Thiết kế phân xưởng đồng phân naphtha nhẹ

MỤC LỤC BẢNG 3 MỤC LỤC HÌNH ẢNH 5 MỞ ĐẦU 6 PHẦN 1. TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH ISOME HÓA 7 1. Sơ lược về quá trình isome hóa 7 1.1. Nguyên liệu của quá trình isomer hóa 7 1.2. Sản phẩm quá trình isome hóa 9 2. Đặc trưng về nhiệt động 11 3. Cơ chế phản ứng isome hóa 13 3.1. Đối với xúc tác axit mạnh 13 3.2. Đối với xúc tác Zeolit có tính axit yếu hơn 14 4. Xúc tác isome hóa 15 4.1. Xúc tác pha lỏng 15 4.2. Xúc tác axit rắn 15 4.3. Xúc tác lưỡng chức 16 4.4. Nguyên nhân gây mất hoạt tính xúc tác 17 4.5. Yêu cầu về xúc tác trong công nghiệp 18 5. Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình isome hóa 18 5.1. Nguyên liệu 18 5.2. Áp suất H2 19 5.3. Nhiệt độ của phản ứng 19 5.4. Tốc độ thể tích 20 6. Công nghệ Isome hóa 20 6.1. Công nghệ isome hóa trong pha lỏng 21 6.2. Công nghệ Isome hóa pha hơi 23 6.3. Lựa chọn công nghệ, xúc tác 32

Thiết kế phân xưởng đồng phân naphtha nhẹ GVHD: PGS.TS Phạm Thanh Huyền MỤC LỤC SVTH: Đặng Phương Anh – SHSV: 20115869 Thiết kế phân xưởng đồng phân naphtha nhẹ GVHD: PGS.TS Phạm Thanh Huyền MỤC LỤC BẢNG SVTH: Đặng Phương Anh – SHSV: 20115869 Thiết kế phân xưởng đồng phân naphtha nhẹ GVHD: PGS.TS Phạm Thanh Huyền MỤC LỤC HÌNH ẢNH LỜI CẢM ƠN Suốt thời gian hoàn thành đồ án này, hướng dẫn cô PGS TS Phạm Thanh Huyền – Bộ môn Công nghệ hữu hóa dầu, em biết cách tìm hiểu thực thiết kế dây chuyền sản xuất công nghiệp hoá dầu Em xin chân thành gửi lời cảm ơn đến cô SVTH: Đặng Phương Anh – SHSV: 20115869 Thiết kế phân xưởng đồng phân naphtha nhẹ GVHD: PGS.TS Phạm Thanh Huyền MỞ ĐẦU Hiện nay, dầu mỏ trở thành nguồn lượng quan trọng quốc gia giới Trong khi, trữ lượng dầu mỏ ngày trở nên khan việc đưa dầu mỏ qua trình chế biến dầu nâng cao hiệu sử dụng dầu mỏ, qua tiết kiệm trữ lượng dầu giới Trong sản phẩm lượng dầu mỏ, trước hết phải kể đến nhiên liệu xăng, loại nhiên liệu vô quan trọng đời sống Cùng với phát triển mạnh mẽ công nghiệp dầu khí, nhu cầu xăng chất lượng cao, gây ô nhiễm môi trường ngày tăng Do vậy, lượng xăng từ trình Reforming xúc tác Cracking xúc tác không đủ, phần C – C6 ngày nhiều trị số octan lại không đáp ứng yêu cầu chúng chứa chủ yếu cấu tử n – paraffin Vì thế, cần có dây chuyền công nghệ để chuyển hóa n – paraffin thành cấu tử có trị số octan cao Để đáp ứng nhu cầu này, người ta sử dụng công nghệ Isome hóa Ưu điểm công nghệ làm biến đổi cấu tử có trị số octan thấp thành cấu tử có trị số octan cao, giúp nâng cao hiệu suất chất lượng xăng Chính tầm quan trọng này, công nghiệp chế biến dầu, trình isome hóa nhiều hãng nghiên cứu phát triển BP, Shell, UOP,… SVTH: Đặng Phương Anh – SHSV: 20115869 Thiết kế phân xưởng đồng phân naphtha nhẹ GVHD: PGS.TS Phạm Thanh Huyền PHẦN TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH ISOME HÓA Sơ lược trình isome hóa Isome hóa trình biến đổi hydrocacbon mạch thẳng thành hydrocacbon mạch nhánh Ngoài ra, isome hóa bao gồm phản ứng biến đổi vị trí nhóm vòng benzen Mục đích: - Sản xuất xăng có trị số octan cao - Tạo cấu tử có trị số octan cao làm phụ gia cho xăng: MTBE, - Tạo nguyên liệu quý cho tổng hợp hữu hóa dầu: izopentan để sản xuất cao su izopren, izobutan làm nguyên liệu cho trình alkyl hóa, Chính tầm quan trọng nên công nghiệp hóa dầu, trình isome hóa nhiều hãng tiếng ngiên cứu phát triển: Shell, BP, UOP, 1.1 Nguyên liệu trình isomer hóa Quá trình isome hóa thường dùng nguyên liệu phân đoạn C – C6 Đặc trưng nguyên liệu định đến chế độ công nghệ sản phẩm trình Mỗi nguồn nguyên liệu có nguồn gốc khác có thành phần khác nhau, định đặc điểm dầu thô vùng Bảng Thành phần nguyên liệu tiêu biểu [TS.Lê Văn Hiếu – Công nghệ chế biến dầu mỏ – NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội 2009] Nguồn nguyên liệu Kuwait Xăng cất Arabia SVTH: Đặng Phương Anh – SHSV: 20115869 Thiết kế phân xưởng đồng phân naphtha nhẹ GVHD: PGS.TS Phạm Thanh Huyền n-pentan 58,4 42,2 59,8 2-metylbutan 41,5 56,2 36,4 xyclopentan 0,1 1,2 3,8 n-hexan 43,2 27,7 37,8 2-metylpentan 22,4 32,5 38,2 3-metylpentan 16,9 12,5 2,2-dimetylbutan 2,0 0,75 2,3-dimetylbutan 4,2 0,75 metylxyclopentan 5,1 17 xyclohexan 4,2 4,5 benzen 2,0 RON C5 74,4 79,2 73 RON C6 55,9 76,4 61,1 3,8 18,8 1,4 Từ bảng số liệu, ta nhận thấy rằng, nguyên liệu có lẫn thành phần cấu tử izo Chính vậy, nguyên liệu cần qua giai đoạn tiền xử lí trước qua thiết bị isome hóa Để hạn chế phản ứng phụ kìm hãm trình, ta nên tiến hành phản ứng mức độ biến đổi vừa phải cho tuần hoàn lại nguyên liệu chưa biến đổi để nâng cao hiệu suất trình Ở Việt Nam, nguồn nguyên liệu condensate dồi Thành phần condensate hydrocacbon no có phân tử lượng tỷ trọng lớn butan pentane, hexane, heptane Ngoài chứa hydrocacbon mạch vòng, nhân thơm, số tạp chất khác Chất lượng phụ thuộc vào mỏ khai thác, công nghệ chế độ vận hành trình chế biến khí SVTH: Đặng Phương Anh – SHSV: 20115869 Thiết kế phân xưởng đồng phân naphtha nhẹ GVHD: PGS.TS Phạm Thanh Huyền 1.2 Sản phẩm trình isome hóa Đặc trưng sản phẩm trình isome hóa hydrocacbon mạch nhánh, cấu tử có trị số octan cao thích hợp cho việc sản xuất xăng chất lượng cao Sản phẩm thu từ trình isome hóa có trị số octan đạt tới RON 99 Quá trình isome hóa tạo nguồn nguyên liệu quý cho tổng hợp hữu hóa dầu như: izopentan,izobuten,o-xylen p-xylen, Bảng Thành phần sản phẩm từ nguyên liệu khác [TS.Lê Văn Hiếu – Công nghệ chế biến dầu mỏ – NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội 2009] Nguyên liệu Lousianna Arbian Cấu tử Nguyên liệu Sản phẩm Nguyên liệu Sản phẩm n-pentan 16.3 4.8 29.1 7.1 Isopentan 11.6 23.1 11.3 33.3 n-pentan 19.0 4.4 30.4 4.1 2,2-dimetylbutan 1.9 20.7 0.0 25.2 2,3-dimetylbutan 2.1 5.0 0.7 4.6 %V SVTH: Đặng Phương Anh – SHSV: 20115869 Thiết kế phân xưởng đồng phân naphtha nhẹ GVHD: PGS.TS Phạm Thanh Huyền 2-metylpentan 15.3 11.4 11.3 12.0 3-metylpentan 9.4 6.2 6.6 5.1 Xyclopentan 2.3 1.8 0.7 0.1 Xyclohexan 6.4 15.5 1.5 6.6 Metylcyclopentan 10.8 2.2 5.4 0.9 Benzen 4.8 4.8 1.0 1.0 Trị số octan 98 98.5 Hiêu suất, % V >99 99 Từ số liệu bảng thấy trình biến đổi isome hoá từ nguyên liệu n-C5,C6 sản phẩm thu isopentan 2,2 dimetylbutan Sản phẩm thu từ trình isome hoá có chất lượng cao, ưu điểm nên có nhiều hãng tham gia nghiên cứu thiết kế dây chuyền isome hoá để xử lý phân đoạn C5, C6 có trị số octan thấp thành phân đoạn cao octan cho xăng, để đáp ứng nhu cầu sử dụng xăng chất lượng cao Đặc trưng nhiệt động Bảng Nhiệt tạo thành số cấu tử [TS.Lê Văn Hiếu – Công nghệ chế biến dầu mỏ – NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội 2001] Cấu tử ∆H298 Kcal/ml C5: 2-metylbutan(isopentan) - 1,92 2,2-dimetylpropan(neopentan) - 4.67 C6: 2-metyl pentan(isohexan) - 1,70 3-metylpentan - 1,06 2,2-dimetyl butan(neohexan) - 4,39 SVTH: Đặng Phương Anh – SHSV: 20115869 Thiết kế phân xưởng đồng phân naphtha nhẹ 2,3-dimetylbutan GVHD: PGS.TS Phạm Thanh Huyền - 2,53 Do đó, phản ứng isome hoá tỏa nhiệt nên mặt nhiệt động học phản ứng không thuận lợi tăng nhiệt độ Mặt khác, phản ứng isome hoá n-parafin phản ứng thuận nghịch tăng thể tích, cân phản ứng phụ thuộc vào nhiệt độ Nhiệt độ thấp tạo điều kiện thuận lợi tạo thành isome cho phép nhận hỗn hợp điều kiện cân có trị số octan cao Mặt khác, từ quan điểm động học ,nhiệt độ cao cải thiện hoạt tính xúc tác Trong trình công nghiệp người ta cố gắng tiến hành điều kiện nhiệt độ hài hoà hoạt tính xúc tác cân nhiệt động độ chọn lọc tối ưu Hình Đồ thị sau cho thấy phụ thuộc nồng độ cân vào nhiệt độ phản ứng isome hoá n-pentan n-hexan xây dựng từ tính toán thực nghiệm [1] Từ đồ thị cho thấy tăng nhiệt độ nồng độ isome giảm nồng nparafin lại tăng, làm giảm hiệu xuất trình isome hoá Dựa vào đồ thị thấy nhiệt độ to < 200 oC thiết lập hỗn hợp cân có trị số octan cao Khi isome hóa xảy phản ứng phụ phản ứng cracking, phản ứng phân bố lại phản ứng tạo nhựa tạo cốc gây hoạt tính xúc tác 2C5H12 C4H10 + C6H14 SVTH: Đặng Phương Anh – SHSV: 20115869 Thiết kế phân xưởng đồng phân naphtha nhẹ GVHD: PGS.TS Phạm Thanh Huyền C6H14 C2 + C4 Để giảm tốc độ phản ứng phụ trì hoạt tính xúc tác, người ta thực phản ứng áp suất – Mpa liên tục tuần hoàn H2  Vai trò hydrogen trình isome hóa : − Thứ nhất, H2 tham gia trực tiếp vào phản ứng hydro hóa để tạo sản phẩm iso – paraffin, đồng thời làm no hóa hợp chất tiền tạo cốc giúp hạn chế tạo cốc Như vậy, hạn chế giảm hoạt tính xúc tác − Thứ hai, phản ứng cracking bị hạn chế với có mặt H Do hạn chế tạo thành hợp chất tiền tạo cốc olefin nhẹ − Ngoài ra, H2 có tác dụng đuổi nước hợp chất chứa S Như có mặt H2 cần thiết Trong trình isomer hóa ta thường thực với áp suất H2 cao để tăng độ chuyển hóa Cơ chế phản ứng isome hóa Cơ chế phản ứng isome hóa phản ứng phân bố lại nội phân tử thông qua hợp chất trung gian cacbocation Sự hình thành cacbocation tuân theo chế: 3.1 Đối với xúc tác axit mạnh [TS.Lê Văn Hiếu – Công nghệ chế biến dầu mỏ – NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội 2009] Đây chế phản ứng đơn chức axit - Sự tạo thành cacbocation diễn nhờ việc tách hydrua từ parafin: CH3 CH2 CH2 CH2 CH3 - CH3 CH2 CH2 CH CH3 + H Sự phân bố lại cacbocation bậc thành cacbocation bậc bền hơn: H3 C CH2 CH2 + CH CH3 H3 C CH2 C + CH3 CH3 10 SVTH: Đặng Phương Anh – SHSV: 20115869 Thiết kế phân xưởng đồng phân naphtha nhẹ GVHD: PGS.TS Phạm Thanh Huyền Qi= nC-i.Ci.ti (KJ/h) Trong : nC-I : Lưu lượng cấu tử i (kmol/h) Ci : Nhiệt dung riêng cấu tử i (J/mol.độ) ti : Nhiệt độ cấu tử i 0C Cc= ∑ nci Ci (kJ/h.độ) Trong ni: thành phần phần khối cấu tử thứ i Nhiệt dung riêng chất tính theo: Cp = a0+a1.T+a2.T2+ a-2.T-2 Trong giá trị a0 ;a1 ;a2 ;a-2 : số thực nghiệm T : Nhiệt độ tuyệt đối 0K 51 SVTH: Đặng Phương Anh – SHSV: 20115869 Thiết kế phân xưởng đồng phân naphtha nhẹ GVHD: PGS.TS Phạm Thanh Huyền Bảng 15 Nhiệt dung riêng hỗn hợp nguyên liệu hydro tuần hoàn vào lò 2300C Cấu tử nci,(kmol/h) Ci 2300C j/mol.độ Ci.nci 2300C kj/h.độ isopentan 843,74 199,17 168047,69 n- pentan 1413,86 198,31 280382,58 2,2-dimetylbutan 55,06 239,43 13183,02 2,3-đimetylbutan 120,53 236,39 28492,09 Metylpentan 1343,74 238,38 320320,74 n-hexan 1941,8 235,73 457740,51 Metylxyclopentan 444,06 207,77 92262,35 Xyclohexan 892,39 212,28 189436,55 Benzen _ _ H2 12459,68 29,3 365068,62 ∑ 1914934,15 • Tính Q1: Lượng nhiệt cần cung cấp lò đốt để nâng nhiệt độ sản phẩm lò lên 230oC để làm nguyên liệu cho lò 2: Q1 = ( ni.Ci ).t1 =1914934,15 230 = 440434854,5 (kj/h) 52 SVTH: Đặng Phương Anh – SHSV: 20115869 Thiết kế phân xưởng đồng phân naphtha nhẹ GVHD: PGS.TS Phạm Thanh Huyền Bảng 16 Giá trị hiệu ứng nhiệt phản ứng Phản ứng ∆ 27 50 20 11 Q, kcal/mol • Tính Q2: Lượng nhiệt sinh trình phản ứng thiết bị phản ứng xảy phản ứng (3), (4), (5) phản ứng (6) ∆n3 ∆Q3 + ∆n 4.∆Q4 + ∆n5 ∆Q5 + ∆n6 ∆Q6 Vậy: Q2 = (kj/h) ∆ni , ∆Qi Bảng 17 Các giá trị ∆ni ∆Qi kmol/h kcal/mol 871,8 890,51 13,45 20 57,2 11 TT Vậy Q2 =4422820 (kj/h) 53 SVTH: Đặng Phương Anh – SHSV: 20115869 Thiết kế phân xưởng đồng phân naphtha nhẹ GVHD: PGS.TS Phạm Thanh Huyền 54 SVTH: Đặng Phương Anh – SHSV: 20115869 Thiết kế phân xưởng đồng phân naphtha nhẹ GVHD: PGS.TS Phạm Thanh Huyền Tính Q3: Chọn nhiệt lượng mát khỏi môi trường phản ứng = 5% nhiệt lượng sản phẩm mang ra: Q4 = 0,05 Q3 Vậy tổng lượng nhiệt đầu : Q3 + 0,05 Q3 = 1,05 Q3 1,05 Q3 = Q1- Q2 ( Q2 < phản ứng toả nhiệt) Mà ta có phản ứng toả nhiệt đó: 1,05 Q3 = 440434854,5 + 4422820= 444857674,5 (kj/h) Q3 = 423673975,7 (kj/h) Q4 = 21183698,79 (kj/h) Bảng 18 Cân nhiệt lượng thiết bị phản ứng Dòng Lượng Kmol/h Nhiệt lượng Kj/h Đầu vào Q1 440434854,5 Q2 4422820 ∑ 19900,1 444857674,5 Đầu Q3 423673975,7 Q5 21183698,79 ∑ 444857674,5 Tính toán thiết bị 8.1 Thiết bị phản ứng dọc trục 55 SVTH: Đặng Phương Anh – SHSV: 20115869 Thiết kế phân xưởng đồng phân naphtha nhẹ GVHD: PGS.TS Phạm Thanh Huyền Hình 5.2: Thiết bị phản ứng dọc trục 8.1.1 Bộ phận lưới phân phối Hình 5.3: Bộ phận lưới phân phối Bộ phận lưới hỗ trợ thiết kế với nhiều tính khác thermocouple (đầu đo nhiệt độ), dump-tube hay thermowell (bảo vệ cảm biến nhiệt thiết bị, trì phép đo đảm bảo tuổi thọ cảm biến nhiệt) số tính đặc biệt khác Bộ phận lưới hỗ trợ có nhiều hình dáng khác hình tròn phần 56 SVTH: Đặng Phương Anh – SHSV: 20115869 Thiết kế phân xưởng đồng phân naphtha nhẹ GVHD: PGS.TS Phạm Thanh Huyền sợi dây Để tiếp cận với mặt lưới hỗ trợ, người ta đặt đường manway di chuyển Lưới hỗ trợ Đối với thiết bị nằm gắn thêm thermowell, ngang, lưới đặt ống bơm xúc tác, ống ống trung tâm thông chứa đầu dây để kéo dài hết chiều dài nâng thiết bị Tuỳ thuộc vào kích thước thiết bị, Trong trường hợp hệ thống xúc tác cố định xảy cố lưới kim loại lấy ra, để lại hỗ trợ chắn lưới lấp đầy đặt hay vài hỗ trợ Đối với thiết bị thẳng đứng, lưới thường đặt mặt bích để tạo điều kiện lắp đặt 57 SVTH: Đặng Phương Anh – SHSV: 20115869 Thiết kế phân xưởng đồng phân naphtha nhẹ GVHD: PGS.TS Phạm Thanh Huyền 8.1.2 Bộ phận phân phối Hình 5.4: Hệ thống phân phối 8.1.3 Bộ phận dẫn hướng Hình 5.5: Hệ thống dẫn hướng 58 SVTH: Đặng Phương Anh – SHSV: 20115869 Thiết kế phân xưởng đồng phân naphtha nhẹ GVHD: PGS.TS Phạm Thanh Huyền Hệ thống dẫn hướng ngang làm phẳng lớp xúc tác, nâng cao hiệu phân phối lại dòng lỏng thu gom xúc tác Một phận dẫn hướng ngang đỉnh để phân phối dòng nguyên liệu bên dàn bề mặt xúc tác Một phận dẫn hướng ngang thứ hai gần đáy thiết bị, để thu gom xúc tác phản ứng sang hai bên thành thiết bị vào trung tâm để Khoảng cách, chiều dài, đường kích, khe ống thiết kế dựa yêu cầu công nghệ Kích thước ống từ 0.025 – 0.05 mm Hệ thống dẫn hướng ngang đường kính 20mm Số ống khoảng cách thay đổi Hệ ống gắn đầu trung tâm gắn nhiều phương pháp khác bao gồm: phụ kiện ren, khớp nối, mặt bích Có ống đục lỗ sử dụng để tăng khả chống sụp đổ tăng cường phân phối dòng chảy Loại dẫn hướng Loại dẫn hướngLoại dẫn hướng trung tâm hình chữ nhật hình tròn Trong trình isome hóa sử dụng thiết bị phản ứng có lớp đệm phản ứng cố định Người ta phân thiết bị phản ứng lớp đệm xúc tác cố định thành loại: Thiết bị phản ứng dọc trục, thiết bị phản ứng xuyên tâm 8.2 Tính toán kích thước lò phản ứng 8.2.1 Tính thiết bi phản ứng thứ a, Chiều cao thiết bị phản ứng Chiều cao lớp xúc tác 59 SVTH: Đặng Phương Anh – SHSV: 20115869 Thiết kế phân xưởng đồng phân naphtha nhẹ H xt = GVHD: PGS.TS Phạm Thanh Huyền Vxt ,m F Trong đó: Hxt: Chiều cao lấy xúc tác Vxt: thể tích xúc tác thiết bị F: tiết diện ngang thiết bị Ta có: F= π 2 Dt , m Trong đó: Dt: đường kính thiết bị phản ứng,ta chọn Dt= 2,2m suy ra: F=3,8 H= 36,7 m Chiều cao lò phản ứng tính theo công thức: H = Hxt + 2.hd Với Dt = 2m ta chọn hd = 0,55 m Vậy: H = 36,7 + 2.0,55 = 37,8 m Chọn vật liệu làm thiết bị thép CT3 Vậy kích thước thiết bị sau phản ứng sau: + Chiều cao thiết bị ( chiều cao ống) H : 37,8 m + Đường kính thiết bị D : 2,2 m + Chiều cao xúc tác Hxt: 36,7 m + Chiều cao đun nóng hỗn hợp dung dịch lò phản ứng hd :0,55 m b,Tính toán đường kính ống dẫn nguyên liệu sản phẩm Đường kính ống dẫn tính theo công thức: d= V ,m 0,785.ω 60 SVTH: Đặng Phương Anh – SHSV: 20115869 Thiết kế phân xưởng đồng phân naphtha nhẹ GVHD: PGS.TS Phạm Thanh Huyền Trong đó: ω : Vận tốc trung bình hỗn hợp dòng Chọn ω = 0,2 m/s V: Lưu lượng thể tích hõn hợp, V = 50,39 m3/s • Ống dẫn nguyên liệu vào thiết bị: d = 0,298 m • Ống dẫn sản phẩm khỏi thiết bị : d = 0,298 m (Theo bảng XII.32 trang 434 sổ tay hóa công 2) Ta chọn d = 400 mm c, Chọn bích cho thiết bị • Bích nối nắp đáy với thân thiết bị Chọn bích liền thép để nối nắp đáy tháp với thân thiết bị (Tra bảng XIII.27 trang 417 Sổ tay Hóa Công 2) Ứng với d = 2200 mm ta có kích thước bích sau: Bảng 19: Kích thước bích để nối nắp đáy tháp với thân thiết bị thứ Dt mm 2200 h Cái Kích thước nối Bulong D mm Db mm D1 mm D0 mm db z 2360 2300 2260 2215 M27 56 40 • Bích nối ống dẫn với thiết bị: Chọn bích liền kim loại đen nối thiết bị với ống dẫn[20-409] Sổ tay hóa công (Dựa vào bảng XIII.26 trang 409 Sổ tay hóa công 2) Bảng 20: Kích thước bích nôi với ống dẫn nguyên liệu vào ống dẫn sản phẩm có d = 400 mm Kích thước nối Dt mm 400 h Cái Bulong D mm Db mm D1 mm D0 mm db z 515 475 450 411 M16 16 8.2.2 Tính thiết bi phản ứng thứ hai 61 SVTH: Đặng Phương Anh – SHSV: 20115869 Thiết kế phân xưởng đồng phân naphtha nhẹ GVHD: PGS.TS Phạm Thanh Huyền a, Chiều cao thiết bị phản ứng Chiều cao lớp xúc tác H xt = Vxt ,m F Trong đó: Hxt: Chiều cao lấy xúc tác Vxt: thể tích xúc tác thiết bị F: tiết diện ngang thiết bị Ta có: F= π 2 Dt , m Trong đó: Dt: đường kính thiết bị phản ứng,ta chọn Dt= m suy ra: F=7,07 H= 118,3 m Chiều cao lò phản ứng tính theo công thức: H = Hxt + 2.hd Với Dt = m ta chọn hd = 0,75 m Vậy: H = 118,3 + 2.0,75 = 119,8 m Chọn vật liệu làm thiết bị thép CT3 Vậy kích thước thiết bị sau phản ứng sau: + Chiều cao thiết bị ( chiều cao ống) H : 119,8 m + Đường kính thiết bị D : m + Chiều cao xúc tác Hxt: 118,3 m + Chiều cao đun nóng hỗn hợp dung dịch lò phản ứng hd :0,75 m b,Tính toán đường kính ống dẫn nguyên liệu sản phẩm Đường kính ống dẫn tính theo công thức: d= V ,m 0,785.ω Trong đó: ω : Vận tốc trung bình hỗn hợp dòng Chọn ω = 0,2 m/s V: Lưu lượng thể tích hõn hợp, m3/s • Ống dẫn nguyên liệu vào thiết bị: d = 0,298 m • Ống dẫn sản phẩm khỏi thiết bị : d = 0,298 m (Theo bảng XII.32 trang 434 sổ tay hóa công 2) Ta chọn d = 400 mm c, Chọn bích cho thiết bị • Bích nối nắp đáy với thân thiết bị Chọn bích liền thép để nối nắp đáy tháp với thân thiết bị (Tra bảng XIII.27 trang 417 Sổ tay Hóa Công 2) Ứng với d = 2200 mm ta có kích thước bích sau: 62 SVTH: Đặng Phương Anh – SHSV: 20115869 Thiết kế phân xưởng đồng phân naphtha nhẹ GVHD: PGS.TS Phạm Thanh Huyền Bảng 21: Kích thước bích để nối nắp đáy tháp với thân thiết bị thứ hai Kích thước nối Dt mm 3000 h Cái Bulong D mm Db mm D1 mm D0 mm db z 3170 3110 3070 3019 M27 64 40 • Bích nối ống dẫn với thiết bị: Chọn bích liền kim loại đen nối thiết bị với ống dẫn[20-409] Sổ tay hóa công (Dựa vào bảng XIII.26 trang 409 Sổ tay hóa công 2) Bảng 22: Kích thước bích nôi với ống dẫn nguyên liệu vào ống dẫn sản phẩm có d = 400 mm Dt mm 400 Kích thước nối Bulong D mm Db mm D1 mm D0 mm db z 515 475 450 411 M16 h Cái 16 63 SVTH: Đặng Phương Anh – SHSV: 20115869 Thiết kế phân xưởng đồng phân naphtha nhẹ GVHD: PGS.TS Phạm Thanh Huyền KẾT LUẬN Sau thời gian tìm hiểu để hoàn thành đồ án này,em nhận thấy điều sau : Để sản xuất xăng chất lượng cao, isome hoá phương pháp đầy triển vọng ngành công nghiệp dầu khí Việt Nam Nắm cốt lõi trình isome hoá trình sản xuất xăng có trị số octan cao,tạo cấu tử có trị số octan cao làm phụ gia cho xăng,tạo nguyên liệu quý cho tổng hợp hữu hoá dầu từ nguyên liệu phân đoạn C4- C6 Tìm hiểu công nghệ isome hoá hãng tiếng UOP,qua so sánh lựa chọn sơ đồ công nghệ thích hợp để thiết kế tính toán Nắm bước tính toán thiết kế dây chuyền sản xuất công nghiệp hoá dầu 64 SVTH: Đặng Phương Anh – SHSV: 20115869 Thiết kế phân xưởng đồng phân naphtha nhẹ GVHD: PGS.TS Phạm Thanh Huyền TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] TS.Lê Văn Hiếu _ Công nghệ chế biến dầu mỏ _ NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội 2009 [2] PGS.TS Đinh Thị Ngọ _ Nguyễn Khánh Diệu Hồng _ Hóa học dầu mỏ khí _ NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội 2010 [3] Phạm Thanh Huyền_Nguyền Hồng Liên_Công nghệ tổng hợp hữu hoá dầu_NXB Khoa học kỹ thuật_2006 [4] Robert A Meyer _ Handbook of Petroleum Refining Processes, second Edition, USA 1996 [5] Bộ môn nhiên liệu_Công nghệ chế biến dầu mỏ khí_ĐHBK 1973 [6] Bộ môn nhiên liệu _ Tính toán công nghệ chế biến dầu mỏ ĐHBK 1973 [7] PTS.Trần Xoa, PTS.Nguyễn Trọng Khuông,KS.Lê Viên_Sổ tay trình thiết bị công nghệ hoá chất (tập 1,2)_NXB ĐHBKHN 1992 65 SVTH: Đặng Phương Anh – SHSV: 20115869 .. .Thiết kế phân xưởng đồng phân naphtha nhẹ GVHD: PGS.TS Phạm Thanh Huyền MỤC LỤC BẢNG SVTH: Đặng Phương Anh – SHSV: 20115869 Thiết kế phân xưởng đồng phân naphtha nhẹ GVHD: PGS.TS... tìm hiểu thực thiết kế dây chuyền sản xuất công nghiệp hoá dầu Em xin chân thành gửi lời cảm ơn đến cô SVTH: Đặng Phương Anh – SHSV: 20115869 Thiết kế phân xưởng đồng phân naphtha nhẹ GVHD: PGS.TS... chứa rây phân tử Trong tháp hấp phụ, n – paraffin bị giữ lại rây phân tử cấu tử mạch nhánh hydrocacbon 27 SVTH: Đặng Phương Anh – SHSV: 20115869 Thiết kế phân xưởng đồng phân naphtha nhẹ GVHD: