Đang tải... (xem toàn văn)
đồ án môn học công nghệ chế biến khí bài làm bảo vệ đạt cao nhất, co powpoint tóm tắt liên hệ 0966985623 xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
MỤC LỤC Mục lục Nhận xét giáo viên Lời mở đầu I, Giới thiệu chung II, Nguyên lí III, Phân loại trình reforming công nghiệp……………… … IV, Thiết bị reforming .7 V, Giới thiệu số chế độ công nghệ & dây chuyền trình Reforming xúc tác 10 1, Sơ đồ công nghệ trình reforming với lớp xúc tác cố định hãng UOP (Mỹ) 10 2, Ultraforming .…………………………………….…… 12 3, Sơ đồ công nghệ trình magnaforming hãng Chevron, sử dụng xúc tác Pt – Re 14 4, Dây chuyền công nghệ CCR Platforming với lớp xúc tác chuyển động hãng UOP (Mỹ) 16 Kết luận … 21 NHẬN XÉT CỦA GV: Hải Dương, ngày… tháng… năm 2015 Giảng viên nhận xét LỜI MỞ ĐẦU Vào năm 1859 ngành công nghiệp chế biến dầu mỏ đời từ sản lượng dầu mỏ khai thác ngày phát triển mạnh số lượng chất lượng Ngày với phát triển tiến khoa học kỹ thuật, dầu mỏ trở thành nguyên liệu quan trọng công nghệ hoá học sở nguyên liệu dầu mỏ, người ta sản xuất hàng nghìn hoá chất khác nhau, làm nguyên liệu cho động cơ, nguyên liệu cho ngành công nghiệp khác Ngành công nghiệp chế biến dầu nước ta đời chưa lâu, đánh giá ngành công nghiệp mũi nhọn, đặc biệt giai đoạn đất nước ta bước vào giai đoạn công nghiệp hóa - đại hóa Để đạt mục tiêu mà nghiệp công nghiệp hóa - đại hóa đề cần phải đáp ứng nhu cầu lớn nguyên liệu, nhiên liệu cho phát triển công nghiệp kinh tế Năm 1986 dầu thô khai thác mỏ Bạch Hổ hàng loạt mỏ phát như:Rồng, Đại Hùng, Ruby Cho đến khai thác tổng cộng 60 triệu dầu thô mỏ Bạch Hổ mỏ khác Nguồn dầu thô xuất đem lại cho đất nước ta nguồn ngoại tệ lớn Tuy nhiên hàng năm chi nguồn ngoại tệ không nhỏ, để nhập sản phẩm từ dầu mỏ nhằm phục vụ cho nhu cầu phát triển đất nước Nhà máy lọc dầu Cát Lái đời đánh dấu bước phát triển vượt bậc ngành công nghiệp dầu Ngay từ năm 1991 Chính phủ Việt Nam tổ chức gọi thầu xây dựng nhà máy lọc dầu số công suất 6,5 triệu tấn/năm xúc tiến xây dựng Dung Quất (Quảng Ngãi) Có thể nói việc đất nước ta xây dựng nhà máy lọc dầu số định phù hợp với điều kiện hoàn cảnh Nhà máy lọc dầu số đời cung cấp sản phẩm lượng quan trọng mà cung cấp nguồn nguyên liệu quý giá cho công nghiệp hóa dầu Do việc phát triển công nghệ quy mô nhà máy reforming cần thiết cho việc phát triển đất nước Trong trình chuyển hoá hoá học tác dụng xúc tác trình reforming xúc tác chiếm vị trí quan trọng công nghiệp chế biến dầu mỏ, lượng dầu mỏ chế biến trình reforming chiếm tỷ lệ lớn so với trình khác Qúa trình reforming xúc tác xem trình chủ yếu sản xuất xăng cho động cơ, trình quan trọng thiếu công nghiệp chế biến dầu Có thể nói trình reforming đời bước ngoặc lớn công nghệ chế biến dầu Trước người ta dùng xăng chưng cất trực tiếp có pha trộn thêm phụ gia (chì) để làm tăng trị số octan Ngày người ta sử dụng xăng trình reforming cho động chất lượng đảm bảo hơn, ảnh hưởng đến môi trường Hơn nữa, sản phẩm xăng, trình reforming xúc tác sản xuất hydrocacbon thơm nguồn thu khí hydro sạch, rẻ tiền nguồn thu khác 10-15 lần Reforming ngày chiếm vị trí quan trọng nhà máy chế biến dầu đại Vì việc nghiên cứu phát triển công nghệ reforming xúc tác điều cấp thiết cho công nghiệp hoá dầu nói riêng công nghiệp nước ta nói chung - I, Giới thiệu chung : Reforming xúc tác số trình quan trọng công nghiệp chế biến dầu Vai trò trình không ngừng tăng lên nhu cầu xăng có chất lượng cao nguyên liệu cho trình tổng hợp hóa dầu ngày nhiều Quá trình cho phép sản xuất cấu tử có số octan cao cho xăng, hợp chất hydrocacbon thơm (B.T.X) cho tổng hợp hóa dầu hóa học Ngoài ra, trình cho phép nhận hydro kỹ thuật (hàm lượng H chiếm tới 85%) với giá rẻ so với trình điều chế hydro khác, sản phẩm hydro sinh đủ cung cấp cho trình làm nhiên liệu, xử lý hydro phân đoạn sản phẩm khu liên - hợp lọc hóa dầu Quá trình Reforming thường xuyên dùng nguyên liệu phân đoạn xăng có trị số octan thấp, không đủ tiêu chuẩn nhiên liệu xăng động Đó phân đoạn xăng trình chưng cất trực tiếp dầu thô, hay từ phân đoạn xăng cracking nhiệt, cốc hóa, hay vibreking Quá trình refoming dùng xúc tác đa chức : chức hydro – dehydro hóa kim loại đảm nhiệm (chủ yếu Pt), mang chất mang axit (thường dùng oxit nhôm – Al2O3), để tăng tốc độ phản ứng theo chế ion cacboni izome hóa, vòng hóa, hydrocracking II Nguyên lý : - Quá trình reforming xảy theo chế phức tạp, thêm việc sử dụng xúc tác cho trình Vì vậy, công nghệ trình đòi hỏi kĩ thuật cao Nguyên liệu sau làm đưa vào thiết bị phản ứng (reactor) chúng gia nhiệt tới yêu cầu, tiếp xúc với xúc tác xảy phản ứng Việc tuần hoàn lại khí nguyên liệu đảm bảo Thiết bị tái sinh xúc tác giúp tuần hoàn lại lượng xúc tác cho phản ứng cuối sản phẩm thu qua thiết bị tinh chế III, Phân loại trình reforming công nghiệp : - Các trình reforming xúc tác công nghiệp thường chia thành - trình xúc tác platin xúc tác không chứa kim loại quí Các trình reforming xúc tác chia theo phương pháp hoàn nguyên xúc tác: có hoàn nguyên hoàn nguyên Các trình hoàn nguyên lại chia thành: trình hoàn nguyên gián đoạn - hoàn nguyên theo chu kỳ Có thể phân loại công nghệ theo trạng thái xúc tác: xúc tác tĩnh xúc tác động Lớp xúc tác tĩnh đặc trưng cho trình hoàn nguyên theo chu kỳ, lớp xúc tác động - đặc trưng cho hoàn nguyên gián đoạn Quá trình hoàn nguyên theo chu kỳ chia thành trình với - chu kỳ hoàn nguyên 50 ngày Quá trình reforming xúc tác tiến hành nhiệt độ cao với hiệu ứng nhiệt âm Do phải cấp nhiệt cho vùng phản ứng chất tải nhiệt chia xúc tác thành nhiều vùng cấp nhiệt cho vùng Phương pháp ứng dụng phổ biến hơn: lò phản ứng chứa từ 15 đến 55% lượng xúc tác tổng Nguyên liệu hỗn hợp với khí tuần hoàn gia nhiệt đến 480 ÷ 540oC trước qua vùng xúc tác Sau vùng phản ứng nguyên liệu chuyển hóa phần sản phẩm lại đưa vào lò nung để đạt nhiệt độ cần thiết IV, Thiết bị reforming : - Trong năm 1940 đến năm 1950 người ta sử dụng chất xúc tác cho qúa trình chủ yếu oxyt (MoO / Al2O3 …) Như ta biết xúc tác oxit điều kiện reforming bị hoạt tính nhanh tạo cốc bám bề mặt xúc tác, nên sau vài chục làm việc hoạt tính giảm hẳn Nên loại xúc tác phải tái sinh thường xuyên Các hệ thống tái sinh xúc tác cách dừng định kì (chỉ sau 10 – 24 phải tái sinh xúc tác) xúc tác oxit lại có - điểm yếu có độ hoạt tính độ chọn lọc thấp Vào năm 1949, reforming xúc tác sở Pt đời trình liên tục cải tiến Người ta xây dựng hệ thống tái sinh xúc tác liên tục thiết bị tái sinh riêng Sự tiến hành tái sinh xúc tác thiết bị tái sinh liên tục cho quay lại thiết bị phản ứng cho phép kéo dài thời gian làm việc xúc tác tăng công suất làm - - việc thiết bị Hiện nay, giới phổ biến hai dây chuyền công nghệ : Dây chuyền công nghệ reforming với lớp chất xúc tác cố định Dây chuyền công nghệ reforming với lớp chất xúc tác chuyển động Đối với dây chuyền công nghệ reforming lớp xúc tác cố định tái sinh định kì bao gồm kiểu : Tất lò phản ứng hoạt động lúc Có lò phản ứng dự trữ để làm việc thay cần tái sinh xúc tác - lò phản ứng để trình không bị gián đoạn Đối với hệ thống reforming xúc tác chế độ xúc tác chuyển động tái sinh liên tục, trình tái sinh lấy bớt xúc tác cũ, thêm xúc tác vào để bảo đảm chất lượng - trình Ta thấy, dây chuyền reforming sử dụng đến thiết bị phản ứng (ngày thường dùng lò) Vì lò chất lượng sản phẩm chưa đạt yêu cầu Nhưng dùng nhiều thiết bị mặt chất lượng sản phẩm vốn đầu tư đội lên cao, hiệu kinh tế giảm, không tối ưu - Bởi vậy, thường công nghiệp có – lò phản ứng (reactor) Thiết bị phản ứng trình reforming xúc tác thiết bị lò phản ứng (reactor), phổ biến dây chuyền reforming với xúc tác cố định thường dùng hai loại: Lò phản ứng dọc trục : loại hình trụ, khối khí chuyển động qua lớp xúc tác dọc theo hướng trục lò phản ứng (có thể từ xuống hay từ lên) Lò phản ứng xuyên tâm có hướng chuyển động khí qua xúc tác theo bán kính theo tiết diện cắt ngang lò phản ứng - Cấu trúc lò phản ứng thường hình trụ chế tạo thép đặc biệt có chịu ăn mòn hydro nhiệt độ cao, có chiều dày lớn để chịu áp suất Loại thiết bị phản ứng dọc trục (hình 1) loại có vỏ làmg thép cacbon lớp lót bê tông phun, lò chứa đầy xúc tác, phía phía lớp xúc tác lớp đệm sứ để xúc tác không bị mang theo dòng khí - Loại thiết bị xuyên tâm (hình 2) có cấu trúc hình trụ, vỏ có lớp lót bê tông phun Nhưng để tạo chuyển động hướng tâm dòng khí người ta bố trí phía thiết bị cốc hai vỏ hình trụ thép có đục lỗ thành, hai lớp vỏ cốc chứa xúc tác Hỗn hợp khí qua lỗ này, qua lớp xúc tác theo hướng vuông góc với trục lò vào ống trung tâm - Hình Cấu tạo lò phản ứng loại dọc trục Hình 2.Cấu tạo lò phản ứng loại xuyên tâm Đỉnh lò; vỏ lò; 3,11 Pin nhiệt điện; Giá đỡ; Lớp lót samôt; Cửa tháo xúc tác; Mặt bích; Cửa thoát khí; Lưới chịu nhiệt; 10,12,14 Bi cầu sứ; 13 Xúc tác; 15 Lớp lót chịu nhiệt; 17,19 Cửa nạp liệu lấy sản phẩm; 18 Bộ phận phân phối Vỏ lò; Lớp lót chịu nhiệt; Cốc chép có đục lõ; 4,7 Pin nhiệt điện ; Bi sứ; Xúc tác; I Nguyên liệu; II Cửa tháo xúc tác; III Sản phẩm; IV Cửa thoát khí tái sinh Nhiệt độ lò vỏ lò phản ứng kiểm tra thường xuyên để đảm bảo vận hành ổn định an toàn Ngày người ta thường chuẩn hóa thiết bị lò có đường kính từ 2,5 đến 3m chiều cao từ 10 đến 15m tùy theo suất dây chuyền V, Giới thiệu số chế độ công nghệ & dây chuyền trình Reforming xúc tác : - Trong công nghiệp chế biến dầu, trình reforming với lớp xúc tác cố định phổ biến Ở điều kiện tiến hành trình chọn để đảm bảo thời gian lần tái sinh lớn (thường sáu tháng đến năm) Quá trình tái sinh xúc tác tiến hành đồng thời tất thiết bị phản ứng Thời gian tái sinh xúc tác thường 20 – 40 ngày / năm Loại hệ thống xúc tác chia làm hai nhóm : Nhóm 1: hệ thống trình tái sinh xúc tác tiến hành đồng thời tất thiết bị phản ứng Hệ thống tiến hành chế độ cứng vừa phải Chu kì làm việc xúc tác kéo dài nhiều tháng (có thể 4-8 tháng) Thuộc nhóm kể đến công nghệ nước Liên Xô (cũ) Mĩ trình Katforming Gudri-forming Nhóm 2: hệ thống trình tái sinh xúc tác thực số thiết bị dự trữ Nó cho phép không cần dừng toàn hệ thống reforming để tái sinh xúc tác, nhiên hệ thống lại phức tạp mặt công nghệ Hệ thống tiến hành chế độ cứng chu kì làm việc xúc tác ngắn Tiêu biểu cho nhóm công nghệ Ultraforming, Magna forming Plat Reforming 1, Sơ đồ công nghệ trình reforming với lớp xúc tác cố định hãng UOP (Mỹ): (trang 190 công nghệ chế biến dầu mỏ - Lê Văn Hiếu) *, Một số đặc điểm : - Lớp xúc tác ổn định - Hệ thống dòng nguyên liệu chuyển động từ thiết bị phản ứng sang thiết bị phản ứng khác - Ngưng hoạt động toàn hệ thống để tái sinh xúc tác chỗ thiết bị lớp cốc lớp xúc tác chiếm 15 – 20 % khối lượng 10 Hình 3: Công nghệ Reforming với lớp xúc tác cố định UOP *, Nguyên tắc hoạt động: - Nguyên liệu phân đoạn naphta nặng xấy khô làm từ phân hydro hoá, trộn với khí hydro từ máy nén, sau qua thiết bị trao đổi nhiệt nạp nối tiếp vào lò đốt nóng thiết bị phản ứng từ đến (ngày thờng dùng đến lò) có chứa lớp xúc tác cố định Sản phẩm khỏi lò sau qua thiết bị trao đổi nhiệt nạp tiếp vào thiết bị đốt nóng thiết bị làm lạnh Sau qua thiết bị ngưng tụ, sản phẩm lỏng giữ 380C, khí không ngưng tách 11 thiết bị tách khí Phần lớn khí qua máy nén tiếp tục tuần hoàn lại lò phản ứng - Phần lại dẫn sang phận tách khí sử dụng hydro sau tách cho trình khác, ví dụ cho hydro hoá làm - Phần lỏng tách đưa vào tháp ổn định, thực chất tháp chưng cất với mục đích tách phần nhẹ (LPG) nhằm tăng độ ổn định xăng giảm áp suất bão hòa LPG tách đưa vào thiết bị ngưng tụ Xăng sản phẩm thu đáy tháp, phần đun nóng quay trở lại ổn định, phần lớn làm lanh, đưa vào bể chứa - Công nghệ thịnh hành Pháp số nước khác Ví dụ Viện dầu mỏ Pháp (IFP) lắp đặt 600 phân xưởng giới so với 120 phân xưởng CCR 2, Ultraforming (Em tham khảo tư liệu mạng từ giảng Tổng cục dạy nghề) - - Ultrforming thí dụ hệ công nghệ reforming hoàn nguyên theo chu kỳ (thời gian làm việc xúc tác 50 ngày) (hình 4) Nguyên liệu với khí tuần hoàn nung nóng qua lò phản ứng làm việc chế độ đoạn nhiệt, có gia nhiệt trung gian lò nung Trong sơ đồ có lò phản ứng chứa (1), liên kết với hệ thời gian tiến hành hoàn nguyên lò phản ứng lò phản ứng lại (trong hình lò phản ứng cuối lò phản ứng thời kỳ hoàn nguyên) Các lò phản ứng phân bố theo đỉnh hình cánh, lò phản ứng chứa nằm trung tâm Khi hoàn nguyên khí khói nóng từ thiết bị chuẩn bị khí hoàn nguyên 6, có nạp thêm không khí để đạt nồng độ oxy cần thiết, qua lớp xúc tác để điều chỉnh nhiệt độ hoàn nguyên Một phần khí khói tuần hoàn sơ đồ, phần dư thải không khí 12 Hình Sơ đồ ultraforming (hoàn nguyên diễn lò phản ứng 4) 1- Lò phản ứng chứa; 2- lò phản ứng đầu; 3- lò phản ứng diễn phản ứng; 4- lò phản ứng cuối; 5- lò nung trung gian; 6- thiết bị chuẩn bị khí hoàn nguyên; 7- máy thổi khí tuần hoàn; 8- điều chỉnh áp suất I- Nguyên liệu; II- khí tuần hoàn; III- không khí; IV- khí thiên nhiên (nhiên liệu); Vxăng reforming vào tháp tách áp suất cao; VI-khí thổi xả áp; ( _)Đường liền : dòng công nghệ ; ( -)Đường đứt : ống dẫn cho thiết bị hoàn nguyên 13 3, Sơ đồ công nghệ trình magnaforming hãng Chevron, sử dụng xúc tác Pt - Re (trang 195 sách công nghệ chế biến dầu mỏ - Lê Văn Hiếu) 5 4 Hơi Hơi Nguyên liệu Lỏng 14 Hình : sơ đồ công nghệ xúc tác cố định Magnaforming Ghi Bơm ; Lò gia nhiệt ; - Máy nén ; Thiết bị trao đổi nhiệt ; Lò phản ứng ; Thiết bị làm lạnh ; Đây tiến khí công; nghệ trình Thiếtcải bị tách Cộtreforming ổn định truyền thống có hiệu Quá trình làm giảm lượng khí tuần hoàn vào thiết bị reforming tăng lượng khí tuần hoàn vào thiết bị cuối Trong thiết bị đầu tiên, phản ứng tỏa nhiệt nên phản ứng dehydro hoá giảm so với phản ứng hydrocracking Vì vậy, giảm lượng khí tuần hoàn vào thiết bị làm giảm ảnh hưởng sản phẩm khí hydrocracking tạo Magnaforming sử dụng thiết bị phản ứng thay thiết bị, nhiệt độ đầu vào thiết bị tăng từ thiết bị đến thiết bị cuối Tỷ lệ mol khí tuần hoàn/nguyên liệu 2,5 - thiết bị - 10 thiết bị cuối Hiệu suất sản phẩm lỏng tăng - 2% giá trị đầu t - tăng 6,5% so với hệ thống thiết bị Tái sinh xúc tác : hệ thống công nghệ tái sinh đồng thời bước tiến hành sau : Đầu tiên ngừng bơm nguyên liệu, cho thiết bị phản ứng ngừng hoạt động xong tiếp tục bơm khí để đuổi hết hydrocacbon đồng thời giảm dần nguyên liệu đốt lò sau ngừng hẳn Nhiệt độ hạ xuống 2000c ngừng bơm khí hydro, thải hết khí hydro cách hút chân không Thổi thải khí trơ sau bơm khí trơ đến áp suất khoảng 10 atm, đun nóng thiết bị phản ứng từ từ, nhiệt độ vào khoảng 250 0c 15 bơm không khí vào cho lượng oxy vào khoảng 0,5% thể tích tăng từ từ 2% thể tích kết thúc Khi cốc cháy hết, nhiệt độ vào khoảng 400 0c, giữ nhiệt độ lò không 5000c sau làm lạnh, thổi khí trơ qua cuối thổi khí hydro qua Bắt đầu khởi động lại hệ thống để làm việc Khi sơ đồ công nghệ có sử dụng lò dự trữ việc tái sinh không làm gián đoạn thời gian làm việc đơn giản chuyển đường dẫn nguyên liệu sang lò phản ứng làm việc thay thế, trình tái sinh lò phản ứng làm việc tương tự trình bày 4, Dây chuyền công nghệ CCR Platforming với lớp xúc tác chuyển động UOP : (Giáo trình + Công nghệ chế biến dầu mỏ - Lê Văn Hiếu) - Năm 1970, cải tiến bậc trình reforming xúc tác đời trình có tái sinh liên tục xúc tác UOP IFP Xúc tác bị cốc hóa tháo liên tục khỏi reactor đưa quay trở lại reactor sau tái sinh thiết bị riêng, trình gọi trình xúc tác liên tục (CCR) Đến năm 1996, hãng UOP xây dựng 139 nhà máy CCR IFP có 48 nhà máy CCR - Điểm đặc biệt dây chuyền lò phản ứng chồng lên thành khối Xúc tác chuyển động tự chảy từ thiết bị phản ứng xuống thiết bị phản ứng cuối , sau xúc tác làm việc chuyển sang thiết bị tái sinh để khôi phục lại hoạt tính nạp trở lại thiết bị phản thứ nhất, tạo thành chu trình lớn, khép kín *, Đặc điểm : - Lớp xúc tác chuyển động liên tục, nhẹ nhàng thiết bị với vận tốc vừa phải - Toàn hệ thống vận hành liên tục Lớp xúc tác sau khỏi hệ thống đưa để tái sinh hệ thống tái sinh riêng sau quay trở lại hệ thống phản ứng 16 A, Bộ phận reactor : - Nguyên liệu trộn với khí H tuần hoàn đốt nóng đế nhiệt độ phản ứng (526 – 530 0C) thiết bị trao đổi nhiệt phận thứ lò ống nạp vào reactor thứ (trên cùng) Sau tiếp xúc với xúc tác, nguyên liệu bị biến đổi tùy thuộc vào độ khắt khe, điều kiện công nghệ trình, tạo nên sản phẩm có trị số octan cao hay hydrocacbon thơm cao - Khối reactor gồm thiết bị chồng lên theo nguyên tắc trục thẳng đứng Kích thước tăng dần từ xuống kiểu “ xuyên tâm ” Sơ đồ cấu tạo reactor trình bày hình vẽ Trong reactor có thiết kế khác cho phù hợp với trình chuyển động xúc tác phản ứng hóa học xảy - Lượng xúc tác chứa reactor khác nhau, reactor thứ chứa 10 – 20 % lượng xúc tác reactor cuối chứa 50 % tổng lượng xúc tác Tỉ lệ phân bố xúc tác reactor với sơ đồ reactor thường theo tỉ số 1/ 1,5 / 2,5 / Xúc tác làm việc chuyển sang lò tái sinh xúc tác, hỗn hợp – khí phản ứng qua lò đốt nâng lại đến nhiệt độ phản ứng nạp vào reactor thứ Cứ reactor thứ Sau reactor thứ 4, khí sản phẩm làm lạnh trao đổi nhiệt với nguyên liệu, sau ngưng tụ làm lạnh tiếp trước chuyển sang phận phân tách sản phẩm Ở thiết bị tách, sản phẩm chia thành hydrocacbon lỏng ngưng tụ khí giàu H Phần lớn khí quay lại reactor nờ máy nén khí tuần hoàn, phần khí lại trộn với phận tái tiếp xúc vào cột ổn định sản phẩm B, Bộ phận lò tái sinh xúc tác : - Xúc tác làm việc chảy từ đáy reactor thứ cuối xuống phận thu xúc tác bunke chứa, sau chảy xuống ống nâng số Người ta dùng khí chứa hydro tuần hoàn đẩy xúc tác vận chuyển lên đỉnh vào phận tách bụi phái 17 lò tái sinh Ở phận tách này, người ta bổ sung lượng khí ống tập - trung bụi, xúc tác rơi xuống đáy phận tách bụi chảy xuống lò tái sinh Tái sinh xúc tác gồm bước, bước đầu đốt cháy cốc, clo hóa, làm khô Ba bước xảy vùng tái sinh, bước thứ khử xúc tác xảy phận - khử riêng Đốt cháy cốc bám xúc tác tiến hành vùng cháy nằm đỉnh lò tái sinh Xúc tác đưa vào chảy xuống phía màng chắn hình trụ đặt thẳng đứng, không khí nóng thổi theo hướng bán kính di chuyển từ vào qua lớp xúc tác Khí cháy nóng thổi nhờ bơm, sau làm lạnh tuần hoàn qua - ống vùng cháy Đốt cháy cốc xảy xúc tác chuyển động từ xuống phía dưới, phận làm lạnh tái sinh lấy nhiệt đốt cốc Còn phận đốt nóng tái sinh - làm việc cần phải đốt nóng khí để đảm bảo nhiệt độ vùng thích hợp Quá trình oxy hóa, phân tán kim loại xúc tác bổ sung thêm clo thực vùng clo hóa vùng tái sinh bố trí vùng cháy Xúc tác rơi xuống theo lớp hình trụ Khí clo hóa nóng thổi qua lớp xúc tác vùng cháy, từ vùng sấy khô thỏi qua ống vòng tròn vào vùng clo hóa Hợp chất clo hữu phun vào không khí để dẫn vào vùng clo hóa đốt - nóng phận gia nhiệt riêng để đảm bảo nhiệt đọ vào Sấy khô xúc tác thực vùng sấy Vùng sấy nằm vùng clo hóa, khí khô nóng thổi qua lớp xúc tác tách ẩm Việc đốt nóng khí khô thực - lò đốt không khí Qúa trình khử kim loại xsuc tác xảy vùng khử Vùng khử đặt tách biệt với vùng Khí khử nóng thổi qua lớp xúc tác Hệ thống tinh chế tách hydrocacbon nhẹ từ khí làm tăng độ tinh khiết hydro - Khí khử đốt nóng nhờ lò đốt riêng để đảm bảo nhiệt độ vào vùng khử Sau khử, xúc tác đưa theo đường dẫn xúc tác vào ống nâng Tốc độ chảy khống chế để đảm bảo chu trình tái sinh khử xảy Tiếp theo xúc tác khí hydro vân chuyển nâng lên bunke chứa đặt đỉnh reactor 18 thứ nhất, tiếp tục chuyển động vào reactor làm việc Chuyển động xúc tác từ reactor xuống reactor khống chế để phân phối qua ống dẫn hay nhiều tùy theo thiết kế để đảm bảo điều hòa, phân phối đều, tránh chảy tháo xúc tác hay đứt quãng lớp xúc tác C, Bộ phận ổn định : - Reformat từ phận tách nạp vào cột ổn định để điều chỉnh áp suất Reformat tách hydrocacbon nhẹ ta thu reformat ổn định Để điều chình nhiệt độ cột ổn định, người ta dùng thiết bị đốt nóng cần nhiệt bổ sung Sản phẩm đáy bơm qua vùng đối lưu phận đốt nóng cho - reactor sau cho qua thiết bị trao đổi nhiệt để tận dụng nhiệt Cột ổn định làm việc áp suất đủ cao để đủ phần hồi lưu tách sản phẩm khí khô (hydro, metan) Sản phẩm reformat ổn định cho qua thiết bị trao đổi nhiệt với nguyên liệu vào bể chứa 19 Hình : Sơ đồ công nghệ trình platforming hãng UOP (Mỹ) KẾT LUẬN - Reforming xúc tác trình quan trọng công nghệ sản suất chế biến dầu mỏ Quá trình bao gồm nhiều phản ứng xảy với chế phức tạp, quy trình công nghệ không dễ để nắm bắt Vì việc nghiên cứu trình nắm bắt công nghệ vô cần thiết cho sinh viên công nghệ, đặc biệt sinh viên công nghệ hóa dầu Qua trình nghiên cứu mặt lí thuyết, tham khảo tài liệu chuyên ngành giúp em nắm bắt vấn đề sau: Hiểu chất trình reforming xúc tác Biết nguyên lí hoạt động, cấu tạo thiết bị công nghệ reforming dây chuyền reforming xúc tác dùng phổ biến 20 Nắm vững yêu cầu chất lượng sản phẩm, hiệu công nghệ thiết bị chế biến dầu, xu hướng phát triển cải tiến xúc tác, công nghệ - thiết bị Đồng thời, theo em thấy công nghệ reforming với lớp xúc tác chuyển động có ưu điểm so với công nghệ reforming lớp xúc tác cố định Ta thấy rõ điều qua phân tích ưu nhược điểm trình : Quá trình reforming Xúc tác cố định Nguyên lí làm việc, vận hành đơn giản Chất lượng sản phẩm tương đối cao Ổn định xúc tác cải tiến làm cho chu kỳ làm việc xúc tác tăng lên - Ưu điểm Xúc tác chuyển động Sơ đồ công nghệ đơn giản, tốn diện tích mặt xây dựng thiết bị phản ứng chồng lên Xúc tác tự chảy xuống thiết bị nên có lợi mặt lượng vật liệu chế tạo, điều kiện vận hành thuận lợi Có thể làm việc áp suất thấp (3,5at) Chất lượng reformat cao ổn định, hiệu suất sản phẩm lỏng cao, hydro bị phản ứng hydrocracking - 21 Áp suất làm việc thiết bị cao (20-45at), sau cải tiến giảm xuống 10-16at cao Giảm hiệu suất chuyển hóa phản ứng dehydro hóa dehydro vòng hóa tạo hydrocacbon thơm, tăng phản ứng hydrocracking nên hiệu suất sản phẩm lỏng giảm, hiệu kinh tế không cao Hệ thống phải ngừng làm việc để tái sinh xúc tác, phải có phận đặt song song, gây tốn kinh tế, khả tự động hóa không cao, chiếm diện tích sản xuất, không gian hoạt động máy - Nhược điểm Nhược điểm - Quá trình sử dụng xúc tác mới, xúc tác đa kim loại nên giá thành cao Xúc tác bị giảm dần hoạt tính qua thiết bị phản ứng nên mức chuyển hóa nguyên liệu giảm Hiện cải tiến công nghệ cách tách riêng thiết bị phản ứng thứ thiết bị lại đặt chồng lên nhau( gọi NEW REFORMING) Nó phát huy ưu điểm công nghệ UOP trước ưu điểm công nghệ IFP - Chính nhược điểm lớp xúc tác cố định nên công nghệ phát triển Thay vào công nghệ hoạt động áp suất thấp hơn, mức độ chuyển hóa phản ứng cao hơn, cho hiệu kinh tế tổ Đó công nghệ reforming lớp xúc tác chuyển động tái sinh liên tục, - gọi tắt CCR phát triển hãng UOP IFP Ngoài ra, việc thu thập tổng hợp kiến thức em chưa thực tốt hiệu , kĩ trình bày sơ sài thiếu mạch lạc nên không tránh khỏi sai sót lủng củng tập Kính mong thầy giáo thông cảm tạo điều kiện để tập hoàn thiện Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn thầy nhiệt tình bảo tận tình hướng dẫn em trình làm tập Kính chúc thầy & gia đình sức khỏe, công tác tốt ! 22 [...]... Sơ đồ công nghệ quá trình platforming của hãng UOP (Mỹ) KẾT LUẬN - Reforming xúc tác là một trong những quá trình quan trọng trong công nghệ sản suất và chế biến dầu mỏ Quá trình này bao gồm nhiều phản ứng xảy ra với cơ chế phức tạp, quy trình công nghệ không dễ để nắm bắt Vì vậy việc nghiên cứu quá trình và nắm bắt công nghệ là vô cùng cần thiết cho các sinh viên công nghệ, đặc biệt là sinh viên công. .. tách áp suất cao; VI-khí thổi và xả áp; ( _)Đường liền : dòng công nghệ ; ( -)Đường đứt : ống dẫn cho thiết bị hoàn nguyên 13 3, Sơ đồ công nghệ quá trình magnaforming do hãng Chevron, sử dụng xúc tác Pt - Re (trang 195 sách công nghệ chế biến dầu mỏ - Lê Văn Hiếu) 5 5 4 5 4 4 3 5 4 Hơi 6 Hơi 7 8 Nguyên liệu 1 Lỏng 2 14 Hình 5 : sơ đồ công nghệ xúc tác cố định Magnaforming Ghi chú 1 Bơm ; 4 Lò gia nhiệt... làm việc Khi sơ đồ công nghệ có sử dụng lò dự trữ thì việc tái sinh không làm gián đoạn thời gian làm việc và chỉ đơn giản là chuyển đường dẫn nguyên liệu sang lò phản ứng làm việc thay thế, quá trình tái sinh đối với lò phản ứng đã làm việc tương tự như đã trình bày ở trên 4, Dây chuyền công nghệ CCR Platforming với lớp xúc tác chuyển động của UOP : (Giáo trình + Công nghệ chế biến dầu mỏ - Lê Văn... nguyên liệu giảm Hiện nay đã cải tiến công nghệ này bằng cách tách riêng thiết bị phản ứng thứ 4 còn 3 thiết bị còn lại vẫn đặt chồng lên nhau( gọi là NEW REFORMING) Nó đã phát huy ưu điểm của công nghệ UOP trước đó và cả những ưu điểm của công nghệ IFP - Chính vì những nhược điểm trên của lớp xúc tác cố định nên công nghệ này đã ít được phát triển Thay vào đó là công nghệ hoạt động ở áp suất thấp hơn,... tác được dùng phổ biến 20 Nắm vững yêu cầu về chất lượng sản phẩm, hiệu quả của công nghệ và thiết bị trong chế biến dầu, xu hướng phát triển trong cải tiến xúc tác, công nghệ - và thiết bị Đồng thời, theo em thấy công nghệ reforming với lớp xúc tác chuyển động có ưu điểm hơn so với công nghệ reforming lớp xúc tác cố định Ta có thể thấy rõ điều này qua phân tích những ưu nhược điểm của 2 quá trình... công nghệ hóa dầu Qua quá trình nghiên cứu về mặt lí thuyết, tham khảo các tài liệu chuyên ngành đã giúp em nắm bắt được những vấn đề sau: Hiểu được bản chất của quá trình reforming xúc tác Biết được nguyên lí hoạt động, cấu tạo thiết bị của công nghệ reforming và dây chuyền reforming xúc tác được dùng phổ biến 20 Nắm vững yêu cầu về chất lượng sản phẩm, hiệu quả của công nghệ và thiết bị trong chế. .. trở lại ổn định, phần lớn được làm lanh, đưa vào bể chứa - Công nghệ này vẫn rất thịnh hành ở Pháp và một số nước khác Ví dụ như Viện dầu mỏ Pháp (IFP) đã lắp đặt 600 phân xưởng trên thế giới so với 120 phân xưởng CCR 2, Ultraforming (Em tham khảo tư liệu trên mạng từ một bài giảng của Tổng cục dạy nghề) - - Ultrforming là thí dụ về hệ công nghệ reforming hoàn nguyên theo chu kỳ (thời gian làm việc... 1 - 2% nhưng giá trị đầu t - cũng tăng 6,5% so với hệ thống 3 thiết bị Tái sinh xúc tác : đối với hệ thống công nghệ tái sinh đồng thời thì các bước tiến hành như sau : Đầu tiên ngừng bơm nguyên liệu, cho thiết bị phản ứng ngừng hoạt động xong vẫn tiếp tục bơm khí để đuổi hết các hydrocacbon đồng thời giảm dần nguyên liệu đốt lò sau đó ngừng hẳn Nhiệt độ hạ xuống 2000c thì ngừng bơm khí hydro, thải... định nhất là khi xúc tác được cải tiến làm cho chu kỳ làm việc của xúc tác tăng lên - Ưu điểm Xúc tác chuyển động Sơ đồ công nghệ đơn giản, tốn ít diện tích mặt bằng xây dựng do các thiết bị phản ứng chồng lên nhau Xúc tác tự chảy xuống thiết bị dưới nên có lợi về mặt năng lượng và vật liệu chế tạo, điều kiện vận hành thuận lợi Có thể làm việc ở áp suất thấp (3,5at) Chất lượng reformat cao và ổn định,... (trên cùng) Sau khi tiếp xúc với xúc tác, nguyên liệu bị biến đổi tùy thuộc vào độ khắt khe, các điều kiện công nghệ của quá trình, tạo nên sản phẩm có trị số octan cao hơn hay hydrocacbon thơm cao hơn - Khối reactor gồm 4 thiết bị chồng lên nhau theo nguyên tắc trục thẳng đứng Kích thước tăng dần từ trên xuống dưới và đều là kiểu “ xuyên tâm ” Sơ đồ cấu tạo của reactor được trình bày ngay trong hình ... trình tái sinh xúc tác tiến hành đồng thời tất thiết bị phản ứng Hệ thống tiến hành chế độ cứng vừa phải Chu kì làm việc xúc tác kéo dài nhiều tháng (có thể 4-8 tháng) Thuộc nhóm kể đến công nghệ... tiến hành trình chọn để đảm bảo thời gian lần tái sinh lớn (thường sáu tháng đến năm) Quá trình tái sinh xúc tác tiến hành đồng thời tất thiết bị phản ứng Thời gian tái sinh xúc tác thường 20 –... lớp xúc tác để điều chỉnh nhiệt độ hoàn nguyên Một phần khí khói tuần hoàn sơ đồ, phần dư thải không khí 12 Hình Sơ đồ ultraforming (hoàn nguyên diễn lò phản ứng 4) 1- Lò phản ứng chứa; 2- lò phản