các công nghệ lọc dầu

I.CÁC CÁCH PHÁ NHŨ TƯƠNG 1.Phương pháp học a Ly tâm Dùng lực ly tâm để tách nước tạp chất khỏi dầu cách sử dụng máy ly tâm b Phương pháp lọc Cho thêm vào dầu chất dễ thấm nước để giữ nước tách chúng ra,gọi chất trợ lọc ( vd:bông thủy tinh) Phương pháp khác a Phương pháp hóa học -Cho chất hoạt động bề mặt vào để phá nhũ tương + với điều kiện nhiệt độ,áp suất,rung động thích hợp -Tuy nhiên gây khó khăn cho trình chế biến sau nhũ tương không hợp lý b Phương pháp dùng điện trường -Được sử dụng rông rãi với qui mô công suất lớn -Do thân tạp chất nước dễ nhiễm điện tích =>dùng điện trường mạnh làm cho chúng tích điện hạt dần đông tụ phát triển thành kích thước lớn nên dễ tách khỏi dầu III.HYDRO TREATING 1.Bản chất   Được dùng để xử lý nguyên liệu hoàn thiện sản phẩm chế biến Loại trừ tạp chất nhờ tác động tác nhân hydro bẻ gãy liên kết hợp chất aromatic tạo thành sản phẩm có phân tử lượng thấp nhiều sản phẩm nhẹ  Cơ chế : sử dụng hydro để bẻ gãy liên kết tách chất khỏi sản phẩm, phản ứng chủ yếu trình phản ứng hydro hóa 2.Loại xúc tác sử dụng   Coban-molipden tốt cho trình hydrodesunfua ổn định olefin,ít tốn hydro Niken-Molipden tốt cho trình hydrodenitro ổn định hợp chất aromatic 3.Yếu tố ảnh hưởng a.Nhiệt độ áp suất Nhiệt độ áp suất đầu vào ảnh hưởng trực tiếp đến trình   Nhiệt độ tăng làm tăng phản ứng hdro hóa tâm hoạt tính giảm Khi tăng áp suất riêng phần hydro phản ứng diễn nghiêm ngặt b.Lượng hydro tuần hoàn Hydro nhập liệu phải nhiều so với phản ứng,vì lượng hydro tuần hoàn phải đảm bảo đủ nhiều để tránh trình cốc hóa đầu độc xúc tác c.Làm hydro Cũng ảnh hưởng đến trình giúp trì nồng độ cao hydro IV.CRACKING NHIỆT 1.Quá trình Vibreaking Quá trình Vibbreaking trình cracking phân tử mạch dài thành phân tử mạch ngắn nhằm làm giảm nhớt điểm đông đặc sản phẩm 2.Quá trình Cốc hóa Cốc hóa trình cracking nhiệt,cracking cặn dầu áp suất thấp với xu hướng tập trung cặn nhựa – asphaten nguyên liệu vào sản phẩm rắn cốc điều chế sản phẩm giàu Hydro gasoil,xăng,khí Yếu tố ảnh hưởng: áp suất thấp(lớn as khí quyển), nhiệt độ không cao 400-500 oC Công nghệ : Cốc hóa gián đoạn, cốc hóa chậm, cốc hóa tầng sôi 3.Sản phẩm a.Khí cracking • • • Thành phần chủ yếu hydrocacbon không no Nhiên liệu Sử dụng cho hóa dầu,alkyl polymer b.Xăng cracking nhiệt • • • Kém ổn định Chứa nhiều Hydrocacbon không no Có số ON trung bình c.Gasoil cracking • • • • chứa nhiều hydrocacbon vòng hàm lượng S cao Smoke point thấp Chỉ số Cetan thấp d.Cặn cracking (nhập chung với cặn gudron) • • Nguyên liệu cho lò Nguyên liệu cho trình Coking V.Cracking xúc tác 1.Nguyên liệu      Phân đoạn chưng cất khí dầu thô (380-410 0C) Phân đoạn chưng cất chân không dầu thô (380-550 0C) Phần cất từ trình coking dầu thô Cặn chân không (gudron) Cặn chưng cất vài loại dầu thô Sản phẩm Khí hydrocacbon: C1 khí đốt lò, C3,C4 nguyên liệu cho ankyl hóa, C5 pha vào xăng Xăng cracking xúc tác :là cấu tử để pha vào xăng Dùng làm dầu hỏa sản suất nhiên liêu diezel Nhiên liệu đốt lò nguyên liệu cốc hóa Xúc tác Zeolit xúc tác chứa zeolit : Zeolit A, X, Y, modenit, ZSM 11 So sánh sản phẩm cracking xúc tác cracking nhiệt   Hiệu suất sản phẩm cracking xúc tác cao cracking nhiệt: hiệu xuất cao hydrocacbon C3,C4 (đặc biệt isobutan),hydrocacbon thơm,isoolefin,iso-parafin,còn metan,etan,diezen thấp Tính chống kích nổ cracking xúc tác cao 5.Các yếu tố công nghệ ảnh hưởng đến trình cracking xúc tác a.Tốc độ nạp liệu   Khi tăng tốc độ nạp liệu riêng làm giảm độ chuyển hóa ngược lại Khi sử dụng xúc tác có hoạt tính cao,ta tăng tốc độ nạp liệu => tăng trị số octan xăng hiệu suất olefin,khí b.Tỷ lệ lượng xúc tác/nguyên lieu (X/RH)    Khi dùng xúc tác zeolit cho phép tỉ lệ X/RH giảm xuống Thay đổi tỉ lệ X/RH làm thay đổi nhiệt độ reactor Tăng tỉ lệ X/RH làm tăng độ chuyển hóa tăng hiệu suất cốc/nguyên liệu c.Nhiệt độ reactor Nhiệt độ thích hơp 480-550 0C ,trong vận hành tăng nhiệt độ hiệu suất xăng tăng theo đến mức cực đại giảm xuống d.Áp xuất Khi tăng áp suất hiệu xuất xăng tăng lên,hiệu suất khí C3,C4,hàm lượng olefin hydrocacbon giảm => hàm lượng hydrocacbon no tăng lên => chất lượng xăng giảm VI.HYDRO CRACKING 1.So sánh sơ đồ hydrocracking bậc hai bậc a.Một bậc: • • Các trình làm hydro,hydro hóa hydro cracking diễn hệ phản ứng Sản phẩm thu distilas trung bình nhiều khí hóa lỏng hoăc xăng từ nguyên liệu nhẹ với hàm lượng N2 thấp b.Hai bậc: • • Đầu tiên phải tiến hành làm hydro,rồi hydro hóa,và hydrocracking tiến hành riêng – nhằm gia tăng nhiệt độ chuyển hóa thành xăng diesel từ nguyên liệu có nhiệt độ sôi cao chứa nhiều nito Xúc tác: Bậc thứ nhất:oxit,sunfua niken,coban,vonfram Bậc thứ hai : xúc tác chứa zeolit với platin kim loại quí khác 2.Chất xúc tác • • • Thông thường tinh thể alumino silicat có mang đất loại xúc tác lưỡng chức Chức axit tạo alimino silicat Chức hydro hóa tạo thành kim loại ( Pt,Ni-Mo,Ni-W,CoMo) VII.QUÁ TRÌNH REFORMING XÚC TÁC 1.Các yếu tố ảnh hưởng a.Nhiệt độ • • Nhiệt độ thay đổi nhằm điều chỉnh chất lượng sản phẩm thuộc vào Thay đổi số octan reformat • • Phụ thuộc vào chất lượng nguyên liệu nạp Bù trừ già hóa xúc tác qua chu kì hoạt động b.Áp suất Phản ứng sảy phù hợp điều kiện áp suất thấp,nhưng tạo cốc lại tăng lên  Phải chọn áp suất hợp lí điều kiện áp suất thấp để vừa cho hiệu suất chất lượng xăng tốt lại hạn chế trình tạo cốc c.Tốc độ nạp liệu • • • tăng tốc độ nạp liệu hiệu suất xăng tăng chất lượng xăng lai giảm giảm tốc độ nạp liệu tăng số octan làm giảm hiệu suất xăng tốc độ nạp liệu phụ thuộc vào áp suất,tỷ lệ H2/nguyên liệu,thành phần nguyên liệu chất lượng sản phẩm mong muốn d.Ảnh hưởng H2/nguyên liệu Thay đổi khoảng rộng phụ thuộc vào nhiều yếu tố: • • • thành phần nguyên liệu độ khắt khe trình trị số octan sản phẩm Nguyên liệu Naphta nhẹ, xăng từ trình vibreaking hydrocracking Sản phẩm Xăng reformat có số octan cao Khí hydro kĩ thuật Khí hóa lỏng Hydrocacbon thơm (BTX) Xúc tác CrO/Al2O3, MoO/ Al2O3 Pt/Al2O3 có tẩm Clo, có thêm kl thứ : Pt,Re,Ir,Ge,Sn/Al2O3 Các phản ứng Dehydro hoá Naphten thành thơm Dehydro hóa đóng vòng n-parafin Hydrocracking parafin naphten Phản ứng tạo cốc VIII.Quá trình alkyl hóa 1.Bản chất hóa học trình alkyl hóa 2.Mục đích Nhằm chế biến olefin nhẹ izobutan thành xăng có số octan cao 3.Các yếu tố ảnh hưởng đến trình a.Nhiệt độ phản ứng - Phản ứng alkyl hóa phản ứng tỏa nhiệt làm giảm số lượng phân tử, nhiệt độ tăng tỉ lệ nghịch với số octan sản phẩm => Cần khống chế phản ứng nhiệt độ thấp đến giới hạn định - Tùy vào loại xúc tác điều kiện kinh tế,vận hành khác mà ta điều chỉnh nhiệt độ phản ứng nhiệt độ thấp cho phù hợp với chế độ công nghệ Ở phạm vi xúc tác acid HF ta chọn nhiệt độ : 20-30 oC b.Nồng độ acid xúc tác -Cần phải khống chế không cao không thấp + Nếu cao có tính oxy hóa mạnh chất tham gia phản ứng + Nếu nồng độ acid thấp phản ứng polime hóa lại tăng - Khả khấy trộn làm tăng tiếp xúc xúc tác tác nhân phản ứng làm tăng su chuyển hóa tốc độ phản ứng - Xem hình 9.1 Tr 231 [Lê Văn Hiếu-Công Nghệ Chế Biến Dầu Mỏ] c.Thời gian phản ứng - Lấy nhiệt khỏi vùng phản ứng đủ để giữ nhiệt độ phản ứng Đủ thời gian để izo-butan hòa tan vào pha acid Đối với việc sử dụng acid HF thời gian phản ứng tối ưu 10 đến 20 phút d.Nồng độ izo-butan -Isobutan/olefin khoảng từ 5/1-15/1 -Khi nồng độ isobutan vượt mức yêu cầu hạn chế khả tan isobutan pha acid tăng phản ứng polyme hóa olefin 4.So sánh sử dụng xúc tác acid HF H2SO4 Bảng 9-8 Tr 241 [Lê Văn Hiếu-Công Nghệ Chế Biến Dầu Mỏ] Nguyên liệu sản phẩm Nguyên liệu :phân đoạn butan-buten, etylen butadien (làm loãng axit, tạo thành chất không mong muốn) IX.Quá trình Izomer hóa 1.Mục đích Sản suất xăng có số octan cao Nguyên liệu sản phẩm Nguyên liệu: naphta nhẹ Sản phẩm: iso parafin va cycloparafin, khí sinh trình cracking Xúc tác AlCl3-HCl Pt/Al2O3, Pt/Al2O3 clo hóa, Pt/Zeolit Các yếu tố ảnh hưởng Nhiệt độ: thích hợp nhiệt độ thấp Áp suất cao làm tăng tuổi thọ xt ... đoạn chưng cất khí dầu thô (380-410 0C) Phân đoạn chưng cất chân không dầu thô (380-550 0C) Phần cất từ trình coking dầu thô Cặn chân không (gudron) Cặn chưng cất vài loại dầu thô Sản phẩm Khí... cao 400-500 oC Công nghệ : Cốc hóa gián đoạn, cốc hóa chậm, cốc hóa tầng sôi 3.Sản phẩm a.Khí cracking • • • Thành phần chủ yếu hydrocacbon không no Nhiên liệu Sử dụng cho hóa dầu, alkyl polymer... thơm,isoolefin,iso-parafin,còn metan,etan,diezen thấp Tính chống kích nổ cracking xúc tác cao 5 .Các yếu tố công nghệ ảnh hưởng đến trình cracking xúc tác a.Tốc độ nạp liệu   Khi tăng tốc độ nạp liệu