Thiết kế phân xưởng cracking xúc tác

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế phân xưởng Cracking xúc tác Luận văn Thiết kế phân xưởng Cracking xúc tác Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Thiết kế phân xưởng Cracking xúc tác ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LỜI CẢM ƠN Lời cho phép em gửi lời cảm ơn tới thầy giáo, cô giáo Bộ môn Công nghệ Hữu - Hoá dầu, đặc biệt thầy giáo TS Nguyễn Hữu Trịnh, người tận tình hướng dẫn giúp đỡ em mặt kiến thức khoa học, với giúp đỡ tận tình bảo thầy giúp em hiểu vấn đề cần thiết hoàn thành đồ án thời gian quy định Tuy nhiên với khối lượng công việc lớn hồn thành thời gian có hạn nên em khơng thể tránh khỏi sai sót vướng mắc định Vậy em kính mong thầy giáo, giáo bỏ qua cho em Một lần em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo PGS.TS Nguyễn Hữu Trịnh tồn thể thầy giáo, giáo Bộ mơn Cơng nghệ Hữu - Hố dầu bạn đồng nghiệp tạo điều kiện giúp đỡ em thời gian vừa qua Em xin chân thành cảm ơn! Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế phân xưởng Cracking xúc tác LỜI MỞ ĐẦU Ngành công nghiệp chế biến dầu mỏ đời vào năm 1859 từ sản lượng khai thác dầu mỏ 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 hàng đầu cơng nghệ hố học Trên sở nguyên liệu dầu mỏ, người ta sản xuất hàng nghìn hố chất khác nhau, làm nhiên liệu cho động cơ, nguyên liệu cho ngành công nghiệp khác Trong công nghiệp chế biến dầu mỏ q trình chuyển hố hố học tác dụng chất xúc tác tác chiếm tỷ lệ lớn đóng vai trị vơ quan trọng Chất xúc tác q trình chuyển hố có khả làm giảm lượng hoạt hoá phản ứng tăng tốc độ phản ứng lên nhiều Mặt khác có mặt chất xúc tác, có khả tiến hành phản ứng nhiệt độ thấp Điều có tầm quan trọng lớn phản ứng có hiệu ứng nhiệt dương (như phản ứng hyđro hố) alkyl hố, polime hố ) độ cao mặt nhiệt động không thuận lợi cho phản ứng Sự có mặt chất xúc tác q trình chuyển hố hố học vừa có tác dụng thúc đẩy nhanh q trình chuyển hố vừa có khả tạo nồng độ cân cao nhất, có nghĩa tăng hiệu suất sản phẩm trình Điều quan trọng chất xúc tác có khả tăng nhanh khơng đồng loại phản ứng mà phương diện nhiệt động xảy điều kiện Tính chất gọi tính chất chọn lựa xúc tác Người ta nghiên cứu kỹ loại xúc tác lợi dụng tính chất chọn lựa để hướng q trình chế biến theo phản ứng có lợi, nhằm mục đích thu sản phẩm q trình có chất lượng cao hiệu suất cao Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế phân xưởng Cracking xúc tác Tuỳ theo loại xúc tác sử dụng mà mục đích q trình vào ngun liệu chế độ công nghệ sử dụng mà chia gọi tên q trình chuyển hố tác dụng xúc tác sau: Quá trình cracking xúc tác, trình hyđro cracking, reforming xúc tác, polime hố, alkyl hố, đồng phân hoá Cracking xúc tác chiếm vị trí tương đối quan trọng cơng nghiệp chế biến dầu mỏ Lượng dầu mỏ chế biến trình cracking xúc tác chiếm tương đối lớn so với tổng lượng dầu chế biến Quá trình cracking xúc tác xem trình chủ yếu để sản xuất xăng cho tơ số xăng máy bay Về phương diện nhiệt động, phản ứng xảy cracking nhiệt xảy q trình cracking xúc tác, song có mặt chất xúc tác có tác dụng thúc đẩy chọn lọc số phản ứng có lợi phản ứng đồng phân hoá, phân huỷ tạo izo parafin, izo propin, hydrocacbon thơm Nhờ có tham gia xúc tác mà trình cracking xúc tác tiến hành điều kiện nhiệt độ thấp áp suất thấp hơn, song đạt tốc độ phản ứng lớn nhiều so với trình cracking đơn tác dụng nhiệt Mục đích trình cracking xúc tác biến đổi phân đoạn dầu mỏ có nhiệt độ sơi cao (hay có trọng lượng phân tử lớn) tạo thành cấu tử xăng có chất lượng cao, ngồi thu thêm số sản phẩm phụ khác như: Gasoil nhẹ, gasoil nặng, khí béo ( chủ yếu khí hydrocacbon có cấu trúc nhánh) Quá trình cracking xúc tác thực chất cho tiếp xúc nguyên liệu với xúc tác điều kiện quy định chế độ công nghệ, phản ứng có lợi xảy nhằm tạo sản phẩm có chất lượng tốt hiệu suất cao, đồng thời phản ứng phụ có hại xảy phản ứng tạo cốc bám bề mặt xúc tác làm giảm hoạt tính xúc tác Để đảm bảo hoạt tính cho xúc tác làm việc phải tiến hành tái sinh xúc tác Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế phân xưởng Cracking xúc tác Quá trình cracking xúc tác q trình khơng thể thiếu nhà máy chế biến dầu giới, trình trình để sản xuất xăng có trị số octan cao Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế phân xưởng Cracking xúc tác PHẦN I: LÝ THUYẾT TỔNG QUAN I NGUYÊN LIỆU DÙNG CHO QUÁ TRÌNH CRACKING XÚC TÁC Ta dùng phân đoạn sau làm nguyên liệu cho cracking xúc tác: Các phân đoạn Krosen- xôla q trình chưng cất trực tiếp Phân đoạn xơla nặng có nhiệt độ sơi 300-500 0C q trình chưng cất chân không mazut Phân đoạn Gasoil trình chế biến thứ cấp khác Ta sử dụng phần chiết thải trình làm dầu nhờn dung môi chọn lọc, mazút Nhưng sử dụng nguyên liệu chủ yếu phân đoạn gasoil nặng có giới hạn nhiệt độ sơi 300550 0C Tóm lại ta phân loại nguyên liệu cho q trình cracking xúc tác theo nhóm sau: Nhóm I: Nhóm nguyên liệu nhẹ phân đoạn Krrosen – xơ la lấy từ q trình chưng cất trực tiếp T0S = 260-3800C D: 0,830-0,860 M: 190-220 đvC Đây nguyên liệu tốt cho trình cracking xúc tác với mục đích sản xuất xăng máy bay Nhóm II: Nhóm nguyên liệu phân đoạn gasoil nặng T0S = 300-5500C D: 0,880-0,920 M: 280-330 đvC Đây nguyên liệu chủ yếu để sản xuất xăng tơ Nhóm III: Nhóm nguyên liệu có thành phần phân đoạn rộng, hỗn hợp nhóm Nhóm có giới hạn nhiệt độ sơi 210-550 0C lấy từ chưng cất trực tiếp phần chiết trình làm dầu Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế phân xưởng Cracking xúc tác nhờn dung môi chọn lọc, petrolatun, parafin lấy từ trình khử parafin Đây nguyên liệu vừa sản xuất xăng ô tô xăng máy bay Nhóm IV: Nhóm nguyên liệu phân đoạn trung gian hỗn hợp phân đoạn krosen nặng xô la nhẹ Nhóm có giới hạn nhiệt độ sơi hẹp 300-4300C Nhóm nguyên liệu dùng để sản xuất xăng ô tô xăng máy bay Trong nhóm nguyên liệu tốt chủ yếu cho trình cracking xúc tác phân đoạn karosen- xôla gasoil nặng thu từ chưng cất trực tiếp Vì nguyên liệu cho hiệu suất xăng cao tạo cốc nên thời gian làm việc xúc tác dài Ngun liệu có giá trị cho trình cracking xúc tác phần chiết trình làm dầu nhờn dung mơi chọn lọc, cặn mazut, gasoil nặng trình thứ cấp khác cho hiệu suất xăng không cao tạo nhiều cốc Ngoài nguyên liệu chứa nhiều hợp chất có S, N, kim loại nặng dễ làm ngộ độc xúc tác Chúng ta cần ý ngun liệu cracking xúc tác khơng cho phép có mặt phân đoạn q nhẹ có nhiệt độ sơi nhỏ 2000C Trong điều kiện cracking phân đoạn mà bị phân huỷ tạo khí làm giảm hiệu suất xăng giảm trị số octan xăng Mặt khác cần lưu ý: nguyên liệu không cho phép chứa hàm lượng lớn hydrocacbon thơm đa vịng (vì q trình dễ ngưng tụ cốc bám bề mặt xúc tác) nhựa, asphanten hợp chất chứa N, S Nếu giới hạn cho phép nguyên liệu dùng cho trình cracking xúc tác phải tiến hành làm nguyên liệu trước đưa ngun liệu vào q trình Ví dụ: Nếu dùng mazut làm nguyên liệu phải tiến hành khử asphanten propan lỏng Hay dùng phần chiết trình làm dầu nhờn dung mơi chọn lọc phải tách hydrocacbon thơm đa vịng khỏi phần chiết dung mơi, chọn lọc Với nguyên Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Thiết kế phân xưởng Cracking xúc tác ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP chứa hàm lượng lớn hợp chất chứa N, S, kim loại dễ làm ngộ độc xúc tác người ta thường tiến hành làm nguyên liệu phương pháp hydrơ hố II SẢN PHẨM CỦA Q TRÌNH CRACKING XÚC TÁC Hiệu suất đặc tính sản phẩm cracking xúc tác phụ thuộc vào chất nguyên liệu, chất lượng xúc tác sử dụng chế độ cơng nghệ q trình Sản phẩm q trình xăng, ngồi cịn thu thêm số sản phẩm phụ như: khí, gasoil nặng, gasoil nhẹ II.1 Xăng cracking xúc tác Đây sản phẩm q trình cracking xúc tác Hiệu suất xăng cracking xúc tác thường thu từ 30-55% lượng nguyên liệu đem cracking Hiệu suất xăng chất lượng xăng phụ thuộc vào nguyên liệu, xúc tác chế độ cơng nghệ Nếu ngun liệu có hàm lượng lớn hyđrocacbon naphen có hiệu suất xăng chất lượng xăng cao Nếu nguyên liệu có hàm lượng lớn parafin nhận xăng có trị số octan thấp Nếu nguyên liệu chứa hàm lượng lưu huỳnh cao xăng thu có hàm lượng lưu huỳnh lớn thường chiếm 15% tổng lượng S có nguyên liệu Xăng cracking xúc tác có đặc trưng sau: + Tỷ trọng: 0,72-0,77 + Trị số octan: 89-91(theo RON) + Thành phần hoá học xăng cracking xúc tác khác hẳn với xăng cracking nhiệt xăng chưng cất trực tiếp Xăng cracking xúc tác có trị số octan cao Thành phần hoá học chiếm 9-12% trọng lượng hyđrocacbon olefin trọng lượng hyđrocacbon thơm Xăng cracking xúc tác dùng làm xăng máy bay xăng ô tô với tính chất Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế phân xưởng Cracking xúc tác Để tăng trị số octan cho xăng cracking xúc tác người ta thường cho pha thêm nước chì CTEL) Xăng dùng cho máy bay thường pha thêm 2,53,3g nước chì cho 1kg xăng trị số octan tăng lên 10-16 đơn vị Mức độ tăng trị số octan phụ thuộc vào mức độ tiếp nhận hiệu tiếp nhận nước chì xăng Mức độ tiếp nhận nước chì phụ thuộc vào thành phần hoá học xăng vào hàm lượng lưu huỳnh xăng Nếu xăng có hàm lượng lớn hyđrocacbon thơm lưu huỳnh độ tiếp nhận chì Nếu xăng có hàm lượng lớn iso- parafin độ tiếp nhận nước chì tăng lên Xăng có pha chì thường độc, trình bảo quản để lâu nước chì dễ bị phân huỷ làm cho xăng không đảm bảo trị số octan theo quy định Ngày để tăng trị số octan cho xăng người ta sử dụng phụ gia MTBE Nếu xăng có hàm lượng olefin cao xăng có trị số octan cao, tính ổn định hố học xăng Nói chung xăng cracking xúc tác cấu tử để pha xăng thương phẩm II.2 Sản phẩm: Gasoil nhẹ Gasoil nhẹ sản phẩm phụ thu cracking xúc tác, có nhiệt độ sơi khoảng 175350 0C So sánh với nhiên liệu diezel có giá trị xetan thấp hàm lượng lưu huỳnh sản phẩm cao Tuy nhiên chất lượng sản phẩm phụ thuộc nguyên liệu đem cracking Với nguyên liệu phân đoạn xơla từ dầu họ parafinic Gasoil nhẹ cracking xúc tác nhận có trị số xêtan tương đối cao (4546) với nguyên liệu chứa nhiều hyđrocacbon thơm trị số xêtan thấp (2535) Chất lượng gasoil nhẹ không phụ thuộc vào thành phần nguyên liệu mà phụ thuộc vào chất lượng xúc tác chế độ công nghệ - Nếu cracking xúc tác điều kiện cứng hiệu suất chất lượng gasoil nhẹ thấp Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế phân xưởng Cracking xúc tác - Nếu cracking xúc tác điều kiện mềm thu gasoil nhẹ có hiệu suất chất lượng cao Cracking xúc tác có tuần hồn hiệu suất gasoil nhẹ bị giảm làm giảm trị số xêtan, tăng hàm lượng hyđrocacbon thơm gasoil nhẹ (parafin cấu tử có trị số xêtan cao nhất, hyđrocacbon thơm có trị số xêtan thấp hyđrocacbon naphen olephin nằm trung bình so với hai loại Gasoil nhẹ dùng làm cấu tử pha cho nhiên liệu diezel hay làm cấu tử pha lỏng mazut Đặc tính gasoil nhẹ thu q trình cracking xúc tác sau: - Tỷ trọng : 0,830,94 - Thành phần hoá học gồm: 1,72,4% trọng lượng lưu huỳnh, hyđrocacbon olefin 6%, hyđrocacbon thơm 3050% lại hyđrocacbon parafin naphen II.3 Sản phẩm: Gasoil nặng Sản phẩm gasoil nặng phần cặn lại trình cracking xúc tác Chất lượng phụ thuộc vào nguyên liệu chế độ công nghệ vào chất lượng gasoil nhẹ, sản phẩm gasoil nặng trình cracking xúc tác có nhiệt độ sơi lớn 3500C, có tỉ trọng d 20  0,890  0,990 Sản phẩm lượng lớn tạp chất học Hàm lượng lưu huỳnh sản phẩm cao nguyên liệu ban đầu khoảng 1,5 lần Gasoil nặng trình cracking xúc tác dùng làm nguyên liệu cho trình cracking nhiệt cốc hố dùng làm nhiên liệu đốt lị, ngày người ta dùng làm nguyên liệu sản xuất bồ hóng quay lại q trình cracking 10 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Thiết kế phân xưởng Cracking xúc tác ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP + Có khả cung cấp nhân cơng q trình xây dựng nhà máy vận hành sau - Về điều kiện trị xã hội Địa điểm chọn phải thuộc vùng có điều kiện trị xã hội ổn định * Chính phủ ta xây dựng nhà máy lọc dầu số Dung QuấtQuảng Ngãi, em chọn địa điểm xây dựng Dung Quất hẳn thoả mãn yêu cầu Đặc điểm địa điểm xây dựng Địa điểm xây dựng nhà máy lọc dầu Dung Quất- Quảng Ngãi Phân xưởng cracking xúc tác xây dựng nhà máy lọc dầu - Đặc điểm khu vực Quảng Ngãi: + Nền kinh tế nhìn chung chưa phát triển, ngành dịch vụ, thương mại chưa mạnh + Khí hậu: Một năm thường có hai mùa mùa mưa mùa khơ, khí hậu nói chung khơng ơn hồ + Địa hình: Độ dốc nhỏ 1%, không nằm mỏ khống sản, có độ chịu nén tốt - Ưu điểm: Dung Quất nói riêng Quảng Ngãi nói chung nằm vùng trọng điểm phát triển kinh tế phủ với dự án phát triển khu công nghệ cao Thuận lợi giao thông đường bộ, đường thuỷ đường hàng không - Nhược điểm: Xa nguồn nguyên liệu, khí hậu khắc nghiệt, thường có bão lũ * Kết luận: Mặc dù cịn có nhiều điểm chưa phù hợp chọn Dung Quất làm địa điểm xây dựng nhà máy dầu Tuy nhiên xét cách tổng thể có nhiều thuận lợi như: 68 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế phân xưởng Cracking xúc tác Nếu khu quy hoạch phát triển khu cơng nghiệp, có cảng nước sâu, sân bay II NGUYÊN TẮC KHI THIẾT KẾ XÂY DỰNG Việc xây dựng phải tuân theo nguyên tắc sau: - Việc bố trí hạng mục dây chuyền cách thích hợp để đảm bảo hạng mục hoạt động thuận tiện hợp lý - Khi bố trí cơng trình bề mặt cần phải dự kiến trước hạng mục xây dựng giai đoạn sau tạo điều kiện thuận lợi cho việc mở rộng sản xuất, tránh gây ảnh hưởng đến sản xuất cần mở rộng không đặt đường ống q xa - Các cơng trình phu trợ cần đặt gần cơng trình để giảm chi phí vận chuyển - Các cơng trình độc hại nên bố trí riêng biệt, xa cơng trình cuối hướng gió, người qua lại - Trạm biến điện nên đặt gần nơi sử dụng điện nhiều máy bơm, máy nén - Đường giao thông nhà máy phải đảm bảo chiều cao, chiều rộng để xe ô tô người lưu thông - Đảm bảo mỹ quan nhà máy III BỐ TRÍ MẶT BẰNG Trên khu đất chọn xây dựng , bố trí cơng trình chính, cơng trình phụ cơng trình phục vụ Ngồi cịn bố trí hệ thống đường ống, chiếu sáng, tất hạng mục cơng trình cần bố trí hợp lý, đmả bảo điều kiện kỹ thuật mỹ quan cơng trình Đặc điểm dây chuyền sản xuất - Quá trình hoạt động dây chuyền liên tục - Trong vận hành thải khí độc nước nhiễm - Tồn dây chuyền lộ thiên 69 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế phân xưởng Cracking xúc tác - Xăng cracking xúc tác phần nhà máy lọc dầu q trình hoạt động khơng thể tách riêng 70 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế phân xưởng Cracking xúc tác Mặt phân xưởng Mặt phân xưởng Cracking xúc tác gồm có hạng mục riêng Phịng bảo vệ Nhà hành Nhà ăn Nhà để xe Nhà xe tải Kho chứa vật tư trang thiết bị Xưởng khí Nhà thí nghiệm phân tích Nhà điều khiển trung tâm 10.Trạm bơm nguyên liệu 11.Thiết bị trao đổi nhiệt 12.Khu làm lạnh sản phẩm 13.Tháp chưng cất phân đoạn 14.Tháp ổn định 15.Lị đốt nóng ngun liệu ban đầu 16.Lò phản ứng 17.Thiết bị tái sinh 18.Máy nén 19.Thiết bị tận dụng nhiệt 20.Khu xử lý khí thải 21.Trạm cung cấp nước 22.Bể chứa nguyên liệu 23.Bồn nước 24.Trạm điện 25.Bể chứa sản phẩm khí 26.Bể chứa sản phẩm xăng 27.Bể chứa Gasoil nhẹ 28.Bể chứa Gasoil nặng 29.Bể chứa cặn dầu 71 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Thiết kế phân xưởng Cracking xúc tác ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP PHẦN V AN TOÀN LAO ĐỘNG I KHÁI QUÁT Trong trình sản xuất nhà máy hóa chất nói chung nhà máy lọc dầu nói riêng vấn đề an tồn lao động bảo vệ môi trường quan trọng Chi phí dành cho cơng tác chiếm đến 40% chi phí vận hành Một vấn đề quan tâm an toàn cháy nổ nguyên nhân khác Có thể phân chia nguyên nhân gây tai nạn thành nhóm: I.1 Nguyên nhân kỹ thuật: Nguyên nhân phụ thuộc vào tình trạng máy móc, thiết bị, đường ống, nơi làm việc bao gồm: + Sự hư hỏng máy móc dụng cụ, phụ tùng + Sự hư hỏng đường ống kết cấu thiết bị, dụng cụ, phụ tùng không hồn chỉnh + Khơng đảm bảo khoảng cách an tồn máy móc + Thiết rào chắn, ngăn che I.2 Nguyên nhân tổ chức Nguyên nhân phụ thuộc vào việc tổ chức giao nhận công việc không quy định bao gồm: + Vi phạm quy tắc quy trình kỹ thuật + Tổ chức lao động, chỗ làm việc không yêu cầu + Giám sát kỹ thuật không đầy đủ + Vi phạm chế độ làm việc + Sử dụng lao động không ngành nghề chuyên môn + Người lao động chưa nắm điều lệ, quy tắc an toàn lao động I.3 Nguyên nhân vệ sinh 72 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế phân xưởng Cracking xúc tác + Mơi trường khơng khí nhiễm + Điều kiện khí hậu khơng thích nghi + Cơng tác chiếu sáng thơng gió khơng tốt + Vi phạm điều lệ vệ sinh cá nhân II NHỮNG YÊU CẦU VỀ PHỊNG CHỐNG CHÁY NỔ II.1 Phịng chống cháy Để phòng chống cháy ta thực biện pháp sau: + Ngăn ngừa khả tạo môi trường cháy + Ngăn ngừa khả xuất nguồn cháy mơi trường cháy + Duy trì nhiệt độ môi trường thấp nhiệt độ cho phép lớn cháy + Duy trì áp suất môi trường thấp áp suất cho phép lớn cháy II.2 Ngăn ngừa khả xuất nguồn gây cháy Để ngăn ngừa khả xuất nguồn gây cháy môi trường dễ cháy phải tuân theo quy tắc về: + Nồng độ cho phép chất cháy dạng khí dạng lơ lửng khơng khí Nói cách khác phải tiến hành giới hạn cháy nổ hỗn hợp Hydrocacbon với khơng khí oxy + Nồng độ cần thiết chất giảm độ nhạy chất cháy dạng khí hơi, lỏng + Tính dễ cháy chất, vật liệu, thiết bị kết cấu III.3 Ngăn ngừa khả xuất nguồn cháy + Tuân theo quy định sử dụng, vận hành bảo vệ máy móc, thiết bị vật liệu sản phẩm khác nguồn gây cháy mơi trường cháy 73 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế phân xưởng Cracking xúc tác + Sử dụng thiết bị điện phù hợp với loại gian phòng sử dụng điện thiết bị bên phù hợp với nhóm hạng hỗn hợp nguy hiểm cháy nổ + Áp dụng quy trình cơng nghệ sử dụng thiết bị bảo đảm không phát sinh tia lửa điện + Có biện pháp chống sét cho nhà xưởng thiết bị + Quy định nhiệt độ nung nóng cho phép lớn bề mặt thiết bị, sản phẩm vật liệu tiếp xúc với môi trường cháy + Sử dụng thiết bị không phát tia lửa điện làm việc với chất dễ cháy nổ + Loại trừ điều kiện dẫn đến tự cháy nhiệt độ, tác dụng hóa học sinh vật với vật liệu sở sản xuất II.4 Những biện pháp tổ chức để đảm bảo an toàn cháy nổ Để đảm bảo an toàn cháy nổ cần thực biện pháp sau: + Trước giao việc phải tổ chức cho công nhân người liên quan học tập thực hành cơng tác an tồn cháy nổ Đối với môi trường làm việc đặc biệt nguy hiểm cháy nổ cán cơng nhân có thời gian tập dượt + Xây dựng phương án chữa cháy cụ thể, có kế hoạch phân chia cho người phận + Cách ly môi trường dễ cháy với nguồn dễ gây cháy + Với nguồn dễ cháy phải thực biện pháp sau: - Cơ khí hóa, tự động hóa q trình cơng nghệ có liên quan đến sử dụng vận chuyển chất dễ cháy - Đặt thiết bị nguy hiểm cháy nổ nơi riêng biệt trời - Sử dụng thiết bị sản xuất, bao bì kín cho chất dễ cháy nổ 74 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế phân xưởng Cracking xúc tác - Sử dụng ngăn, vách, khoang, buồng cách ly cho trình dễ cháy nổ Bên cạnh tai nạn xảy cháy nổ cịn vấn đề cần quan tâm “Độc tính cảu hóa chất cách phịng chống” Như ta biết hầu hết hóa chất cơng nghiệp điều kiện định gây tác hại cho người Có thể phân chia hóa chất sau: Nhóm 1: Gồm chất có làm cháy chủ yếu kích thích lên da niêm mạc Amoniac, vơi Nhóm 2: Gồm hóa chất gây kích thích chức hơ hấp, chất tan nước NH3, Cl2, SO2 chất không tan nước NO 2, NO3 Nhóm 3: Những chất gây ngộ độc cho máu làm biến đổi động mạch, tủy, xương Làm giảm trình sinh bạch cầu benzen, Toluen, xylen Những chất làm biến đổi hồng cầu thành sắc tố khơng bình thường amin, Co, C6H5NO2 Nhóm 4: Các chất độc với hệ thần kinh xăng, H 2S, Cs, Anilin, Benzen Quá trình nghiên cứu người ta đề phương án phịng tránh sau: + Trong q trình sản xuất phải đảm bảo an toàn khâu đặc biệt tháo nạp sản phẩm, lọc, nghiền, sấy khâu mà công nhân thường phải tiếp xúc trực tiếp + Duy trì độ chân khơng sản xuất + Thay đổi chất độc dùng trình chất độc hại + Tự động hóa, bán tự động q trình sử dụng nhiều hóa chất độc hại + Bên cạnh biện pháp kỹ thuật người lao động cần phải học tập an tồn có ý thức tự giác cao 75 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế phân xưởng Cracking xúc tác 76 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế phân xưởng Cracking xúc tác KẾT LUẬN Sau tháng thực đề tài với cố gắng thân tìm tịi tài liệu hướng dẫn thầy cô, đến đồ án em hoàn thành Qua đồ án giúp em hiểu việc đưa thành việc áp dụng nghiên cứu vào sản xuất q trình phức tạp, địi hỏi phải có liên q trình sản xuất Về phần lý thuyết cần phải nắm tính chất nguyên liệu sản phẩm, nắm yêu cầu xúc tác, hiểu chế phản ứng yếu tố ảnh hưởng lên trình Dựa sở lý thuyết kết hợp với tài liệu thiết kế cho ta phương hướng lựa chọn cơng nghệ thích hợp Hiện giới, việc nghiên cứu phương pháp để sản xuất xăng có trị số octan cao chất lượng tốt vấn đề quan trọng Nhiều hãng cho dạng công nghệ khác Đồng thời thị trường tiêu thụ xăng ngày tăng, sản phẩm xăng ứng dụng rộng rãi kinh tế, an ninh quốc phòng Do nhu cầu sử dụng xăng ngày tăng nên việc sản xuất xăng yêu cầu quan trọng, không cho loại xăng thường mà phải sản xuất xăng có trị số octan cao chất lượng tốt Đó nguyên nhân mà nước ta định xây dựng nhà máy lọc dầu Dung Quất – Quảng Ngãi số Nghi Sơn- Thanh Hoá Bản đồ án hồn thành điều kiện tài liệu tham khảo hạn chế, Việt Nam ngành hoá dầu ngành bước đầu làm quen với cơng tác thiết kế phân xưởng hẳn thiếu sót điều khơng thể tránh khỏi Vậy em mong bảo ý kiến đóng góp thầy bạn đồng nghiệp để đồ án hoàn thiện 77 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế phân xưởng Cracking xúc tác Cuối em xin bày tỏ lịng biết ơn tới thầy giáo mơn Cơng nghệ hố dầu- Hữu bạn, đặc biệt thầy giáo T.S Nguyễn Hữu Trịnh tận tình giúp đỡ em hồn thành đồ án 78 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Thiết kế phân xưởng Cracking xúc tác ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TÀI LIỆU THAM KHẢO Trần Mạnh Trí Hố hcọ công nghệ chế biến dầu mỏ Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội; 1974 Trần Mạnh Trí Dầu khí dầu khí Việt Nam Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội; 1996 Bộ môn nhiên liệu Công nghệ chế biến dầu mỏ khí; trường Đại học Bách Khoa Hà Nội; 1983 Võ Thị Liên, Lê Văn Hiếu Công nghệ chế biến dầu khí Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội; 1982 Lê Văn Hiếu Công nghệ chế biến dầu mỏ Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội; 1998 PGS.TS Đinh Thị Ngọ Hoá học dầu mỏ, Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội; 1999 Kiều Đình Kiểm( Tổng cơng ty dầu khí Việt Nam) Các sản phẩm dầu mỏ hoá dầu Nhà sản xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội 1999 Bộ môn nhiên liệu Giáo trình tính tốn cơng nghệ q trình chế biến dầu mỏ Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội; 1972 PGS Ngơ Bình, TS Phùng Ngọc Thạch, Nguyễn Mạnh Hậu, Phan Đình Tính Cơ sở xây dựng nhà công nghiệp Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, Bộ môn xây dựng công nghiệp; 1997 79 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế phân xưởng Cracking xúc tác MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN LỜI MỞ ĐẦU PHẦN I: LÝ THUYẾT TỔNG QUAN I NGUYÊN LIỆU DÙNG CHO QUÁ TRÌNH CRACKING XÚC TÁC II SẢN PHẨM CỦA QUÁ TRÌNH CRACKING XÚC TÁC II.1 XĂNG CRACKING XÚC TÁC II.2 SẢN PHẨM: GASOIL NHẸ II.3 SẢN PHẨM: GASOIL NẶNG 10 II.4 SẢN PHẨM KHÍ CỦA Q TRÌNH CRACKING XÚC TÁC 11 III XÚC TÁC CHO QUÁ TRÌNH CRACKING 12 III.1 VAI TRỊ CỦA XÚC TÁC TRONG Q TRÌNH 13 III.2 NHỮNG YÊU CẦU CẦN THIẾT ĐỐI VỚI XÚC TÁC 13 III.3 ZEOLIT VÀ XÚC TÁC CHỨA ZEOLIT 16 III.4 NHỮNG THAY ĐỔI TÍNH CHẤT CỦA XÚC TÁC KHI LÀM VIỆC 22 III.5 TÁI SINH XÚC TÁC 24 III.6 CÁC DẠNG HÌNH HỌC CỦA XÚC TÁC 25 IV CƠ SỞ CỦA QUÁ TRÌNH CRACKING XÚC TÁC 26 1- PHẢN ỨNG PHÂN HUỶ CẮT MẠCH C- C, PHẢN ỨNG CRACKING 26 2- PHẢN ỨNG ĐỒNG PHÂN HOÁ (IZO ME HOÁ) 27 3- PHẢN ỨNG CHUYỂN RỜI HYDRO DƯỚI TÁC DỤNG CỦA XÚC TÁC 27 4- PHẢN ỨNG TRÙNG HỢP 27 5-PHẢN ỨNG ALKYL HOÁ VÀ KHỬ ALKYL HOÁ 27 6- PHẢN ỨNG NGƯNG TỤ TẠO CỐC 28 V CƠ CHẾ CỦA QUÁ TRÌNH CRACKING XÚC TÁC 28 1- GIAI ĐOẠN TẠO THÀNH ION CACBONI 29 2- GIAI ĐOẠN BIẾN ĐỔI ION CACBONI 31 3- GIAI ĐOẠN DỪNG PHẢN ỨNG 34 VI- ĐỘNG HỌC QUÁ TRÌNH CRACKING XÚC TÁC 34 VII- SỰ BIẾN ĐỔI HOÁ HỌC CỦA HỢP CHẤT HYĐROCACBON TRONG QUÁ TRÌNH CRACKING XÚC TÁC 35 VII.1 SỰ BIẾN ĐỔI CÁC HYDROCACBON PARAFIN 35 VII.2 SỰ BIẾN ĐỔI CỦA HYDROCACBON OLEFIN 39 VII.3-SỰ BIẾN ĐỔI CÁC HYDROCACBON NAPHTEN 41 80 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế phân xưởng Cracking xúc tác VII.4 SỰ BIẾN ĐỔI CỦA HYDROCACBON THƠM 42 VIII CRACKING XÚC TÁC PHÂN ĐOẠN DẦU MỎ 44 PHẦN II:DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ CRACKING XÚC TÁC 47 I CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG LÊN QUÁ TRÌNH CRACKING XT 47 I.1 MỨC ĐỘ CHUYỂN HOÁ C 47 I.2 TỐC ĐỘ NẠP LIỆU RIÊNG 47 I.3 TỶ LỆ GIỮA LƯỢNG XÚC TÁC/NGUYÊN LIỆU (X/RH) HAY BỘI SỐ TUẦN HOÀN XÚC TÁC 49 I.4 NHIỆT ĐỘ TRONG REACTOR 50 I.5 ẢNH HƯỞNG CỦA ÁP SUẤT 51 I.6 HIỆU ỨNG NHIỆT 52 II DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ CRACKING XÚC TÁC 52 II.1 LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ CRACKING XÚC TÁC 52 II.2.LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ CRACKING XÚC TÁC 55 II.3 DÂY CHUYỀN FCC VỚI THỜI GIAN TIẾP XÚC NGẮN 58 III HƯỚNG PHÁT TRIỂN VÀ CẢI TIẾN CỦA FCC TRONG LỌC DẦU 61 PHẦN III:TÍNH TỐN THIẾT BỊ PHẢN ỨNG 63 PHẦN IV:XÂY DỰNG 67 I CHỌN ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG 67 NHỮNG CƠ SỞ ĐỂ XÁC ĐỊNH ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG 67 ĐẶC ĐIỂM CỦA ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG 68 II NGUYÊN TẮC KHI THIẾT KẾ XÂY DỰNG 69 III BỐ TRÍ MẶT BẰNG 69 ĐẶC ĐIỂM CỦA DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT 69 MẶT BẰNG PHÂN XƯỞNG 71 PHẦN V:AN TOÀN LAO ĐỘNG 72 I KHÁI QUÁT 72 I.1 NGUYÊN NHÂN DO KỸ THUẬT: 72 I.2 NGUYÊN NHÂN DO TỔ CHỨC 72 I.3 NGUYÊN NHÂN DO VỆ SINH 72 II NHỮNG YÊU CẦU VỀ PHÒNG CHỐNG CHÁY NỔ 73 II.1 PHÒNG CHỐNG CHÁY 73 II.2 NGĂN NGỪA KHẢ NĂNG XUẤT HIỆN NHỮNG NGUỒN GÂY CHÁY 73 III.3 NGĂN NGỪA KHẢ NĂNG XUẤT HIỆN NHỮNG NGUỒN CHÁY 73 II.4 NHỮNG BIỆN PHÁP TỔ CHỨC ĐỂ ĐẢM BẢO AN TOÀN CHÁY NỔ 74 KẾT LUẬN 77 TÀI LIỆU THAM KHẢO 79 81 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế phân xưởng Cracking xúc tác 82 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ... mặt xúc tác làm che phủ tâm hoạt động xúc tác Điều dẫn đến giảm hoạt tính xúc tác hiệu q trình cracking xúc tác Điều dẫn đến giảm hoạt tính xúc tác hiệu trình cracking xúc tác bị giảm Để xúc tác. .. NGHIỆP Thiết kế phân xưởng Cracking xúc tác PHẦN I: LÝ THUYẾT TỔNG QUAN I NGUYÊN LIỆU DÙNG CHO QUÁ TRÌNH CRACKING XÚC TÁC Ta dùng phân đoạn sau làm nguyên liệu cho cracking xúc tác: Các phân đoạn... TỐT NGHIỆP Thiết kế phân xưởng Cracking xúc tác - Xúc tác dạng vi cầu: Có kích thước hạt từ 50 đến 10m So với xúc tác dạng bụi xúc tác dạng vi cầu q trình làm việc bị mài mịn Xúc tác dạng bụi