Đồ án tốt nghiệp thiết kế phân xưởng Cracking xúc tác

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xởng Cracking xúc tác Mở đầu Hiện nay, giới, mặt hàng xăng dầu mặt hàng quan trọng đặc biệt quan trọng Nó máu huyết kinh tế quốc dân quốc phòng cho quốc gia Và Việt Nam ,nhu cầu tiêu thụ sản phẩm dầu khí tăng lên với tăng trởng kinh tế quốc dân quốc phòng.Tuy nhiên sản phẩm xăng Việt Nam đợc nhập từ nớc ngoài.Phần lớn từ Singapore với ba đầu nối tiếp nhận Hồ Chí Minh, Đà Nẵng Quãng Ninh Và từ ba đầu nối tiếp nhận ,sản phẩm đợc phân phối tới kho trung chuyển toàn quốc Trong tơng lai việc nhập sản phẩm xăng dầu diều lợi cho kinh tế nớc Vì mà để đáp ứng nhu cầu xăng cho ngời tiêu dùng thiết phải có nhà máy lọc chế biến ,trong quan trọng phải có phân xởng sản xuất xăng dầu [8] Ngời ta sản xuất xăng nhiều trình chế biến khác nh cracking xúc tác, Reforming xúc tác, izome hóa V V cracking xúc tác trình chủ yếu để sản xuất xăng Tiêu chuẩn quan trọng nhiên liệu dùng cho động xăng số octan Chỉ số cao khả chống kích nổ cao Thoạt tiên ngời ta thực cracking phân đoạn dầu mỏ có nhiệt độ sôi khoảng 490 800 K nhiệt độ , nhng với phơng pháp hiệu thấp sản phẩm chứa nhiều hydrocacbon phân tử thấp Đến khoảng năm 1930 , trình cracking nhiệt đợc thay cracking xúc tác , với chất xúc tác Aluminosilicat tự nhiên Và ngời ta sử dụng lớp xúc tác tỉnh nhng mà cha mang lại hiệu suất chất lợng xăng cao nh mong muốn , lại có qúa nhiều nhợc điểm lí nh ngời ta thay trình Cracking có lớp xúc tác chuyển động Có nhiều công nghệ khác cho trình Cracking có lớp xúc tác chuyển động Nhng ngày ngời ta dùng phổ biến công nghệ FCC Với công nghệ cho ngời ta thu đợc nhiều xăng chất lọng tốt nhiều , phần đáp ứng đợc nhu cầu xăng dầu Phần I Tổng quan lý thuyết trình cracking xúc tác Trong công nghệ chế biến dầu mỏ trình chuyển hóa hóa học dới tác dụng chất xúc tác chiếm tỷ lệ lớn đóng vai trò vô quan trọng Chất xúc tác trình chuyển có khả làm giảm lợng Nguyễn Viết Huẫn Hoá Dầu K44-QN ĐHBK HN Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xởng Cracking xúc tác hoạt hóa phản ứng mà tăng tốc độ phản ứng lên nhiều Mặc khác , có mặt chất xúc tác phản ứng có khả tiến hành nhiệt độ thấp điều quan trọng phản ứng có hiệu ứng duơng nh phản ứng hydro hóa , alkyl hóa , polime hóa v.v Sự có mặt chất xúc tác vừa thúc đẩy nhanh trình chuyển hóa hóa học , vừa có khả tạo nồng độ cân cao , có nghĩa tăng hiệu suất trình Điều quan trọng chất xúc tác có khả tăng nhanh không đồng loại phản ứng mà phơng diện nhiệt động chúng xãy lúc trình , điều kiện nh , ngời ta gọi tính chất chọn lựa xúc tác Ngời ta nghiên cứu nhiều loại chất xúc tác ngời ta lợi dụng tính chất chọn lựa mà hớng phản ứng trình chế biến theo chiều có lợi nhằm thu đợc sản phảm đạt hiệu suất chất lợng tốt nh mong muốn Chính lí để đáp ứng ngày nhiều nhu cầu dùng xăng dầu ngời ta nghiên cứu cải tiến dần trình cracking xúc tác Quá trình cracking xúc tác với dây chuyền công nghệ FCC u điểm Chơng I Mục đích ý nghĩa Bản Chất Hóa Học vàcơ chế phản ứng I Mục đích ý nghĩa trình cracking xúc tác Cracking xúc tác chiếm vị trí đặc biệt quan trọng công nghiệp chế biến dầu mỏ Lọng dầu mỏ dùng để chế biến cracking xúc tác tơng đối lớn.Ví dụ nh : vào tháng năm 1965 tổng lợng dầu mỏ nớc mỹ chế biến 1500 tấn/ngày có 800 tấn/ngày (tức khoảng 53%) đợc chế biến cracking xúc tác[3-trang62] Quá trình cracking xúc tác trình chủ yếu để sản xuất xăng cho ô tô cho xăng máy bay.Chính mà nhà máy lọc dầu lại thiếu phân xởng cracking xúc tác Mục đích trình cracking xúc tác [1,2,3] biền đổi phân đoạn dầu mỏ có nhiệt độ sôi cao thành cấu tử xăng có chất lợng cao, Nguyễn Viết Huẫn Hoá Dầu K44-QN ĐHBK HN Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xởng Cracking xúc tác thu thêm số sản phẩm phụ khác nh gasoil nặng , gasoil nhẹ, khí, Quá trình cracking xúc tác thực chất trình cho tiếp xúc nguyên liệu với chất xúc tác điều kiện qui định chế độ công nghệ ,các phản ứng có lợi xảy nhằm thu dợc sản phẩm có chất lợng tốt hiệu suất lớn, đồng thời phản ứng phụ có hại xảy nh phản ứng tạo cốc bám bề mặt chất xúc tác làm cho xúc tác giảm hoạt tính.Do mà cần phải tiến hành tái sinh xúc tác II Cơ chế phản ứng : [1,2,3,4,5,6,7] Trong điều kiện mà tiến hành trình cracking xúc tác, số lợng lớn phản ứng hóa học xảy chúng định chất lợng hiệu suất trình Đó phản ứng sau: Phản ứng phân huỷ mạch CC, phản ứng cracking Là phản ứng phân huỷ bẻ gẫy mạch phần tử có kích thớc lớn (trọng lợng phân tử lớn) thành phần tử có kích thớc nhỏ (trọng lợng phân tử nhỏ hơn) Đây phản ứng trình + Phân huỷ parafin tạo olefin parafin có trọng lợng phân tử nhỏ CnH2n+2 CmH2m + CpH2p+2 (n = m + p) + Bẻ gãy mạch olefin tạo olefin nhỏ CnH2n CmH2m + CpH2p (n = m + p) + Hydrocacbon thơm có nhánh bên bị bẻ gẫy tạo thành parafin hydrocacbon thơm có nhánh nhỏ ArCnH2n+1 ArCmH2m+1 + CpH2p (n = m + p) + Naphten bị bẻ gẫy mở vòng tạo olefin (trừ vòng hexan) CnH2n CmH2m + CpH2p naphten olefin CnH2n C6H12 + CmH2m + CpH2p (n = m + p+ 6) naphten (n = m + p) olefin xyclohexan olefin olefin Phản ứng đồng phân hoá (izome hoá) Là phản ứng tạo hydrocacbon có cấu trúc mạch nhánh (cấu tử làm trị số octan tăng lên) n-olefin izo-olefin n-parafin Nguyễn Viết Huẫn izo-parafin Hoá Dầu K44-QN ĐHBK HN Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xởng Cracking xúc tác Phản ứng chuyển dời hydro dới tác dụng xúc tác Nhờ có xúc tác mà có phân bố lại hydro làm no đợc số hydrocacbon đói (sản phẩm phân huỷ), làm tăng đợc tính ổn định hoá học sản phẩm thu Naphten + olefin hydrocacbon thơm + parafin Phản ứng trùng hợp Chủ yếu xảy với hydrocacbon đói CnH2n + CmH2m CpH2p (n + m = p) Phản ứng alkyl hoá khử alkyl hoá Phản ứng alkyl hoá xảy nhiệt độ thấp, làm giảm hiệu suất khí ArH + CnH2n Hydrocacbon thơm Aromat CnH2n+1 olefin alkyl thơm Phản ứng khử alkyl hoá ngợc với phản ứng alkyl hoá, xảy nhiệt độ cao tạo nhiều khí Phản ứng ngng tụ tạo cốc Phản ứng chủ yếu xảy hydrocacbon thơm đa vòng, xảy nhiệt độ cao H2 H2 Sự tạo cốc trình cracking xúc tác không mong muốn, cốc tạo thành thờng bám bề mặt xúc tác, giảm hoạt tính bề mặt xúc tác, giảm thời gian làm việc xúc tác Hiệu ứng nhiệt phản ứng khác dấu nh giá trị Đa số phản ứng phân huỷ phản ứng thu nhiệt mạnh, phản ứng nh phản ứng đồng phân hoá, chuyển vị hydro, polyme hoá phản ứng ngng tụ phản ứng toả nhiệt yếu Hiệu ứng nhiệt tổng cộng trình cracking xúc tác thu nhiệt, với giá trị thay đổi từ 100 đến 400 kJ/kg nguyên liệu, tuỳ theo chất nguyên liệu đợc sử dụng trình Nguyễn Viết Huẫn Hoá Dầu K44-QN ĐHBK HN Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xởng Cracking xúc tác Hiện nay, cha có trí hoàn toàn việc giải thích chế xúc tác trình cracking.Nhng nhìn chung phổ biến giải htích theo chế ioncacbonic.Các ioncacbonic đợc tạo mà phân tử hydrocacbon nguyên liệu tác dụng với tâm axit xúc tác.Theo thuyết trình cracking xúc tác xảy theo giai đoạn sau đây: a Tạo ioncacboni Paraffin : Các hydrocacbon paraffin, trình tiến hành cracking xúc tác, bị hấp thụ trung tâm axit Lewis chất xúc tác để tạo ion cacboni : Ví dụ : Cracking n-hexan ( -trang 109 ) CH3-CH+-CH2-CH2-CH2-CH3 CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3 +H2 CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3 Điện tích dơng không nhận đợc cacbon bậc Tổng quát viết : A (H + ) CnH2n+2 CnH2n+1 + H2 Ngoài , Parafin bị hấp thụ tâm axit Bronsted : CnH2n+1 +H2 CnH2n+2 + H+ CnH2n+3 CmH2m+1 + CpH2p - Olefin: Đây thành phần nguyên liệu ban đầu trình mà đợc tạo phân hủy hydrocácbon thơm ,Parafin , naphten , Olefin hợp chất hoạt động ,nhờ mà tham gia vào phản ứng tạo Ion cacboni tác dụng olefin với tâm axit Bronsted xúc tác: + R1 CH C R2 + H + (xt) R1 CH C R2 + (xt) H H H Ion cacboni tạo thành tác dụng olefin với tâm axit Lewis xúc tác: O RH + olefin Nguyễn Viết Huẫn O + Al O Si R O H Al O Si O Hoá Dầu K44-QN ĐHBK HN Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xởng Cracking xúc tác CnH2n + H+ Cn+H2n+1 CnH2n + L C+nH2n+1 + LH Ion cacboni tạo thành phản ứng tuân theo quy tắc định Nh olefin tác dụng với H+(xt) xác suất tạo alkyl bậc lớn alkyl bậc + CH3 CH2 CH CH2 CH3 CH2 CH CH2 + H + (xt) dễ tạo thành + CH33 CH2ionCH CH2bậc dễ tạo Khi olefin có liên kết đôi cacbon bậc cacboni thành cacbon bậc + CH3 CH3 CH C CH3 CH3 CH2 C CH3 CH3 dễ tạo thành + H + (xt) + CH3 CH CH CH3 CH3 Từ hydrocacbon naphten: Khi hydrocacbon naphten tác dụng với tâm axit xúc tác hay ion cacboni khác tạo ion cacboni tơng tự nh trình xảy với parafin Từ hydrocacbon thơm :ngời ta quan sát thấy tạo thành ion cacbonilà kết hợp trực tiếp H+ vào nhân thơm CH2 CH3 + H+ + CH2 CH3 H Các hydrocacbon thơm có mạch bên đủ dài tạo thành ion cacboni giống nh trờng hợp parafin Thời gian sống ion cacboni đợc tạo dao động từ phần triệu giây đến hàng phút Các ion cacboni tạo nằm lớp phần tử hấp phụ, chúng hợp chất trung gian hoạt động nhiều phản ứng xảy cracking b Giai đoạn biến đổi ion cacboni Các ion cacboni hợp chất hoạt động ,chính đợc tạo từ giai đoạn lại nhanh chóng tham gia vào phản ứng biến đổi khác nh : Nguyễn Viết Huẫn Hoá Dầu K44-QN ĐHBK HN Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xởng Cracking xúc tác Phản ứng đồng phân hoá, chuyển dời ion hydro, nhóm metyl tạo cấu trúc nhánh RCCCC + + + CCCCR + R CH2 CH CH3 R CH CH2 + R C CH2 CH3 CH3 Độ ổn định ion cacboni theo bậc giảm dần nh sau : C3+ (bậc 3) > C2+ (bậc 2) > C3 + (bậc 1) - Ion cacboni tác dụng với phân tử trung hoà tạo thành ion cacboni phân tử (hydrocacbon no hay đói) theo phản ứng vận chuyển ion hydrit C+nH2n+1 + CmH2m CnH2n + C+mH2m+1 C+nH2n+1 + CmH2m+2 CnH2n+2 + C+mH2m+1 Phản ứng cracking: Các ion cacboni có số nguyên tử cacbon lớn xảy phân huỷ đứt mạch vị trí so với nguyên tử cacbon tích điện Sản phẩm phân huỷ phân tử hydrocacbon trung hoà ion cacboni có số nguyên tử cacbon nhỏ [A] [B] + R C C C C C C C [C] C Nếu ba liên kết CC vị trí liên kết CC vị trí [A] có xác suất đứt mạch lớn nhất, sau đến vị trí [B] cuối đến vị trí [C] Với ion cacboni mạch thẳng: + + CH3 CH CH2 R CH3 CH CH2 + R Đối với ion cacboni đồng đẳng benzen, ví dụ áp dụng quy tắc vị trí bình thờng vị trí bền vững Chính mà ngời ta cho Nguyễn Viết Huẫn Hoá Dầu K44-QN ĐHBK HN Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xởng Cracking xúc tác proton phải đợc kết hợp với liên kết CC nhân thơm tạo thành hợp chất trung gian, sau phân huỷ theo quy tắc nêu Khi phân huỷ, điện tích ion cacboni dịch chuyển theo sơ đồ sau: H C C + C C + + CH C C C C hiệu ứng tích điện nhânC thơm Nh hydrocacbon thơm nguyên nhân quan trọng so với nguyên nhân biến đổi ion cacboni bậc hai thành bậc ba + Các ioncacboni đồng đẳng Benzen mà có mạch nhánh dài tốc độ xảy lớnvà dể Ví dụ nh ioncacboni izobutyl-benzen có tốc độ lớn 10 lần so với ioncacboni izopropyl-benzen Các nhóm metyl , etyl , khó bị đứt khỏi nhân Benzen ( lợng liên kết lớn ) khó tạo đợc ion CH3+ C2H5+ Điều giải thích đợc xăng cracking xúc tác lại có hàm lợng hydrocacbon có mạch nhánh bên ngắn lớn giải thích đợc sản phẩm khí trình cracking lại nhiều hydrocacbon mạch nhánh c Giai đoạn dừng phản ứng Giai đoạn xảy ion cacboni kết hợp với chúng nhờng hay nhận nguyên tử hydro xúc tác để tạo thành phân tử trung hoà Nhìn chung , phản ứng hóa học xảy trình cracking xúc tác phức tạp III Động học cho trình cracking xúc tác.[4,5,6,7,14] Về động học, cracking xúc tác thí dụ điển hình xúc tác dị thể Quá trình cracking xúc tác xảy giai đoạn sau: 1- Quá trình khuếch tán nguyên liệu đến bề mặt xúc tác (khuếch tán ngoài) 2- Khuếch tán nguyên liêu đến tâm hoạt tính lỗ xốp xúc tác (khuếch tán trong) 3- Hấp phụ nguyên liệu tâm hoạt hoạt tính xúc tác 4- Các phản ứng hóa học bề mặt xúc tác 5- Khử hấp phụ sản phẩm cracking nguyên liệu cha tham gia phản ứng khỏi bề mặt khỏi lỗ xốp xúc tác Nguyễn Viết Huẫn Hoá Dầu K44-QN ĐHBK HN Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xởng Cracking xúc tác 6- Tách sản phẩm cracking nguyên liệu cha tham gia phản ứng khỏi vùng phản ứng Tốc độ chung trình nh đợc định giai đoạn chậm Phản ứng xảy vùng động học hay vùng khuếch tán hoàn toàn phụ thuộc vào chất xúc tác đợc sử dụng, phụ thuộc vào chất nguyên liệu vào chế độ công nghệ trình Các nghiên cứu cho thấy, trình cracking xúc tác nguyên liệu gazoil nhẹ (nguyên liệu mẫu) xúc tác dạng cầu kích thớc hạt xúc tác từ ữ mm nhiệt độ 450 ữ 5000C phản ứng xảy vùng trung gian động học khuếch tán Còn cracking lớp sôi (FCC) xúc tác nhiệt độ 480 ữ 5300C phản ứng xảy vùng động học Tốc độ phản ứng cracking xúc tác, đa số trờng hợp đợc miêu tả phơng trình bậc có dạng: k = v0.n.ln(1 x) (n 1)x đây: k: tốc độ phản ứng (mol/g.h) v0 : tốc độ truyền nguyên liệu (mol/h) n: số mol sản phẩm đợc tạo thành từ mol nguyên liệu x: mức độ chuyển hóa (phần mol) Đối với phân đoạn dầu xúc tác zeolit, phơng trình bậc lại có dạng sau: k=vo/(1-x) v0 tốc độ thể tích không gian truyền nguyện liệu (m3/m3.h) IV Cracking xúc tác hợp chất hydrocacbon riêng lẻ [1,2,3,4,5,6,7] Sự biến đổi hydrocacbon parafin Các hợp chất parafin cấu tử quan trọng phân đoạn gazoil Các nghiên cứu trình cracking xúc tác parafin giúp cho phép tiến hành mô hình hóa tợng trình Giống nh trình cracking nhiệt, trình cracking xúc tác, hydrocacbon parafin bị phân hủy tạo thành phân tử olefin parafin có trọng lợng phân tử bé Phơng trình tổng quát: CnH2n+2 Nguyễn Viết Huẫn CmH2m+2 + CpH2p (p, m < n) + Hoá Dầu K44-QN ĐHBK HN Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xởng Cracking xúc tác Nếu mạch parafin dài phân hủy xảy đồng thời số chỗ mạch xảy hai đầu mút mạch nh trình cracking nhiệt Các hydrocacbon parafin có trọng lợng phân tử thấp khả phân huỷ Ví dụ: Đối với butan C4H10 nhiệt độ 5000C; v0 = h1 có % trọng lợng bị phân hủy Tuy nhiên tốc độ phân hủy lớn gấp lần so với phân huỷ đơn dới tác dụng nhiệt Ngoài bị khử hydro nhng mức nhỏ o t C, xúc tác C4H10 CH4 + C3H6 (60%) C2H6 + C2H4 (30%) C4H6 + H2 (10%) Khi trọng lợng phân tử parafin tăng lên khả phân hủy tốc độ phân hủy tăng lên Tốc độ phân hủy parafin dới tác dụng xúc tác lớn nhiều so với phân huỷ điều kiện cracking nhiệt Tính hấp phụ chọn lọc xúc tác trớc tiên cao hydrocacbon olefin Vì parafin không nằm lớp hấp phụ hóa học mà nằm giới hạn lớp Song lợng bề mặt xúc tác có tác động đến parafin tạo khu vực có nồng độ phân tử hydrocacbon cao mà có liên kết CC yếu Nhờ làm giảm lợng hoạt hóa phân huỷ Năng lợng hoạt hóa phản ứng cracking parafin giảm dần chiều dài mạch hydrocacbon parafin tăng Bảng : Năng lợng hoạt hóa n-parafin điển hình Hydrocacbon nC6H14 nC7H16 n-C8H18 E kcal/mol 36 29 24 Vì cracking, mạch hydrocacbon parafin dài, dễ bị bẻ gãy Ví dụ cracking xúc tác parafin nhiệt độ 5500C nh sau: Bảng 2: Nguyễn Viết Huẫn 10 Hoá Dầu K44-QN ĐHBK HN Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xởng Cracking xúc tác gazoil nhẹ chứa đợc trong: 1000 = 7,169 (thùng) 139,5 Vậy 390514,28 gazoil nhẹ chứa đợc trong: 390514,28 ì7,169 = 2799596,8(thùng) * Đối với sản phẩm gazoil nặng: d 20 = 0,94 thùng 150 lít chứa đợc: 150 ì 0,94= 141 (kg) gazoil nặng chứa đợc trong: 1000 = 7,092(thùng) 141 Vậy 298628,57 gazoil nặng chứa đợc trong: 298628,57 ì7,092 = 2117873,8(thùng) Dựa vào số liệu tính toán ta có đợc bảng sau Tên sản phẩm Tấn/năm Thùng/năm Khí 390514,28 4334708,59 80286,96 Xăng 110268,5 Thùng/giờ 539,143 9,986 Gazoil nhẹ 390514,28 2799596,8 384,209 Gazoil nặng 298628,57 2117873,8 263,417 Cốc Tổng 114858,29 1304783,9 14,286( T/h) 9332466 III Nhu cầu nguyên liệu lợng Chí phí nguyên liệu lợng cho sản phẩm: Nguyên liệu Ta có nguyên liệu phần cất chân không d 20 = 0,86 thùng 150 lít chứa đợc: 150 ì 0,86 = 129 (kg nguyên liệu) 1.000 = 7,75 (thùng) 129 Vậy 2.400.000 tấn/năm chứa đợc trong: nguyên liệu chứa đợc trong: 2.400.000 ì 7,75 = 18.600.000(thùng) Cặn dầu: 2.121 (thùng/giờ) = 17052840(thùng/năm) Hệ số tiêu hao nguyên liệu cho thùng sản phẩm 1,003 Hơi nớc: 4,5 m3/thùng sản phẩm = 42.122.085m3/năm Nớc: 0,8 m3/thùng sản phẩm =7.488.370,7m3/năm Nguyễn Viết Huẫn 78 Hoá Dầu K44-QN ĐHBK HN Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xởng Cracking xúc tác Nhu cầu lợng Điện: 0,9 kWh/thùng sản phẩm = 8399219,4kWh/năm Nhiên liệu đốt: 0,01 tấn/thùng sản phẩm = 93324,66tấn/năm Bảng tính chi phí cho nguyên liệu lợng STT Tên nguyên liệu Đơn vị Hệ số tiêu hao cho Đơn giá Thành tiền thùng sản phẩm (USD) (USD) Cặn dầu thùng 1,003 17 17,051 Hơi nớc m3 4,5 0,35 1,575 Nớc m3 0,8 0,07 0,056 Điện kWh 0,9 0,8 0,72 Năng lợng 0,01 10 Tổng chi phí nguyên liệu lợng cho thùng sản phẩm 0,1 19,502 IV Xác định nhu cầu công nhân cho phân xởng Công nhân phục vụ cho phân xởng: Thợ điện ngời Thợ khí ngời Công nhân dây chuyền 24 ngời (gồm ca kíp) Số cán quản lý phân xởng: Hành ngời Cán kỹ thuật ngời Quản đốc ngời Phó quản đốc ngời Tổng số lao động phân xởng: 36 ngời Bảng tính tiền lơng cho nhân công STT Nơi làm việc Số ngời Lơng tháng Lơng toàn Lơng USD năm Bơm + máy nén 150 900 10.800 Thiết bị nhiệt 150 900 10.800 Các thiết bị 12 150 1.800 21.600 Thợ điện 180 540 6.480 Thợ khí 180 540 6.480 Hành 160 320 3.840 Kỹ thuật 210 420 5.040 Quản đốc 225 225 2.700 Nguyễn Viết Huẫn 79 Hoá Dầu K44-QN ĐHBK HN Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xởng Cracking xúc tác Phó quản đốc 220 220 10 Tổng chi phí tiền lơng cho lao động 2.640 70.380 Nhà máy sản xuất liên tục 24 h/ngày, tổng chi phí tiền lơng cho lao động là: 70.380 ì = 211.140 (USD/năm) Ngoài trích theo quỹ lơng 19% cho bảo hiểm xã hội là: 211.140 ì 0,19 = 40.116,6 (USD/năm) Tổng số tiền trả cho công nhân: 211.140 + 40.116,6 = 251.256,6 (USD/năm) Chi phí tiền lơng cho công nhân thùng sản phẩm là: 251.256,6 = 0,013 (USD/thùng sản phẩm) 18.741.376 V Tính khấu hao cho phân xởng - Vốn đầu t cho xây dựng: Vxd = 50.000.000 USD - Vốn đầu t cho thiết bị: Vtb = 300.000.000 USD - Các chi phí khác lấy 5% tổng vốn đầu t: Vđt = Vxd + Vtb + 0,05Vđt Vxd + Vtb 50.000.000 + 300.000.000 = 0,05 0,95 = 368.421.052,6 (USD) - Tính khấu hao phí bản: + Nhà sản xuất có thời gian khấu hao 20 năm, mức khấu hao theo tài sản là: 50.000.000 = 2.500.000 (USD/năm) 20 + Thiết bị có thời gian làm việc chung 20 năm, mức khấu hao năm là: Vđt = 300.000.000 = 15.000.000 (USD/năm) 20 + Khấu hao sửa chữa lấy 5% khấu hao bản: 0,05 ì (2.500.000 + 15.000.000) = 875.000 (USD/năm) Tổng mức khấu hao năm là: 2.500.000 + 15.000.000 + 875.000 = 18.375.000 (USD/năm) Nguyễn Viết Huẫn 80 Hoá Dầu K44-QN ĐHBK HN Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xởng Cracking xúc tác Mức khấu hao thùng sản phẩm là: 18.375.000 = 0,98 (USD/thùng sản phẩm) 18.741.376 VI Các chi phí khác cho thùng sản phẩm - Chi phí khác cho phân xởng lấy 2% chi phí sản xuất (CPSX) CPSX = 0,02CPSX + K.hao + T.lơng + TCP N.liệu N.lợng CPSX = 0,02CPSX + 0,98 + 0,013 + 19,502 CPSX = 0,98 + 0,013 + 19,502 = 20,91 (USD/thùng sản phẩm) 0,02 Vậy chi phí khác là: 20,91 ì 0,02 = 0,418 (USD/thùng sản phẩm) - Chi phí cho quản lý doanh nghiệp chi phí bán hàng 2% giá thành toàn (GTTB): GTTB = 0,02GTTB + CPSX CPSX 20,91 = = 21,34 (USD/thùng sản phẩm) 0,02 0,98 Vậy chi phí cho quản lý doanh nghiệp bán hàng là: GTTB = CPQLDN & BH = 0,02 ì 21,34 = 0,43 (USD/thùng sản phẩm) Bảng tính khoản chi phí cho thùng sản phẩm STT Khoản mục Chi phí cho thùng sản phẩm (USD) Nguyên liệu + Năng lợng 19,502 Chi phí cho nhân công 0,013 Khấu hao 0,98 Chi phí khác 0,418 Chi phí sản xuất 20,91 Chi phí quản lý doanh nghiệp bán hàng 0,43 Tổng chi phí cho thùng sản phẩm 21,34 Tổng chi phí năm sản xuất phân xởng là: 21,34 ì 18.741.376 = 399.904.963,8 (USD/năm) VII Xác định hiệu kinh tế nớc ta, từ trớc đến sản phẩm xăng dầu nhập từ nớc về, tiền công vận chuyển có thuế nhập khẩu, giá thành sản phẩm cao Nếu ta sản xuất đợc giá thành sản phẩm xăng dầu hạ thấp chấp nhận lu thông thị trờng Bảng quy định giá bán sản phẩm phân xởng Nguyễn Viết Huẫn 81 Hoá Dầu K44-QN ĐHBK HN Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xởng Cracking xúc tác Đơn giá cho Lợng sản phẩm thu STT thùng sản phẩm đợc năm (USD) (thùng) Khí 15 3.496.501 Xăng 30 8.001.000 Gazoil nhẹ 25 2.710.125 Gazoil nặng 20 4.533.750 Cốc 100 (USD/tấn) 90.000 (tấn/năm) Tổng doanh thu phân xởng năm Tên sản phẩm Doanh thu năm (USD) 52.477.515 240.030.000 67.753.125 90.675.000 9.000.000 459.905.640 - Lợi nhuận phân xởng: lợi nhuận phân xởng (LN) = doanh thu (DT) tổng chi phí (TCP) thuế (T) thuế lấy 5% giá trị sản phẩm (GB) LN = DT TCP 0,05GB LN = 459.905.640 399.940.963,8 0,05 ì 459.905.640 = 36.969.394,2 (USD/năm) - Doanh lợi vốn đầu t: DL = LN Vsx Vsx = TCP + Vđt = 399.940.963,8 + 368.421.052,6 = 768.362.016,4 (USD/năm) Vậy DL = 36.969.394,2 = 0,048 768.362.016,4 - Thời gian thu hồi vốn: T= = Vsx LN + KH 768.362.016,4 = 13,8 36.969.394,2 + 0,98 ì 18.741.376 Vậy thời gian thu hồi vốn phơng án 13 năm tháng VIII Kết luận Với phơng án thời gian thu hồi vốn 13 năm tháng doanh thu đồng vốn 4,8% Vậy kinh tế có khả thi Nguyễn Viết Huẫn 82 Hoá Dầu K44-QN ĐHBK HN Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Viết Huẫn Thiết kế phân xởng Cracking xúc tác 83 Hoá Dầu K44-QN ĐHBK HN Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xởng Cracking xúc tác PhầN VII: an toàn Trong nhà máy công nghiệp, an toàn vấn đề quan trọng thiết kế nhà máy cần ý đến vấn đề an toàn * Yếu tố vệ sinh mặt * Giao thông nhà máy * Phòng chống cháy nổ * Những yêu cầu khác Yêu cầu vệ sinh mặt nhà máy Mặt nhà máy phải đảm bảo điều kiện thải chất độc thuận lợi nh mặt phải đủ cao tiêu nớc dễ dàng tránh tợng ngấm nớc từ vào Mặt phải ý đến hớng gió hớng mặt trời Các phận sản xuất có bụi, khí độc, có tiếng ồn cần bố trí cuối hớng gió Bố trí hớng nhà máy theo hớng mặt trời cho chống nắng tốt nhng điều kiện chiếu sáng tự nhiên tốt nhất, khoảng cách chiếu sáng tự nhiên nhà đợc xác định theo công thức sau: B = 1/2 (H + h); m B: Khoảng cách nhà H, h: Chiều cao nhà đứng cạnh Khi xây dựng nhà máy kiểu chữ U hay chữ E khoảng cách nhánh nhà = 1/2 tổng chiều cao nhng không đợc dới 15 m; B > 15 m Yêu cầu phòng chống cháy nổ nhà máy Phòng cháy nổ vấn đề quan trọng ngành dầu mỏ, nhà máy chế biến dầu mỏ có nhiều nguồn nhiên liệu dễ gây cháy nổ Do vậy, nhà máy cần ý biện pháp phòng chống cháy nổ nhằm đạt hiệu cao có cố xảy Khi bố trí nhà kho bể chứa cần ý yêu cầu phòng cháy nổ nh sau: Kho ngầm khoảng cách chúng giảm đi: 1/2 theo yêu cầu: - m (chịu lửa tốt) - 10 m (chịu lửa kém) Những kho chứa nửa chìm nửa khoảng cách giảm đi: Nguyễn Viết Huẫn 84 Hoá Dầu K44-QN ĐHBK HN Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xởng Cracking xúc tác 1/4 theo yêu cầu: - 1,5 m (chịu lửa tốt) - 15 m (chịu lửa kém) Các biện pháp phòng cháy nhà máy: Phải có thiết bị phòng cháy đặt cố định bể chứa xăng dầu, có cố cháy nổ xảy tự động làm việc thiết bị lu động nhằm hỗ trợ với thiết bị cố định nhằm dập tắt sau có cháy nổ xảy Đối với nhà máy hoá chất phải có nhà cứu hoả phận cứu hoả thờng trực Nhà cứu hoả nơi cất giữ phơng tiện, dụng cụ phòng chữa cháy Nhà cứu hoả phải đặt vị trí thuận tiện để sử dụng nhanh có cố xảy Thiết bị phân xởng làm việc điều kiện áp suất cao, sản phẩm chủ yếu xăng dễ gây cháy nổ Do phải có khoảng cách nhà xởng thích hợp nhằm đảm bảo an toàn cho ngời thi hành công việc nh đảm bảo hạn chế ảnh hởng đến thiết bị khác Nhà xởng phải thoáng, cần ý đến hớng gió Cần phải có công tác bảo hộ lao động đặc biệt phòng cháy nổ An toàn lao động: Đối với thùng, bể chứa, phải đợc kiểm tra định kỳ thiết bị an toàn nhằm khắc phục hỏng hóc kịp thời Đối với ngời vào nhà máy phải xuất trình giấy tờ không đợc mang chất gây nổ, chất dễ cháy vào nhà máy phải đợc đồng ý ban bảo vệ đợc vào khu vực nhà máy, ngời nhiệm vụ không đợc vào khu vực nhà máy Đối với công nhân viên, phải thực quy định an toàn lao động, công nhân phải học tập đào tạo an toàn cháy nổ trớc vào nhà máy Phải kiểm tra định kỳ kiến thức an toàn để học hỏi thêm kiến thức cho công nhân viên nhà máy Trong nhà máy không dùng nguồn lửa hở, không hút thuốc làm việc, không lại giầy đinh dễ gây chớp lửa dẫn đến cháy nổ Không mang theo vật liệu cháy nổ vào nơi làm việc nhằm đảm bảo cho tối đa an toàn cháy nổ Các yêu cầu an toàn giao thông nhà máy Trong nhà máy có nhiều đờng giao thông việc bố trí cho đờng lại phải đảm bảo khoa học không để xảy tai nạn, đảm bảo cho việc lại có cố cháy nổ xảy Muốn đạt tốt điều cần bố trí đờng lại nhà máy cho hợp lý Nguyễn Viết Huẫn 85 Hoá Dầu K44-QN ĐHBK HN Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xởng Cracking xúc tác Đờng ôtô phải có lề đờng vỉa hè dành cho ngời bộ; Đờng chiều phải có chiều rộng tối thiểu 3,5 m; Đờng hai chiều phải có chiều rộng tối thiểu m Để đảm bảo chữa cháy tốt đờng phải dẫn phân xởng hai phía Nhà máy cần bố trí để xe chữa cháy vào bốn phía, cửa tối thiểu cho xe m Nếu nh đờng cụt phải có bãi quay xe, bề rộng 12 m Những yêu cầu khác a Chống độc hại cho công nhân Kiểm tra sức khoẻ định kỳ cho công nhân để kịp thời phát điều trị, thay đổi môi trờng làm việc cho công nhân Thực quy định sức khoẻ cho cán công nhân viên Khi làm việc công nhân phải mang thiết bị phòng độc nh: mặt nạ, găng tay, quần áo bảo hộ, ủng để tránh nhiễm độc b Biện pháp an toàn chung thiết bị Khi thiết kế phải thoả mãn điều kiện an toàn thuận lợi nhẹ nhàng Khi thao tác phải phù hợp với thể lực, thần kinh đặc điểm ngời sử dụng c An toàn điện Khi sử dụng cần phải dùng dòng điện an toàn, cách ly dây dẫn, che chắn học, thiết bị điện phải có dây nối đất, phải sử dụng găng ủng cao su Nguyễn Viết Huẫn 86 Hoá Dầu K44-QN ĐHBK HN Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Viết Huẫn Thiết kế phân xởng Cracking xúc tác 87 Hoá Dầu K44-QN ĐHBK HN Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xởng Cracking xúc tác Kết luận Sau tháng thực đề tài với cố gắng thân nh tìm tòi tài liệu hớng dẫn thầy cô, đến đồ án em hoàn thành Qua đồ án giúp em hiểu đợc việc đa thành việc áp dụng nghiên cứu vào sản xuất trình phức tạp, đòi hỏi phải có liên quan đến trình sản xuất Về phần lý thuyết cần phải nắm đợc tính chất nguyên liệu sản phẩm, nắm đợc yêu cầu xúc tác, hiểu đợc chế phản ứng nh yếu tố ảnh hởng đến trình Dựa sở lý thuyết kết hợp với tài liệu thiết kế cho ta phơng hớng lựa chọn công nghệ thích hợp Hiện giới, việc nghiên cứu phơng pháp để sản xuất xăng có trị số octan cao chất lợng tốt vấn đề quan trọng Nhiều hãng cho dạng công nghệ khác Đồng thời thị trờng tiêu thụ xăng ngày tăng, sản phẩm xăng đợc ứng dụng rộng rãi kinh tế, an ninh quốc phòng Do nhu cầu sử dụng xăng ngày tăng việc sản xuất xăng yêu cầu quan trọng, không cho loại xăng thờng mà phải sản xuất loại xăng có trị số octan cao chất lợng tốt Đó nguyên nhân mà nớc ta định xây dựng nhà máy lọc dầu Dung Quất Quảng Ngãi số Nghi Sơn Thanh Hoá Bản đồ án đợc hoàn thành nhng điều kiện nh tài liệu tham khảo hạn chế, Việt Nam ngành hoá dầu ngành bớc đầu làm quen với công tác thiết kế phân xởng hẳn thiếu sót điều tránh khỏi Vậy em mong đợc bảo ý kiến đóng góp thầy cô bạn đồng nghiệp để đồ án đợc hoàn thiện Cuối em xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn tới thầy cô giáo Bộ môn Công nghệ Hoá dầu - Hữu bạn Đặc biệt thầy giáo TS Nguyễn Hữu Trịnh tận tình giúp đỡ em hoàn thành đồ án Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, tháng năm 2004 Nguyễn Viết Huẫn 88 Hoá Dầu K44-QN ĐHBK HN Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xởng Cracking xúc tác Tài liệu tham khảo Lê Văn Hiếu Công nghệ chế biến dầu mỏ; Nhà xuất KH KT- Hà Nội 2000 PGS TS Đinh Thị Ngọ Hoá học dầu mỏ; Nhà xuất KH KT- Hà Nội 2001 Bộ môn Nhiên liệu Công nghệ chế biến dầu mỏ khí; Trờng Đại học Bách khoa Hà Nội; 1983 Võ Thị Liên, Lê Văn Hiếu Công nghệ chế biến dầu khí Trờng Đại học Bách khoa Hà Nội; 1982 Trần Mạnh Trí Hoá học công nghệ chế biến dầu mỏ Trờng Đại học Bách khoa Hà Nội; 1974 Nguyễn Viết Huẫn 89 Hoá Dầu K44-QN ĐHBK HN Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xởng Cracking xúc tác Trần Mạnh Trí Dầu khí dầu khí Việt Nam Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Hà Nội; 1996 7.Trần Quốc Sơn Một số phản ứng hợp chất hữu nhà xuất Giáo Dục , năm 2001 8.Đoàn thiên tích Dầu khí Việt Nam ; nhà xuất Đại Học Quốc Gia TPHCM 2001 9.Bộ môn Nhiên liệu Giáo trình tính toán công nghệ trình chế biến dầu mỏ; Trờng Đại học Bách khoa Hà Nội; 1972 10 Bộ môn nhiên liệu Hớng dẫn thiết kế trình chế biến dầu mỏ ; Trờng Đại học Bách khoa Hà Nội; 1972 11 Tập thể tác giả Sổ tay Quá Trình Công Nghệ Hóa Chất ,tập 1; Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Hà Nội; 1992 12 Tạp chí Hydrocacbon Processing; November; 2000 13.H-Minamil , Curent FCC Technologies , năm 1993 14.Ch.Marcilly , Catalytic Cracking , năm 1991 15 W L Nelsson Petroleum rafinery engineering New York; 1998 16 D Michael Winfield the UOP processing guide; 1994 17 H Mianmi Current FCC technologies Chiyoda Co., November, 1993 18 Robert A Mevus Handbook petroleum Refining processes; 1986 Mục lục Trang Mở đầu Phần I Tổng quan lý thuyết trình cracking xúc tác Chơng I Mục đích ý nghĩa Bản Chất Hóa Học vàcơ chế phản ứng I Mục đích ý nghĩa trình cracking xúc tác II Cơ chế phản ứng : [1,2,3,4,5,6,7] Phản ứng phân huỷ mạch CC, phản ứng cracking Phản ứng đồng phân hoá (izome hoá) 3 Phản ứng chuyển dời hydro dới tác dụng xúc tác 4 Phản ứng trùng hợp Phản ứng alkyl hoá khử alkyl hoá Phản ứng ngng tụ tạo cốc III Động học cho trình cracking xúc tác.[4,5,6,7,14] IV Cracking xúc tác hợp chất hydrocacbon riêng lẻ.[1,2,3,4,5,6,7] Sự biến đổi hydrocacbon parafin .9 Sự biến đổi hydrocacbon olefin (1,2,3) 13 Sự biến đổi hydrocacbon naphtenic: 14 Sự biến đổi hydrocacbon thơm (1,2,3) 15 V Cracking phân đoạn dầu mỏ (1,11,12) .18 Nguyễn Viết Huẫn 90 Hoá Dầu K44-QN ĐHBK HN Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xởng Cracking xúc tác chơng II 19 xúc tác trình Cracking 19 I Vai trò xúc tác trình cracking (1,2,3,12,14) .20 II Những yêu cầu cần thiết xúc tác 20 Hoạt tính xúc tác phải cao: [1-trang120] .20 Độ chọn lọc xúc tác phải cao 21 Độ ổn định phải lớn: (1,2,3,14) 21 Đảm bảo độ bền bền nhiệt: [3] 22 Xúc tác phải đảm bảo độ cao .22 Xúc tác phải bền với chất làm ngộ độc xúc tác .22 Xúc tác phải có khả tái sinh 22 Xúc tác phải dễ sản xuất rẻ tiền: 22 III zeolit xúc tác chứa Zeolit .22 Xúc tác Zeolit [1,2,3,12,13,14] 22 Zeolit xúc tác chứa Zeolit dùng cho trình cracking [1-trang 118,119] .25 III Những thay đổi tính chất xúc tác làm việc [1,3,12,13] 27 V Tái sinh xúc tác [1,2,3] 29 VI Các dạng hình học xúc tác [1,2,3] .30 CHơng III 31 NGuyên Liệu Và Sản PHẩm 31 Của QuáTRình Cracking Xúc Tác 31 I Nguyên liệu trình cracking xúc tác: [1,2,3,4,5,6,7] 31 II Các sản phẩm trình cracking xúc tác [1,2,3] .34 Sản phẩm khí 34 Xăng cracking xúc tác 34 Phân đoạn sôi cao 1950C .35 Phần II 38 Tính Toán Và Thiết Kế Dây Chuyền Công Nghệ CrackingXúc Tác 38 Chơng I Các yếu tố ảnh hởng đến trình cracking xúc tác 38 I Nhiệt độ [1,2,3,4,5,6,7] 38 II áp suất [1,2,3,4,5,6,7] 39 III Mức độ chuyển hoá C .40 IV Tốc độ nạp liệu riêng [1] 41 V Tỷ lệ lợng xúc tác/nguyên liệu (X/RH) hay bội số tuần hoàn xúc tác [1,3] 42 VI Hiệu ứng nhiệt 43 Chơng II 43 I Lịch sử phát triển công nghệ cracking xúc tác [1,2,3] .43 II Lựa chọn công nghệ cracking xúc tác .45 III Dây chuyền FCC với thời gian tiếp xúc ngắn 46 Sơ đồ dây chuyền FCC thời gian tiếp xúc ngắn: 46 Nguyên lý hoạt động: 47 IV Hớng phát triển cải tiến FFC lọc dầu 49 Tính Toán thiết bị 50 I Số liệu ban đầu 50 II Cân vật chất .50 III: Cân Bằng Nhiệt Lợng .52 Xác định nhiệt cháy cốc 52 III Tính đờng kính lò phản ứng 55 Xác định đờng kính lò phản ứng theo cônh thức sau : 55 Chiều cao lò phản ứng: 57 VI Tính lò tái sinh 59 Nguyễn Viết Huẫn 91 Hoá Dầu K44-QN ĐHBK HN Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xởng Cracking xúc tác Các số liệu ban đầu .59 Tính toán trình cháy cốc 60 Tiêu hao nớc để khử hấp phụ 62 Cân Bằng Nhiệt Của Lò Tái Sinh 63 Cân Bằng Vật Chất Của Các Vùng Chính Của Lò Tái Sinh 64 Đờng Kính Lò Tái Sinh Và Các Vùng Chính Của Nó 67 Chiều Cao Lò Tái Sinh Và Các Vùng Của Nó 69 Phần IV 70 xây dựng70 I Chọn địa điểm xây dựng 70 Những sở để xác định địa điểm xây dựng .70 Đặc điểm địa điểm xây dựng 71 II Các nguyên tắc thiết kế xây dựng .72 III Bố trí mặt 72 Đặc điểm dây chuyền sản xuất 72 Mặt phân xởng .73 Tính toán tiêu kỹ thuật 74 Phần IV: Tính toán kinh tế 76 I Mục đích 76 II Chế độ công tác phân xởng 77 III Nhu cầu nguyên liệu lợng 78 Nguyên liệu 78 Nhu cầu lợng 79 IV Xác định nhu cầu công nhân cho phân xởng 79 V Tính khấu hao cho phân xởng 80 VI Các chi phí khác cho thùng sản phẩm .81 VII Xác định hiệu kinh tế .81 VIII Kết luận 82 PhầN VII: an toàn .84 Yêu cầu vệ sinh mặt nhà máy 84 Yêu cầu phòng chống cháy nổ nhà máy 84 Các yêu cầu an toàn giao thông nhà máy 85 Những yêu cầu khác .86 Kết luận 88 Tài liệu tham khảo .89 Nguyễn Viết Huẫn 92 Hoá Dầu K44-QN ĐHBK HN [...]... xúc tác có kích thớc 40 ữ 80 àm Xúc tác dạng vi cầu: Có kích thớc hạt từ 10 đến 150 àm So với xúc tác dạng bụi, xúc tác dạng vi cầu trong quá trình làm việc bị mài mòn ít hơn và mất mát xúc tác ít hơn Xúc tác dạng bụi và dạng vi cầu thờng đợc dùng trong hệ thống cracking xúc tác với lớp xúc tác giả sôi Xúc tác hạt cầu hạt lớn: Nguyễn Viết Huẫn 30 Hoá Dầu K44-QN ĐHBK HN Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân. .. nữa các chỉ tiêu kinh tế cũng đạt tốt hơn Trong công nghiệp, ngời ta chế tạo xúc tác chứa zeolit ở hai dạng chính Xúc tác dạng cầu và xúc tác dạng bột Xúc tác dạng bột và sau đó cải tiến thành xúc tác vi cầu thờng đợc áp dụng cho quá trình cracking lớp sôi (FCC), Nguyễn Viết Huẫn 25 Hoá Dầu K44-QN ĐHBK HN Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xởng Cracking xúc tác còn xúc tác dạng cầu với kích thớc hạt từ... của xúc tác Sự tác động của nhiệt độ cao và hơi nớc Các hợp chất khí tác dụng với xúc tác có thể chia làm 3 nhóm: - Nhóm không tác dụng với xúc tác ở nhiệt độ thấp hơn 620 0C nh CO, CO2 và NH3 - Nhóm làm giảm hoạt tính của xúc tác nhng không làm giảm độ chọn lọc nh hơi nớc Nguyễn Viết Huẫn 27 Hoá Dầu K44-QN ĐHBK HN Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xởng Cracking xúc tác - Nhóm làm giảm độ chọn lọc của xúc. .. K44-QN ĐHBK HN Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xởng Cracking xúc tác II Các sản phẩm của quá trình cracking xúc tác [1,2,3] Chất lợng của sản phẩm cracking xúc tác thay đổi trong một khoảng rất rộng và phụ thuộc vào nhiều yếu tố nguyên liệu, loại xúc tác và các thông số công nghệ của quá trình Trong thực tế quá trình cracking xúc tác thờng nhận đợc các sản phẩm sau: 1 Sản phẩm khí Hiệu suất khí cracking chiếm.. .Đồ án tốt nghiệp Hydrocacbon Thiết kế phân xởng Cracking xúc tác n-C5H12 n-C7H16 n-C12H26 n-C12H26 % cracking 1 3 18 42 Cho nên các parafin có trọng lợng phân tử lớn khi phân huỷ tạo thành parafin có trọng lợng phân tử nhỏ hơn và có thể bị phân huỷ tiếp tục: CH3 (CH2)12 CH3 C9H20 t oC, xúc tác t oC, xúc tác C9H20 + C5H10 C5H12 + C4H8 Các parafin có cấu trúc mạch nhánh tham gia phản ứng phân hủy... tính của xúc tác, ngời ta phân xúc tác thành các loại nh sau: + Xúc tác có độ hoạt tính cao, hiệu suất xăng > 45% + Xúc tác có hoạt tính trung bình, hiệu suất xăng từ 30 đến 40% + Xúc tác có hoạt tính thấp, hiệu suất xăng < 30% Bảng 6: Tính chất của xúc tác FCC Thành phần hoá học, % Nguyễn Viết Huẫn 20 Hoá Dầu K44-QN ĐHBK HN Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xởng Cracking xúc tác Oxyt nhôm Oxyt silic Oxyt... Liên Xô đã sử dụng xúc tác aluminosilicat ở quy mô công nghiệp Ngời ta đã tiến hành tổng hợp aluminosilicat trong các nhà máy chế tạo xúc tác Sau đó trong công nghiệp Nguyễn Viết Huẫn 19 Hoá Dầu K44-QN ĐHBK HN Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xởng Cracking xúc tác chế biến dầu mỏ ngời ta đã dùng phổ biến xúc tác aluminosilicat tổng hợp vì nó có hoạt tính và độ chọn lọc tơng đối cao Xúc tác này đã từng đợc... C, xúc tác t C, xúc tác CH3 CH3 CH3 para-xylen meta-xylen octo-xylen Hydrocacbon thơm còn tham gia phản ứng chuyển vị nhóm metyl ngoại phân tử: (1,2,3) CH3 o 2 CH3 t C, xúc tác CH3 + CH3 CH3 CH3 Hydrocacbon thơm có nhánh alkyl dài có thể khép vòng tạo hydrocacbon thơm dị vòng: Nguyễn Viết Huẫn 16 Hoá Dầu K44-QN ĐHBK HN Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xởng Cracking xúc tác CH2 CH2 CH2 CH3 t oC, xúc tác. .. Huẫn Hoá Dầu K44-QN ĐHBK HN Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xởng Cracking xúc tác Cốc đợc tạo thành trong quá trình có thể phân chia thành 3 phần chính là: Lợng cốc do phản ứng hoá học Lợng cốc đồng phân hấp phụ hoá học trên bề mặt xúc tác Lợng cốc do nguyên nhân nhả hấp phụ chậm và tỷ lệ % tơng ứng giữa chúng là 55-75/10-20/5-10 chơng II xúc tác của quá trình Cracking Xúc tác là một trong những lĩnh... ứng trong quá trình cracking xúc tác với tốc độ lớn hơn 500 ữ 4000 lần so với khi cracking nhiệt Trong điều kiện cracking xúc tác naphtenic tham gia phản ứng alkyl, khử hydro và phân bố lại hydro tạo hydrocacbon thơm, parafin và hydro Ví dụ: CH2 CH2 CH3 Nguyễn Viết Huẫn 14 + C3H8 + 2 H2 Hoá Dầu K44-QN ĐHBK HN Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xởng Cracking xúc tác + 3 H2 Phản ứng phân hủy vòng naphten