3.9.1. Mô tả công nghệ Reforming hơi nước và CO2 Fischer – Tropsch Xúc tách coban Hydrocracking Khí thiên nhiên Naphta Diesel Dầu hỏa Hơi nước Tách CO2 CO2
Hình 3.10: Công nghệ GTL của JNOC
Công nghệ JNOC gồm hai quá trình chính:
- Quá trình sản xuất khí tổng hợp: khí thiên nhiên có chứa CO2 được đưa vào phân xưởng sản xuất khí tổng hợp tại đó sẽ được xử lý loại bỏ lưu huỳnh và các tạp chất có ảnh hưởng đến xúc tác. Dòng khí tổng hợp được tạo thành từ thiết bị chuyển hóa sẽ được đưa qua thiết bị tách CO2, lượng CO2 dư trong khí tổng hợp sẽ được đưa trở lại dòng khí thiên nhiên ban đầu. Sau đó dòng khí nguyên liệu được trộn với CO2 và hơi nước sử dụng phương pháp reforming hơi nước để tạo ra hỗn hợp khí CO và H2 cho phân xưởng tổng hợp F–T.
- Quá trình tổng hợp Fischer –Tropsch: phát triển hệ xúc tác mới trên nền coban, sử dụng thiết bị tầng cố định. Xúc tác trên nền coban này được hoàn thiện và cho phép tỷ lệ chuyển hóa CO ổn định đạt mức 90%. Khí tổng hợp H2 /CO = 2 được đưa vào tháp ở dạng khí. Chất xúc tác ở dạng rắn là xúc tác trên nền Cô ban. Môi trường của phản ứng là môi trường nước, hỗn hợp hydrocacbon phân đoạn nhẹ và phân đoạn trung bình hình thành được lấy ra khỏi tháp được đưa đến phân xưởng nâng cấp sản phẩm. Do nguyên liệu (pha khí), xúc tác (pha rắn) và môi trường phản ứng (pha lỏng) nên các phản ứng trong tổng hợp FT rất là phức tạp và hiệu suất của nó phụ thuộc rất nhiều vào xúc tác, thiết kế tháp phản ứng và điều kiện phản ứng. - Quá trình nâng cấp sản phẩm: sử dụng phân xưởng hydrocracking để phân tách dòng sản phẩm naphta, diesel và dầu hỏa.
3.9.2. Nguyên liệu và sản phẩm
- Nguyên liệu: là khí thiên nhiên không có lưu huỳnh (nếu có thì phải đầu tư thêm phân xưởng tách lưu huỳnh bằng hydro để xử lý nguyên liệu), tỷ lệ CO2 từ 20 – 50%, hàm lượng CO2 dưới 10% không thích hợp công nghệ.
- Sản phẩm của phản ứng Fischer – Tropsch: + 46% phân đoạn sáp (% khối lượng); + 21% diesel;
- Sản phẩm của công nghệ: 15% naphta và 85% diesel và dầu hỏa. - Sản phẩm phụ: LPG, nước thải, khí CO2 thải.
3.9.3. Công suất
Công suất tối đa là 10.000 thùng/ngày cho một thiết bị.
3.9.4. Chi phí đầu tư
- Chi phí đầu tư: với nhà máy có công suất 15.000 thùng/ngày là 554 triệu USD, tương đương 37.000 USD/đơn vị công suất.
- Chi phí sản xuất: 17,2 USD/thùng.
3.9.5. Ưu, nhược điểm của công nghệ
Ưu điểm:
- Cho phép sử dụng khí có từ 20 đến 40 % mol CO2;
- Cung cấp lựa chọn thay thế hấp dẫn với giá cả cạnh tranh cho thị trường khí trong lĩnh vực nhiên liệu cho giao thông vận tải khi bị thiếu hụt các sản phẩm dầu mỏ truyền thống;
- Hiệu suất chuyển hóa cao, trên 90%;
- Sản phẩm GTL rất thân thiện với môi trường, vì hầu như không chứa lưu huỳnh và các hidrocacbon thơm, nhiệt trị tốt và làm nhiện liệu rất hiệu quả, đặc biệt là khi được sử dụng như nhiên liệu vận tải.
Nhược điểm:
Đồ án tốt nghiệp