Trang 1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOTRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘIPHẠM TUẤN LINHNGHIấN CỨU CễNG NGHỆ CRACKING XÚC TÁC VỚI NGUYấN LIỆU NẶNG BẰNG Mễ PHỎNG Chuyờn ngành: Kỹ Thuật Lọc Húa Dầu
TỔ NG QUAN LÝ THUY T V QUÁ TRÌNH CRACKING XÚC Ế Ề TÁC
Cơ sở quá trình cracking xúc tác
a Phản ứng phân h y m ch C-C (Phủ ạ ản ứng cracking)
Là ph n ng phân h y các phân t l n thành nh ng phân t có m ch cacbon nh ả ứ ủ ử ớ ữ ử ạ ỏ hơn [1, 2, 7, 13, 14]
CnH2n+2 CmH2m + CpH2p+2 (n = m + p) + B gãy m ch Olefins t o phân t Olefins nh ẻ ạ ạ ử ỏ hơn
CnH2n CmH2m + CpH2p (n = m + p) + B gãy m ch alkyl cẻ ạ ủa hydrocacbon thơm có nhánh Alkyl
AnCnH2n+1 AnCmH2m+1 + CpH2p (n = m + p) + Naphten b b gãy m vòng ( Tr ị ẻ ở ừHexan)
CnH2n CmH2m + CpH2p (n = m + p) olefin olefin Naphten
Naphten xyclohexan olefin olefin b Phả ứng đồn ng phân hóa (phản ứng izome hóa) n ng t o nhánh cho m ch hydrocacbon th s
Là phả ứ ạ ạ ẳng làm tăng trị ố Octan của xăng n - olefin izo – olefin n - parafin izo - parafin
20 c Phản ứng chuy n dể ời hydro dưới tác dụng của xúc tác
Nhờ tác d ng c a xúc tác, làm no m t số hydrocacbon không no, làm tăng tính ổ địụ ủ ộ n nh của sản phẩm thu được.
Naphten + olefin hydrocacbon thơm + paraffin
R - CH 2 - CH 3 d Phả ứn ng trùng h p ợ y u x y ra v i hydrocacbon không no
Hydrocacbon thơm olefin alkyl thơm e Phản ứng ngƣng tụ ạ t o c c ố
X y ra vả ới các hydrocabon thơm đa vòng, dưới tác dụng của nhiệt độ và áp suất cao
5 Cơ chếphản ứng của quá trình cracking xúc tác
Cơ sở ủ c a quá trình d a vào các tâm hoự ạt tính ion cacboni, đượ ạc t o thành khi phân t Hydrocacbon ti p xúc v i tâm axit c a xúc tác lo i Bronsted hay Lewis ử ế ớ ủ ạ
Theo cơ chế này, ph n ng trên tâm xúc tác aluminosilicat x y ra theo các giai ả ứ ả đoạn sau: [1, 2] a Giai đoạn tạo ion cacboni
Ion cacboni tạo thành do tác d ng c a parafin và tâm axit Bronsted : ụ ủ
R1 - CH2 - CH2 - R2 + H + (xt) R 1 - CH2 - + CH - R2 + H2 + xt
Ion cacboni cũng có thể ạ t o thành do tác d ng v i tâm axit Lewis: ụ ớ
S t o thành các ion cacboni nguyên t Cacbon bự ạ ở ử ậc cao hơn là dễ dàng hơn và bền vững hơn.
Cacbon b c 3 > Cacbon b c 2 > Cacbon bậ ậ ậc 1
- T ừNaphten: Xảy ra tương tự như với parafin
- T ừ Hydrocacbon thơm: Người ta quan sát th y Hấ + đính trực ti p vào ế nhân thơm.
Các hydrocacbon thơm có mạch alkyl đủ dài thì cơ chế tương tự parafin
Thời gian sống của các ion cacboni thường kéo dài từ vài giây đến hàng phút Các ion này tồn tại trong các hợp phần trung gian, đóng vai trò quan trọng trong quá trình hoạt động của nhiều phản ứng xảy ra trong quá trình Cracking Giai đoạn biến đổi ion cacboni là một phần thiết yếu trong chu trình này.
Các ion cacboni biến đổ ại t o thành các s n ph m trung gian.S biả ẩ ự ến đổi xác định bở ội đ ổn định của các ion đó Theo quy tắc :
Ion cacboni bậc 3 > ion cacboni b c 2 > ion cacboni b c 1 ậ ậ
Phả ứng đồn ng phân hóa, chuy n d i hydro, nhóm Metyl t o c u trúc nhánh : ể ờ ạ ấ
Ion cacboni dưới tác d ng c a phân t trung hòa, t o thành ion cacboni m i và ụ ủ ử ạ ớ phân t mử ới, theo cơ chế ậ v n chuy n hydrit ể
Phả ứn ng cracking : đứt mạch ở ị v trí t o ion cacboni m i và phân t ạ ớ ử trung hòa m ới.
Khi có ba vị trí β, ưu tiên cắt mạch thường xảy ra ở vị trí [A] trước, sau đó là [B] và cuối cùng là [C] - vị trí khó cắt mạch nhất Đối với các đồng đẳng có nhánh alkyl của Benzen, vị trí β rất dễ bị tấn công Nguyên tắc này cho thấy proton thường ưu tiên liên kết với liên kết C-C trong nhân thơm trước, sau đó mới biến đổi theo nguyên tắc trên.
Như vậy, hi u ệ ứng tích điện của nhân thơm có ảnh hưởng lớn hơn ion cacboni bậc 3.
Các ion cacboni là đồng đẳng của benzene, với chiều dài mạch càng lớn thì độ bền của mạch càng cao Đồng thời, các nhóm Metyl và Etyl khó bị tách ra khỏi vòng thơm, điều này giải thích nguyên nhân của sự ổn định này.
CH 3 CH CH + 2 R CH 3 CH CH 2 R +
Trong xăng có chứa nhiều hydrocacbon thơm với các mạch bên là Metyl và Etyl, đồng thời khí sản phẩm cũng có nhiều cấu trúc nhánh Độ bền quyết định khả năng tham gia phản ứng của các ion cacboini và ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm Giai đoạn đứt mạch là một yếu tố quan trọng trong quá trình này.
S t m ch v ự đứ ạ ở ị trí so với cacbon mang điện tích để ạ t o thành m t ch t trung ộ ấ hòa và m t ioncacboni có s ộ ốC nhở hơn. n nay nhóm tác gi t o s n ph m trung gian l vòng
Hiệ ả C.Naccache đưa ra cơ chế ạ ả ẩ à
-H 2 CH 3 - CH - CH 2 - CH 2 - CH 2 - CH 3
CH 3 - CH 2 - CH - CH 2 - CH 2 - CH 3
+ CH 3 - CH - CH - CH 2 - CH 3
- R CH2 - CH = CH2 + [CH + 2 - CH2 - R' CH2 = CH - R + H + ] xay ra ngay sau khi ph n Đứt mạch có thể ả ứng:
CH2 = CH - CH2 - CH2 –CH3 + H + CH3 - CH + - CH2 - CH2- CH3
CH3 - CH = CH2 + CH2 = CH2 + H + t m Hoặc có thểtrùng hợp trước đó mới đứ ạch:
+H + đứt vòng CH 2 = CH - CH 2 -CH 2 - CH 2 - CH 3
Như vậy, sau cracking ta thu được sản phẩm là vòng nhỏ hơn hoặc vòng đói
Độ ng h ọ c c a quá trình cracking xúc tác ủ
Về động học, cracking xúc tác là một ví dụ điển hình cho xúc tác dị thể.
Quá trình phản ứng theo các giai đoạn sau: [1, 2]
1- Quá trình khuếch tán nguyên liệu đến bề mặt xúc tác (khuếch tán ngoài);
2- Khuếch tán hơi nguyên liệt đến tâm hoạt tính trong của xúc tác (khuếch tán trong);
3- Hấp phụ nguyên liệu lên tâm hoạt tính của xúc tác;
4- Các phản ứng xảy ra trên tâm hoạt tính;
5- Nhả hấp phụ sản phẩm và các chất chưa phản ứng ra khỏi tâm hoạt tính của xúc tác;
6- Khuếch tán các chất ra khỏi vùng phản ứng.
Tốc độ phản ứng hóa học phụ thuộc vào giai đoạn chậm nhất và chịu ảnh hưởng từ xúc tác, nguyên liệu, cùng với điều kiện công nghệ Nghiên cứu chỉ ra rằng khi sử dụng gasoil nhẹ làm nguyên liệu mẫu trên xúc tác dạng cầu với kích thước đường kính từ 3mm, hiệu suất phản ứng có thể được tối ưu hóa.
Khi kích thước hạt là 5 mm và nhiệt độ phản ứng đạt từ 450 đến 500 độ C, quá trình phản ứng diễn ra trong vùng trung gian giữa khuếch tán và động học Ngược lại, trong quá trình cracking lớp sôi (FCC) của xúc tác tại nhiệt độ từ 480 đến 530 độ C, phản ứng chủ yếu xảy ra trong vùng động học.
Tốc độ phản ứng, trong đa số trường hợp được mô tả bởi phương trình: k =v0.n.ln(1 x) (n 1)x Ở đây: k: tốc độ phản ứng (mol/g.h)
V0: tốc độ truyền nguyên liệu (mol/h)
Số mol sản phẩm tạo thành từ 1 mol nguyên liệu là 27, với mức độ chuyển hóa x (phần mol) Đối với phân loại và ứng dụng trên xúc tác zeolite, phản ứng được biểu diễn theo phương trình sau: x = 1 k v 0.
v 0 : tốc độthể tích không gian truy n nguyên li u(mề ệ 3 /m 3 h)
Ch ế độ xúc tác t ng sôi và tu n hoàn xúc tác r ầ ầ ắ n
Công nghệ tuần hoàn xúc tác đang được sử dụng rộng rãi trong các quá trình công nghiệp, với các xúc tác có kích thước nhỏ và khả năng “chảy” như một dòng chất lỏng khi được cấp khí vào Khi vận tốc khí đạt đủ mức, các hạt xúc tác này sẽ hoạt động hiệu quả, giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất.
Quá trình "hoá lỏng" và hình thành dòng chảy trong hệ thống ngưng tụ đóng vai trò quan trọng, vì sự tích tụ chất lỏng trên bề mặt xúc tác trong quá trình cracking có thể làm giảm hoạt tính của xúc tác Để đảm bảo xúc tác hoạt động hiệu quả, cần duy trì chu trình tuần hoàn liên tục từ thiết bị phân ngưng sang thiết bị tái sinh Tại thiết bị tái sinh, quá trình đốt cháy giúp phục hồi hoạt tính xúc tác, đảm bảo hiệu suất tối ưu cho toàn bộ hệ thống.
Sơ đồ kh i c a quá trình FCC: ố ủ
Hình 1.3: Sơ đồkhố ủi c a quá trình cracking xúc tác tầng sôi
Quá trình cracking xúc tác tầng sôi diễn ra nhanh chóng và hiệu quả Xúc tác trong quá trình này thực hiện một chu trình hoàn chỉnh, giúp tối ưu hóa việc chuyển hóa các hợp chất hữu cơ.
28 vòng 10 phút, bao g m: ph n ng, tách s n ph m ph n ng ra kh i xúc tác, bồ ả ứ ả ẩ ả ứ ỏ ốc hơi và tái sinh xúc tác
Phản ứng cracking xảy ra trong thiết bị phân hủy là quá trình thu nhiệt, trong khi phản ứng tái sinh là quá trình tỏa nhiệt Phân xưởng FCC hoạt động dựa trên "cân bằng nhiệt" giữa thiết bị phân hủy và thiết bị tái sinh, trong đó nhiệt lượng tỏa ra từ phản ứng tái sinh được sử dụng để cung cấp cho phản ứng cracking và gia nhiệt nguyên liệu đến nhiệt độ cần thiết.
Cân bằng nhiệt của phân xưởng phụ thuộc vào đặc trưng của nguyên liệu xử lý Đối với nguyên liệu có hàm lượng carbon Conradson thấp, lượng nhiệt hình thành sẽ ít, do đó cần bổ sung nhiệt ổn định cho phân xưởng để đảm bảo hoạt động hiệu quả Ngược lại, với nguyên liệu chứa hàm lượng carbon lớn, lượng nhiệt sinh ra trong quá trình đốt cháy có thể vượt quá nhu cầu, vì vậy cần phải loại bỏ một phần nhiệt để duy trì hoạt động bình thường.
Việc tách xúc tác khỏi sản phẩm phân hủy trong thiết bị phân ngưng và khí khói là rất quan trọng Xúc tác sau khi được tách sẽ được tái sinh bằng cách đốt cháy các chất cặn bám trên bề mặt Nhiệt sinh ra trong quá trình tái sinh cần được hấp thụ bởi chất xúc tác Sau khi tái sinh, xúc tác sẽ quay trở lại thiết bị và cung cấp nhiệt cần thiết cho việc bốc hơi nguyên liệu và cho quá trình cracking xảy ra Nhiệt độ trong thiết bị tái sinh phải được điều chỉnh để tránh làm mất hoạt tính của xúc tác do quá nóng, đồng thời vẫn đảm bảo yêu cầu tái sinh.
Trong một phân xưởng công nghiệp, việc tuân hoàn xúc tác theo một chế độ nhất định thường xuyên đòi hỏi phải duy trì một chế độ hoạt động ổn định tại tất cả các điểm Điều này được đảm bảo bởi việc thi liên tục khí vào xúc tác, bao gồm không khí, khí hoả, hoặc hơi tuỳ thuộc vào yêu cầu của quá trình.
Để đảm bảo quá trình hoạt động hiệu quả trong phân xưởng, cần duy trì điều kiện ổn định và tránh tình trạng dồn nén xúc tác Nếu các yếu tố này được kiểm soát, xúc tác sẽ hoạt động như một chất lỏng và tuân theo các định luật của thủy lực học.
CÁC YẾ U T Ố ẢNH HƯỞNG ĐẾ N QUÁ TRÌNH CRACKING
Nhi ệ ộ t đ
Quá trình cracking xảy ra ở nhiệt độ cao từ 450 đến hơn 550 độ C, và nếu không kiểm soát thời gian phản ứng, sản phẩm thu được có thể chứa carbon và hydro Tăng nhiệt độ phản ứng thường làm tăng mức độ chuyển hóa, nhưng không đồng nghĩa với việc tăng hiệu suất xăng Ban đầu, khi tăng nhiệt độ, hiệu suất xăng tăng lên, nhưng sau đó sẽ đạt đến một mức tối ưu và giảm dần Điều này là do nhiệt độ cao làm gia tăng quá trình phân hủy, dẫn đến sự phân hủy các cấu trúc hydrocarbon, đồng thời cũng làm tăng các phản ứng phụ như dehydro, từ đó tăng sản lượng các hydrocarbon thơm và olefin Kết quả là sản lượng khí C1-C3 tăng, trong khi đó C4 giảm, và chỉ số octan của xăng được cải thiện.
Bảng 2 : 1 Ảnh hưởng c a nhiủ ệt độ lên hi u suệ ất sản ph m ẩ
Áp su ấ t
Trong điều kiện nhiệt độ từ 450 đến hơn 550 độ C, các phản ứng xảy ra gần như hoàn toàn, và áp suất không ảnh hưởng lớn đến quá trình cracking Tăng áp suất sẽ làm tăng sự hấp phụ các hợp chất trung gian và olefin lên bề mặt xúc tác, dẫn đến tăng độ chọn lọc của phản ứng, cải thiện hiệu suất xăng Tuy nhiên, điều này cũng làm giảm hiệu suất thu xăng do sự hình thành các cặn lố ớn, gây ảnh hưởng tiêu cực đến chất lượng sản phẩm.
Trong quá trình cracking xúc tác t ng sôi, áp su t làm vi c trong lò ph n ng ầ ấ ệ ả ứ thường được gi i h n trong kho ng lân c n c a áp su t khí quy n ớ ạ ả ậ ủ ấ ể
M ứ c đ ộ chuy ể n hóa
Hydrocacbon tinh khiết tham gia phản ứng, mức độ chuyển hóa được đo bằng lượng sản phẩm tạo thành theo thời gian Đối với phân đoạn vận hành, người ta đo lượng xăng là sản phẩm chính và sản phẩm phụ như khí và cốc Nếu ghi nhận là % thể tích của sản phẩm có nhiệt độ sôi cao hơn điểm sôi cố định của xăng, thì mức độ chuyển hóa tính theo công thức.
C = 100 y hi u ch nh s bi i hóa lý trong quá trình cracking t Để ệ ỉ ự ến đổ ạo khí và xăng, mức độ chuy n hóa tính theo công thể ức:
Với z là % xăng có trong nguyên liệu.
T ố c đ ộ n ạ p li ệ u – th ời gian lưu
Tốc độ ản phẩm là tỷ lệ lưu lượng nguyên liệu trên lưu lượng xúc tác trong một đơn vị thời gian, ký hiệu là VVH Khi tốc độ ản phẩm tăng, thời gian phản ứng giảm, dẫn đến sự giảm hiệu suất chuyển hóa của quá trình Sử dụng xúc tác có hoạt tính cao giúp tăng tốc độ ản phẩm, từ đó nâng cao hiệu suất của thiết bị.
Trong quá trình tổng hợp, khi sử dụng xúc tác alumino-silicat vô định hình, tốc độ hấp phụ chỉ đạt từ 4 đến 5 h^-1 Ngược lại, khi áp dụng xúc tác zeolite, tốc độ hấp phụ có thể tăng lên đáng kể, đạt từ 80 đến 120 h^-1 trong ống phản ứng đứng.
Khi tăng tốc độ phản ứng, việc tăng nhiệt độ sẽ làm tăng trị số octan của xăng và nâng cao hiệu suất olefin trong khí Đây là phương pháp chính để điều chỉnh sản xuất propylen và buten trong quá trình cracking xúc tác.
T l ỷ ệ C/O
Khi thay đổi lưu lượng khí trong hệ thống, sẽ dẫn đến sự thay đổi về nhiệt độ và thời gian lưu của xúc tác trong thiết bị phản ứng và tái sinh Điều này ảnh hưởng đến lượng nhiệt mang theo, từ đó làm biến đổi các phản ứng hóa học và hiệu suất của thiết bị Sự thay đổi này cũng tác động đến lượng cặn bám trên bề mặt xúc tác trong mỗi chu trình hoạt động.
Tăng tỷ lệ tuần hoàn xúc tác (C/O) sẽ làm giảm thời gian tiếp xúc giữa xúc tác và nguyên liệu, dẫn đến việc hoạt tính trung bình của xúc tác tăng lên, từ đó nâng cao độ chuyển hóa của quá trình và cải thiện hiệu suất trên nguyên liệu Tuy nhiên, lượng chất bám trên bề mặt xúc tác lại giảm Lưu lượng xúc tác tuần hoàn hoàn toàn là yếu tố chính giúp nâng cao hiệu suất của thiết bị, cho phép giảm kích thước thiết bị Ngược lại, nếu mức độ tuần hoàn xúc tác quá cao, sẽ khiến hơi hydrocacbon không có đủ thời gian để tách ra khỏi xúc tác, ảnh hưởng tiêu cực đến quá trình.
Thông thường, t l C/O trong quá trình cracking xúc tác t ng sôi n m trong kho ng t ỷ ệ ầ ằ ả ừ2/1 đến 9/1.
CÁC DÂY CHUYỀ N CÔNG NGH HI Ệ Ệ N Đ Ạ I
Sơ đồ công ngh c a quá trình cracking xúc tác ệ ủ
Sơ đồ công nghệ của phân xưởng FCC được trình bày trong hình 4.7, bao gồm hai cột chính: cột phân ngưng và cột tái sinh xúc tác Phân xưởng này cũng có cấu trúc để tách sản phẩm phụ hiệu quả.
Nguyên liệu cấy của phân xưởng thường là phân đoạn chân không, có thể được trộn với một phần dư tuần hoàn (HCO) Sau khi qua thiết bị bộ trao đổi nhiệt, nguyên liệu được đưa vào đáy ống nâng Nhiệt lượng từ xúc tác trong thiết bị tái sinh giúp bay hơi nguyên liệu và nâng nhiệt độ của nguyên liệu đến mức nhiệt độ phân ng Hỗn hợp xúc tác và hơi hydrocacbon cùng di chuyển lên dọc theo ống nâng và vào thiết bị phân ng Nhiệt độ trong thiết bị phân ng đạt khoảng 500/530 độ C Phân ng cracking xảy ra ngay khi nguyên liệu tiếp xúc với xúc tác cho đến khi hơi được tách ra khỏi xúc tác trong lò phân ng.
Dòng khí hydrocacbon được tách sơ bộ khi đi qua ống nâng, cho phép xúc tác hoạt động hiệu quả Sau khi tách, xúc tác sẽ rơi xuống vùng bốc hơi, nơi diễn ra quá trình phản ứng Các hạt xúc tác mịn cùng với dòng khí ẩm sẽ được thu hồi trong cyclone hai tầng, giúp làm sạch hơi hydrocacbon Sản phẩm sau quá trình này sẽ được chuyển đến tháp phân đoạn, nơi áp suất được điều chỉnh để tối ưu hóa hiệu suất.
Hình 3.1: Sơ đồ công ngh chung c a quá trình FCC ệ ủ
Bộ phận rộ ập ửa xúc tác có nhiệm vụ loại bỏ các hydrocacbon bám vào bề mặt xúc tác thông qua quá trình hấp thụ hơi nước Cần điều chỉnh một cách chính xác tốc độ hơi nước để đạt hiệu quả tối ưu cho nhiệm vụ này Ngoài ra, việc kiểm tra chất lượng xúc tác cũng rất quan trọng để đảm bảo thời gian lưu của nó.
Để tránh việc sử dụng quá nhiều không khí trong lò tái sinh, cần chú ý đến 34 trong b phận rộ ậ ửa Xúc tác đã được sử dụng qua thiết bị tái sinh và được kiểm tra mực xúc ố ế ở ộ ể ứ tác trong thiết bị phận ng Mực xúc tác trong vùng bả ứ ốc hơi được điều khiển thông qua việc điều chỉnh độ ở ủa van trượ m c t trên ng nghiêng, nhằm tối ưu hóa quá trình chuyển giao xúc tác từ thiết bị phả ứn ng sang thiết bị tái sinh.
Xúc tác trong thiết bị tái sinh hoạt động theo hướng tiếp tục với thành lò, nơi mà lượng không khí cần thiết để đốt cháy các chất bám trên bề mặt xúc tác sẽ được nén và đưa vào đáy thiết bị Quá trình đốt cháy diễn ra trong lớp tầng sôi, yêu cầu tốc độ ủ của không khí phải đạt hơn 1m/s để đảm bảo hiệu quả Sự đốt cháy ở nhiệt độ cao giúp xúc tác được tái sinh, sau đó khí được chuyển qua thiết bị phân ngưng theo hướng nghiêng, mang theo một phần nhiệt cần thiết cho quá trình bệ hơi nguyên liệu và cho phân ngưng cracking xảy ra Lưu lượng xúc tác tái sinh qua ống nghiêng được điều chỉnh nhờ hệ thống điều khiển nhiệt độ của thiết bị phân ngưng, thông qua van trượt Để đảm bảo hoạt tính của xúc tác theo thời gian, xúc tác bẩn đã già hóa sẽ được tháo ra và thay thế bằng xúc tác mới.
Khí thải từ quá trình đốt cháy cốc được tách ra thông qua cyclone và hệ thống tái sinh Khí này có nhiệt độ cao, có thể được xử lý và sử dụng để sản xuất năng lượng trước khi thải ra môi trường.
Hơi cracking được đưa vào đáy tháp phân đoạn và được làm lạnh đến nhiệt độ 315-370 °C thông qua quá trình trao đổi nhiệt với dòng dung dịch cần thiết (slurry) từ đáy tháp Dòng dung dịch này được làm sạch trong thiết bị trao đổi nhiệt trước khi quay lại phía trên đĩa dưới cùng của tháp phân đoạn Tại đây, hơi cracking được phân tách thành các sản phẩm: dung dịch cần thiết, HCO có thể được đưa quay lại ống đứt để cracking sâu hơn, LCO, xăng “chưa ổn định” và khí ẩm.
Thân tháp bao gồm hai đoạn trích ly: LCO và HCO, trong đó quá trình tách diễn ra bằng cách sử dụng đĩa được trang bị thiết bị để bốc hơi bằng hơi nước Hơi đỉnh của tháp được ngưng tụ một phần và hồi lưu lại tháp chính, trong khi phần còn lại được đưa sang thiết bị tách xăng, và phần khí được chuyển đến thiết bị tách khí.
Sự phát triển công nghệ của UOP đã trải qua nhiều giai đoạn, bắt đầu từ thiết bị chồng lên nhau (Stacked type) chuyển sang loại thiết bị bố trí cạnh nhau (Side by side) Tiếp theo, công nghệ chuyển sang loại đốt cháy (Combuster type) và cuối cùng là công nghệ chuyển hóa dư lượng (Residue cracking).
Công ty Ashland Oil và UOP đã hợp tác phát triển công nghệ mới nhằm đáp ứng nhu cầu sử dụng nguyên liệu nặng hơn, như cặn chưng khí quyển Kết quả là dây chuyền RCC đầu tiên được đưa vào sản xuất vào năm 1983, với nhiều cải tiến quan trọng Một trong những cải tiến đáng chú ý là hệ thống tái sinh xúc tác 2 tầng, giúp tái sinh xúc tác với hàm lượng cặn bám lớn hơn do nguyên liệu nặng Bên cạnh đó, thiết kế mới của hệ thống làm sạch xúc tác cũng giúp điều khiển hiệu quả quá trình tái sinh.
Hình 3.2: Sơ đồ RCC loại tái sinh hai cấp của UOP [1]
Thiết bị tái sinh hai cấp giúp điều chỉnh cân bằng nhiệt, vì một cấp có nhiều vật liệu chịu nhiệt, trong khi cấp còn lại chỉ đốt cháy một phần cặn bám trên xúc tác Dòng khí đơn được sản xuất đóng vai trò phân phối khí CO thay vì làm sôi khí CO như trước đây Thiết kế mới của thiết bị giúp điều chỉnh nhiệt độ tái sinh và đảm bảo cân bằng nhiệt, đồng thời duy trì hiệu suất hoàn hảo của xúc tác để cung cấp độ ổn định trong suốt quá trình phản ứng.
S phát tri n v công ngh ự ể ề ệFCC của Kellogg được tổng quát như sau:
T quá trình Ortho Flow sang quá trình Ortho Flow model F rừ ồi đến Ultra Ortho – Flow và đến quá trình Cracking c n n ng HCO ặ ặ
Hệ thống RFCC của Kellogg bao gồm các thiết bị như stripper và thiết bị tách, cùng với thiết bị tái sinh, tạo thành một vòng tuần hoàn xúc tác kín Sự sắp xếp này mang lại nhiều ưu điểm về hiệu suất và chi phí Thiết bị tái sinh hoạt động theo nguyên tắc ngược chiều, với xúc tác được tái sinh bằng cách tiếp xúc với không khí nóng từ dưới lên, giúp nâng cao hiệu quả hoạt động so với các thiết bị tái sinh nhiều cấp khác.
4 Quá trình Stone và Webster (S&W) – IFP
Công nghệ R2R (reactor 2 regenerators) được phát triển từ những năm 1980, nhằm đáp ứng nhu cầu sử dụng các nguyên liệu nặng, có độ nhịp cao và hàm lượng tạp chất kim loại lớn, đồng thời giảm thiểu lượng chất thải tạo ra.
Tính đến năm 2004, đã có 26 giấy phép công ngh ệ R2R được c p trên toàn th gi i, ấ ế ớ trong đó có Việt Nam v i nhà máy Dung Qu t ớ ấ
Quá trình c ủ a Kellogg
S phát tri n v công ngh ự ể ề ệFCC của Kellogg được tổng quát như sau:
T quá trình Ortho Flow sang quá trình Ortho Flow model F rừ ồi đến Ultra Ortho – Flow và đến quá trình Cracking c n n ng HCO ặ ặ
Sơ đồ RFCC của Kellogg cho thấy các thiết bị chuyển hóa bao gồm thiết bị stripper và thiết bị tách bên trên Thiết bị tái sinh hoạt động theo nguyên tắc ngược chiều, với xúc tác được tái sinh xúc tác ngược chiều với không khí nóng từ dưới lên, mang lại nhiều ưu điểm như hiệu suất cao và hoạt động đơn giản Sự kết hợp giữa thiết bị tái sinh và thiết bị tách tạo ra những lợi ích về vận hành và giá thành.
Quá trình Stone và Webster (S&W) – IFP
Công nghệ R2R (reactor 2 regenerators) được phát triển từ những năm 1980, nhằm đáp ứng nhu cầu sử dụng các nguồn nguyên liệu nặng, có độ nhạy cao và hàm lượng tạp chất kim loại lớn, đồng thời giảm thiểu lượng khí thải carbon.
Tính đến năm 2004, đã có 26 giấy phép công ngh ệ R2R được c p trên toàn th gi i, ấ ế ớ trong đó có Việt Nam v i nhà máy Dung Qu t ớ ấ
Công nghệ này, mặc dù ban đầu được phát triển để sử dụng các nguồn nguyên liệu năng lượng truyền thống, nhưng hiện nay có khả năng hoạt động hiệu quả với các nguồn nguyên liệu tái tạo hơn, phù hợp với nhu cầu năng lượng ở Việt Nam.
Công nghệ Thủy tĩnh là quá trình mà dòng nguyên liệu được phun vào ống đứng qua các vòi kim phun Nguyên liệu sau khi tiếp xúc với xúc tác sẽ được tái sinh và bổ sung ở nhiệt độ sôi trong ống đứng Phản ứng xảy ra, biến đổi nguyên liệu thành các sản phẩm có giá trị hơn Các kim phun không chỉ giúp tuần hoàn nguyên liệu mà còn kiểm soát nhiệt độ của xúc tác và hơi nguyên liệu trong ống Nhiệt độ đầu ra của ống đứng được điều chỉnh thông qua van trượt cung cấp xúc tác đã được tái sinh Hỗn hợp xúc tác, nguyên liệu, hơi nước và sản phẩm di chuyển lên phía trên ống đứng, qua các cyclone để tách sơ bộ xúc tác ra khỏi hỗn hợp Hỗn hợp hơi sản phẩm sau khi tách xúc tác sẽ được làm lạnh ngay lập tức để tránh các phản ứng phân hủy nhiệt Sau đó, xúc tác sẽ đi qua bộ phận stripper, nơi hơi nước được phun vào để tách các hydrocacbon còn bám trên xúc tác Cuối cùng, xúc tác mất hoạt tính được đưa vào thiết bị tái sinh cấp 1, nơi tiếp xúc ngược chiều với không khí nóng được thổi từ dưới lên.
Thiết bị phân phối khí hoạt động dựa trên nguyên liệu đầu vào khác nhau, với lượng carbon được đốt cháy trong thiết bị có thể dao động Đối với nguyên liệu nặng, khoảng 70% hàm lượng carbon sẽ được đốt, trong khi nguyên liệu nhẹ chỉ khoảng 50% Sau đó, qua hệ thống nâng, xúc tác sẽ được chuyển đến thiết bị tái sinh cấp 2, nơi lượng carbon còn lại trên xúc tác sẽ được đốt cháy hoàn toàn trong điều kiện dư oxy Nhờ vào việc đốt cháy hydro ở áp suất 1, hàm lượng m trong khí ở áp suất 2 thấp, cho phép tái sinh xúc tác ở nhiệt độ cao mà không gây phân hủy nhiệt độ Sau khi tái sinh, xúc tác sẽ được bổ sung thêm và đưa trở lại ống dẫn.
MÔ TẢ Ệ H TH NG FCC TRÊN SIMULATION Ố
Gi ớ i thi ệ u chung
Mô hình phân xưởng cracking xúc tác (FCC) bao gồm các thiết bị như ống đứng, thiết bị phản ứng, thiết bị tái sinh xúc tác, máy dãn nở khí, tháp chưng cất chính, các tháp stripper, cụm ngưng khí, cụm đốt khí CO và các thiết bị phụ trợ khác Mô hình này mô phỏng động sự thay đổi hoạt tính xúc tác, ảnh hưởng của việc tuần hoàn slurry FCC và ảnh hưởng của việc tuần hoàn xúc tác, cũng như thay đổi thành phần nguyên liệu Mô hình phân xưởng FCC hoạt động theo hai định hướng nguyên liệu: tối đa hóa xăng và tối đa hóa diesel.
Mô hình thi t b tái sinh mô ph ng mế ị ỏ ức độ thay đổi và chức năng của việc gi lả ỏng và đố ốt c c x y ra pha loãng K t qu c a ph n ng cracking ả ở ố ạ ế ả ủ ả ứ xúc tác là nguyên nhân dẫn đến sự tạo ra này Nhiệt độ và thành phần trong tháp chưng cất chính sẽ thay đổi theo sự biến động trong thiế ịt b ph n ng.
S n ph m cả ẩ ủa phân xưởng FCC bao gồm: xăng C 5+, d u nh ầ ẹ LCO, d u n ng HCOầ ặ , bùn cracking xúc tác, khí (buten, propen, etylen)
Mô t ả công ngh ệ
Nguyên liệu tươi được bơm từ bên ngoài hàng rào nhà máy vào thiết bị phản ứng bằng bơm P 301A/B Trước khi vào thiết bị phản ứng, nguyên liệu sẽ trải qua quá trình trao đổi nhiệt với dòng sản phẩm ẩm từ đáy tháp chưng cất chính E308 Một lượng sản phẩm ẩm từ đáy tháp chưng cất chính chứa các hợp chất xúc tác cần thiết cho thiết bị phản ứng, phù hợp với nguyên liệu đầu vào của quá trình FCC Lượng bùn tuần hoàn và gasoil chân không được điều khiển thông qua bể điều khiển lưu lượng FC-8293 và FC.
Dòng 8005 tương ứng với nguyên liệu được đưa vào để sản xuất dòng tuần hoàn, kết hợp với dòng trích từ khoang giữa thân tháp chưng cất chính Dòng này được điều khiển bằng bộ điều khiển lưu lượng FC-8052, đảm bảo quy trình hoạt động hiệu quả.
Hydrocacbon được cấp vào phía dưới ống đứng của thiết bị phân ngưng (Riser) Chất xúc tác đã được tái sinh từ thiết bị tái sinh (R302) chảy xuống ống phía dưới thông qua van trượt Độ mở van được điều chỉnh bằng nhiệt độ trong thiết bị phản ứng Một lượng nhỏ hơi nước cũng được đưa vào ống đứng để cải thiện điều kiện tiếp xúc giữa nguyên liệu và chất xúc tác.
Nguyên liệu hydrocarbon bay hơi gần như ngay lập tức do nhiệt lượng và nhiệt độ cao của chất xúc tác Chất xúc tác được vận chuyển lên phía trên ống đứng bằng cách sử dụng áp lực.
40 chính dòng hơi phả ứn ng Nhiệt lượng mang theo xúc tác cung c p nhi t cho ph n ng ấ ệ ả ứ cracking thu nhiệt
Nguyên liệu và chất xúc tác được trộn đều trong quá trình di chuyển dọc ống đứng Phản ứng cracking hydrocacbon diễn ra tại đây, trong đó nguyên liệu tiếp xúc với các yếu tố như nhiệt độ, sự tuần hoàn của xúc tác, thời gian lưu và hoạt tính của xúc tác Những yếu tố này ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả của quá trình phản ứng.
Sản phẩm chính của quá trình phân ngưng bao gồm: propylen, buten, xăng, LCO, và HCO Một lượng đáng kể các hợp chất cũng được tạo ra từ phân ngưng dehydro hóa sản phẩm nặng Các chất bám trên bề mặt xúc tác làm biến đổi hoạt động hóa học và tính chất vật lý của chất xúc tác Kết quả là, chế độ phản ứng không thể tiếp cận hiệu quả với hoạt tính của chất xúc tác Để duy trì đặc tính động học của chất xúc tác, một lượng chất xúc tác từ phía dưới của thiết bị phân ngưng liên tục được thu hồi và đưa đi tái chế Chất xúc tác được rửa bằng hơi nước trước khi trở lại thiết bị phân ngưng nhằm giảm thiểu thất thoát hydrocacbon nặng.
Dòng khí và chất xúc tác được đưa vào thiết bị phản ứng qua ống hướng dòng trên đỉnh ống đứng Tốc độ của dòng khí giảm đột ngột do tăng thể tích, dẫn đến việc hỗn hợp phân ngã thành hai pha: pha loãng (khí) và lớp đặc (chất xúc tác) Chiều cao của lớp đặc được điều khiển bằng lượng xúc tác tháo ra từ thiết bị tái sinh, và điều chỉnh chiều cao này thông qua việc thay đổi dòng chất xúc tác từ thiết bị phản ứng qua thiết bị tái sinh Dòng khí từ thiết bị phản ứng sẽ đi ra theo một phần chế độ, trong khi chất xúc tác được thu hồi qua hệ thống cyclone và quay trở lại thiết bị phản ứng Khí ẩm sau đó được đưa vào phía dưới của tháp chưng cất chính.
Chất xúc tác được tái sinh bằng cách đố ốt c c v i không khí nhiớ ở ệt độ kho ng 700-ả
Ở nhiệt độ 740 °C, carbon monoxide (CO) bám trên bề mặt chất xúc tác được chuyển hóa thông qua quá trình oxi hóa, tạo thành CO2 và hơi nước Không khí được cung cấp bởi quạt khí áp suất K301, được dẫn động bằng tua bin hơi 45K và máy giãn nở khí thiết bị tái sinh GE301.
Trong quá trình khởi động, không khí được gia nhiệt sơ bộ thông qua việc đốt cháy khí nhiên liệu trong lò đốt F-301 Dưới áp lực của hơi làm mát, được đưa vào qua van tay RF309, hơi này được dẫn vào phía dưới thiết bị tái sinh để xé nhũ và làm mát ngọn phun dầu trong quá trình khởi động và dừng phân xưởng.
Dòng không khí dùng để đốt ốc được điều chỉnh dựa trên thành phần CO có trong khí thải (AC-8101) và nhiệt độ ủ của tầng tái sinh (TC-8113) Hệ thống giám sát sự biến đổi thành phần khí thải và nhiệt độ tầng tái sinh, từ đó điều chỉnh lượng không khí thải vào (FC-8131) một cách hiệu quả.
Tháp chưng cất là một thiết bị quan trọng trong quá trình phân tách sản phẩm, nơi dòng sản phẩm được chia thành các phân đoạn khác nhau như phân đoạn nặng ở đáy tháp, phân đoạn dầu nặng HCO, phân đoạn dầu nhẹ LCO và phân đoạn khí Các hạt xúc tác được cuốn theo dòng sản phẩm và tích tụ ở đáy tháp C-301
Bơm P303 có nhiệm vụ bơm một phần sản phẩm từ thân tháp chưng, đưa qua thiết bị tái đun sôi E303, nơi mà phân đoạn xăng đã được ổn định sẽ được dẫn ra ngoài ống Dòng dầu từ thân tháp sẽ tiếp tục được dẫn qua ống Sau khi ra khỏi E303, dòng dầu mát sẽ được chuyển đến thiết bị phân ngưng R301, trong khi phần còn lại sẽ được tái chế lại trong tháp chưng Tháp tách dầu nặng (HCO) C303 cũng đóng vai trò quan trọng trong quy trình này.
Phân đoạn HCO từ tháp chưng cất chính được dẫn tới tháp tách C303 dưới điều kiện ổn định Dòng HCO đã được ổn định và đi ra từ đáy tháp tách, sau đó được chuyển qua thiết bị sinh hơi E301 và làm nguội tại E307 trước khi chuyển tới bồn chứa Một phần dòng HCO từ tháp chưng được dẫn qua bộ trao đổi nhiệt E311 để gia nhiệt cho dòng nguyên liệu tới tháp tách C4 (debutanizer), và sau khi trao đổi nhiệt xong, dòng này quay trở lại tháp chưng Thiết bị sinh hơi E701 sử dụng nhiệt của dòng HCO để duy trì nhiệt lượng cho tháp chưng trong quá trình khởi động và ngừng hoạt động.
Tháp này hoạ ộng tương tựt đ như tháp C303. g H ệthống thiết bị ở đỉnh tháp chƣng
Hơi thoát ra từ đỉnh tháp chưng được làm lạnh và ngưng tụ tại bộ ngưng tụ E304 và E305 Trước khi đến E304, dòng hơi này được tiêm một lượng nước nh vào Dòng hơi hai pha từ E305 sau đó được đưa vào thùng chứa.
Khí từ đỉnh D302 được nén bằng máy nén khí ướt C401 và dẫn đến cột thu hồi khí Áp suất trong thùng chứa D302 được điều khiển bởi PC-8201 hoặc PC-8202.
Các thi ế t b chính ị
STT Ký hiệu thi t bế ị Tên thiết bị
13 D403 Bình gom s n phả ẩm đỉnh tháp tách butan
14 D501 Bao hơi của CO Boiler
17 F301 Lò gia nhiệt trực tiếp
19 F701 Lò gia nhiệt nguyên li u ệ
20 E301 Thiết bị trao đổi nhi t HCO/BFW ệ ế ẩ
23 E304 Thiết bị làm mát bằng không khí đỉnh tháp
24 E305 Thiết bị làm mát đỉnh tháp
25 E306 Thiết bị làm mát LCO
26 E307 Thiết bị làm mát HCO
27 E308 Thiết bị trao đổi nhi t S n phệ ả ẩm đáy/Nguyên liệu
28 E309 Thiết bị trao đổi nhi t CSO/BFW ệ
29 E310 Thiết bị làm mát CSO
30 E311 Trao đổi nhi t HCO/Debutanizer ệ
32 E401 Thiết bị ị b làm l nh dòng công ngh ạ ệ đi ra từ máy nén khí
33 E402 Thiết bị làm mát b ng không khí cao áp ằ
34 E403 Thiết bị làm mát bằng nước cao áp
35 E404 Thiết bị làm mát dòng hồi lưu của tháp h p th ấ ụ
36 E405 Thiết bị gia nhi t cho nguyên li u stripper ế ệ
37 E406 Thiết bị làm mát naphtha nh ẹ
38 E407 Thiết bị làm mát đỉnh tháp tách butan
39 E409 Thiết bị gia nhi t cho nguyên li u c a tháp tách ệ ệ ủ butan
40 E701 Thiết bị sinh hơi sử ụ d ng HCO
53 P402A.B Bơm nguyên liệu cho Stripper
54 P403A.B Bơm sản phẩm đáy từ tháp h p th ấ ụ
55 P404 Bơm tuần hoàn cho tháp h p th ấ ụ
59 GE301 Máy giãn n khói th i FCCở ả
Thi ế t b ị điề u khi n quá trình và thông s v ể ố ậ n hành
a Thiết bị điề u khi n và giể ới hạn hoạ ột đ ng
Ký hiệu Tên thi t b ế ị Đơn vịđo
Gi i ớ hạn hoạt động AC8101 Thiết bị điều khiển hàm lượng CO trong khói th i ả % 0-12
AC8103 Thiết bị điều khiển hàm lượng Oxy trong khói th i ả % 0-5
AD8301 B phân tích t l Hộ ỷ ệ 2 /trong OFF GAS ™ 0-3
AI8305 Hàm lượng H2S trong OFF GAS % 0-5
AI8308 Hàm lượng C3+ trong OFF GAS % 0-15
AI8401 Hàm lượng C2- trong LPG % 0-3
AI8402 B hi n th ộ ể ị hàm lượng C5+ trong LPG % 0-3
AI8413 Nhiệ ột đ sôi 95% của xăng oC 0-300
AI8414 Áp suất hơi bão hòa Ried của xăng BAR 0-1 AI8801 Hàm lượng oxy trong khói thải đi ra từCO-
PDI8101 Độ ả gi m áp qua l p xúc tác trong thi t b tái ớ ế ị sinh BAR 0-0.5
Van ngắt dòng ES8845 cho nhiên liệu khẩn cấp với chức năng ON/OFF, trong khi bộ điều khiển lưu lượng FC8005 có khả năng điều chỉnh lưu lượng nguyên liệu từ 0-220 m³/h Đối với hệ thống hồi lưu, bộ điều khiển FC8052 cho phép điều chỉnh lưu lượng từ 0-45 m³/h cho thiết bị phân ngưng R301 Cuối cùng, bộ điều khiển FC8101 điều chỉnh lưu lượng hơi nước vào ngố nâng của thiết bị phân ngưng R301 với công suất từ 0-7500 kg/h.
FC8108 B ộ điều khiển lưu ợng hơi nướlư c vào vùng rửa xúc tác của thiết bị ph n ng R301 ả ứ kg/h 0-2500 FC8109 B ộ điều khiển lưu lượng hơi nước vào thiết b ịtái sinh t n/h ấ 0-3
FC8113 B ộ điều khiển lưu lượng d u m i vào thiầ ồ ết b ịtái sinh (Fl -> FC) m 3 /h 0-4 FC8131 B ộ điều khiển lưu lượng không khí đi vào
Nghìn m 3 chuẩn/h 0-160 FC8132 B ộ điều khiển lưu lượng không khí đi ra từ
FC8133 K301 SNORT AIR FLOW Nghìn 0-60
47 m 3 chuẩn/h FC8201 B ộ điều khiển lưu lượng dòng hồi lưu đỉnh tháp C301 m 3 /h 0-250
FC8202 B ộ điều khiển lưu lượng s n phả ẩm xăng m 3 /h 0-125
Bộ điều khiển lưu lượng khí FC8221 và FC8222 được thiết kế để điều chỉnh lưu lượng khí vào máy nén, với thông số lần lượt là 0-20000 m³ chuẩn/h và 0-10000 m³ chuẩn/h Ngoài ra, FC8241 là bộ điều khiển chuyên dụng cho lưu lượng hơi nước đi vào, đảm bảo hiệu suất hoạt động tối ưu cho hệ thống.
FC8242 B ộ điều khiển lưu lượng s n phả ẩm LCO m 3 /h 0-50 FC8251 B ộ điều khiển lưu lượng LCO tu n hoàn ầ m 3 /h 0-250
FC8261 Hơi nước đi vào C303 kg/h 0-1500
FC8262 B ộ điều khiển lưu lượng HCO tu n hoàn ầ m 3 /h 0-140 FC8265 B ộ điều khiển lưu lượng HCO đi vào E701 để ả s n xuất hơi nước m 3 /h 0-300
FC8266 B ộ điều khiển lưu lượng s n phả ẩm HCO m 3 /h 0-50 FC8271 B ộ điều khiển lưu lượng dòng hồi lưu trung gian c a C301 ủ m 3 /h 0-150
FC8284 B ộ điều khiển lưu lượng s n phả ẩm đáy của
FC8285 B ộ điều khiển lưu lượng s n phả ẩm đáy của
FC8293 B ộ điều khiển lưu lượng bùn tu n hoàn ầ m 3 /h 0-12 FC8331 B ộ điều khiển lưu ợlư ng nguyên li u l ng ệ ỏ cho STRIPPER m 3 /h 0-300
FC8333 B ộ điều khiển lưu lượng dòng xăng nghèo vào T401 m 3 /h 0-50
FC8335 B ộ điều khiển lưu lượng s n phả ẩm đáy
FC8401 B ộ điều khiển lưu lượng nguyên liệu đi vào tháp tách butan T403 m 3 /h 0-300
FC8402 B ộ điều khiển lưu lượng dòng hồi lưu đỉnh tháp tách bu tan T403 m 3 /h 0-100
FC8403 B ộ điều khiển lưu lượng s n phả ẩm đáy của tháp tách butan T403 m 3 /h 0-150
FC8601 B ộ điều khiển lưu lượng LPG đi ra từ bình m 3 /h 0-50
48 gom đỉnh tháp D403 FC8722 B ộ điều khiển lưu lượng Amin vào T404 m 3 /h 0-50 FC8801 B ộ điều khiển lưu lượng nước cấp cho nồi hơi CO-BOILER t n/h ấ 0-70
FC8802 B ộ điều khiển lưu lượng hơi nước 45Kg t n/h ấ 0-70 FC8843 B ộ điều khiển lưu lượng d u nhiên liầ ệu đi vào nồi hơi CO-BOILER m 3 /h 0-6
FC8881 B ộ điều khiển lưu lượng không khí đi vào nồi hơi CO-BOILER t n/h ấ 0-75
FD8134 B hi n th ộ ể ị lưu lượng không khí đi vào thiết b ịtái sinh R302
Nghìn m 3 chuẩn/h 0-120 FI8112 B hi n th ộ ể ị lưu lượng hơi nước làm mát trong R302 kg/h 0-1200
FI8223 B hi n th ộ ể ị lưu lượng khí t máy nén khí ừ c p 2 ấ m 3 chuẩn/h 0-20000 FI8264 B hi n th ộ ể ị lưu lượng hơi nước sinh ra t ừ thi t bế ị sinh hơi E701 t n/h ấ 0-20
FI8283 B hi n th ộ ể ị lưu lượng hơi từE302 t n/h ấ 0-40
FI8286 B hi n th ộ ể ị lưu lượng hồi lưu sản phẩm đáy
FI8332 B hi n th ộ ể ị lưu lượng khí t ừD402 m 3 chuẩn/h 0-20000 FI8334 B hi n th ộ ể ị lưu lượng dòng hồi lưu sườn tháp hấp th ụ T401 m 3 /h 0-150
FI8341 là thiết bị đo lưu lượng khí đi ra từ đỉnh tháp stripper T402 với công suất từ 0-20000 m³ chuẩn/h FI8701 đo lưu lượng khí tại tháp T404 với dải từ 0-10000 m³ chuẩn/h FI8803 ghi nhận lưu lượng hơi từ 45K đến 16K tấn/h trong khoảng 0-35 Cuối cùng, FI8804 liên quan đến hệ thống phun nước DSH cho hơi 45K.
FI8911 B hi n th ộ ể ị lưu lượng khí nhiên liệu đi vào
FR8881 CO-BOILER OIL DUTY RATIO BY AIR % 0-100
FZ8880 AIR DUTY RATIO BY OIL % 0-100
FZ8881 AIR DUTY RATIO BY CO-GAS % 0-100
HC8003 JUMP OVER-1 TO FRACT B™
HC8004 JUMP OVER-2 TO LCO OR HCO
HC8221 GAS COMP.2ND DELIVERY HCV % 0-100
HC8861 CO-GAS SELECTOR(CO-B OR STACK) % 0-100
HC8881 FDF DELIVERY VANE OPEN/CLOSE ~ ON/OFF
HS8801 CO-BOILER HIGH SELECTOR ~ -
Bộ điều khiển LC8102 được sử dụng để kiểm soát mức xúc tác trong bể phản ứng rửa xúc tác của thiết bị phân ngưng R301 với tỷ lệ 0-100% Bộ điều khiển LC8201 điều chỉnh mức xăng trong D302 với tỷ lệ từ 0-100% Bộ điều khiển LC8202 kiểm soát mức nước chua trong D302, cũng với tỷ lệ 0-100% Cuối cùng, bộ điều khiển LC8222 quản lý mức lỏng trong bình tách giọt của máy nén khí ủ, với tỷ lệ 0-100%.
LC8262 B ộ điều khi n mể ức nước hồi hơi trong
LC8281 B ộ điều khi n mể ức đáy C301 %
LC8283 B ộ điều khi n mể ức nước trong E302 % 0-100 LC8331 B ộ điều khi n m c trong bình gom cao áp ể ứ
LC8333 B ộ điều khi n mể ức đáy tháp hấp th ụT401 % 0-100 LC8341 B ộ điều khi n mể ức đáy tháp T402 % 0-100
LC8401 B ộ điều khi n mể ức đáy tháp tách butan
LC8723 B ộ điều khi n mể ức Amin đáy tháp T404 % 0-100 LC8802 B ộ điều khi n mể ức nư c trong bao hơi cớ ủa nồi hơi CO-BOILER % 0-100
LI8103 B ộ điều khi n m c xúc tác trong R302 ể ứ % 0-100
LS8801 CO-BOILER LOW SELECTOR ~
Bộ điều khiển độ chênh áp PC8105 qua van xúc tác từ thiết bị phân ngưng có khả năng điều chỉnh áp suất từ 0-2 BAR PC8106 và PC8201 cũng điều khiển áp suất trong R302 với mức 0-4 BAR và 0-2 BAR tương ứng Bộ điều khiển PC8107 quản lý chênh áp giữa R301 và R302 với áp suất 0-3 BAR PC8110 điều chỉnh độ chênh áp qua van xúc tác từ thiết bị tái sinh với mức 0-1 BAR Bộ điều khiển áp suất PC8132 liên quan đến chất lỏng K301 với áp suất 0-4 BAR Các bộ điều khiển PC8202 và PC8221 đều điều chỉnh áp suất trong D302 với mức 0-2 BAR và 0-3 BAR Cuối cùng, PC8222 quản lý áp suất đầu hút máy nén khí cấp 2 với mức 0-10 BAR.
PC8401 B ộ điều khi n áp suể ất đỉnh tháp tách bu tanT403 BAR 0-14
Bộ điều khiển chênh áp PC8402 T403/D403 có khả năng hoạt động trong khoảng áp suất từ 0-2 BAR, trong khi bộ điều khiển áp suất PC8701 T404 có dải áp suất từ 0-15 BAR Đối với bộ điều khiển áp suất hơi nước 45K, PC8805 cho phép điều chỉnh áp suất từ 0-79 BAR, còn PC8806 là phiên bản khác cũng dành cho áp suất hơi nước 45K.
PC8921 B ộ điều khi n áp su t khí nhiên li u vào ể ấ ệ thi t b tiế ị ền gia nhi t ệ BAR 0-10
Dưới đây là các thiết bị đo áp suất quan trọng: PI8101 và PI8108 được sử dụng để đo áp suất trong R301 và R302 với dải từ 0-4 BAR PI8109 đo áp suất trong D301 với dải từ 0-0.5 BAR PI8203 theo dõi áp suất tại đỉnh tháp C301 với dải 0-2 BAR Cuối cùng, PI8225 được sử dụng để đo áp suất đầu hút của máy nén khí.
PI8226 B hi n th ộ ể ịáp suấp đầu x máy nén khí cả ấp
PI8227 B hi n th ộ ể ịáp suấp đầu x máy nén khí cả ấp
PI8804 B hi n th ộ ể ịáp suấp hơi nước từCO-
PI8841 B hi n th ộ ể ịáp suấp d u nhiên liầ ệu đi vào
PI8882 B hi n th ộ ể ịáp suấp CO-BOILER mmH2O -500
QC8801 B ộ điều khi n công suể ất CO-Boiler MJ/S 0-40
QR8801 CO-BOILER AIR RATIO INPUT % 0-100
SI8131 K301 SPEED CONTROL Vòng/phút 0-10000
SI8221 GAS COMP SPEED CONTROL Vòng/phút 0-12000
SM8132 K301 SURGE MONITOR Nghìn m 3 chuẩn/h 0-160
SM8222 GAS COMP.1ST SURGE MONITOR m 3 chuẩn/h 0-20000
SW8101 ON=PC8106, OFF=PC8107 ~ ON/OFF
SW8102 ON8103(O2),OFF8101(CO) ~ ON/OFF
SW8103 ON=TC8113(TC), OFF=SW8102(CO,O2) ~ ON/OFF
SW8104 ON=SL-VA, OFF=SL-VB ~ ON/OFF
SW8131 ON=PC8132, OFF132 ~ ON/OFF
SW8221 ON222, OFF=PC8202 ~ ON/OFF
SW8801 ON802, OFF=PC8805 ~ ON/OFF
TC80Q9 FRESH FEED AT E308 EXIT o C 0-300
TC8016 B ộ điều khi n nhiể ệ ột đ đầ u ra t ừthiết bị n tiề gia nhi t ệ oC 0-500
TC8101 B ộ điều khi n nhiể ệ ột đ ạ ầ t i đ u ra ng nâng ố của thiết bị ph n ng ả ứ o C 0-600
TC8113 B ộ điều khi n nhiể ệ ột đ phan đặc của thiết bị tái sinh o C 0-800
Bộ điều khiển TC8134 cho phép điều chỉnh nhiệt độ đầu ra từ 0-1200°C, trong khi bộ TC8201 được thiết kế để kiểm soát nhiệt độ trong tháp từ 0-200°C Ngoài ra, bộ điều khiển TC8331 chuyên dụng cho việc giám sát nhiệt độ dòng khí sau máy nén khí, với phạm vi từ 0-100°C Những thiết bị này đóng vai trò quan trọng trong việc tối ưu hóa quy trình công nghiệp và nâng cao hiệu suất hoạt động.
TC8341 B ộ điều khi n nhiể ệ ột đ nguyên liệu đầu vào
TC8401 B ộ điều khi n nhiể ệ ột đ nguyên liệu đầu vào
TC8404 Bộ điều khi n nhiể ệ ột đ đĩa trong thápT403 o C 0-100 TC8405 B ộ điều khi n nhiể ệ ột đ dòng s n phả ẩm đi ra t ừE407 oC 0-100
TC8804 B ộ điều khi n nhiể ệ ột đ dòng hơi nước 45K đi ra từ DSH oC 0-500
TI8018 B hi n th nhiộ ể ị ệ ột đ nguyên liệu đi vào ống o C 0-500
52 nâng TI8105 B hi n th nhiộ ể ị ệ ột đ vùng làm tơi xúc tác trong R301 o C 0-600
T18108 B hi n th nhiộ ể ị ệ ột đ trong vùng r a xúc tác ử c a R301 ủ o C 0-600
TI8110 B hi n th nhiộ ể ị ệ ột đ trong vùng làm tơi xúc tác của thiế ịt b tái sinh o C 0-800
TI8121 B hi n th nhiộ ể ị ệ ột đ khói thải từthiế ịt b tái sinh o C 0-800
TI8122 B hi n th ộ ể ịchênh lệch nhiệ ột đ trong thi t b ế ị tái sinh o C 0-30
TI8204 B hi n th nhiộ ể ị ệ ột đ đầ u vào D302 o C 0-100
TI8222 GAS COMP.1ST DELI TEMP o C 0-150
TI8223 GAS COMP.2ND DELIVERY TEMP o C 0-200
TI8241 B hi n th nhiộ ể ị ệ ột đ rút trích LCO vào
TI8245 B hi n th nhiộ ể ị ệ ột đ s n ph m LCO ả ẩ o C 0-100 TI8255 B hi n th nhiộ ể ị ệ ột đ LCO tu n hoàn ầ o C 0-200 TI8261 B hi n th nhiộ ể ị ệ ột đ rút trích HCO vào
TI8264 là thiết bị hiển thị nhiệt độ cho dòng nước ra với dải nhiệt độ từ 0-400°C TI8265 là thiết bị hiển thị nhiệt độ cho sản phẩm HCO với dải nhiệt độ từ 0-150°C TI8266 là thiết bị hiển thị nhiệt độ cho HCO tuần hoàn với dải nhiệt độ từ 0-300°C TI8271 là thiết bị hiển thị nhiệt độ cho dòng hồi lưu trung gian với dải nhiệt độ từ 0-400°C.
TI8272 B hi n th nhiộ ể ị ệ ột đ dòng hồi lưu trung gian đi vào o C 0-400
TI8281 B hi n th nhiộ ể ị ệ ột đ s n phả ẩm đáy tháp
TI8288 B hi n th nhiộ ể ị ệ ột đ s n phả ẩm đáy tháp
TI8290 B hi n th nhiộ ể ị ệ ột đ s n phả ẩm đáy tháp
TI8292 B hi n th nhiộ ể ị ệ ột đ CSO o C 0-100 TI8332 B hi n th nhiộ ể ị ệ ột đ khí t ừD402 o C 0-100 TI8333 B hi n th nhiộ ể ị ệ ột đ đỉ nh T401 o C 0-100 TI8334 B hi n th nhiộ ể ị ệ ột đ dòng hồi lưu sườn
Các thiết bị đo nhiệt độ TI8335, TI8342, TI8343 và TI8402 đều có khả năng đo nhiệt độ trong các khoảng khác nhau Cụ thể, TI8335 đo từ 0-100 độ C, TI8342 từ 0-150 độ C, và TI8343 từ 0-200 độ C Trong khi đó, TI8402 được thiết kế để đo nhiệt độ của các điểm định tại T403 Những thiết bị này rất hữu ích trong việc kiểm soát nhiệt độ trong các ứng dụng công nghiệp và nghiên cứu.
Các thiết bị TI8403, TI8406, TI8409, TI8701 và TI8761 đều có khả năng đo nhiệt độ trong khoảng từ 0-100 độ C đến 0-300 độ C Cụ thể, TI8403 đo nhiệt độ trong quá trình nhiễm độc D403, TI8406 cho phép đo nhiệt độ dưới đáy từ T403, TI8409 chuyên dùng cho xăng nghèo vào T401, TI8701 phục vụ cho việc định nhiệt độ tại T404, và TI8761 đo nhiệt độ trong quá trình naphtha.
TI8802 1 ST S HTR OUTLET STEAM TEMP o C 0-500
TI8803 2ND S HTR OUTLET STEAM TEMP o C 0-500
TI8863 B hi n th nhiộ ể ị ệ ột đ khói thải từthiế ịt b tái sinh oC 0-800
TI8881 B hi n th nhiộ ể ị ệ ột đ trong CO-BOILER o C 0-1000 TI8882 B hi n th nhiộ ể ị ệ ột đ khói thải từCO-
TI8883 B hi n th nhiộ ể ị ệ ột đ t ừCO-BOILER đi vào h ệthống thu hồi tận d ng nhi t ụ ệ oC 0-800
TI8885 B hi n th nhiộ ể ị ệ ột đ khói thải từCO-
BOILER sau khi thu hồi tận d ng nhi t ụ ệ o C 0-500
XI8102 SPENT CAT SL-V OPENING % 0-100
XI8103 RG CAT SL-V OPENING % 0-100
XI8107 FG SL-V C OPENING (to EXPANDER) % 0-100 b Điều kiện v n hành ậ
Tên thiết bị: Đơn vị tính, Tối đa xăng: 1.36 Barg, Tối đa diesel: 1.38 Barg Nhiệt độ trong thiết bị phân ngưng: 517.2°C cho xăng và 500°C cho diesel Nhiệt độ nguyên liệu tại ổ: 199.98°C cho cả hai loại Nhiệt độ gia nhiệt nguyên liệu: 320°C cho xăng và 300°C cho diesel.
T l ỷ ệ hơi nước đưa vào thiết bị ố b c hơi của tháp ph n ng ả ứ kg/t n ấ nguyên li u ệ 2.75 2.65 Áp suất trong thi t b tái sinh ế ị kg/cm 2 1.89 1.9 Nhiệ ộ ở pha đặt đ c trong thi t bế ị tái o C 705.41 698.53
Mức trong thiết bị tái sinh % 62.38 63.98
Bội số tuần hoàn xúc tác t n/t n ấ ấ 6.41 5
Hàm lượng cacbon trên xúc tác đã tái sinh 0.03 0.03
Tiêu hao xúc tác kg/t n ấ nguyên u liệ 0.6 0.56
Nhiệ ộ bình gom đỉnh tháp chưng t đ cất chính o C 29.1 29.74 Áp suất bình gom đỉnh tháp chính Barg 0.98 0.98
Nhiệ ộ đỉnh tháp chưng cất đ t chính o C 116 110 Áp suấ ỉnh tháp chưng cất đ t chính Barg 1.02 1.03
Nhiệ ột đ rút trích HGO o C 144 128
Nhiệ ột đ dòng HGO tu n hoàn vào ầ tháp o C 109 91
Nhiệ ột đ rút trích dòng LCO o C 182.96 171
Nhiệ ột đ dòng LCO tu n hoàn vào ầ tháp oC 55.25 64.41
Nhiệ ột đ rút trích dòng ICGO o C 296.49 298.64 Nhiệ ột đ dòng ICGO tu n hoàn vào ầ tháp o C 228.15 237.88
Nhiệt độ đáy tháp chưng cất chính o C 355 353.65 Lưu lượng hơi nước đi vào tháp tách LCO kg/h 670 1050
Qui trình kh ở ộ i đ ng
a Khở ội đ ng h ệthống CO Boiler
Nạp liệu cho h ệthống boiler
1 M van bypass RF701 c a FC-ở ủ 8801 để cho nước vào m t cách t t M c l ng ộ ừ ừ ứ ỏ trong thùng chứa hơi D501 tăng dần (LC-8802) Đảm b o r ng van x RF783 ả ằ ả c a thùng ch a D501 m , van block RF782 trên ng dủ ứ ở ố ẫn tới D.S.H đóng và van x ả RF784 đóng
2 Theo dõi mức ở thùng chứa hơi (LC-8802) Khi mức đạt 20% thì ng ng c p ừ ấ nước vào
Khở ội đ ng qu t và h th ng cạ ệ ố ấp nhiên li u ệ
1 M van ch n gió cở ắ ủa lò đốt HC8861 t i 100% ớ
2 M van HC8881 mở ở ức tối thiểu là 25%
3 Kiểm tra m c trong thùng chứ ứa hơi không quá cao, không quá thấp, áp su t lò ấ hơi không cao Khở ội đ ng quạ ẩt đ y không khí b ng cách m van RF790 ằ ở
4 Tăng ần lưu lượd ng dòng không khí t i 40% ớ
5 D n dòng nhiên li u vào b ng cách m van RF704 và m t t ẫ ệ ằ ở ở ừ ừFC-8843 Đảm bảo lượng oxy dư trong ống khói gi m c 15% (AI-8801) ữ ở ứ
Gia áp cho hệ th ng ố
1 M ở van RF702 để ở đường nướ m c cấp nồi hơi vào bể điều nhi t DSH ệ
2 Tăng cường quá trình đốt để tăng nhiệt độ ủa hơi nướ c c bão hoà v i tớ ốc độ kho ng 50ả o C/h, áp suất hơi bão hoà tăng đến 30 barg Chú ý theo dõi giá tr ị áp suất (20 phút/lần)
3 Khi áp su t trong thùng chấ ứa tăng đến g n giá tr thi t k ầ ị ế ế thì đóng van RF783 l i M van t i vùng tạ ở ớ ạo hơi quá nhiệt (super heater) RF785 m t cách t tộ ừ ừ Đặt TC-8804 ởchế độ AUTO để điề u chỉnh lượng nước tới DSH
4 M t t van x RF784 và duy trì m c trong thùng ch a bở ừ ừ ả ứ ứ ằng cách tăng lưu lượng nước c p nấ ồi hơi (FC-8801)
5 Tăng cường quá trình đốt để áp su t và nhiấ ệt độ ủa hơi nước đạ c t giá tr ị thiết kế Đặt LC-8802 ởchế độ AUTO
6 Đặt bộ điều khi n áp suể ất hơi quá nhiệt, PC-8805 ởchế độ AUTO
7 Đặ ộ điềt b u khiển lưu lượng nhiên li u FC-ệ 8843 ban đầ ởu chế độ AUTO sau đó chuyển sang CASCADE
8 Đặ ộ điềt b u khiển lưu lượng không khí FC-8881 ban đầ ởu chế độ AUTO sau đó chuyển sang CASCADE
9 Kiểm tra xem các b ộ điều khi n mể ức ở thùng chứa hơi, áp suất, nhiệt độ ủa c hơi, lưu lượng không khí và nhiên liệu đã ở ch ế độ điều khi n AUTO và ho t ể ạ động ổn định hết chưa.
Gia áp và sục hơi nước cho h ệthống
1 Đóng các van trượt ở đường ng dố ẫn xúc tác đã tái sinh và xúc tác đã sử ụ d ng
2 M ở PCV-8821 để ả ế x h t toàn b ộ hơi trong thùng chứa s n phả ẩm đỉnh tháp chưng
3 Thổ ếi h t không khí ra kh i thi t b ph n ỏ ế ị ả ứng và tháp chưng cất b ng dònằ g hơi nước b ng cách: m van bypass RF302 (FC-8108), m van bypass RF304 (FC-ằ ở ở
8101) và m van RF348 Ngoài ra, sở ục hơi nước vào các stripper b ng cách: m ằ ở
FC-8241 cho stripper C302 và m ở FC-8261 cho C303 Đặt FC-8108 và FC-
Khi hoạt động ở chế độ AUTO, hãy đóng các van bloở ck RF301 và RF303, đồng thời đóng các van bypass RF302 và RF304 Đảm bảo duy trì dòng hơi nước qua FC-8108 và FC-8101 trong suốt quá trình khởi động.
4 Khi thi t b ph n ế ị ả ứng và tháp chưng cất đã được th i h t không khí, bổ ế ắt đầu đưa khí nhiên li u t i C301 t LCO stripper b ng cách m van RF364 M qu t làm ệ ớ ừ ằ ở ở ạ ngu i s n phộ ả ẩm đỉnh E304 b ng cách m RF361 Khằ ở ởi động cho dòng nước làm nguội qua E305 (RF362)
5 Bơm hết nước trong thùng ch a s n phứ ả ẩm đỉnh ra n u c n, b ng cách dùng LC-ế ầ ằ
8202 và P308 (RF359, RF360) Quan sát mức ở đáy C301qua LC-8281 và x ả hết lượng condensate (RF313) n u c n ế ầ
6 Khởi động qu t gió K301 (FC-8131) b ng cách khạ ằ ởi động tuabin hơi nước Trong quá trình khởi động van RF308 đóng, FC-8132 và TI-8122 m hoàn ở toàn Khi áp suất đã đạt m c yêu c u m không khí vào thi t b tái sinh R302 ứ ầ ở ế ị b ng cách m van RF308 M ằ ở ởPC-8106 ởchế độ Man Khi lượng không khí đạt 35% m c thi t k thì chuy n PC-8106 v Auto Gi cho áp suứ ế ế ể ề ữ ất ở R302 luôn thấp hơn ở thiế ịt b ph n ng kho ng 0.1 bar thông qua PC-8107 ả ứ ả
7 M van RF309 và TC-8134 lò F301 B t l a cho lò gia nhi t tr c tiở ở ậ ử ệ ự ếp (RF310) và tăng nhiệt độ ở thi t b tái sinh (R302) v i tế ị ớ ốc độ kho ng 110ả o C/h, nhiệ ột đ này được theo dõi thông qua TI-8110 tới giá trị ực đạ c i là 650 o C
8 Giữ áp suất ở tháp chưng cất chính ở kho ng 0.7 1.1 bar b ng PC-8221 C ả – ằ ố g ng duy trì nhiắ ệt độ đỉ nh tháp 115ở o C b ng TC-8201 N u c n có th d ng ằ ế ầ ể ừ bình ngưng đỉnh tháp b Tuần hoàn dòng d u ầ
1 Khởi động m t dòng d u nh VGO tộ ầ ỏ ới tháp chưng cất b ng cách m ằ ở bơm P301A (RF349, RF350), van HC-8001 đóng, và van HC-8003 m Mở ột lượng hơi sẽ ngưng tụ khi ti p xúc v i dòng nguyên li u có nhiế ớ ệ ệt độ thấp hơn Xả lượng nước ngưng nhờ m van RF313 Ng ng cho dòng dở ừ ầu vào tháp chưng khi mức ở tháp đạt tới giá tr ịthiề ết k (50%)
2 Khi mức ở tháp chưng đã ổn định hi n th qua LC-8281, khể ị ởi động bơm dòng tuần hoàn đáy tháp P302A bằng cách m van block cung cở ấp hơi nước cho tuabin RF314 và m van x cở ả ủa bơm (RF315) Cho tu n hoàn dòng d u qua ầ ầ thùng l ng D303 (m van RF329) và khắ ở ởi động thi t b ế ị sinh hơi ở đáy tháp b ng FC-8285 và RF323 Làm m dòng s n phằ ấ ả ẩm đáy bằng cách cho dòng trao đổi nhi t vệ ới dòng hơi nướ ạc t i thi t b ế ị sinh hơi ở đáy tháp E302 Điều khi n ể mức ở E302 b ng cách m van x ằ ở ả RF326 Khi dòng đã được thi t lế ập, đặt FC-
8285 ởchế độ Auto và m ở RF322 đồng thời đóng van bypass RF323.
3 Khởi động m t dòng VGO nh t i vòng LCO Khộ ỏ ớ ởi động bơm P305 (RF344) và m ở van RF345 Đặt FC-8251 ở chế độ Man để điề u khi n ể lưu lượng dòng chảy kho ng 10% so v i giá tr thi t kả ớ ị ế ế Khi dòng đã ổn định đóng từ ừ t dòng nguyên li u VGO (HC-8005) ệ
4 Điều chỉnh van đưa nước làm lạnh vào E305 để duy trì nhiệt độ đỉ nh tháp ở
Để đảm bảo quá trình bay hơi nước diễn ra hoàn toàn, nhiệt độ cần đạt 115 độ C tại đáy tháp Giữ mức nhiệt độ xung quanh bình thường cho LC-8281 bằng cách thêm VGO định kỳ qua HC-8003 Đảm bảo rằng van trượt trên đường dẫn xúc tác tái sinh và xúc tác đã qua sử dụng được đóng hoàn toàn Chờ cho đến khi nhiệt độ tại R302 đạt 650 độ C (theo dõi qua TI-8110) trước khi nạp xúc tác.
1 Đặt lưu lượng không khí th i t i R302 t K301 kho ng 30 40% giá tr ổ ớ ừ ở ả – ịthiết k bế ằng cách điều ch nh output c a FC-8132 ỉ ủ
2 N p nhanh xúc tác vào thiạ ết bị tái sinh (RF311)
3 Duy trì nhiệt độ không khí u ra c a thi t b n gia nhiở đầ ủ ế ịtiề ệt ở 650 o C Khi nhiệt độ xúc tác đạt 425 o C hi n th thông qua TI-8110, cho dòng d u m i (FC-8113) ể ị ầ ồ và hơi nước làm ngu i (RF305) vào thi t b tái sinh Nhiộ ế ị ệt độ tăng đột ng t ộ chứng t dỏ ầu đã được đánh lửa Nếu điều này không xảy ra, đóng dòng d u m i ầ ồ lại và đợi cho xúc tác đạt 455 o C thì lại đưa dòng dầu m i vào l i ồ ạ
Qui trình d ừng phân xưở ng
1 Làm nh d n s n phẹ ầ ả ẩm đáy bằng cách gi m dả ần lưu lượng LCO thông qua FC-
2 Giảm d n nguyên li u tu n hoàn vào thi t b ầ ệ ầ ế ịphả ứn ng thông qua FC-8052
3 Giảm nhiệt độ trong thi t b ph n ng kho ng 15ế ị ả ứ ả o C (TC8101) Vi c gi m nhiệ ả ệt trong thiết bị ph n ng làm nhiả ứ ệ ột đ trong thi t b ế ị tái sinh cũng bị ả gi m do giảm lượng c c sinh ra vì giố ảm độ nghiêm ng t c a ph n ng cracking ặ ủ ả ứ
4 Giảm d n m c ch t xúc tác trong thiầ ứ ấ ết bị tái sinh kho ng 10-20% ả
5 Giảm dần lưu lượng nguyên li u FC-ệ 8005, lưu lượng bùn cracking FC-8293 và d u tu n hoàn FC-ầ ầ 8052 đi vào thiết bị ph n ng, mả ứ ỗi lần gi m kho ng 10% ả ả
6 Giảm lưu lượng bơm tuần hoàn ở tháp chưng cất chính FC-8271 để tránh làm l nh th a Chuy n TC-8201 và FC-8201 sang ch ạ ừ ể ế độ auto để chúng t ng ự độ giảm làm mát đỉnh tháp PC-8221 s t ng m ẽ ự độ ở to hơn để duy trì áp su t trong ấ D302khi lưu lượng nguyên li u và nhiệ ệ ột đ trong thi t b ph n ng gi m Gi m ế ị ả ứ ả ả t t m van khí nh ừ ừ độ ở ẹ RF363 để tránh bão hòa tín hiệu PC-8221
7 Giảm lưu lượng không khí đi vào thiết bị tái sinh để đả m b o b o cho quá trình ả ả cháy (tránh th a ôxy quá nhiừ ều) và duy trì độ gi m áp mà không x y ra cháy ả ả trễ Khi lượng ôxy không th giể ảm được n a thì s d ng d u m i FC-ữ ử ụ ầ ồ 8113 để đốt không khí dư Điều này h n ch ạ ế được cháy tr ễ nhưng lại làm tăng nhiệt độ thiế ịt b tái sinh S dử ụng dòng hơi làm mát RF305 để duy trì nhiệt độthiế ịt b tái sinh
8 Tăng dòng hơi nước đi vào ống nâng (FC-8101) để duy trì tu n hoàn xúc tác ầ
9 S d ng PC-ử ụ 8106 để giảm áp cho thi t b tái sinh kho ng 0.1-0.2 bar trong khi ế ị ả duy trì áp su t trong thiấ ết bị ph n ng kho ng 2barg ả ứ ả
10 Giảm m c ch t xúc trong thi t b ph n ng xu ng m c th p nh t, s d ng LC-ứ ấ ế ị ả ứ ố ứ ấ ấ ử ụ
11 Duy trì nhiệt độ trong thi t b tái sinh TI-8110 kho ng 650ế ị ả o C Ch s d ng d u ỉ ử ụ ầ mồi khi chắc chắn xúc tác đã được tái sinh hoàn toàn
12 C n duy trì múc ch t xúc tác trong thi t b tái sinh LI-8103 m c th p nhầ ấ ế ị ở ứ ấ ất để thuận ti n cho vi c tháo xúc tác RF312 ệ ệ
13 Khi lưu lượng nguyên li u gi m xu ng còn 40% công su t thi t kệ ả ố ấ ế ế, tăng lưu lượng hơi nước vào ng nâng b ng cách m van bypass RF304 cố ằ ở ủa van điều khi n FC-8101 D ng dòng bùn cracking tu n hoàn, d u tu n hoàn và cho ể ừ ầ ầ ầ nguyên liệu đi vào tháp chưng cất chính bằng đường bypass c a thi t b ph n ủ ế ị ả ứng RF327 D ng c p li u vào thi t b ph n ng RF319 Dừ ấ ệ ế ị ả ứ ừng ngay bơm cấp liệu P301 Không tu n hoàn xúc tác khi không có nguyên li u trong th i gian ầ ệ ờ dài, điều này s làm h ng xúc tác ẽ ỏ
14 Khi nhiệt độ trong thi t b tái sinh TI-8110 gi m xuế ị ả ống dưới 625 o C (điều này cho bi t ph n l n cế ầ ớ ốc đã bị đố ết) t h thì đóng van trượt xúc tác tái sinh Có th ể làm sạch ống nâng bằng hơi nước
15 Đưa toàn bộ ch t xúc tác t ng nâng vào stripper và t ng nâng vào thi t b ấ ừ ố ừ ố ế ị tái sinh thông qua van trượt xúc tác đã sử ụ d ng Duy trì áp su t c a thi t b tái ấ ủ ế ị sinh thấp hơn áp suấ ủt c a thi t b ph n ng kho ng 0.1-ế ị ả ứ ả 0.2 bar, hơi nước được đưa vào ống nâng để gia áp cho thi t b ph n ế ị ả ứng, điều này nhằm đảm b o ả không khí không th ể chạy t ừ thiết b ị tái sinh qua tháp chưng cất chính được (thông qua thi t b ph n ng) Vi c tháo xúc tác ra khế ị ả ứ ệ ỏi ông nâng được hoàn tất khi TC-8101 ch báo gi m Gi ỉ ả ữ van tháo xúc tác đã sử ụ d ng m m t th i gian ở ộ ờ ng n sau khi LC-8102 ch báo m c 0% nh m tháo hoàn toàn xúc tác ra khắ ỉ ứ ằ ỏi thi t bế ị ph n ả ứng, sau đó đóng van tháo xúc tác đã sử ụ d ng l ại.
16 Tháo toàn b l ng xúc tác ra kh i thi t b tái sinh và dùng dòng d i m i Tiộ ượ ỏ ế ị ồ ồ ếp t c th i không khí vào thi t b ụ ổ ế ị tái sinh sau khi đã tháo hết xúc tác để làm nguội thi t bế ị này Tốc độ làm nguội không vượt quá 110 o /h
17 Bơm hết lượng d u còn l i trong các thi t b C301, C302, C303, D302, D301 ra ầ ạ ế ị ngoài Gi m áp d n dả ầ ần tháp chưng cất chính thông qua PC-8221 Ti p t c thế ụ ổi hơi nước vào ống nâng để làm mát thi t b và làm s ch h th ng ế ị ạ ệ ố
18 Khi nhiệt độ thiế ịt b tái sinh gi m còn 150ả o C thì d ng th i không khí vào thiừ ổ ết b ịtái sinh.
19 Khi nhiệt độ trong thi t b ph n ng b ng nhiế ị ả ứ ằ ệt độ ủa hơi nướ c c thì ng ng c p ừ ấ hơi nước Không cho không khí đi vào thiết b ph n ng khi nhiị ả ứ ệt độ trong thiế ịt b ph n ả ứng cao hơn 200 o C Điều này nhằm ngăn ngừa lượng c c bám vào ố m t trong cặ ủa ống nâng và thiết bị ph n ng (n u có) b b t cháy ả ứ ế ị ắ
1 Khi khí th i c a CO boiler m ả ủ ở hoàn toàn ra hướng ng khói thì dòng d u nhiên ố ầ liệu và không khí Áp suất ở ống góp hơi nước cần phải giảm nh ẹ
2 Giảm t i cho h ả ệ thống b ng cách giằ ảm lượng hơi nước đi vào hộ ử ụ s d ng và gi m áp su t cả ấ ủa đầu góp hơi nước PC-8805 Di u này làm giề ảm lưu lượng d u ầ nhiên liệu đi vào Chuyển b ộ điều khiển lưu lượng FC-8843 sang ch auto ế độ n u c n ế ầ
3 Chuy n b ể ộ điều khiển lưu ợlư ng không khí FC-8881 và b ộ điều khiển lưu lượng d u nhiên li u FC-8843 sang ch manual ầ ệ ế độ
4 Tiế ục giảm tải hệp t thống b ng cách giằ ảm lượng d u nhiên li u ầ ệ
5 Chuy n các b ể ộ điều khi n nhiể ệt đô và áp suất sang ch d ế ộ manual Đóng các van nhiên li u lệ ại Tại thời điểm này lưu lượng hơi nước giảm xuống b ng 0 ằ
6 Chuy n b ể ộ điều khiển lưu lượng nước c p nấ ồi hơi và bộ điều khi n m c nể ứ ồi hơi sang chế đo manual và đóng các van liên quan lại
7 Giảm lưu lượng không khí đi vào thông qua bộ ề di u khiển lưu lượng không khí Sau đó giảm độ m ở van lưu lượng không khí d n xu ng b ng 0 ầ ố ằ
8 Ngắt quạt gió FD, đóng van chắn gió l i ạ
Trong quá trình dừng phân xưởng FCC, cần đảm bảo rằng độ chênh áp qua các van trượt, như PC-8105 và PC-8110, luôn duy trì dương Giảm tốc độ máy nén khí và vận hành máy nén khí với độ mở van hồi lưu lớn nhất để tránh sự cố Khi chuẩn bị dừng cấp liệu, cần ngừng chạy máy nén khí Đồng thời, đưa khí N2 vào thùng chứa đỉnh tháp chưng cất và sử dụng dòng nước làm mát để giảm nhiệt độ ẩm ở đỉnh tháp.
7 Các sự ố thườ c ng gặp và biện pháp x lý ử
STT Tên s c ự ố Nguyên nhân Biện pháp khác ph c ụ
1 Quạt không khí b hị ỏng
Tìm và phân tích nguyên nhân gây s ự c ố
D ng kh n cừ ẩ ấp phân xưởng
Van xúc tác tái sinh bị ỏ h ng, m lở ớn hơn yêu c u ầ
Tìm và phân tích nguyên nhân gây s ự cố
C gố ắng đóng/mở van t ừ phòng điều khi n ể
Nếu không được m t hiở ừ ện trường, c g ng ố ắ duy trì mức chất xúc tác ổn định và điều chỉnh cân b ng nhi t ằ ệ
Bơm sản ph m ẩ đáy bị ỏ h ng
Tìm và phân tích nguyên nhân gây s ự cố
Khở ộng bơm dựi đ phòng P302B b ng cách ằ m van block c a tuabở ủ in bơm này
M van x cở ả ủa bơm P302B và đóng van xả của bơm P302A
Tìm và phân tích nguyên nhân gây s ự cố
Khở ộng bơm dựi đ phòng P306B
M van x cở ả ủa bơm P306B và đóng van xả bơm P306A
Quạt làm mát không khí đỉnh tháp bị ỏ h ng
Tìm và phân tích nguyên nhân gây s ự cố
Tăng lưu lượng nước làm mát vào E305
N u c n thiế ầ ết giảm lưu lượng nguyên li u vào ệ phân xưởng để tránh x flare ả
Tìm và phân tích nguyên nhân gây s ự cố
Khở ộng bơm dựi đ phòng P301B
M van x cở ả ủa bơm P301B và đóng van xả bơm P301A
Lướ ọi l c đầu hút bơm nguyên li u b ệ ị bít kín
Tìm và phân tích nguyên nhân gây s ự cố
Chuy n b ể ộ điều khi n FC8005 v ể ềchế đọ man và m hoàn toàn ở Khở ộng bơm dựi đ phòng
Van xúc tác tái sinh không đóng được
Tìm và phân tích nguyên nhân gây s ự cố
D ng c p li u vào thi t b ph n ng ừ ấ ệ ế ị ả ứ Dùng khẩn cấp phân xưởng
Tín hiệu nhi t ệ độ vào
Tìm và phân tích nguyên nhân gây s ự cố
Chuy n b ể ộ điều khi n nhiể ệ ột đ TC8001 v ề chế độ man Điều chỉnh độ ở m van, s d ng TI8105 ử ụ
Tín hiệu áp suất PC8106 báo th p sai ấ
Tìm và phân tích nguyên nhân gây s ự cố
Chuy n b ể ộ điều khi n nhiể ệ ột đ PC8106 v ề chế độ man Điều chỉnh độ ở m van, s d ng PI8106 ử ụ
Tìm và phân tích nguyên nhân gây s ự cố
12 Mất điện Tìm và phân tích nguyên nhân gây s ự cố D ng kh n c p, n u không có l i ừ ẩ ấ ế ạ
Tìm và phân tích nguyên nhân gây s ự D ng kh n c p, n u không có l i ừ ẩ ấ ế ạ
14 Mất nước cấp nồi hơi
Tìm và phân tích nguyên nhân gây s ự cố
Cấp nước dự phòng, s n phaamt s ả ẽ không đạt chất lượng
15 Đường c p ấ xúc tác b bị ịt kín
Tìm và phân tích nguyên nhân gây s ự cố
N u ế ảnh hưởng đến việc cấp xúc tác thì d ng ừ phân xưởng
16 Máy giãn n ở Tìm và phân tích nguyên nhân gây s ự Đóng hoàn toàn FV-8132
65 khói thải hỏng cố Duy trì hoạ ột đ ng ổn định b ng cách giằ ảm công suất
C n thi t thì dầ ế ừng phân xưởng
Van xúc tác đã s d ng không ử ụ m ở được
Tìm và phân tích nguyên nhân gây s ự cố
Tìm và phân tích nguyên nhân gây s ự cố Kiểm tra và s a chử ữa
Tìm và phân tích nguyên nhân gây s ự cố
Giảm nhiệt độ ở C301 bằng cách tăng lưu lượng nước làm mát và bơm sản ph m không ẩ đạt ra b ch a ể ứ
Tìm và phân tích nguyên nhân gây s ự cố
Giảm nhiệt độ ở C301 bằng cách tăng lưu lượng nước làm mát và bơm sản ph m không ẩ đạt ra b ch a ể ứ
Tìm và phân tích nguyên nhân gây s ự cố
Khở ội đ ng lại bơm
Tìm và phân tích nguyên nhân gây s ự cố
Chuy n FC8261 v ể ềchế độ man và đóng van
Cấp hơi nước vào đáy C301 9RF348)Tăng dầu tu n hoàn t D303 b ng FC8290 ầ ừ ằ