Thiết kế phân xưởng reforming xúc tác liên tục

Thiết kế phân xưởng reforming xúc tác liên tục GVHD: TS Đào Quốc Tùy MỤC LỤC MỞ ĐẦU Danh mục bảng biểu Danh mục hình vẽ .4 Chương 1: TỔNG QUAN LÝ THUYẾT Chương 2: PHẦN CÔNG NGHỆ .18 Chương 3: TÍNH TỐN 37 PHỤ LỤC 74 KẾT LUẬN 75 TÀI LIỆU THAM KHẢO 76 Thiết kế phân xưởng reforming xúc tác liên tục GVHD: TS Đào Quốc Tùy MỞ ĐẦU Cơng nghiệp dầu khí ngành cơng nghiệp có thay đổi phát triển không ngừng, đặc biệt vào năm cuối kỷ 20 Cơng nghiệp dầu khí đà phát triển trở thành ngành cơng nghiệp mũi nhọn Bên cạnh phát triển khơng ngừng q trình chế biến dầu thơ q trình Cracking xúc tác, q trình Reforming xúc tác nhiều trình khác, nhằm sản xuất xăng có chất lượng cao hàng nghìn sản phẩm khác làm nguyên liệu cho ngành công nghiệp khác Reforming xúc tác số trình quan trọng cơng nghiệp chế biến dầu.Vai trò q trình khơng ngừng tăng lên nhu cầu xăng chất lượng cao nguyên liệu cho q trình tổng hợp hố dầu ngày nhiều Qúa trình cho phép sản xuất cấu tử có trị số octan cao cho xăng, hợp chất hydrocacbon thơm (BTX) cho tổng hợp hố dầu Ngồi ra, q trình cho phép nhận khí hydro kỹ thuật (hàm lượng hydro tới 85%) với giá rẻ so với trình điều chế hydro khác Sản phẩm hydro nhận từ trình reforming đủ cung cấp cho trình làm nguyên liệu, xử lý hydro phân đoạn sản phẩm khu liên hiệp lọc hố dầu Đồ án nhằm giới thiệu tồn q trình reforming xúc tác liên tục: sở hóa học, xúc tác, sản phẩm, chế, động học q trình quy trình cơng nghệ điển hình cơng nghiệp Chúng em mong góp ý thầy để đồ án hồn thiện Chúng em xin chân thành cảm ơn! Page Thiết kế phân xưởng reforming xúc tác liên tục GVHD: TS Đào Quốc Tùy Danh mục bảng biểu Bảng 1.1: Ảnh hưởng nhiệt độ chiều dài mạch cacbon đến số cân phản ứng dehydro vòng hóa parafin Bảng 1.2: Dehydro vòng hóa parafin xúc tác Pt loại RD.150 điều kiện t=496oC, P=15kg/cm2, tốc độ không gian thể tích truyền nguyên liệu V/H/V = 2,0-2,6, tỷ số H2/RH=5 10 Bảng 2.3 : Sự phát triển xúc tác trình Reforming xúc tác qua năm (đến 1990) 19 Bảng 2.4: Các hãng đầu trình cải tiến Reforming xúc tác 19 Bảng 3.5 : Đặc tính nguyên liệu 37 Bảng 3.6: Thành phần khí hydro tuần hồn 38 Bảng 3.7: Khối lượng phân tử hydrocacbon nguyên liệu 39 Bảng 3.8: Đặc điểm nguyên liệu 40 Bảng 3.9: Thành phần lưu lượng cấu tử nguyên liệu .40 Bảng 3.10: Thành phần cấu tử khí tuần hồn 41 Bảng 3.11: Áp suất riêng phần cấu tử hỗn hợp 42 Bảng 3.12: Sự phân bố xúc tác lò phản ứng .42 Bảng 3.13: Cân hóa học cho TBPU thứ 45 Bảng 3.14: Lượng chất dòng vào dòng TBPU thứ 45 Bảng 3.15: Thành phần khí tuần hồn khỏi TBPU thứ 45 Bảng 3.16: Cân vật chất TBPU thứ 45 Bảng 3.17: Thành phần cấu tử nguyên liệu cho TBPU thứ hai 46 Bảng 3.18: Thành phần áp suất nguyên liệu khí tuần hồn vào TBPU thứ hai 47 Bảng 3.19: Cân hóa học cho TBPU thứ hai .48 Bảng 3.20: Lượng chất dòng vào dòng TBPU thứ hai 49 Bảng 3.21: Thành phần khí tuần hồn khỏi TBPU thứ hai 49 Page Thiết kế phân xưởng reforming xúc tác liên tục GVHD: TS Đào Quốc Tùy Bảng 3.22: Cân vật chất TBPU thứ hai 49 Bảng 3.23: Thành phần cấu tử nguyên liệu cho TBPU thứ ba 50 Bảng 3.24: Thành phần áp suất nguyên liệu khí tuần hồn vào TBPU thứ ba 50 Bảng 3.25: Cân hóa học cho TBPU thứ ba .52 Bảng 3.26: Lượng chất dòng vào dòng TBPU thứ ba 52 Bảng 3.27: Thành phần khí tuần hồn khỏi TBPU thứ ba 52 Bảng 3.28: Cân vật chất TBPU thứ ba .53 Bảng 3.29: Thành phần cấu tử nguyên liệu cho TBPU thứ tư 54 Bảng 3.30: Thành phần áp suất ngun liệu khí tuần hồn vào TBPU .54 Bảng 3.31: Cân hóa học cho TBPU thứ tư 56 Bảng 3.32: Lượng chất dòng vào dòng TBPU thứ tư 56 Bảng 3.33: Thành phần khí tuần hồn khỏi TBPU thứ tư .57 Bảng 3.34: Cân vật chất TBPU thứ tư .57 Bảng 3.35: Tỷ trọng cấu tử 62 Bảng 3.36: Entanpi hỗn hợp vào TBPU .62 Bảng 3.37: Cân nhiệt lượng TBPU thứ .65 Bảng 3.38: Entanpi hỗn hợp vào TBPU .66 Bảng 3.39: Cân nhiệt lượng TBPU thứ hai 68 Bảng 3.40: Entanpi hỗn hợp vào TBPU .69 Bảng 3.41: Cân nhiệt lượng TBPU thứ ba 70 Bảng 3.42: Entanpi hỗn hợp vào TBPU .71 Bảng 3.43: Cân nhiệt lượng TBPU thứ tư 73 Page Thiết kế phân xưởng reforming xúc tác liên tục GVHD: TS Đào Quốc Tùy Danh mục hình vẽ Hình 1.1 : Sơ đồ phản ứng trình Reforming .6 Hình 1.2: Cân phản ứng dehydro 10 Hình 1.3: Sơ đồ biểu diễn q trình chuyển hóa n-hexan thành benzen 15 Hình 1.4: Sơ đồ biểu diễn chuyển hóa xyclohexan thành benzen 15 Hình 2.5 : Sơ đồ công nghệ reforming xúc tác cố định UOP (Flatforming process) 21 Hình 2.6 : Sơ đồ Reforming xúc tác chuyển động UOP .23 Hình 2.7: Cấu tạo thiết bị phản ứng CCR 25 Page Thiết kế phân xưởng reforming xúc tác liên tục Chương 1: GVHD: TS Đào Quốc Tùy TỔNG QUAN LÝ THUYẾT 1.1.Nguyên liệu sản phẩm trình CCR 1.1.1 Nguyên liệu [1] – hóa học dầu mỏ Nguyên liệu trình reforming phân đoạn xăng chưng cất trực tiếp, có giới hạn sơi từ 60 đến 120 0C, xăng q trình cracking nhiệt sử dụng phân đoạn xăng trình thứ cấp Tùy thuộc vào mục đích q trình reforming xúc tác để nhận xăng có trị số octan cao hay nhận hydrocacbon thơm riêng rẽ mà chọn giới hạn sôi phân đoạn xăng làm nguyên liệu khác Để sản xuất xăng có trị số octan cao, người ta dùng phân đoạn xăng có giới hạn sơi từ 85 đến 180 0C, phân đoạn cho phép sản xuất xăng có trị số octan cao hạn chế tạo cốc Để sản xuất hydrocacbon thơm riêng rẽ, người ta sử dụng phân đoạn xăng hẹp: Để sản xuất Benzen dùng xăng có nhiệt độ sơi 62 ÷ 850C Để sản xuất toluene dùng xăng có nhiệt độ sơi 85 ÷ 1200C Để sản xuất Xylen dùng xăng có nhiệt độ sơi 120 ÷ 1400C 1.1.2 Sản phẩm [2] – chế biến dầu Sản phẩm trình reforming xúc tác xăng có trị số octan cao, hydrocacbon thơm khí hidro kĩ thuật 1.1.2.1 Xăng Chất lượng xăng phụ thuộc vào chất lượng xúc tác, nguyên liệu chế độ công nghệ q trình Tùy theo thành phần hóa học thành phần cất nguyên liệu ban đầu mà ta nhận xăng có chất lượng khác Thành phần hóa học chủ yếu xăng reforming xúc tác hydrocacbon thơm hydrocacbon parafin, hàm lượng olefin nhỏ (