 án môn hc u

Sinh viên 
SHSV : 20090289 1

Mục Lục
 2
 3
I.Quá trình cracking xúc tác 3
 4
 4
 4
 5
 5
 5
 5
 6
 6
 6
b.  7
 8
 8
 11
 13
 13
 16
 18
 20
 24
 24
 26



gian q
 án môn hc u

Sinh viên 
SHSV : 20090289 3

Phần 1: Tổng quan
I.Quá trình cracking xúc tác


 

     




Xúc t
             
      60          
100µm.


               
cracking.
-





+ 
C
n
H
2n+2
C
m
H
2m
+ C
p
H
2p+2
(n = m + p)

C
n
H
2n
C
m
H
2m
+ C
p
H
2p
(n = m + p)


Sinh viên 
SHSV : 20090289 5

naphten olefin olefin
C
n
H
2n
C
6
H
12
+ C
m
H
2m
+ C
p
H
2p
(n = m + p+ 6)
naphten xyclohexan olefin olefin
b. Phản ứng đồng phân hoá (izome hoá)


n-olefin izo-olefin
n-parafin izo-parafin
c. Phản ứng chuyển dời hydro dưới tác dụng của xúc tác




 án môn hc u

Sinh viên 
SHSV : 20090289 6

f. Phản ứng ngưng tụ tạo cốc




 
2. Cơ chế của quá trình
a. Giai đoạn tạo ion cacboni
- 
C
n
H
2n+1
+H
2
C
n
H
2n+2
+ H


- 
C
n
H
2n
+ H
+

+
C
n
H
2n+1

C
n
H
2n
+ L
+
C
n
H
2n+1
+ LH
- 
2
H
2

+
CCR

C
3
+

2
+

3

+

- 
 H
+
CH
2
CH
3
+
CH
2
CH
3
H

2m
C
n
H
2n
+ C
+
m
H
2m+1

C
+
n
H
2n+1
+ C
m
H
2m+2
C
n
H
2n+2
+ C
+
m
H
2m+1
c. Giai đoạn dừng phản ứng

0,65 -1,08
Asphanten,%tl
0,05
Wax, %tl
27

0
F,psi
2.5
V/Ni,ppm
2/2

0,067

22
 án môn hc u

Sinh viên 
SHSV : 20090289 9


0,05

5
-95
0
C)


2,3

Mercaptan,%tl
0,0002
Parafin,%tl
60,5
Naphten,%tl
31,3

8,2
N-parafin,%tl
34,9
Kerosen (149 -232
0
C)


14,35

0
C,kg/l
0,7785

0,001

0,041
    
35
 án môn hc u

Sinh viên 
SHSV : 20090289 10

C, Kg/l
0,811

0,07

1350
Asphanten,% Kh.l
0,05

58

15

 án môn hc u

Sinh viên 
SHSV : 20090289 11

4. Lò phản ứng

Cấu tạo lò phản ứng

1.Hỗn hợp sản phẩm và xúc 7. Vùng rửa
2.Xyclon 8.Xúc tác sang lò tái sinh

 án môn hc u

Sinh viên 
SHSV : 20090289 13

GNL
Gk
Gx
Ggnh
Gc
Gmm
G
gn

Phần II: Tính toán cân bằng vật chất và nhiệt lượng

mm

- G
NL
        

- G
k

- G
x

- G
gnh :



- G
gn

- G
mm

 án môn hc u

Sinh viên 
SHSV : 20090289 14


                

= 437,5 T/h
 ng sn phm ra khi thit b phn ng:
- ng khí cracking là :
G
k
= G
NL
×17,7%= 437,5× 0,177= 77,438 T/h
- 
G
x
= G
NL
×45,1%=437,5×0,451= 197,313 T/h
- ng gasoil nh là:
G
gnh
= G
NL
×22%=437,5×0,22=96,25 T/h
- ng gasoil nng là:
G
gn
=G
NL
×12,5%=437,5×0,125=54,688
T/h
- ng cc là:
 án môn hc u


=77,438+197,313+96,25+54,688+7,438+4,38=437,5 T/h

Kt qu tính toán cho cân bng vt cht cho thit b phn 
Bảng 1: Kết quả tính toán cân bằng vật chất thiết bị phản ứng
Các thành phn
Trng
(T/h)
% tr ng theo
nguyên liu mi
u vào
Nguyên liu mi
437,5
100
u ra
Sn phm khí
77,438
17,7
Sn ph
197,313
45,1
Sn phm gasoil nh
96,25
22
Sn phm gasoil
nng
54,688
12,5
Cc
7,438
1,7

= 0,016×437,5 = 7 T/h
-  n phm cracking ra kh
vào lò tái sinh trong vùng tách . Tiêu tng hp này vào khong
5-  c 1 tn xúc tác có dính cc . Ta chn giá tr là 7kg/1 tn
c tiêu tn s là:
G
n2
= 7×2625 = 18375 kg/h
Vc tiêu tn tng cng là:
G
H2Ohv
= 7 + 18,375 = 25,375 kg/h II.Cân bằng nhiệt lượng của lò phản ứng
 án môn hc u

Sinh viên 
SHSV : 20090289 17

QNL
QH2Ohv
Qk
Qx
QH2Ohr
Qgnh
Qc
Qmm
Q
gn

cc
+Q
H2Ohr1
+Q
H2Ohr2
+Q
mm
+Q



- V trái ca v trái biu din tng nhing mang vào thit b phn ng
tính bng Kcal/kg
Q
NL
: nhing do nguyên liu mi mang vào
Q
H2Ohv1
: nhit lng vn chuyn
Q
H2Ohv2
: nhi
Q
xtv
: nhing do xúc tác mang vào
- V phi cu din tng nhing mang ra khi thit b
phn ng, tính bng Kcal/kg
Q
Xtr
: nhing do xúc tác mang ra

pht b phn 
- Nhi ca xúc tác vào thit b phn ng là: t
xtv
= 600
o
C
- Nhi cng vn chuyn là t
H2Ov1
= 600
o
C ( áp
sut 40 at)
- Nhi c
H2Ov2
= 230
o
C (áp sut 2at)
II.1. Nhiệt lượng do khí sản phẩm mang ra
Trong bu [6,118 ] s ch ra thành phn ca khí
c bc ký khí ca sn
phm khí khi nhc khi cracking)
Vi gi thit là áp sut trong thit b phn i nh, vì vy nh
ng ca áp sut lên hàm nhit    . Khi bit thành phn khí
cracking ta có th c hàm nhit ca riêng tng cu t  tính
c hàm nhit ca hn hp các cu t.
Tng hàm nhit riêng phn ca các cu t s là hàm nhit ca khí cracking 
nhi  Nh ni suy ta có th c hàm nhit ca khí  các nhit
 trung gian.
C
2
H
2
0,57
2137,5
76,34
C
2
H
6
1,25
4687,5
156,25
C
3
H
6
3,22
12075
287,5
C
3
H
8
2,43
9122,5
207,1
C
4

0
C
500
0
C

Riêng
Riêng

Riêng
Riêng

Riêng
Riêng

H
2
S
4,802
75,3
3,616
103,2
4,96
131
6,29
H
2

1,13
1035,0

7,062
162,6
11,48
236,0
16,67
316
22,32
 án môn hc u

Sinh viên 
SHSV : 20090289 20

C
3
H
6
18,192
141,4
25,72
204,0
37,11
272
49,48
C
3
H
8
13,729
159,1
21,84


163,10

233,64

309,89

II.2 Nhiệt lượng do hơi các sản phẩm nặng hơn mang ra.
 Hàm nhit cnh theo công thc:
q
h
= (50,2+0,109.t +0,00014. t
2
)×(4  
15
15
) -73,8

q : hàm nhit cn  tr

15
15
: t trng cn lng
t : nhi n,
o
C
 Hàm nhit cn phm ra khi thit b phn ng  500
o
C là:
q

: t trng cn
 án môn hc u

Sinh viên 
SHSV : 20090289 21

t : nhi cn,
o
C
 Hàm nhit ca gasoil nh  500
o
C là:
q
gnh
=




×( 0,403.500+0,000405. 500
2
) = 313,43 Kcal/kg.
ng nhit do phn gasoil nh mang ra là:
Q
gnh
= 96,25.10
3
. 313,43 = 3,0168. 10
7
Kcal/kg.

 Hàm nhit cng phn ng:
q
xtv
= 0,27×600 = 162 Kcal/kg.
Nhing ca xúc tác mang vào ng phn ng:
Q
Xtv
= 2625.10
3
×162 = 42,53.10
7
Kcal/h.
 Hàm nhit ca xúc tác ra khi thit b phn ng:
q
xtr
= 0,27×500 = 135 Kcal/kg.
 án môn hc u

Sinh viên 
SHSV : 20090289 22

ng nhit do xúc tác mang ra khi thit b phn ng :
Q
Xtr
= 2625.10
3
×135 = 35,44.10
7
Kcal/h.
 Hàm nhit ca cc mang ra khi thit b phn ng:

×317,1 = 0,22197.10
7
Kcal/kg.
 Hàm nhic mang vào vùng tách là:
q
H2Ohv2
= 0,293×230 = 67,39 Kcal/kg
Nhic mang vào vùng tách là:
Q
H2Ohv2
=18,375.10
3
×67,39 = 0,1238.10
7
Kcal/h
Vy tng nhic mang vào là:
Q
H2Ot
= (0,22197+0,1238).10
7
= 0,34577.10
7
Kcal/h
 Hàm nhit cc khi ra khi thit b phn ng:
q
H2Or
= 0,509×500 = 254,5 Kcal/kg
ng nhic mang ra là:
Q
H2Or

+Q
Xtv
+Q
H2Ot
= Q
NL
+ 0,34577.10
7
+42,53.10
7
= Q
NL
+ 42,87577.10
7

Kcal/h
Tng nhing mang ra khi thit b phn ng là:
Q
ra
=Q
Xtr
+Q
k
+Q
x
+Q
gnh
+Q
gn
+Q


Ta có : Q
vào
= Q
ra
= 50,90.10
7
+0,05Q
vào

Suy ra : Q
vào
= 53,58.10
7
,Kcal/h
Q
mm
= 0,05×53,58.10
7
= 2,678.10
7
Kcal/h.
 ng nhit do nguyên liu mi mang vào là:
Q
NL
= (53,58- 42,87577).10
7
= 10,70423.10
7
Kcal/h.

(T/h)
Hàm nhit
(Kcal/kg)
ng nhit
(10
7
Kcal/h)
Vào
Q
NL

437,5
244,7
10,70423
Q
Xtv
600
2625
162
42,53
Q
H2Ohv1
600
7
317,1
0,22197
Q
H2Ohv2
230
18,375

311,78
1,7051
Q
Xtr
500
2625
135
35,44
Q
cc
500
7,483
300
0,22314
Q
H2Ohr
500
25,375
254,5
0,6458
Q

500

62
0,27125
Q
mm
3
/h.
Vn tc cho phép c trong tit din t do ca lò phn i
vi thit b cracking xúc tác thì vn tc trung bình ct din t do
ca lò phn nh theo công thc:
V =








[6,123]






ng hn h trong lò phn ng, Kmol/h.
t
p
: là nhi  trong lò phn ng,
o
C.
t tuyi  bên trên lp gi sôi ca lò phn ng, ta ly
bng 2at
Trng phân t trung bình ca khí cracking :

= 6122,Kmol/h.