Đang tải... (xem toàn văn)
Lời cảm ơn5CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QUÁ TRÌNH CRACKING XÚC TÁC61. Giới thiệu chung về quá trình Cracking xúc tác61.1. Giới thiệu tổng quát về công nghệ cracking xúc tác61.2.Mục đích của quá trình cracking xúc tác71.3.Vai trò của quá trình cracking xúc tác và các điều kiện công nghệ82.Bản chất hóa học của quá trình cracking xúc tác và cơ chế phản ứng92.1. Bản chất hóa học của quá trình cracking xúc tác92.2. Cơ chế phản ứng cracking xúc tác93. Cracking xúc tác các hợp chất hydrocacbon riêng lẻ143.1. Cracking xúc tác hydrocacbon parafin143.2.Cracking xúc tác hydrocacbon olefin163.3.Sự biến đổi các hydrocacbon naphten163.4.Sự biến đổi của các hydrocacbon thơm17CHƯƠNG 2 :NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM QUÁ TRÌNH CRACKING XÚC TÁC191 . Nguyên liệu dùng trong quá trình cracking xúc tác192 . Các sản phẩm thu được từ quá trình cracking xúc tác242.1. Sản phẩm khí cracking xúc tác242.2. Xăng cracking xúc tác252.3. Sản phẩm gasoil nhẹ252.4. Sản phẩm gasoil nặng263. Xúc tác cho quá trình cracking xúc tác263.1. Các loại xúc tác263.2. Vai trò của xúc tác cracking283.3. Yêu cầu đối với xúc tác cracking284. Chế độ công nghệ của quá trình cracking xúc tác294.1. Mức độ chuyển hóa (C)294.2. Bội số tuần hoàn xúc tác304.3. Tốc độ nạp liệu riêng304.4. Nhiệt độ trong thiết bị phản ứng314.5. Ảnh hưởng của áp suất32CHƯƠNG 3 :TỔNG QUAN CÁC CÔNG NGHỆ TRONG CÔNG NGHIỆP331.Mở đầu332.Một vài nét về lịch sử phát triển công nghệ FCC333.Công nghệ FCC của UOP394.Cracking xúc tác sâu – sản xuất olefin nhẹ405.Sơ đồ FCC của Exxon FLECICRAKIING IIIR.416.Sơ đồ FCC loại reactor kiểu ống đứng của hãng M.W.Kellogg417.Quá trình FCC của hàng Shell438.Phân tích lựa chọn công nghệ cracking xúc tác43CHƯƠNG 4 : THIẾT KẾ DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ CRACKING XÚC TÁC454.1. Thuyết minh dây chuyền công nghệ lớp xúc tác tầng sôi454.2. Bộ phận reactor ống đứng504.3. Lò tái sinh và khối tận dụng nhiệt của khói lò514.4. Bộ phận phân chia sản phẩm53CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN555.1. Tính cân bằng vật chất555.2. Tính cân bằng nhiệt lượng của lò phản ứng575.2.1. Nhiệt lượng do khí sản phẩm mang ra595.2.2. Nhiệt lượng do các sản phẩm nặng hơn mang ra615.3. Tính toán thiết bị phản ứng655.3.1. Tính đường kính lò phản ứng655.3.2. Tính chiều cao lò phản ứng665.3.3. Tính chiều cao ống đứng675.3.4. Cyclon của lò phản ứng68CHƯƠNG 6: XÂY DỰNG NHÀ MÁY711. Mục đích và ý nghĩa712. Các yêu cầu chung đối với việc xây dựng nhà máy712.1. Về quy hoạch712.2. Điều kiện về tổ chức sản xuất712.3. Điều kiện hạ tầng kỹ thuật712.4. Điều kiện về xây dựng và lắp ráp nhà máy723. Các yêu cầu về kỹ thuật xây dựng723.1. Về địa hình723.2. Về địa chất723.3. Yêu cầu về vệ sinh môi trường công nghiệp734. Đặc điểm của địa điểm xây dựng nhà máy74CHƯƠNG 7: THIẾT KẾ TỔNG MẶT BẰNG CỦA PHÂN XƯỞNG VÀ TÍNH TOÁN KINH TẾ751. Yêu cầu thiết kế tổng mặt bằng của phân xưởng cracking xúc tác752. Bố trí mặt bằng762.1. Đặc điểm của phân xưởng762.2. Bố trí mặt bằng phân xưởng762.3. Các hạng mục công trình782.4. Tính toán các tiêu chí cơ bản793. Tính toán kinh tế813.1. Chi phí nguyên liệu (CNL)823.2. Chi phí điện (CĐ)833.3. Chi phí cho nguyên liệu đốt (CNLĐ)833.4. Chi phí hơi nước (CHN)833.5. Chi phí nước công nghiệp (CN)843.6. Chi phí cho xúc tác (CXT)844. Chi phí để vận hành phân xưởng845. Chi phí khấu hao cho phân xưởng866. Các chi phí khác877. Tính hiệu quả kinh tế88CHƯƠNG 8: AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ TỰ ĐỘNG HÓA901. Yêu cầu phòng cháy chữa cháy902. Trang thiết bị phòng hộ923. Yêu cầu đối với vấn đề vệ sinh môi trường934. Mục đích và vai trò của tự động hóa935. Hệ thống điều khiển từ xa94KẾT LUẬN95
Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS.TS.Nguy ễn H ữu Tr ịnh Mục Lục SVTH: Đoàn Minh Chiến MSSV: 20112810 Page Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS.TS.Nguy ễn H ữu Tr ịnh Lời cảm ơn Lời đồ án tốt nghiệp, em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành sâu sắc tới PGS.TS.Nguyễn Hữu Trịnh, thầy hướng dẫn tận tình, bảo em suốt thời gian qua để em hồn thành đồ án Đồng thời em xin chân thành cảm ơn thầy, cô giáo Bộ môn Công nghệ Hữu – Hóa dầu, Trường Đại học Bách khoa Hà nội tạo điều kiện, hỗ trợ để em có thêm kiến thức liên quan đến đồ án Em xin chân thành cảm ơn ! SVTH: Đoàn Minh Chiến MSSV: 20112810 Page Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS.TS.Nguy ễn H ữu Tr ịnh CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QUÁ TRÌNH CRACKING XÚC TÁC Giới thiệu chung trình Cracking xúc tác 1.1 Giới thiệu tổng quát công nghệ cracking xúc tác Quá trình cracking xúc tác nghiên cứu từ cuối thể kí XIX, đến năm 1923, kỹ sư người Pháp tên Houdry đề nghị đưa q trình vào cơng nghiệp Năm 1936, nhà máy cracking xúc tác công ty Houdry Process Corporation xây dựng Mỹ Cho đến nay, 60 năm phát triển, trình ngày cải tiến hồn thiện, nhằm mục đích nhận nhiều xăng với chất lượng xăng ngày cao từ nguyên liệu có chất lượng ngày Đồng thời, ngồi mục đích nhận xăng, người ta cịn nhận ngun liệu có chất lượng cao cho cơng nghệ tổng hợp hóa dầu hóa học.[3] Các trình cracking thực khơng có mặt chất xúc tác, sau, – thập kỉ gần đây, nhiều chất xúc tác cracking liên tục xuất cải tiến.Hầu hết chất xúc tác craking xúc tác axit Thành tựu quan trọng công nghệ cracking xúc tác thập kỉ qua phát minh phát triển liên tục xúc tác zeolit.[2] Các zeolit (dạng axit, H – zeolit) xúc tác cho phản ứng craking dầu mỏ nhanh hơn, hiệu nhiều so với chất xúc tác dạng aluminosilicat dạng vô định hình trước kia, đến mức người ta phải thay đổi thiết kế thiết bị craking cũ, dạng lớp xúc tác ổn định lớp xúc tác động (tầng sôi ổn định) thành rector ống nhỏ thẳng đứng (rector – riser) Trong rector – riser, hạt xúc tác có kích thước nhỏ chuyển qua reactor nhanh nhờ dịng hydrocacbon hóa trạng thái lưu thể, chất xúc tác hydrocacbon tiếp xúc với khoảng thời gian ngắn, từ – 10s.[2] SVTH: Đoàn Minh Chiến MSSV: 20112810 Page Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS.TS.Nguy ễn H ữu Tr ịnh Có thể nói, xét mặt hóa học nhiều q trình lọc – hóa dầu (craking, reforming, izome hóa, ) q trình cracking nghiên cứu nhiều đạt nhiều thành tựu Đó hóa học axit mạnh, hydrocacbon, cacbocation zeolit.[2] 1.2 Mục đích q trình cracking xúc tác Mục đích q trình cracking xúc tác nhận cấu tử có trị số octan cao cho xăng ôtô hay xăng máy bay từ nguyên liệu phần cất nặng hơn, chủ yếu phần cất nặng từ trình chưng cất trực tiếp AD (Atmotpheric Distillation) VD (Vacuum Distillation) dầu thô Đồng thời ngồi mục đích nhận xăng người ta cịn nhận ngun liệu có chất lượng cao cho cơng nghệ tổng hợp hố dầu hố học Ngồi thu thêm số sản phẩm phụ khác gasoil nhẹ , gasoil nặng, khí chủ yếu phần tử có nhánh cấu tử quý cho tổng hợp hố dầu.[1] Trong cơng nghệ chế biến dầu mỏ, q trình có xúc tác chiếm vị trí quan trọng, cracking xúc tác điển hình Xúc tác có tác dụng : • làm giảm lượng hoạt hóa, tăng tốc độ phản ứng • làm giảm nhiệt độ cần thiết phản ứng • tăng tính chất chọn lọc ( hướng phản ứng theo hướng cần thiết ) Quá trình cracking xúc tác xem trình chủ yếu để sản xuất xăng tơ, số cho máy bay q trình khơng thể thiếu nhà máy lọc dầu Về phương diện động học, phản ứng xảy cracking nhiệt xảy cracking xúc tác ( song có xúc tác, xúc tác thúc đẩy chọn lọc phản ứng có lợi đồng phân hóa phân hủy để tạo izo – prafin, hy drocacbon thơm ) Nhờ có xúc tác mà phản ứng thực nhiệt độ thấp Mục đích phản ứng cracking xúc tác biến đổi phân đoạn dầu mỏ có nhiệt độ cao ( hay có phân tử lượng lớn ) thành cấu tử xăng có chất lượng cao Ngồi thu thê số sản phẩm phụ khác gasoil nhẹ, gasoil nặng, khí ( chủ yếu phân tử có nhánh ), cầu tử quý cho tổng hợp hóa dầu.[1] SVTH: Đoàn Minh Chiến MSSV: 20112810 Page Đồ án tốt nghiệp 1.3 GVHD: PGS.TS.Nguy ễn H ữu Tr ịnh Vai trị q trình cracking xúc tác điều kiện cơng nghệ Q trình cracking xúc tác q trình khơng thể thiếu nhà máy chế biến dầu giới, trình trình sản xuất xăng có trị số octan cao Xăng thu từ qúa trình dùng để phối trộn với loại xăng khác để tạo mác xăng khác Khối lượng xăng thu từ trình chiếm tỷ lệ lớn khoảng 70-80% so với tổng lượng xăng thu từ trình chế biến khác Lượng dầu mỏ chế biến cracking xúc tác chiếm tương đối lớn.Ví dụ vào năm 1965, lượng dầu mỏ giới chế biến 1.500 tấn/ngày cracking xúc tác chiếm 800 ( tương ứng 53%).[1] Quá trình cracking xúc tác thường tiến hành công nghệ sau : nhiệt độ 470 – 550oC ; áp suất vùng lắng lò 0,27Mpa ; tốc độ khơng gian thể tích truyền ngun liệu theo dây chuyền cơng nghệ từ – 120 m 3/m3.h xúc tác cracking thường dùng xúc tác mang tính axit Sản phẩm q trình hỗn hợp phức tạp hydrocacbon loại khác nhau, chủ yếu hydrocacbon có số cacbon từ trở lên, với cấu trúc nhánh.[3] Bảng 1.1:Điều kiện công nghệ cracking xúc tác [1] Thông số Nhiệt độ áp suất vùng lắng lò phản ứng Tốc độ khơng gian thể tích Tỷ lệ xúc tác/ngun liệu 4700C – 5500C 0,27 Mpa – 120 m3/m3.H – 9/1 Bội số tuần hồn ngun liệu : Có thể cần không tuỳ thuộc mức độ biến đổi: Nếu mức độ biến đổi thấp 60% lượng tuần hoàn tối đa 30% Khi mức độ chuyển hố cao 70% phải giảm lượng tuần hồn chí khơng cần tuần hồn Xúc tác cho q trình cracking thường dùng xúc tác zeolit mang tính axít SVTH: Đồn Minh Chiến MSSV: 20112810 Page Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS.TS.Nguy ễn H ữu Tr ịnh Sản phẩm trình hỗn hợp phức tạp hydrocacbon loại khác , chủ yếu hydrocacbon có số cacbon từ trở lên, với cấu trúc nhánh.[1 Bản chất hóa học trình cracking xúc tác chế phản ứng 2.1 Bản chất hóa học q trình cracking xúc tác Cracking trình bẻ gẫy mạch cacbon – cacbon (của hydrocacbon) phân tử có kích thước lớn ( có trọng lượng phân tử lớn) thành phân tử có kích thước nhỏ hơn( có trọng lượng phân tử nhỏ ).Trong cơng nghệ dầu mỏ, q trình ứng dụng để biến đổi phân đoạn nặng thành sản phẩm nhẹ, tương ứng với khoảng sôi sản phẩm trắng xăng, kerosen, diezen.Quá trình thực tác dụng nhiệt độ (cracking nhiệt) xúc tác ( cracking xúc tác).[1] 2.2 Cơ chế phản ứng cracking xúc tác Trong điều kiện tiến hành q trình cracking xúc tác, có số lượng lớn phản ứng hóa học xảy chúng định chất lượng, hiệu suất q trình Đó phản ứng sau : • Phản ứng phân hủy cát mạch C – C, phản ứng cracking • Phản ứng đồng phân hóa • Phản ứng chuyển vị hydro, phản ứng ngưng tụ, polyme hóa, phản ứng tạo cốc Sự tạo cốc cracking không mong muốn, cốc thường bám bề mặt xúc tác, làm giảm hoạt tính thời gian làm việc xúc tác Đa số phản ứng phản ứng thu nhiệt mạnh, phản ứng đồng phân hóa, chuyển vị hydro, polyme hóa phản ứng ngưng tụ phản ứng tỏa nhiệt yếu Cơ chế trình cracking xúc tác chế ion cacboni Cơ sở lý thuyết trình dựa vào tâm hoạt tính ion cacboni, chúng tạo phân tử hydrocacbon nguyên liệu tác dụng với tâm axit xúc tác loại Bronsted (H+) hay Lewish (L).[3] Theo chế phản ứng cracking xúc tác diễn theo ba giai đoạn sau : • Giai đoạn : Giai đoạn tạo ion cacboni • Giai đoạn : Các phản ứng ion cacboni (giai đoạn biến đổi ion cacboni tạo thành sản phẩm trung gian) SVTH: Đoàn Minh Chiến MSSV: 20112810 Page Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS.TS.Nguy ễn H ữu Tr ịnh • Giai đoạn : Giai đoạn dừng phản ứng.[1] 2.2.1 Giai đoạn tạo thành ion cacboni Ion cacboni tạo tác dụng olefin, hydrocacbon parafin, hydrocacbon naphten , hydrocacbon thơm với tâm axít xúc tác • Từ olefin Ion cacboni tạo tác dụng olefin với tâm axít Bronsted xúc tác + R1 CH C R2 + H + (xt) H R1 CH C R2 + (xt) H H Ion cacboni tạo thành tác dụng olefin với tâm axit Lewis xúc tác: O RH + olefin O + Al O Si R H Al O Si O O CnH2n + H+ CnH2n+1 Trong nguyên liệu ban đầu thường hydrocacbon olefin, olefin tạo phân huỷ hydrocacbon parafin có phân tử lượng lớn Các olefin tạo thành tác dụng với tâm axit tạo ion cacboni Ion cacboni tạo thành phản ứng tuân theo quy tắc định Như olefin tác dụng với H+(xt) xác suất tạo alkyl bậc hai lớn alkyl bậc + CH3 CH2 CH CH2 + H + (xt) CH3 CH2 CH CH2 dễtạo thành + CH3 CH2 CH2 CH2 Khi olefin có liên kết đơi cacbon bậc ion cacboni bậc dễ tạo thành cacbon bậc hai SVTH: Đoàn Minh Chiến MSSV: 20112810 Page Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS.TS.Nguy ễn H ữu Tr ịnh + CH3 CH3 CH2 C CH3 CH3 dễtạo thành + H + (xt) CH3 CH C CH3 + CH3 CH CH CH3 CH3 • Từ hydrocacbon parafin: + R1 CH2 CH R2 + H2 + XT R1 CH2 CH2 R2 + H + (xt) Ion cacboni tạo thành tác dụng parafin với tâm axít Bronsted xúc tác: Ion cacboni tạo tác dụng parafin với tâm axit Lewis: O RH + O Al O Si + R + H Al O Si O O là: • Từ hydrocacbon naphten: Khi hydrocacbon naphten tác dụng với tâm axit xúc tác hay ion cacboni khác tạo ion cacboni tương tự trình xảy với parafin • Từ hydrocacbon thơm người ta quan sát thấy kết hợp trực tiếp H + vào nhân thơm: CH2 CH3 SVTH: Đoàn Minh Chiến + H+ + MSSV: 20112810 CH2 CH3 H Page Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS.TS.Nguy ễn H ữu Tr ịnh Các hydrocacbon thơm có mạch bên đủ dài tạo thành ion cacboni giống trường hợp parafin Thời gian sống ion cacboni 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.[1] 2.2.2 Giai đoạn biến đổi ion cacboni Giai đoạn biến đổi ion cacboni tạo thành sản phẩm trung gian Ion cacboni biến đổi theo phản ứng sau: + R CH2 CH CH3 + R CH CH2 CH3 + R C CH2 CH3 • Phản ứng đồng phân hố: chuyển rời ion hydro(H +) ,nhóm metyl (CH3) tạo cấu trúc nhánh R− C− C− C− C+ C− C+− C− C− R Sự chuyển dời ion cacboni xác định độ ổn định ion Theo nguyên tắc: Độ ổn định ion cacboni theo bậc giảm dần sau : C3+bậc > C3+ bậc >> C3+ bậc Độ bền ion cacboni định mức độ tham gia phản ứng chúng Vì ion cacboni bậc có độ bền cao nên cho phép nhận hiệu suất cao hợp chất iso- parafin Đồng thời ion cacboni nhanh chóng lại tác dụng với phân tử trung hoà olefin ( CmH2m ) hay parafin (CmH2m +2) tạo thành ion cacboni SVTH: Đoàn Minh Chiến MSSV: 20112810 Page Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS.TS.Nguy ễn H ữu Tr ịnh Phản ứng cracking : 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 β β C [C] β C Với ba vị trí ( [A] ,[B],[C] ) xác suất đứt mạch vị trí [A] lớn vị trí [B] cuối vị trí [C] Với ion cacboni mạch thẳng: + + CH3 CH CH2 + R CH3 CH CH2 R β Đối với ion cacboni đồng đẳng benzen, ví dụ : + C C C Nếu áp dụng quy tắc vị trí β bình thường vị trí bền vững Người ta cho proton kết hợp với liên kết C−C 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 C C C + + + CH C C Như hydrocacbon thơm hiệu ứng tích điện nhân thơm nguyên nhân quan trọng so với nguyên nhân biến đổi ion cacboni bậc hai thành bậc ba SVTH: Đoàn Minh Chiến MSSV: 20112810 Page 10 Đồ án tốt nghiệp STT GVHD: PGS.TS.Nguy ễn H ữu Tr ịnh Các khoản mục Chi phí cho vật liệu đầu vào Chi phí tiền lương Khấu hao Các chi phí khác cho phân xưởng Chi phí quản lý bán hàng Tổng USD/ thùng 32,647 0,0221 0,295 0,448 0,4572 53,7812 Tổng chi phí phân xưởng năm sản xuất : C = CPV + CTL + CKH + (CK + CPQB) 21756420 = 696330979 + 472320 + 6300000 + (0,448 + 0,4572).21756420 = 722797210,4 USD/năm Tính hiệu kinh tế Bảng đưa giá bán sản phẩm phân xưởng Bảng 16 : Quy định giá bán sản phẩm [13] STT Tên Sản Phẩm Khí Xăng Gasoil nhẹ Gasoil nặng Tổng Đơn giá cho thùng sản phẩm USD/thùng 122 67,7 63,823 63.547 Lượng sản phẩm thu năm, Thùng 5108801 10269015 5452800 3065520 Doanh thu năm USD/năm 623273722 69521315,5 348014054,4 194804599,4 1235613691 • Tính lợi nhuận Lợi nhuận = doanh thu – tổng chi phí – thuế Coi thuế lấy 10% doanh thu Vậy : Lợi nhuận = 1235613691 – 722797210,4 – 0,1.1235613691 = 389255111,5 USD/năm SVTH: Đoàn Minh Chiến MSSV: 20112810 Page 82 Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS.TS.Nguy ễn H ữu Tr ịnh • Thời gian thu hồi vốn Vốn đầu tư: VĐT = 4000000000 USĐ T = VĐT : LN = 4000000000 : 389255111,5 = 10,27 năm Vậy thời gian thu hồi vốn khoảng 11 năm SVTH: Đoàn Minh Chiến MSSV: 20112810 Page 83 Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS.TS.Nguy ễn H ữu Tr ịnh CHƯƠNG 8: AN TỒN LAO ĐỘNG VÀ TỰ ĐỘNG HĨA Trong q trình sản xuất khâu an tồn lao động khâu có vai trị quan trọng nhằm cải thiện điều kiện làm việc công nhân, đảm bảo sức khỏe an tồn cho cơng nhân làm việc nhà máy bảo vệ tài sản nhà máy Vì từ đầu thiết kế phân xưởng cần phải có bố trí hợp lý phải đề giải pháp tốt an toàn Như để hoàn thiện tốt an toàn cần phải đàm bảo yêu cầu sau : Yêu cầu phòng cháy chữa cháy Thường xun thực cơng tác giáo dục an tồn lao động đến tồn thể cơng nhân lao động phân xưởng, thực quy định chung nhà máy, tiến hành kiểm tra định thao tác an toàn lao động sản xuất Khi thiết kế bố trí mặt phân xưởng cần phải hợp lý, thực biện pháp an toàn Các thiết bị phải đảm bảo an tồn cháy nổ tuyệt đối khơng cho có tượng rị rỉ sản phẩm ngồi, thiết kế cần chọn vật liệu có khả chống cháy nổ cao để thay vật liệu nới xảy cháy nổ Phải có hệ thống tự động hóa an tồn lao động báo động kịp thời có tượng cháy nổ xảy Bố trí máy móc thiết bị phải thoáng, đường ống dẫn nhà máy phải đảm bảo hạn chế tối đa tượng ống chồng chéo lên nhau, ống bắt qua đường giao thơng khơng lên, đường ống khu sản xuất phải bố trí cao đảm bảo cho công nhân qua Khu chưa nguyên liệu sản phẩm phải có đường bao che để phịng có cố bị rị rỉ ngồi, phải tính khả phát sinh nguồn lửa bắt cháy.Khoảng cách bể nguyên liệu sản phẩm phải đảm bào cách 50m để chống cháy nổ.Cịn SVTH: Đồn Minh Chiến MSSV: 20112810 Page 84 Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS.TS.Nguy ễn H ữu Tr ịnh kho bãi có hệ thống phịng cháy chữa cháy tốt, đại bố trí hệ thống bồn bể cách 30m bồn bể chứa phải nằm cuối hướng gió Bố trị hệ thống tự động hóa cho thiết bị dễ sinh tượng cháy nổ đảm bảo an toàn, hệ thống cung cấp điện cho thiết bị tự động phải tuyệt đối an tồn khơng để tượng chập mạch làm phát sinh tia lửa điện xảy Vận hành thiết bị phải theo thao tác kỹ thuật, quy trình cơng nghệ khởi động hoạt động, làm việc theo quy định chặt chẽ Trong trường hợp phải chữa thiết bị có chứa sản phẩm gây cháy nổ cần phải dùng khí trơ để thổi vào thiết bị để đuổi hết sản phẩm ngoài, lưu ý sữa chữa hàn phải khẳng định thiết bị an tồn khơng cịn gây cháy nổ Giảm thấp nồng độ chất gây cháy nổ khu sản xuất, cháy nổ xăng dầu vấn đề quan tâm để bảo vệ tính mạng người tài sản nhà máy Trong phân xưởng phải có đội ngũ phịng cháy chữa cháy thường trực 24/24h với đầy đủ trang thiết bị đại thuận tiện Các tiêu lệnh phòng cháy chữa cháy phải tuân theo đầy đủ để phịng có cố xảy để phịng tránh kịp thời Bố trí dụng cụ chữa cháy linh động chỗ thiết bị dễ gây cháy nổ ( thiết bị phản ứng, thiết bị phân tách, tổ hợp khí, kho bể chứa) kịp thời có tượng Tóm lại, nhà máy lọc dầu nói chung phân xưởng cracking xúc tác nói riêng phải trang bị đủ trang thiết bị phịng, chữa cháy đại, phải có đội ngũ phịng chứa cháy thường trực chỗ thiết bị dễ xảy cháy nổ cần bố trí thiết bị chữa cháy linh động Xung quanh bể chưa sản phẩm nguyên liệu cần bố trí hệ thống đường dẫn khí trơ, nước bọt chữa cháy để kịp thời xử lý có cố Đường lại khu sản xuất phải thuận tiện dễ dàng cho xe cứu hỏa lại thiết bị phải bảo SVTH: Đoàn Minh Chiến MSSV: 20112810 Page 85 Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS.TS.Nguy ễn H ữu Tr ịnh dưỡng định kỳ, theo dõi chặt chẽ chế độ công nghệ nhà máy bể chứa cần phải nối đất để phòng xăng dầu bơm chuyển bị tích điện, sét đánh Trong q trình sản xuất phải đảm bảo an toàn thiết bị áp lực, hệ thống điện phải thiết kế an toàn, hạn chế tối đa nguy gây cố, thiết bị phải có hệ thống bảo hiểm, phải có che chắn thiết bị phịng hộ lao động cho cơng nhân lao động phải có phân xưởng Trang thiết bị phịng hộ Những cơng nhân làm việc nhà máy phải học tập thao tác nội quy phòng cháy chữa cháy nhà máy, phải có kiến thức bảo vệ thân thể môi trường không gây độc hại cho môi trường xung quanh Trong nhà máy tuyệt đối không dùng lửa, tránh va chạm cần thiết để gây tia lửa điện, sửa chữa hạn chế sử dụng nguồn điện cao áp Trong công tác bảo quản bể chứa, phải làm việc bể chứa phải đảm bảo hút hết độc khí sản phẩm bể, công nhân làm việc trực tiếp phải trang bị thiết bị phòng hộ lao động : quần áo, mặt lạ, găng tay, ủng, tránh độc lạ bám vào người qua da, trang thiết bị phòng hộ lao động phải cất giữ nơi làm việc, khơng mang ngồi Đối với q trình có phát sinh độc lớn cần bố trí hệ thống tự động hóa sản xuất giảm bớt lượng công nhân cần thiết, bảo vệ sức khỏe cho công nhân đồng thời nâng cao hiệu kinh tế, cần lắp đặt hệ thống đo lường tự động hàm lượng chất gây độc hại cho người môi trường để đưa cảnh báo Kiểm tra sức khỏe định kỳ cho công nhân, phát bệnh nghề nghiệp để phòng chống đảm bảo chế độ lao động cho người theo quy định nhà nước Nghiêm cấm việc sử dụng xăng dầu để rửa chân tay, cọ quần áo chúng tác hại lớn sức khỏe người SVTH: Đoàn Minh Chiến MSSV: 20112810 Page 86 Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS.TS.Nguy ễn H ữu Tr ịnh Xăng dầu hydrocacbon dễ bay hơi, xăng dầu dễ gây nhiễm mơi trường việc xử lý xăng dầu nhiệm vụ quan trọng nhà máy Yêu cầu vấn đề vệ sinh môi trường Đối với mặt phân xưởng phải chọn tương đối bắng phẳng, có độ dốc tiêu thoát nước tốt, vùng quy hoạch thiết phải nghiên cứu, phải cấp phủ phê duyệt, đảm bảo vệ sinh mơi trường đồng thời phịng ngừa cháy nổ Vị trí nhà máy phải có khoảng cách an tồn với khu dân cư, phân xưởng hơi, bụi độc hại ngồi mơi trường cần bố trí cuối hướng gió chủ đạo, đồng thời cần lưu ý đến cường độ gió Nước thải sinh hoạt nguy hại cần phải xử lý làm sách nước trước thải sống hồ Nước thải sản xuất sau làm nguội thiết bị trao đổi nhiệt, lượng nước ngưng tiếp xúc trực tiếp hay gián tiếp với độc phải tiến hành xử lý Mục đích vai trị tự động hóa Q trình điều khiển tự động trình ứng dụng dụng cụ, thiết bị máy móc tự động điều khiển vào q trình cơng nghệ Những phương tiện cho phép thực q trình cơng nghệ theo phương trình tiêu chuẩn tạo dựng phù hợp với cơng nghệ, đảm bảo cho máy móc thiết bị hoạt động theo chế độ tối ưu nhất, việc tự động hóa khơng làm đơn giản thao tác sản xuất, tránh nhầm lẫn, tăng suất lao động cho phép giảm số lượng công nhân cịn biện pháp hữu hiệu an tồn lao động Trong phân xưởng cracking xúc tác thiết bị làm việc điều kiện nhiệt độ cao, hàm lượng hydrocacbon lớn chúng chất dễ gây cháy nổ sản phẩm q trình cịn có khí gây độc hại cho sức khỏe có hại cho mơi trường : H2S, NH3, SO2, CO2, CO, cần phải nghiêm ngặt an toàn sản xuất SVTH: Đoàn Minh Chiến MSSV: 20112810 Page 87 Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS.TS.Nguy ễn H ữu Tr ịnh đảm bảo cho sức khỏe công nhân môi trường xung quanh nhà máy Để đảm bảo yêu cầu vừa nêu việc sử dụng hệ thống tự động đo lường biện pháp tự động hóa sản xuất khơng vấn đề cần thiết mà mà cịn có tính chất bắt buộc với cơng nghệ cracking xúc tác nói riêng nhà máy lọc dầu nói chung Trong hoạt động thiết bị khơng ổn định chế độ ổn định dây chuyển công nghệ bị phá vỡ, nhiều trường hợp phải dừng hoạt động dây chuyền để sửa chữa cho dù thiết bị Như từ đặc điểm cho thấy đo lường tự động hóa tự động hóa dây chuyền cơng nghệ vấn đề quan trọng Nó không tăng suất cho công nghệ mà sở công nghệ để vận hành tối ưu tăng hiệu thu hồi sản phẩm đồng thời làm giảm đáng kể chi phí khác đảm bảo an tồn cho nhà máy sản xuất Nhờ có điều khiển tự động mà cho ta biết nơi xảy tượng rị rỉ khơng an tồn cố thiết bị Quá trình giúp cho người lao động phân xưởng tránh phải tiếp xúc với điều kiện độc hại, cịn thay cho người làm việc điều kiện khắc nghiệt khu vực người vào Tự động hóa đảm bảo thao tác điều khiển thiết bị cơng nghệ cách xác tránh cố xảy thao tác điều khiển, tự động báo có cố xảy Hệ thống điều khiển từ xa Hệ thống tự điều chỉnh bao gồm đối tượng điều chỉnh (ĐT) điều chỉnh (BĐC).Bộ điều chỉnh bao gồm cảm biến khuếch đại.Bộ cảm biến dùng để phản ánh sai lệch thông số điều chỉnh so với giá trị cho trước biến đổi thành tín hiệu Bộ khuếch đại làm nhiệm vụ khuếch tán tín hiệu cảm biến giá trị điều khiển (CQĐK), quan tác động lên đối tượng nhằm xóa độ sai lệch thơng số điều chỉnh SVTH: Đồn Minh Chiến MSSV: 20112810 Page 88 Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS.TS.Nguy ễn H ữu Tr ịnh Mạch điều khiển khép kín nhờ quan hệ ngược.Quan hệ gọi quan hệ hồi tiếp KẾT LUẬN Cracking xúc tác phương pháp chế biến sâu có tầm quan trọng lớn cơng nghiệp chế biến dầu mỏ góp phần giải đáp ứng kịp thời nhu cầu tiêu thụ nhiên liệu thị trường số lượng chất lượng Sau tháng nghiên cứu tìm hiểu, em hồn thành đề tài thiết kế phân xưởng cracking xúc tác có suất 2,77 triệu tấn/năm Quá trình làm đồ án giúp em hiểu bước trình thiết kế phân xưởng sản xuất Tuy nhiên, điều kiện tài liệu tham khảo hạn chế, bước đầu làm quen với việc thiết kế phân xưởng sản xuất chắn không tránh khỏi sai sót Vậy em mong bảo ý kiến đóng góp thầy giáo để đồ án hoàn thiện Cuối em xin chân thành cảm ơn thầy giáo PGS.TS.Nguyễn Hữu Trịnh tận tình giúp đỡ em hồn thành đồ án Em xin chân thành cảm ơn! SVTH: Đoàn Minh Chiến MSSV: 20112810 Page 89 Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS.TS.Nguy ễn H ữu Tr ịnh Tài liệu tham khảo Đinh Thị Ngọ, Nguyễn Khánh Diệu Hồng, Hóa học dầu mỏ khí, nhà xuất khoa học kỹ thuật, 2010 Nguyễn Hữu Phú, Cracking xúc tác, nhà xuất khoa học kỹ thuật, 2005 Lê Văn Hiếu, Công nghệ chế biến dầu mỏ, nhà xuất khoa học kỹ thuật, 2006 Heavy crude oil from geolory to upgrading an overview-editions technip Jame H.Gary, Glenn E.Handwerk, Petroleum Refining Technology and Economics, Fourth Edition, 2001 Ulmann’s Encyclopedia of Industrial Chemmistry, Wiley – VCH Verlag GmbH&Co.KgaA Weinheim, 2005 Reza Sadeghbeigi, Fuild Catalytic Cracking Handbook Second Edition, Desig, Operation and Troubleshooting of FCC Facilities 2000 Reza Sadeghbeigi, Fuild Catalytic Cracking Handbook, Thirt Editions An Expert Guide to the Practial Operation Design And Optimization of FCC Units, 2012 Vienam, Russia boost co-operation, EXPANDING OIL AND GAS EXPLORATION AND PRODUCTION AREAS 10 Tạp chí dầu khí số 11/2012 11 Bộ mơn nhiên liệu Giáo trình tính tốn cơng nghệ q trình chế biến dầu mỏ Trường đại học bách khoa Hà Nội 1972 12 Tập thể tác giả Sổ tay Quá Trình Cơng Nghệ Hóa Chất ,tập 1, 2; Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Hà Nội; 1992 13 http://www.baomoi.com/gia-xang-dau-tiep-tuc-tang-tu-15h-chieu-59/c/23199346.epi SVTH: Đoàn Minh Chiến MSSV: 20112810 Page 90 ... hồn thành đồ án Đồng thời em xin chân thành cảm ơn thầy, cô giáo Bộ môn Công nghệ Hữu – Hóa dầu, Trường Đại học Bách khoa Hà nội tạo điều kiện, hỗ trợ để em có thêm kiến thức liên quan đến đồ án. .. động học, phản ứng xảy cracking nhiệt xảy cracking xúc tác ( song có xúc tác, xúc tác thúc đẩy chọn lọc phản ứng có lợi đồng phân hóa phân hủy để tạo izo – prafin, hy drocacbon thơm ) Nhờ có xúc. .. cho q trình craking xúc tác [2] Trong công nghiệp cracking xúc tác dùng phân đoạn sau làm nguyên liệu cho q trình cracking xúc tác: SVTH: Đồn Minh Chiến MSSV: 20112810 Page 16 Đồ án tốt nghiệp