Thyết trình công nghệ reforming xúc tác
Trường đại học bà rịa-vũng tàu khoa hóa học & cntp Đề tài CÔNG NGHỆ REFORMING XÚC TÁC GVHD: T.S LÊ THANH THANH DANH SÁCH SVTH:HỒ XUÂN HIỆP - DH11H2 TRẦN PHI HÙNG - DH11H2 NGÔ TIẾN VIỆT - DH11H2 VĂN HUY PHÚ - DH11H1 1. Tổng quan 2. Nguyên liệu 3. Sản phẩm 4. Bản chất hóa học 5. Xúc tác sử dụng 6. Các yếu tố ảnh hưởng 7. Một số công nghệ hiện nay Nội dung Vị trí phân xưởng reforming trong nhà máy lọc dầu 1. TỔNG QUAN Reforming là quá trình chế biến dầu nhằm chuyển hóa các phần đoạn naphta nặng được chưng cất trực tiếp từ dầu thô hoặc từ một số quá trình thứ cấp khác có chỉ số octan thấp (RON = 30 - 50) thành hợp phần cơ sở của xăng có octan cao (RON = 95 - 104). KHÁI NIỆM 1. TỔNG QUAN Thu khí H2( Khí H2 được dùng nhiều trong quá trình làm sạch sản phẩm dầu mỏ, chế biến dầu… và các quá trình công nghiệp hóa học khác ). Sản xuất các hydrocacbon thơm (Benzen, Toluen, Xylene) làm nguyên liệu cho tổng hợp hóa dầu. MỤC ĐÍCH Sản xuất xăng có trị số octan cao từ xăng có trị số octan thấp của các quá trình thứ cấp như cracking nhiệt, hydro cracking… 2. Nguyên liệu Nguyên liệu thường dùng của quá trình reforming xúc tác là các phân đoạn xăng chất lượng thấp có khoảng sôi từ 60°C đến 205°C như: xăng từ chưng cất trực tiếp, xăng từ quá trình Visbreaking, Hydrocracking, phân đoạn giữa của sản phẩm FCC Trong công nghiệp Phân đoạn xăng 62 - 85°C được dùng để sản xuất benzen. Phân đoạn xăng 85 - 120°C được dùng để sản xuất toluen. Phân đoạn xăng 120 - 140 °C được dùng để sản xuất xylen . Thành phần Hỗn hợp hydrocarbon từ C7 đến C11 (trong trường hợp nhà máy không phânxưởng isomerisation có thể sử dụng phân đoạn C5 đến C11). Tính chất - Khoảng nhiệt độ chưng cất: 60-180°C - Tỉ trọng: 0.7-0.8g/cm3 - Trọng lượng phân tử trung bình: 100-110 - RON: 40-60 Thành phần nhóm - Paraffin : 40-60 % - Olefin : 0 % - Naphtene : 20-30 % - Aromatic : 10-15 % 2. Nguyên liệu Hàm lượng tạp chất trong nguyên liệu Olefin và các Diolefin = 0 H2O (và các tạp chất chứa Oxi) ≤ 2 ppm S ≤ 0.5 ppm N ≤ 0.5 ppm Cl ≤ 0.5 ppm Kim loại (As ≤ 1 ppb, Cu ≤ 5 ppb, Pb ≤ 20 ppb,…) Hàm lượng tạp chất: Các tạp chất trong nguyên liệu gây ngộ độc xúc tác, do đó cần phải làm sạch nguyên liệu (các công nghệ làm sạch HDS, HDN, HDM). Giới hạn hàm lượng tạp chất cho phép trong nguyên liệu ( sau khi làm sạch): 2. Nguyên liệu 3. sản phẩm Reformat (xăng C5+ ): 80 – 92% C4 : 3 –11% C3 : 2 ‒ 9% Khí nhiên liệu C1-C2 : 2 – 4% Hydro : 1.5 – 3.5 % Trong đó các sản phẩm quan trọng hơn cả là reformat (xăng C5+), các hydrocacbon thơm mà chủ yếu là benzen, toluen, xylen (BTX) và khí hydro kỹ thuật. 4. bản chất hóa học Các phản ứng chính: 4.1. Dehydro hóa naphten thành hydrocacbon thơm (+50 kcal/mol) Đây là phản ứng thu nhiệt mạnh, tăng nhiệt độ và giảm áp suất hiệu suất hydrocacbon tăng R R + 3 H 2 [...]... liệu • Hiệu suất cốc thấp => tăng độ bền xúc tác • Tỉ lệ H2 thấp => tăng tỉ lệ cốc, tạp chất bám trên xúc tác • Thời gian sử dụng & hoạt tính xúc tác giảm => khó tái sinh => tăng chi phí & năng lượng cho tái sinh xúc tác 7 một số sơ đồ công nghệ • Reforming xúc tác với lớp xúc tác cố định • Reforming xúc tác với lớp xúc tác chuyển động Reforming xúc tác với lớp xúc tác cố định 1,6,10 Thiết bị trao đổi... nén Reforming với lớp xúc tác chuyển động Só sánh 2 chế độ công nghệ Công nghệ lớp xúc tác cố định Đơn giản Hoạt tính xúc tác thấp Vận hành đơn giản Làm việc bán liên tục Chu kỳ tái sinh xúc tác dài Hiệu suất thu khí Hydro và Hydrocacbon thơm thấp Ngừng hệ thống để tái sinh xúc tác Công nghệ lớp xúc tác liên tục Phức tạp Hoạt tính xúc tác cao Vận hành phức tạp Làm việc liên tục Chu kỳ tái sinh xúc tác. .. của xúc tác Các kim loại này còn tích tụ trong cả 4 lò phản ứng, làm giảm nhiệt độ vùng phản ứng, dẫn tới mất hoạt tính xúc tác tổng thể Hàm lượng cho phép đối với mỗi kim loại: tối đa 5 ppb 5 Xúc Tác Sử Dụng Trong quá trình làm việc xúc tác có thể bị mất một phần hoạt tính xúc tác do ảnh hưởng của sự lắng đọng cốc trên bề mặt xúc tác, do ảnh hưởng của các chất đầu độc Cần thiết phải có quá trình. .. dehydro hóa naphten Cần thiết lập được sự cân bằng giữa hai chức năng để có thể có hoạt tính xúc tác cao và độ chọn lọc tốt 5 Xúc Tác Sử Dụng Nước Nitơ Xúc Tác Kim loại nặng Lưu huỳnh 5 Xúc Tác Sử Dụng • Nước () Nước tác dụng với clo có trong xúc tác làm giảm tính axit của xúc tác gây giảm hoạt tính xúc tác và tạo ra HCl có tính axit gây ăn mòn thiết bị Loại bỏ sơ bộ nước bằng cách cho qua các... naphten: • Với hydrocacbon thơm 5 Xúc Tác Sử Dụng Phân loại Yêu cầu Xúc tác Tái sinh Vai trò Nguyên nhân ngộ độc 5 Xúc Tác Sử Dụng Xúc tác oxit kim loại : MoO2, Al2O3… Hoạt tính thấp Xúc tác Pt/Al2O3: Hoạt tính cao Nhiệt độ phản ứng 340 Áp suất thấp 1420 at Áp suất: 3035 at Không còn được sử dụng Nhiệt độ phản ứng 500 Hiện nay được sử dụng rộng rãi Hiện nay xúc tác đang sử dụng là ɣ-Al2O3 (0,3%... sự lắng đọng cốc trên bề mặt xúc tác, do ảnh hưởng của các chất đầu độc Cần thiết phải có quá trình tái sinh để xúc tác trở về trạng thái hoạt động ban đầu Một số phương pháp tái sinh xúc tác: Phương pháp Oxy hóa Phương pháp khử Phương pháp Clo hóa 5 Xúc Tác Sử Dụng Quy trình tái sinh xúc tác hoàn chỉnh gồm các bước sau: Tráng rửa hệ thống Đốt cốc • Dùng dòng nitơ thổi sạch các hydrocacbon còn sót lại... mòn thiết bị Hàm lượng cho phép: 0,5 ppm 5 Xúc Tác Sử Dụng • NiTơ () giảm hoạt tính của xúc tác (do hợp chất nitơ hữu cơ dễ dàng chuyển hóa thành amoniac trong điều kiện reforming, chất này sẽ tác dụng với Cl trong xúc tác tạo NCl) NCl dễ kết tinh ở những phần lạnh của hệ thống, gây hư hỏng thiết bị 5 Xúc Tác Sử Dụng • • Kim loại nặng Các kim loại kiềm và kiềm thổ làm trung hòa tính axit của... thấp • Nếu nguyên liệu quá nặng (T >180°C) tăng hiệu suất các phản ứng trùng hợp, ngưng tụ tạo cốc bám trên xúc tác làm giảm hoạt tính xúc tác • Các hợp chất phi hydrocacbon phải được làm giảm đến mức tối thiểu đặc biệt là các hợp chất của S, N vì chúng gây ngộ độc xúc tác, giảm hoạt tính xúc tác 6 Các yếu tố ảnh hưởng NHIỆT ĐỘ T< 470 • Hiệu suất xăng tăng, hiệu suất khí giảm, hiệu suất cốc giảm • Hàm... 370oC đến 480oC • Làm khô xúc tác và phân tán lại platin Quá trình nung • Nhiệt độ: 510oC , lượng oxy : 8% thể tích, thời gian: 4 giờ • Nhằm chuyển Pt từ dạng bị oxit hóa về dạng khử(dạng hoạt động) Quá trình khử • Nhiệt độ: 480oC, hàm lượng H2 tối thiểu 50% thể tích, thời gian: 4 giờ 6 Các yếu tố ảnh hưởng Nguyên liệu Tỷ lệ H2/nguyên liệu Tốc độ nạp liệu riêng Reforming xúc tác Nhiệt độ Áp suất 6 Các... suất xăng, hàm lượng khí hydro giảm • Hiệu suất khí tăng, hiệu suất tạo cốc tăng => giảm hoạt tính xúc tác • Hàm lượng hydrocacbon thơm tăng => ON tăng 6 Các yếu tố ảnh hưởng ÁP SuẤT • Quá trình Reforming là quá trình tăng thể tích vì vậy tăng áp suất sẽ không có lợi cho hệ • Ngày nay với việc sử dụng xúc tác chuyển động và tái sinh liên tục phản ứng được thực hiện ở P từ 3 – 4 at (lúc trước cần vài chục . xúc tác cao và độ chọn lọc tốt. • Xúc Tác Nước Lưu huỳnh Kim loại nặng Nitơ 5. Xúc Tác Sử Dụng 5. Xúc Tác Sử Dụng Nước tác dụng với clo có trong xúc tác làm giảm tính axit của xúc tác. chất hóa học 5. Xúc tác sử dụng 6. Các yếu tố ảnh hưởng 7. Một số công nghệ hiện nay Nội dung Vị trí phân xưởng reforming trong nhà máy lọc dầu 1. TỔNG QUAN Reforming là quá trình chế biến dầu. at Không còn được sử dụng Xúc tác Pt/Al2O3: Nhiệt độ phản ứng 500 Áp suất: 3035 at Hiện nay được sử dụng rộng rãi 5. Xúc Tác Sử Dụng Hoạt tính thấp Hoạt tính cao Hiện nay xúc tác đang sử dụng là