dụng, dễ điều khiển tự động,
lại sạch sẽ, hầu như không có tro xỉ. Do vậy, ngày nay sản phẩm năng lượng dầu
mỏ đã chiếm tới 70% tổng số năng lượng tiêu thụ trên thế giới. Trong tương lai
&'#'()#*+,-#.#/+0

-#1$23"456
Trang: 1



gần, tỷ trọng năng lượng do dầu khí cung cấp có giảm đi một chút (còn khoảng
60 đến 65%), một phần do người ta đã tìm kiếm và áp dụng các nguồn năng
lượng mới như năng lượng hạt nhân, một phần do xu thế tăng mục tiêu chế biến
dầu cho sản xuất các hoá chất cơ bản, nhưng dầu khí hiện vẫn là nguồn nguyên
liệu chủ yếu cung cấp năng lượng cho thế giới.
- Những cuoc khoan dầu đầu tiên được tiến hành đầu tiên trong thời gian từ
1857 đến 1859 . Lần khoan dầu đầu tiên được tiến hành có lẽ diễn ra ở Wietze ,
Đức , nhưng cuộc khoan dầu được toàn thế giới biết đến là của Edwin L. Drake
vào ngày 27 tháng 8 năm 1959 ở Oil Creek , Pennsylvania . Drake khoan dầu
theo lời yêu cầu của nhà công nghiệp người mỹ George H. Bissel và đã tìm thấy
mỏ dầu lớn đầu tiên chỉ ở độ sâu 21,2m .
- Trên thế giới, tại bất kỳ một quốc gia nào xăng dầu được coi là hàng hoá
đặc biệt quan trọng, là máu huyết của nền kinh tế quốc dân và quốc phòng
Ngày nay trong bối cảnh Việt Nam đang không ngừng phát đổi mới và vươn
lên con đường công nghiệp hoá và hiện đại hoá đất nước, với các máy móc , thiết
bị và công nghệ mới. Vai trò của xăng dầu ngày càng được quan tâm đặc biệt
hơn.
- Để đáp ứng kịp thời khối lượng xăng tiêu thụ ngày càng lớn ,người ta đã
đưa ra phương pháp cracking xúc tác vào công nghiệp chế biến dầu mỏ,vì do quá
trình chưng cất khí quyển, chưng cất chân không hay cracking nhiệt, khối lượng
xăng thu được vẫn không đáp ứng kịp thời được nhu cầu của thị trường.
- Để thoả mãn nhu cầu nhiên liệu ngày một tăng. Nghành công nghiệp chế
biến dầu mỏ đã ra sức cải tiến, hoàn thiện quy trình công nghệ , đồng thời áp
dụng những phương pháp chế biến sâu trong dây chuyền sản xuất nhằm chuyển
hoá dầu thô tới mức tối ưu thành nhiên liệu và những sản phẩm quan trọng khác.

&'#'()#*+,-#.#/+0
-#1$23"456
Trang: 2



Một trong những phương pháp hiện đại được áp dụng rộng rãi trong các nhà máy
chế biến dầu hiện này trên thế giới là quá trình cracking xúc tác.
 789:;<##<#:#=#>+
- Dầu mỏ có tầm quan trọng to lờn và có sức ảnh hưởng sâu sắc đến nền
kinh tế thế giới . Có nhiều học thuyết giải thích về sự hình thành của dầu mỏ .
Theo thuyết tổng hợp sinh học được nhiều nhà khoa học đồng ý , dầu mỏ phát
sinh từ những xác chết của các sinh vật đáy biển , hay từ các thực vật bị chôn
trong đất . Khi thiếu khí oxy , bị đè nén dưới áp suất và nhiệt độ cao các chất hữu
cơ trong sinh vật được chuyển hóa thành các hợp chất tạo nên dầu . Dầu tích tụ
trong các lớp đất đá xốp , do nhẹ hơn nước nên dầu di chuyển dần dần lên trên
cho đến khi gặp phải các lớp đất đá không thẩm thấu thì tích tụ lại ở đấy và tạo
thành một mỏ dầu .
- Cuối thế kỷ 19 nhà khoa học người nga Dmitri Ivannovich Mendeleev đã
đưa ra lý thuyết vô cơ giải thích sự hình thành dầu mỏ . Theo lý thuyết này dầu
mỏ phát sinh từ phản ứng hóa học giữa cacbua kim loại với nước tại nhiệt độ cao
ở sâu trong lòng trái đất tạo thành các hidrocacbon và sau đó bị đẩy lên trên .
Các sinh vật sống trong lòng đất qua hàng tỉ năm đã chuyển chúng thành các hỗn
hợp hidrocacbon khác nhau . Lý thuyết này là một đề tài gây nhiều tranh cãi
trong giới khoa học , tạo thành trường phái Nga – Ukraina trong việc giải thích
nguồn gốc dầu mỏ .
- Lý thuyết thứ ba , được giải thích trong nguyệt san khoa học Scientific
American vào năm 2003 , cho rằng các hợp chất hydrocacbon được tạo ra bởi
những phản ứng hạt nhân trong lòng Trái Đất .
*) -+?@:;.6"A@>+

- Dầu mỏ là một trong những nhiên liệu quan trọng nhất của xã hội hiện đại
dùng để sản xuất điện và cũng là nhiên liệu của tất cả các phương tiện giao thông
vận tải . Hơn nữa , dầu cũng được sử dụng trong công nghiệp hóa dầu để sản
&'#'()#*+,-#.#/+0
-#1$23"456
Trang: 3



xuất các chất dẻo (plastic) và nhiều sản phẩm khác . vì thế dầu thường được ví
như là vàng đen .
- Tùy theo nguồn tính toán , trữ lượng dầu mỏ thế giới nằm trong khoảng từ
1.148 tỉ thùng (barrel) (theo BP Statistical Review 2004) đến 1.206 tỉ thùng (theo
Oeldorado 2004 của ExxonMobit) . Trữ lượng dầu mỏ tìm thấy và có khả năng
khai thác mang lại hiều quả kinh tế với kĩ thuật hiện đại đã tăng lên trong những
năm gần đây và đạt mức cao nhất vào năm 2003 . Người ta dự đoán rằng trữ
lượng dầu mỏ nhiều nhất là ở Ả rập Saudi (262,7 tỉ thùng ) Iran (130,7 tỉ thùng )
và Iraq (115,0 tỉ thùng ) kể đến là Các Tiểu Vương Quốc Ả Rập Thống Nhất ,
Kuwait và Venezuela . Nước khai thác dầu nhiều nhất thế giới trong năm 2003 là
Ả Rập Saudi (496,8 triệu tấn ) , Nga (420 triệu tấn ) , Mỹ ( 349,4 triệu tấn ) ,
Mexico (187,8 triệu tấn ) và Iran ( 181,7 triệu tấn ) . Việt nam được xếp vào các
nước xuất khẩu dầu mỏ từ năm 1991 khi sản lượng xuất khẩu được vài ba triệu
tấn . Đến nay , sản lượng dầu khí khai thác và xuất khẩu hàng năm đạt vào
khoảng 20 triệu tấn / năm .
- Vì tầm quan trọng kinh tế , dầu mỏ cũng là lí do cho những mâu thuẫn chính
trị . Tổ chức các nước xuất khẩu dầu mỏ (OPEC) đã sử dụng dầu mỏ như vũ khí
trong cuộc xung đột trung đông và tạo ra cuộc khủng hoảng dầu mỏ vào năm
1973 và 1979 .
- Dầu mỏ được coi là động lực phát triển và song hành cùng thế giới trên con
đường tiến tới văn minh , song nó cũng là nguyên nhân gây ra biết bao biến động

chính trị . Những cuộc tranh giành quyền lực , chết chóc đau thương cũng có
xuất phát điểm từ nguồn vàng đen này
- Từ cuối thế kỷ XIX , hết thế kỷ XX cho đến hôm nay , dầu mỏ đều ít nhiều
là tác nhân gây nên những cuộc tranh giành quyền lực , dẫn đến những cuộc đại
khủng hoảng kinh tế thế giới và cuối cùng là hai cuộc chiến tranh thế giới trong
thế kỷ XX .
&'#'()#*+,-#.#/+0
-#1$23"456
Trang: 4



- Vào đầu những năm 1970 , do dầu đột ngột tăng giá , kinh tế thế giới , nhất
là ở những nước công nghiệp tiên tiến , đã rơi vào một cuộc khủng hoảng năng
lượng nghiêm trọng . Từ đó tới nay những biến động về giá dầu đã trở thành mối
quan tâm hàng ngày , hàng giờ . Nhiều luc người ta có cảm tưởng sự tồn vong và
phát triển của thế giới hiện nay phụ thuộc phần lớn vào các nguồn tải nguyên ,
chủ yếu là dầu mỏ và khí đốt , nguồn năng lượng mà loài người sử dụng hiện tại
chỉ còn 30 đến 35% dự trữ , tức là với tốc độ sử dụng hiện nay dầu mỏ chỉ còn sử
dụng được trong khoảng 30 đến 40 năm nữa .
- Nền kinh tế thế giới đang ngày càng phụ thuộc vào năng lượng như hiện
nay thì dầu mỏ giữ vai trò quan trọng hàng đầu . Giá dầu tác động và ảnh hưởng
tới sự phát triển nền kinh tế toàn cầu và hầu như mọi nghành công nghiệp đều
phụ thuộc rất lớn vào nguồn tài nguyên quý giá này .
- Chỉ trong vài tháng qua , giá dầu đã tăng đột ngột , ảnh hưởng tới nền kinh
tế toàn cầu . Tháng 7/2008 , giá dầu lần đâu tiên đạt kỷ lục trong lịch sử với mức
giá 150 đôla một thùng . Cơ quan Năng Lượng Quốc Tế (IEA) vừa công bố báo
cáo mới nhất về thị trường dầu mỏ thế giới . Nhu cầu tăng mạnh ở các nước đang
phát triển và những căng thẳng về nguồn cung hiện nay dự báo một bức tranh thị
trường dầu mỏ u ám trong trung hạn .

- Dầu mỏ ngày càng chứng tỏ vai trò quan trọng trong nền kinh tế toàn cầu ,
đạc biệt là trong bối cảnh chính trị thế giới nói chung và trung đông nói riêng có
nhiều biến động khiến giá dầu không ngừng leo thang . Thực tế đang chứng
minh rằng thế giới sẽ dần dần được vận hành bởi động lực là dầu mỏ cho đến khi
nhân loại tìm ra được một loại nhiên liệu khác đủ sức thay thế hoàn toàn mà
chuyện đó dường như còn xa vời .
- Nằm trong sự ảnh hưởng chung , Việt Nam cũng không tránh khỏi những
biến động và chịu ảnh hưởng sâu sắc từ những biến động trong nghành dầu mỏ .
&'#'()#*+,-#.#/+0
-#1$23"456
Trang: 5



Giá xăng và nhiên liệu tăng cao ảnh hưởng nghiêm trọng tới nền kinh tế quốc gia
và đời sống của người dân
 7-#=##
- Các thành phần của dầu mỏ được chia tách bằng phương pháp chưng cất
phân đoạn . Các sản phẩm thu được từ việc lọc dầu có thể kể đến là dầu hỏa ,
benzen , xăng , sáp parafin , nhựa đường , v.v .
- Một cách chính xác thì đàu mỏ là hỗn hợp của các hidrocacbon , là hợp chất
của hidro và cacbon .
- Trong điều kiện thông thường , bốn alkan nhẹ nhất –CH4 (metan) , C2H6
(etan) , C3H8 (propan) và C4H10 (butan) - ở dạng khí , sôi ở nhiệt độ -161,6 độ
C , -88,6 độ C , -42 độ C và -0,5 độ C .
- Các chuỗi trong khoảng C5-7 là các sản phẩm dầu mỏ nhẹ , dễ bay hơi .
Chúng được sử dụng làm dung môi , chất làm sạch bề mặt và các sản phẩm làm
khô nhanh khác . Các chuỗi từ C6H14 đến C12H26 bị pha trộn lẫn với nhau
được sử dụng trong đời sống với tên gọi là xăng . Dầu hỏa là hỗn hợp của các
chuỗi từ C10 đến C15 , tiếp theo là dầu diezen / dầu sưởi ( C10 đến C20 ) và các

nhiên liệu nặng hơn được sử dụng cho động cơ tàu thủy . Tất cả các sản phẩm từ
dầu mỏ này trong diều kiện nhiệt độ phòng là chất lỏng .
Các dầu bôi trơn và mỡ ( dầu nhờn ) ( kể cả Vadolin ) nằm trong khoảng C16
đến C 20 .
- Các chuỗi trên C20 tạo thành các chất rắn , bắt đầu là sáp parafin , sau đó là
hắc ín và nhựa đường bitum .
Khoảng nhiệt độ sôi của các sản phẩm dầu mỏ trong chưng cất phân đoạn trong
điều kiện áp suất khí quyển tính theo độ C là :
• Xăng ete : 40-70 độ C ( được sử dụng như là dung môi )
• Xăng nhẹ : 60-100 độ C ( nhiên liệu cho ô tô )
&'#'()#*+,-#.#/+0
-#1$23"456
Trang: 6



• Xăng nặng : 100-150 độ C ( nhiên liệu cho ô tô )
• Dầu hỏa nhẹ : 120-150 độ C ( nhiên liệu và dung môi trong gia đình )
• Dầu hỏa : 150-300 độ C ( nhiên liệu )
• Dầu diezen : 250-350 độ C ( nhiên liệu cho động cơ diezen / dầu sưởi )
• Dầu bôi trơn : > 300 độ C ( dầu bôi trơn động cơ )
• Các thành phần khác : hắc ín , nhựa đường , các nhiên liệu khác .
*) )#BCD*'
- Nghành công nghiệp dầu mỏ phân chia dầu thô theo khu vực mà nó xuất
phát , thông thường theo tỉ trọng và độ nhớt tương đối của nó ( nhẹ , tring bình
hay nặng ) . Các nhà khoa học còn nói đến chùng như là ngọt nếu chúng có chứa
lưu huỳnh , hoặc chua nếu nó chứa đáng kể lưu huỳnh và phải mất nhiều công
đoạn hơn để có thế sản xuất nó theo các thông số hiện hành .
Các thùng (barrel) tiêu chuẩn trên thế giới là :
• Hỗn hợp Brent , bao gồm 15 loại dầu mỏ từ các mỏ thuộc hệ thống mỏ Brent

và Ninian trong khu vực lòng chảo Đông shetland trên biển Bắc .Dầu mỏ
được đưa vào bờ thông qua trạm Sullom Voe ở Shetlands . Dầu mỏ được sản
xuất ở châu âu , châu phi và dầu mỏ khai thác ở phía tây của khu vực trung
cận đông được đánh giá theo giá dầu này , nó tạo thành một chuẩn
( benchmark ) đánh giá dầu .
• West Texas Intermediate (WTI) cho dầu mỏ bắc mỹ .
• Dubai được sử dụng làm chuẩn cho khu vực châu Á – thái bình dương và dầu
mỏ trung cận đông .
• Tapis ( từ Malaysia , được dùng làm tham chiếu cho dầu mỏ nhẹ Viễn đông )
• Minas ( từ Indonesia , được dùng làm tham chiếu cho dầu mỏ nặng ở Viễn
đông )
&'#'()#*+,-#.#/+0
-#1$23"456
Trang: 7



• Giỏ OPEC bao gồm :
- Arab light Ả rập saudi
- Bonny light nigeria
- Fateh dubai
- Isthmus Mexico ( không OPEC )
- Minas Indonesia
- Saharan blend algerie
- Tia juana light Venesuela
- OPEC cố gắng giữ giá của giỏ Opec giữa các giới hạn trên và dưới , bằng
cách tăng hoặc giảm sản xuất . Điều này rất quan trọng trong phân tích thị trường
. Giỏ Opec , bao gồm hỗn hợp của dầu thô nặng và nhẹ là nặng hơn cả Brent và
WTI .
 7-'E+CF">+"A@'G:@+

- Dầu khí là nguồn năng lượng chính trong thương mại , tiếp theo là than
đá . Góp khoảng 25% năng lượng quốc gia . Trữ lượng dầu của Việt Nam là vào
khoảng 270-500.000.000 tấn . Sản xuất dầu đã tăng nhanh chóng đến 403.300
thùng / ngày (64.120 m3 / ngày ) trong năm 2004 , nhưng sản lượng được cho là
đạt đỉnh và suy giảm dần dần .
- Dầu thô là xuất khẩu hàng đầu của Việt Nam , tổng cộng 17 triệu tấn vào
năm 2002 , trong năm 2004 chiếm 22% của tất cả các khoản thu nhập xuất khẩu .
Xăng dầu xuất khẩu ở dạng dầu thô bởi vì Việt Nam có khả năng lọc dầu hạn chế
, nhà máy lọc dầu của Việt Nam chỉ hoạt động một cơ sở tại Hải Cát gần Thành
Phố Hồ Chí Minh , có công suất chỉ 800 thùng / ngày . Tinh chế dầu mỏ chiếm
10.2% tổng nhập khẩu trong năm 2002 .
 7H6>I6"A@>+
Dầu mỏ là nhiên kiệu quan trọng trong xã hội hiện đại , dùng để sản xuất
điện và vận hành các thiết bị . Ngoài ra , dầu cũng được sử dụng trong công
&'#'()#*+,-#.#/+0
-#1$23"456
Trang: 8



nghiệp hóa dầu để sản xuất các chất dẻo và nhiều sản phẩm khác như dược
phẩm , mỹ phẩm.
 8-JKJLMN-
O'':#'G"#6PE";@"Q'6RS":9"
1"T$UCV:#WX:
- Trong công nghệ chế biến dầu mỏ , các quá trình có xúc tác chiếm một vị
trí quan trọng , trong đó cracking xuc tác là điển hình . Mục đích của cracking
xúc tác là biến đổi các phân đoạn dầu mỏ có nhiệt độ cao ( hay có phân tử lượng
lớn ) thành các cấu tử xăng có chất lượng cao . Ngoài ra thu thêm một số sản
phẩm phụ khác như gasoil nhẹ , gasoil nặng , khí ( chủ yếu là phân tử nhánh ) ,

đây là cấu tử quý cho tổng hợp hóa dầu . Xúc tác có tác dụng ;
- làm giảm năng lượng hoạt hóa , tăng tốc độ phản ứng .
- làm giảm nhiệt độ cần thiết của phản ứng .
- tăng tính chất chọn lọc ( hướng phản ứng theo hướng cần thiết )
Y16W(C'G>Z6"#D?9:;<#";@"Q'6RS":9":
- Nguyên liệu cho quá trình cracking xúc tác thường có khỏang nhiệt độ sôi
từ 300-500oC, có thể từ các nguồn như sau:
- Các phân đoạn kerosen-xola của quá trình chưng cất trực tiếp
- Phân đoạn gasoil của quá trình chế biến thứ cấp khác
- Phân đoạn gasoil nặng có nhiệt độ sôi 300-550oC
- Phần cất từ quá trình Coking của dầu thô.
- DAO ( phần cặn chân không deasphaltene) (550oC )
- Cặn chưng cất khí quyển ( > 380oC) của vài lọai dầu thô.
- Trong thực tế với sự tiến bộ của công nghệ, quá trình cracking xúc tác có
thể sử dụng cặn chưng cất khí quyển làm nguyên liệu trực tiếp cho quá trình mà
không phải qua chưng cất chân không. Qúa trình này gọi là quá trình cracking
&'#'()#*+,-#.#/+0
-#1$23"456
Trang: 9



xúc tác cặn (RFCC). Những lọai dầu thô parafin, ít lưu hùynh thường có ít các
chất gây nhiễm độc xúc tác và chỉ số cốc Conradson thấp rất thuân lợi cho việc
dùng thẳng cặn chưng cất khí quyển làm nguyên liệu cho quá trình RFCC.
- Để tăng nguồn nguyên liệu, ngay cả cặn chưng cất chân không cũng được
làm nguyên liệu cho quá trình cracking xúc tác sau khi đã khử nhựa và asphalten.
- Như vậy, người ta có thể phân nguyên liệu cho cracking xúc tác ra làm 4
nhóm sau :
+ Nhóm 1: Nguyên liệu là những phần cất nhẹ sẽ cho sản phẩm có hiệu suất

C3, C4
tăng còn H2 và cốc giảm. Những phận đọan nhẹ (260- 380oC) nhận được từ
chưng cất trực tiếp là nguyên liệu tốt nhất để sản xuất xăng ôtô và xăng máy bay.
Tos = 260- 380oC
d = 0,830 – 0,860
M = 190 – 220 đ.vC
+Nhóm 2: phân đoạn gasoil nặng có giới hạn nhiệt độ sôi 300 – 500oC và :
d = 0,880 – 0,920
M= 280 – 330 đ.vC
Chủ yếu để sản xuất xăng ôtô
+Nhóm 3: nhóm nguyên liệu có thành phần phân đoạn rộng , đó là hỗn hợp
của 2 nhóm trên , ( nhiệt độ sôi 210 đến 550oC ) , có thể lấy từ chưng cất trực
tiếp hay là phần chiết của quá trình làm sạch dầu nhờn bằng dung môi chọn lọc.
Nhóm này để sản xuất xăng ôtô và máy bay .
Nhóm 4: Nhóm nguyên liệu trung gian là hỗn hợp phân đoạn kerosen nặng và
xôla nhẹ , nhiệt độ sôi 300 đến 430oC , để sản xuất xăng ôtô và máy bay .
- Trong các nhóm nguyên liệu trên , tốt nhất và chủ yếu dùng cho cracking
xúc tác là phân đoạn kerosen – xôla gasoil nặng , thu được từ chưng cất trực
tiếp . Phân đoạn này cho hiệu suất xăng cao , ít tạo cốc nên thời gian
&'#'()#*+,-#.#/+0
-#1$23"456
Trang: 10



làm;["Q'6
Crắcking là quá trình cắt các phân tử Hydro Cacbon mạch dài thành
những phân tử có mạch ngắn hơn, nhẹ hơn.
C - C - C C - C - C - C ® C = C - C + C - C - C
- Quá trình crắcking có đặc điểm là nó chủ yếu làm thay đổi số lượng nguyên

tử Cacbon trong phân tử Hydro Cacbon mà không làm thay đổi cấu trúc hóa học
của chúng.
- Có hai loại crắcking: crắcking nhiệt, crắcking xúc tác.
@7;["Q'6#'G:
- Crắcking nhiệt thực hiện ở nhiệt độ tương đối thấp và áp suất cao thì tăng sản
lượng xăng ( trên 60% xăng được lấy bằng phương pháp này).
- Crắcking nhiệt thực hiện ở nhiệt độ cao trên 700oC và áp suất thường để tạo
ra hợp chất thơm và các Hydro Cacbon no ở thể khí.
Tùy theo tính chất của nguyên liệu và loại sản phẩm định điều chế mà có những
qui trình crắcking nhiệt khác nhau:
- Áp suất cao (12 ® 70 atm) và nhiệt độ tương đối thấp ( dưới 540oC).
- Áp suất thấp (2 ® 5 atm) và nhiệt độ dưới 600oC.
- Áp suất thường và nhiệt độ cao > 670 - 720oC.
Với nguyên liệu là Hydro Cacbon nhẹ ,bền nhiệt thì quá trình phải thực
hiện ở nhiệt độ và áp suất cao còn với nguyên liệu là Hydro Cacbon nặng thì
điều kiện không nghiêm ngặt bằng.
Quá trình cracking xúc tác thường được tiến hành ở điều kiện công nghệ
sau : Nhiệt độ 470-550 độ C ; áp suất trong vùng lắng của lò phản ứng 0,27 Mpa
; tốc độ không gian thể tích truyền nguyên liệu tùy theo day chuyền công nghệ ,
có thể từ 1 đến 120 m3/ m3.h . Xúc tác cracking thường dùng là xúc tác zeolite
mang tính axit , sản phẩm của quá trình là một hỗn hợp phức tạp của
&'#'()#*+,-#.#/+0
-#1$23"456
Trang: 11



hydrocacbon ccacs loại khac nhau , chủ yếu là hydrocacbon có số cacbon từ 3 trở
lên và có cấu trúc nhánh .
-Quá trình cracking xúc tác là một quá trình không thể thiếu được trong

bất kỳ nhà máy chế biến dàu mỏ nào trên thế giới , vì quá trình này là một trong
các quá trình chính để sản xuất xăng có trị số octan cao .
Sự khác nhau cơ bản giữa cracking nhiệt và cracking xúc tác là phản ứng
cracking khi có mặt chất xúc tác xảy ra theo những cơ chế nhất định và dễ khống
chế. Do đó sản phẩm của cracking xúc tác sẽ có tính chọn lọc cao hơn so với
cracking nhiệt.
Các giai đoạn phản ứng cracking khi có mặt chất xúc bao gồm:
+ Bước 1. Hấp phụ các ion Hydride trên các tâm Lewis:
+ Bước 2. Phản ứng giữa các proton từ Bronsted với các olefin
+ Bước 3. Phản ứng giữa các ion cacboni sinh ra từ bước 1 và 2 với các
hydrocacbon bằng cách tạo ra các ion hydride.
- Các ion hydride này không bền sẽ bị phân hủy thành các mạch ngắn hơn,
- Quá trình bẻ rảy mạch các ion cacbonni tuân theo một số qui luật sau:
Các parafin mạch dài và các olefin luôn đồng phân hoá trước khi bị cracking. Sự
cracking thường xảy ra ở giữa mạch và thực tế không bao giờ ít hơn 3 nguyên tử
C tính từ đầu mạch. Các nhánh ankyl gắn trên vòng thơm sẽ bị cắt sát vòng và
các nhánh ankyl gắn ở vòng no sẽ bị cắt ở vị trí từ 3 nguyên tử C trở lên tính từ
đầu mạch.
- Cơ chế phản ứng hoá học xảy ra trong quá trình cracking xúc tác
Cơ chế phản ứng cracking xúc tác là cơ chế ion cacboni. Các tâm họat tính là ion
cácboni được tạo ra khi các phân tử hydrocacbon của nguyên liệu tác dụng với
tâm axít của xúc tác.
Tâm axít xúc tác có 2 lọai: Lọai Bronsted (H+) và Lewis (L).
Tâm Bronsted là khi tham gia phản ứng có khả năng cho proton hoạt động (H+)
&'#'()#*+,-#.#/+0
-#1$23"456
Trang: 12




còn tâm Lewis thì thiếu electron nên có xu hướng nhận thêm điện tử.
Phản ứng cracking xúc tác sản ra theo các giai đọan sau:
- Giai đọan 1: tạo ion cacboni
Ví dụ: trong trường hợp đối với các hydrocacbon mạch thẳng (Alcan)
Trường hợp phân hủy izo-propyl-benzen: Trên tâm axít kiểu xúc tác Lewis:
Trên tâm axít kiểu xúc tác Bronsted:
- Giai đọan 2: Các phản ứng của ion cacboni tạo các sản phẩm:
Khi các ion cacboni được tao ra sẽ lập tức tham gia vào các phản ứng biến đổi
khác như
Phản ứng đồng phân hóa
Phản ứng cắt mạch theo quy tắc ß (cắt mạch ở vị trí ß so với cácbon mang điện
tích).
Các ion tiếp tục tham gia các phản ứng đồng phân hóa, cắt mạch tiếp,alkyl hóa
hay ngưng tụ. Biến đổn các ion cacboni tiếp diễn cho đến khi có cấu trúc bền
vững nhất.
Độ bền của các ion cacboni có thể xắp xếp theo thứ tự:
Ion cácboni bậc 3> Ion cácboni bậc 2 >Ion cácboni bậc 1
Độ bền của cacboni sẽ quyết định sẽ quyết định mức độ tham gia các phản ứng
tiếp theo của chúng.Chất lượng sản phẩm được quyết định bởi các phản ứng của
các ion cacboni, đặc biệt là phản ứng phân hủy, đồng phân hóa và chuyển vị
hydro.
- Giai đọan 3: giai đọan dừng phản ứng
- Khi các ion cacboni kết hợp với nhau, nhường hay nhận nguyên tử hydro của
xúc tác để tạo thành phân tử trung hòa và chúng chính là cấu tử của sản phẩm
cracking xúc tác.
&'#'()#*+,-#.#/+0
-#1$23"456
Trang: 13




- Quá trình hóa học xảy ra trong Giai đoạn cracking xúc tác rất phức tạp, nhiều
phản ứng xảy ra, cả mong muốn và không mong muốn.
Hóa học quá trình cracking xúc tác
19"?9:;<#"#V#
- Trong điều kiện tiến hành quá trình cracking xúc tác , một số lượng lớn các
phản ứng hóa học xảy ra và chúng quyết định chất lượng , hiệu suất của quá trình
, đó là :
- phản ứng phân hủy cắt mạch C-C , phản ứng cracking
- phản ứng đồng phân hóa
- phản ứng chuyển vị hydro , phản ứng ngưng tụ , polyme hóa và phản ứng tạo
cốc .
- Sự tạo cốc trong cracking xúc tác là không mong muốn , vì cốc tạo ra
thường bám trên bề mặt của xúc tác , làm giảm hoạt tính và thời gian làm việc
của xúc tác .
-Hiệu ứng nhiệt của các phản ứng trên khác nhau về dấu cũng như về giá trị .
Đa số các phản ứng phân hủy là các phản ứng thu nhiệt mạnh , còn các phản ứng
đồng phân hóa , chuyển vị hydro , polyme hóa và phản ứng ngưng tụ là các phản
ứng tỏa nhiệt yếu . Hiệu ứng nhiệt tổng cộng của quá trình cracking xúc tác là
thu nhiệt , với giá trị thay đổi từ 100 đến 400 kJ/ kg nguyên kiệu , tùy theo bản
chất của nguyên liệu được sủ dụng trong quá trình .
- Cơ chế của quá trình cracking xúc tác là cơ chế ion cacboni . Cơ sở của
lý thuyết này dựa vào các tâm hoạt tính là các ion cacboni , chúng được tạo ra
khi các phân tử hydrocacbon của nguyên liệu tác dụng với tâm axit của xúc tác
loại Bronsted hay Lewis .
- Nguyên liệu là những phần cất nhẹ sẽ cho sản phẩm có hiệu suất C3 , C4
tăng còn H2 và cốc giảm . những phân đoạn nhẹ ( 200-360 độ C ) nhận được từ
chưng cất trực tiếp là nguyên liệu tốt nhất để sản xuất xăng oto và xăng máy bay
&'#'()#*+,-#.#/+0
-#1$23"456

Trang: 14



. Nguyên kiệu từ các phân đoạn nặng ( các gasoil ) chân không là phổ biến
nhất trong quá trình cracking xúc tác . Nhóm này cho sản phẩm là xăng và các
sản phẩm trắng , qua chưng cất chân không đã làm giảm những cấu tử và hợp
chất có hại cho quá trình cracking . Thực tế là thành phần những kim loại nặng
làm nhiễm độc xúc tác như Vanadi , niken thường có trong các hợp chất cơ
kim , trong thành phần của nhựa , asphalten là những cấu tử lớn , có nhiệt độ sôi
cao , khi chưng cất chân không những chất này sẽ ở lại phần cặn của chưng cất
chân không , chính vì vậy mà các phần cất đã được làm sạch , được loại và giảm
các chất gây nhiễm độc xúc tác . Cũng chính các hợp chất nhựa , asphalten
không những chứa các kim loại nặng mà chúng còn là nguồn chuyển thành cốc
nhiều nhất , làm giảm hoạt tinhs của xúc tác .
-Thành phần hóa học của nguyên liệu ảnh hưởng rất lớn đến hiệu suất của
quá trình . Với nhóm hydrocacbon parafin sẽ cho hiệu quả chuyển hóa cao nhất .
Nhóm hydrocacbon thơm cho hiệu suất xăng kém hơn và lại tăng mức độ
chuyển hóa tạo cốc . Những chất phi hydrocacbon lại có hại cho quá trình
cracking xúc tác , chúng gây ngộ độc cho xúc tác và còn chuyển vào sản phẩm
làm giảm chất lượng sản phẩm như các hợp chất lưu huỳnh .
- Trong thực tế với sự tiến bộ của công nghệ , qua trình cracking xúc tác có
thể sử dụng cặn chưng cất khí quyển làm nguyên liệu trực tiếp cho quá trình mà
không phải qua chưng cất chân không . Qúa trình này gọi là quá trình cracking
xúc tác cặn (RFCC) . Những loại dầu thô parafin , ít lưu huỳnh thường ít các
chất gây nhiễm độc xúc tác và chỉ số cốc Conradson thấp rất thuận lợi cho việc
dùng thẳng cặn chưng cất khí quyển làm nguyên kiệu cho quá trình RFCC.
Để tăng nguồn nguyên liệu , ngay cả cặn chưng cất chân không cũng được làm
nguyên liệu cho quá trình cracking xác tác khi đã khử nhựa và asphalten .
7/@#."?9:;<#";@"Q'6RS":9"

- Các phản ứng mong muốn
&'#'()#*+,-#.#/+0
-#1$23"456
Trang: 15



Phản ứng cắt mạch (cracking ): xảy ra theo cơ chế ion cacbonium.
Hoạt tính cracking của các hydrocacbon giảm dần theo thứ tự sau:
Olefin > Ankyl Aromatic > Ankyl naphten, isoparafin> n-parafin,
naphten>> nhân thơm. Tốc độ cracking tăng khi số nguyên tử cacbon tăng, độ
phân nhánh tăng. Phản ứng isomer hoá: Thường xảy ra trước phản ứng cracking.
Nhưng sau cracking quá trình ít xảy ra do thời gian lưu trong bình FCC ngắn và
mạch ngắn lên cản trở quá trình isomer hoá.
+ Các phản ứng không mong muốn.
Phản ứng chuyển vị hydro: Phản ứng này xảy ra sự chuyển vị một phần tử hydro
từ một hydrocacbon này sang một hydrocacbon khác (không no) dẫn đến hình
thành các hợp chất no và thơm.
Làm giảm olefin, tăng Aromatic → tăng khả năng tạo cốc.
Làm giảm chỉ số octan xăng (mất olefin). Làm xăng ổn định hơn. Phản ứng
ngưng tụ:
Polymer hoá olefin → đóng vòng → dehydro hoá → tạo Aromatic.
Ankyl hoá Aromatic → đóng vòng nhánh ankyl → hydro hoá → poly
Aromatic (cốc). Cộng đóng vòng Diels Alder → dehydro hoá → poly
Aromatic.
&'#'()#*+,-#.#/+0
-#1$23"456
Trang: 16




- Hai phản ứng trên cần hạn chế (tạo cốc) nhưng không loại bỏ (giảm olefin).
Phản ứng tạo hydro: do phản ứng dehydro hoá, xảy ra khi có mặt của Ni làm
chất xúc tác. Phản ứng tạo C1 – C2: sinh ra do phản ứng cracking nhiệt. Các
phản ứng hóa học xảy ra trên từng dạng hydrocacbon riêng lẻ được trình bày
trong bảng sau:
Hydrocacbon Sản phẩm quá trình cracking xúc tác
Parafin -Olefin và parafin
-Olefin và hydro
-iso-parafin
-Các hợp chất olefin có trọng lượng phân tử thấp
Olefin -Parafin và dien
-Parafin, naphten và hydrocacbon thơm
-Polyme, cốc
Naphten -Olefin
-Cyclohexan và olefin
-Hydrocacbon thơm
Hydrocacbon
thơm
(alkyl thơm)
-Parafin và alkyl có mạch bên ngắn
-Đồng phân hóa, chuyển vị nhóm alkyl
-Sản phẩm ngưng tụ và cốc.
Phản ứng bậc 2:
Naphten+ Olefin
-Hydrocacbon thơm
-Parafin
Hydrocacbon
thơm +Olefin
-Sản phẩm ngưng tụ và cốc

&'#'()#*+,-#.#/+0
-#1$23"456
Trang: 17



\16W(C'GP=$]#^+
*)Nguyên liệu
- Nguyên liệu cho quá trình cracking xúc tác thường có khỏang nhiệt độ sôi từ
300-500
o
C, có thể từ các nguồn như sau:
− Phân đọan cất chưng cất khí quyển của dầu thô, khỏang sôi: 380-
410
o
C
− Phân đọan cất chưng cất chân không của dầu thô, khỏang sôi: 380-
550
o
C
− Phần cất từ quá trình Coking của dầu thô
− DAO (cặn chân không deasphaltene) (550
o
C)
− Cặn chưng cất khí quyển ( > 380
o
C) của vài lọai dầu thô
Nguyên liệu là những phần cất nhẹ sẽ cho sản phẩm có hiệu suất C3, C4
tăng còn H
2

và cốc giảm. Những phận đọan nhẹ (200- 360
o
C) nhận được từ
chưng cất trực tiếp là nguyên liệu tốt nhất để sản xuất xăng ôtô và xăng máy bay.
- Nguyên liệu từ các phân đọan nặng (các gasoil) chân không là phổ biến
nhất trong quá trình cracking xúc tác. Nhóm này cho sản phẩm là xăng và các
phân đọan sản phẩm trắng, qua chưng cất chân không đã làm giảm những cấu tử
và hợp chất có hại cho quá trình cracking. Thực tế là thành phần những kim lọai
nặng làm nhiễm độc xúc tác như vanadi, niken thường có trong các hợp chất cơ
kim, trong thành phần của nhựa, asphalten là những phân tử lớn,
có nhiệt độ sôi cao, khi chưng cất chân không những chất này sẽ ở lại phần cặn
của chưng cất chân không, chính vì vậy mà các phần cất đã được làm sạch, được
lọai và được giảm các chất gây nhiễm độc xúc tác. Cũng chính các hợp chất
nhựa, asphalten không những chứa các kim lọai nặng mà chúng còn là nguồn
chuyển thành cốc nhiều nhất, làm giảm họat tính của xúc tác.
- Thành phần hóa học của nguyên liệu ảnh hượng rất lớn đến hiệu suất của
quá trình. Với nhóm hydrocacbon parafin sẽ cho hiệu quả chuyển hóa cao nhất.
&'#'()#*+,-#.#/+0
-#1$23"456
Trang: 18



Nhóm hydrocacbon thơm cho hiệu suất xăng kém hơn và lại tăng mức độ chuyển
hóa tạo cốc. Những chất phi hydrocacbon là có hại cho quá trình cracking xúc
tác, chúng gây ngộ độc cho xúc tác và còn chuyển vào sản phẩm làm giảm chất
lượng sản phẩm như các hợp chất lưu huỳnh.
- Trong thực tế với sự tiến bộ của công nghệ, quá trình cracking xúc tác có
thể sử dụng cặn chưng cất khí quyển làm nguyên liệu trực tiếp cho quá trình mà
không phải qua chưng cất chân không. Qúa trình này gọi là quá trình

cracking xúc tác cặn (RFCC). Những lọai dầu thô parafin, ít lưu hùynh
thường có ít các chất gây nhiễm độc xúc tác và chỉ số cốc Conradson thấp rất
thuân lợi cho việc dùng thẳng cặn chưng cất khí quyển làm nguyên liệu cho quá
trình RFCC.
- Để tăng nguồn nguyên liệu, ngay cả cặn chưng cất chân không cũng được
làm nguyên liệu cho quá trình cracking xúc tác sau khi đã khử nhựa và
asphalten.
*)Sản phẩm
- Chất lượng của sản phẩm cracking xúc tác thay đổi trong phạm vi rất rộng
phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố như nguyên liệu, lọai xúc tác và các thông số
công nghệ của quá trình. Hỗn hợp sản phẩm của quá trình cracking được
chuyển tiếp đến thiết bị chưng cất để phân ra các phân đọan sản phẩm:
- Sản phẩm khí,
- Các phân đọan xăng, dầu hỏa,
- Các phân đọan gasoil nhẹ và nặng.
- Phân đọan cặn dùng làm nhiên liệu đốt lò
- Đặc điểm các sản phẩm khí và lỏng thu được từ quá trình cracking xúc tác:
Khí hydrocacbon
- Hiệu suất khí có thể từ 10-25% nguyên liệu phụ thuổc vào nguyên liệu và
điều kiện cracking.
&'#'()#*+,-#.#/+0
-#1$23"456
Trang: 19



- Trong điều kiện nhiệt độ cao, tốc độ nguyên liệu nhỏ, bội số tuần hòan xúc
tác lớn thì hiệu suất sản phẩm khí sẽ lớn và ngược lại thì hiệu suất khí
nhỏ.Nguyên liệu có hàm lượng lưu hùynh cao thì sản phẩm khí có nhiều khí H2S
và khi nguyên liệu có nhiều nitơ thì sản phẩm khí cracking có nhiều NH3.

- Sản phẩm khí, khí khô được dùng làm nhiên liệu khí, Etylen và Propylen là
nguyên liệu cho sản xuất nhựa Polyetylen(PE) và Polypropylen (PP), Propan-
propen làm nguyên liệu cho quá trình polyme hóa và sản suất các chất họat động
bề mặt và làm nhiên liệu đốt (LPG).
- Propan-propen, butan-buten còn làm nguyên liệu cho quá trình alkyl hóa để
nhận cấu tử có trị số octan cao pha vào xăng, và làm nguyên liệu cho các quá
trình tổng hợp hóa dầu.
+ Phân đọan xăng
Phân đọan xăng thường có nhiệt độ 40-200oC, phân đọan này là cấu tử cơ bản để
pha trộn với những cấu tử khác từ các quá trình Reforming, alkylhóa,
và các phân đọan naphta từ quá trình chưng cất trực tiếp để sản xuất các lọai
xăng ô tô, xăng máy bay.
- Phân đọan xăng từ quá trình cracking xúc tác khác với các phân đọan có
cùng khỏang nhiệt độ sôi từ quá trình chưng cất trực tiếp là có trị số octan cao
hơn và đặc biệt là có thêm thành phần hydrocacbon olefin.
Phân đọan 200-280oC
- Dùng làm dầu hỏa và phân đọan 200-350oC được dùng để pha trộn và sản
xuất nhiên liệu diezen
Các phân đọan > 350
o
C
- Được dùng làm nhiên liệu đốt lò F.O hay được dùng làm nguyên liệu cho
quá trình cốc hóa.
xăng là 142
o
C
&'#'()#*+,-#.#/+0
-#1$23"456
Trang: 20





_`
7!"#$%#9::;'a"A@"b66#G";@"Q'6RS":9"
- Cracking xúc tác là quá trình biến đổi các hợp chất có phân tử lượng lớn
trong dầu mỏ dưới tác dụng của xúc tác để nhận sản phẩm nhẹ có giá trị cao nhờ
áp dụng công nghệ kĩ thuật tốt.
- Mục đích của quá trình Cracking xúc tác là nhằm biến đổi các phân đoạn
dầu mỏ có nhiệt độ sôi cao (hay có trọng lượng phân tử lớn) thành những phân
tử có trọng lượng bé hơn chủ yếu là các cấu tử xăng có chất lượng cao. Ngoài ra
còn thu thêm một số sản phẩm phụ khác như gazoil nhẹ, gazoil nặng, khí béo
(chủ yếu là khí hydrocacbon có cấu trúc nhánh).
- Quá trình Cracking xúc tác thực chất là cho tiếp xúc nguyên liệu với xúc
tác trong điều kiện quy định về chế độ công nghệ. Các phản ứng có lợi xảy ra
nhằm tạo được sản phẩm có chất lượng tốt và hiệu suất tăng. Ở quá trình này,
chủ yếu yêu cầu về trị số octan của xăng trong khi xăng chưng cất từ dầu mỏ lại
không cho trị số octan như mong muốn. Quá trình Cracking xúc tác tiến hành ở
nhiệt độ thấp song vẫn đạt được tốc độ phản ứng lớn hơn nhiều so với quá trình
Cracking đơn thuần dưới tác dụng nhiệt. Công nghệ hữu cơ - hoá dầu. Không
một nhà máy chế biến dầu nào lại không sử dụng đến quá trình này. Vì đây là
một trong các quá trình chính để sản xuất xăng có trị số Quá trình Cracking xúc
tác là một trong những công nghệ quan trọng nhất của octan cao.
- Có nhiều hãng nổi tiếng trên thế giới như : IJOP (Mỹ),IPF (Pháp) và các
hãng khác như Stone,Wedsten,… Nhu cầu đặt ra cho đất nước ta là phải tìm một
công nghệ sản xuất mà phù hợp với đặc điểm dầu mỏ nước ta. Qua phân tích cho
thấy dầu thô Việt Nam là một loại dầu sạch, hàm lượng S ít hơn nhiều so vói các
nước Đông Âu nên mức độ biến đổi sâu là không cần thiết, và căn cứ về bề mặt
kinh tế; Công nghệ FCC được ưu tiên sử dụng ở nước ta.
&'#'()#*+,-#.#/+0

-#1$23"456
Trang: 21



- Năm 1936 , dây chuyền cracking xúc tác đầu tiên được đưa vào công
nghiệp chế biến dầu , hoạt động theo phương thức gián đoạn , với lớp xúc tác cố
định do kỹ sư người pháp tên là Houdry thiết kế . Vì còn tồn tại những nhược
điểm như hoạt động gián đoạn và rất phức tạp trong vận hành , nhất là khi
chuyển giao giữa hai chu kì : phản ứng và tái sinh xúc tác trong cùng một thiết
bị . Dây chuyền này đã được nhanh chóng cải tiến và hiện chỉ còn mang tính ý
nghĩa lịch sử của quá trình cracking xúc tác
- Năm 1941 , xuất hiện quá trình cracking với lớp xúc tác chuyển
độngthay thế cho quá trình Houdry . Việc tiến hành cracking và tái sinh xúc tác
đã được thực hiện ở các thiết bị riêng : thiết bị phản ứng ( reactor ) và thiết bị tái
sinh ( regenerator ) . Xúc tác từ thiết bị phản ứng vào thiết bị tái sinh và ngược
lại hoạc bằng tự chảy , hoạc bằng cưỡng bức , xúc tác đã làm việc có chứa cốc
chuyển động vào lò tái sinh , còn xúc tác đã tái sinh vào lò phản ứng tạo thành
một chu trình liên tục , các dây chuyền loại này khá phổ biến , xúc tác thường có
dạng hình cầu với đường kính từ 3 đến 5 mm . Dây chuyền cracking xúc tác loại
này có tên là loại 43-1 và 43-102 , còn ở các nước khác có tên là thermofor
(TCC) hay Houdry Flow . Các dây chuyền càng về sau càng được cải tiến liên
tục so với các dây chuyền ban đầu ở khâu vận chuyển xúc tác ( đã dung vận
chuyển bằng hơi thay cho vận chuyển bằng cơ học )
- Năm 1942 , chuyền cracking xúc tác lớp sôi ( FCC) đầu tiên đã được đưa
vào hoạt động với công suất 12.000 thùng / ngày . Trong dây chuyền này , xúc
tác được đưa ra từ đỉnh của lò phản ứng và lò tái sinh .
FCC là quá trình cracking xúc tác tầng sôi (giả sôi), quá trình thực hiện trên
dòng xúc tác chuyển động liên tục trong lò phản ứng cùng nguyên liệu và sang
lò tái sinh để thực hiện việc đốt cốc (dùng với oxy không khí) trên xúc tác đã

&'#'()#*+,-#.#/+0
-#1$23"456
Trang: 22



tham gia phản ứng rồi lại sang lò phản ứng. Chu trình trên được lặp lại một cách
liên tục.
19"WX:c]##4U6dX"b66#Ge
- Công nghệ FCC họat động với những thông số quan trọng sau: độ chuyển
hóa, tốc độ nạp liệu; tỷ lệ xúc tác /nguyên liệu; nhiệt độ; áp suất.
a) Độ chuyển hóa
- Độ chuyển hóa C được tính bằng:
C = Tổng hiệu suất (khí +Xăng +Cốc) C= 100- y(100-z)
y: là % thể tích của sản phẩm có nhiệt độ sôi cuối cao hơn điểm sôi cuối của
xăng
z: là % thể tích xăng đã có trong nguyên liệu
Sơ đồ khối quá trình FCC
b) Tốc độ nạp liệu
- Là tỷ số giữa lượng nguyên liệu được nạp trong một đơn vị thời gian trên
lượng xúc tác trong lò phản ứng.và được ký hiệu bằng M/H/M
Khi tăng tốc độ nạp liệu sẽ làm giảm độ chuyển hoá và ngược lại vì tốc độ nạp
liệu là đại lượng ngược với thời gian phản ứng. Khi sử dụng xúc tác có độ họat
tính cao ta có thể tăng tốc độ nạp liệu khi ấy sẽ tăng năng suất của thiết bị.
c) Tỷ lệ xúc tác/Nguyên liệu
&'#'()#*+,-#.#/+0
-#1$23"456
Trang: 23




Tỷ lệ xúc tác zeolit/nguyên liệu,còn gọi
là bội
số tuần hòan xúc tác (X/RH). Với lọai xúc tác zeolít thì X/RH=10/1 còn
xúc tác vô định hình X/RH=20/1. Khi thay đổi tỷ lệ X/RH sẽ làm thay đổi thời
gian lưu của xúc tác trong lò phản ứng và lò tái sinh và thay đổi cả lượng cốc
bám trên xúc tác. Ở chế độ ổn định tỷ lệ X/RH tăng sẽ làm tăng độ chuyển
hóa và giảm hàm lượng cốc bám trên xúc tác, khi đó thời gian tiếp xúc giữa xúc
tác và nguyên liệu giảm nhưng họat tính trung bình của xúc tác lại tăng lên.
d) Nhiệt độ
- Nhiệt độ trong lò phản ứng khi vận hành trong khỏang 470-540
o
C. Khi
nhiệt độ tăng lên thì tốc độ phản ứng phân hủy nhanh hơn nhưng cũng thúc đẩy
các phản bậc 2 như khử hydro tăng lên dẫn đến tăng hiệu suất
hydrocacbon thơm và olefin. Khi đó C1-C3 trong khí tăng, C4 giảm, tỷ trọng
và trị số octan của xăng tăng lên.
- Khi nhiệt độ cao hiệu suất xăng giảm, hiệu suất khí tăng và cốc không tăng.
e) Áp suất
&'#'()#*+,-#.#/+0
-#1$23"456
Trang: 24



- Khi áp suất tăng thì hiệu suất xăng tăng lên, hiệu suất C1-C3 giảm, hàm
lượng olefin và hydrocacbon thơm giảm dẫn tới trị số octan của xăng giảm.
f)Tái sinh xúc tác cracking
- Để sử dụng xúc tác được lâu, trong công nghệ phải thực hiện việc tái sinh
xúc tác. Nguyên nhân chính làm mất độ họat tính của xúc tác là do cốc tạo

thành bám kín bế mặt họat tính của xúc tác.
- Để tái sinh xúc tác người ta đã tiến hành đốt cốc bằng không khí nóng trong
lò tái sinh. Khi đốt cồc sẽ tạo thành CO, CO
2
, các phản ứng khử các hợp chất lưu
hùynh.
C + O
2
→ CO
2

C + 1/2O
2
→ CO
CO + 1/2O
2
→ CO
2

H
2
+ 1/2O
2
→ H
2
O
S + O
2
→ SO
2


SO
2
+ 1/2O
2
→ SO
3

MeO + SO
3
→ MeSO
4

MeSO
4
+ 4H
2
→ MeO + H
2
S + 3H
2
O
- Nhiệt lượng tỏa ra được dùng để cấp nhiệt cho xúc tác mang vào lò phản ứng
cracking.
*). 9""b66#G";@"Q'6RS":9":'(f'a
+ Cracking với lớp xúc tác cố định
Dây chuyền cracking xúc tác đầu tiên do Houdry, một kỹ sư người Pháp
thiết kế được đưa vào công nghiệp chế biến dầu từ năm 1936. Công nghệ này
họat động theo kiểu gián đọan với lớp xúc tác cố định. Nhược điểm của công
nghệ này là họat động gián đọan vì vậy rất phức tạp trong vận hành (quá trình

&'#'()#*+,-#.#/+0
-#1$23"456
Trang: 25