I. Các loại sơ đồ chính.
c. Bộ phận ổn định.
Reforming từ bộ phận tách đợc nạp vào cột ổn định để điều chỉnh áp suất hơi của nó reformat sẽ tách hydro cacbon nhẹ và ta thu reformat đã ổn định. Để điều chỉnh nhiệt độ của cột ổn định, ngời ta dùng thiết bị đốt nóng khi cần nhiệt bổ sung. Sản phẩm đáy sẽ đợc bơm qua vùng đối lu của bộ phận đốt nóng cho reactor và sau đó mới cho qua thiết bị trao đổi nhiệt để tận dụng nhiệt. Cột ổn định làm việc ở áp suất đủ cao để có thể đủ phần hồi lu và chỉ tách sản phẩm khí khơ hydro metan, sản phẩm reformat đã ổn định đợc cho qua thiết bị trao đổi nhiệt với nguyên liệu rồi vào bể chứa.
Điều kiện làm việc của quá trình nh sau:
- Bộ phận reactor và cột ổn định.
- Năng suất theo nguyên liệu. 20.000 thùng/ngày.
- Nhiệt độ vào reactor: 520ữ5400C.
- H2/RH( mol ): 2,5.
- P trong thiết bị tách: 2,5kg/cm2.
• Hoạt động của sơ đồ xúc tác chuyển động của U.O.P.
Các lò phản ứng thứ cấp từ 1ữ3 đợc bố trí cái nọ nằm dới cái kia và xúc tác đợc chảy từ trên xuống dới theo ống chứa xúc tác lò phản ứng cấp thứ 4, do ở đây xảy ra sự tạo cốc mạnh nhất ở điều kiện Reforming thì đợc bố trí riêng. Xúc tác sau lị (3), (4) đợc chảy vào bộ phận cung cấp rồi đợc tác nhân vận chuyển đa vào lò tái sinh, xúc tác đã đợc tái sinh lại đợc đa về lò phản ứng(1) và (4) nh vậy có thể điều chỉnh lợng cốc bám trên xúc tác thấp hơn và các điều kiện Reforming nh nhiệt độ, áp suất, tỷ lệ mol hydro/nguyên liệu thực tế có thể giữ ổn định trong suốt thời gian hệ thống. Điều đó cho phép giữ đợc chất lợng và hiệu suất cao của sản phẩm và cả hiệu suất cao của khí chứa hydro cũng nh nồng độ cao của hydro trong khí. Quá trình này đợc trình bầy trong hình 2. Nguyên liệu sau khi đợc làm sạch ở phân xởng làm sạch bằng hydro hoá, đợc đa qua thiết bị trao đổi nhiệt rồi vào buồng đốt thứ nhất rồi lần lợt qua thiết bị phản ứng chính và các buồng đốt tiếp theo, sau đó từ lị phản ứng chính dịng sản phẩm lẫn khí thờng đợc đi qua các thiết bị trao đổi nhiệt và thiết bị tách, tại đây một phần hỗn hợp khí đợc qua máy nén đến bộ phận chia khí. Tại đây khí hydro đợc tách ra cịn lại các khí béo đợc hố lỏng rồi hồ cùng dịng sản phẩm từ đáy thiết bị tách qua bơm để vào cột ổn định. Tại cột, phần đỉnh cột ta thu đợc thành phần nhẹ - đáy cột thu đợc xăng thành phẩn là xăng Reforming. Trong số q trình thuộc nhóm 1 ngồi Liên bang Nga ta cần kể tới quá trình Magna Reforming sơ đồ cơng nghệ đợc trình bầy ở hình 3.
Q trình này là một thí dụ điển hình về tối u hố các thơng số ở cấp 1 và cấp 2 Reforming, tiến hành ở nhiệt độ tơng đối thấp và tốc độ thể tích lớn. Điều đó cho phép nâng cao độ chọn lọc của quá trình biến đổi hydro naphten thành thơm, ở cấp 3 và 4 đợc duy trì ở nhiệt độ cao và tốc độ thể tích thấp nhằm tạo
điều kiện cho quá trình Reforming xảy ra với hàm lợng hydro cacbon thơm và chỉ số octan dự tính trớc, do u tiên xảy ra các sản phẩm ứng với hydro vịng hố, hydro cracking. Để đảm bảo các yêu cầu ở trên, thể tích lị phản ứng đợc chọn sao cho sự phân bỗ xúc tác theo tỷ lệ1:1:2:7 – nhiệt độ thấp và tốc độ thể tích lớn ở các cấp 1 và 2 rõ ràng cho phép tăng thời gian làm việc của xúc tác và giảm đợc tỷ lệ mol của hydro/nguyên liệu. Cịn trong cấp 3 và 4 cho phép duy trì tỷ lệ mol. H2/nguyên liệu và nhiệt độ cao hơn. Với mục đích này khí chứa hydro tuần hồn đợc chia thành 2 dịng, khoảng 1/3 đợc trộn với nguyên liệu vào cấp 1, còn 2/3 đa vào cấp 3 ( lò phản ứng 3 ).
Các dây chuyền công nghệ Magna reforming đầu tiên sử dụng xúc tác phát triển/Al2O3 loại RD 150 và RD 1500C, sau này đại bộ phận công nghệ này sử dụng xúc tác đa kim loại. Magna forming cũng sử dụng 4 thiết bị phản ứng thay vì 3 thiết bị, nhiệt độ đầu vào mỗi thiết bị tăng từ thiết bị đầu tiên đến thiết bị cuối cùng tỷ lệ mol khí tuần hồn/ngun liệu là 2,5ữ3 ở thiết bị đầu tiên và 9ữ10 ở thiết bị cuối cùng. Hiệu suất sản phẩm lỏng tăng ít nhất 1ữ2% nhng giá đầu t cũng tăng 6,5% so với hệ thống 3 thiết bị.
Bảng 14: Các chỉ tiêu cơ bản của một số quá trình Chỉ tiêu Các quá trình với xúc tác cố định Magna Reforming Ultra Reforming Quá trình UOP (liên tục)
Loại xúc tác Loại R(UOP) E-500,E-600
E-601 Đa kim loại R-16,r-22
Điều kiện HR-71
Nhiệt độ (0C) 470ữ525 470ữ490 490ữ570
470ữ520 500
Tốc Độ thể tích H1 1ữ3 1ữ3 2ữ4 Tỷ lệ mol/H2 nguyên liệu 5ữ7,5 2,5ữ3 3ữ5,5 2ữ3 Thời gian làm việc 360 ≈ 153 Trị số octan 95ữ100 100ữ102 40ữ102 ≥95
Sơ đồ công nghệ Reforming với thời gian giữa hai lần tái sinh ngắn ( Ultra forming, pecurerforming) quá trình này về nguyên tắc đó là các q trình tiến hành ở điều kiện khắt khe với áp suất thấp và bội số tuần hồn khí chứa hydro thấp. Thành phần nguyên liệu với nhiệt độ sôi cao hơn. Sơ đồ công nghệ đợc chỉ ra ở hình 4: ULtraforming là một quá trình Reforming ở chế độ khắt khe, áp suất, bội số tuần hồn hydro, ngun liệu có giới hạn sơi cuối cao hơn 2000C. ở các lị phản ứng (4) xảy ra q trình Reforming thì phản ứng (8) bắt đầu đợc thực hiện tái sinh xúc tác. Nhờ các van chuyển hớng mà ngời ta thay đổi dòng nguyên liệu vào Reforming hoặc tái sinh. Từ dây chuyền này ngời ta nhận xăng với trị số octan đạt tới 100ữ102 (RON). Số lần tái sinh xúc tác đợc nâng cao hơn so với sơ đồ có thời gian giữa hai lần tái sinh dài ( hàng chục lần so với 2ữ6 lần tơng ứng).
IX So sánh các loại xăng.–
Xăng đợc đa phân loại hoặc theo phơng pháp chế luyện từ dầu mỏ nh: Xăng chng cất trực tiếp, xăng cracking nhiệt, xăng cracking xúc tác, xăng reforming.