Link tải luận văn miễn phí cho ae Kết Nối
các quá trình làm sạch trong nhà máy lọc dầu
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU
Khái quát chung 3
I. Nguồn cung cấp hydro trong nhà máy lọc dầu 3
II. Quá trình xử lý lưu huỳnh hydrodesunfua hoá (HDS) 5
III. Quá trình xử lý nitơ hydrodenitơ hoá (HDN) 7
IV. Xử lý các hydrocacbon thơm 8
V. Quá trình hydrotreating 9
VI. Xử lý khí thải động cơ và khí thải công nghiệp 12
1. Nguyên nhân tạo ra các loại khí thải. 12
2. Các phương pháp hoá học để xử lý khí thải 13
VII. Xử lý làm sạch môi trường sản xuất và tồn chứa các sản phẩm dầu mỏ 14
1. Xử lý, giảm thiểu chất ô nhiễm dạng khí – hơi 14
2. Xử lý thành phần ô nhiễm dạng lỏng và rắn (cặn dầu) 15
KẾT LUẬN 17
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 17
MỞ ĐẦU
Ngày nay, do những yêu cầu về bảo vệ môi trường ngày càng khắt khe, các tiêu chuẩn về chất lượng các sản phẩm dầu mỏ cũng ngày càng quy định khắt khe về hàm lượng các tạp chất độc hại đối với môi trường và con người thì vai trò của các thiết bị xử lý càng được quan tâm nghiên cứu, phát triển.
Trong dầu thô thường chứa một lượng các chất độc hại với môi trường, sức khoẻ con người và máy móc, thiết bị như các hợp chất lưu huỳnh, hợp chất nitơ, hợp chất oxy, benzen và một số kim loại nặng. Một số tạp chất không chỉ ảnh hưởng đến môi trường mà còn ảnh hưởng đến các quá trình công nghệ. Ảnh hưởng lớn nhất của các tạp chất độc hại với các quá trình công nghệ là gây ra hiện tượng ngộ độc xúc tác. Chính vì vậy mà vấn đề làm sạch các sản phẩm (bao gồm cả sản phẩm trung gian và sản phẩm cuối cùng) là một trong những nhiệm vụ quan trọng trong các nhà máy chế biến dầu khí.
Sau khi đã sản xuất ra các sản phầm dầu mỏ hay sử dụng sản phẩm dầu thì xử lý là công đoạn tiếp theo nhằm tạo ra các sản phẩm nhiên liệu hay phi nhiên liệu có chất lượng tốt hơn, hay xử lý các chất độc hại trong khí thải động cơ, làm sạch môi trường.
Khái quát chung
Mục đích quá trình làm sạch các sản phẩm trung trung gian và sản phẩm cuối cùng trong công nghệ chế biến dầu khí là để loại các chất gây độc hại đối với sức khoẻ con người và môi trường ra khỏi các sản phẩm dầu khí. Ngoài ra, quá trình làm sạch còn là buớc chuẩn bị nguyên liệu cho một số quá trình công nghệ mà sự có mặt của một số tạp chất sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất, chất lượng sản phẩm quá trình và tuổi thọ của xúc tác, thiết bị. Với một số quá trình, sự có mặt của một số tạp chất (hợp chất chứa lưu huỳnh, nitơ, kim loại nặng,...) sẽ làm ngộ độc xúc tác, vì vậy, nguyên liệu trước khi đưa vào các lò phản ứng phải được xử lý để loại bỏ tạp chất này.
Một số quá trình làm sạch (xử lý bằng hydro) còn có tác dụng giúp cho các sản phẩm được ổn định trong quá trình lưu trữ, vận chuyển do các thành phần olefin trong sản phẩm này được no hoá và các hợp chất chứa oxy được loại bỏ. Việc loại bỏ tạp chất ra khỏi các sản phẩm dầu khí không chỉ có ý nghĩa về mặt môi trường mà còn có ý nghĩa kinh tế chung cho toàn xã hội, một số tạp chất (lưu huỳnh, nitơ) có mặt trong nhiên liệu sẽ làm giảm tuổi thọ thiết bị sử dụng do tạo ra chất ăn mòn trong quá trình cháy.
Tất cả các quá trình xử lý đều sử dụng xúc tác, trong đó có thể có sự tham gia của hydro hay không.
Quá trình xử lý bằng hydro chiếm đa số, hầu hết các phản ứng đều thực hiện ở 260 - 427oC. Xúc tác là các loại oxit coban, niken, molipden… mang trên chất mang Al2O3 hay là các hỗn hợp của hợp chất Ni-Co-Mo hay Ni-Mo mang trên Al2O3 hay trên các axit rắn nhằm tách các nguyên tố dị thể như S, N, O.. ra khỏi dầu làm bền sản phầm dầu mỏ. Một số quá trình điển hình:
- Quá trình xử lý lưu huỳnh hydrodesunfua hoá (HDS)
- Quá trình xử lý nitơ hydrodenitơ hoá (HDN)
- Quá trình xử lý các hydrocacbon thơm
- Quá trình hydrotreating
Quá trình xử lý không sử dụng hydro bao gồm xử lý khí thải động cơ. Ngoài ra quá trình cuối cùng không thể thiếu được đó là quá trình làm sạch môi trường sản xuất và tồn chứa sản phầm dầu mỏ.
I. Nguồn cung cấp hydro trong nhà máy lọc dầu
Nguồn hydro trong nhà máy lọc dầu có ý nghĩa rất quan trọng trong việc bảo vệ các xúc tác kim loại (xúc tác reforming), ngoài ra nó còn có tác dụng xử lý nguyên liệu và hoàn thiện chất lượng các sản phẩm.
1. Nguồn hydro từ reforming
Nguồn hydro sử dụng cho các quá trình hydrotreating chủ yếu được cung cấp từ quá trình
reforming, với quá trình reforming liên tục có thểcung cấp 90%V lượng hydro cho nhà máy, còn đối với quá trình bán liên tục thì có thể cung cấp khoảng 80% với áp suất khoảng 50 psig. Nguồn hydro này được sử dụng cho các quá trình như:
- Loại lưu huỳnh trong thiết biamin
- Xử lý loại lưu huỳnh cho các sản phẩm như distillat, kerosene, jet fuel, diesel, các quá trình này tiêu thụkhoảng 100-200 csr/bf (một nửa được cung cấp từ reforming)
- Sử dụng lại cho các quá trình hydrotreater và hydroCr-acking.
2. Nguồn hydro từ khí offgas của FCCU
Nguồn khí offgas từ quá trình FCCU chứa khoảng 5% là hydro, còn lại là các khí khác như metan, etan và propan. Một số phương pháp được sử dụng để thu hồi nguồn hydro từ nguồn offgas này như:
- Ngưng tụ nhiệt độ thấp
- Sử dụng chất hấp phụ
- Dùng màng lọc phân tách
3. Nguồn hydro từ quá trình steam reforming metan
Đây là phương pháp chung nhất dùng để sản xuất hydro, các nguồn nguyên liệu dùng để sản xuất hydro là metan, etan và các thành phần nặng hơn. Quá trình reforming sẽ chuyển hóa các khí nguyên liệu trên thành hydro, CO2 và nước theo chuỗi ba phản ứng sau:
- Đầu tiên metan thực hiện phản ứng dưới tác dụng của chất xúc tác và chuyển hóa thành hydro, CO và tỏa nhiệt.
CH4 + H2O → 3H2+ CO + Q
- Tiếp đó, CO sẽ tác dụng với hơi nước:
CO + H2O → H2+ CO2- Q
- Sau cùng CO¬2 sẽ được tách ra khỏi hỗn hợp khí bằng các quá trình hấp phụ.
Tuy nhiên trong quá trình này cũng xảy ra phản ứng ngược lại, đó là một lượng nhỏ CO và CO2 sẽ phản ứng với H2 để tái tạo lại CH4 và nước.
xAhZDl11Hy77Rwl
