Nghiên cứu tối ưu điều kiện thu hồi La3+ từ xúc tác FCC thải của nhà máy lọc dầu Dung Quất bằng phương pháp ngâm chiết sử dụng HNO3

  • Loc Tran Vinh
  • Nguyen Le Phuc
  • Hieu Nguyen Van
  • Yen Pham Thi Hai
  • Phuong Ngo Thuy
  • Tri Tran Van
  • Tung Dang Thanh
  • Nam Le Thi Hoai
  • Duc Nguyen Anh
DOI: https://doi.org/10.25073/petrovietnam%20journal.v8i0.195
Keywords: Xúc tác FCC thải, La3 , ngâm chiết, γ-Al2O3, Box-Behnken, HNO3, Nhà máy Lọc dầu Dung Quất

Tóm tắt

Mục tiêu của nghiên cứu là xác định điều kiện tối ưu của quá trình thu hồi La3+ từ xúc tác cracking tầng sôi (FCC) thải của Nhà máy Lọc dầu Dung Quất bằng phương pháp ngâm chiết. Phương pháp phản ứng bề mặt được áp dụng trên cơ sở quy hoạch thực nghiệm theo phương pháp Box-Behnken. Hiệu suất thu hồi của cation đất hiếm và nhôm là các hàm mục tiêu với nồng độ HNO3 (X1, mol/lít), nhiệt độ chiết (X2, oC), thời gian (X3, phút) là các biến độc lập. Mô hình toán học được sử dụng để làm rõ mối liên hệ giữa các biến độc lập đến hiệu quả quá trình thu hồi. Hiệu suất thu hồi La3+ 91% cùng 51% hiệu suất thu hồi Al3+ có thể đạt được với HNO3 4M, ở 80oC, thời gian ngâm chiết là 180 phút. Các yếu tố ảnh hưởng nhiều nhất đến hiệu suất thu hồi La3+ và Al3+ được xác định là nồng độ acid và nhiệt độ. Các phương trình liên hệ giải được từ phương pháp phản ứng bề mặt có hệ số tương quan (R2) là 0,967 đối với La3+ và 0,923 đối với Al3+ cho thấy mức độ phù hợp với thực nghiệm. Bã rắn còn lại sau thu hồi có thể được sử dụng làm nguyên liệu để tổng hợp γ-Al2O3.

Các tài liệu tham khảo

1. R.Sadeghbeigi. Fluid catalytic cracking handbook (2nd edition) - Chapter 3 - FCC catalysts. Gulf Professional Publishing. 2000: p. 84 - 124.
2. Nguyễn Thị Châm, Nguyễn Mạnh Hà, Tạ Quang Minh. Nghiên cứu khả năng sử dụng chất xúc tác RFCC qua sử dụng của Nhà máy Lọc dầu Dung Quất làm phụ gia xi măng. Tạp chí Dầu khí. 2013; 11: trang43 - 50.
3. B.Alexandre, N.Gérain, A.Van Lierde. Recovery of rare earths from spent FCC catalysts. Non-Ferrous Metallurgy-Present and Future. 1991.
4. Koen Binnemans, Peter Tom Jones, Bart Blanpain, Tom Van Gerven, Yongxiang Yang, Allan Walton, Matthias Buchert. Recycling of rare earths: a critical review. Journal of Cleaner Production. 2013;51: p. 1 - 22.
5. A.A.Vierheilig. Methods of recovering rare earth elements. 2014.
6. Xingtao Gao, William Todd Owens. Process for metal recovery from catalyst waste. WO 2012082597A2. 2012.
7. Valentina Innocenzi, Francesco Ferella, Ida De Michelis, Francesco Vegliò. Treatment of fl uid catalytic cracking spent catalysts to recover lanthanum and cerium: Comparison between selective precipitation and solvent extraction. Journal of Industrial and Engineering Chemistry. 2015; 24: p. 92 - 97.
8. Qingtao Fu, Tingting He, Iianqing Yu, Yongming Chai, Chenguang Liu. Synthesis and characterization of γ-alumina nanospheres templated by lauric acid. Journal of Natural Gas Chemistry. 2010; 19(6): p. 557 - 559.
9. M.B.Yue, T.Xue, W.Q.Jiao, Y.M.Wang, M.Y.He. CTAB directed synthesis of mesoporous γ-alumina promoted by hydroxy carboxylate: The interplay of tartrate and CTAB. Solid State Sciences. 2011; 13(2): p. 409 - 416.
10. Bùi Vĩnh Tường, Hà Lưu Mạnh Quân, Lê Phúc Nguyên, Đặng Thanh Tùng. Nghiên cứu tổng hợp và phát triển γ-Al2O3 từ nguồn hydroxide nhôm Tân Bình để làm chất mang cho các hệ xúc tác sử dụng trong tổng hợp hóa dầu. Tạp chí Dầu khí. 2013; 4: trang 28 - 35.
11. Živorad R. Lazĭc. Design of experiments in chemical engineering: A practical guide. Wiley-VCH. 2004.
12. Neda Zangeneh, Alireza Azizian, Leonard Lye, Radu Popescu. Application of response surface methodology in numerical geotechnical analysis. University of Newfoundland. 2002.
13. ASTM D3906. Standard test method for determination of relative X-ray diffraction intensities of faujasite-type zeolite-containing materials. 2007.
14. ASTM D4365. Standard test method for determining micropore volume and zeolite area of a catalyst. 2013.
Đã đăng
2017-08-31
How to Cite
Tran Vinh, L., Le Phuc , N., Nguyen Van , H., Pham Thi Hai, Y., Ngo Thuy, P., Tran Van , T., Dang Thanh, T., Le Thi Hoai, N., & Nguyen Anh , D. (2017). Nghiên cứu tối ưu điều kiện thu hồi La3+ từ xúc tác FCC thải của nhà máy lọc dầu Dung Quất bằng phương pháp ngâm chiết sử dụng HNO3. Tạp Chí Dầu Khí, 8, 34 - 40. https://doi.org/10.25073/petrovietnam journal.v8i0.195
Số tạp chí
Tập 8 (2017)
Chuyên mục
Bài báo khoa học

1. Tác giả giao bản quyền bài viết (tác phẩm) cho Tạp chí Dầu khí, bao gồm quyền xuất bản, tái bản, bán và phân phối toàn bộ hoặc một phần tác phẩm trong các ấn bản điện tử và in của Tạp chí Dầu khí.

2. Bằng cách chuyển nhượng bản quyền này cho Tạp chí Dầu khí, việc sao chép, đăng hoặc sử dụng một phần hay toàn bộ tác phẩm nào của Tạp chí Dầu khí trên bất kỳ phương tiện nào phải trích dẫn đầy đủ, phù hợp về hình thức và nội dung như sau: tiêu đề của bài viết, tên tác giả, tên tạp chí, tập, số, năm, chủ sở hữu bản quyền theo quy định, số DOI. Liên kết đến bài viết cuối cùng được công bố trên trang web của Tạp chí Dầu khí được khuyến khích.