công nghệ Visbreaking

CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN DẦU VÀ KHÍ NHÓM 7: CÔNG NGHỆ VISBREAKING GVHD ThS. Phan Thị Tố Nga SV MSSV 1. Trần Hoài Nam 20149508 2. Nguyễn Thị Kim Ngân 20149511 3. Phan Thị Quỳnh Trang 20149512 4. Lê Phương Thảo 20109786 5. Lê Thanh Tùng 20149507 NỘI DUNG  Phần 1: Tổng quan về quá trình Visbreaking  Phần 2: Bản chất của quá trình Visbreaking  Phần 3: Các quá trình Visbreaking  Phần 4: Các công nghệ Visbreaking PHẦN 1: TỔNG QUAN  Visbreaking là quá trình sử dụng nhiệt để bẻ gãy các hợp chất cao phân tử (cặn của quá trình chưng cất) trong dầu thành các hydrocacbon có phân tử lượng và nhiệt độ sôi thấp hơn.  Lịch sử phát triển  Visbreaking là một trong những công nghệ nâng cấp xử lý cặn có từ lâu đời nhất, công nghệ này bắt đầu từ năm 1939, và hiện nay đã được lắp đặtvà vận hành rất nhiều trên khắp các nhà máy lọc hóa dầu trên thế giới.  Visbreaking là một trong những quá trình phát triển sớm trong ngành chế biến dầu khi mà các quá trình chế biến nhiệt còn phổ biến hơn so với các quá trình sử dụng xúc tác. PHẦN 1: TỔNG QUAN Các quá trình xử lý cặn đã sử dụng trên thế giới PHẦN 1: TỔNG QUAN  Mục đích  Giảm độ nhớt của dòng nguyên liệu: cặn chưng cất khí quyển, chưng cất chân không, và một số loại dầu có độ nhớt lớn…  Giảm hàm lượng dầu nhiên liệu (FO): dầu nhiên liệu là sản phẩm có giá trị thấp, quá trình sẽ chuyển hóa để thu được những sản phẩm có giá trị cao hơn.  Tăng tỷ trọng sản phẩm chưng cất trong sản lượng nhà máy lọc dầu. PHẦN 1: TỔNG QUAN  Một số quá trình thường sử dụng  Quá trình Soaker visbreaking (Shell và Foster Wheeler)  Quá trình Aquaconversion  Quá trình Tervahl-T  Quá trình kết hợp Visbreaking và chưng chân không  Quá trình kết hợp Visbreaking và Cracking nhiệt PHẦN 1: TỔNG QUAN  Nguyên liệu Quá trình visbreaking lấy nguyên liệu chủ yếu từ cặn chưng ở áp suất thường, cặn chưng ở áp suất chân không và phân đoạn gasoil nặng của quá trình cracking xúc tác. Thành phần nguyên liệu bao gồm:  Asphanten : phân tử đa vòng lớn được treo lơ lửng trong dầu trong một hình thức coloida.  Nhựa : cũng đa vòng nhưng với trọng lượng phân tử thấp hơn asphanten.  Hydrocacbon thơm : các dẫn xuất của benzen, toluen và xylen.  Hydrocacbon parafinic : ankan.  Sản phẩm Sản phẩm của quá trình thường là gasoil, gasline, xăng. PHẦN 2: BẢN CHẤT HÓA HỌC CỦA QUÁ TRÌNH  Sự biến đổi của các hydrocacbon parafin Các hydrocacbon parafin là loại no, trong phân tử chỉ có hai loại liên kết đó là liên kết C-C và liên kết C-H. Liên kết C-C kém bền nhiệt hơn liên kết C-H nên dưới tác dụng của nhiệt nó dễ bị bẻ gãy hơn. Khi đó nó tạo thành các hydrocacbon có mạch ngắn hơn: CnH2n+2CmH2m + CPH2p+2 Khi số nguyên tử cacbon trong mạch nhỏ hơn 4 thì lúc này liên kết C-H sẽ bị bẻ gãy: CqH2q+2 CqH2q + H2 Quá trình xảy ra theo cơ chế gốc tự do. PHẦN 2: BẢN CHẤT HÓA HỌC CỦA QUÁ TRÌNH  Sự biến đổi của hợp chất olefin - Trong phần cặn của quá trình chưng cất chân không, dưới tác dụng của nhiệt độ cao tạo ra hợp chất olefin. Chúng có khả năng phản ứng cao hơn parafin. - Cơ chế phản ứng phân hủy olefin cũng giống như phản ứng phân hủy parafin nhưng phản ứng thuận lợi đứt mạch liên kết C-C ở vị trí beta so với nối đôi. - Hợp chất olefin biến đổi đa dạng và chúng phụ thuộc vào nhiệt độ, áp suất, các phân tử olefin có lượng phân tử thấp dễ bị trùng hợp. - Ngoài phản ứng trùng hợp, phân hủy, các olefin còn tham gia phản ứng ngưng tụ, alkyl hóa với các hydrocacbon naphten hay hydrocacbon thơm tạo ra hợp chất cao phân tử cuối cùng là tạo thành nhựa và cốc. PHẦN 2: BẢN CHẤT HÓA HỌC CỦA QUÁ TRÌNH  Sự biến đổi hydrocacbon naphten Các naphten khi tham gia phản ứng phân hủy nhiệt, sản phẩm tạo thành có đặc trưng “no” hơn so với parafin, và xu hướng tạo thành phân tử lượng trung bình, nghĩa là cho phép tạo nhiều sản phẩm lỏng hơn so với nguyên liệu parafin. Các biến đổi đặc trưng của hydrocacbon naphten ở nhiệt độ cao thường là ưu tiên theo thứ tự sau: - Khử nhóm alkyl. - Khử hydro tạo olefin vòng sau đó tiếp tục tạo thành hydrocacbon thơm. - Phân hủy vòng các naphten đa vòng thành naphten vòng đơn. - Khử naphten đơn vòng thành parafin, olefin hoặc diolefin. [...]... VISBREAKING  Quá trình Tervahl - T PHẦN 4: CÁC CÔNG NGHỆ VISBREAKING  Công nghệ Shell soaker visbreaking PHẦN 4: CÁC CÔNG NGHỆ VISBREAKING  Công nghệ Foster Wheeler/UOP PHẦN 4: CÁC CÔNG NGHỆ VISBREAKING  Công nghệ kết hợp visbreaking và chưng chân không PHẦN 4: CÁC CÔNG NGHỆ VISBREAKING  Công nghệ kết hợp visbreaking và cracking nhiệt ... nghệ Có 2 công nghệ visbreaking chính: - Coil visbreaking: tiến hành ở 473-500oC, thời gian phản ứng từ 1-3 phút - Soaker visbreaking: tiến hành ở 427-443oC, thời gian phản ứng dài hơn PHẦN 3: QUÁ TRÌNH VISBREAKING  Quá trình Soaker visbreaking PHẦN 3: QUÁ TRÌNH VISBREAKING  Quá trình Aquaconversion PHẦN 3: QUÁ TRÌNH VISBREAKING  Quá trình Tervahl - T PHẦN 4: CÁC CÔNG NGHỆ VISBREAKING  Công nghệ Shell... trình Visbreaking - Cracking các mạch bên tạo vòng no và vòng thơm Có thể đóng hoặc mở vòng để tạo nhóm metyl hoặc etyl - Cracking nhựa để thu hydrocacbon nhẹ và các hợp chất sau đó chuyển thành asphanten - Ở nhiệt độ trên 480oC, xảy ra cracking bẻ vòng naphten PHẦN 3: QUÁ TRÌNH VISBREAKING  Điều kiện công nghệ - Nhiệt độ: 455-510oC (859-950oF) - Áp suất: 50-300 psi - Thời gian lưu: tùy loại công nghệ . TRÌNH VISBREAKING  Quá trình Tervahl - T PHẦN 4: CÁC CÔNG NGHỆ VISBREAKING  Công nghệ Shell soaker visbreaking PHẦN 4: CÁC CÔNG NGHỆ VISBREAKING  Công nghệ Foster Wheeler/UOP PHẦN 4: CÁC CÔNG NGHỆ. Foster Wheeler/UOP PHẦN 4: CÁC CÔNG NGHỆ VISBREAKING  Công nghệ kết hợp visbreaking và chưng chân không PHẦN 4: CÁC CÔNG NGHỆ VISBREAKING  Công nghệ kết hợp visbreaking và cracking nhiệt . QUÁ TRÌNH VISBREAKING  Điều kiện công nghệ - Nhiệt độ: 455-510oC (859-950oF) - Áp suất: 50-300 psi - Thời gian lưu: tùy loại công nghệ Có 2 công nghệ visbreaking chính: - Coil visbreaking: