thiết kế phân xưởng reforming công suất 2,5tr tấn

ĐỒ ÁN CHẾ BIẾN DẦU KHÍ Thiết kế phân xưởng reforming công suất 2,5tr tấn/năm
November 28, 2011
MỤC LỤC
Contents
MỤC LỤC 1
Contents 1
LỜI CẢM ƠN 2
LỜI NÓI ĐẦU 3
Ý NGHĨA KINH TẾ , KỸ THUẬT CỦA ĐỒ ÁN 4
CHƯƠNG I – DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT 5
I.TỔNG QUAN LÝ THUYẾT 5
1.CƠ SỞ HÓA LÝ CỦA QUÁ TRÌNH REFORMING 5
2.CÔNG NGHỆ REFORMING 19
II.DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ REFORMING XÚC TÁC CỐ ĐỊNH 29
1.CÁC THIẾT BỊ CỦA QUÁ TRÌNH 30
2.NHỮNG LƯU Ý KHI VẬN HÀNH THIẾT BỊ PHẢN ỨNG 34
3.MỘT SỐ DÂY CHUYỀN REFORMING XÚC TÁC CỐ ĐỊNH 36
4.DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ CỦA ĐỒ ÁN 40
CHƯƠNG II – NỘI DUNG TÍNH TOÁN 42
I.TÍNH TOÁN SỐ LIỆU BAN ĐẦU 42
II.TÍNH TOÁN THIẾT BỊ CHÍNH 48
1.TÍNH TOÁN LÒ 1 48
2.TÍNH TOÁN LÒ 2 57
3.TÍNH TOÁN LÒ 3 67
III.TÍNH TOÁN THIẾT BỊ PHỤ 78
1.LÒ ĐỐT GIA NHIỆT 78
2.HỆ THỐNG TÁCH - ỔN ĐỊNH SẢN PHẨM VÀ HIỆU SUẤT QUÁ TRÌNH 79
IV.TÍNH TOÁN CƠ KHÍ THIẾT BỊ CHÍNH 80
V.TÍNH TOÁN KINH TẾ 82
1.MỤC ĐÍCH VÀ Ý NGHĨA CỦA TÍNH TOÁN KINH TẾ 82
2.TÍNH TOÁN 83

3.BẢNG TỔNG KẾT 87
KẾT LUẬN CHUNG 87
GVHD : K.s Ngô Bá Đạt Page 1
ĐỒ ÁN CHẾ BIẾN DẦU KHÍ Thiết kế phân xưởng reforming công suất 2,5tr tấn/năm
November 28, 2011
TÀI LIỆU THAM KHẢO 89
LỜI CẢM ƠN
Việt Nam là nước đang phát triển, cùng với công cuộc phát triển của
đất nước thì nền công nghiệp đòi hỏi phải có nhiều kỹ sư đủ trình độ về kỹ
thuật và công nghệ cao. Để đáp ứng được nhu cầu này các trường đại học,
cao đẳng đã tạo mọi điều kiện để sinh viên làm quen với công nghệ cao.
Và một trong những trường đại học đào tạo tốt của nước ta chính là
trường Đại học Bà Rịa Vũng Tàu.
Là một sinh viên của trường Đại học Bà Rịa Vũng Tàu, chúng em đã
được nhà trường và các thầy cô trong bộ môn hoá dầu tạo mọi điều kiện
để học tập, tiếp cận những công nghệ mới và thiết thực nhất là qua việc
làm đồ án chuyên ngành.
Tuy quá trình làm đồ án tốt nghiệp diễn ra trong thời gian không
nhiều nhưng được sự giúp đỡ của các thầy cô giáo trong bộ môn, đặc biệt
là sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo KS. Ngô Bá Đạt, nhóm chúng em đã
hoàn thành cuốn đồ án này. Vì vậy, em xin chân thành cảm ơn tập thể các
thầy cô giáo và các bạn cùng lớp đã giúp đỡ nhóm em trong quá trình làm
đồ án.
Xin chân thành cảm ơn !
GVHD : K.s Ngô Bá Đạt Page 2
ĐỒ ÁN CHẾ BIẾN DẦU KHÍ Thiết kế phân xưởng reforming công suất 2,5tr tấn/năm
November 28, 2011
LỜI NÓI ĐẦU
Hiện nay trên thế giới nền công nghiệp dầu khí được xem như là huyết
mạch của một quốc gia, nó tác động tích cực đến việc phát triển kinh tế

cũng như quốc phòng.Việt Nam là quốc gia giàu tiềm năng về dầu khí, tuy
mới chỉ bước đầu khai thác và phát triển nhưng nền công nghiệp dầu khí
Việt Nam cũng đã đạt được nhiều kết quả to lớn, đáp ứng được nhu cầu
của người tiêu dùng. Bên cạnh đó là sự phát triển không ngừng của các
quá trình chế biến dầu thô như quá trình Cracking xúc tác, quá trình
Reforming xúc tác và nhiều quá trình khác nhằm sản xuất ra xăng có chất
lượng cao và hàng nghìn sản phẩm khác làm nguyên liệu cho các ngành
công nghiệp.
Trong công nghiệp chế biến dầu mỏ, các quá trình chuyển hoá hoá học
dưới tác dụng của xúc tác chiếm tỷ lệ rất lớn và đóng vai trò quan trọng.
Chất xúc tác trong quá trình chuyển hoá có khả năng làm giảm năng
lượng hoạt hoá của phản ứng vì vậy tăng tốc độ của phản ứng lên rất
nhiều. Mặc khác khi có mặt của chất xúc tác thì khả năng tiến hành phản
ứng ở điều kiện miền hơn. Điều này có tầm quan trọng hơn đối với các
phản ứng có hiệu ứng nhiệt dương như phản ứng hydro hoá, alkyl hoá
Sự có mặt của xúc tác trong quá trình chuyển hoá hoá học làm tăng
hiệu suất sản phẩm của quá trình. Trong đó quá trình Reforming xúc tác
chiếm vị trí quan trọng trong công nghệ chế biến dầu mỏ. Lượng xăng của
quá trình reforming xúc tác chiếm phần lớn trong tổng lượng xăng tiêu thụ
trên thế giới.Quá trình reforming xúc tác đã và đang phát triển mạnh và
ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực trên thế giới. Là một quá trình
không thể thiếu được trong bất kỳ nhà máy chế biến dầu nào, công nghiệp
chất dẻo, nhà máy sản xuất BTX
Ngày nay với sự phát triển khoa học kỹ thuật thì ngoài việc cải tiến dây
chuyền công nghệ của quá trình reforming xúc tác để sản xuất ra xăng có
trị số octan cao, người ta luôn tìm và chế tạo ra các chất xúc tác mới tốt
hơn để cho năng suất và hiệu suất của sản phẩm ngày càng cao hơn.
GVHD : K.s Ngô Bá Đạt Page 3
ĐỒ ÁN CHẾ BIẾN DẦU KHÍ Thiết kế phân xưởng reforming công suất 2,5tr tấn/năm
November 28, 2011

Ý NGHĨA KINH TẾ , KỸ THUẬT CỦA ĐỒ ÁN
Đồ án chuyên nghành môn chế biến dầu khí của nhóm làm về đề tài
có nhiệm vụ là : thiết kế phân xưởng reforming xúc tác cố định với công
suất yêu cầu là 2.500.000 tấn/năm. Con số công suất cho chúng ta biết
nếu được xây dựng đây sẽ là một phân xưởng rất lớn vì nếu so với công
suất của nhà máy lọc dầu Dung Quất là 6.500.000 tấn/năm, với hiệu suất
xăng chưng cất trực tiếp – nguyên liệu của quá trình reforming – khoảng
20% tương ứng với 1.300.000 tấn/năm.
Mặt khác với ưu điểm là có chỉ số octan cao(RON 89 – 95), nên hàm
lượng xăng reformat chiếm tỷ lệ tới 40% của xăng thương phẩm để tăng
chất lượng xăng và giảm hàm lượng phụ gia độc hại trong xăng. Điều đó
đã cho ta thấy tầm quan trọng của quá trình refoming trong công nghệ lọc
hóa dầu, ngành công nghiệp quan trọng nhất trong nền kinh tế của nước ta
cũng như cả thế giới.
Chính vì thế đồ án có một ý nghĩa quan trọng về kinh tế. Vì nó sẽ đảm
bảo được nguồn cung xăng chất lượng cao cho thị trường trong nước,
giảm phụ thuộc vào nguồn cung nhập khẩu. Vì vậy sẽ đảm bảo được an
ninh năng lượng cho quốc gia tạo nên sự ổn định để phát triển kinh tế cho
đất nước ta.
Đó là những ý nghĩa rất thiết thực về mặt kinh tế còn về mặt kỹ thuật
trước tiên đồ án có ý nghĩa rất lớn với nhóm thực hiện nhiệm vụ thiết kế vì
đã áp dụng được những kiến thức đã học vào việc giải một bài toán lớn, có
tính thực tế cao. Đồng thời đồ án cũng có ý nghĩa đối với việc phát triển
khoa học kỹ thuật của đất nước nhất là trong những ngành công nghiệp
mũi nhọn như lọc hóa dầu.
Trên đây là những ý nghĩa về kinh tế và kỹ thuật mà nhóm đã rút ra
được khi làm đồ án. Trong phần sau của đồ án sẽ nghiên cứu chi tiết hơn
về kỹ thuật của quy trình công nghệ reforming xúc tác cũng như là tính
kinh tế của đồ án.
GVHD : K.s Ngô Bá Đạt Page 4

ĐỒ ÁN CHẾ BIẾN DẦU KHÍ Thiết kế phân xưởng reforming công suất 2,5tr tấn/năm
November 28, 2011
CHƯƠNG I – DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ QUÁ
TRÌNH SẢN XUẤT
I.TỔNG QUAN LÝ THUYẾT
Reforming xúc tác là một trong những quá trình quan trọng của công
nghiệp chế biến dầu. Vai trò của quá trình không ngừng tăng lên do nhu
cầu của xăng có chất lượng nguyên liệu cho quá trình tổng hợp hoá dầu
ngày càng nhiều.
Quá trình này cho phép sản xuất các cấu tử có trị số octan cao cho
xăng không chì và thu các hợp chất hydrocacbon thơm (BTX) cho tổng
hợp hoá dầu và hoá học.
Ngoài ra quá trình này còn cho phép nhận khí hydro kỹ thuật (hàm
lượng hydro nhận được từ quá trình Reforming đủ cung cấp cho quá trình
làm sạch nguyên liệu, xử lý hydro các phân đoạn sản phẩm trong khu liên
hợp lọc hoá dầu).
Naphtha *Xăng RON >95
40 < RO <60 *Hydrogen
*Aromatics BTX
Trong các mục đích trên thì việc tăng chỉ số octan để nâng cao chất
lượng cho xăng là vô cùng quan trọng. Đặc biệt ngày nay có xu hướng
không dùng xăng pha chì, nên việc tạo ra các cấu tử có trị số octan cao để
pha vào xăng là rất cần thiết, vì nó tiết kiệm được nhiên liệu và tăng được
khối lượng vận chuyển.
Phân đoạn xăng của quá trình chưng cất trực tiếp dầu thô hay từ phân
đoạn xăng của cracking nhiệt. Các phân đoạn này có trị số octan thấp,
không đủ tiêu chuẩn của nhiên liệu xăng dùng cho động cơ xăng. Nhờ quá
trình reforming xúc tác mà trị số octan của xăng được nâng lên nhiều lần,
đáp ứng được yêu cầu của xăng dùng cho động cơ xăng, không kích nổ và
bảo vệ môi trường.

1.CƠ SỞ HÓA LÝ CỦA QUÁ TRÌNH REFORMING
Quá trình Reforming thường dùng nguyên liệu là phân đoạn xăng có
trị số octan thấp, không đủ tiêu chuẩn của nhiên liệu xăng cho động cơ
GVHD : K.s Ngô Bá Đạt Page 5
REFORMING
XÚC TÁC
500
0
C
<500
0
C
+ 3 H
2
+ 3 H
2
R
R
ĐỒ ÁN CHẾ BIẾN DẦU KHÍ Thiết kế phân xưởng reforming công suất 2,5tr tấn/năm
November 28, 2011
xăng. Đó là phân đoạn xăng của quá trình chưng cất trực tiếp dầu thô, hay
từ phân đoạn xăng của cracking nhiệt, cốc hoá hay vibreking. Quá trình
Reforming dùng xúc tác đa chức năng:
- Chức năng hyđro - đêhyđro hoá do kim loại đảm nhiệm( chủ yếu là
Pt được mang trên chất mang axit).
- Chức năng izome hoá, vòng hoá và hyđrocracking là do chất mang
axit đảm nhiệm (thường dùng gama oxit nhôm, γ - Al
2
O
3

).
Reforming xúc tác là một quá trình biến đổi các thành phần hydro
cacbon của nguyên liệu mà chủ yếu là naphten và parafin thành
hydrocacbon thơm có trị số octan cao. [2]
1.1.NHỮNG PHẢN ỨNG CHÍNH XẢY RA TRONG QUÁ TRÌNH
- Đehyđro hoá các hyđrocacbon naphten.
- Đehyđro vòng hoá các hyđrocacbon n- parafin.
- Phản ứng izome hoá.
- Phản ứng hyđrocracking.
Dehydro vòng hóa Dehydro hóa
n-parafin Alkyl Cyclo Hydrocacbon thơm
Hydro hexan
cracking
Sản phẩm
cracking
Hydro cracking
Izo-parafin Alkyl Cyclopentan
Hình 1. Sơ đồ các phản ứng chính trong quá trình reforming xúc
tác
1.1.1.Phản Ứng Dehydro Hóa Naphten
* Dehydro hoá naphten thành hydrocacbon thơm:
GVHD : K.s Ngô Bá Đạt Page 6
ĐỒ ÁN CHẾ BIẾN DẦU KHÍ Thiết kế phân xưởng reforming công suất 2,5tr tấn/năm
November 28, 2011
Ở 500
0
C thì năng lượng hoạt hoá của phản ứng tạo bezen là 51,6
Kcal/mol, còn tạo Cyclo hexan là 72,1 Kcal/mol. Vì vậy ở 500
0
C chỉ xảy ra

phản ứng tạo benzen.
Đây là những phản ứng thu nhiệt độ và giảm áp suất thì hiệu suất
hydrocacbon thơm tăng lên.Theo các số liệu và nghiên cứu đã công bố cho
thấy việc tăng tỷ lệ H
2
/ RH có ảnh hưởng không nhiều đến cân bằng của
phản ứng đehdro hoá naphten và sự ảnh hưởng này có thể bù lại bằng cách
tăng nhiệt độ của quá trình. Ngoài ra khi hàm lượng hydrocacbon naphten
tăng lên trong nguyên liệu cao thì quá trình Reforming sẽ làm tăng rõ ràng
hàm lượng hydrocacbon thơm. Do đó cho phép ta lựa chọn và sử lý nguyên
liệu: hoặc để thu các hyđrocacbon thơm riêng biệt( BTX ) hoặc để tăng
hyđrocacbon thơm có trị số octan cao cho xăng.Phản ứng tăng trị số octan
của xăng còn phụ thuộc hàm lượng n-parafin chưa chuyển hoá trong sản
phẩm vì chúng có trị số octan khá thấp. Do đó, ngoài phản ứng dehydro
hoá naphen còn phải tiến hành phản ứng khác sao cho đạt hiệu quả quá
trình Reforming.
GVHD : K.s Ngô Bá Đạt Page 7
ĐỒ ÁN CHẾ BIẾN DẦU KHÍ Thiết kế phân xưởng reforming công suất 2,5tr tấn/năm
November 28, 2011
1.1.2.Phản Ứng Dehydro Hóa Parafin
Đây là phản ứng quan trọng nhất của quá trình reforming xúc tác. Vì
nhờ phản ứng này mà biến đổi được một lượng lớn n-parafin có trị số octan
rất thấp thành các hyđrocacbon thơm có trị số octan cao ( biển đổi n- C
7
có
trị số octan bằng 0 thành toluen có trị số octan bằng 120).

R-C-C-C-C-C-C + 4H
2
Phản ứng này cần xúc tác hai chức năng đó là chức năng axit và chức

năng kim loại, là phản ứng thu nhiệt điển hình, tăng thể tích lớn, phản ứng
tiến hành ở nhiệt độ cao và áp suất thấp.
Phản ứng dehydro vòng hoá n-parafin xãy ra khó hơn so với phản ứng
của naphten. Chỉ có ở nhiệt độ cao mới có thể nhận được hiệu suất hydro
cacbon thơm đáng kể.
Năng lượng của phản ứng khi dùng xúc tác Cr
2
O
3
/ Al
2
O
3
thì thay đổi
từ 25 - 40 kcal/mol khi dùng xúc tác Pt/ Al
2
O
3
thì thay đổi từ 20 - 30
kcal/mol. Tốc độ phản ứng tăng khi tăng chiều dài của mạch cacbon trong
phân tử n- parafin. điều đó cũng dẫn tới hàm lượng hydrocacbon thơm
trong sản phẩm phản ứng cũng tăng lên.
GVHD : K.s Ngô Bá Đạt Page 8
n – C
7
H
16
R
+ 4H
2

ĐỒ ÁN CHẾ BIẾN DẦU KHÍ Thiết kế phân xưởng reforming công suất 2,5tr tấn/năm
November 28, 2011
Bảng 1: Ảnh hưởng của nhiệt độ và chiều dài mạch cacbon tới
hằng số cân bằng của phản ứng dehydro vòng parafin.
Phản ứng 400
0
K 600
0
K 850
0
K
n – C
6
H
14
C
6
H
6
+ 4H
2
3,82.10
-12
0,67 3,68.10
5
n – C
7
H
16
C

7
H
8
+ 4H
2
6,54.10
-10
31,77 9,03.10
5
n – C
8
H
18
C
6
H
5
– C
2
H
5
+ 4H
2
7,18.10
-10
39,54 1,17.10
7
n – C
9
H

20
C
6
H
5
- C
2
H
5
+ 4H
2
1,42.10
-9
65,02 1,81.10
7
Khi tăng nhiệt độ hằng số cân bằng của phản ứng dehydro vòng hoá
tăng rất nhanh, nhanh hơn so với các phản ứng đehydro hoá naphten.
Nhưng tốc độ hydro hoá lại rất nhạy so với sự thay đổi áp suất hoặc tỷ số
H
2
/RH nguyên liệu.
1.1.3.Phản Ứng Isomer Hóa
Người ta chia phản ứng izome hoá thành hai loại:
a. Izome hoá n – parafin → izo – parafin
n – C
7
H
14
→ metyl hexan.
b. Dehydro Izome hoá alkyl xyclopetan → xyclohexan

+ 3H
2
Phản ứng đồng phân hoá naphten vòng 5 cạnh thành vòng 6 cạnh là
phản ứng có hiệu ứng nhiệt thấp 5 kcal/mol, nên khi tăng nhiệt độ thì cân
bằng chuyển dịch về phía tạo ra vòng naphten 5 cạnh. Nhưng phản ứng
đehydro hoá xyclohexan có tốc độ khá lớn khi ta dùng xúc tác chứa kim
loại Pt. Tại nhiệt độ 500
0
c nồng độ cân bằng của Metyl xyclopentan là 95%
còn của xyclohexan là 5%. Nhưng do tốc độ của phản ứng dehydro hoá xãy
ra rất nhanh, nhờ đó mà cân bằng của phản ứng đồng phân hoá có điều kiện
chuyển hoá thành xyclohexan. Như vậy nhờ phản ứng dehydro hoá naphten
GVHD : K.s Ngô Bá Đạt Page 9
CH
3
R
ĐỒ ÁN CHẾ BIẾN DẦU KHÍ Thiết kế phân xưởng reforming công suất 2,5tr tấn/năm
November 28, 2011
có tốc độ cao mà phản ứng dehydro izome hoá alkyl xyclo pentan tạo được
nhiều hydro cacbon thơm.
- Izome hoá alkyl thơm.
1.1.4.Phản Ứng Hydrocracking
 Đối với parafin thường xảy ra phản ứng hydrocracking và hydro
gemolyse.
R–C–C–R
1
R–CH
3
(izo) + R
1

– CH
3
(izo) +
∆
Q=11Kcal/mol
R–C–C–R
1
R
2
–CH
3
+ CH
4
: phản ứng hydrogenolyse
 Đối với naphten.

+ H
2
R
3
H R
4
H + R
3
H +
∑
∆
Q
= 20 Kcal/mol
Ngoài ra cũng còn có các phản ứng hydrodealkyl hoá các hydrocacbon

thơm:
+ H
2
C
6
H
6
+ RH +
∆
Q = 12  13 Kcal/mol
Sản phẩm của các phản ứng này là các hợp chất izoparafin chiếm phần
chủ yếu và vì phản ứng xảy ra theo cơ chế ioncacboni nên xản phẩm khí
thường chứa nhiều C
3
, C
4
và C
5
, rất ít C
1
và C
2
. Tác dụng của phản ứng này
trong quá trình reforming là góp phần tăng trị số octan cho sản phẩm nhờ
tạo ra nhiều izoparafin. Nhưng lại làm giảm thể tích sản phẩm lỏng và đồng
thời cũng làm giảm hiệu suất hydro.
GVHD : K.s Ngô Bá Đạt Page 10
C
2
H

5
CH
3
CH
3
R
2
R
1
ĐỒ ÁN CHẾ BIẾN DẦU KHÍ Thiết kế phân xưởng reforming công suất 2,5tr tấn/năm
November 28, 2011
1.1.5.Phản Ứng Tạo Cốc
Sự tạo cốc trong quá trình reforming là không mong muốn. Nhưng do
tương tác của các olefin, diolefin và các hợp chất thơm đa vòng ngưng tụ
trên tâm hoạt tính xúc tác ở nhiệt độ cao tạo thành cốc.
2 -2H
2
-2H
2
Phản ứng tạo cốc là một loại phản ứng phức tạp, các nghiên cứu và
thực thế sản xuất cho thấy sự tạo cốc phụ thuộc vào nhiều yếu tố:
- Nhiệt độ phản ứng.
- Áp suất của hydro.
- Độ nặng của nguyên liệu.
GVHD : K.s Ngô Bá Đạt Page 11
ĐỒ ÁN CHẾ BIẾN DẦU KHÍ Thiết kế phân xưởng reforming công suất 2,5tr tấn/năm
November 28, 2011
1.1.6.Phản Ứng Tách Các Nguyên Tố Dị Thể
Nếu trong nguyên liệu có các chất chứa S,N,O sẽ xảy ra các phản ứng
tách các nguyên tố dị thể đó ra khỏi phân đoạn .

 Tách nitơ (Hydrodenitơ)
+ 5H
2
→ C
5
H
12
+ NH
3
Pyridine
+ 4H
2
→ + NH
3
Quinolin
+ 4H
2
→ C-C-C-C + NH
3
N
Pyrol
 Tách lưu huỳnh (Hydrodesunfua):

+ 4H
2
→ C
5
H
12
+ H

2
S
• Mecaptan R-SH + 2H
2
→ RH + H
2
S
• Sunfit R-S-R + 2H
2
→ 2RH + H
2
S
• Disunfit R-S-S-R + 3H
2
→ 2RH + 2H
2
S
• Thiophen
+ 4H
2
→ C-C-C-C + H
2
S
 Tách oxy:
ROH + H
2
→ RH + H
2
O
GVHD : K.s Ngô Bá Đạt Page 12

CH
3
S
S
C-C-C-C
N
N
A, M
M
A
ĐỒ ÁN CHẾ BIẾN DẦU KHÍ Thiết kế phân xưởng reforming công suất 2,5tr tấn/năm
November 28, 2011
Đây là những phản ứng làm giảm hàm lượng lưu huỳnh, nitơ trong
xăng,
làm giảm khả năng mất hoạt tính và kéo dài tuổi thọ của xúc tác ,do đó
nó là phản ứng phụ có lợi.
1.2.CƠ CHẾ PHẢN ỨNG REFORMING XÚC TÁC
Trong quá trình reforming dùng xúc tác đa chức năng: Chức năng
hydro, dehydro hoá do kim loại đảm nhiệm; chức năng izome hoá, vòng
hoá và hydro cracking do tâm axit đảm nhiệm và pơhản ứng xãy ra theo cơ
chế ioncacboni.
Các giai đoạn có thể xảy ra xen kẽ nhau. Có nghĩa là trong khi
giai đoạn này chưa kết thúc thì giai đoạn khác đã bắt đầu nhờ sự tồn tại tâm
xúc tác axit bên cạnh những tâm xúc tác kim loại mà các giai đoạn có thể
xảy ra nối tiếp hoặc gần như đồng thời xảy ra.
Các phản ứng chính của quá trình reforming:
Naphten aren + H
2
n-C
7

aren + H
2
n- C
7
izo- C
7
n- C
6
Benzen + H
2
Trong đó: M : Là tâm kim loại.
A : Là tâm axit.
Xét sơ đồ reforming n hexan.
+
Tốc độ giai đoạn đóng vòng nhỏ hơn nhiều so với giai đoạn dehydro
nên khi Reforming naphten thì dễ hơn nhiều so với parafin.
GVHD : K.s Ngô Bá Đạt Page 13
- H
2
- H
2
A
A
M
H
M
A
C
1
– C

5
- H
2
A
+ A
+ A
- H
2
M
M
ĐỒ ÁN CHẾ BIẾN DẦU KHÍ Thiết kế phân xưởng reforming công suất 2,5tr tấn/năm
November 28, 2011
Từ sơ đồ này ta thấy sau quá trình reforming, n-hexan biến dổi thành
izo-hexan, xyclohaxan và benzen,. Tất cả các cấu tử này điều là cấu tử cao
octan.
Ngoài ra còn xãy ra một lượng đáng kể các phản ứng hydro cracking.
C
n
H
2n + 2
+ H
2
C
m
H
2m +2
+ C
m’
H
2m’ +2

Độ axit của xúc tác có ảnh hưởng lớn đến phản ứng này.Độ axit còn
lớn thì phản ứng hydrocracking xãy ra càng mạnh.
1.3.XÚC TÁC QUÁ TRÌNH REFORMING
Xúc tác sử dụng trong quá trình Reforming là loại xúc tác lưỡng chức
năng.
Chức năng oxy hoá - khử có tác dụng làm tăng tốc độ của phản ứng
hydro hoá - khử hydro.
Chức năng axit: có tác dụng thúc đẩy các phản ứng theo cơ chế ion
cacbon như đồng phân hoá và hydro cracking,vòng hoá.
1.3.1.Bản Chất Xúc Tác
Trước đây người ta dùng các chất xúc tác axit như M
O
O
2
/ Al
2
O
3
. Loại
xúc tác này rẻ tiền, bền với lưu huỳnh, song có nhược điểm là hoạt tính
thấp nên quá trình Reforming phải thực hiện ở điều kiện cứng (vận tốc thể
tích thấp, nhiệt độ cao), ở điều kiện này các phản ứng hydro cracking xảy
ra mạnh. Để tăng độ chọn lọc của quá trình phải duy trì áp suất thấp, nhưng
sự giảm áp lại thúc đẩy quá trình tạo cốc nên không kéo dài được thời gian
làm việc của xúc tác. Vì vậy năm 1949 xúc tác Pt/Al
2
O
3
được đưa vào công
nghệ Reforming xúc tác. Xúc tác Pt có hoạt tính cao, độc chọn lọc tốt và độ

ổn định hơn nhiều so với xúc tác M
0
. Do có độ hoạt tính và độ ổn định cao
nên xúc tác Pt có thể tiến hành ở điều kiện khắt khe hơn mà vẫn đạt hiệu
quả tốt. Nhìn chung xúc tác Reforming gồm 2 thành phần.
- Kim loại Pt.
- Chất mang có tinh axit
1.3.1.1.Chất mang có tính axit
Chất mang có thể là Al
2
O
3
hoặc Al
2
O
3
– SiO
2
. Độ axit của nó có vai
trò đặc biệt quan trọng khi chế biến nguyên liệu với hàm lượng lớn Pt. Các
tâm axit kích động phản ứng hydro cracking của các parafin và phản ứng
đồng phân hoá, vòng hoá parafin.
GVHD : K.s Ngô Bá Đạt Page 14
ĐỒ ÁN CHẾ BIẾN DẦU KHÍ Thiết kế phân xưởng reforming công suất 2,5tr tấn/năm
November 28, 2011
Chất mang Al
2
O
3
phải có tính tinh khiết (hàm lượng Fe và Na không

quá 0,02% trong lượng). Để tăng độ axit của chất mang người ta thêm vào
đó các hylogen hữu cơ (C
2
H
4
Cl
2
, CH
3
chất lượng…). Vì Clo ngoài tác dụng
tăng độ axit, nó còn có tác dụng làm ổn định độ phân tán của Pt do nó tạo
ra các phức hợp của Pt với Al
2
O
3
. Một trong những phức hợp của Pt với
xúc tác Clo là nó ít đẩy phản ứng cracking trong điều kiện reforming phản
ứng. Hàm lượng so với xúc tác, kích thước hạt xúc tác vào khoảng 2 mm
bề mặt riêng 200m
2
/g. Ngoài Al
2
O
3
, SiO
2
, Aluminosilicat còn có thể dùng
zeolit làm chất mang.
1.3.1.2.Kim loại Pt
Thành phần kim loại chính của xúc tác reforming là Pt. Nó thường

được đưa vào xúc tác dưới dạng dung dịch của axit H
2
PtCl
6
. Pt có hoạt tính
rất ổn định và tốt với phản ứng dehydro hoá naphten và dehydro hoá đóng
vòng parafin tạo hợp chất thơm. Ngoài ra nó còn thúc đẩy quá trình no hoá
các hợp chất olêfin, diolêfin làm giảm quá trình tạo cốc trên bề mặt xúc tác.
Thường Pt trên xúc tác chiếm từ 0,3 – 0,7% khối lượng, chất lượng của xúc
tác được đánh giá qua các tính chất như: độ hoạt tính, độ chọn lọc, độ bền,
….
Do đó, một xúc tác reforming tốt cần phải tăng tốc độ của các phản
ứng chính. Tỷ số giữa phản ứng tạo cốc và phản ứng cơ bản là phải cực
tiểu.
Để có xúc tác reforming tốt, khi chế tạo chúng ta phải có điều chỉnh
tương quan giữa hai chất xúc tác sao cho độ chọn lọc mong muốn.
Độ chọn lọc được đánh giá thông qua biểu thức:
ghãadehydrovßn¸hohydroizomeingHydrocrack
¸ghoDehydrovßn
R
++
=
Giá trị R càng lớn thì độ chọn lọc càng cao. Do vậy việc tạo nên sự
cân bằng giữa hai chức của xúc tác giữ vai trò chủ đạo khi chế tạo xúc tác
reforming. Để điều chỉnh tương quan giữa hai chức của xúc tác người ta
thấy rằng Pt chỉ chiếm 1% bề mặt chất mang.
Ngày nay, ngoài việc cải tiến các công nghệ reforming người ta cũng
đưa ra những loại xúc tác mới có độ hoạt tính, độ chọn lọc và độ bền cao
hơn. Đó là xúc tác đa kim loại, trong đó Pt là kim loại cơ bản và còn có
các kim loại khác như Re, Cd,… . Dưới đây là đặc điểm của một số xúc tác

reforming được chế tạo ở các nước và hãng khác nhau (Bảng 2).
GVHD : K.s Ngô Bá Đạt Page 15
ĐỒ ÁN CHẾ BIẾN DẦU KHÍ Thiết kế phân xưởng reforming công suất 2,5tr tấn/năm
November 28, 2011
Bảng 2: Đặc điểm của một số xúc tác reforming.
Chỉ tiêu
AΠ.56
Nga
AΠ.6
4
Nga
KP-1
Nga
KP-
104
Nga
H-3
Mỹ
RY302
Pháp
RD
Mỹ
R20
Mỹ
Pt % khối
lượng
0,58 0,6 0,36 0,53 0,33 0,6 0,55
Re, % khối
lượng
0,5

Ir và Me
khác
0,55 0,43
Halogen Fl
0
Cl
0
Cl
0
Cl
0
Cl
0
Cl
0
Cl
0
Cl
0
Fe,% khối
lượng
0,01 0,02 0,02 0,02 0,01 0,02 0,03
-
Na 0,01 0,02 0,02 0,02 0,05 0,01 0,02 -
Trọng
lượng rót,
Kg/m
3
600 600 630 630 820 800 730 0
d, mm 2,6 1,8 1,8 1,8 1,6 1,5 2,2 2,2

Cao, mm 4 - 6 6 - 4,5
Bề mặt
riêng m
2
/st
- 180 - - 250 300 260 180
1.3.2.Yêu Cầu Với Xúc Tác
Xúc tác cần có độ hoạt tính cao đối với phản ứng tạo hydro cacbon
thơm có đủ hoạt tính đối với phản ứng đồng phân hoá parafin và có hoạt
tính thấp đối với phản ứng hydro cracking.
- Xúc tác phải có độ chọn lọc cao
- Xúc tác phải có độ bền nhiệt và khả năng tái sinh tốt.
- Xúc tác phải bền với các tác nhân gây ngộ độc (các hợp chất của
lưu huỳnh, nitơ, ôxy, nước muối của kim loại năng và các tạp chất khác).
- Xúc tác phải có độ ổn định cao (khả năng bảo toàn hoạt tính ban
đầu trong suốt thời gian làm việc).
- Xúc tác có giá thành rẻ.
1.3.3.Sự Thay Đổi Tính Chất Xúc Tác Trong Quá Trình Làm Việc
Do trong xúc tác vẫn còn một lượng nhỏ tạp chất hữu cơ chứa S, N
2
,
O
2
hay kim loại nặng, mà trong quá trình làm sạch chưa triệt để. Do vậy mà
GVHD : K.s Ngô Bá Đạt Page 16
ĐỒ ÁN CHẾ BIẾN DẦU KHÍ Thiết kế phân xưởng reforming công suất 2,5tr tấn/năm
November 28, 2011
trong khi làm việc gây ngộ độc xúc tác, làm giảm hoạt tính xúc tác. Nhưng
trong quá trình làm việc, xúc tác còn bị thay đổi các tính chất vật lý khi tiếp
xúc với nhiệt độ cao và thường xuyên phải tiếp xúc với các độc tố kể trên.

Sự thay đổi tính chất của xúc tác Reforming khi làm việc có thể chia làm
hai loại sau:
Những thay đổi có tính chất tạm thời (có thể khôi phục lại tính
chất ban đầu bằng quá trình tái sinh xúc tác) như sự tạo cốc hay sự ngộ độc
thuận nghịch của các hợp chất oxy, nitơ, lưu huỳnh.
Những thay đổi vĩnh viễn (không có khả năng tái sinh) như sự
thiêukết các tâm hoạt của Pt ở nhiệt độ cao làm giảm độ phân tán của Pt và
giảm hoạt tính của xúc tác. Sự thay đổi này còn dễ xảy ra đối với xúc tác
đơn kim lọai. Chính sự thay đổi trên sẽ làm lão hoá xúc tác và đến một lúc
nào đó thì cần thay thế xúc tác mới để đảm baỏ hoạt tính chung của xúc tác
không đổi, để hiệu suất và chất lượng xăng ổn định trong suốt quá trình.
1.3.4.Vai Trò Của Xúc Tác Trong Khi Cải Tiến Quá Trình Làm Việc
Quá trình hiện đại hoá công nghệ reforming công nghiệp dầu mỏ phát
triển, nhìn chung gồm các giai đoạn:
Tìm kiếm cách chế tạo xúc tác mới có hiệu quả cao gắn liền với cải
tiến trang thiết bị và công nghệ. Ưu điểm nổi bật nhất của xúc tác đa kim
loại là tốc độ trơ hoá xúc tác của nó nhỏ hơn nhiều so với các xúc tác đơn
kim loại. Điều đó cho phép giảm áp suất quá trình xuống còn 1,4 ÷
1,5MPa khi làm việc với dây chuyền xúc tác cố định, còn với dây chuyền
xúc tác chuyển động còn thấp hơn nữa, chỉ 0,5 ÷ 1MPa. Trong những năm
của thế kỷ này, hãng UOP đã xây dựng dây chuyền với lớp xúc tác chuyển
động CCR làm việc với áp suất còn thấp hơn nữa, chỉ khoảng 3,5at
(50PSi). Khi giảm áp suất, độ chọn lọc của xúc tác cao, nhất là khi chế biến
nguyên liệu có hàm lượng Parafin lớn. Khi đó làm tăng vai trò của phản
ứng dehydro vòng hoá n - parafin: 50÷60 hydrocacbon thơm đã nhận được
từ chuyển hoá n - parafin. Do đó trị số octan của sản phẩm xăng rất cao
(RON > 100).
Nhược điểm cơ bản của xúc tác đa kim loại là nhạy với các hợp chất
lưu huỳnh, Nitơ và hơi nước. Vì thế nguyên liệu cần thiết phải qua hydro
hoá làm sạch triệt để loại bỏ các tạp chất có hại. Các hãng chế tạo xúc tác

Reforming nổi tiếng được giới thiệu ở bảng sau đây:
Bảng 3. Xúc tác trong quá trình reforming
GVHD : K.s Ngô Bá Đạt Page 17
ĐỒ ÁN CHẾ BIẾN DẦU KHÍ Thiết kế phân xưởng reforming công suất 2,5tr tấn/năm
November 28, 2011
Loại xúc tác Hãng chế tạo Kim loại kích hoạt
D CHEVRON Re
R16 - R20 UOP Re
R22, RD150 UOP Ge
R130 thế hệ mới UOP
E501 Engelgard Re
L Ashahi chemical Pb
1.3.5.Tái Sinh Xúc Tác
Sau một thời gian làm xúc tác hoạt tính của xúc tác giảm đáng kể so
với xúc tác mới. Sự giảm hoạt tính là do sự tạo cốc bám trên bề mặt của
xúc tác, che lấp các tâm hoạt tính làm kết tụ các tính thể Pt và hàm lượng
Clo giảm đáng kể trong quá trình làm việc. Để khôi phục khả năng làm
việc người ta dùng các biện pháp tái sinh xúc tác sau:
1.3.5.1.Phương pháp oxy hóa
Phương pháp này được thực hiện bằng cách đốt cốc bằng ôxy không
khí ở nhiệt đọ từ 300 – 500
0
C. Sau khi tái sinh xúc tác đạt được hoạt tính
lẫn tái sinh xúc tác cần thay thế bằng xúc tác mới.
1.3.5.2.Bổ sung hợp chất Clo
Sau một thời gian làm việc Clo trên chất mang giảm dần. Để khắc
phục người ta thêm hợp chất chứa Clo vào không những có tác dụng nâng
cao độ hoạt tính axit mà còn có tác dụng tách các hợp chất kim loại lắng
đọng trên xúc tác hàm lượng Fe, Pb, và bitmut giảm rõ rệt.
Hàm lượng Clo trên xúc tác được khống chế ở mức 1% khối lượng,

nếu quá lớn (khoảng 1,4 %) thì có tính chất phân huỷ mạnh dẫn đến tăng
hiệu suất khí là điều không mong muốn trong quá trình reforming.
1.3.5.3.Phương pháp khử
Sau khi đốt cốc, xúc tác được khử bằng hydro để hoàn nguyên các tâm
kim loại và giải phóng các hợp chất lưu huỳnh lắng đọng trên xúc tác. Quá
trình thường tiến hành ở áp suất cao (P ≥ 2at) và nồng độ H
2
≥ 10%.
GVHD : K.s Ngô Bá Đạt Page 18
ĐỒ ÁN CHẾ BIẾN DẦU KHÍ Thiết kế phân xưởng reforming công suất 2,5tr tấn/năm
November 28, 2011
2.CÔNG NGHỆ REFORMING
2.1.NGUYÊN LIỆU
2.1.1.Thành Phần Nguyên liệu
Trong quá trình reforming, nguyên liệu thường dùng cho quá trình là
phân đoạn xăng chất lượng thấp có nhiệt độ sôi t
s
= 62 ÷ 180
0
C.[2][3]
Tuy nhiên để đạt được trị số octan cao thì các phân đoạn được sử dụng
đó là 85 ÷ 180
0
C hoặc là 105 ÷ 180
0
C. Với mục đích là nhận các
hydrocacbon thơm riêng biệt thì nguyên liệu được lựa chọn sẽ khác và ở
phân đoạn hẹp.[2, 9]
- Để sản xuất benzen : nguyên liệu có t
s

62÷ 85
0
C
- Để sản xuất toluen : nguyên liệu có t
s
85÷ 120
0
C
- Để sản xuất xylen : nguyên liệu có t
s
120÷ 140
0
C
Nguyên liệu chính của quá trình reforming xúc tác thường được người
ta lấy là phân đoạn xăng chưng cất trực tiếp từ dầu thô, nguyên liệu này
chứa 15÷75% n-parafin và 18÷50% naphten, ngoài ra người ta còn dùng
phân đoạn xăng có NO thấp của quá trình chế biến nhiệt khác.
Thành phần cất của nguyên liệu có ảnh hưởng nhiều đến hiệu suất và
chất lượng sản phẩm. Nếu thành phần cất có nhiệt độ sôi quá rộng, có chứa
nhiều phần nhẹ sẽ làm cho hiệu suất và chất lượng xăng giảm xuống.
Nguyên liệu thuận lợi nhất cho quá trình sản xuất các cấu tử octan cao(NO
> 100) là phân đoạn sôi 105÷ 140
0
C hay phân đoạn 105÷ 180
0
C. Tuy vậy
nâng cao trị số octan của xăng sẽ làm cho hiệu suất xăng giảm xuống.
GVHD : K.s Ngô Bá Đạt Page 19
1
2 3

2
1
3
75
80
85
90
0,6
75 80 85 90 95 100
Trị số octan
Hiệu
suất
xăng
(%)
kh.l
1,2
1,8
Hiệu suất hydro
ĐỒ ÁN CHẾ BIẾN DẦU KHÍ Thiết kế phân xưởng reforming công suất 2,5tr tấn/năm
November 28, 2011
Hình 2 : Quan hệ giữa thành phần cất của nguyên liệu với hiệu suất và chất lượng
của sản phẩm Reforming
Ảnh hưởng đến quá trình reforming xúc tác không chỉ là thành phần
cất mà còn quan trọng hơn đó là thành phần hoá học của phân đoạn nguyên
liệu. Trong nguyên liệu có chứa các loại hợp chất khác nhau của parafin,
của naphten của hydrocacbon thơm.
Nếu hàm lượng của naphten càng cao, nhất là xyclohexan và các dẫn
xuất của nó càng nhiều thì phản ứng dehydro hoá xảy ra càng triệt để và
hàm lượng aren sẽ tăng lên. Điều đó có nghĩa là quá trình reforming dễ xảy
ra, lúc này điều kiện mềm, độ khắt khe nhỏ mà vẫn cho hiệu suất, chất

lượng xăng cao.
Nếu nguyên liệu chứa nhiều hợp chất parafin thì các phản ứng của
parafin chỉ góp phần nhỏ để tạo ra hydrocacbon thơm bằng phản ứng
dehydro vòng hoá (điều này chỉ đúng với các xúc tác thế hệ cũ) còn đại bộ
phận sẽ tham gia isome hoá và hydrocracking. Còn đối với xúc tác thế hệ
mới ngày nay thì phản ứng dehydro vòng hoá n-parafin xảy ra là chủ yếu
và góp phần tăng đáng kể các cấu tử cao octan trong xăng.
Đối với phản ứng hydrocracking, sẽ làm giảm hiệu suất H
2
do tiêu hao
trong phản ứng này. Do vậy, thành phần hoá học của nguyên liệu trong
điều kiện reforming xúc tác sẽ xác định cả hiệu suất H
2
tạo ra trong quá
trình. Đối với các thế hệ xúc tác cũ thì việc có mặt parafin cao sẽ làm giảm
hiệu suất khí H
2
mạnh.
Nếu như mục đích là sản xuất hydrocacbon thơm thì cần phải tiến
hành loại bỏ các hydrocacbon thơm ra khỏi nguyên liệu. Lý do là mặc dù
GVHD : K.s Ngô Bá Đạt Page 20
ĐỒ ÁN CHẾ BIẾN DẦU KHÍ Thiết kế phân xưởng reforming công suất 2,5tr tấn/năm
November 28, 2011
lượng hydrocacbon thơm ban đầu trong nguyên liệu là thấp ( nhất là
nguyên liệu từ phân đoạn xăng cất trực tiếp) nhưng việc có mặt các cấu tử
này sẽ ảnh hưởng đến xu hướng tạo ra hydrocacbon thơm, nó làm giảm tốc
độ phản ứng dehydro hoá hay dehydro vòng hoá. Hãng UOP có đưa ra một
phương pháp đánh giá về nguyên liệu rất hiệu quả. Đó là đánh giá thông
qua chuẩn số tương quan K
UOP

. Nó được xác định bằng biểu thức toán học
như sau:[2]
K
OUP
= 12,6 – ( N + 2 Ar )/ 100
N: là hàm lượng % naphten.
Ar: là hàm lượng % aren.
Trong các loại nguyên liệu của quá trình refoming xúc tác, K
UOP
đặc
biệt N + 2Ar thay đổi trong một khoảng rộng (tổng N + 2Ar có thể thay đổi
từ 30 - 80). Nếu K
UOP
=11 thì nguyên liệu thì Aren một vòng. Nếu K
UOP
=12 thì nguyên liệu chứa một hỗn hợp bằng nhau giữa hydrocacbon vòng
và hydrocacbon parafin.
Như vậy một nguyên liệu tốt và thuận lợi cho quá trình reforming là
nguyên liệu chứa nhiều N và quá trình sẽ dễ nhận được reformat có NO
cao.
Hiệu suất reformat và hydro sẽ tăng khi tăng hàm lượng hydrocacbon
naphten và hydrocacbon thơm trong nguyên liệu, điều này có thể được rút
ra từ bảng sau:
GVHD : K.s Ngô Bá Đạt Page 21
ĐỒ ÁN CHẾ BIẾN DẦU KHÍ Thiết kế phân xưởng reforming công suất 2,5tr tấn/năm
November 28, 2011
Bảng 4. Ảnh hưởng của thành phần nguyên liệu đến quá trình
reforming xúc tác. Xúc tác KP 104, P =1,5 MPa, t
0
C = 475.

Chỉ tiêu Phân đoạn sôi
Nguyên liệu Đến 85 85 - 105 105-120 120 - 10 140 -180
Mật độ Kg/m
3
69% 722 735 751 751
Thành phần cất,
0
C
10% 54 94 112 126 148
50% 68 95 113 128 450
90% 75 97 116 131 159
Thành phần RH%
RH thơm 8 9 12 16 14
RH naphten 29 33 29 30 25
RH parafin 63 58 59 54 61
MON sạch 69 51 - 44 27
Sản phẩm
Hiệu suất xăng % 86,4 86,5 87,5 89,8 88,4
Hiệu suất H
2
1,3 2,2 2,3 2,2 2,3
RH thơm 37 57 62 66 69
Trị số octan MON 76 79 83 84 86
Trị số octan RON 78 88 93 94 97
Bên cạnh đó,các tạp chất phi hydrocacbon trong nguyên liệu đều phải
có một giới hạn nhất định. Đặc điểm là các loại hợp chất của lưu huỳnh và
Nitơ trong nguyên liệu phải giảm tới mức cực tiểu và nhỏ hơn giới hạn cho
phép. Vì các hợp chất này chỉ làm tăng tốc độ các phản ứng ngưng tụ tạo
nhựa, tạo cốc gây ngộ độc xúc tác, giảm nhanh hoạt tính xúc tác. Vì thế
nguyên liệu trước khi đưa vào reforming xúc tác đều phải được qua công

đoạn xử lý, các hợp chất olefin, diolefin và cả kim loại do nhiễm bẩn vào
nguyên liệu reforming .Trong quá trình chế biến các hợp chất phi
hydrocacbon sẽ được loại ra ở dạng khí như NH
3
, H
2
S, để đạt chỉ tiêu về
chất lượng cho nguyên liệu reforming xúc tác.
GVHD : K.s Ngô Bá Đạt Page 22
ĐỒ ÁN CHẾ BIẾN DẦU KHÍ Thiết kế phân xưởng reforming công suất 2,5tr tấn/năm
November 28, 2011
Bảng 5. Hàm lương cho phép các hợp chất phi hydrocacbon có mặt
trong nguyên liệu reforming xúc tác.
Hàm lượng lưu huỳnh Max 0,5 PPm
Hàm lượng Nitơ Max 0,5 PPm
Hàm lượng Oxi Max 2 PPm
Hàm lượng Clo Max 0,5 PPm
Hàm lượng các kim loại Max 0,5 PPm
Hàm lượng Asenic Max 1 PPm
Hàm lượng Chì Max 20 PPm
Hàm lượng đồng Max 5 PPm
2.1.2.Xử Lý Nguyên Liệu
Nguyên liệu naphta, xăng (có thể dùng cả kerosen, gasoil khi xử lý các
nguyên liệu này) được trộn với hydro để tiến hành phản ứng ở nhiệt độ và
áp suất cao. Các phản ứng hóa học sẽ xảy ra cùng với quá trình
hydrodesunpua hoá là no hoa olefin và thơm, demetal hoá và
hydrocracking, khi mục đích của quá trình naỳ là xử lý nguyên liệu cho quá
trình reforming xúc tác thì hydrodesunfua hoá và demetal hoá là nhiệm vụ
chính của công đoạn này. Những hydrocacbon chứa lưu huỳnh và các tạp
chất khác chứa trong nguyên liệu sẽ được phản ứng vói hydro trên xúc tác

co hoặc Ni/Mo trên chất mang để tạp chất này được tách ra một cách chọn
lọc và nhờ đó các đặc tính nguyên liệu được cải thiện.[2][3]
Các tạp chất khác như hợp chất chứa Nitơ, oxy và kim loại khi phản
ứng hydro sẽ tạo ra các hợp chất amoniac, nước và các hydrogenat kim
loại. Các hợp chất amoniac, nước và các hydrogenat kim loại. Các hợp chất
olefin được no hoá nhờ vậy được cải thiện độ ổn định của sản phẩm.
* Các loại phản ứng xảy ra trong quá trình hydro hoá làm sạch.
GVHD : K.s Ngô Bá Đạt Page 23
ĐỒ ÁN CHẾ BIẾN DẦU KHÍ Thiết kế phân xưởng reforming công suất 2,5tr tấn/năm
November 28, 2011
a. Tách lưu huỳnh: Đưa lưu huỳnh trong các hợp chất như:
Mecaptan, Thiofen, ra dạng dễ loại bỏ như H
2
S [2]
Mecaptan : R - SH + H
2
RH + H
2
S
Sunfit R - S - R + 2H
2
2RH + H
2
S
Disunfit: R - S - S - R + 3H
2
2RH +2H
2
S
Sunfit vòng:

+ 2H
2
C
4
H
10
+ H
2
S
Thiofen: + 4H
2
C
4
H
10
+ H
2
S
b. Tách Nitơ: Nitơ được loại bỏ ra dưới dạng NH
3
- Pyrydin: + 5H
2
C - C -C - C + NH
3
n
+ 4H
2
C - C - C
+
nh

3
Quinolin
- Pyrol + 4H
2
C
4
H
10
+ NH
3
c. Tách oxy
Tách oxy:
Phenol + H
2
+ H
2
O
d. Phản ứng với olefin
GVHD : K.s Ngô Bá Đạt Page 24
S
S
N
C
C
C
NH
C
OH
ĐỒ ÁN CHẾ BIẾN DẦU KHÍ Thiết kế phân xưởng reforming công suất 2,5tr tấn/năm
November 28, 2011

Olefin + H
2
Parafin
Cụ Thể olefin thẳng: C - C = C - C - C + H
2
C
5
H
12
Olefin vòng:
+ H
2
(Naphten)
e. Tách kim loại:
Các kim loại ở trong hợp chất cơ kim được tách ra trước hết bởi sự
phân huỷ các kim loại, bị giữ lại trong xúc tác hoặc do hấp thụ hoặc phản
ứng hóa học với xúc tác.
f. Tách halogen:
Các halogen hữu cơ được phân huỷ hoàn toàn trên xúc tác tạo thành
các muối vô cơ, chúng được tách ra khi ta phun nước để hạn chế tối đa sự
ăn mòn thiết bị.
g. Sự tái hợp của sunfua hydro với olefin tạo ra mercaptan:
Hàm lượng của các tạp chất cần tách sẽ được khống chế bằng điều
kiện công nghệ của quá trình.
2.2.SẢN PHẨM
Sản phẩm của quá trình gồm xăng có trị số octan cao, hydro cacbon
thơm và khí hydro kỹ thuật.
2.2.1.Xăng Reformat
Chất lượng xăng phụ thuộc vào chất lượng xúc tác, nguyên liệu và chế
độ công nghệ của quá trình. Tuỳ theo thành phần hoá học và thành phần cất

của nguyên liệu mà ta có thể nhận được xăng có chất lượng khác nhau.
Bảng6: Bảng chỉ rõ sự phụ thuộc của chất lượng ổn định vào thành
phần khác nhau của nguyên liệu trong quá trình Platforming.
GVHD : K.s Ngô Bá Đạt Page 25