Câu 16: Quy trình công nghệ phân xưởng NHT (naphtha hydrotreating)? Mụcđích ý nghĩa của cụm phân xưởng NHT? Nguyên liệu, cơ sở lý thuyết, sơ đồ công đích ý nghĩa của cụm phân xưởng NHT? Nguyên liệu, cơ sở lý thuyết, sơ đồ công nghệ? Các tính chất đặc trưng của sản phẩm từ phân xưởng NHT?
Trả lời:
Hình 16.1. Sơ đồ công nghệ quy trình công nghệ phân xưởng NHT (naphtha hydrotreating)
1. Mục đích ý nghĩa của cụm phân xưởng NHT
Phân xưởng Naphtha Hydrotreating (NHT Unit) có chức năng xử lý naphtha (loại bỏ tạp chất gây đầu độc xúc tác Reforming) từ straingt-run naphtha hoặc cracked naphthas trước khi đưa vào quy trình Reforming xúc tác.
2. Nguyên liệu của quá trình NHT là
Straingt-run naphtha từ phân xưởng chưng cất khí quyển, và naphtha nguyên liệu từ quá trình FCC, cracking nhiệt, Coking, Visbreaking.
3. Cơ sở lý thuyết của quá trình NHT:
Naphtha Hydrotreating process là quá trình xúc tác trong nhà máy lọc dầu sử dụng một chất xúc tác chọn lọc và một dòng giàu khí hydro để khử các hợp chất của lưu huỳnh, nitơ, oxy, làm no olefin và loại bỏ hợp chất kim loại có trong nguyên liệu naphtha để tạo thành các
liệu cho phân xưởng Reforming xúc tác do xúc tác Platin trong Reforming rất đắt và dễ bị đầu độc bởi các hợp chất của S, N, O…
Tất cả các phản ứng hydro hóa đều là các phản ứng tỏa nhiệt, vì vậy quá trình naphtha hydrotreating là quá trình tỏa nhiệt mạnh.Quá trình NHT bao gồm 6 loại phản ứng cơ bản:
a. Các phản ứng loại bỏ lưu huỳnh
Mercaptan C-C-C-C-C-C-SH + H2 → C-C-C-C-C-C + H2S Sulfides C-C-C-S-C-C-C + 2H2→ 2C-C-C + H2S Disulfide C-C-C-S-S-C-C-C + 3H2S → 2C-C-C + 2H2S Cyclic sulfide Thiophenic b. Các phản ứng loại bỏ nitrogen Pyridine Quinoline Pyrrole
Methyl amine c. Các phản ứng loại oxygen d. Phản ứng loại bỏ Clo C-C-C-C-C-C-Cl + H2 C-C-C-C-C-C + HCl e. Phản ứng no hóa Olefin C-C-C-C=C-C + H2 C-C-C-C-C-C
f. Loại bỏ kim loại
Quá trình Naphtha Hydrotreating không xử lý tách được các tạp chất kim loại có trong dòng nguyên liệu như: Ni, V, Hg, Fe, Pb, … nhưng nó làm cho các kim loại này bám vào xúc tác của Naphtha Hydrotreating và tích tụ lại trên đó, qua thời gian ta có thể loại bỏ xúc tác đã tích tụ quá nhiều kim loại và thay xức tác mới. Do giá thành xúc tác của quá trình Naphtha Hyhrotreating (Mo, Ni – based) rẻ hơn rất nhiều so với Reforming xúc tác (Pt-based) nên quá trình này tăng hiệu quả của quá trình Reforming xúc tác.
Sơ đồ công nghệ quá trình xử lý naphtha hydrotreating gồm các thiết bị chính là lò gia nhiệt, thiết bị phản ứng, hai bình tách tại áp suất cao và áp suất thấp, máy nén dòng khí tuần hoàn.
Trong quá trình naphtha hydrotreating, dòng feed naphtha được trộn với dòng khí tuần hoàn giàu hydrogen, sau đó đi qua thiết bị trao đổi nhiệt và lò đốt để đạt được đến nhiệt độ yêu cầu của thiết kế (khoảng 315 – 340oC) dòng naphtha nóng đi ra được đưa vào thiết bị phản ứng. Tại thiết bị phản ứng các phản ứng hydro hóa xảy ra tỏa nhiệt mạnh nên cần phải có quá trình làm giảm nhiệt độ để đảm bảo quá trình phản ứng xảy ra đúng trong khoảng nhiệt thiết kế. Để giảm nhiệt độ thiết bị phản ứng, reactor được chia ra làm 3 bed riêng biệt qua mỗi bed dòng sản phẩm lại được làm mát bằng dòng naphtha và dòng khí hydrogen nguội bổ sung. Dòng sản phẩm đi ra khỏi reactor được bổ sung nước để rửa khí chua và làm nguội bằng thiết bị trao đổi nhiệt với dòng feed và cooler sử dụng cooling water, sau đó hỗn hợp
được tách pha tại hai thiết bị tách áp cao và áp thấp. Tại thiết bị tách áp cao khí thoát ra chủ yếu là hydrogen được tuần hoàn trở lại để giúp thiết bị phản ứng giữ ổn định áp suất, dòng lỏng tiếp tục đi vào thiết bị tách áp thấp, tại đây các khí hydrocarbon nhẹ (Off Gas), LPG tách ra và sản phẩm lỏng được đưa vào fractionator để tách hỗn hợp thành các phân đoạn thích hợp cho quá trình xử lý downstream: phân đoạn Light Naphtha cho phân xưởng Isomerization, phân đoạn Heavy Naphtha cho phân xưởng Reforming xúc tác, và Sour Water được xử lý tại Water Stripper.
4. Sản phẩm của quá trình Naphtha Hydrotreating
Light Naphtha, Heavy Naphtha và sản phẩm phụ là LPG, Off Gas. Do các sản phẩm này được dùng làm nguyên liệu cho quá trình Isomerization và Cat. Reforming nên chúng phải đảm bảo yêu cầu hàm lượng S, và N < 0.5 ppm wt và hàm lượng Olefin < 0.1% wt
Câu 17: Quy trình công nghệ phân xưởng CCR (Continuous CatalyticReforming)? Mục đích ý nghĩa của cụm phân xưởng CCR? Nguyên liệu, cơ sở lý Reforming)? Mục đích ý nghĩa của cụm phân xưởng CCR? Nguyên liệu, cơ sở lý thuyết, sơ đồ công nghệ? Các tính chất đặc trưng của sản phẩm từ phân xưởng CCR?
Trả lời:
Quy trình công nghệ phân xưởng CCR:
Naphtha sau khi được loại bỏ các tạp chất thông qua quá trình hydrotreating được cung cấp nhiệt thông qua thiết bị trao đổi nhiệt. Sau đó nguồn nguyên liệu này được đưa qua hệ thống lò đốt để tăng đến nhiệt độ cần thiết cho phản ứng chính xảy ra trước khi đưa vào tầng phản ưng thứ nhất. Thiết bị phản ứng gồm có 4 tầng xúc tác. Sản phẩm sau khi ra mỗi tầng đều được gia nhiệt trước khi vào tầng tiếp theo. Sau khi qua thiết bị phản ứng sản phẩm được đưa qua thiết bị trao đổi nhiệt và cấp nhiệt cho dòng nguyên liệu. Sau đó sản phẩm được làm mát trước khi đưa vào thiết bị phân tách. Tại đây dòng hơi được chia ra làm 2 phần: một phần dùng để hồi lưu lại cho quá trình phản ứng, một phần được lấy ra đưa vào các quá trình khác. Dòng sản phẩm tiếp tục đưa qua thấp ổn định hóa. Tại đây sản phẩm đỉnh dược ngưng tụ và đưa qua thiết bị phân tách tách ra thành các dòng fuel gas và thành phần light end. Dòng sản phẩm đáy chính là sản phẩm xăng có trị số octan cao được đưa qua thiết bị ngưng tụ rồi sau đó dẫn về bể chứa.
Mục đích ý nghĩa của cụm phân xưởng CCR: - Sản xuất xăng có trị số octan cao.