CHƯƠNG 3. ĐÁNH GIÁ NGUYÊN LIỆU VÀ CÔNG THỨC XÚC TÁC
3.2. Đánh giá xúc tác hiện hữu tại nhà máy
Các bộ số liệu dưới đây được thu thập chính xác đúng tại thời điểm PGT theo quy định trong hợp đồng với nhà cung cấp xúc tác trong thời điểm đánh giá xúc tác được tr nh bày như bảng 3.1
Bảng 3.1: Tính chất xúc tác cân bằng
Chỉ tiêu Đơn vị đo
Giá trị tham khảo theo hợp đồng Giá trị thực tế PGT Tối thiểu Tiêu biểu Tối đa
ABD g/cc 0,76 0,85 0,89 0,9
P2O5 %wt 0,21 0,25 0,215
MAT %wt 69 71 73 72
MSA m2/g 62 68 73 64,75
ZSA m2/g 62 65 73 71,75
UCS Å 24,31 24,33 24,35 24,28
RE2O3 %wt 2,4 2,5 2,6 2,67
Ni ppmwt 3500 4700 5700 6115
Fe %wt 0,5 0,54 0,65 0,5
V ppmwt 950 1050 1120 733
CaO %wt 0,15 0,19 0,25 0,125
Tính chất nguyên liệu nằm trong khoảng thay đổi cho phép của nguyên liệu cơ sở đáp ứng yêu cầu để thực hiện PGT theo quy định của hợp đồng được tr nh bày như phụ lục 3.3
Điều kiện vận hành nằm trong khoảng cho phép đáp ứng yêu cầu để thực hiện PGT quy định trong hợp đồng được tr nh bày như bảng 3.2
Bảng 3.2: Điều kiện vận hành
Thông số Đơn vị đo Giá trị thực tế PGT
Công suất % 100
Nhiệt độ phản ứng ROT oC 515
Nhiệt độ nguyên liệu PHT oC 235
Xúc tác bổ sung:
Upgrader 768B tấn/ngày 14,3
Purchased ecat E-PV101 tấn/ngày 4,34
3.2.2. Đánh giá kết quả về mặt kỹ thuật a) Khả năng tuần hoàn xúc tác
Trong thời gian PGT, tuần hoàn xúc tác ổn định. Mức WDW ổn định (dao động trong khoảng 82-98%), chênh áp qua van trượt SV-1501 ổn định (dao động trong khoảng 0,6-0,8 kg/cm2g).
Hàm lượng hạt mịn (fines) trong hệ thống được duy trì tốt (trung bình khoảng 5,7%).
Theo số liệu phân tích đặc tính xúc tác cân bằng, chỉ số Umb/Umf có xu hướng tăng dần từ lúc thay thế xúc tác đến hiện tại. Về lý thuyết, khả năng tuần hoàn xúc tác được đánh giá có cải thiện tốt.
Như vậy, khả năng tuần hoàn xúc tác của Upgrader 7 8B được đánh giá là có độ ổn định tốt.
b) Khả năng chịu đựng kim loại và bottom cracking
Trong quá trình sử dụng và PGT xúc tác Upgrader 768B và E-PV101, lượng xúc tác bổ sung được điều chỉnh dựa theo hàm lượng Fe+Ca hoặc Ni+V/4 trong nguyên liệu và được duy trì thông thường trong khoảng 10-15 tấn/ngày (tương ứng khoảng 8,5-12,8 tấn dry/ngày). Xúc tác Purchased Ecat E-PV101 được bổ sung khi tổng nhu cầu xúc tác tăng trên 15 tấn/ngày theo tỷ lệ 70/30. Nh n chung lượng xúc tác nạp bổ sung đáp ứng yêu cầu duy tr độ chuyển hóa, hàm lượng Fe+Ca và Ni+V/4 bổ sung (added).
Kết quả số liệu PGT và trong thời gian sử dụng xúc tác Upgrader 768B cho thấy xúc tác hiện tại có khả năng chịu đựng tạp chất kim loại kém, đặc biệt là Sắt & Canxi (Fe+Ca).
Theo số liệu thống kê đặc tính xúc tác cân bằng trong thời gian PGT, hàm lượng tổng sắt+canxi trên xúc tác cân bằng là 0,63% khối lượng, lượng sắt+canxi bổ sung (added) là 0,32 % khối lượng. Theo đó, so với giới hạn chịu đựng thiết lập của xúc tác (tổng Fe+ Ca không vượt quá 0,95% khối lượng hoặc tổng Fe+Ca bổ sung không vượt quá 0,6 % khối lượng) th lượng Fe+Ca trên xúc tác cân bằng và Fe+Ca bổ sung đều ở mức b nh thường. Tuy nhiên khả năng chuyển hóa phân đoạn đáy (bottom cracking) là kém, thể hiện qua sản lượng sản phẩm DCO trong thời gian PGT ở mức cao (trung bình 8,18 % khối lượng) và tương ứng với hàm lượng Fe+Ca tăng cao. Điều này c ng đã được ghi nhận qua việc suy giảm độ chuyển hóa và DCO tăng cao trong quá tr nh chạy xúc tác Upgrader 7 8B giai đoạn từ cuối 12/2016-01/2017 khi tỷ lệ thay thế xúc tác đạt khoảng 65%, thời điểm sắt và canxi trong nguyên liệu tăng cao hơn mức thông thường.
Bên cạnh đó về mặt lý thuyết, chỉ số AAI của xúc tác cân bằng có giá trị thực tế (AAI = 4,5 trong PGT) thấp hơn so với trung bình khoảng 7,2 của xúc tác
UPGRADER R+BSR sử dụng trước đó và thấp hơn đề xuất kỹ thuật của nhà cung cấp xúc tác (mặc dù nhà cung cấp xúc tác đã đề xuất cao hơn so với xúc UPGRADER R+BSR) c ng cho thấy khả năng chuyển hóa phân đoạn đáy chưa được như kỳ vọng như cam kết.
c) Hàm lượng tro (ash) trong sản phẩm SLO/DCO
Kết quả phân tích hàm lượng tro của sản phẩm SLO và DCO trong thời gian PGT là đạt cam kết. Tuy nhiên trong quá trình sử dụng xúc tác này, hàm lượng tro trong SLO/DCO không ổn định, hàm lượng tro trong SLO dao động trong khoảng rộng và ở mức trung b nh cao (dưới 3000ppm đến hơn 4300 ppm).
d) Hiệu suất sản phẩm
Cơ cấu sản phầm PGT [4] được tr nh bày như bảng 3.3 và bảng 3.4 như bên dưới Bảng 3.3: Cơ cấu sản phẩm PGT
Sản phẩm Đơn vị đo
Giá trị cam kết
Thực tế PGT
Hiệu chỉnh về trường
hợp cơ sở Ghi chú
Khí khô %wt ≤ 2,2 2,67 2,4 Không đạt
Propylene %wt ≥ 5,4 4,5 3,9 Không đạt
LPG %wt ≤ 17,0 15.29 13,4 Đạt
Xăng %wt ≥ 51,7 49.91 47,9 Không đạt
LCO %wt 16.91 20,1
DCO %wt ≤ 5,7 8.18 9,5 Không đạt
Coke %wt ≤ ,4 7,04 6,8 Không đạt
Như vậy dựa theo bảng số liệu cơ cấu sản phẩm trong quá trình thực hiện đánh giá xúc tác hiện tại thì có 5 chỉ tiêu không đạt so với cam kết bao gồm sản lượng khí khô, propylene, xăng, DCO và coke (chi tiết xem bảng 3.3)
Bảng 3.4: Chất lượng sản phẩm
Chỉ tiêu Đơn
vị đo
Giá trị cam kết
Giá trị thực
tế PGT Ghi chú Hàm lượng olefins trong xăng %vol ≤ 50 44,53 Đạt
Naphtha RON %wt ≥ 92,9 90,80 Không đạt
Tỷ trọng của xăng @15oC kg/m3 ≤ 71 727,77 Không đạt Tỷ trọng của LCO @ 15oC kg/m3 ≤ 887 889,40 Không đạt
Hàm lượng tro trong SLO ppm < 4300 3227 Đạt
Hàm lượng tro trong DCO ppm < 100 85 Đạt
Đối với tiêu chuẩn chất lượng sản phẩm thì có 3 chỉ tiêu không đạt so với cam kết của nhà cung cấp xúc tác bao gồm chỉ số octan của xăng, tỷ trọng của xăng và tỷ trọng LCO
3.2.3. Kết luận
Về mặt kỹ thuật th xúc tác Upgrader 768B và E-PV101 trong thời gian qua và trong quá trình PGT (tỷ lệ 70/30) cho thấy tính tuần hoàn xúc tác ổn định, hàm lượng tro trong SLO/DCO đạt kỳ vọng ở một số thời điểm tuy nhiên chưa ổn định, khả năng chịu đựng kim loại (đặc biệt là Fe+Ca) do nguyên liệu mang vào thấp, khả năng chuyển hóa đáy (bottom cracking) kém.
Về mặt sản lượng và chất lượng sản phẩm, xúc tác Upgrader 768B và E-PV101 chưa đạt 8/14 chỉ tiêu cam kết theo hợp đồng
Như vậy xúc tác hiện tại cần phải được tối ưu về bottom cracking và cơ cấu sản phẩm để phù hợp với tính chất nguyên liệu trong tương lai để đem lại hiệu quả kinh tế cao nhất cho Nhà máy.