các quá trình làm sạch trong nhà máy lọc dầu

 Hấp thụ là quá trình hút khí bằng chất lỏng ,khí được hút gọi là chất bị hấp thụ ,chất lỏng để hút gọi là dung môi hay chất hấp thụ khí không bị hấp thụ là khí trơ. Mục đích: Chủ yếu

Trang 1

trường đại học bách khoa hà nội

viện kỹ thuật hóa học

bộ môn công nghệ hữu cơ hóa dầu

GVHD: ThS Phan Thị Tố Nga SVTH : Nguyễn Đình Đạo

Trương Hữu Linh Trịnh Thế Tâm Trần Anh Tuấn Chu Kỳ Anh

Đỗ Hải Lăng

TIỂU LUẬN MÔN HỌC

CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN DẦU VÀ KHÍ

Đề Tài: Các Quá Trình Làm Sạch Trong Nhà Máy Lọc Dầu

Trang 2

=> Vì vậy mà vấn đề làm sạch các sản phẩm là mộ trong

những nhiệm vụ quan trọng trong các nhà máy chế biến dầu khí.

Trang 3

A.Làm sạch bằng phương pháp hóa học

6. Làm sạch lưu huỳnh bằng phương pháp trích ly

7. Quá trình xử lí lưu huỳnh bằng phương pháp oxy hóa

PHẦN II TỔNG QUAN CÁC QUÁ TRÌNH

LÀM SẠCH

Trang 5

 Tách loại aren : Ancal, xycloancan ở nhiệt độ thường không tác

dụng với H2SO4 , aren tác dụng với H2SO4 ở mức độ thấp

 Tách loại anken: Các hydrocacbon không no phản ứng với axit

sulfuric tạo thành các eter axit và sản phẩm polymer hóa

1.Làm sạch bằng Axit sunfuric

C

RR

CH3OSO3H

RR

C

R R

CH3OSO3H

R R

2C H + H SO  → C H SO C H + 2 H O

Trang 6

 Làm sạch H2S : Hydrosulfur khi tương tác với axit sulfuric tạo

thành lưu huỳnh, anhydric lưu huỳnh và nước.

 Làm sạch mercaptan bằng axit H2SO4 : Lưu huỳnh hòa tan

trong distilat sạch và trong chưng cất thứ cấp sản phẩm làm sạch nó phản ứng với hydrocacbon và lại tạo thành

Trang 7

 Các yếu tố ảnh hưởng

 Nhiệt độ : Để nhận được dầu nhờn chất lượng cao xử lý axit cần tiến hành ở nhiệt độ thấp Tăng nhiệt độ làm độ hòa tan của hợp chất axit và chủ yếu là hợp chất polymer của gudron axit trong dầu nhờn tăng, tuy nhiên tiến hành làm sạch ở nhiệt độ thấp gặp khó khăn

 Nồng độ axit : Giảm nồng độ axit làm giảm khả năng hòa tan và khả năng

tạo polymer của nó, còn khi tăng nồng độ axit tạo axit sulfor (sau đó

chuyển thành axit gudron) tăng

 Chi phí axit : Mức độ loại nhựa-asphanten ra khỏi dầu nhờn tăng khi tăng

chi phí axit, nhưng không tăng tỷ lệ Để đạt được mức làm sạch mong muốn đối với dầu nhờn từ các dầu thô khác nhau đòi hỏi chi phí axit khác nhau.

 Thời gian tiếp xúc : Tiếp tục khuấy trộn một số thành phần của axit

gudron có thể hòa tan vào dầu nhờn, nên làm xấu màu của sản phẩm Thường chỉ khuấy trộn từ 30 đến 70 phút phụ thuộc vào thể tích thùng trộn và tính chất của distilat

1.Làm sạch bằng Axit sunfuric

Trang 8

 Sơ đồ làm sạch nguyên liệu dầu nhờn bằng axit sulfuric trong thùng khuấy :

I – Axit; II d u nh n axit; III axit gudron cùng mazut; ầ ờ IV Mazut

1 Làm sạch bằng Axit sunfuric

Trang 9

 Hấp thụ là quá trình hút khí bằng chất lỏng ,khí được hút gọi là chất bị hấp thụ ,chất lỏng để hút gọi là dung môi (hay chất hấp thụ ) khí không bị hấp thụ là khí trơ.

 Mục đích: Chủ yếu dùng phương pháp hấp thụ đề làm sạch khí ra khỏi H2S và CO

 Các chất hấp thụ cần thỏa mãn yêu cầu

 Có tính chọn lọc

 Độ nhớt của chất hấp thụ nhỏ

 Nhiệt dung riêng bé

 Nhiệt độ đóng rắn thấp

 Không tạo thành kết tủa khi hấp thụ

 Ít bay hơi, mất mát ít trong quá trình tuần hoàn hấp thụ

 Không độc không gây ô nhiễm môi trường , không ăn mòn thiết bị

2.Làm sạch bằng phương pháp hấp thụ

Trang 10

Xử lí bằng Amin

 Khí dầu mỏ và khí thiên nhiên bên cạnh thành phần chính là

hydrocacbon còn chứa các khí chua - khí cacbonic, dihydrosulfur

và các hợp chất lưu huỳnh hữu cơ: COS, CS2, mercaptan (RSH), thiophen và các hỗn hợp khác, làm phức tạp quá trình vận

chuyển và sử dụng khí trong điều kiện xác định

 Làm sạch H2S, CO2 và các hợp chất phụ chứa lưu huỳnh, oxy trong khí thiên nhiên và khí đồng hành ứng dụng phương pháp hấp thụ

 Quá trình hấp phụ hóa học làm sạch khí bằng các dung môi là dung dịch nước alcanamin: monoetanolamin (MEA), dietanolamin (DEA), diglicolamin (DGE)

Trang 11

Hình H-Công nghệ làm ngọt khí bằng MEA

Trang 12

 Quá trình xử lý bằng hydro là phương pháp ngày càng được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp chế biến dầu khí

 Sản phẩm sau khi được xử lý có độ ổn định ô-xy hoá, độ ổn định màu cao hơn nhờ loại các tạp chất chứa ô-xy và quá trình no hoá

 Nhược điểm

- Đầu tư thiết bị, xây dựng cho quá trình này tương đối lớn

- Tăng nhu cầu sử dụng khí hydro trong toàn nhà máy

3.Làm sạch bằng Hydro

Trang 13

 Quá trình khử lưu huỳnh

Trang 15

 Sơ đồ công nghệ điển hình quá trình xử lý bằng hydro

3.Làm sạch bằng Hydro

Trang 16

 Phương pháp ngọt hóa là phương pháp sử dụng kiềm (NaOH) hoặc dùng môi trường kiềm nhẹ với sự có mặt của xúc tác để tách hợp chất lưu

huỳnh (dạng H2S) ra khỏi sản phẩm hoặc chuyển lưu huỳnh từ dạng hoạt tính (Mercaptans) sang dạng không hoạt tính (disulfides)

 Ưu điểm

 Môi trường làm việc không có tính ăn mòn

 Áp suất làm việc thấp nên có thể cho phép giảm chi phí đầu tư

 Vận hành thiết bị dễ dàng, chi phí vận hành thấp

 Hiệu quả xử lý cao

 Giảm được lượng kiềm thải vào môi trường và giảm bớt được chi phí liên quan đến vấn đề xử lý lượng kiềm thải

 Nhược điểm

- Chỉ làm giảm lượng lưu huỳnh trong sản phẩm chứ không triệt để

- Không xử lí được các tạp chất khác

4 Làm sạch bằng phương pháp ngọt hóa

Trang 17

Hình H-Sơ đồ công nghệ làm sạch sử dụng kiềm

Trang 18

1 Xử lí Kerosen

- Phân đoạn Kerosene được tách ra từ tháp chưng cất dầu thô ở áp suất

thường chứa nhiều tạp chất có hại như: A-xit Naphtenic, các hợp chất của

S, N, O…

- Tác hại:

 Gây ăn mòn thiết bị

 Tạo ra các oxit (SOx, NOx): gây ngộ độc ,ô nhiễm môi trường

 Ngộ độc xúc tác, giảm chất lượng sản phẩm

⇒ Xử lí trước khi chế biến

- Phương pháp xử lí: Bằng phương pháp ngot hóa

Trang 19

a Xử lí Kerosen

- Tạp chất trong phân đoạn Kerosen chủ yếu là Mecaptans và A-xit Naphthenic.

- Bao gồm các công nghệ chính sau:

 Quá trình tách A-xít Naphthenic;

 Quá trình tách Mercaptans;

 Quá trình rửa các tạp chất cuốn theo bằng nước;

 Quá trình sấy khô bằng muối;

 Quá trình lọc bằng đất sét.

- Sơ đồ công nghệ ( Hình H-4).

Trang 21

a Xử lí Kerosen

 Chất lượng Kerosene sau khi xử lý thông thường đạt được như sau:

 Hàm lượng Mercaptans tính theo lưu huỳnh tối đa: 20% khối lượng

 Chỉ số axit trung hòa tối đa: 0,015 mg KOH/g

 Hàm lượng nước tự do trong sản phẩm: Không phát hiện

 Chỉ tiêu ăn mòn tấm đồng tối đa: 1

Trang 22

b Xử lí RFCC naphtha

 Phân đoạn Naphtha từ phân xưởng cracking xúc tác cặn (RFCC Naphtha) thường chiếm tới 50% tổng lượng các cấu tử pha xăng thương phẩm của nhà máy

 Phân đoạn RFCC Naphtha chứa nhiều tạp chất hình thành trong quá trình

bẻ gãy mạch cacbon ( như hợp chất lưu huỳnh (hydro sulfur-H2S,

Trang 23

Hình H-6- Sơ đồ công nghệ xử lý naphtha bằng kiềm

Trang 25

c Xử lý khí hóa lỏng (LPG)

 Các khí hóa lỏng C3, C4 hoặc hỗn hợp khí hóa lỏng được sản sinh ra trong Nhà máy chế biến dầu khí là dạng hydrocacbon nhẹ chứa nhiều hợp chất lưu huỳnh như H2S, Mercaptans, Carbonyl Sulfide (COS)…

 Hợp chất của S có trong khí hóa lỏng được xử lí bằng kiềm (NaOH).

 Sơ đồ công nghệ.

(Công nghệ xử lí của Merchem (Hoa kì))

Trang 26

Hình H-6- Sơ đồ công nghệ xử lý khí hóa lỏng bằng kiềm

Trang 27

c. Xử lý khí hóa lỏng (LPG)

Phương trình phản ứng

 Quá trình tách hydrogen sulfide (H2S) và Mercaptans

• Phản ứng hydrogen sulfide (H2S) với kiềm:

H2S + 2NaOH Na2S + 2H2O

• Phản ứng Mercaptans với kiềm:

RSH + NaOH RSNa + H2O

 Quá trình tách Carbonyl Sulfide (COS)

• Với xúc tác Monoethanolamine (MEA) ,COS sẽ bị phân hủy tạo thành CO2 và H2S

COS + H2O CO2 + H2S

• Trong môi trường kiềm ,CO2 ,H2S sẽ phản ứng với NaOH

CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2 O

H2S + 2NaOH Na2S + 2H2O

Trang 28

 Naphtha sau khi xử lý tối thiểu phải đáp ứng được các yêu cầu sau:

 Hàm lượng Mercaptans (RHS) tính theo lưu huỳnh:

5ppm khối lượng;

 Hàm lượng NaOH tính theo Na+: 1ppm khối lượng;

 Chỉ tiêu ăn mòn tấm đồng: 1

Trang 30

- Là các aluminosilicat tinh thể có kích thước mao quản rất đồng đều.

- Có thể hấp phụ chọn lọc các cấu tử hữu cơ phức tạp chứa lưu huỳnh

và các phi hydrocacbon khác

- Zeolit sử dụng phổ biến là Zeolit - Y

 Sơ đồ công nghệ

1.Làm sạch bằng phương pháp hấp phụ

Trang 31

1.Làm sạch bằng phương pháp hấp phụ

Hình H-Xử lý bằng phương pháp hấp phụ trên than hoạt tính

( hoặc zeolite)

Trang 32

 Đặc điểm quá trình

- Hợp chất lưu huỳnh như DBT(dibenzothiophen) sẽ bị oxi hóa tạo

thành cấu trúc sunfo.

- Phương trình phản ứng.

 Tác nhân oxi hóa

- Oxit và axit của nito như NO/NO2, HNO3

- T-butyl-hypochlorites,H2O2-H2SO4

2.Quá trình xử lý lưu huỳnh bằng phương pháp oxi hóa

Trang 33

Hình :Công nghệ xử lý hợp chất lưu huỳnh bằng phương pháp oxi hóa

cooperation with Enichem S.P.A

2.Quá trình xử lý lưu huỳnh bằng phương pháp oxi hóa

Trang 34

 Nguyên liệu: Chủ yếu là phân đoạn naphtha nhẹ và vừa

 Mục đích: Loại bỏ hợp chất lưu huỳnh hữu cơ như

thiophen,mercaptan,sunfua,aromatic xuống mức tối thiểu

 Ưu điểm và yêu cầu cho quá trình

- Có thể tiến hành ở nhiệt đọ và áp suất thấp

- Không yêu cầu đặc biệt cho thiết bị

- Đòi hỏi hợp chất lưu huỳnh hữu cơ tan hoàn toàn trong dung môi

- Nhiệt độ sôi của dung môi phải khác xa hợp chất lưu huỳnh đã bị loại bỏ

- Dung môi phải không độc hại,an toàn,rẻ

3.Làm sạch bằng phương pháp trích ly

Trang 35

Hình :Làm sạch bằng phương pháp trích ly

3.Làm sạch bằng phương pháp trích ly

Trang 36

PHẦN III XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN

 Bảo vệ môi trường ngày càng khắt khe, các nguồn gây ô nhiễm môi trường được kiểm soát chặt chẽ, đặc biệt là các nguồn nhiên liệu hoá thạch : than đá và dầu lửa

 Tiêu chuẩn dầu khí ngày càng giảm các chất gây ô nhiễm môi trường

và sức khoẻ con người có trong sản phẩm

 Ở khu vực châu Âu thậm chí sẽ tiến tới các nguồn nhiên liệu chính (Xăng, Diesel) không còn chứa hợp chất lưu huỳnh nữa (Sulfur free)

 Các chất gây độc hại với con người như Benzen, Aromactics ngày càng được giảm thiểu tới giới hạn cho phép trong sản phẩm

Trang 37

Cảm ơn cô và các bạn

Đã lắng nghe !

Định dạng
Số trang	37
Dung lượng	1,8 MB