Tiểu Luận - Công Nghệ Chế Biến Dầu Mỏ - Đề Tài - Nghệ Reforming Xúc Tác Liên Tục So Sánh Với Sơ Đồ Cố Định

Trang 1 CÔNG NGHỆ REFORMING XÚC TÁC LIÊN TỤC SO SÁNH VỚI SƠ ĐỒ CỐ ĐỊNH Trang 5 1.. Bộ phận lò tái sinh súc tácTái sinh xúc tác gồm 4 bước, ba bước đầu là đốt cháy cốc, clo hoá và làm

CÔNG NGHỆ REFORMING XÚC TÁC LIÊN TỤC

SO SÁNH VỚI SƠ ĐỒ CỐ ĐỊNH

Đề Tài

I Công nghệ reforming tái sinh xúc tác liên tục

1 Bộ phận reactor

Khối thiết bị phản ứng gồm bốn

thiết bị chồng lên nhau theo trục

thẳng đứng, kích thước tăng dần

từ trên xuống dưới và đều là

kiểu xuyên tâm Trong mỗi thiết

bị phản ứng có thiết bị riêng về

ống dẫn xúc tác, bộ phận phân

phối, bộ phận cách ly và các

thiết bị khác sao cho phù hợp

với quá trình chuyển động của

xúc tác và các phản ứng hoá học

xảy ra

2 Bộ phận lò tái sinh súc tác

Tái sinh xúc tác gồm 4 bước, ba bước

đầu là đốt cháy cốc, clo hoá và làm

khô Ba bước này xảy ra ở vùng tái

sinh và bước thứ 4 thổi qua lớp xúc

đảm bảo nhiệt độ vào vùng khử Cuối

cùng, xúc tác được đưa theo đường

dẫn xúc tác vào ống nâng

3.Bộ phận ổn định

Reformat từ bộ phận tách được nạp vào cột ổn định để điều chỉnh áp suất hơi của nó Reformat sẽ được tách hydrocacbon nhẹ và thu reformat đã ổn định Để điều chỉnh nhiệt độ của cột ổn định ta dùng thiết bị đốt nóng khi cần nhiệt bổ sung Sản phẩm đáy được bơm qua vùng đối lưu của bộ phận đốt nóng cho thiết bị phản ứng, sau đó mới cho qua thiết bị trao đổi nhiệt

để tận dụng nhiệt

Cột ổn định làm việc ở áp suất đủ cao để có thể đủ phần hồi lưu và chỉ

tách sản phẩm khí khô (hydro, metan) Sản phẩm reformat đã ổn định

được cho qua thiết bị trao đổi nhiệt với nguyên liệu rồi vào bể chứa

Nhiệt độ reactor

• Khi nhiệt độ reactor tăng:

trị số octan của sản phẩm tăng

nhưng năng suất giảm

Nhiệt độ của reactor giữ ở mức vừa đủ để nhận sản phẩm có trị số octan mong muốn

Tốc độ không gian nạp liệu

• Tốc độ không gian nạp liệu là thể tích naphta chuyển qua trên thể tích xúc tác trong 1 giờ: LHSV (h-1)

• Tốc độ LHSV càng cao -> chất lượng sản phẩm càng thấp Muốn bù lại

sự giảm chất lượng, ta có thể tăng nhiệt độ reactor

• Tốc độ LHSV càng thấp, các phản ứng phụ lại xảy ra -> giảm năng suất của reformat

Áp suất reactor

• Giảm áp suất của reactor sẽ làm tăng năng suất hydro và năng

reformat

 muốn giảm áp suất của reactor ta có thể giảm nhiệt độ reactor Giảm

ở nhiệt độ vừa đủ để có thể giữ đc chất lượng sản phẩm

Tỷ lệ H2/RH nguyên liệu (tỉ lệ mol)

• Các nguyên nhân dẫn đến tăng tỷ lệ mol H2/Rh:

Khí tuần hoàn quá nhiều

Tốc độ nạp nguyên liệu vào reactor giảm thấp hơn, khi tốc độ tuần hoàn không đổi

Áp suất reactor tăng lên

Sự tạo cốc

• Trong quá trình sản xuất, khi thao tác không kịp tái sinh, mức độ lắng đọng cốc trên xúc tác sẽ tăng -> tháo xúc tác nhanh để tái sinh

Hậu quả:

- Giảm năng suất reformat

- Giảm năng suất hydro

- Tăng nhiệt độ reactor đến giới hạn cực đại

- Tăng nhiệt độ đốt nóng

• Nguyên nhân dẫn đến sự tạo thành cốc nhanh:

Nguyên liệu nặng

Tỉ lệ hydro trong khí tuần hoàn giảm

Áp suất trong reactor quá thấp so với thiết kế

• Thực tế , người vận hành cần phải kiểm tra trực tiếp 2 chỉ tiêu là: tốc

độ tuần hoàn xúc tác, hàm lượng oxy trong vùng cháy

• 2 đại lượng còn lại không cần kiểm tra trực tiếp

Phân tích xác dịnh được lượng cốc bám trên xúc tác, từ đó quy định tốc độ khí tái sinh và nồng độ oxy trong vùng tái sinh

Oxy trong vùng cháy

• Nồng độ thích hợp trong vùng cháy là 0,5-0,8% mol

• Nếu nồng độ oxy cao hơn sẽ làm quá trình cháy mãnh liệt hơn, dẫn tới tăng nhiệt độ quá cao -> ảnh hưởng đến xúc tác và trang thiết bị

• Nếu nồng độ oxy thấp hơn -> giảm quá trình cháy cốc, không tách hết lượng cốc cần tách

Lượng cốc bám trên xúc tác đã làm việc

• Lượng cốc bám khoảng 3-7% khối lượng thì chất lượng xúc tác và thời gian làm việc là thích hợp

• Có thể điều chỉnh lượng cốc bám vào xúc tác bằng cách điều chỉnh

điều kiện vận hành của lò phản ứng

Nhiệt độ các lớp trong vùng cháy

• Các điều kiện vần hành trong bộ phận tái sinh được đảm bảo khi

khống chế chặt chẽ nhiệt độ từng lớp trong vùng cháy

• Nhiệt độ này sẽ cho biết dấu hiệu tốt hay xấu về sự cháy cốc trong vùng

• Từ đỉnh đến đáy của vùng cháy, nhiệt độ của các lớp sẽ tạo nên một hình ảnh rất rõ ràng về tốc độ của quá trình

Vùng khử

• Được vận hành bằng cách tự động điều khiển các thông số công nghệ

để tránh xảy ra các hiện tượng nổ do sự xâm nhập khí hidro và khí

chat hay oxy trong vùng cháy

II So sánh 2 quá trình

Reforming xúc tác liên tục Reforming xúc tác cố định

Thao tác Liên tục dùng trong thời gian dài Trong thời gian ngắn sau đó phải thay thế

Xúc tác Độ hoạt tính cao ,ổn định và dùng được lâu

dài Độ hoạt tính thấp, không ổn , thời gian làm việc của xúc tác ngắn Quá trình làm việc Khắt khe, khó điều chỉnh, liên tục,an toàn Không quá khắt khe, dễ điều chỉnh, k liên tục,độ

an toàn không cao

Hiệu xuất Sản phẩm có trị số octan cao,năng suất cao Sản phẩm thu được có trị số octan thấp,năng

suất thấp Giá thành đầu tư Cao vì quá trình tái sinh xúc tác đòi hỏi rất

Thiết bị Lớn , Cồng kềnh Kết cấu đơn giản