Bài thuyết trình: Tổng quan các phân xưởng công nghệ của nhà máy Lọc dầu Dung Quất

Bài thuyết trình: Tổng quan các phân xưởng công nghệ của nhà máy Lọc dầu Dung Quất giới thiệu tới các bạn các bạn về mục đích và các nguyên liệu của từng phân xưởng trong nhà máy như phân xưởng xử lý naphtha bằng hydro, phân xưởng reforming xúc tác, phân xưởng xử lý kerosene,... Mời các bạn tham khảo.

TẬP ĐOÀN DẦU KHÍ VIỆT NAM CÔNG TY LỌC HÓA DẦU BÌNH SƠN

TỔNG QUAN

CÁC PHÂN XƯỞNG CÔNG NGHỆ

1

¾ Khu tuyến dẫn dầu thô, cấp-xả nước biển = 17 ha

¾ Tuyến ống dẫn sản phẩm = 77,46 ha

¾ Cảng xuất sản phẩm = 135 ha

¾ Hệ thống phao nhập dầu không bến, tuyến ống ngầm dưới biển và

khu vực vòng quay tàu = 336 ha

Rev : A Date: 31 Sept 2007

3

Rev : A Date: 31 Sept 2007

5

1 PHÂN XƯỞNG CHƯNG CẤT DẦU THÔ

CDU – Crude Distillation Unit (Unit 011)

Mục đích của phân xưởng CDU

ƒ Phân xưởng chưng cất dầu thô có nhiệm vụ chưngcất dầu thô để thu được các phân đoạn có nhiệt độsôi, tỷ trọng và các tính chất hóa lý thích hợp cho cácquá trình chế biến tiếp theo trong Nhà máy

7

ƒ Công suất thiết kế: 6,5 triệu tấn dầu thô/năm.

ƒ Nguyên liệu: phân xưởng có thể chế biến:

CDU - Nguyên liệu

9

Thành phần của nguyên liệu:

Dầu thô được gia nhiệt đến nhiệt độ thích hợp sẽ đượcđưa vào tháp chưng cất để tách ra thành các phânđoạn:

1 Off gas: (C 1 , C 2 ,…): được đưa qua cụm thu hồi khí Gas Plant

của phân xưởng Cracking xúc tác tầng sôi (Unit 015-RFCC) để xử lý tiếp.

2 LPG: (C 3 , C 4 ): được đưa đến cụm thu hồi khí Gas Plant của phân

xưởng Cracking xúc tác tầng sôi (Unit 015 – RFCC) để xử lý tiếp.

3 Naphtha tổng (Full Range Naphtha)

(C 5 →165 o C): làm nguyên liệu cho phân xưởng xử lý Naphtha bằng hydro (Unit 012-NHT).

CDU - Sản phẩm

4 Kerosene (165 o C→205 o C): được đưa sang xử lý, làm sạch (loại bỏ

Mercaptan, Naphthenic acid) tại phân xưởng 014-KTU Kerosene thành phẩm được sang bể chứa, dùng để sản xuất xăng máy bay (Jet A1) và pha trộn dầu Diesel (DO).

5 Light Gas Oil (LGO) (205 o C→330 o C): được trực tiếp đưa đi

pha trộn DO / FO Khi cần, một phần của dòng LGO được đưa sang phân xưởng

xử lý LCO bằng Hydro (024-LCO HDT).

6 Heavy Gas Oil (HGO) (330 o C→370 o C): được trực tiếp đưa đi

pha trộn DO / FO Khi cần, một phần của dòng HGO được đưa sang phân xưởng

xử lý LCO bằng Hydro (024-LCO HDT).

7 Cặn chưng cất (Residue) (>370 o C): làm nguyên liệu cho phân

xưởng Cracking xúc tác tầng sôi (015-RFCC) để cho ra các sản phẩm có giá trị thương mại cao hơn.

CDU - Sản phẩm

11

CDU - Sản phẩm

2 PHÂN XƯỞNG XỬ LÝ NAPHTHA BẰNG HYDRO

NHT – Naphtha Hydro Treating (Unit 012)

13

NHT - Mục đích

ƒ Phân xưởng sử dụng thiết bị phản ứng một tầng xúc

tác cố định để khử các tạp chất Lưu huỳnh, Nitơ,Oxy và kim loại có trong phân đoạn xăng tổng(FRN) từ phân xưởng CDU nhằm chuẩn bị nguyênliệu cho phân xưởng đồng phân hóa (023-ISOM) vàphân xưởng Reforming xúc tác liên tục (013-CCR)

ƒ Công suất thiết kế 23.500 BPSD

ƒ Phân xưởng được thiết kế bởi Nhà bản quyền UOP

ƒ Phân đoạn Naphtha tổng (FRN): từ phân xưởng CDU;

ƒ Hydro: từ phân xưởng CCR.

NHT - Nguyên liệu

15

NHT - Các phản ứng

1 Phản ứng loại bỏ lưu huỳnh:

NHT - Các phản ứng

2 Phản ứng loại bỏ nitơ:

17

NHT - Các phản ứng

3 Phản ứng loại bỏ Oxy:

4 Phản ứng no hoá olefin:

NHT - Các phản ứng

5 Phản ứng loại bỏ Halogen:

19

NHT - Sản phẩm

ƒ Naphtha nhẹ (LN): đưa sang phân xưởng đồng

phân hóa (Unit 023-ISOM)

ƒ Naphtha nặng (HN): đưa sang phân xưởng

Refoming xúc tác liên tục (Unit 013-CCR)

ƒ Off gas: đưa đi xử lý ở Gas Plant của phân xưởng

RFCC

21

3 PHÂN XƯỞNG REFORMING XÚC TÁC

CCR – Continuous Catalytic Reforming (Unit 013)

CCR - Mục đích

ƒ Phân xưởng sử dụng thiết bị phản ứng chứa xúc tác

chuyển động, để chuyển hóa các Parafin/Naphthene trong nguyên liệu HN từ phân xưởng012-NHT thành hợp chất thơm (Aromatic) có chỉ

số octane cao làm phối liệu pha trộn xăng

ƒ Xúc tác chuyển động liên tục theo chu trình khép

kín từ thiết bị phản ứng sang thiết bị tái sinh xúctác nhờ đó hoạt tính của xúc tác được duy trì

ƒ Công suất thiết kế 21100 BPSD

ƒ Phân xưởng được thiết kế bởi Nhà bản quyền UOP

23

ƒ Nguyên liệu: Naphtha nặng (HN) (C 7 -C 11 ) từ phân

xưởng NHT

CCR – Nguyên liệu

CCR - Các phản ứng

1 De hydro hoá Naphthene:

2 Đồng phân hoá Naphthene:

3 Đồng phân hoá Parafin:

25

CCR - Các phản ứng

4 De hydro hoá đóng vòng parafin:

5 Hydrocracking:

CCR - Các phản ứng

7 Dealkylation các Aromatic:

6 Demethylation:

27

ƒ Reformate: có chỉ số Octane cao, là cấu tử

pha trộn xăng;

ƒ LPG: pha trộn với các nguồn LPG khác trước

khi được đưa sang bể chứa;

ƒ Hydro: tạo thành từ quá trình thơm hóa

Hydrocacbon, đáp ứng toàn bộ nhu cầu Hydro

trong nhà máy

CCR - Sản phẩm

29

CCR - Tái sinh xúc tác

Bước 1: Đốt cốc:

Bước 2: Oxy clo hoá:

CCR - Tái sinh xúc tác

Bước 3: Làm khô:

Bước 4: Khử:

31

4 PHÂN XƯỞNG XỬ LÝ KEROSENE

KTU – Kerosene Treating Unit (Unit 014)

KTU - Mục đích

ƒ Phân xưởng được thiết kế sử dụng kiềm để trích ly,

làm giảm hàm lượng Mercaptan, Naphthenic acidtrong dòng Kerosene đến từ phân xưởng CDU,đồng thời tách loại toàn bộ nước có trong Kerosenetrước khi đưa sang bể chứa

ƒ Công suất thiết kế 10.000 BPSD

ƒ Phân xưởng được thiết kế bởi Nhà bản quyền

Merichem

33

ƒ Kerosene: từ phân xưởng CDU

KTU - Nguyên liệu

KTU - Các phản ứng và quá trình

1 Trích ly acid naphthenic (NAPFINING):

2 Oxy hoá mercaptan (MERICAT II):

35

KTU - Các phản ứng và quá trình

3 Rửa bằng nước (AQUAFINING):

4 Làm khô bằng muối (Salt drier):

Mục đích: Loại bỏ vết kiềm trong dòng kerosene

Mục đích: Loại bỏ nước tự do và nước bão hoà

trong dòng kerosene

5 Lọc bằng đất sét (Clay filter):

Mục đích: Loại bỏ các hạt rắn, ẩm và chất hoạt động bề mặt

KTU - Các phản ứng

37

KTU - Điều kiện phản ứng:

ƒ Xúc tác cho quá trình oxy hoá mercaptan (MERICAT

II): Cobalt phthalocyanine

ƒ Kerosene: đã xử lý, thoả mãn các tiêu chuẩn

cho nhiên liệu phản lực Jet A1

Ngoài ra một phần Kerosene thành phẩm được

sử dụng pha trộn dầu Diesel DO

KTU - Sản phẩm

39

5 PHÂN XƯỞNG CRACKING XÚC TÁC TẦNG SÔI

RFCC – Residue Fluidized Catalytic Cracking (Unit 015)

RFCC - Mục đích

ƒ Phân xưởng Cracking xúc tác được thiết kế để bẻ

gãy các cấu tử mạch dài trong nguyên liệu nặng làcặn chưng cất thành nhiều dòng sản phẩm nhẹ cógiá trị cao hơn như naphtha, LCO

ƒ Công suất thiết kế: 3.256.000 tấn/năm

ƒ Phân xưởng được thiết kế bởi nhà bản quyền

AXENS

41

RFCC - Mục đích

ƒ Thiết bị chính gồm có một thiết bị phản ứng và

thiết bị tái sinh xúc tác hai tầng (R2R)

ƒ Xúc tác trong cả ba thiết bị luôn ở trong trạng thái

tầng sôi (giả lỏng)

ƒ Ngoài ra còn có Cụm phân tách sản phẩm và Cụm

thu hồi khí (Gas Plant); các cụm thu hồi nhiệt từ

/Economizer;

ƒ Cặn chưng cất: từ phân xưởng CDU.

ƒ Ngoài ra, phân xưởng RFCC còn tiếp nhận dòng off-gas

và LPG từ CDU và off-gas từ NHT để xử lý ở cụm thu hồikhí (Gas Plant)

RFCC - Nguyên liệu

43

RFCC - Các phản ứng

1 Các phản ứng cracking sơ cấp:

RFCC - Các phản ứng

1 Các phản ứng cracking thứ cấp:

45

RFCC - Các phản ứng

1 Các phản ứng cracking thứ cấp:

RFCC - Điều kiện phản ứng:

ƒ Nhiệt độ:

- Nhiệt độ đầu ra của Riser – Reactor: 510 - 530 o C

- Nhiệt độ của xúc tác trong thiết bị tái sinh thứ nhất: 636 - 651 o C

- Nhiệt độ của xúc tác trong thiết bị tái sinh thứ hai: 720 - 734 o C

ƒ Áp suất:

- Áp suất đầu ra của Riser – Reactor: 1.43 kg/cm 2 g

- Áp suất trong thiết bị tái sinh thứ nhất: 2.28 kg/cm 2 g

- Áp suất trong thiết bị tái sinh thứ hai: 1.30 kg/cm 2 g

47

RFCC - Điều kiện phản ứng:

ƒ Xúc tác:

Thành phần chính là Aluminium silicate (Zeolite), dạng bột mịn, có kích thước hạt khoảng 70 microns

ƒ Fuel gas: sử dụng làm khí nhiên liệu trong nhà máy;

LTU, sau đó được đưa sang phân xưởng thu hồiPropylene ở phân xưởng PRU;

ƒ RFCC Naphtha: được đưa đi xử lý ở phân xưởng

NTU, sau đó đưa đi đến bể chứa trung gian để pha trộnxăng;

RFCC - Sản phẩm

49

ƒ Light Cycle Oil (LCO): được đưa đi xử lý ở phân

xưởng LCO HDT sau đó đưa đi đến bể chứa trung

gian để pha trộn dầu Diesel (DO);

ƒ Decant Oil (DCO): làm dầu nhiên liệu cho Nhà máy

hoặc làm nguyên liệu để pha trộn dầu FO

RFCC - Sản phẩm

Xúc tác đã phản ứng chứa hàm lượng cốc từ 1 – 1.15%KL, xúc tác sau khi tái sinh có hàm lượng cốc khoảng 0.05%.

ƒ Quá trình tái sinh:

Thiết bị tái sinh thứ nhất:

RFCC - Tái sinh xúc tác

Thiết bị tái sinh thứ hai:

51

6 PHÂN XƯỞNG XỬ LÝ LPG

LTU – LPG Treating Unit (Unit 016)

LTU - Mục đích

ƒ Phân xưởng LTU được thiết kế sử dụng kiềm để

phân xưởng Cracking xúc tác tầng sôi RFCC)

(015-ƒ Công suất thiết kế: 21.000 BPSD

ƒ Đây là phân xưởng bản quyền của Merichem

53

ƒ LPG: từ Gas Plant của phân xưởng RFCC;

LTU - Nguyên liệu

LTU - Nguyên liệu

55

LTU - Các phản ứng

2 Trích ly carbonyl sulfide:

LTU - Các phản ứng

57

LTU - Điều kiện phản ứng:

ƒ Xúc tác: MEA

LPG: đã xử lý, được đưa sang phân xưởng thu

hồi Propylene (PRU)

LTU - Sản phẩm

59

7 PHÂN XƯỞNG XỬ LÝ NAPHTHA

NTU – Naphtha Treating Unit (Unit 017)

NTU - Mục đích

ƒ Phân xưởng NTU được thiết kế sử dụng kiềm để

phenol trong dòng Naphtha đến từ phân xưởngRFCC

ƒ Công suất thiết kế 45.000 BPSD

ƒ Phân xưởng được thiết kế bởi Nhà bản quyền

Merichem

61

ƒ RFCC Naphtha: từ phân xưởng RFCC

NTU - Nguyên liệu

NTU - Nguyên liệu

63

NTU - Các phản ứng

NTU - Các phản ứng

2 Oxy hoá mercaptan (MERICAT II):

65

NTU - Điều kiện phản ứng:

ƒ Xúc tác: Cobalt phthalocyanine

ƒ RFCC Naphtha: đã xử lý, đưa đến bể chứa

trung gian để pha trộn xăng

NTU - Sản phẩm

67

8 PHÂN XƯỞNG THU HỒI PROPYLENE

PRU – Propylene Recovery Unit (Unit 021)

PRU - Mục đích

ƒ Phân xưởng PRU được thiết kế để phân tách và thu

hồi Propylene trong dòng LPG đến từ phân xưởngLTU Propylene sản phẩm đạt phẩm cấp Propylenedùng cho hóa tổng hợp (99,6 % wt)

ƒ Công suất thiết kế 77.240 kg/h (19535 kg

propylene / h)

69

ƒ LPG: từ phân xưởng xử lý LPG (Unit 016 – LTU).

PRU - Nguyên liệu

ƒ Propylene: đến phân xưởng PP;

ƒ LPG: đến bể chứa sản phẩm (Unit 052);

trộn xăng

PRU - Sản phẩm

9 PHÂN XƯỞNG ĐỒNG PHÂN HOÁ

ISOM – Isomerization Unit (Unit 023)

73

ISOM - Mục đích

ƒ Phân xưởng ISOM được thiết kế để chuyển hóa

dòng naphtha nhẹ từ phân xưởng NHT thành dòngnaphtha có chỉ số Octane cao để pha trộn xăng Cáchydrocarbon mạch thẳng được chuyển thànhhydrocarbon mạch nhánh

ƒ Công suất thiết kế 6.500 BPSD

ƒ Đây là phân xưởng bản quyền của UOP

ƒ Naphtha nhẹ (C 5 , C 6 ): từ phân xưởng NHT;

ISOM - Nguyên liệu

75

ISOM - Nguyên liệu

ISOM - Nguyên liệu

77

ISOM - Các phản ứng

ISOM - Các phản ứng

79

ISOM - Các phản ứng

ISOM - Các phản ứng

81

ISOM - Các phản ứng

ISOM - Điều kiện phản ứng

ISOM - Sản phẩm

ƒ Isomerate: đến bể chứa trung gian để pha trộn xăng.

ƒ Off gas: đến hệ thống khí nhiên liệu

ISOM - Sản phẩm

85

10 PHÂN XƯỞNG XỬ LÝ LCO BẰNG HYDRO

LCO HDT - Mục đích

ƒ Phân xưởng LCO HDT sử dụng Hydro và xúc tác

để làm sạch các tạp chất như Lưu huỳnh, Nitơ, Oxy

và kim loại, đồng thời no hoá các hợp chất olefintrong nguyên liệu LCO;

ƒ Công suất thiết kế 1.320.000 tấn/năm;

ƒ Đây là phân xưởng bản quyền của AXENS

87

ƒ LCO: từ phân xưởng RFCC; LGO và HGO cũng có thể

được xử lý ở phân xưởng này nếu cần;

LCO HDT - Nguyên liệu

LCO HDT - Nguyên liệu

ƒ LCO

89

LCO HDT - Nguyên liệu

LCO HDT - Các phản ứng

1 Loại bỏ lưu huỳnh:

LCO HDT - Các phản ứng

2 Loại bỏ Nitơ:

93

LCO HDT - Các phản ứng

2 Loại bỏ Oxy:

LCO HDT - Các phản ứng

3 Hydro hoá các Olefin:

4 Hydro hoá các Aromatic:

95

LCO HDT - Các phản ứng

5 Loại bỏ kim loại:

Các hợp chất kim loại bị cracking và kim loại (As, Pb,

Cu, Ni, Va,…) tách ra bám trên xúc tác

LCO HDT - Các phản ứng

Các phản ứng không mong muốn:

1 Hydrocracking:

97

LCO HDT - Các phản ứng

Các phản ứng không mong muốn:

2 Coking: Ở điều kiện nhiệt độ và áp suất cao, các phân

tử lớn bị hấp phụ lên tâm acid của xúc tác, ngưng tụ vàpolymer hoá tạo thành cốc Cốc là nguyên nhân chínhlàm giảm hoạt tính xúc tác

LCO HDT - Điều kiện phản ứng

ƒ Xúc tác: Kim loại Mo, Ni trên chất mang Alumina

99

LCO HDT - Sản phẩm

ƒ Wild naphtha: Đến phân xưởng RFCC/CDU để xử lý;

ƒ Off gas: đến hệ thống khí nhiên liệu.

LCO HDT - Sản phẩm

ƒ HDT LCO:

101

11 PHÂN XƯỞNG XỬ LÝ NƯỚC CHUA

SWS – Sour Water Stripper (Unit 018)

SWS - Mục đích

xưởng công nghệ

nguyên liệu là dầu thô Bạch Hổ

103

ƒ Nước chua từ các phân xưởng CDU, NHT, RFCC,

LCO HDT, CCR, Unit 57

SWS - Nguyên liệu

SWS - Nguyên liệu

105

SWS - Nguyên liệu

SWS - Điều kiện quá trình

SWS - Sản phẩm

ƒ Nước thải:

¾ Được đưa đi xử lý ở phân xưởng xử lý nước thải (ETP)

¾ Một phần nước sản phẩm được đưa đến thiết bị tách muối của phân xưởng CDU

SWS - Sản phẩm

huỳnh (022-SRU) để thu hồi lưu huỳnh

lưu huỳnh (022-SRU) để đốt

109

12 PHÂN XƯỞNG TÁI SINH AMINE

ARU – Amine Regenneration Unit (Unit 019)

ARU - Mục đích

ƒ Phân xưởng ARU được thiết kế để loại bỏ khí chua

015-RFCC và 024-LCO HDT

111

ƒ Dòng Amine bẩn đến từ các thiết bị hấp thụ ở phân

xưởng RFCC và LCO HDT

ARU - Nguyên liệu

ARU - Nguyên liệu

113

ARU - Nguyên liệu

ARU - Điều kiện quá trình

115

ARU - Sản phẩm

ƒ Amine sạch: được đưa trở lại các tháp hấp thụ trong phân xưởng RFCC và LCO HDT.

ARU - Sản phẩm

lưu huỳnh

117

13 PHÂN XƯỞNG TRUNG HOÀ KIỀM

CNU – Spent Caustic Neutralization Unit (Unit 020)

CNU – Mục đích

ƒ Phân xưởng CNU được thiết kế để xử lý các dòng

kiềm thải ra từ các phân xưởng công nghệ Mụcđích của phân xưởng là:

¾ Trung hoà và xử lý các dòng kiềm thải sau đó

đưa chúng đến phân xưởng xử lý nước thải

¾ Phân tách các acid naphthenic, phenol và các

acid hữu cơ khác có trong dòng kiềm thải

ƒ Đây là phân xưởng bản quyền của Merichem

119

ƒ Các dòng kiềm thải ra từ các phân xưởng NTU, KTU,

LTU, NHT; LCO HDT, ETP;

CNU - Nguyên liệu

121

CNU - Các phản ứng

CNU - Các phản ứng

123

Sơ đồ công nghệ Acid oil/ kerosene to

FO tank

CNU - Điều kiện phản ứng

CNU - Sản phẩm

ƒ Nước thải: đưa sang xử lý ở phân xưởng xử lý nước

thải ETP;

14 PHÂN XƯỞNG THU HỒI LƯU HUỲNH

SRU – Sulphur Recovery Unit (Unit 022)

SRU - Mục đích

ƒ Phân xưởng thu hồi lưu huỳnh SRU được thiết kế

để chuyển các hợp chất lưu huỳnh trong các dòngkhí acid từ Px ARU và Px SWS thành lưu huỳnhnguyên tố, đồng thời đốt bỏ dòng khí off-gas giàu

ƒ Công suất thiết kế: 5 tấn lưu huỳnh sản phẩm /

ngày

129

ƒ Cụm thu hồi lưu huỳnh (SRU):

SRU - Nguyên liệu

131

SRU - Nguyên liệu

SRU - Nguyên liệu

133

SRU - Nguyên liệu

SRU - Các phản ứng

Các phản ứng trong thiết bị PƯ nhiệt:

Các phản ứng trong thiết bị PƯ xúc tác:

135

SRU - Các phản ứng

Các phản ứng trong lò đốt

SRU - Điều kiện phản ứng

ƒ Xúc tác: Alumina – Titanium oxide ;

SRU - Sản phẩm

ƒ Lưu huỳnh ở thể lỏng / rắn

15 PHÂN XƯỞNG POLYPROPYLENE

PP

139

PP - Mục đích

ƒ Phân xưởng PP có nhiệm vụ sản xuất ra hạt nhựa

polypropylene từ nguồn Propylene từ phân xưởngthu hồi propylene (021-PRU) của nhà máy lọc dầuDung Quất

ƒ Công suất: 150.000 tấn sản phẩm/năm

ƒ Phân xưởng sử dụng công nghệ Hypol II của nhà

cung cấp bản quyền Mitsui Chemical Inc, NhậtBản