1. Trang chủ
  2. » Kỹ Thuật - Công Nghệ

Tiểu luận thiết bị nhà máy lọc dầu: quá trình alkyl hóa

50 748 4

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 50
Dung lượng 2,36 MB

Nội dung

Hiện nay dầu mỏ đã trở thành nguồn năng lượng quan trọng nhất của mọi quốc gia trên thế giới.Hiệu quả sử dụng của dầu mỏ phụ thuộc vào chất lượng của các quá trình chế biến, trong đó các quá trình xúc tác giữ vai trò quan trọng.Việc đưa dầu mỏ qua các quá trình chế biến sẽ nâng cao được hiệu quả sử dụng và tiết kiệm được nguồn tài nguyên quý hiếm này. Xăng là hỗn hợp các hydrocacbon từ C5 đến C10 có nhiệt độ sôi từ 35oC đến 200oC, dễ bay hơi và có tính tự cháy kém. Được dùng làm nhiên liệu cho động cơ đốt trong là chủ yếu, ngoài ra còn dùng làm dung môi cho công nghiệp trích ly dầu và pha chế mỹ phẩm. Trong công nghiệp sản xuất xăng, nhìn chung các quốc gia đều có xu hướng cải thiện và nâng cao chất lượng xăng nhằm đáp ứng yêu cầu kỹ thuật của động cơ và bảo vệ môi tường trong sạch. Vì vậy việc nâng cao chất lượng xăng trong đó quan trọng nhất là nâng cao trị số octan, giảm hàm lượng benzen, hàm lượng các hợp chất chứa oxy, hàm lượng olefin đang là vấn đề đặt lên hàng đầu. Trong các loại xăng công nghệ thì xăng alkyl hoá, đặc biệt là xăng alkyl hoá xúc tác H2SO4 có thể đáp ứng được các yêu cầu trên: nó có trị số octan cao (trên 95), không chứa bezen, có độ ổn định hoá học cao, áp suất hơi bão hoà thấp, hàm lượng độc trong khí thải thấp nên đáp ứng được yêu cầu về kỹ thuật của động cơ và góp phần bảo vệ môi trường trong sạch. Nguyên liệu của quá trình là các hydrocacbon ở dạng khí lấy từ phân xưởng cracking. Như vậy quá trình alkyl hoá là một công nghệ rất quan trọng trong nhà máy chế biến dầu mỏ, vì ngoài những ưu điểm của sản phẩm, đây còn là hướng sử dụng hợp lý nguyên liệu, tiết kiệm được nguồn năng lượng dầu mỏ ngày càng cạn kiệt. Do vậy việc phát triển và nâng cao công nghệ alkyl hoá trong các nhà máy chế biến dầu là rất cần thiết.

Trang 1

QUÁ TRÌNH

ALKYL HÓA

Trang 3

PHẦN I: TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH ALKYL HÓA

Khái

niệm

1

Nguyên liệu

2

Cơ chế

3

Xúc tác

kiện công nghệ

Theo liên kết tạo thành

Theo nhóm alkyl đưa vào

Trang 4

PHẦN I: TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH ALKYL HÓA

Theo liên kết tạo

Trang 5

PHẦN I: TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH ALKYL HÓA

Trang 6

PHẦN I: TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH ALKYL HÓA

Nguyên liệu

2 Bảng 1.1 Ảnh hưởng của nguyên liệu đến hiệu suất sản phẩm

(PGSTS Lê Văn Hiếu Công nghệ chế biến dầu mỏ (1-228))

C4H8(80%) C4H8 C5H10Hiệu suất alkylat so với

Trang 7

PHẦN I: TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH ALKYL HÓA

cation

Trang 8

PHẦN I: TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH ALKYL HÓA

Xúc tác

3

2 loại xúc tác

Đồng thể

và zeolit AlCl3

HF,

H2SO4

Trang 9

PHẦN I: TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH ALKYL HÓA

Xúc tác

3

Nhược điểm

Dễ tách sản phẩm

Dễ tái sinh xúc tác

Giảm độc hạiGiảm ăn mòn thiết bịzeolit độ chọn lọc cao

Trang 10

PHẦN I: TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH ALKYL HÓA

Xúc tác

3 Bảng 1.2: So sánh quá trình alkyl hóa khi sử dụng xúc tác HF và H 2 SO 4

(PGSTS Lê Văn Hiếu Công nghệ chế biến dầu mỏ(1-241))

+ Có thể tái sinh bằng chưng phân đoạn

+ t=30÷45oC và thiết bị phản ứng có thể làm lạnh bằng

nước lạnh

+ Yêu cầu khuấy trộn vùng phản ứng thấp hơn vì HF

hòa tan izo-butan cao hơn (khoảng 0,3% izo-butan

trong axit)

+ Tiêu thụ izo-butan cao hơn

+ Ăn mòn mạnh

+ Ở các điều kiện phản ứng HF hóa hơi và có tính độc

hại cao , gây nguy hiểm cho con người

+ Phải có một phân xưởng xử lý riêng

+ t=5÷10oC, làm lạnh thiết bị phản ứng ở nhiệt độ phảnứng dưới 10oC

+ Yêu cầu khuấy trộn vùng phản ứng cao hơn vì H2SO4hòa tan izo-butan thấp hơn HF (0,1%)

+ Tiêu thụ izo-butan thấp hơn

+ Ăn mòn kém hơn HF

+ H2SO4 cũng rất độc, nhưng ở điều kiện thường nó ởthể lỏng nên việc xử lý an toàn và dễ dàng hơn nhiều

Trang 11

PHẦN I: TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH ALKYL HÓA

Điều kiện công nghệ

4

Các yếu

tố ảnh hưởng

Nhiệt độ

Thời gian

Nồng độ axit

Tỷ lệ izo-butan/buten

Nồng độ izo-butan trong vùng phản ứng

Áp suất

Trang 12

PHẦN I: TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH ALKYL HÓA

Công nghệ sản xuất

5

Công nghệ alkyl hóa dùng xúc tác HF của Phillips

Công nghệ alkyl hóa dùng xúc tác H 2 SO 4 của hãng Kellogg-Exxon

Công nghệ alkyl hóa dùng xúc tác H 2 SO 4 của hãng Stratco

Công nghệ alkyl hóa của UOP

Trang 13

a Công nghệ alkyl hóa dùng xúc tác HF của Phillips

Trang 14

b Cụng nghệ alkyl húa dựng xỳc tỏc H2SO4 của hóng Kellogg-Exxon

Nguyên liệu olefin

Sản phẩm propan

Sản phẩm butan

Sản phẩm alkylate Izo - butan mới cất đựơc

Izo - butan tuần hoàn Chất làm lạnh

Axit tuần hoàn

4 1

1 Thiết bị alkyl hoá 4 Thiết bị phân ly

2 Thiết bị làm lạnh 5 Tháp tách izo - butan

3 Tháp tách propan 6 Tháp tách butan

7 Máy nén Hình II.9 : Sơ đồ công nghệ alkyl hoá dùng xúc tác H 2 SO 4 của hãng Kellogg

Trang 15

b Công nghệ alkyl hóa dùng xúc tác H2SO4 của hãng Kellogg-Exxon

Hình 4:Hệ thống TBPƯ sản xuất xăng alkyl hoá

Trang 16

c Công nghệ alkyl hóa dùng xúc tác H2SO4 của hãng Stratco

START START

S¶n phÈm n.butan

S?n ph?m Alkylat S?n ph?m Propan

Nguyªn LiÖu Olefin

1

2

3

4 5

6

Trang 17

c Công nghệ alkyl hóa dùng xúc tác H2SO4 của hãng Stratco

Hình 7.TBPƯ alkyl hoá nằm ngang, làm lạnh qua thành của Stratco

A-Thân TBPƯ nằm ngang B-Hệ ống làm lạnh chữ U C-Đầu thuỷ lực của TBPƯ D-Mô tơ

E-Cánh khuấy

F-Dòng nhũ tương tuần hoàn.

Trang 18

c Công nghệ alkyl hóa dùng xúc tác H2SO4 của hãng Stratco

Hình 8.Hệ các TBPƯ khuấy, trao đổi nhiệt qua thành, mắc nối tiếp của Stratco

Trang 19

d Hình 9 Sơ đồ công nghệ Alkyl hóa xúc tác HF của hãng UOP

Trang 20

Bảng 1.4.Thành phần sản phẩm

Trang 21

Ưu, nhược điểm của công nghệ

Ưu Xúc tác có hoạt tính và độ chọn lọc cao,

Nhiệt độ và áp suất tương đối thấp

Nhược Thiết bị dễ bị ăn mòn, sản phẩm

cần trung hòahết axit, chú ý tớichất thải do có thể ảnh hưởng lớntới môi trường

Công nghệ phức tạp

Trang 22

Lò phản ứng alkyl hóa dạng TB TĐN

ống-vỏ (ống chùm) FIG 2 HF alkylation reactor with an axial sparger system

CHƯƠNG II: CÁC THIẾT BỊ CHÍNH

Trang 23

FIG 3A and 3B segmental baffle system for the reactor.

Trang 24

FIG 4A and 4B variant form of reactor baffle system.

Trang 25

Hình 10 TBPƯ Alkyl hoá với xúc tác HF của hãng UOP

Sơ đồ 1 TBPƯ và và 2 TBPƯ làm việc liên tục

CHƯƠNG II: CÁC THIẾT BỊ CHÍNH

Trang 26

Hình 14.TBPƯ alkyl hoá với xúc tác rắn theo công nghệ Alkylene của UOP

đứng có thêm thiết bị tái sinh

ở nhiệt độ cao hơn

Tái sinh xúc tác:

Trang 27

CHƯƠNG II: CÁC THIẾT BỊ CHÍNH

Thiết bị tách iso-butan

2

Hình 10.Sơ đồ chưng tách iso-butan

Trang 28

CHƯƠNG II: CÁC THIẾT BỊ CHÍNH

Thiết bị tách iso-butan

2

Hình 11.Cấu tạo tháp chưng luyện

Trang 29

Tháp đệm

a

Hình 12.Cấu tạo tháp đệm

Trang 30

Các loại đệm

 Các đệm bằng gốm

 Để bề mặt tiếp xúc phía trong vòng gốm người ta làm các tấm chắn, người ta xếp đệm trên các đĩa có hai loại lỗ khác nhau Các lỗ nhỏ (phía dưới) để chất lỏng đi qua và

lỗ lớn (phía trên) để cho hơi

đi qua

 Nhược điểm của loại đĩa này là: tiếp xúc giữa pha hơi và pha lỏng không tốt

 Nhưng khi tháp d< 1m, thì hiệu quả của tháp này không kém tháp đĩa chóp, thường dùng để chưng luyện gián đoạn với công suất thiết bị

không lớn.

Trang 31

Tháp đĩa

b

Hình 14.Cấu tạo tháp đĩa

Trang 32

Tháp đĩa

b

Hình 15:Đĩa lỗ

Trang 33

Tháp đĩa

b

Hình 15:Đĩa chóp

Trang 34

và năng suất lớn hơn tháp đĩa (trên 1m đường kính) khi tỉ lệ lỏng/hơi cao

- Làm việc được với chất lỏng bẩn nếu dùng đệm cầu có   

của chất lỏng.

- Trở lực tương đối thấp.

- Hiệu suất khá cao.

- Khá ổn định.

- Hiệu suất cao.

Trang 35

- Dễ tắc khi có lẫn bụi bẩn và phân

bố lỏng không đều khi đường kính tháp lớn.

- Không làm việc được với chất lỏng bẩn.

- Kết cấu khá phức tạp.

- Có trở lực lớn.

- Tiêu tốn nhiều vật tư, kết cấu phức tạp.

Trang 36

3 Thiết bị tách lỏng – khí, thiết bị tách propan

Nguyên lý hoạt động: dựa vào trọng lực, chất lỏng

có khối lượng riêng lớn hơn lắng xuống đáy thiết

bị, hơi nhẹ hơn đi lên trên

Tấm

chắn

Giảm tốc độ dòng nguyên liệu

Giúp cho lỏng nặng rơi xuống đáy thiết bị

Giúp tách sơ bộ khí – lỏng

Trang 37

So sánh các loại tháp tách

TB tách 2 pha nằm ngang TB tách 2 pha thẳng đứng

Phạm vi,

ứng dụng

- Tách thể tích hỗn hợp nguyên liệu vào lớn

- Tỉ lệ hơi/lỏng không quá cao

- Lưu lượng dòng vào nhỏ

- Tỉ lệ hơi trên lỏng cao

- Không gian lắp đặt thiết bị hạn chế

Ưu điểm

- Đường kính nhỏ hơn khi cùng lượng khí

- Bề mặt bay hơi lớn

- Dòng khí không cản trở thoát nước của phần tách sương

- Có đủ không gian thoát khí ở trên

- Phần không gian thoát khí hẹp

- Chiếm nhiều diện tích xây lắp

- Khó điều khiển mức chất lỏng ra

- Đừơng kính lớn hơn TB nằm ngang

- Khó khăn trong việc lắp đặt, sửa chửa,…

Trang 38

CHƯƠNG III: CÁC THIẾT BỊ PHỤ TRỢ

Thiết bị phụ trợ

Bơm

Máy nén

Van

Đo nhiệt độ

Đo áp suất

Đo mức chất lỏng

Trang 39

Bơm bánh răng

Trang 40

a Bơm ly tâm

Bơm được nhiều loại chất lỏng như nước, dầu, hóa chất

kể cả hỗn hợp các chất lỏng và chất rắn

Kết cấu nhỏ gọn, chắc chắn làm việc tin cậy

Hiệu suất của bơm tương đối cao 0.65- 0.9

Giá thành không cao lắm

Nguyên lý hoạt động

Trang 41

• Theo số bậc: bơm 1 cấp, 2 cấp, nhiều cấp, ở đó chất lỏng đi qua nhiều guồng nối tiếp nhau, qua mỗi guồng áp suất tăng dần lên.

• Theo cách đặt trục bơm: bơm nằm ngang và bơm thẳng đứng dùng

phổ biến là loại nằm ngang có trục nối trực tiếp với động cơ điện, vỏ bơm hình xoắn ốc, loại này hiệu suất cao Loại thẳng đứng chủ yếu hút chất lỏng từ những giếng sâu.

• Theo chuyển động của chất lỏng: có định hướng và không định hướng.

• Theo cấu tạo của bánh guồng: bơm có của vào của chất lỏng ở 1 phía hay hai phía, loại cửa vào hai phía năng suất hơn.

• Theo số vòng quay (bơm quay nhanh, bơm quay chậm và bơm quay trung bình) theo áo suất bơm (bơm áp suất thấp (dưới 20m cột nước),

áp suất trung bình (từ 20 – 60m) và áp suất cao ( trên 60m))…

Phân lọai bơm ly tâm :

Trang 42

b Bơm bánh răng

Kết cấu đơn giản dễ chế tạo

Độ tin cậy cao, kích thước nhỏ gọn

Số vòng quay và công suất trên 1 đơn vị trọng lượng lớn

Có khả năng chịu quá tải trong 1 thời gian ngắn

Trang 43

a) Bơm pittông thường: 1- xi lanh; 2- pittông; 3- cán pittông.

b) Bơm pittông trụ: 1- buồng công tác; 2- pittông trụ.

Trang 44

2 Máy nén trục vít

Hoạt động theo nguyên lý thay đổi thể tích

Lưu lượng từ 1,4m/phút, có thể lên tới 60m/phút

Số vòng quay của trục vít từ 3000 vòng/phút trở lên thậm trí đến 15.000 vòng/phút

Bảo dưỡng đơn giản và có chế độ tự động hoàn toàn

Nhược điểm: khó chế tạo và sửa chữa

Trang 45

3 Van

Van cầu,van cổng, van 1 chiều

- Van bướm để điều chỉnh lượng khí làm mát đi vào 2 thiết bị trao đổi nhiệt ống chùm

- Van dùng khí nén điều khiển để điều khiển tự động lượng nước làm mát, lượng khí công nghệ đi vào thiết bị lọc sương…

- Van xylanh điều khiển bằng khí nén dùng để đóng mở van thay đổi chế độ làm việc của tháp hấp thụ bằng silycagel

- Van an toàn

Trang 46

3 Van

Van an toàn là một cơ cấu van dùng để tự động xả khí, hơi từ trong lò hơi, bồn chứa áp suất hoặc những hệ thống khác khi áp suất hoặc nhiệt độ vượt qúa giới hạn cho phép đã cài đặt trước đó

Nhiệm vụ: bảo vệ thiết bị khỏi

sự tăng áp vượt giá trị định mức

Trang 47

4 Thiết bị đo nhiệt độ

Nhiệt độ từ môi trường sẽ được cảm biến hấp thu, tại đây tùy theo cơ cấu của cảm biến

sẽ biến đại lượng nhiệt này thành một đại lượng điện nào đó Sau đó bộ phận xử lý trung tâm sẽ thu nhận tín hiệu này để xử lý

Trang 48

5 Thiết bị đo áp suất

Trang 50

THE END

THANKS FOR

LISTENING

Ngày đăng: 10/10/2015, 10:47

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w