1 p ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC BỘ MÔN KỸ THUẬT HOÁ DẦU TIỂU LUẬN MÔN XÚC TÁC TRONG CHẾ BIẾN DẦU KHÍ XÚC TÁC CỦA NHÀ MÁY LỌC DẦU DUNG QUẤT HVTH : Nguyễn Huỳnh Hưng Mỹ MSHV : 10400159 CBHD : TS.NGUYỄN HỮU LƯƠNG TP H ồ Chí Minh, 12 /2010 2 CHỦ ĐỀ XÚC TÁC CỦA NHÀ MÁY LỌC DẦU DUNG QUẤT A. SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ CỦA NHÀ MÁY LỌC DẦU DUNG QUẤT (DQR) Nhà máy lọc dầu Dung Quất (DQR) sơ bộ có 9 phân xưởng sử dụng xúc tác trong quá trình chế biến như sau: a). Phân xưởng xử lý Naphta bằng Hydro (NHT) b). Phân xưởng đồng phân hóa Naphta nhẹ (ISOMER) c). Phân xưởng Reforming xúc tác liên tục (CCR) d). Phân xưởng xử lý Kerosen (KTU) e). Phân xưởng Cracking xúc tác tầng sôi cặn chưng cất khí quyển (RFCC) f). Phân xưởng xử lý Naphta của phân xưởng RFCC (NTU) g). Phân xưởng xử lý LCO bằng hydro (LCO-HDT) h). Phân xưởng xử lý LPG (LTU) i). Phân xưởng thu hồi Propylen (PRU) 3 B. DANH MỤC CÁC LOẠI XÚC TÁC CỦA DQR Stt Các phân xưởng Xúc tác sử dụng Ghi chú Tên xúc tác Nhà cung cấp Trạng thái, liều dùng 1 NHT S-120 Diethyl sulphide UOP ELF Atofina (Sing) Thể rắn Thể rắn - Không tái sinh. Thay mới xúc tác sau mỗi 4 năm. - Xúc tác thải làm nguyên liệu cho nhà máy thu hồi kim loại. 2 ISOMER I-8 I-8 Plus PURASPEC 2010 (xúc tác Methanator) PURASPEC 2443 PerchlordEthylene (xúc tác chloriding). UOP UOP Johnson Mathey Johnson Mathey Thể rắn, Pt Thể rắn Thể rắn Thể rắn Thể rắn - Thay mới xúc tác sau mỗi 3 năm. - Xúc tác thải làm nguyên liệu cho nhà máy thu hồi kim loại. 3 CCR R-134 Diethyl sulphide UOP ELF Atofina (Sing) Thể rắn, Pt Thể rắn - Xúc tác thải nhà cung cấp thu hồi để tái chế. 4 KTU ARI 100EXL ARI 120L MEA (Methylethanolamine) - xúc tác chất mang) US FILTER US FILTER Union Carb 280 g/l 240 g/l 50% 4 5 RFCC AKZO NOBEL COBRA RMR AKZO NOBEL - 5,5 Te/ngày cho dầu Bạch Hổ - 15,2 Te/ngày cho dầu pha trộn Xúc tác thải làm nguyên liệu để sản xuất xi măng, nhựa đường 6 NTU ARI 100EXL US FILTER 280 g/l 7 LCO- HDT ACT 077 HR945 HR448 DMDS (xúc tác sulphiding) Axens Axens Axens - Catalyst Bed Protection - Xử lý hydro điểm cắt chứa olefin - Điểm cắt sâu - Thể rắn - Xúc tác được tái sinh sau mỗi 2 năm sử dụng. 8 LTU MEA (Methylethanolamine) Union Carb Thể rắn 9 PRU R3-12 BASF 5 6 C. THÔNG TIN CHI TIẾT XÚC TÁC SỬ DỤNG TRONG CÁC PHÂN XƯỞNGCỦA DQR I. XÚC TÁC CỦA PHÂN XƯỞNG NHT Phân xưởng xử lý naphta bằng hydro sử dụng 2 loại xúc tác sau: Stt Tên thương mại Hãng cung cấp 1 S-120 UOP 2 Diethyl sulphide (DES) ELF Atofina, Singapore Phân xưởng xử lý Naphta bằng Hydro được thiết kế để xử lý toàn bộ phân đoạn Naphta từ phân xưởng chưng cất khí quyển. Phân xưởng gồm một lò phản ứng xúc tác tầng chặt và tuổi thọ xúc tác tối thiểu 2 năm. Các thiết bị sẽ được lắp đặt để tái sinh xúc tác. Sản phẩm naphta từ phân xưởng xử lý Naphta bằng Hydro được dẫn trực tiếp đến tháp tách Naphta. Khí thoát ra từ phân xưởng NHT sẽ được đưa vào cụm xử lý khí của phân xưởng RFCC và được làm sạch bằng quá trình hấp thụ bằng amin. I.1 Thành phần và liều lượng sử dụng xúc tác I.1.1 Xúc tác S-120 (UOP): Chất mang Oxít nhôm Hình dạng Viên ép 7 Kích cỡ 1/16” Tâm kim loại Co, Mo Tái sinh Bằng khí trơ - Xúc tác ở thể rắn; - Lượng xúc tác nạp vào phản ứng NHT là : 15.300 kg (~18 m 3 ); - Khối lượng riêng của xúc tác : 850 kg/m 3 ; - Thời gian thay mới xúc tác là: 4 năm I.1.2 Xúc tác Diethyl sulphide (ELF Atofina, Singapore): - Xúc tác ở thể rắn; - DES được cho vào để sulphide hóa xúc tác của phản ứng NHT; - Dòng xúc tác cần cho phản ứng trung bình là 2,5kg/giờ, dòng lớn nhất là khoảng 4,5 kg/giờ; - Lượng xúc tác tiêu thụ hàng tháng là 1.670 kg. I.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến tuổi thọ xúc tác của phản ứng NHT Tuổi thọ của xúc tác bị ảnh hưởng bởi cặn carbon hình thành trong phản ứng và các chất tạp nhiễm (như thạch tín, chì, canxi, Natri, silicon và phốt pho) từ nguồn nguyên liệu tích tụ dần trên bề mặt xúc tác. II. XÚC TÁC CỦA PHÂN XƯỞNG ISOMER HÓA Phân xưởng đồng phân hóa naphta nhẹ sử dụng các loại xúc tác sau: Stt Tên thương mại Hãng cung cấp 1 I-8/I-80 UOP 2 PURASPEC 2010 (xúc tác Methanator) Johnson Mathey 3 PURASPEC 2443 Johnson Mathey 4 PerchlordEthylene (xúc tác chloriding) Phân xưởng đồng phân hóa sẽ được bổ sung để tạo ra sản phẩm Isomate có chỉ số octan cao bằng cách sử dụng nguyên liệu là naphta nhẹ đã xử lý hydro. II.1 Thành phần và liều lượng sử dụng xúc tác Xúc tác sử dụng cho quá trình chế biến: o Các xúc tác của quá trình isomer hóa có chức năng xúc tiến hình thành nên các ion cacboni. Vì thế, xúc tác phải là xúc tác có tính axít. o Các kim loại xúc tiến phản ứng hydro hóa như Pt, Pd. II.1.1 Xúc tác I-8/I-80:  Tuổi thọ xúc tác 6 năm;  Nhiệt độ vận hành/áp suất, o C/kg/cm 2 g: 188/35. II.1.2 Xúc tác PURASPEC 2443 8  Methanator loại các vết CO để giảm sự đầu độc của xúc tác I-8;  Tuổi thọ hơn 3 năm;  Nhiệt độ vận hành/áp suất, o C/kg/cm 2 g: 249/ 38,4 II.1.3 Xúc tác PerchlordEthylene  Clor sử dụng 165 kg/ngày. III. XÚC TÁC CỦA PHÂN XƯỞNG CCR Phân xưởng Reforming xúc tác liên tục sử dụng 2 loại xúc tác sau: Stt Tên thương mại Hãng cung cấp 1 R-134 (hoặc R-234) UOP 2 Diethyl sulphide (DES) ELF Atofina, Singapore Phân xưởng Reforming xúc tác liên tục xử lý nguyên liệu naphta nặng từ tháp tách naphta. Nguyên liệu vào lò phản ứng được tiếp xúc với chất xúc tác tuần hoàn mà sẽ được tái sinh liên tục để duy trì hoạt tính xúc tác. Dòng sản phẩm từ lò phản ứng được tách thành dòng hydrocacbon lỏng và dòng khí dòng khí giàu hydro. Một phần dòng hydrocacbon lỏng có giá trị được thu hồi từ dòng khí giàu hydro. Dòng lỏng reformat được cho tiếp xúc lại và phân đoạn để sinh ra sản phẩm reformat và khí hóa lỏng LPG chưa ổn định. Sản phẩm reformat được đưa trực tiếp tới bể chứa tại nhà máy lọc dầu. LPG chưa ổn định được pha trộn với các dòng LPG khác của nhà máy trước khi được đưa tới bể chứa tại khu bể chứa sản phẩm Đặc điểm của công nghệ tái sinh liên tục (CCR): - Lớp xúc tác được chuyển dộng nhẹ nhàng, liên tục trong hệ thống thiết bị phản ứng với vận tốc vừa phải (trong khoảng 3- 10 ngày). 9 - Toàn bộ hệ thống được vận hành liên tục. - Lớp xúc tác sau khi ra khỏi hệ thống phản ứng được đưa ra ngoài để tái sinh trong một hệ thóng tái sinh riêng. Sau đó được quay trở lại hệ thống phản ứng. Cấu tạo một lò phản ứng dạng ống thẳng với lớp xúc tác chuyển động dùng trong công nghệ CCR được mô là cụm hệ thống thiết bị phản ứng bao gồm 3 - 4 lò phản ứng có kích thước, điều kiện vận hành, lượng xúc tác nạp vào không giống nhau, từ đó phân bố thành phần sản phẩm ra từ mỗi lò cũng không giống nhau. Hệ thống cấu tạo từ nhiều lò phản ứng giúp cho dòng hỗn hợp nguyên liệu và khí giàu hidro (khí tuần hoàn) đạt được nhiệt độ phản ứng và bù trừ nhiệt năng từ các phản ứng hóa học xảy ra trong quá trình reforming. Nhiệt độ giảm nhanh trong lò thứ nhất do sự xuất hiện của các phản ứng thu nhiệt quan trọng (chủ yếu là phản ứng dehydro hóa naphten), lượng xúc tác tiêu thụ cho giai đoạn này chiếm 10-15% trọng lượng. Ở lò phản ứng thứ 2 nhiệt độ giảm ít hơn, lượng xúc tác tiêu thụ chiếm 20-30%. Tại lò phản ứng cuối cùng, nhiệt độ gần như ổn định do có sự bù trừ nhiệt giữa các phản ứng thu nhiệt nhẹ với các phản ứng tỏa nhiệt kiểu như hydrocracking. III.1 Thành phần và liều lượng sử dụng xúc tác III.1.1 Xúc tác R-134:  Đường kính: 1,6 mm;  Khối lượng riêng: 560 kg/m 3 ;  Hàm lượng Pt: 0,29 %kl;  Clo sử dụng tái sinh xúc tác: 1,1-1,3%kl;  Tuổi thọ của xúc tác là 6 năm. 10 o Lượng xúc tác sử dụng trong các phản ứng của CCR: Thiết bị Phản ứng Lượng sử dụng, m 3 R-1301 Phản ứng số 1 11,6 R-1302 Phản ứng số 2 13,5 R-1303 Phản ứng số 3 14,9 R-1304 Phản ứng số 4 15,9 Tái sinh CCR 25,1 Tổng 81 III.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến tuổi thọ xúc tác của phản ứng CCR o Sự đầu độc xúc tác CCR: [...]...  Xúc tác ARI 100EXL: Thành phần: Coban phthalocyanine sulphonate và nước; Điểm sôi của xúc tác 100oC, điểm đông khoảng -6,5oC; Tỷ trọng tương đối của xúc tác: 1,07-1,17; Tuổi thọ của xúc tác khoảng 3 năm Nhiệt độ làm việc của phản ứng: 25 oC ; Độ nhớt vận hành : 1,5 cP ; IV.1.2 Xúc tác ARI 120L:  Thành phần chủ yếu: Coban phthalocyanine sulphonate;  Tuổi thọ của xúc tác khoảng 3 năm V XÚC TÁC CỦA... liệu  Xúc tác sử dụng phản ứng chính là HR-448  Phương pháp tái sinh xúc tác sử dụng là: In-Situ;  Tuổi thọ của xúc tác là: 60 tháng;  Thời gian cho chu trình tái sinh xúc tác là: 24 tháng Xúc tác DMDS:  Hình dạng bi cầu trơ ¾”  Khối lượng riêng: 1.350 kg/m3;  Hình dạng bi cầu trơ ¼”  Khối lượng riêng: 1.400 kg/m3; Xúc tác ACT 077:  Hình dạng vòng 10 mm;  Khối lượng riêng: 550 kg/m3 Xúc tác. .. tác  Tiền tẩm hơi VIII XÚC TÁC CỦA PHÂN XƯỞNG LTU Phân xưởng xử lý LPG sử dụng loại xúc tác sau: Stt Tên thương mại 1 MEA (Methylethanolamine) Hãng cung cấp Union Carb VIII.1 Thành phần và liều lượng sử dụng xúc tác Loại MEA: 99 %kl  Dòng sử dụng, m3/giờ: 0,02 đối với dầu chua; 0,01 đối với dầu ngọt 19 IX XÚC TÁC CỦA PHÂN XƯỞNG PRU Phân xưởng thu hồi propylen sử dụng loại xúc tác sau: Stt Tên thương... ± 5% 18 Xúc tác HR 448:  Đường kính 1,2 mm  Khối lượng riêng trung bình: 700 kg/m3 ± 5% Khối lượng sử dụng các xúc tác: Các yếu tố ảnh hưởng đến tuổi thọ xúc tác của phản ứng LCO-HDT  Các chất tạp nhiễm trong xúc tác:  Các chất ức chế và chất trung gian • CO • CO2  Đầu độc tạm thời • As, Sb, Pb  Đầu độc lâu dài • Silicon  Quy trình xử lý xúc tác:  Tuần hoàn hydro  Sun phua hóa xúc tác  Tiền... type (USHY) zeolite  Xúc tác sử dụng; 675 tấn;  Lượng bổ sung xúc tác hàng ngày:  Hỗn hợp đầu pha trộn: 15,2 tấn/ngày;  Dầu thô Bạch Hỗ: 5,2 tấn/ngày  Mục đích: maximize LCO và tương thích với kim loại 15 VI XÚC TÁC CỦA PHÂN XƯỞNG NTU Phân xưởng xử lý naphta của phân xưởng RFCC sử dụng loại xúc tác sau: Stt Tên thương mại 1 ARI 100EXL Hãng cung cấp US FILTER Loại bỏ các hợp chất của lưu huỳnh (chủ... loại xúc tác sau: Stt Tên thương mại 1 ACT 077 2 HR945 3 HR448 Hãng cung cấp Axens Axens Axens 17 4 DMDS (xúc tác sulphiding) Phân xưởng LCO-HDT sẽ được bổ sung để xử lý dòng LCO từ phân xưởng RFCC để nó có thể được trộn vào diezel ô tô, bằng cách xử lý LCO bằng hydro làm tăng sự ổn định VII.1 Thành phần và liều dùng của xúc tác: Xúc tác HR-945 & HR-448 có thành phần gồm Niken, Al và oxít Mo  Xúc tác. .. giảm áp suất riêng phần của H2 nên có tác động thuận lợi đến hiệu suất sản phẩm) Phân xưởng reforming xúc tác của DQR được lắp đặt theo công nghệ Platforming của UOP (Mỹ) Phân xưởng này có nhiệm vụ cung cấp hợp phần pha xăng (reformat) chất lượng cao và đáp ứng một phần nguyên liệu (BTX) cho hóa dầu Sơ đồ công nghệ PLATFORMING của UOP: Thiết bị phản ứng được xếp chồng lên nhau Xúc tác đi từ trên xuống... ARI 100EXL:  Xúc tác ARI-100EXL được đưa vào cho từng mẻ kiềm (tính theo xt khô 100% - nồng độ ban đầu 200 ppm) Mẻ đầu tiên: 3 kg Các mẻ tiếp theo:2,7 kg Lượng bổ sung :1 kg/ngày  Tiêu thụ hoá phẩm, xúc tác: 0 NaOH 20 Be : 23.500 kg/tháng ARI-100EXL : 35 kg/tháng Anti-oxidant AO-22 hoặc AO-23: 6,120 kg/tháng VI.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến tuổi thọ xúc tác của phản ứng NTU VII XÚC TÁC CỦA PHÂN XƯỞNG... (dầu hỗn hợp) và 29,4 ngày (dầu BH) 3  Tốc độ không khí: 44,9 Nm /h (gấp 1,5 lần so lý thuyết) 3  = 60 m /h (phụ thuộc nồng độ tạp chất) F NaOH t/h  F = 217.000 kg/h HC 0  T = 40 C  T > 15 C 0 NaOH   2 P(min) = 8 kg/cm (đảm bảo độ hoà tan thích hợp của không khí vào dòng HC) Nước bổ sung: 3 0,06 m /h (dầu hỗn hợp) 3 0,07 m /h (dầu BH) VI.1 Thành phần và liều lượng sử dụng xúc tác VI.1.1 Xúc tác. .. khăn do chiều cao hệ thống thiết bị phản ứng IV XÚC TÁC CỦA PHÂN XƯỞNG KTU Phân xưởng xử lý kerosen sử dụng 3 loại xúc tác sau: Stt Tên thương mại 1 ARI 100EXL 2 ARI 120L 3 MEA (Methylethanolamine) - xúc tác chất mang) Hãng cung cấp US FILTER US FILTER Union Carb Phân xưởng xử lý Kerosen được thiết kế để xử lý phân đoạn Kerosen từ phân xưởng chưng cất dầu thô Phân xưởng xử lý Kerosen được thiết kế để . 2 CHỦ ĐỀ XÚC TÁC CỦA NHÀ MÁY LỌC DẦU DUNG QUẤT A. SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ CỦA NHÀ MÁY LỌC DẦU DUNG QUẤT (DQR) Nhà máy lọc dầu Dung Quất (DQR) sơ. HÓA HỌC BỘ MÔN KỸ THUẬT HOÁ DẦU TIỂU LUẬN MÔN XÚC TÁC TRONG CHẾ BIẾN DẦU KHÍ XÚC TÁC CỦA NHÀ MÁY LỌC DẦU DUNG QUẤT HVTH : Nguyễn