Nghiên cứu sử dụng chất xúc tác Fcc đã qua sử dụng từ nhà máy lọc dầu dung quất làm phụ gia hoạt tính cho xi măng portland

Sự ra đời và hoạt động của Nhà máy lọc dầu Dung Quất đã góp phần rất quan trọng

đến phát triển kinh tế - xã hội khu vực Miền Trung, từng bước đảm bảo nhu cầu nhiên

liệu và nguyên liệu hóa dầu cho đất nước. Bên cạnh đó, hằng năm Nhà máy thải ra

khoảng 2000 tấn chất thải xúc tác FCC (Fluid Catalytic Cracking), sẽ là gánh nặng cho

môi trường nếu không được xử lý và tái chế triệt để. Chất xúc tác FCC đã qua sử dụng

(sFCC, spent fluid catalytic cracking) có thể trở thành chất thải có hại do nhiễm kim loại

nặng (Pb, Ni,.), bị cốc hóa, hạt bị vỡ vụn và có thể gây bệnh bụi phổi silic. Thành phần

chính của sFCC là SiO2, Al2O3 tương tự như các hợp chất aluminosilicat trong vật liệu

xây dựng. Vì vậy, trên thế giới đã có nhiều công bố về kết quả nghiên cứu tái chế chất

thải xúc tác FCC để làm phụ gia hoạt tính, clinker trong xi măng [1-5], trong bê-tông

[6,7], trong xây dựng cầu đường [8]. Tuy nhiên, hiện chỉ mới có một số rất ít các công bố

về chất thải FCC từ Nhà máy lọc dầu Dung Quất trong việc tái tạo tính axit bề mặt và

hoạt tính xúc tác cracking [9,10].

Bài báo này trình bày các kết quả khảo sát khả năng sử dụng chất thải xúc tác FCC

từ Nhà máy lọc dầu Dung Quất để làm phụ gia hoạt tính cho xi măng Portland.

pdf 8 trang dienloan 13480
Bạn đang xem tài liệu "Nghiên cứu sử dụng chất xúc tác Fcc đã qua sử dụng từ nhà máy lọc dầu dung quất làm phụ gia hoạt tính cho xi măng portland", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Nghiên cứu sử dụng chất xúc tác Fcc đã qua sử dụng từ nhà máy lọc dầu dung quất làm phụ gia hoạt tính cho xi măng portland

Nghiên cứu sử dụng chất xúc tác Fcc đã qua sử dụng từ nhà máy lọc dầu dung quất làm phụ gia hoạt tính cho xi măng portland
See discussions, stats, and author profiles for this publication at: https://www.researchgate.net/publication/322306745
NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG CHẤT XÚC TÁC FCC ĐÃ QUA SỬ DỤNG TỪ NHÀ MÁY
LỌC DẦU DUNG QUẤT LÀM PHỤ GIA HOẠT TÍNH CHO XI MĂNG PORTLAND
STUDY ON REUSING OF SPENT FLUID CATALYTIC CRACKING (sFCC)...
Article · January 2018
CITATIONS
0
READS
208
2 authors:
Some of the authors of this publication are also working on these related projects:
STUDY ON REUSING OF SPENT FLUID CATALYTIC CRACKING (sFCC) CATALYST FROM THE DUNG QUAT REFINERY AS AN ACTIVE ADDITIVE FOR PORTLAND CEMENT View
project
Nguyen Thanh Tu
1 PUBLICATION   0 CITATIONS   
SEE PROFILE
Hung nguyen phi
Quy Nhon University
11 PUBLICATIONS   114 CITATIONS   
SEE PROFILE
All content following this page was uploaded by Nguyen Thanh Tu on 09 January 2018.
The user has requested enhancement of the downloaded file.
1 
NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG CHẤT XÚC TÁC FCC ĐÃ QUA SỬ DỤNG TỪ NHÀ 
MÁY LỌC DẦU DUNG QUẤT LÀM PHỤ GIA HOẠT TÍNH CHO XI MĂNG 
PORTLAND 
STUDY ON REUSING OF SPENT FLUID CATALYTIC CRACKING (sFCC) 
CATALYST FROM THE DUNG QUAT REFINERY AS AN ACTIVE ADDITIVE 
FOR PORTLAND CEMENT 
Nguyễn Thanh Tú, Nguyễn Phi Hùng* 
Khoa Hóa học, Trường Đại học Quy Nhơn 
SUMMARY 
Spent fluid catalytic cracking (sFCC) catalyst from the Dung Quat refinery has studied to 
reuse it as an active aluminosilicate additive for Portland cement. The experimental 
results showed that, the heat-treated sFCC materials obtain high lime absorption 
capacity in accordance with Vietnamese Standard TCVN 3735-1982 (100-150 mg CaO / 
g). The Portland cement blended (PCB) products prepared by blending pure Portland 
cement PC40 with 10-20 wt-% of sFCC achieve good 28-day compressive strength (R28 > 
50 N/mm2), the compressive strength ratio indexes (IR) of sFCC additives meet TCVN 
6882-2001’s requirements (IR > 75%). The other physico-mechanical properties such as 
initial setting time, final setting time, volume stability also meet requirements in TCVN 
6260:2009 about quality standards of Portland cement. This leads to the statement that 
the spent FCC catalyst from Dung Quat refinery can be reused as an active additive for 
Portland cement in appropriate experimental conditions (around 20 wt-% sFCC heat-
treated at 600 0C in Portland cement blended). 
1. MỞ ĐẦU 
 Sự ra đời và hoạt động của Nhà máy lọc dầu Dung Quất đã góp phần rất quan trọng 
đến phát triển kinh tế - xã hội khu vực Miền Trung, từng bước đảm bảo nhu cầu nhiên 
liệu và nguyên liệu hóa dầu cho đất nước. Bên cạnh đó, hằng năm Nhà máy thải ra 
khoảng 2000 tấn chất thải xúc tác FCC (Fluid Catalytic Cracking), sẽ là gánh nặng cho 
môi trường nếu không được xử lý và tái chế triệt để. Chất xúc tác FCC đã qua sử dụng 
(sFCC, spent fluid catalytic cracking) có thể trở thành chất thải có hại do nhiễm kim loại 
nặng (Pb, Ni,...), bị cốc hóa, hạt bị vỡ vụn và có thể gây bệnh bụi phổi silic. Thành phần 
chính của sFCC là SiO2, Al2O3 tương tự như các hợp chất aluminosilicat trong vật liệu 
xây dựng. Vì vậy, trên thế giới đã có nhiều công bố về kết quả nghiên cứu tái chế chất 
thải xúc tác FCC để làm phụ gia hoạt tính, clinker trong xi măng [1-5], trong bê-tông 
[6,7], trong xây dựng cầu đường [8]. Tuy nhiên, hiện chỉ mới có một số rất ít các công bố 
về chất thải FCC từ Nhà máy lọc dầu Dung Quất trong việc tái tạo tính axit bề mặt và 
hoạt tính xúc tác cracking [9,10]. 
Bài báo này trình bày các kết quả khảo sát khả năng sử dụng chất thải xúc tác FCC 
từ Nhà máy lọc dầu Dung Quất để làm phụ gia hoạt tính cho xi măng Portland. 
2. THỰC NGHIỆM 
2.1. Vật liệu: 
- Chất thải xúc tác FCC từ nhà máy lọc dầu Dung Quất. 
- Xi măng PC40 từ Nhà máy Xi măng Constrexim Bình Định. Thành phần hóa của 
clinker xi măng được nêu ra ở Bảng 1 (số liệu phân tích từ Nhà máy theo TCVN 141-
2008). 
2 
Bảng 1. Thành phần hóa của clinker xi măng Portland Constrexim (% trọng lượng) 
MKN CKT SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 CaOtd 
0,41 0,40 21,09 5,23 4,00 65,08 1,33 0,41 0,99 
(MKN: lượng mất khi nung, CKT: cặn không tan, CaOtd: CaO tự do) 
Xi măng gốc PC40 được tạo nên từ clinker Portland Constrexim Bình Định và thạch 
cao (hàm lượng SO3 43,02%) với tỷ lệ tương ứng là 96 : 4 (theo khối lượng), có các tính 
chất cơ lý như sau: 
+ Cường độ chịu nén 3 ngày: 34,1 N/mm2; 28 ngày: 59,8 N/mm2. 
+ Thời gian đông kết: bắt đầu: 104 phút; kết thúc: 116 phút. 
+ Hàm lượng SO3: 1,93%. 
+ Độ ổn định thể tích: 0,6 mm. 
- Cát xây tiêu chuẩn, hàm lượng SiO2 ≥ 98%, hàm lượng ẩm < 0,2%, kích thước hạt chủ 
yếu 0,2-0,5 mm. 
2.2. Các phương pháp xác định thành phần, cấu trúc: Thành phần, cấu trúc của sFCC 
được xác định theo các phương pháp: nhiễu xạ tia X (XRD), tiến hành trên máy Siemen 
D-5005 với tia bức xạ Cu-K ( = 1,54056Å), bước quét là 0,020; chụp ảnh hiển vi điện 
tử quét (SEM) trên máy JEOL JEM 100 tại phòng thí nghiệm Hiển vi điện tử (Viện Vệ 
sinh dịch tễ Trung ương, Hà Nội); tán sắc năng lượng tia X (EDX) được đo trên máy 
Hitachi S4800 tại Viện Khoa học Vật liệu Việt Nam. 
2.3. Phương pháp xác định độ hoạt tính phụ gia xi măng của sFCC: 
Độ hoạt tính của thể hiện qua khả năng hút vôi của vật liệu sFCC được xác định 
theo phương pháp nhanh khi đun nóng dung dịch theo TCVN 3735-1982, dùng dung dịch 
chuẩn HCl 0,1 N, chất chỉ thị metyl da cam. Độ hoạt tính được biểu thị bởi số miligam 
vôi do 1 gam sFCC hấp thụ trong thời gian 30 ngày đêm với 15 lần chuẩn độ. 
2.4. Phương pháp xác định chỉ số hoạt tính phụ gia của sFCC trong xi măng 
Portland hỗn hợp 
Các mẫu xi măng Portland hỗn hợp được tạo bởi sự phối trộn giữa xi măng gốc 
PC40 từ Nhà máy Xi măng Constrexim Bình Định với sFCC đã xử lý nhiệt ở các tỉ lệ 
khối lượng sFCC là 10, 20, 30, 40%. Sau đó xác định tính chất cơ lý của xi măng hỗn 
hợp để nhận xét về khả năng sử dụng làm phụ gia hoạt tính cho xi măng của sFCC. Quá 
trình tạo vữa và xác định tính chất cơ lý của xi măng hỗn hợp được thực hiện tại Phòng 
thí nghiệm Vật liệu Xây dựng và Cơ lý đất, Trung tâm Phân tích và Kiểm nghiệm, Sở 
Khoa học và Công nghệ Bình Định. Độ bền nén (Rn) được xác định theo TCVN 6016-
6017:1995 và ISO 679:1989. Thời gian đông kết và độ ổn định thể tích được xác định 
theo TCVN 6017-1995. 
3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 
3.1. Xác định đặc tính của chất xúc tác FCC đã qua sử dụng từ Nhà máy lọc dầu 
Dung Quất 
Hình thái học của sFCC được xác định qua ảnh SEM (Hình 1a). Quan sát nhận thấy sFCC 
rất mịn, hầu hết các hạt có kích thước không quá 20 m. Như vậy, xúc tác FCC sau khi sử 
dụng đã bị vỡ vụn so với xúc tác FCC ban đầu (thường có kích thước trung bình khoảng 60-70 
m [11]). Cỡ hạt rất nhỏ của sFCC sẽ tạo điều kiện thuận lợi trong việc phối trộn, các phản 
ứng thủy hóa, thủy phân và tạo cường độ trong vai trò làm phụ gia xi măng. 
3 
Thành phần hóa học của sFCC được xác định theo phương pháp EDX, kết quả thể 
hiện trong Hình 1b. Từ bảng thành phần các nguyên tố hóa học cơ bản cho thấy, các oxit 
trong mẫu chất thải FCC chủ yếu là Al2O3 và SiO2, với phần trăm khối lượng tương ứng 
khoảng 50,74% và 43,18%, phù hợp với nguyên liệu cho các vật liệu xây dựng họ silicat. 
Nhận định này cũng phù hợp với kết quả XRD. 
(a) (b) 
Hình 1. (a) Ảnh SEM; (b) Phổ EDX của mẫu sFCC 
Giản đồ XRD của mẫu sFCC được trình bày ở Hình 2. Kết quả tính từ XRD cho thấy 
ngoài pha vô định hình, mẫu chứa khoảng 20% khối lượng pha tinh thể zeolit, chủ yếu là 
zeolit Y (Si/Al = 4,48). So sánh từ hai kết quả EDX và XRD, tính được phần trăm khối 
lượng của Al2O3 và SiO2 trong pha vô định hình của sFCC tương ứng khoảng 47,79% và 
25,55%. Đây là thành phần quan trọng tạo nên độ hoạt tính khi làm phụ gia trong xi măng. 
Hình 2. Giản đồ XRD mẫu sFCC 
3.2. Độ hoạt tính phụ gia xi măng của chất xúc tác FCC đã qua sử dụng 
Vật liệu sFCC được hoạt hóa nhiệt ở các nhiệt độ 500, 600, 700 và 800 0C (mẫu 
được ký hiệu tương ứng là F500, F600, F700 và F800). Để có đánh giá ban đầu về khả 
năng sử dụng sFCC làm phụ gia hoạt tính cho xi măng, chúng tôi kiểm tra độ hoạt tính 
của sFCC thông qua độ hút vôi theo phương pháp kiểm tra nhanh. Kết quả tổng lượng 
CaO hấp thụ sau 15 lần chuẩn độ được trình bày ở Bảng 2. 
Bảng 2. Độ hoạt tính của chất thải xúc tác FCC ban đầu và xử lý nhiệt 
Mẫu sFCC F500 F600 F700 F800 
Độ hoạt tính (mg 
CaO/g phụ gia) 
92,68 103,46 104,16 122,08 100,80 
Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - Mau Zeolite
01-088-2287 (C) - Aluminum Silicate - (Al1.79Al.5Si10.25O24).96 - Y: 93.02 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Cubic - a 24.30000 - b 24.30000 - c 24.30000 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 90.000 - Face-c
` - File: Hung QN mau Zeolite.raw - Type: Locked Coupled - Start: 5.000 ° - End: 45.000 ° - Step: 0.020 ° - Step time: 0.8 s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 20 s - 2-Theta: 5.000 ° - Theta: 2.500 ° - Chi:
Li
n 
(C
ps
)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
160
170
180
190
200
210
220
230
240
250
260
270
280
290
300
2-Theta - Scale
5 10 20 30 40
d=
14
.1
09
d=
8.
60
8
d=
7.
34
0
d=
5.
58
1
d=
5.
41
6 d
=3
.7
10
d=
3.
34
9
d=
4.
66
6
d=
4.
30
2
0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00
keV
001
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
C
o
u
n
ts
O
K
a
A
lK
a
S
iK
a
S
L
l S
K
a
S
K
b
C
a
K
a
C
a
K
bT
iL
l
T
iK
e
sc
T
iK
a
T
iK
b
T
iK
su
m
F
e
L
l
F
e
L
a
F
e
K
e
sc
F
e
K
a
F
e
K
b
Fitting Coefficient : 0.2746 
Element(keV) Mass% Error% Atom% 
O K 0.525 50.26 0.36 63.93 
Al K 1.486 26.86 0.19 20.26 
Si K 1.739 20.15 0.26 14.60 
S K* 2.307 0.40 0.21 0.25 
Ca K* 3.690 0.42 0.30 0.21 
Ti K* 4.508 0.59 0.37 0.25 
Fe K 6.398 1.32 0.65 0.48 
Total 100.00 100.00 
4 
Kết quả khảo sát độ hoạt tính cho thấy, mẫu sFCC chưa nung có độ hoạt tính thuộc 
loại mạnh trung bình (70-100 mg CaO/gam phụ gia). Khi xử lý nhiệt, độ hoạt tính hút vôi 
của mẫu tăng lên đáng kể, các mẫu sFCC nung đều thuộc vùng chất phụ gia có độ hoạt 
tính mạnh (100-150 mg CaO/gam phụ gia) theo TCVN 3735-1982. Độ hoạt tính của 
sFCC tăng khi tăng nhiệt độ nung từ 500 đến 700 0C, do đẩy mạnh sự phân hủy các sản 
phẩm hữu cơ gây bít tắt bề mặt xúc tác như cốc, hợp chất đa vòng ngưng tụ, tạo thuận lợi 
cho sự tương tác giữa pha SiO2 vô định hình với CaO tạo khoáng. Tuy nhiên, khi nhiệt độ 
nung vượt quá 800 0C, độ hoạt tính của sFCC lại giảm đi rõ rệt, có thể ở nhiệt độ cao, sự 
chuyển pha của SiO2 vô định hình đã bắt đầu diễn ra dẫn đến độ hoạt động của pha này 
giảm. 
Để đánh giá đầy đủ hơn khả năng sử dụng sFCC làm phụ gia hoạt tính cho xi măng, 
chúng tôi tiếp tục khảo sát chỉ số hoạt tính (hoạt tính cường độ hoặc hoạt tính thủy lực) 
của sFCC thông qua việc xác định độ bền nén và một số thông số cơ lý khác của mẫu đúc 
vữa từ xi măng Porland hỗn hợp với sFCC. 
3.3. Chỉ số hoạt tính phụ gia xi măng của chất xúc tác FCC đã qua sử dụng 
Các mẫu xi măng Portland hỗn hợp được tạo ra do sự phối trộn giữa xi măng gốc 
PC40 từ Nhà máy Xi măng Constrexim Bình Định với sFCC đã xử lý nhiệt (hàm lượng 
sFCC thay đổi 10-40% khối lượng). Sau khi phối trộn nước, tạo hình và bảo dưỡng, mẫu 
được thử cường độ nén, thời gian đông kết và độ ổn định thể tích theo TCVN 6016-
6017:1995; TCVN 4030:2003 và ISO 679:1989. Chỉ số hoạt tính cường độ (IR) của sFCC 
được tính theo TCVN 6882-2001: là tỉ số giữa độ bền nén của mẫu xi măng Portland có 
pha phụ gia khoáng (RB) và độ bền nén của mẫu xi măng Portland nền (gốc) không pha 
phụ gia (RA) sau 28 ngày đông kết mẫu, tính bằng %, theo công thức: IR = (RB/RA)*100. 
Cũng theo tiêu chuẩn này, chỉ số hoạt tính cường độ (IR) sau 28 ngày đông kết mẫu của 
phụ gia hoạt tính phải không nhỏ hơn 75%. Kí hiệu mẫu ví dụ PC-X500 có nghĩa mẫu xi 
măng Portland được pha trộn với sFCC đã nung ở 500 oC. 
Kết quả xác định cường độ nén 28 ngày (R28) và chỉ số hoạt tính cường độ (IR) của 
các mẫu xi măng Portland hỗn hợp được trình bày ở Bảng 3. Đồ thị biểu diễn sự biến 
thiên chỉ số hoạt tính cường độ theo hàm lượng sFCC ở các nhiệt độ nung sFCC khác 
nhau được nêu ra ở Hình 3. 
Bảng 3. Cường độ nén 28 ngày và chỉ số hoạt tính cường độ của mẫu xi măng chứa phụ 
gia sFCC với hàm lượng sFCC thay đổi (mẫu so sánh có R28 = 59,8 N/mm2) 
Mẫu 
Cường độ nén 28 ngày 
R28 (N/mm
2) 
Chỉ số hoạt tính cường độ IR (%) 
% khối lượng sFCC % khối lượng sFCC 
10 20 30 40 10 20 30 40 
PC-X500 62,3 61,7 22,1 12,8 104,18 103,18 36,96 21,40 
PC-X600 59,6 59,2 46,3 26,7 99,67 99,00 77,42 44,65 
PC-X700 59,6 65,6 27,3 17,3 99,67 109,70 45,65 28,93 
PC-X800 63,8 54,6 32,7 14,2 106,69 91,30 54,68 23,75 
5 
Hình 3. Sự biến thiên chỉ số hoạt tính cường độ theo hàm lượng sFCC ở các nhiệt độ 
nung sFCC khác nhau 
Kết quả cho thấy, các mẫu phối trộn với sFCC hàm lượng 10-20% đạt độ bền nén 
sau 28 ngày đông kết xấp xỉ, thậm chí cao hơn ở một số mẫu so với mẫu đối chứng (dùng 
xi măng không trộn sFCC) có R28 = 59,8 N/mm2. Khi hàm lượng sFCC tăng lên quá 
20%, cường độ nén của mẫu giảm rõ rệt. 
 Đồ thị Hình 3 cho thấy, các mẫu PC-F500 (%sFCC=10-20), PC-F600 
(%sFCC=10-30), PC-F700 (%sFCC=10-20), PC-F800 (%sFCC=10-20) có chỉ số hoạt 
tính cường độ IR đạt chất lượng của phụ gia hoạt tính cho xi măng theo TCVN 6882-2001 
(IR ≥ 75%). Độ giảm chỉ số hoạt tính cường độ IR theo hàm lượng sFCC của mẫu PC-
X600 là thấp hơn đáng kể so với các mẫu còn lại. Đối chiếu với kết quả ở Bảng 2, độ hút 
vôi lại cao nhất ở mẫu sFCC nung ở 700 0C. Điều đó cho thấy, xử lý nhiệt sFCC ở 600 0C 
là thích hợp cho việc tạo độ hoạt tính hút vôi bằng phản ứng hóa học của phụ gia. Nhiệt 
độ nung cao hơn là không cần thiết vì vừa tốn kém năng lượng, mà chỉ tăng khả năng hút 
vôi của phụ gia ở phần hấp phụ vật lý thuần túy vào mao quản, lỗ rỗng giữa các hạt. 
3.4. Thời gian đông kết và độ ổn định thể tích của xi măng PC hỗn hợp với sFCC 
Để khẳng định thêm khả năng sử dụng sFCC làm phụ gia hoạt tính cho xi măng, các 
chỉ tiêu cơ lý khác (thời gian đông kết, độ ổn định thể tích) của mẫu PC-X600 cũng đã 
được xác định, kết quả trình bày ở Bảng 4. 
Bảng 4. Thời gian đông kết và độ ổn định thể tích của mẫu xi măng hỗn hợp PC-X600 
với hàm lượng sFCC thay đổi 
Chỉ tiêu 
TCVN 
6260:2009 
PC-X600 
Hàm lượng sFCC thay thế (%) 
10 20 30 40 
Thời gian bắt đầu đông kết (phút) ≥ 45 105 82 38 36 
Thời gian kết thúc đông kết (phút) ≤ 420 123 110 61 57 
Độ ổn định thể tích (mm) ≤ 10 0,6 0,2 1 0,2 
6 
Kết quả cho thấy, mẫu PC-X600 với hàm lượng sFCC 10-20% khối lượng đều có 
các chỉ tiêu thời gian bắt đầu và kết thúc đông kết, độ ổn định thể tích đáp ứng TCVN 
6260:2009 về chỉ tiêu chất lượng của xi măng Portland. 
Tổng hợp các kết quả trên cho thấy, sFCC từ Nhà máy lọc dầu Dung Quất hoàn 
toàn có thể sử dụng làm phụ gia hoạt tính cho xi măng Porland ở điều kiện thực nghiệm 
thích hợp là mẫu sFCC được xử lý nhiệt ở 600 0C, hàm lượng phối trộn vào xi măng 
khoảng 20% khối lượng. 
4. KẾT LUẬN 
4.1. Kết quả khảo sát đặc tính của chất xúc tác FCC đã qua sử dụng (sFCC) từ Nhà máy 
lọc dầu Dung Quất cho thấy: sFCC rất mịn với kích thước hạt không quá 20 m, có thành 
phần chủ yếu là các aluminosilicat trong pha nền và khoảng 20% khối lượng pha tinh thể 
zeolit, chủ yếu là zeolit Y (Si/Al = 4,48), phần trăm khối lượng của Al2O3 và SiO2 trong pha 
vô định hình tương ứng khoảng 47,79% và 25,55%. Vật liệu sFCC xử lý nhiệt 500-800 0C 
có độ hoạt tính (thể hiện qua khả năng hút vôi) mạnh theo TCVN 3735-82 (100-150 mg 
CaO/gam phụ gia). 
4.2. Các thông số cơ lý và chỉ số hoạt tính cường độ của xi măng Portland hỗn hợp giữa 
PC40 nền với sFCC xử lý nhiệt ở các hàm lượng khác nhau đã được xác định. Kết quả 
cho thấy, các mẫu phối trộn với 10-20% khối lượng sFCC đều đạt độ bền nén tốt sau 28 
ngày đông kết (trên 50 N/mm2), chỉ số hoạt tính cường độ IR đạt chất lượng của phụ gia 
hoạt tính cho xi măng theo TCVN 6882-2001. Các thông số về thời gian bắt đầu và kết 
thúc đông kết, độ ổn định thể tích đều đáp ứng TCVN 6260:2009 về chỉ tiêu chất lượng 
của xi măng Portland. Điều đó cho phép khẳng định rằng, chất xúc tác FCC đã qua sử 
dụng từ Nhà máy lọc dầu Dung Quất hoàn toàn có thể tái chế làm phụ gia hoạt tính cho 
xi măng Porland ở điều kiện thực nghiệm thích hợp (sFCC được xử lý nhiệt ở 600 0C, 
phối trộn vào xi măng khoảng 20% khối lượng). 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1]. Nancy T. C. and Janneth T. A., Using spent fluid catalytic cracking (FCC) catalyst 
as pozzolanic addition - a review, Ing. Investig., 30(2), pp. 35-42 (2010). 
[2]. Payá J., Monzó J., Borrachero M. V., Physical, chemical and mechanical properties 
of fluid catalytic cracking catalyst residue (FC3R) blended cements, Cem. Concr. Res. 
31, pp. 57-61 (2001). 
[3]. Su N., Fang H. Y. Chen Z. H. and Liu F. S., Reuse of waste catalysts from 
petrochemical industries for cement substitution, Cem. Concr. Res. 30, pp. 1773-1783 
(2000). 
[4]. Al-Dhamri H., Melghit K., Use of alumina spent catalyst and RFCC wastes from 
petroleum refinery to substitute bauxite in the preparation of Portland clinker, J Hazard 
Mater., 179(1-3), pp. 852-859 (2010). 
[5]. Hsu K.Ch., Tseng Y.S., Ku F. F. and Su N., Oil cracking catalyst as an active 
pozzolanic material for superplastisized mortars, Cem. Concr. Res. 31, pp. 1815-1820 
(2001). 
[6]. Monzó J., Payá J., Borrachero M. V., Velázquez S., Soriano L., Serna P., Rigueira J., 
Reusing of spent FCC catalyst as a very reactive pozzolanic material: formulation of 
high performance concretes, Proceedings of International RILEM Conference on the Use 
of Recycled Materials in Buildings and Structures, Spain, p.1008 (2004). 
7 
[7]. Pacewska B., Wilinska I. and Kubissa J., Use of spent catalyst from catalytic 
cracking in fluidized bed as a new concrete additive, Thermochim. Acta, 322, pp. 175-
181 (1998). 
[8]. Taha R., Al-Kamyani Z., Al-Jabri K., Baawain M., Al-Shamsi K., Recycling of waste 
spent catalyst in road construction and masonry blocks, Journal of Hazardous Materials, 
Vol. 229/230, pp. 122-127 (2012). 
[9]. Vũ Thị Minh Hồng, Nguyễn Trung Kiên, Đào Đức Cảnh, Đặng Tuyết Phương, Vũ 
Anh Tuấn, Phan Vũ Anh, Hoàng Thị Thu Thuỷ, Trần Thị Kim Hoa, Nghiên cứu tăng 
cường tính chất axit của xúc tác FCC phế thải từ nhà máy lọc dầu Dung Quất, Tạp chí 
hoá học, 49(5AB), tr. 659-664 (2011). 
[10]. Phạm Thị Thu Giang, Vũ Văn Giang, Vũ Thị Minh Hồng, Nguyễn Trung Kiên, 
Đào Đức Cảnh, Hoàng Thị Thu Thủy, Trần Thị Kim Hoa, Vũ Anh Tuấn, Đặng Tuyết 
Phương, Chế tạo xúc tác từ FCC thải của nhà máy lọc dầu Dung Quất sử dụng để nhiệt 
phân rơm rạ thành dầu sinh học, Tạp chí hoá học, 49(5AB), tr. 609-613 (2011). 
[11]. Scherzer J., Octane-enhancing, zeolitic FCC catalysts: scientific and technical 
aspects, Catal. Rev. -Sci. Eng., 31(3), pp. 215-354 (1989). 
[12]. Đào Thị Thanh Xuân, Nguyễn Hoài Thu, Trần Văn Trí, Nguyễn Sưa, Nguyễn Hữu 
Trúng, Ngô Thúy Phượng, Đặng Thanh Tùng, Thiết lập điều kiện giả lập xúc tác FCC 
cân bằng của Nhà máy lọc dầu Dung Quất và đánh giá độ bền với kim loại V, Ni của một 
số loại xúc tác FCC,  Viện Dầu khí Việt Nam (2011). 
----- 
*Liên hệ tác giả: nguyenphihung@qnu.edu.vn 
Điện thoại: 01262.556.586 
View publication stats

File đính kèm:

  • pdfnghien_cuu_su_dung_chat_xuc_tac_fcc_da_qua_su_dung_tu_nha_ma.pdf