4.1 Biện luận chọn công nghệ
Nguyên liệu của quá trình RFCC là cặn chưng cất khí quyển của dầu thô Bạch Hổ có các tính chất đặc trưng như được trình bày ở bảng 2.1
Qua bảng trên ta có các đặc điểm cần quan tâm đến việc lựa chọn công nghệ cracking xúc tác đối với loại nguyên liệu trên:
- Hàm lượng các hợp chất của lưu huỳnh và nitơ nhỏ nên nguyên liệu được cho vào trực tiếp thiết bị phản ứng mà không cần phải tiền xử lí bằng H2. - Đây là nguyên liệu nặng (RA), khi tiến hành cracking sẽ tạo nhiều cốc nên
nhiệt độ tái sinh xúc tác cao, với sự có mặt của Vanadium (hàm lượng nhỏ trong nguyên liệu) sẽ phá hủy thủy nhiệt xúc tác.
- Nhiêt độ của xúc tác được tái sinh sẽ rất lớn nên nhiệt độ của hỗn hợp xúc tác và nguyên liệu đi vào ống riser lớn dẫn đến quá trình cracking sâu xảy ra,tạo ra nhiều cốc và khí là những sản phẩm không mong muốn.
Công nghệ được sử dụng ở nhà máy lọc dầu Dung Quất là R2R là công nghệ của hãng IFP– Total và Stone & Webster hợp tác thiết kế với cụm tái sinh xúc tác 2 cấp nhằm cracking xúc tác cặn nặng. Công nghệ này được cải tiến từ công nghệ FCC áp dụng các kỹ thuật nhằm giải quyết các vấn đề trên phù hợp cho quá trình cracking xúc tác cặn khí quyển dầu thô Bạch Hổ.
- Sử dụng hai tầng tái sinh xúc tác: đảm bảo xúc tác được tái sinh hoàn toàn mà không bị phá hủy thủy nhiệt ở nhiệt độ cao.
• Tầng tái sinh thứ nhất: xúc tác được đốt cốc ở điều kiện thiếu oxi và nhiệt độ thấp. Tại đây, hơi nước phần lớn nhưng ở nhiệt độ thấp nên không thể kết hợp với Vanadi tạo ra axit Vanadic phá hủy cấu trúc zeolite. Hiệu suất đốt cốc ở tầng 1 là 70%.
• Tầng tái sinh thứ hai: xúc tác được đốt cốc ở điều kiện dư oxi và nhiệt độ cao, hiệu suất cốc là 100%. Do lượng hơi nước còn lại rất ít nên đảm bảo xúc tác không bị phá hủy thủy nhiệt. Cốc còn lại bám trên xúc tác được đốt triệt để trước khi đưa sang thiết bị phản ứng.
Hình 4.1 Sơ đồ công nghệ R2R của hãng IFP– Total và Stone & Webster - Sử dụng hệ thống khống chế nhiệt độ MTC (Mix Temperature Control) nhằm
mục đích khống chế nhiệt độ đảm bảo hóa hơi gần như hoàn toàn nguyên liệu (94%) nhưng nguyên liệu không bị cracking sâu.
- Hệ thống xử lý khử CO, NOx, SOx cho khí thải đảm bảo tiêu chuẩn khí thải vào môi trường.
- Sử dụng thiết bị tách nhanh xúc tác ra khỏi hỗn hợp sản phẩm RTD (Riser Temperature Device).
- Thiết bị phun sương nguyên liệu đảm bảo tốt việc khuếch tán nguyên liệu trên xúc tác.
4.2 Phân tích nhiệm vụ đề tài
Mô phỏng tháp phân tách T-1501 các sản phẩm của phân xưởng RFCC nhà máy lọc dầu Dung Quất như vậy:
– Với các số liệu thu thập được từ nhà máy : • Đăc trưng của nguyên liệu
• Thông số vận hành thiết bị • Chất lượng sản phẩm thu được
– Sử dụng phần mềm mô phỏng Hysys nhằm mô phỏng quá trình vận hành của phân xưởng RFCC theo các số liệu thu thập được từ đó so sánh kết quả mô phỏng và thực tế, đánh giá độ chính xác mô phỏng
– Một số điểm lưu ý đối với tháp T-1501:
• Tháp chưng cất sẽ phân tách hỗn hợp hơi từ thiết bị phản ứng thành các sản phẩm gồm xăng nặng, LCO và dầu cặn (clarified oil). Phần hơi và lỏng ở đỉnh tháp chưng cất được xử lý tại phân xưởng thu hồi khí. Sản phẩm của phân xưởng này gồm xăng nhẹ, khí đốt và LPG được xử lý amine.
• Mặt khác lượng nhiệt từ nguyên liệu vào tháp rất lớn, việc thu hồi nhiệt thừa bằng các pumparound giúp tận dụng được một lượng nhiêt lớn và giảm công suất của thiết bị ngưng tụ đỉnh tháp.
• Phân xưởng hoạt động ở 2 chế độ : Max Gasoline và Max Disttilate. Tuy nhiên thực tế ở nhà máy chỉ ổn định một chế độ vận hành, để tối đa sản phẩm xăng, phần xăng nặng được trộn với xăng nhẹ từ phân xưởng thu hồi khí, để tối đa sản phẩm Diesel, phần xăng nặng sẽ được trộn với LCO. Trong quá trình mô phỏng tháp T-1501 sử dụng các số liệu của chế độ Max Gasoline từ nhà máy.