MỞ ĐẦU Trước vấn đề ô nhiễm môi trường đang ngày càng được đề cập nhiều như hiện nay, việc sử dụng xăng không chì là xu hướng chung của nhiều quốc gia trên thế giới. Để tăng trị số octan của xăng, người ta thay thế sử dụng phụ gia chì bởi các hợp chất chứa oxi có trị số octan cao và không gây ô nhiễm môi trường. Những hợp chất chứa oxi thường dùng là rượu và ete như Metanol, Etanol, Mety tert Butyl Ete (MTBE), Etyl tert Butyl Ete (ETBE), Tert amyl Metyl Ete (TAME). Trong đó MTBE là hợp chất hay sử dụng nhất. Đây là hợp chất oxi có những tính chất nổi bật như: có trị số octan cao, độ bay hơi thấp, bền oxi hóa, có những tính chất tương thích tốt với xăng,.., và đặc biệt không gây ô nhiễm môi trường. Các quốc gia phát triển hiện nay đều sử dụng xăng có pha MTBE như: Mỹ, Anh, Đức, Nhật, Canada... Nhu cầu về MTBE trên toàn thế giới đang tăng rất nhanh. Các quá trình công nghệ sản xuất MTBE đã được thiết kế và lắp đặt ở nhiều nơi nhằm đáp ứng nhu cầu MTBE đang tăng lên này. Tại Việt Nam, cùng với nhà máy lọc dầu Dung Quất đã đi vào hoạt động, thì các nhà máy Nghi Sơn, Long Sơn,.., đang gấp rút xây dựng. Dự kiến sản lượng xăng thu được từ các nhà máy này là rất lớn. Vì vậy việc tính toán thiết kế dây chuyền công nghệ sản xuất MTBE, làm phụ gia cho xăng là điều hết sức cần thiết và quan trọng.
Đồ án công nghệ hóa dầu và chế biến polimer TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT HÀ NỘI KHOA DẦU KHÍ BỘ MÔN LỌC – HÓA DẦU ĐỒ ÁN: CÔNG NGHỆ HÓA DẦU & CHẾ BIẾN POLIMER ĐỀ TÀI SỐ 4: TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT MTBE VÀ ĐỀ XUẤT SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT MTBE TỪ PHÂN ĐOẠN C4 CỦA QUÁ TRÌNH CRACKING, TÍNH TOÁN CÂN BẰNG CHO THIẾT BỊ PHẢN ỨNG NĂNG SUẤT 500.000 TẤN/NĂM GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: T.S NGUYỄN THỊ LINH Sinh viên thực hiện: BÙI ĐỨC LONG. Mssv: 1021010202 Lớp: Lọc Hóa – Dầu A.K55 Hà Nội, 01/2015 Đồ án công nghệ hóa dầu và chế biến polimer !"#$%!&'()*+ ,-".(/&!"* $012 3/!4.(//#5+67 3/!8%99:9/%;/%:99<%;9 =:<;>;%9<%;9=;<;>9%:9%;9=?:;>+/4:<; % +,5%/!47@A0B4 .(//C0D0/!447@D@( !"++E0#5+F2'(2- !"4:<;B:G?,36F+++ 6H:<;)/*"+F2'2$ I!:<;J*#*%KE1DL23H :<;"%)+MN682%OHPQJ //MC$226RDS/RD++T!5U+PU #*I%!"V22%%+ N$@/2*#*5I!:<;% /!"%*3H*'O+ Đồ án công nghệ hóa dầu và chế biến polimer 1.1. :9%9<%;9%3/!43M/B F FW X FW X FW X Y FW X !"#$%&'# :9%90%991M20$%%Z#% C C 2 M / 2 7 D 2 /0/+ Bảng 1.1. Tính chất vật lý của MTBE[6] @ ( [(%5: \\]^ 6C ^^X / F 6C4I _]`\a / F WL(=b` / F> c^ ,C=b` / F> `Xad + 6)=b` / F> b]\[ef#+C 6/2D XXg[ef# 62 _Xc\\:ef# 6C2 _b\ ` F hMA##@ ]a^_\ci-@ jMd XcX:d 6CM bbc` / F !"#$()'# :<;#2A.#!*#/E@ /!M450LB F FW X FW X FW X Y FW X FW X YWkFW b F FW X FW X W k Đồ án công nghệ hóa dầu và chế biến polimer 6)/!/5:<;4CE#2 )(%#%_FW X _F=FW X > X 43I3D=kl>4M// :<;=99>E@&C0mD+P/4:<;2I3/2 O2!+ • *+","-#)#./0#123" :<;I32!DMBWF%W b RY c M/(+ FW X YF c W n kWF%→oFW X YF c W n pWF% • *+","-4 :<;I3WlIq&I3 C/C+ F FW X FW X FW X Y FW X kWl FW X lk F FW X FW X FW X YW F FW X FW X Y FW X kbWl FW X lk FW X =FW X > X lk W b Y • *+","-(/ _ rCM/9/!%#05A+ FW X Y FW X F FW X FW X kY b FW X F FW X Y YW FW b FW X _rC/BI32B FW X sYsF=FW X > X k]^fbY b ^FY b kaW b YkQ 1.2. Ứng dụng của MTBE :<;%C/7994t'O(I !!"+648% /!"-5/.(/L 23)H%&CD!"uI0I/)H 3#/v/+ 6/:<;u473 #2/%O/2H B8-I!9/%9!9%/9I!/09 =0L25w:<;)5%02##*>+ Đồ án công nghệ hóa dầu và chế biến polimer 1.3. -56"%7+"/$ 1.3.1. -56"%7(89:" F3M/&/09B FW X F FW X FW b • !"#$;%& l/09%#@#4-21Ct/ //99/0/@/+ +"-<=<)#!"#$;%&#>.47(95%:"?@A ,M%%x ,# h2. ,D. 6C 6C4I 6CM jM wOM wO&%Z wO&#@ 6/2D12 0J// 6) 62 hMA ##@ ]`]X#d ]`]X#d ` ` Fy]`]X#d b^ ` F ` #@%x1 %Zy]`]X#d b^ ` Fdz/ b` ` Fy]`]X#d _an` _]c`Xc ]ccg^ c`` `bXn `^\gn b^\b Xaan Xncb ]^\n bXXa _bg`bX ]\*\\ ` F ` F ` F : f X f X #f X ef ef ef#+[ ef#+[ [ef/% i • !"#$B.'# l/094H&@/2O&C/%9{+6/ /09/MCMD/209|5#2+ _ Phản ứng hydrat h!a F FW X FW X FW X YW FW X F FW X FW b kW b Y W k 9_0%/%=<?> _ Phản ứng ete h!a Đồ án công nghệ hóa dầu và chế biến polimer F FW X FW X FW X Y FW X F FW X FW b kW b Y ! kFW X YW FW X =:<;> _ Tham gia phản ứng cộng hợp dI3C%/9W}6~ F FW X FW X FW X F FW X FW b kF% b FW b F% F% FW X F FW X FW b kW} F FW X FW X FW X } }B%%/9 _ Phản ứng Polyme h!a FW X F FW X FW b F FW X FW X FW b W • C+"/$47(9:" WM/0%9Vc|B kl/_09V•#@V'2$F#D+,5% |/_09 /2!1I!:<;)* + 6|)%4-%|C/09D(/4 -8U*-I!:<;+ kl/_09V5/MF c &'2$#!T2H=€FF>+ /|)%$|C/09D/40%M *w%%+P/* |)%$2I! (H•KD+ Đồ án công nghệ hóa dầu và chế biến polimer kl/_09V'2$/290%?%//%+90%?%//% %|Iq&'2$A/%9/!+Q2$ U01?‚FY9%9!/F/+ F FW X FW X YW FW X FW b F W X F W X F _W b Y kl/_04-V2'2$O%OH/EV'2$/9/2#@U )3_0+,5%|)%3ƒ•23H :<;%2-4-O+:E8H/I!tZD /+ FW X FW FW X FW X FW X FW b F FW X _W b <D<E<-56"%:."(% F3M/B W F W W Y W • @%x :9/%%C%Z#@CM/ /99H*/27D +"-<@<)#F3%GH"-;%&#>.:."(%?@A ,M%%x ,# h2. ,D. wO]`]X[d 6C 6C4I 6CM jM ` ` F b^ ` F ^` ` F `\]`` `g\aac `gaXg acg` _nga\ bXncn \`ng f X f X f X ` F ` F ` F : Đồ án công nghệ hóa dầu và chế biến polimer 6)b^ ` F]`]X[d 64D]`]X[d ,Cb^ ` F hMA/##@ #@ %Z %Z D cc`a \]`\ ]]b\\ `^^]X na\+]` X ^^_cc ef/%+[ ef/%+[ [„f# d+ d+ iN • !"#$B.'# :9/%4H&@&C/%/D3+ _ Tham gia phản ứng este h!a với c+c axit + Với axit hữu cơ: + Với axit vô cơ: _ Tham gia phản ứng ete h!a _ Tham gia phản ứng cộng với anken _ Tham gia phản ứng oxi h!a với O 2. _ Phản ứng với c+c kim loại kiềm <I<*G1"-J)J7+"/$ K7(9:"L2:."(% <I<<17MB.'# :<;M/01I3C:9/%/%)#*&l/_ 09B Đồ án công nghệ hóa dầu và chế biến polimer FW X YWkFW X F FW b FW b FW X F Y FW X FW X FW X Q2$!I/%Z1Cc`_n` ` F2b`_g` 4E&!T2@!5%I3/Iƒ/ I3+ dI3A%I3.-50LI$% %:9/%D/w%+ <I<E<N"-'#LO)PQ"J+","- dI3A:<;%I3.!T2 %!T2 !+,COD*I3 C/I34 - C/w%B‚zl/_09f:9/%=…%/%>4-!9I3!I 9/D*////2l/_09+ FW X F FW X FW b FW X F k FW X FW X R4/0/•D2:9/%+ FW X F k FW X FW X kFW X YW FW X F FW X FW X Y k FW X W F(8B FW X F FW X FW X Y k W FW X FW X F Y FW X FW X FW X kW k <I<D<RS#)##(O)PQ"T"-HJ V/*)*'2$I!:<;I! )!T2U/A/)/U2-&#/O2) 3J#22$%/M!T24-/"/D| 9/D2$I'2$/%9494/_09% CO%O&:<;"2#-+,4%!T2m9/%+ W$MUK!*2%•/'I&m9/%4t'O/ #(*I3 94/%94+W/M@&!T2"%) Đồ án công nghệ hóa dầu và chế biến polimer #"(5/MC&!)H*50L#"C- 4$/M@!T2I+6CI3(%\` / FM5CO%O &:<;!!…M]``i)!T2m9/%%&!T2( %X`*/*0.I3+ EU4VWXCYRZ E<<C+"/$ KJ["F(3" I #>.O)PQ"#P.#\"-1"G#L #P.#\"-/S#)#] ,5%|)%( /2!1I !:<;)*+N$'2$I!V5/MF c &'2$ #D/E#!T2€FF%'2$I!:<;A0* 5+†-&4%2I!v$)%%2Iq3 *&2'2$%OH4-UU*-I!:<;+ /UM*(%)%D2H0.*+ :C(8|)%%5/MF c &'2$# D#!T2€FFB 2 4 4 Hoãn hôïp C MTBE 1 Metanol C - Raffinat-2 543 Hình 2.1. Sơ đồ công nghệ của Snamprogetti ]+*0.I3(8c+2 9/% b+*0.I3/M^+229/% X+22:<; Thuyết minh sơ đồ: 6)%H|9/%•#@F c /_09/ *0.I3(8=]>+*0./‡*I31*C ˆ+R4•I3*0.=b>-* I3 [...]... Giá: - Phân đoạn C4 gồm 30% iso-butylene (ước tính) : $ 420/tấn - Methanol (methanex Coporation for asia): $ 355/tấn - Tỉ giá USD/VNĐ theo niêm yết của Vietcombank: $1 = 21.405VNĐ 1 Tính cân bằng vật chất cho thiết bị phản ứng Ta có năng suất MTBE : 5000 00 tấn/năm Năng suất thực tế tính theo ngày = 5000 00 : 330= 1515,15 (tấn/ngày) Ta có cân bằng vật chất cho thiết bị phản ứng: Tổng khối lượng vào =... giải nhiệt cho phản ứng; thiết bị thứ hai là thiết bị chưng cất xúc tác, tại đây vừa tiến hành phản ứng ete hóa tiếp tục vừa tiến hành chưng tách MTBE sản phẩm ra khỏi hỗn hợp phản ứng nhằm nâng cao độ chuyển hóa đồng thời tận dụng được nhiệt phản ứng ở thiết bị phản ứng đoạn nhiệt cho quá trình chưng tách Với cơng nghệ này, độ chuyển hóa ở thiết bị đoạn nhiệt là 85% và ở thiết bị phản ứng chưng... kết hợp với u cầu của đồ án có thể thấy rằng để sản xuất MTBE với cơng suất 5000 00 tấn/năm với ngun liệu đầu vào là phân đoạn C 4 chứa 30% iso- buten thì tốt nhất là nên đi theo cơng nghệ Ethermax của hãng UOP với thiết bị xúc tác đoạn nhiệt Lý do chọn cơng nghệ Quá trình Ethermax của UOP tiến hành ete hóa trong 2 thiết bị phản ứng: thiết bị phản ứng thứ nhất là thiết bị đoạn nhiệt có trao... Metanol tái sinh từ thiết bị tái sinh và tất cả được đưa vào phản ứng (1) Tại đây, một phần isobutylen phản ứng với Metanol tuy nhiên vẫn còn một lượng Metanol và isobutylen chưa phản ứng Hỗn hợp gồm cả sản phẩm MTBE và phần chưa phản ứng được dẫn ra khỏi đáy của thiết bị (1) và dẫn tới thiết bị phân tách Tại đây, sản phẩm MTBE được tách ra khỏi đáy thiết bị, còn những cấu tử chưa phản ứng được đưa... thiết bị phản ứng (1) H Hnh 2.2 Sơ đồ cơng nghệ CD Sơ đồ này có thể sử dụng ngun liệu là hỗn hợp là hyđro cacbon C 4 hoặc isobuten từ quá trình đề hyđro hoá isobutan Cơng nghệ CD Tech sử dụng 2 thiết bị phản ứng Thiết bị thứ nhất là thiết bị phản ứng đoạn nhiệt, còn thiết bị 2 là thiết bị phản ứng chưng tách, vừa thực hiện phản ứng vừa chưng tách Trong tháp phản ứng chưng tách 2 người ta bố trí... trình sản xuất propylen oxit Sơ đồ quá trình: Quá trình sản xuất MTBE từ TBA do hãng Texaco thực hiện có sơ đồ như sau: Đồ án cơng nghệ hóa dầu và chế biến polimer Hình 2.14 Cơng nghệ Texaco sản xuất MTBE từ TBA Thuyết minh sơ đồ cơng nghệ Ngun liệu TBA được đưa vào dãy thiết bị đềhydrat hóa dạng ống, nhiệt phản ứng được cung cấp bởi lò đốt (1) bằng cách đốt nhiên liệu FO trong sự có mặt của. .. thành sản xuất là 206 USD/ 1000 tấn MTBE Đồ án cơng nghệ hóa dầu và chế biến polimer Sản xuất MTBE đi theo cơng nghệ ARCO của TAXACO có vốn đầu tư 68,7 triệu USD Giá thành sản xuất là 264 USD/ 1000 tấn Phương pháp này cũng có thể sản xuất MTBE với cơng suất lớn 1 .000. 000 tấn/năm, song giá thành sản xuất đắt hơn Và phải kết hợp với quá trình sản xuất Propylen oxit 2.4.2 Lựa chọn cơng nghệ Từ phân. .. đi vào thiết bị phản ứng gồm: - Phân đoạn C4 : GC4 tấn/ngày - Dòng MeOH : G MeOH tấn/ngày Các dòng đi ra khỏi thiết bị p/ư gồm - Hỗn hợp C4 chưa phản ứng: GC4 dư tấn/ngày - MeOH dư: G MeOH dư tấn/ngày - Sản phẩm MTBE G MTBE tấn/ngày Đồ án cơng nghệ hóa dầu và chế biến polimer - H2O (do trong ngun liệu MeOH chứa 5%) GH2O tấn/ngày Do dòng ngun liệu đi vào thiết bị phản ứng tổng hợp MTBE là phân đoạn. .. (11) Nhiệt toả ra của phản ứng được lấy đi trao đổi nhiệt với dòng vào và thiết bị làm lạnh bằng nước để hạ nhiệt độ phản ứng xuống 50 0C, rồi tiếp tục cho phản ứng ở đoạn II Dòng sản phẩm ra khỏi thiết bị phản ứng thứ nhất được đưa sang thiết bị chưng tách -phản ứng (2) để nâng độ chuyển hoá iso-buten lên 99%, đồng thời MTBE cũng được tách ra ở đáy thiết bị chưng tách - phản ứng này, sau khi làm... đỉnh thiết bị (1) là dòng isobutan được đưa đến phân xưởng sản xuất MTBE Dòng n-butan sau khi ra khỏi thiết bị (1) sẽ được gia nhiệt và chuyển đến thiết bị làm khơ (2), sau đó chuyển tới thiết bị phản ứng 3 Thiết bị phản ứng 3 là loại thiết bị xúc tác cố định, tại đây n-butan sẽ được chuyển thành iso-butan bằng quá trình Đồ án cơng nghệ hóa dầu và chế biến polimer isomer hóa Sản phẩm ra khỏi thiết . 4: TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT MTBE VÀ ĐỀ XUẤT SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT MTBE TỪ PHÂN ĐOẠN C4 CỦA QUÁ TRÌNH CRACKING, TÍNH TOÁN CÂN BẰNG CHO THIẾT BỊ PHẢN ỨNG NĂNG SUẤT 500. 000 TẤN/NĂM GIÁO VIÊN. Đồ án công nghệ hóa dầu và chế biến polimer TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT HÀ NỘI KHOA DẦU KHÍ BỘ MÔN LỌC – HÓA DẦU ĐỒ ÁN: CÔNG NGHỆ HÓA DẦU & CHẾ BIẾN POLIMER ĐỀ TÀI SỐ 4: TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ. Tham gia phản ứng este h!a với c+c axit + Với axit hữu cơ: + Với axit vô cơ: _ Tham gia phản ứng ete h!a _ Tham gia phản ứng cộng với anken _ Tham gia phản ứng oxi h!a với O 2. _ Phản ứng với