Đồ án tốt nghiệp ngành công nghệ chế biến dầu khí mô phỏng phân xưởng reforming xúc tác liên tục theo số liệu của NMLD dung quất bằng phần mềm hysys 7 2
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.39 MB, 99 trang )
Đồ án tốt nghiệp
Mô phỏng phân xưởng CCR bằng phần mềm Hysys 7.2
LỜI CẢM ƠN
---------Sau hơn ba tháng làm việc dưới sự hướng dẫn của thầy Nguyễn Đình Lâm,
em cơ bản đã hoàn thành xong đồ án tốt nghiệp “ Mô phỏng phân xưởng
Reforming xúc tác liên tục theo số liệu của NMLD Dung Qu ất b ằng ph ần m ềm
Hysys 7.2”. Đồ án tốt nghiệp là những gì đúc kết l ại m ột quá trình h ọc t ập,
nghiên cứu tìm hiểu của sinh viên dưới sự chỉ bảo của thầy cô. Đồ án tổng k ết
lại những kiến thức, những gì thu hoạch được sau 5 năm đại học.
Năm năm học trôi qua những gì em có được hôm nay không chỉ là những
kiến thức chuyên ngành dầu khí mà còn là lối s ống, là nh ững quy tắc ứng x ử mà
thầy cô truyền đạt. Đó cũng là hành trang và tài sản quý báu c ủa em trong công
việc mai sau và trong cuộc đời.
Sau cùng, em gửi đến thầy cô lời chúc sức khỏe và hạnh phúc.
Đà Nẵng,ngày 30 tháng 5 năm 2015.
Sinh viên thực hiện
Phan Thanh Quy ết
Sinh viên thực hiện: Phan Thanh Quyết_ Lớp 10h5
1
Đồ án tốt nghiệp
Mô phỏng phân xưởng CCR bằng phần mềm Hysys 7.2
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN.................................................................................................................i
MỤC LỤC..................................................................................................................... ii
DANH MỤC HÌNH ẢNH..............................................................................................iv
DANH MỤC BẢNG BIỂU............................................................................................vi
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT........................................................................................viii
LỜI MỞ ĐẦU................................................................................................................1
CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY LỌC DẦU DUNG QUẤT.........................2
1.1 Địa điểm..............................................................................................................2
1.2 Diện tích và công suất của phân xưởng..............................................................2
1.3 Nguyên liệu và sản phẩm....................................................................................3
1.4 Các phân xưởng trong nhà máy lọc dầu:............................................................3
CHƯƠNG II : GIỚI THIỆU VỀ QUÁ TRÌNH REFORMING XÚC TÁC VÀ PHÂN
XƯỞNG REFORMING XÚC TÁC LIÊN TỤC (CCR) CỦA NMLD DUNG QUẤT......7
2.1 Giới thiệu quá trình Reforming xúc tác:..............................................................7
2.1.1 Mục đích, nguyên liệu và sản phẩm:.........................................................................7
2.1.2 Các phản ứng xảy ra trong quá trình CR:................................................................9
2.1.3 Xúc tác của quá trình:.................................................................................................11
2.1.4 Các thông số của quá trình CR:...............................................................................14
2.1.5 Các công nghệ quá trình CR:....................................................................................17
2.2 Giới thiệu phân xưởng Reforming xúc tác liên tục NMLD Dung Quất.............19
2.2.1 Mục đích của phân xưởng:.........................................................................................20
2.2.2 Điều kiện môi trường của phân xưởng:..................................................................21
2.2.3 Nguyên liệu và sản phẩm............................................................................................22
2.2.5 Công nghệ của phân xưởng Reforming xúc tác liên tục NMLD Dung Quất. 25
A. Khu vực phản ứng (Platforming section):...................................................................25
B. Khu vực tái sinh.................................................................................................................36
CHƯƠNG 3: MÔ PHỎNG PHÂN XƯỞNG CCR THEO SỐ LIỆU CỦA NMLD DUNG
QUẤT VỚI SỰ TRỢ GIÚP CỦA PHẦN MỀM HYSYS................................................47
3.1 Giới thiệu về phần mềm Hysys:.........................................................................47
3.2 Các bước tiến hành mô phỏng phân xưởng CCR bằng phần mềm Hysys 7.2....47
3.3 Tiến hành mô phỏng phân xưởng CCR..............................................................49
3.3.1 Mô phỏng dòng nguyên liệu.......................................................................................49
3.3.2 Tính vận tốc truyền nguyên liệu LHSV:..................................................................51
3.3.3 Tính nhiệt độ trung bình đầu vào thiết bị phản ứng WAIT.................................52
3.3.4 Mô phỏng hệ thống thiết bị phản ứng:....................................................................54
3.3.5 Mô phỏng máy nén Recycle Compressor C-1301.................................................57
3.3.6 Mô phỏng bơm Separator Pump P-1301................................................................58
Sinh viên thực hiện: Phan Thanh Quyết_ Lớp 10h5
2
Đồ án tốt nghiệp
Mô phỏng phân xưởng CCR bằng phần mềm Hysys 7.2
3.3.7 Mô phỏng thiết bị trao đổi nhiệt Combined Feed Exchanger E-1301............59
3.3.8 Mô phỏng thiết bị ngưng tụ bằng không khí E-1303...........................................61
3.3.9 Mô phỏng thiết bị làm mát bằng không khí Net Gas Cooler E-1304..............61
3.3.10 Mô phỏng thiết bị Splitter X-1301..........................................................................62
3.3.11 Mô phỏng tháp Debutanizer T-1301......................................................................64
3.3.12 Tính sizing cho tháp T-1301....................................................................................65
CHƯƠNG 4: XÁC ĐỊNH HỆ SỐ ĐỘNG HỌC CỦA CÁC PHẢN ỨNG TRONG CCR
.................................................................................................................................... 68
4.1 Hệ số động học của các phản ứng trong CCR...................................................68
4.2 Điều chỉnh các hệ số động học (Kinetic Tuning)..............................................70
CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ THIẾT BỊ NGƯNG TỤ BẰNG KHÔNG KHÍ E-1303 TRÊN
PHẦN MỀM PRO II 9.0..............................................................................................72
5.1 Giới thiệu phần mềm Pro II...............................................................................72
5.2 Thiết kế thiết bị ngưng tụ bằng không khí E-1303 trên ProII 9.0.....................72
5.2.1 Mô phỏng dòng S1.......................................................................................................72
5.2.2 Tính nhiệt độ của không khí ra khỏi thiết bị ngưng tụ E-1303..........................75
5.2.3 Mô phỏng dòng không khí..........................................................................................77
5.2.4 Mô phỏng thiết bị E-1303...........................................................................................78
CHƯƠNG 6: PHÂN TÍCH KẾT QUẢ MÔ PHỎNG...................................................81
6.1 Khu vực phản ứng.............................................................................................81
6.2 Khu vực phân tách sản phẩm............................................................................83
6.3 Kết quả tính sizing tháp T-1301.........................................................................84
6.4 Kết quả thiết kế thiết bị ngưng tụ bằng không khí E-1303.................................85
KẾT LUẬN..................................................................................................................87
TÀI LIỆU THAM KHẢO.............................................................................................88
DANH MỤC HÌNH ẢN
Hình 1.1 Sơ đồ tổng thể vị trí nhà máy lọc dầu Dung Quất...........................................2
Hình 1.2 Sơ đồ các phân xưởng trong nhà máy.............................................................3
Hình 2.1: Sự thay đổi chỉ số octane theo TSOR..............................................................15
Hình 2.2 Ảnh hưởng của áp suất và nguyên liệu đến hiệu suất thu xăng...................15
Hình 2.3 Ảnh hưởng của tốc độ truyền nguyên liệu lên chỉ số octane của xăng
reformate.....................................................................................................................16
Hình 2.4 Ảnh hưởng của tỷ số H2/HC lên sự tạo cốc...................................................16
Hình 2.5 Vị trí phân xưởng Reforming Xúc Tác trong nhà máy Lọc Dầu....................19
Sinh viên thực hiện: Phan Thanh Quyết_ Lớp 10h5
3
Đồ án tốt nghiệp
Mô phỏng phân xưởng CCR bằng phần mềm Hysys 7.2
Hình 2.6 Sơ đồ công nghệ của khu vực phản ứng........................................................26
Hình 2.7 Lò gia nhiệt..................................................................................................27
Hình 2.8 Thiết bị phản ứng Platforming.....................................................................29
Hình2.9 Đường đi của xúc tác và hỗn hợp phản ứng..................................................30
Hình 2.10 Sơ đồ công nghệ cụm thu hồi (Recovery Plus System)................................32
Hình 2.11 Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý Clo cho Net Gas.......................................35
Hình 2.12 Sơ đồ công nghệ của tháp tách Butane.......................................................35
Hình 2.13 Sơ đồ công nghệ của khu vực tái sinh.........................................................37
Hình 2.14 Zone đốt......................................................................................................39
Hình 2.15 Zone clo hóa...............................................................................................40
Hình 2.16 Zone sấy......................................................................................................41
Hình 2.17 Zone làm lạnh.............................................................................................42
Hình 2.18 Zone khử.....................................................................................................42
Hình 2.19 Sơ đồ vận chuyển xúc tác đã tái sinh..........................................................44
Hình 2.20 Lock hopper................................................................................................45
Hình 2.21 Lift line.......................................................................................................46
Hình 3.1 Chọn hệ đơn vị đo.........................................................................................48
Hình 3.2 Thiết lập hệ nhiệt động và hệ cấu tử.............................................................48
Hình 3.3 Sơ đồ mô phỏng phân xưởng CCR................................................................49
Hình 3.4 Biểu đồ SOR WAIT ứng với LHSV bằng 14, Page 114..............................53
Hình 3.5 Độ hiệu chỉnh nhiệt độ WAIT ứng với LHSV 4, Page 115.........................53
Hình 3.6 Chọn cấu hình cho thiết bị............................................................................54
Hình 3.7 Thiết lập kích thước và khối lượng xúc tác cho mỗi thiết bị.........................54
Hình 3.8 Khai báo tên dòng cho thiết bị phản ứng......................................................55
Hình 3.9 Nhập nhiệt độ cho TBPƯ, nhiệt độ và áp suất cho tháp phân tách...............56
Hình 3.10 Nhập lưu lượng xúc tác tuần hoàn cho TBPƯ............................................56
Hình 3.11 Kết quả tóm tắt mô phỏng của TBPƯ.........................................................57
Hình 3.12 Thiết lập dòng và các thông số cho máy nén C-1301.................................58
Hình 3.13 Thiết lập dòng và các thông số cho bơm P-1301........................................59
Hình 3.14 Thiết lập dòng và các thông số cho thiết bị trao đổi nhiệt E-1301.............60
Hình 3.15 Thiết lập dòng và các thông số cho thiết bị ngưng tụ bằng không khí E-1303
.................................................................................................................................... 61
Hình 3.16 Thiết lập dòng và các thông số cho thiết bị làm lạnh bằng không khí E-1304
.................................................................................................................................... 62
Hình 3.17 Thiết lập sơ đồ dòng cho thiết bị Splitter X-1301.......................................63
Hình 3.18 Thiết lập các thông số cho thiết bị Splitter X-1301.....................................63
Hình 3.19 Nhập phần phân tách giữa đỉnh và đáy thiết bị..........................................64
Hình 3.20 Thiết lập dòng và các thông số cho tháp tách T-1301.................................65
Hình 3.21 Tính rating cho tháp Debutanizer T-1301...................................................66
Hình 3.22 Thiết lập các thông số kết cấu đĩa cho tháp T-1301....................................67
Hình 5.1 Thiết lập các thông số nhiệt độ, áp suất cho dòng S1...................................73
Hình 5.2 Dữ liệu đường cong chưng cất dòng P-ra trong Hysys.................................73
Hình 5.2 Thiết lập dữ liệu cho dòng S1.......................................................................74
Hình 5.3 Nhập thành phần cho các cấu tử nhẹ............................................................75
Hình 5.4 Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa U với NRow và tair/LMTDcc.....................76
Sinh viên thực hiện: Phan Thanh Quyết_ Lớp 10h5
4
Đồ án tốt nghiệp
Mô phỏng phân xưởng CCR bằng phần mềm Hysys 7.2
Hình 5.5 Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa tair/LMTDcc với (T1-T2)/(T1-t1) và Tair/
(T1-t1)........................................................................................................................... 77
Hình 5.6 Thiết lập giới hạn thiết kế số Pass và số bước ống.......................................78
Hình 5.7 Thiết lập các thông số cho ống có gân..........................................................78
Hình 5.8 Thiết lập hệ số truyền nhiệt...........................................................................79
Hình 5.9 Thiết lập kích thước ống...............................................................................79
DANH MỤC BẢNG BIỂ
Sinh viên thực hiện: Phan Thanh Quyết_ Lớp 10h5
5
Đồ án tốt nghiệp
Mô phỏng phân xưởng CCR bằng phần mềm Hysys 7.2
Bảng 2.1 Tính chất của nguyên liệu..............................................................................8
Bảng 2.2 Hàm lượng tạp chất cho phép có trong nguyên liệu.......................................8
Bảng 2.3 Ảnh hưởng của chức kim loại và axit đến cơ chế phản ứng..........................11
Bảng 2.4 Các đặc trưng của xúc tác quá trình reforming xúc tác...............................13
Bảng 2.5 Đặc trưng vận tốc và hiệu ứng nhiệt của những phản ứng reforming quan
trọng............................................................................................................................ 14
Bảng 2.6 Các quá trình Reforming xúc tác.................................................................17
Bảng 2.7 So sánh các thông số công nghệ của 2 quá trình CR....................................17
Bảng 2.8 Hàm lượng tạp chất trong nguyên liệu.........................................................22
Bảng 2.9 Tính chất của nguyên liệu............................................................................22
Bảng 2.10 Tính chất của reformate.............................................................................23
Bảng 2.11 Thành phần của sản phẩm reformat:..........................................................23
Bảng 2.12 Thành phần của LPG chưa xử lí Clo..........................................................24
Bảng2.13 Thành phần của khí hydro ở chế độ vận hành bình thường.........................24
Bảng 2.14 Thông số chính của các lò gia nhiệt...........................................................28
Bảng 2.15 Thể tích xúc tác trong các thiết bị phản ứng..............................................38
Bảng 3.1 Các thông số của dòng nguyên liệu..............................................................50
Bảng 3.2 Thành phần nguyên liệu...............................................................................50
Bảng 3.3 Lưu lượng xúc tác trong các thiết bị phản ứng.............................................51
Bảng 3.4 Thành phần họ hydrocarbon trong nguyên liệu............................................52
Bảng 3.5 Các thông số của hệ thống thiết bị phản ứng...............................................55
Bảng 3.6 Các thông số của máy nén............................................................................57
Bảng 3.7 Các thông số của Pump P-1301...................................................................58
Bảng 3.8 Các thông số của dòng H2 Recycle...............................................................59
Bảng 3.9 Các thông số chung của các dòng Net gas-2, h2-recycle, liquid-2................60
Bảng 3.10 Tính toán tỉ lệ phân tách các cấu tử giữa 2 dòng: dòng đỉnh và đáy..........62
Bảng 3.11 Các thông số cho thiết bị Splitter................................................................63
Bảng 3.12 Các thông số của tháp Debutanizer T-1301...............................................64
Bảng 3.13 Các thông số thiết kế kết cấu đĩa cho tháp T-1301.....................................67
Bảng 4.1 Ý nghĩa các hệ số động học/ Calibration Factors........................................68
Bảng 4.2 Các hệ số động học mặc định trong Hysys:..................................................68
Bảng 4.3 Kết quả mô phỏng theo các hệ số động học mặc định:................................70
Bảng 4.4 Các hệ số của các phản ứng động học được hiệu chỉnh...............................71
Bảng 4.5 Kết quả mô phỏng theo các hệ số động học đã hiệu chỉnh...........................71
Bảng 5.1 % thể tích chưng cất theo nhiệt độ..............................................................74
Bảng 5.2 Dữ liệu ban đầu:..........................................................................................76
Bảng 6.1 Các thông số vận hành tại vùng phản ứng...................................................81
Bảng 6.2 Tính chất dòng sản phẩm ra khỏi thiết bị phản ứng.....................................82
Bảng 6.3 So sánh tính chất của các dòng sản phẩm ra khỏi khu vực phản ứng với số
liệu thực tế................................................................................................................... 82
Bảng 6.4 So sánh tính chất sản phẩm LPG với số liệu thực tế................................83
Bảng 6.5 So sánh tính chất sản phẩm Reformate với số liệu th ực t ế.....................83
Bảng 6.6 Hiệu suất thu các sản phẩm theo khối lượng (wt%)...............................84
Bảng 6.7 Số liệu thiết kế tháp T-1301.........................................................................84
Bảng 6.8 Số liệu thiết kế thiết bị ngưng tụ E-1303......................................................85
Sinh viên thực hiện: Phan Thanh Quyết_ Lớp 10h5
6
Đồ án tốt nghiệp
Mô phỏng phân xưởng CCR bằng phần mềm Hysys 7.2
Sinh viên thực hiện: Phan Thanh Quyết_ Lớp 10h5
7
Đồ án tốt nghiệp
Mô phỏng phân xưởng CCR bằng phần mềm Hysys 7.2
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
CXT: Chất xúc tác
NMLD: Nhà Máy Lọc Dầu
P: Paraffinic; N: Naphthenic; A: Aromatic
CR: Catalytic Reforming
CCR: Continuos Catalytic Reforming
ISOM: Isomerization
HDC: Hydrocracking
HDT: Hydrotreatment
NHT: Naphtha Hydrotreater
BTX: Benzene Toluene Xylene
RVP: Reid Vapor Pressure
MTBE: Methyl Tert Buthyl Ether
TAME: Tert Amyl Methyl Ether
LPG: Liquefied Petroleum Gas
WAIT: Weight Average Intial Temperature
WABT: Weight Average Bed Temperature
LHSV: Liquid Hourly Space Velocity
WHSV: Weight Hourly Space Velocity
FIC: Flow Indicator Control
LIC: Level Indicator Control
TIC:Temperature Indicator Control
HP: High Pressure
HC: Hydrocarbon
RONC: Research Octane Number Clear
MON: Motor Octane Number
IBP: Initial Boiling Point
EBP: End Boiling Point
CDU: Crude Distillation Unit
KTU: Kerosene Treater Unit
LTU: LPG Treater Unit
RFCC: Residue Fluid Catalytic Cracking
FCC: Fluid Catalytic Cracking
NTU: Naphtha Treater Unit
PRU: Propylene Recovery Unit
SRU: Sulfur Recovery Unit
ARU: Amine Rcovery Unit
LCO-HDT: Light Cycle Oil Hydrotreater Unit
CNU: Caustic Neutralization Unit
VB: Visbreaking
SWS: Sour Water Stripper
Sinh viên thực hiện: Phan Thanh Quyết_ Lớp 10h5
8
Đồ án tốt nghiệp
Mô phỏng phân xưởng CCR bằng phần mềm Hysys 7.2
LỜI MỞ ĐẦU
Công nghiệp dầu khí là một ngành công nghiệp mũi nhọn đã có những thay đổi
và phát triển không ngừng, đặc biệt của những năm cuối thế kỉ 20. Bên cạnh đó là sự
phát triển không ngừng của các quá trình chế biến dầu thô như là Chưng cất, Cracking
xúc tác, Reforming xúc tác và nhiều quá trình khác nhằm sản xuất ra xăng chất lượng
cao và hàng nghìn sản phẩm làm nguyên liệu cho các ngành công nghiệp khác.
Trong công nghiệp chế biến dầu khí các quá trình chuyển hóa hóa học dưới tác
dụng của xúc tác chiếm tỉ lệ lớn và đóng vai trò quan trọng. Chất xúc tác trong quá
trình chuyển hóa có khả năng làm giảm năng lượng hoạt hóa của phản ứng, vì vậy làm
tăng tốc độ phản ứng cũng như hiệu suất thu sản phẩm. Mặc khác, giảm các điều kiện
khắc nghiệt của quá trình mang lại lợi ích về mặc kinh tế.
Một trong những quá trình chuyển hóa quan trọng trong nhà máy lọc dầu có sử
dụng xúc tác là quá trình Reforming xúc tác. Với mục đích xử lí phân đoạn xăng có
chỉ số octane thấp thành xăng có chỉ số octane cao hơn và được sử dụng để phối trộn
cho xăng thương phẩm, làm tăng hiệu quả kinh tế và chất lượng sản phẩm. Hiện nay
các nhà máy lọc dầu đều trang bị phân xưởng Reforming xúc tác với năng suất từ
40tấn/giờ đến 150tấn/giờ.
Với mục đích tìm hiểu về quy trình công nghệ, vận hành và ứng dụng phần
mềm mô phỏng để thiết kế phân xưởng Reforming xúc tác nên em chọn đề tài: Mô
phỏng hoạt động của phân xưởng Reforming xúc tác liên tục và thiết kế một số thiết
bị.
Do kiến thức cơ bản về kĩ thuật còn hạn chế và thời gian tiếp xúc phần mềm
còn ít nên chắc chắn nội dung trình bày còn nhiều thiếu sót. Mong quí thầy cô và các
bạn đóng góp ý kiến để bản đồ án được hoàn thiện hơn.
Xin chân thành cảm ơn
Sinh viên thực hiện: Phan Thanh Quyết_ Lớp 10h5
1
Đồ án tốt nghiệp
Mô phỏng phân xưởng CCR bằng phần mềm Hysys 7.2
CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY LỌC DẦU DUNG QUẤT
1.1 Địa điểm
Nhà máy lọc dầu Dung Quất đặt tại huyện Bình Sơn, tỉnh Quảng Ngãi. Mặt
bằng nhà máy gồm có 4 khu vực chính: các phân xưởng công nghệ và phụ trợ, khu bể
chứa sản phẩm, cảng xuất sản phẩm và phao rót dầu không bến, hệ thống lấy và xả
nước biển. Những khu vực này được nối với nhau bằng hệ thống ống với đường phụ
liền kề.
1.2 Diện tích và công suất của phân xưởng
Hình 1.1 Sơ đồ tổng thể vị trí nhà máy lọc dầu Dung Quất.
Diện tích tổng nhà máy được tính toán xấp xỉ là 338 hecta mặt đất và 471 hecta
mặt biển, bao gồm như sau:
-
Nhà máy chính ( toàn bộ các phân xưởng công nghệ, phụ trợ và khu vực ngoại
vi) : 110 ha.
-
Khu bể chứa dầu thô : 42 ha.
Khu bể chứa sản phẩm: 44 ha.
Tuyến ống lấy nước biển và xả nước thải: 4 ha.
Hành lang an toàn cho tuyến ống dẫn sản phẩm: 40 ha.
Sinh viên thực hiện: Phan Thanh Quyết_ Lớp 10h5
2
Đồ án tốt nghiệp
Mô phỏng phân xưởng CCR bằng phần mềm Hysys 7.2
-
Cảng xuất sản phẩm: 135 ha ( mặt đất và mặt biển).
-
Hệ thống phao rót dầu không bến ( SPM), đường ống ngầm dưới biển và khu
vực vòng quay tàu: 336 ha ( mặt biển).
Công suất phân xưởng: 6.5 triệu tấn dầu thô/năm.
1.3 Nguyên liệu và sản phẩm
Nguyên liệu:
100% dầu thô Bạch Hổ hoặc 85% dầu thô Bạch Hổ + 15% dầu thô Dubai.
Tổng mức đầu tư : gần 3 tỷ USD.
Các sản phẩm chính của nhà máy:
-
Khí hóa lỏng LPG
-
Propylene
-
Xăng Mogas 92 và Mogas 95
Dầu hỏa
Nhiên liệu phản lực JA1
Diesel
Dầu đốt FO
-
Lưu Huỳnh
1.4 Các phân xưởng trong nhà máy lọc dầu:
Hình 1.2 Sơ đồ các phân xưởng trong nhà máy
Các phân xưởng công nghệ:
Sinh viên thực hiện: Phan Thanh Quyết_ Lớp 10h5
3
Đồ án tốt nghiệp
Mô phỏng phân xưởng CCR bằng phần mềm Hysys 7.2
Phân xưởng 011 chưng cất dầu thô (CDU)
Phân xưởng 012 xử lý Naphtha bằng Hydro (NHT)
Phân xưởng 013 Reforming xúc tác liên tục (CCR)
Phân xưởng 014 xử lý Kerosene (KTU)
Phân xưởng 015 Cracking xúc tác tầng sôi cặn chưng cất khí quyển (RFCC)
Phân xưởng 016 xử lý LPG (LTU)
Phân xưởng 017 xử lý Naphtha của phân xưởng RFCC (NTU)
Phân xưởng 018 xử lý nước chua (SWS)
Phân xưởng 019 tái sinh Amine (ARU)
Phân xưởng 020 trung hòa xút thải (CNU)
Phân xưởng 021 thu hồi Propylene (PRU)
Phân xưởng 022 thu hồi lưu huỳnh (SRU)
Phân xưởng 023 đồng phân hóa Naphtha nhẹ (ISOMER)
Phân xưởng 024 xử lý LCO bằng hydro(LCO-HDT)
Nhà máy Poly Propylen cũng là 1 phân xưởng thuộc nhà máy lọc dầu, phân
xưởng 025 Poly Propylen (PP).
Các phân xưởng phụ trợ:
Hệ thống cấp nước sinh hoạt, nước công nghệ, nước khử khoáng U 031
Hệ thống hơi nước và nước ngưng U 032
Phân xưởng nước làm mát U 033
Hệ thống lấy nước biển U 034
Phân xưởng khí điều khiển + khí công nghệ U 035
Hệ thống sản xuất Nitơ U 036
Hệ thống cung cấp khí nhiên liệu U 037
Hệ thống dầu nhiên liệu U 038
Hệ thống cung cấp kiềm U 039
Hệ thống nhà máy điện U 040
Hệ thống lọc nước thẩm thấu RO U 100
Phân xưởng ngoại vi:
Khu bể chứa trung gian U 051( gồm 23 bể)
Khu bể chứa sản phẩm U 052 (gồm 22 bể)
Trạm xuất sản phẩm bằng đường bộ U 053
Phân xưởng phối trộn sản phẩm U 054
Phân xưởng Flushing Oil U 055
Phân xưởng dầu thải U 056
Hệ thống đuốc đốt U 057
Phân xưởng xử lý nước thải PP U 058
Khu bể chứa dầu thô U 070
Đường ống dẫn sản phẩm U 071
Phao rót dầu không bến 1 điểm neo SPM U 082
Phòng thí nghiệm của nhà máy lọc dầu Dung Quất
Sinh viên thực hiện: Phan Thanh Quyết_ Lớp 10h5
4
Đồ án tốt nghiệp
Mô phỏng phân xưởng CCR bằng phần mềm Hysys 7.2
Phòng thí nghiệm là một bộ phận quan trọng của nhà máy lọc dầu DUNG
QUẤT, cung cấp thông tin chính xác đáp ứng cho quá trình vận hành, nhập xuất sản
phẩm…
Phòng này gồm 12 bộ phận như sau:
1. Kho lạnh : cung cấp hơi lạnh cho những nơi cần thiết trong PTN.
2. Phòng hóa chất: gồm 2 kho
Kho chứa các hợp chất axit và kiềm.
Kho chứa hóa chất dễ cháy nổ.
3. Phòng dụng cụ : chứa tất cả dụng cụ cần thiết.
4. Phòng phân tích nguyên tố C, H, O, N, S. Gồm các thiết bị sau:
Máy đo phóng xạ: đo được hầu hết các nguyên tố kim loại.
Máy X-Ray : đo hàm lượng Clo trong xúc tác.
Máy phổ hấp thụ nguyên tử: mỗi lần chỉ đo 1 nguyên tố với độ chính xác
cao. Ví dụ : As.
5. Phòng phân tích khí: Gồm hệ thống cung khí mang N 2, He và 10 thiết bị sắc
kí khí GC
Phân tích PONA của xăng và các sản phẩm nhẹ trong xăng
Phân tích hàm lượng S trong LPG, Aromatic trong xăng
Máy WickBold đốt mẫu bằng H2 nhưng hiện nay không sử dụng.
Phân tích hàm lượng N2 tổng trong xăng và LPG, nước ở hàm lượng ppm
Phân tích hàm lượng S tổng trong LPG, khí, xăng, DO.
Thiết bị phân tích S tổng và Cl
Phân tích mẫu khí CN, O2 ở ppm
Phân tích hàm lượng CO, CO2 trong H2
Thiết bị phân tích hàm lượng HC
Phân tích hàm lượng kiềm theo HC trong xăng Isomerat, Reformat, xăng
FCC dùng đầu dò MS, chất chuẩn là parafin
6. Phòng rửa dụng cụ
7. Phòng lưu
8. Phòng nhận mẫu
9. Phòng động cơ CFR
10. Phòng phân tích dầu thô và các sản phẩm dầu mỏ
Gồm các thiết bị sau:
Đo áp suất hơi tự động
Đo ăn mòn tấm bạc
Đo ăn mòn tấm đồng
Sinh viên thực hiện: Phan Thanh Quyết_ Lớp 10h5
5
Đồ án tốt nghiệp
Mô phỏng phân xưởng CCR bằng phần mềm Hysys 7.2
Chưng cất ASTM D86
Đo độ nhớt tự động
Máy đo điểm chớp cháy
Máy đo điểm kết tinh
Chưng cất chân không (đối với mẫu dầu nặng)
Đo độ ổn định oxy hóa của dầu
Đo nhiệt trị
Đo hàm lượng PONA
11. Phòng phân tích nước
Phân tích tất cả các mẫu nước trong nhà máy.
Phân tích tổng C hữu cơ
Phân tích sắc kí ion hệ anion
Đo hàm lượng dầu trong nước
Thiết bị test BOD
Thiết bị TOC (Total Organic Carbon)
12. Phòng bảo dưỡng dụng cụ và thiết bị
CHƯƠNG II : GIỚI THIỆU VỀ QUÁ TRÌNH REFORMING XÚC TÁC
VÀ PHÂN XƯỞNG REFORMING XÚC TÁC LIÊN TỤC (CCR) CỦA
NMLD DUNG QUẤT
2.1 Giới thiệu quá trình Reforming xúc tác:
2.1.1 Mục đích, nguyên liệu và sản phẩm:
Lịch sử hình thành và phát triển.
Năm 1930 quá trình cracking xúc tác ra đời, thiết bị phản ứng sử dụng là tầng
xúc tác cố định hoặc di động.
Đến năm 1949, hãng UOP của Mỹ đã đưa vào sử dụng hệ thống Reforming
xúc tác (quá trình Platforming) với chất xúc tác là Pt trên chất mang là Al 2O3 được clo
hoá với hoạt tính xúc tác cao. Xúc tác được tái sinh trong thời gian vài tháng (quá trình
này còn có tên gọi là Semi-Regenerative).
Từ 1950 - 1960 có rất nhiều quá trình Reforming xúc tác được phát triển từ
xúc tác Pt, chất xúc tác sử dụng là Pt/silice alumine, được gọi là xúc tác một
chức kim loại, đã giảm áp suất vận hành của thiết bị xuống còn 30 bar.
Đầu những năm 1970, một cải tiến nổi bật của quá trình Reforming xúc tác
đó là sự ra đời của quá trình có tái sinh liên tục xúc tác của UOP và tiếp theo là
Sinh viên thực hiện: Phan Thanh Quyết_ Lớp 10h5
6
Đồ án tốt nghiệp
Mô phỏng phân xưởng CCR bằng phần mềm Hysys 7.2
của IFP. Quá trình này còn được gọi là quá trình tái sinh liên tục xúc tác (CCRContinuous Catalyst Regenerative).
Năm 1988, UOP tiếp tục giới thiệu quá trình Platforming tái sinh xúc tác
liên tục thế hệ thứ hai mà đặc điểm chính là thiết bị Lock Hopper không dùng
van, hoạt động ở áp suất cao.
Ngày nay, quá trình CCR với áp suất siêu thấp có thể làm việc ở áp suất 3,5
bar. Hầu như tất cả các quá trình Reforming xúc tác mới được xây dựng đều là quá
trình CCR. Các hãng đi đầu trong quá trình này là UOP và IFP, đến năm
1996 UOP đã có 139 nhà máy và IFP có 48 nhà máy CCR.
Năm 1997, UOP đã cho ra đời quá trình “New Reforming” , sử dụng xúc tác là
Zeolit. Xúc tác này có tính chọn lọc cao.
Mục đích:
Mục đích chính của quá trình CR là biến đổi thành phần hydrocarbon các
phân đoạn nhẹ của dầu mỏ, chủ yếu là paraffin và naphthene có từ 6 đến 10
nguyên tử Carbon (chủ yếu là 7,8,9) thành các hydrocarbon thơm có số nguyên
tử C tương ứng.
Nguyên liệu:
Quá trình CR sử dụng các loại nguyên liệu sau:
-
Xăng nặng của các quá trình chưng cất trực tiếp.
-
Xăng thu được của các quá trình chế biến thứ cấp khác như Cracking
nhiệt, FCC, Coke hóa, Giảm nhớt, HDC.
Tính chất của nguyên liệu:
Để thu xăng reformate có RON cao, nguyên liệu phải có các tính chất sau:
Bảng 2.1 Tính chất của nguyên liệu
Điểm sôi đầu, C
70 ÷ 90
Điểm sôi cuối, C
165 ÷ 180
RON
50 ÷ 60
Số nguyên tử C
6 ÷ 10
Có 2 loại nguyên liệu với thành phần khác nhau:
-
Loại Paraffinic: P = 60÷70%, N = 15÷25%, A = 10÷15%
-
Loại Naphthenic : P = 20÷30%, N = 60÷70%, A = 8÷15%
Để thu các loại Aromatic riêng lẻ thì chọn các phân đoạn xăng có giới hạn nhiệt
độ sôi hẹp:
- Thu B: Phân đoạn xăng có nhiệt độ sôi 62 ÷ 85C
-
Thu T: Phân đoạn xăng có nhiệt độ sôi 85 ÷ 120C
Sinh viên thực hiện: Phan Thanh Quyết_ Lớp 10h5
7
Đồ án tốt nghiệp
-
Mô phỏng phân xưởng CCR bằng phần mềm Hysys 7.2
Thu X: Phân đoạn xăng có nhiệt độ sôi 120 ÷ 140C
Hàm lượng tạp chất:
Xúc tác rất nhạy với các chất độc có trong nguyên liệu. Giới hạn hàm lượng tạp
chất cho phép:
Bảng 2.2 Hàm lượng tạp chất cho phép có trong nguyên liệu
S, ppm
Hớp chất
Oleffin và
N, ppm
chứa Oxy,
các diolefin,
1
ppm
4
ppm
0
<1
Halogen,
ppm
<1
Kim loại
(Pd, As,
Hg..), ppb
<1
Xử lí sơ bộ nguyên liệu:
- Nếu hàm lượng tạp chất trong nguyên liệu lớn hơn giới hạn cho phép thì cho
qua phân xưởng HDT
- Nếu nguyên liệu là xăng thuộc FCC, Cracking, Coking, VB rất giàu Oleffin thì
phải no hóa các oleffin tránh tạo nhựa trong xăng thương phẩm.
- Trong nhiều trường hợp cần tách phân đoạn xăng nhẹ (đưa vào phân xưởng
Isomer C5-C6) ra khỏi phân đoạn xăng nặng (dùng cho Reforming xúc tác).
Sản phẩm:
Chất lượng và hiệu suất thu sản phẩm phụ thuộc vào tính chất nguyên liệu
và điều kiện tiến hành quá trình.
- Khí giàu H2 : 2 ÷ 4%wt, một phần được tuần hoàn lại quá trình, còn phần
lớn được đưa qua các phân xưởng HDT, HDC.
- Khí đốt C1 ÷ C2: 1 ÷4%wt, làm nhiên liệu đốt
- C3-C4 : 5 ÷ 14%wt, sản xuất LPG
- Xăng Reformate: 80 ÷ 90%wt, RON = 98 ÷ 100, S = 10, %Ar = 60 ÷ 70%.
2.1.2 Các phản ứng xảy ra trong quá trình CR:
Các phản ứng chính:
-
Phản ứng khử hydro các Naphthene
+ 3H2
CH3
CH3
+ 3H2
Sinh viên thực hiện: Phan Thanh Quyết_ Lớp 10h5
8
Đồ án tốt nghiệp
Mô phỏng phân xưởng CCR bằng phần mềm Hysys 7.2
Đây là phản ứng thuận nghịch, thu nhiệt mạnh (∆H= 210 kJ/mol = 50
kcal/mol) và làm tăng số phân tử khí nên khi tăng nhiệt độ và giảm áp suất thì
phản ứng dịch chuyển sang phải và ngược lại.
-
Phản ứng dehydro hoá các paraffin:
RH
R1H + nH2
Đây là phản ứng thu nhiệt khá mạnh (∆H = 125 kJ/mol).
-
Phản ứng khử hydro và khép vòng các paraffin
CH3
+ 4 H2
n-C7H16
Đây là phản ứng thu nhiệt mạnh nhất (∆H= 250 kJ/mol= 60 kcal/mol) và
tăng entropy.
-
Phản ứng isome hóa các n-paraffin thành i-paraffin
n-C7H10
-
2- metyl hexan
H = -10 kJ/ mol
Phản ứng isomer hóa và khử hydro các Naphthene
chH3
H = -15 kJ/mol
Các phản ứng phụ:
Đều là các phản ứng tỏa nhiệt
-
Phản ứng Alkyl hóa
-
Phản ứng Hydrocracking
Đối với các parafin, thường xảy ra các phản ứng hydrocacking và
hydrgenolyse.
C9H20 +H2
C9H20 + H2
CnH2n + 2 + H2
C5H12 + C4H10
CH4 + C8H18
CmH2m + 2 + CkH2k + 2
Sinh viên thực hiện: Phan Thanh Quyết_ Lớp 10h5
9
Đồ án tốt nghiệp
-
Mô phỏng phân xưởng CCR bằng phần mềm Hysys 7.2
Phản ứng tạo cốc:
Sự tạo cốc trong qúa trình reforming xúc tác là không mong muốn do cốc tạo
thành sẽ bám lên bề mặt của xúc tác làm giảm độ hoạt tính của xúc tác.
+ Nhiệt độ càng cao thì olefin tạo ra càng nhiều, phản ứng trùng hợp xảy ra
càng mạnh nên lượng cốc tạo ra sẽ càng lớn.
+ Ở nhiệt độ thấp, áp suất cao, tỉ lệ H 2/HC cao sẽ hạn chế rất nhiều phản ứng
ngưng tụ dẫn đến lượng cốc tạo thành sẽ giảm xuống.
-
Phản ứng khử alkyl các hydrocarbon thơm mạch nhánh bằng hydro
-
Phản ứng mở vòng naphthene có nhánh bằng hydro
-
Phản ứng chuyển hoá
2.1.3 Xúc tác của quá trình:
Xúc tác được sử dụng trong quá trình reforming hiện nay xúc tác là loại xúc tác
hai chức năng, gồm chức năng oxy hoá-khử và chức năng acid.
Xúc tác hai chức:
Xúc tác reforming là xúc tác lưỡng chức năng do trong thành phần của nó chứa
hai pha có thể thực hiện hai chức năng chính sau:
- Chức năng hydro-dehydro hóa được thực hiện bởi các kim loại ở dạng phân
tán.
- Chức năng axit nhằm sắp xếp lại các mạch cacbon (đồng phân hóa, đóng vòng
vv...) được thực hiện bởi oxyt nhôm có bề mặt riêng lớn và được clo hóa để điều chỉnh
lực axit thích hợp.
Bảng 2.3 Ảnh hưởng của chức kim loại và axit đến cơ chế phản ứng
Phản Ứng
Sinh viên thực hiện: Phan Thanh Quyết_ Lớp 10h5
Cơ chế
Tâm động
10
Đồ án tốt nghiệp
Mô phỏng phân xưởng CCR bằng phần mềm Hysys 7.2
Khử Hydro P, N
Khử hydro và khép vòng
Isomer hóa
Hydro cracking
Alkyl hóa
Cốc hóa
1 chức
1 chức và 2 chức
2 chức
2 chức
1 chức
Pt
Pt, Pt + A
Pt + A
Pt + A
A (chất mang
1 chức và 2 chức
axit)
Pt hoặc A, Pt+ A
Chất xúc tác được sử dụng hiện nay được chia làm 2 loại:
-
Chất xúc tác Pt trên chất mang γ-Al2O3(monométallique).
-
Chất xúc tác 2 chức kim loại Pt-Sn hoặc Pt-Re trên chất mang γAl2O3(bimétallique).
Các chất gây ngộ độc xúc tác:
Chất xúc tác Reforming rất nhạy với các tạp chất có trong nguyên liệu và khí
tuần hoàn. Các chất thường gây ngộ độc xúc tác:
Các hợp chất chứa lưu huỳnh
Các hợp chất lưu huỳnh trong nguyên liệu làm giảm hoạt tính của xúc tác Pt,
ảnh hưởng xấu đến chức năng dehydro và dehydro vòng hóa. Yêu cầu hàm lượng lưu
huỳnh trong nguyên liệu tuỳ thuộc vào loại xúc tác sử dụng:
- Đối với xúc tác monometallique: Hàm lượng lưu huỳnh phải nhỏ hơn 10 -15
ppm.
- Đối với xúc tác bimetallique: Hàm lượng lưu huỳnh phải nhỏ hơn 1 ppm.
Các hợp chất nitơ
Các hợp chất nitơ hữu cơ dễ dàng chuyển hóa thành amoniac trong điều kiện
Reforming. Amoniac sẽ tác dụng với Cl trong xúc tác tạo NH 4Cl làm giảm chức năng
axit của chất xúc tác, kéo theo sự giảm hoạt tính xúc tác, làm tăng sự hình thành H 2 và
nhiệt độ của các thiết bị phản ứng. NH 4Cl lại dễ bay hơi trong vùng phản ứng làm tăng
nhiệt độ thiết bị. Mặt khác, NH 4Cl dễ kết tinh ở những phần lạnh hơn của hệ thống,
gây hư hỏng thiết bị.
Ảnh hưởng của nước
Chính sự có mặt của nước trong nguyên liệu sẽ làm giảm tính acid của xúc tác
và gây ăn mòn thiết bị ở điều kiện vận hành. Hàm lượng nước trong nguyên liệu được
khống chế nhỏ hơn 4 ppm. Do đó cần cho nguyên liệu qua Striper để tách phần lớn
nước có trong nguyên liệu.
Hợp chất kim loại nặng
Sinh viên thực hiện: Phan Thanh Quyết_ Lớp 10h5
11
Đồ án tốt nghiệp
Mô phỏng phân xưởng CCR bằng phần mềm Hysys 7.2
Các kim loại As, Cu, Pb, Zn, Hg, Si, Fe kết hợp với Pt tạo mối liên kết bền, làm
ngộ độc vĩnh viễn tâm kim loại không phục hồi lại được. Hàm lượng cho phép đối với
mỗi kim loại là 1 ppb.
Tái sinh xúc tác:
Khi hàm lượng coke trên bề mặt chất xúc tác đạt khoảng 15-20 %wt chất xúc
tác, thực hiện quá trình tái sinh xúc tác với 5 giai đoạn sau:
1. Đuổi các hydrocarbon ra khỏi chất xúc tác bằng một luồng khí trơ N2.
2. Thổi không khí nóng vào để đốt cháy cốc. Cần phải khống chế nhiệt độ T=
370 ÷ 480OC và nồng độ O2 trong dòng khói thải 0,5÷2%vol.
3. Clo hóa nhẹ chất xúc tác với hàm lượng Cl/CXT = 1% wt ở nhiệt độ T=
510OC và nồng độ O2 5%vol.
4. Sấy chất xúc tác ở nhiệt độ T= 510OC và nồng độ O2 8%vol trong thời gian 4
giờ.
5. Đuổi hết O2 ra khỏi chất xúc tác bằng một luồng khí trơ N2, sau đó là H2 để
chuyển từ môi trường oxy hóa sang môi trường khử ở nhiệt độ T= 480 OC và
nồng độ H2 50%vol trong thời gian 4 giờ.
Chu kỳ tái sinh xúc tác :
Chu kỳ tái sinh xúc tác phụ thuộc vào điều kiện vận hành hệ thống.
Đối với công nghệ tái sinh bán liên tục, chu kỳ tái sinh khoảng 6-15 tháng,
trung bình là 1 năm, tuổi thọ xúc tác đạt 5-7 năm.
Đối với công nghệ tái sinh liên tục, chu kỳ tái sinh khoảng 2-10 ngày, trung
bình 100 lần/năm, tuổi thọ xúc tác đạt 2-4 năm do bị mài mòn và phá hủy trong các
tầng xúc tác di động.
Giới thiệu một số chất xúc tác:
Dưới đây là một số chất xúc tác dùng trong reforming xúc tác do một số hãng
nổi tiếng trên thế giới chế tạo:
Bảng 2.4: Các đặc trưng của xúc tác quá trình reforming xúc tác.
Loại xúc tác
Hãng chế tạo
Kim loại hoạt động
D
Chervon
Re
R 16 - R 20
UOP
Re
Sinh viên thực hiện: Phan Thanh Quyết_ Lớp 10h5
12
Đồ án tốt nghiệp
Mô phỏng phân xưởng CCR bằng phần mềm Hysys 7.2
R 22 - R D150
UOP
Ge
UOP
Không công bố
E 151
Engelgard
Re
L
Ashachi Chernical
Pb
KX 130
ESSO Research
E 160
Engelgard
Không công bố
RG 451
Procatalyse
Không công bố
RG 482
IFP và Procatalyse
Không công bố
CR 201
Total và CRD
Platin - thiếc
AR
IfP
Không công bố
R 130 thế hệ mới
Ir và kim loại khác
Cơ chế phản ứng:
Phản ứng theo cơ chế carbonion
Nhiệt động và động học của quá trình:
Những phản ứng chính của quá trình reforming là thu nhiệt. Phản ứng isomer
hoá là trung hoà nhiệt trong khi phản ứng hyđro cracking toả nhiệt.
Bảng 2.5 Đặc trưng vận tốc và hiệu ứng nhiệt của những phản ứng reforming quan
trọng.
Loại phản ứng
Vận tốc
tương đối
Ảnh hưởng của sự tăng
Sinh viên thực hiện: Phan Thanh Quyết_ Lớp 10h5
Hiệu ứng nhiệt
13
Đồ án tốt nghiệp
Hyđrocracking
Đehydre hoá tạo
vòng
Isome hoá của
parafin
Isomer hóa
Naphthene
Dehydro hoá
parafin
Dehydro hoá
naphten
Mô phỏng phân xưởng CCR bằng phần mềm Hysys 7.2
Thấp nhất
Thấp
Vận tốc tăng
Không ảnh hưởng tới sự
giảm nhỏ trong vận tốc
Toả nhiệt vừa phải
Thu nhiệt
Nhanh
Giảm vận tốc
Toả nhiệt ít
Nhanh
Giảm vận tốc
Toả nhiệt ít
Khá nhanh
Giảm độ chuyển hoá
Thu nhiệt
Rất nhanh
Giảm độ chuyển hoá
Rất thu nhiệt
2.1.4 Các thông số của quá trình CR:
Có bốn thông số quan trọng nhất cần quan tâm trong phân xưởng là: Nhiệt độ,
áp suất, tốc độ nạp liệu, tỉ lệ mol H2/HC của nguyên liệu.
Nhiệt độ:
Trong thực tế nhiệt độ là biến điều hành duy nhất có thể điều chỉnh để thí chứng
với những thay đổi trong nguồn nguyên liệu hoặc để sản xuất Reformate với sự chênh
lệch rất nhỏ về chất lượng (vài đơn vị octane).
Khi tăng nhiệt độ của quá trình CR thì hiệu suất thu sản phẩm nhẹ tăng lên lúc
này phản ứng hydrocracking xảy ra với vận tốc lớn hơn cho sản phẩm ethane, propane,
isobuntane tăng lên, hàm lượng Aromatic tăng lên nên IO của xăng tăng lên đồng thời
lượng cốc bám trên xúc tác tăng lên làm giảm chu kì tái sinh và hiệu suất thu xăng
cũng giảm theo.
Cần phải chú ý vấn đề tạo cốc trên xúc tác khi tăng nhiệt độ. Vì vậy việc chọn
nhiệt độ thích hợp trong quá trình CR cần phải kết hợp với các thông số công nghệ
khác của quá trình. Ngoài ra cần phải tính toán chất lượng của xúc tác và nguyên liệu.
Sinh viên thực hiện: Phan Thanh Quyết_ Lớp 10h5
14
Đồ án tốt nghiệp
Mô phỏng phân xưởng CCR bằng phần mềm Hysys 7.2
Thông thường chỉ giữ sao cho đảm bảo yêu cầu về chỉ số octane chứ không yêu
cầu cao hơn nhiệt độ này.
Hình 2.1 Sự thay đổi chỉ số octane theo TSOR
Áp suất:
Giảm áp suất thì sẽ tăng hiệu suất thu xăng, tăng chỉ số octane và hydro, giảm
nhiệt của phản ứng. Nhưng nếu áp xuất thấp thì phản ứng cracking xảy ra mạnh, dẫn
đến tạo cốc nhiều vì vậy người ta phải duy trì áp xuất cao trong hệ thống. áp xuất trong
hệ thống được quyết định chủ yếu bởi hoạt tính và độ chọn lọc của chất xúc tác.
Hình 2.2 Ảnh hưởng của áp suất và nguyên liệu đến hiệu suất thu xăng
Tốc độ truyền nguyên liệu:
Để tăng năng suất thì tăng tốc độ truyền nguyên liệu nhưng chất lượng xăng
Reformate giảm. Để bù lại tăng nhiệt độ.
Sinh viên thực hiện: Phan Thanh Quyết_ Lớp 10h5
15
Đồ án tốt nghiệp
Mô phỏng phân xưởng CCR bằng phần mềm Hysys 7.2
Hình 2.3 Ảnh hưởng của tốc độ truyền nguyên liệu lên chỉ số octane
của xăng reformate
Tỉ lệ mol H2/HC:
Tỷ số H2/HC được định nghĩa là số mol hydro trong khí tuần hoàn trên số mol
nguyên liệu. Tỷ số này thay đổi trong giới hạn rộng tùy theo mục đích của quá trình nó
là yếu tố quan trọng liên quan tới sự tạo thành cốc.
Việc lựa chọn tỉ số H2/HC được quyết định bởi các yếu tố như thành phần của
nguyên liệu, độ nghiêm ngặt của quá trình và trị số octane của sản phẩm. Tỷ lệ H 2/HC
rất cao thì lượng cốc bám trên xúc tác càng nhỏ và thời gian làm việc của xúc tác càng
kéo dài. Song nếu tăng H2/HC thì tốn một lượng nhiệt đáng kể đồng thời làm tăng trở
lực thủy động và thể tích thiết bị.
Hình 2.4 Ảnh hưởng của tỷ số H2/HC lên sự tạo cốc
2.1.5 Các công nghệ quá trình CR:
Bảng 2.6: Các quá trình Reforming xúc tác
Tên quá trình
Hãng thiết bị
Loại TBPƯ
Sinh viên thực hiện: Phan Thanh Quyết_ Lớp 10h5
Xúc tác
Tái sinh
16
Đồ án tốt nghiệp
Mô phỏng phân xưởng CCR bằng phần mềm Hysys 7.2
R16, R20
Pt, Re
Liên tục
Xúc tác di động
Pt, Re
Liên tục
Engelhard
Xúc tác cố định
E500, RD150
Pt 0.6
Gián đoạn
Reni Former
CRC
Xúc tác cố định
F(Pt, Re)
Gián đoạn
Platformer
UOP
Xúc tác cố định
Powerformer
EXXON
Xúc tác cố định
IFP Reformer
IFP
Xúc tác cố định
CCR Platformer
UOP
Aromizer
IFP
Maona Former
Xúc tác di động
R11-R12
Pt 0.375-0.75
KX, RO, BO
(Pt, Re)
RG400
Gián đoạn
Gián đoạn
Gián đoạn
Hiện nay trên thế giới tồn tại 2 loại công nghệ Reforming chủ yếu là công nghệ
tái sinh bán liên tục và công nghệ tái sinh liên tục (CCR).
- So sánh hai công nghệ tái sinh liên tục và bán liên tuc:
Bảng 2.7: So sánh các thông số công nghệ của 2 quá trình CR
Áp suất(P), bar
Tỷ số H2/HC
Chất xúc tác(CXT)
Chu kì T của CXT
Hiệu suất thu Reformate,%wt
RON xăng
H2, %wt
Công nghệ tái
Công nghệ tái sinh
sinh bán liên tục
12 ÷ 25
5÷7
Pt và Re
6 ÷ 15 tháng
75 ÷ 84
98 ÷ 101
1.5 ÷ 2
liên tục (CCR)
3 ÷ 10
1.5 ÷ 4
Pt và Sn
2 ÷ 10 tháng
85 ÷ 92
100 ÷ 103
2 ÷3.6
Ưu điểm của công nghệ CCR so vơi công nghệ tái sinh bán liên tục:
- Công nghệ CCR cho xăng Reformate có RON rất cao, thậm chí từ những
nguồn nguyên liệu kém chất lượng mà không ảnh hưởng tới chu kì tái
-
sinh.
Có thể hoạt động liên tục suốt năm. Sản xuất và cung cấp liên tục hydro
-
là nhu cầu không thể thiếu trong một nhà mày lọc dầu hiện đại.
Có thể chất xúc tác kém ổn định theo thời gian nhưng độ chọn lọc của
CXT cao hơn nhằm tăng hiệu suất thu sản phẩm.
Sinh viên thực hiện: Phan Thanh Quyết_ Lớp 10h5
17
