TIỂU LUẬN MÔN HỌCXÚC TÁC CHO QUÁ TRÌNH LỌC HÓA DẦU

Báo cáo tiểu luận môn học xúc tác cho quá trình lọc hóa dầu, với đề tài báo cáo quá trinh HYDRODESULFUR do nhóm sinh viên trường Đại Học Công Nghiệp TP.HCM thực hiện.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐẠI HỌC LIÊN THÔNG TIỂU LUẬN MÔN HỌC XÚC TÁC CHO Q TRÌNH LỌC HĨA DẦU ĐỀ TÀI Q TRÌNH HYDRODESULFUR Lớp : ĐHHD6LT GVHD : T.S Nguyễn Mạnh Huấn SVTH : Nhóm Thành phố Hồ Chí Minh 12- 2011 DANH SÁCH NHÓM Lê Văn Hợi Nguyễn Khánh Nguyễn Thụy Hồng Thắm Trần Minh Thắng Nguyễn Lương Thiện 10329301 10334911 10331441 10343841 10322321 DANH MỤC SƠ ĐỒ, HÌNH VẼ, BẢNG HÌNH Hình 1.1 Qúa trình làm hydro Hình 2.1: cấu trúc HDS .7 Hình 2.2: Xúc tác Co-Mo 10 Hình 3.1 Sơ đồ (HDS) Hydrodesulfur nhà máy lọc dầu dầu khí 16 BẢNG Bảng 2.1 Chu kỳ xúc tác 10 Bảng 2.2 Xúc tác cho q trình hydrodesulphua hóa thiofen 11 MỤC LỤC CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VẾ QUÁ TRÌNH HYDRODESULFUR (HDS) 1.1 Giới thiệu 1.1.1 Ưu điểm HDS 1.1.2 Vị trí phân xưởng HDS nhà máy lọc dầu 1.2 Q trình hóa học HDS 1.3 Quá trình làm lưu huỳnh hydro HDS CHƯƠNG 2: XÚC TÁC VÀ CƠ CHẾ PHẢN ƯNG CỦA HDS .6 2.1 Xúc tác chế 2.1.1 Xúc tác 2.1.1.1 Thành phần xúc tác 2.1.1.2 Ô nhiễm xúc tác 2.1.1.3 Tái sinh xúc tác 2.1.1.4 Xúc tác Co-Mo cho HDS .10 2.2 Cơ chế 12 2.2.1 Cơ chế phản ứng hydro hóa 13 CHƯƠNG 3: QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ .16 3.1 Quy trình 16 3.2 Công nghệ HDS 17 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… ……………… LỜI NÓI ĐẦU Với phát triển mạnh mẽ ngành lượng, nhà máy nhiệt điện sử dụng nhiên liệu cặn lưu huỳnh lưu huỳnh cao, dẫn đến ô nhiễm môi trường Cặn dầu đặc trưng có trọng lượng riêng hàm lượng lưu huỳnh cao, hợp chất vòng phân tử lượng cao có chứa vanady kim loại khác Các tính chất đặc trưng cho sản phẩm thu chế biến dầu nhận chế biến lưu huỳnh Trong công nghiệp chế biến dầu ứng dụng rộng rãi trình làm hydro cho phân đoạn xăng, kerosen diesel Các phân đoạn dầu mỏ sau chưng cất, phần lớn chưa sử dụng ngay, cịn chứa tạp chất khơng có lợi cho việc sử dụng như: nhựa, hợp chất chứa S, N, axit, chất chứa oxi khác Do đưa vào sử dụng phân đoạn đó, dầu mỏ cần phải làm Quá trình Hydrodesulfur trình làm nguyên liệu nhằm loại bỏ lưu huỳnh phản ứng hydro hóa với xúc tác Co-Mo/Al2O3, Ni-Mo/Al2O3 CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VẾ QUÁ TRÌNH HYDRODESULFUR (HDS) 1.1 Giới thiệu Hydrodesulfur (HDS) xúc tác trình hóa học sử dụng rộng rãi để loại bỏ lưu huỳnh (S) từ khí tự nhiên từ sản phẩm dầu mỏ tinh chế xăng dầu hay nhiên liệu phản lực , dầu hỏa, nhiên liệu diesel, dầu nhiên liệu Mục đích loại bỏ lưu huỳnh để giảm hàm lượng sulfur dioxide (SO2), lượng khí thải từ việc sử dụng nhiên liệu xe ô tô, máy bay đường sắt, đầu máy xe lửa , tàu, khí đốt hay dầu đốt nhà máy điện , lị cơng nghiệp dân cư, hình thức khác nhiên liệu đốt cháy Một lý quan trọng để loại bỏ lưu huỳnh từ dòng naphtha nhà máy lọc dầu dầu khí lưu huỳnh, nồng độ thấp , chất đầu độc chất xúc tác kim loại quý( bạch kim rhenium ) reforming xúc tác sau sử dụng để nâng cao số octane dịng naphtha Các q trình hydrodesulfur cơng nghiệp bao gồm sở vật chất cho việc thu hút loại bỏ khí sunfua hydro (H2S) Trong nhà máy lọc dầu mỏ , khí hydrogen sulfide thu sau chuyển đổi thành sản phẩm lưu huỳnh axit sunfuric (H 2SO4) Trong thực tế, phần lớn 64.000.000 lưu huỳnh sản xuất toàn giới vào năm 2005 sản phẩm phụ từ trình loại lưu huỳnh từ nhà máy lọc dầu nhà máy chế biến hydrocarbon khác Một qui trình HDS ngành công nghiệp lọc dầu thường gọi hydrotreater 1.1.1 Ưu điểm HDS  Hàm lượng Lưu huỳnh Nitơ khỏi qui trình 10 ppm  Hoàn thành việc loại bỏ hợp chất kim loại từ nguyên liệu  Giảm chất ô nhiễm môi trường  Tăng tuổi thọ chất xúc tác qui trình giảm tượng đầu độc chất xúc tác kim loại quý  Giảm ăn mòn thiết bị xử lý  Dễ dàng xử lý nước thải  Qui trình hoạt động đơn giản 1.1.2 Vị trí phân xưởng HDS nhà máy lọc dầu Phân xưởng HDS nằm nhiều vị trí nhà máy lọc dầu nhà máy lọc dầu thiếu phân xưởng HDS, phân xưởng sử dụng cho mục đích sau: Xử lý phân đoạn kerosene từ phân xưởng chưng cất khí để đêm phối trộn làm nhiên liệu phản lực dầu hỏa: - Xử lý phân đoạn Gasoil khí để phối trộn nhiên liệu Diesel - Xử lý Gasoil chân khơng làm ngun liệu cho q trình cracking xúc tác (FCC) Trong số sơ đồ nhà máy lọc dầu đại phân xưởng xử lý nguyên liệu cho phân xưởng reforming xúc tác (RC), Isomer hóa, Hydrocracking (HDC) Q trình HDS dùng đề thực nhiệm vụ sau: - Loại bỏ tạp chất cải thiện tính chất sản phẩm thương phẩm theo yêu cầu kỹ thuật động bảo vệ mơi trường - Chuẩn bị ngun liệu cho q trình chuyển hóa FCC, Isomer hóa, RC 1.2 Quá trình hóa học HDS Hợp chất lưu huỳnh chất ô nhiễm quan trọng dầu khí, loại bỏ hợp chất mục tiêu quan trọng ngành công nghiệp lọc dầu Hydro thành phần phản ứng hóa học kết bổ sung hydro (H) Hydrogenolysis loại phản ứng hydro kết phá vỡ liên kết C-X, C nguyên tử carbon X lưu huỳnh, nguyên tử nitơ (N) oxy (O) Kết phản ứng hydrogenolysis hình thành liên kết hóa học C-H H-X Như vậy, hydrodesulfur hóa phản ứng hydrogenolysis Sử dụng ethanethiol (C2 H5 SH), thành phần hợp chất lưu huỳnh số sản phẩm dầu khí, ví dụ, phản ứng hydrodesulfur thể dạng đơn giản: Ethanethiol + Hydrogen C H SH + H → → Etan + Hydrogen sulfide C2H6+H2S Hydrogenolyse hợp chất dị nguyên tố O 2, N2, S tạo thành khí H2S, NH3 H2O với hydrocacbon tương ứng, tạo điều kiện để tách khí khỏi sản phẩm 1.3 Quá trình làm lưu huỳnh hydro HDS Hình 1.1 Qúa trình làm hydro Trong làm hydro distilat dầu liên kết C-S bị phá hủy hồn tồn, cịn liên kết C-C khơng bị bẻ gãy, nghĩa q trình diễn khơng có phân hủy rõ rệt ngun liệu Điều chứng minh hiệu suất hydro hóa đạt 95-99%, cịn độ chuyển hóa desunfua đạt 90-99.5%.Giảm nồng độ hợp chất nitơ hữu trình khơng q 40-75%; chúng khơng khó loại lưu huỳnh mà cịn khó olefin dien Mục đích làm Hydro (LSH) khác Nhiên liệu động làm hydro với mục đích loại lưu huỳnh hydro hóa hydrocarbon không no, để tăng độ tạo điều kiện phản ứng tốt Nhờ có làm hydro giảm khả ăn mòn nhiên liệu giảm đóng cặn, tăng nhiệt lượng cháy, tăng trị số cêtan thành phần nhiên liệu diesel Làm hydro phân đoạn xăng thường tiến hành để có số q trình reforming ngun Chất độc tạm thời chất hấp phụ bền vững tích lũy đến mứa nhiều bề mặt hoạt động xúc tác Những chất loại bỏ theo phương pháp tái sinh in-situ (ngay thiết bị phản ứng) hoạt tính xúc tác hồi phục Cốc bàm bề mặt xúc tác chất độc tạm thời Chất độc vĩnh viễn chất độc loại bỏ phương pháp tái sinh mà xúc tác phải đưa nơi khác thay xúc tác hàm lượng chất độc vượt ngưỡng Chất độc xúc tác dạng kim loại As, Pb,Sb Hàm lượng cho phép cúng nguyên liệu nhỏ 50 ppb 2.1.1.3 Tái sinh xúc tác Hoạt tính xúc tác giảm dần trình vận hành tạo cốc bám mặt Hoạt tính giảm nhanh đầu q trình cuối trình chậm Sự bám cốc thuận lợi nhiệt độ phản ứng cao áp suất H nhỏ Dạng giảm hoạt tính trình thuận nghịch cacbon đốt cháy trình tái sinh Một nguyên nhân quan trọng làm giảm hoạt tính xúc tác dự đóng tạp chất kim loại Ni, V, Si, BP, As… chất ngộ độc bất thuận nghịch, nghĩa hoạt tính xúc tác khơng thể phục hồi nhờ q trình tái sinh, nói chung bám bề mặt tầng xúc tác Đối với trình xử lý phân đoạn nhẹ xăng, kesozen xúc tác tái sinh nhiều lần thời gian làm việc dài, với phân đoạn nặng hoạt tính giảm nhanh phân đoạn này, hàm lượng tạp chất tăng hay hợp chất chứa nhiều kim loại Độ bền chất xúc tác đánh giá qua chu kỳ làm việc, chu kỳ xúc tác giảm dần sử lý phân đoạn nặng Bảng sau biểu diễn chu kỳ làm việc thời gian sống xúc tác xử lý phân đoạn khác Bảng 2.1 Chu kỳ xúc tác Sự tái sinh đốt cháy cốc S theo phản ứng oxy hóa sau: Q trình tái sinh thực thiết bị phản ứng phân xưởng HDS Các tầng đốt cháy phải điều khiển nhiệt độ cách xác Người ta thực cách phun hỗn hợp nước-khơng khí Nito-khơng khí Trong hai trường hợp hàm lượng CO phải bé để hạn chế đốt cháy gây tỏa nhiệt lớn phản ứng đốt cháy Nhờ vào trình tái sinh mà thời gian làm việc xúc tác kéo dài đến 10 năm 2.1.1.4 Xúc tác Co-Mo cho HDS Hình 2.2: Xúc tác Co-Mo Co-Mo/Al2O3: Mo-S tâm xúc tác; Co chất xúc tiến; tỷ lệ nguyên tử Co Mo = 0,3; tổng hàm lượng kim lọai 8-13% 10 Có thể bổ xung thêm chất xúc tiến thứ hai Ni Fe; tỷ lệ nguyên tử Co : Ni (Fe) : Mo = 0,3 : 0,2 : 1,0 Diện tích bề mặt riêng xúc tác: 200-300 m2/g Xúc tác cho trình hydrodesulfur hóa thiofen: bảng 2.1 Xúc tác cho q trình hydrodesulphua hóa benzothiofen: Co-Mo/γ-Al2O3 400oC Xúc tác cho q trình hydrodesulphua hóa sufua disufua: Ti; V; Cr; Mn; γA.l2O3 400oC Bảng 2.2 Xúc tác cho trình hydrodesulphua hóa thiofen Xúc tác MoS MoS2 + 1%Co MoS2 từ MoS3 đun 400oC MoS2 từ MoS3 đun 700oC Co-Mo/Al2O3 Cr2O3 % mol sản phẩm hydrocarbon Butadie 1Cis-2Trans-2ne buten buten buten 6,9 42,5 22,3 19,2 8,4 55,6 14 17,4 7,2 39,9 16,7 23,5 4,0 28,5 22 36,5 2,2 47,5 19,8 24,3 7,7 31,3 11,8 11,8 Buten 8,8 47 12,7 9,5 6,2 37,4 Xúc tác coban-molibden nhôm oxit sử rộng rãi công nghiệp Xúc tác có hoạt độ cao phản ứng cắt đứt liên kết C-S bền nhiệt cao, có tuổi thọ cao Nó có hoạt độ tương đối cao phản ứng no hóa hydrocarbon khơng no đứt liên kết C-N C-O Ngoài xúc tác cần có hoạt độ thấp phản ứng làm đứt liên kết C-C, nghĩa hoạt độ phá hủy cấu trúc hydro carbon phải thấp Trong điều kiện thơng thường q trình làm hydro hoạt độ xúc tác alumino-coban-molibden phản ứng polymer hóa ngưng tụ thấp Ưu điểm lớn xúc tác khơng nhạy cảm với chất đầu độc xúc tác Trong công nghiệp sử dụng lượng lớn xúc tác alumino-coban-molibden Xúc tác có hàm lượng oxit coban oxit molibden (III), tỷ lệ số nguyên tử Co Mo hàm lượng tổng hai kim loại, diện tích bề mặt riêng số khác Chúng khác hình dạng hình học-xúc tác dùng dạng viên, ống viên cầu nạp hay vài lớp lị phản ứng Trên quan điểm cơng nghệ kinh tế tỉ lệ Co Mo xúc tác có ý nghĩa quan trọng Từ thực tế 11 cho thấy tỉ lệ Co:Mo=0,20 Tỷ lệ cho xúc tác có hoạt độ cao độ lựa chọn cao phản ứng hydrodesulfur, phản ứng hydrocracking liên kết C-C no hóa vịng thơm không xảy Ở Nga xúc tác alumino-coban-molibden cho phản ứng làm hydro có số sau: - Hàm lượng kim loại hoạt đông, % không thấp : Oxit coban 5,00 Oxit molibden 12,5 Hàm lượng tạp chất cho phép Al2O3, % không quá: Oxit sắt 0,27 Oxit natri 0, 25 Hàm lượng ẩm, % không 3,5 Trọng lượng nén, g/ml 0,64-0,74 Hàm lượng kiềm hạt vụn, % không Sức bền, kg tên viên 4,5 Hoạt độ chất chuẩn, % không thấp 85 Bề mặt riêng, m /g, không thấp 90 Ưu điểm xúc tác alum-coban-molobden có hoạt độ hydrodesulfur cao sức bền học cao Nếu cần tăng độ bền học xúc tác nên thêm 5-10% oxit silic 2.2 Cơ chế Hydrodesulfua hóa q trình nhằm loại bỏ S khỏi hợp chất chứa S, làm giảm S phân đoạn làm nguyên liệu Quá trình bao gồm phản ứng sau đây: Với hợp chất mercaptan: R-SH + H2  RH + H2S Với hợp chất thiophen: 12 Sau trình HDS, lưu huỳnh tách khỏi cấu tử chứa S, làm giàu xăng, ngồi cịn làm S đến hàm lượng cho phép Lưu huỳnh dạng tự có phản ứng tương tự: S + H  H2 S 2.2.1 Cơ chế phản ứng hydro hóa Trong q trình làm hydro chuyển hóa học không xảy với hydrocarbon khác mà với hợp chất đa vòng chứa lưu huỳnh, ni tơ, oxy kim loại Hợp chất chứa lưu huỳnh hydro hóa thành hydrosulfua hydrocarbon tương ứng Đối với số hợp chất q trình hydro hóa diễn qua giai đoạn trung gian: phản ứng diễn qua việc tạo thành hợp chất lưu huỳnh trung gian Mercaptan, sunfua disulfua, hydro hóa điều kiện ơn hịa Trong hợp chất lưu huỳnh hữu đa vòng tác dụng hydro diễn phản ứng no hóa sau mở vòng tạo thành hydrocarbon farafin alkylaromat Trong trình làm hydro diễn phản ứng sau: 13 Trong hydro hóa sản phẩm distilat liên kết C-S bị cắt đứt hồn tồn cịn liên kết C-C không bị tác động Động học hydro hóa hợp chất lưu huỳnh hữu phụ thuộc nhiều vào cấu trúc chúng Khi độ phức tạp phân tử tăng khả phản ứng giảm Nếu coi tốc độ hydro hóa hợp chất lưu huỳnh hữu dibenzthiophen đơn vị tốc độ tương đối hợp chất lưu huỳnh hữu nhóm khác sau: Đồng đẳng thiophen diarylsunlfua 1-2 Alkylsulfua Bậc 3,2 14 Bậc hai 4,3-4,4 Thiocyclopentan 3,8-4,1 Dibenzylsulfua Mercaptan Trung bình liên kết C-S hợp chất thơm bền hợp chất aliphatic 3-4 lần Khi vòng thơm diện phân tử hợp chất lưu huỳnh hữu khả phản ứng giảm Do sau desulfua hóa 80% cần phải tăng mức khắc nghiệt phản ứng tăng chi phí hydro, để loại cặn lưu huỳnh cần phải biến đổi sâu phân tử nguyên liệu Đối với tất hợp chất hữu cơ, trừ thiophen hydro hóa khoảng nhiệt độ 300-800K không bị hạn chế nhiệt động Tốc độ phản ứng loại lưu huỳnh hydro hóa phân đoạn dầu viết dạng phương trình bậc theo nguyên liệu, nhiều trường hợp kết thực nghiệm cho thấy động học phản ứng dạng phương trình bậc hai theo hàm lượng lưu huỳnh Hyrodesulfua q trình hydro hóa để tách ngun tố dị thể (S) khỏi nguyên liệu Phản ứng hydro hóa phản ứng thuận nghịch, trình tỏa nhiệt R-CH2-CH3 R-CH=CH2 +H2 CHƯƠNG 3: QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ 3.1 Quy trình 15 Trong qui trình hydrodesulfur cơng nghiệp, chẳng hạn nhà máy lọc dầu, phản ứng hydrodesulfur hóa diễn lị phản ứng cố định nhiệt độ cao khoảng 300-400°C áp suất khác nhau, từ 30-130atm áp suất tuyệt đối, thường diện chất xúc tác bao gồm nhôm trộn với cobalt molypden (thường gọi xúc tác Co-Mo) Những hình ảnh mô tả sơ đồ thiết bị q trình dịng ngun liệu đơn vị điển hình nhà máy lọc dầu HDS Hình 3.1 Sơ đồ (HDS) Hydrodesulfur nhà máy lọc dầu dầu khí Các nguyên liệu lỏng (ở bên trái sơ đồ) bơm áp lực cao cần thiết tham gia dòng khí giàu hydro tái chế Hỗn hợp khí lỏng làm nóng trước cách chảy qua trao đổi nhiệt Các nguyên liệu làm nóng trước sau chảy qua lò sưởi đốt hỗn hợp thức ăn hồn tồn bay đun nóng đến nhiệt độ cao cần thiết trước vào lò phản ứng chảy qua giường cố định chất xúc tác phản ứng hydrodesulfur hóa diễn Các sản phẩm phản ứng tỏa nhiệt, phần làm mát cách lưu thông qua trao đổi nhiệt, nơi nguồn cấp liệu lị phản ứng làm nóng trước sau dịng chảy thơng qua trao đổi nhiệt làm mát nước trước chảy qua điều khiển áp suất (PC) giảm áp lực xuống khoảng 3-5atm Hỗn hợp chất lỏng khí vào tháp tách khí khoảng 35°C từ đến 5atm áp suất tuyệt đối 16 Chất lỏng từ bình tách khí qua nồi sơi lại tháp chưng cất Sản phẩm đáy dòng stripper dịng lỏng loại lưu huỳnh hồn chỉnh từ q trình hydrodesunful hóa Khí chua từ dịng đỉnh có chứa hydro, methane, ethane, hydrogen sulfide, propane thành phần nặng butan (tức là, thành phần có khối lượng phân tử cao hơn) Khí chua đưa đến hệ thống trung tâm nhà máy chế biến khí để loại bỏ hydrogen sulfide thiết bị xử lý khí thơng qua loạt tháp chưng cất để thu hồi propan, butan pentane thành phần nặng Hydro lại, methane, ethane propane số sử dụng nhà máy lọc dầu Phần hydrogen sulfide thu hồi từ thiết bị xử lý khí chuyển đổi thành lưu huỳnh, phần lưu huỳnh đêm để sản xuất acid sufulric Lưu ý mô tả giả định nguồn cấp liệu HDS không chứa olefin Nếu ngun liệu có chứa olefin (ví dụ, ngun liệu naphtha có nguồn gốc từ cracking xúc tác tầng sơi (FCC) đơn vị), sau khí từ stripper HDS chứa số ethene, propene, butenes pentenes thành phần nặng 3.2 Công nghệ HDS Công nghệ trình xúc tác phải lựa chọn thích hợp với hiệu làm việc loại nguyên liệu khác Trong số thiết bị dung phân xưởng HDS thiết bị phản ứng, lò gia nhiệt, máy nén, bình tách thiết bị trao đổi nhiệt thiết bị phản ứng quan trọng 3.2.1 Thiết bị phản ứng Q trình HDS thích hợp thiết bị phản ứng với xúc tác cố định Người ta phân biệt loại thiết bị phản ứng: Thiết bị phản ứng hoạt động pha khí xử lý phân đoạn nhẹ naphta, kerosene Thiết bị làm việc pha lỏng-khí xử lý phân đoạn nặng như: GOL, DAO, VGO 17 Phần lớn thiết bị phản ứng sử dụng tầng xúc tác cố định Trong thiết bị phản ứng pha khí khơng có đĩa phân phối, cịn lỏng- khí phải có đĩa phân phối: Các pha lỏng- khí qua đường riêng biệt, lỏng qua lỗ cịn khí qua ống đĩa gắn ống, đĩa có lỗ , số lỗ đĩa khoảng 50-100 lỗ/m 2, đường kính lỗ 8-10 mm đảm bảo lỏng khơng bị đọng đĩa Bố trí 10 lỗ ứng với ống, đường kính ống gấp 10 lần đường kính lỗ Cấu tạo ống có nắp miệng ống vát 450 Pha lỏng khí qua ống, pha lỏng bị phân phối pha khí Cấu tạo ống có lỗ nhỏ để khí qua lỏng qua ống lỏng qua Như đĩa khơng có lỗ mà có ống Việc phân phối lỏng lớp xúc đóng vai trị quan trọng ảnh hưởng đến hiệu làm việc lớp xúc tác Để đảm bảo phân bố tốt pha lỏng toàn lớp xúc tác dọc theo chiều dài vận tốc pha phải nằm giới hạn Trong q trình HDS giá trị khoảng 0,8-1 cm/s Bề mặt xúc tác phải phẳng để tránh tượng phân phối lại lỏng bề mặt Ở phần lớp xúc tác cần rải lớp bi nhôm để tránh tượng xáo trộn xúc tác vận tốc dịng ngun lieu vào, cịn có tác dụng lưới lọc tạp chất học, thông thường cú kớch c: ẳ inch, ắ inch iu ny khắc phục tượng phân bố lỏng không lớp xúc tác, tránh tượng nhiệt cục vận tốc phản ứng không điểm 3.2.2 Sơ đồ công nghệ trình Nói chung người ta phân biệt vùng sơ đồ trình: vùng phản ứng vùng chưng cất (vùng phân tách) 3.2.2.1 Vùng phản ứng Bao gồm: thiết bị phản ứng, lò đốt, dây chuyền trao đơi nhiệt, bơm ngun liệu, máy nén, bình phân chia, thiết bị rửa nước 18 Hai loại sơ đồ xử lý sử dụng: sơ đồ lạnh sơ đồ nóng Tiêu chuẩn để lựa chọn sơ đồ chất nguyên liệu, nhiệt độ nguyên liệu vấn đề phân tách nước- hydrocarbure (1) Bơm nguyên liệu; (2) Hệ thống thu hồi nhiệt;(3) Máy nén H sạch; (4) Lò đốt; (5) Thiết bị phản ứng; (6) Máy nén H hồi lưu; (7) Ballon tách; (8) Trao đổi nhiệt KK; (9) Thu hồi lỏng Người ta thu hồi nhiệt dòng lưu thể từ thiết bị phản ứng hệ thống trao đổi nhiệt Một phần nhiệt phản ứng dùng để gia nhiệt nguyên liệu trình Nhiệt độ hoạt động bể phân tách điều khiển thiết bị làm 19 lạnh khơng khí Trong phần lớn trường hợp nhiệt độ bé để ta lấy trực tiếp dịng khí có độ tinh khiết định để làm dịng hồn lưu Tuy nhiên mong muốn trình khử S sâu đặt thiết bị rửa amin dịng khí hồi lưu để giảm hàm lượng H2S chất ức chế phản ứng trình khử S Ưu điểm sơ đồ lạnh: - Lượng khí tuần hồn - Áp suất hoạt động nhỏ - Đơn giản - Có khả sử lý nguyên liệu nhẹ Nhược điểm: - Bề mặt trao đổi nhiệt lớn Thiết bị lắng lớn Lượng nhiệt tiêu thụ cho lò đốt gia nhiệt thiết bị chưng cất lớn 20 (1) Bơm nguyên liệu; (2) hệ thống trao đổi nhiệt; (3) máy nén H2 sạch; (4) lò đốt; (5) thiết bị phản ứng; (6) máy nén H2 hồi lưu; (7) thiết bị tách áp suất cao; (8) nước rửa; (9) bình tách áp suất thấp; (10) trao đổi nhiệt kk; (11) knock out drum Sơ đồ đặt thêm bình phân riêng nóng dịng lưu chất từ thiết bị phản ứng Nhiệt độ dòng HC cố định mức cao định cần thiết để tạo chưng cất tốt nóng làm lạnh rửa sơ đồ lạnh Ưu điểm sơ đồ nóng: - Giảm bề mặt truyền nhiệt Lượng nhiệt vào lò đốt thiết bị nhỏ Cùng cấp dòng nguyên liệu trực tiếp cho cột chưng cất từ bể phân riêng nóng Nhược điểm: 21 - Chỉ sử dụng giới hạn ngun liệu nặng - Dịng khí hồn lưu - Cần thiết có thiết bị làm khí tuần hồn thiết bị rửa amin hydrocarbuare 3.2.2.2 Vùng phân tách Vùng gồm: tháp chưng cất với thiết bị đun sôi lại lò đốt hay thiết bị trao đổi nhiệt với hỗn hợp sản phẩm khỏi thiết bị phản ứng (thích hợp xử lý phân đoạn nhẹ) Với nguyên liệu nặng GO, VGO dùng dịng nước Stripping để tách phần nhẹ thiết phải kèm theo thiết bị tách nước chân không TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Giáo Trình Cơng Nghệ Lọc Dầu, Trường ĐHCN Tp Hồ Chí Minh 22 [2] Lê Văn Hiếu, Cơng nghệ chế biến dầu mỏ, Nhà xuất khoa học kỹ thuật [3] Lưu Cẩm Lộc, Công nghệ lọc chế biến dầu, Đại học quốc gia TP Hồ Chí Minh [4] PGS.TS Đinh Thị Ngọ, Hóa học dầu mỏ khí, Nhà xuất khoa học kỹ thuật 23