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
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
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.
).
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
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
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
+ 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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
. 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.
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
+ 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
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