bài chế biến dầu mai cracking nhiệt

KHOA HOÁ HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Đề Tài: CRACKING NHIỆT
GVHD: Lê Thanh Thanh


Mục đích của quá trình

Nguyên liệu

Sản phẩm

NỘI DUNG
Thông số công nghệ

Biến đổi hóa học

Một số sơ đồ công nghệ cơ bản


Mục đích của quá trình
GIÁ T

RỊ KIN

H TẾ

CHUYỂN HÓA

Phân đoạn nhẹ

Phân đoạn nặng


Nguyên liệu


Sản phẩm

Khí hydrocacbon

Xăng
gasoil
Diezel
Cặn cracking nhiệt


Nhiệt độ

Thông số
công nghệ
Áp suất

Thời gian
phản ứng


Biến đổi hóa học

Parafin

olefin

Sự biến đổi của
các hợp chất

thơm

naphten


Một số sơ đồ công nghệ cơ bản

• Cracking nhiệt ở áp suất cao
• Cracking nhiệt ở áp suất thấp
•
•

Vibreking
Quá trình cốc hóa


Sơ đồ công nghệ cracking nhiệt ở áp suất cao


Chế độ công nghệ của dây chuyền cracking nhiệt ở áp suất cao

 

Phân đoạn gasoil của

 

Phân đoạn

Nguyên liệu vào

0
> 350 C

cracking xúc tác

 

 
 
Sản phẩm
ra
 

-

100%

100%

Khí hydrocacbon

3,5

10,7 

LPG

3,6

2,3

Xăng

19,7

23,3

Kerosen-gasoil

5,3 

28,5 

Cặn cracking

67,9

35,5


0
Nhiệt độ, C

Áp suất, MPa

Vào (T thấp, P cao)

400 – 410

4,0 – 5,5

Ra (T cao, P thấp)

450 – 490

2,2 – 2,7

Vào (T thấp, P cao)

380 – 390

4,0 – 4,5

Ra (T cao, P thấp)

540 – 550

2,2 – 2,8

470 – 500

1,5 – 2,5

Lò đốt 1:

-

Lò đốt 2:

Chế độ công
nghệ của dây

-

Lò phản ứng 3
Thiết bị bay hơi áp suất cao 4:

chuyền cracking nhiệt ở áp suất
cao

-

Đỉnh tháp

415 – 430

Đáy tháp

410 – 420

Tháp tinh cất 8:

-

0,8 – 1,2

Đỉnh tháp

190 – 210

Giữa tháp

275 – 320

Đáy tháp

380 – 410

Tháp bay hơi áp suất thấp 9:

-

0,15 – 0,35

Đỉnh tháp

190 – 195

Giữa tháp

290 – 310

Đáy tháp

380 – 410


Visbreaking
Có 2 loại Visbreaking:

• Coil cracking: sử dụng nhiệt độ rất cao trong
0
0
lò: 473 C đến 500 C, thời gian phản ứng từ 1
đến 3 phút.

• Soaker cracking: sử dụng nhiệt độ thấp hơn:
0
0
427 C đến 443 C, thời gian phản ứng dài hơn.


Độ nhớt và
điểm đông đặc
cao

0
450 C, t <<


Vibreking
 
 

Phân đoạn

Nguyên liệu vào

0
> 460 C

100%

 
 
Sản phẩm
ra
 

-

Khí hydrocacbon

2,3

LPG

3,0

Xăng

6,7

Kerosen-gasoil

Cặn cracking

88,0


Đặc điểm của quá trình cốc hóa
• Sự tạo thành cốc là do các phản ứng ngưng tụ các hdrocacbon tạo thành các hợp chất cao phân tử có độ ngưng tụ vòng
thơm cao.

• Nếu nguyên liệu có chứa nhiều vòng không no, nhiều vòng thơm ngưng tụ có mạch bên dài, là cấu tử dễ tham gia phản ứng
ngưng tụ, sẽ cho hiệu suất và chất lượng cốc tốt nhất.

• Khả năng tạo cốc và hiệu suất cốc được đánh giá thông qua đại lượng gọi là độ cốc hóa (conradson). Độ cốc hóa của
nguyên liệu càng cao cho phép nhận nhiều cốc hơn.



Sản phẩm
• Sản phẩm chính là cốc:
• Có %S < 1,5 gọi là cốc tốt được sử dụng làm điện cực cho các ngành công nghiệp khác như điện tử, viễn
thông.

• Cốc có %S từ 1,5-4 gọi là cốc xấu được dùng làm nguyên liệu đốt lò.
• Ngoài ra còn thu được một số sản phẩm khác như khí, xăng, gasoil…


Các yếu tố ảnh hưởng
Nhiệt độ

• Quá trình tiến hành ở nhiệt độ cao: 400-5500C.

• Nhưng không quá cao vì sẽ làm cho xuất hiện nhiều
sản phẩm phân hủy (khí và lỏng) vì sản phâm chính
của chúng ta là sản phẩm đa tụ (cốc).

Áp suất

• Áp suất thì lớn hơn hoặc bằng với áp suất
khí quyển. Không được tiến hành ở áp suất
cao vì sẽ xuất hiện nhiều khí làm thể tích
tăng lên chống lại quá trình của chúng ta là
ngưng tụ-giảm thể tích.

• Đây là yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng
đến quá trình cốc hóa.



Cốc hóa gián đoạn
• Là loại cổ điển nhất và đơn giản nhất
• Dây chuyền gồm 1 thiết bị chính là nồi cốc hóa, hình trụ được đặt nằm ngang, đường kính từ 2-4m và chiều dài 10-12m.
• Nguyên liệu được cho vào nồi rồi được đốt trực tiếp nhằm nâng nhiệt độ, tách phần nhẹ và tạo cốc. Khi đạt tới 450-460 0C,
0
sau đó giảm nhiệt độ để tách phần nhẹ. Sau đó tiếp tục gia nhiệt để đạt 700-750 C. Khi thấy nhiêt độ giảm thì ngừng gia
0
nhiệt và duy trì thêm thời gian nữa để hoàn thành tạo cốc. Sau đó được làm lạnh đến 250 C và tháo cốc.

• Chu kỳ làm việc khoảng 25-35h.
• Năng suất tối đa khoảng 5 tấn.

Cốc hóa chậm
• Đây là công nghệ khá phổ biến và rộng rãi trên thế giới.
• Loại công nghệ này phải có ít nhất 2 buồng phản ứng (buồng phản cốc hóa), một buồng làm nhiệm vụ
phản ứng còn buồng kia trong thời gian dỡ cốc, sau đó lại thay thế cho nhau.


Cốc hóa chậm
• Nguyên liệu được đốt nóng liên tục trong lò ống đến nhiệt độ 480-5200C; áp suất đạt 2kg/cm3 rồi được nạp vào buồng cốc
hóa.

• Nguyên liệu được giữ trong buồng cốc hóa với thời gian đủ để tách hơi hydrocacbon nhẹ và tạo cốc.
• Khi buồng này nạp đủ thì chuyển sang buồng khác.
• Sơ đồ hoạt động theo kiểu bán liên tục. Được mô tả chi tiết trong sơ đồ sau:


0
40 C
0
400 C

Cột
Tháp chưng
Buồng cốc hóa

cất

Bể
chứa

định

Tách
hơi

0
425 C

0
510 C

0
150 C

0
480 – 520 C

ổn

Tháp

Tháp

tách

tách



Cốc hóa liên tục
• Cốc hóa liên tục có nhiều ưu diểm so với cốc hóa chậm hay cốc hóa gián đoạn do với trạng thái tầng sôi
tránh được thực hiện tượng quá nhiệt cục bộ.