Công nghệ lọc dầu - Quá trình khử lưu huỳnh trong phân đoạn dầu mỏ

Chia sẻ: Nguyễn NHi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:0

Thêm vào BST

Báo xấu

417
lượt xem 115
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo tài liệu 'công nghệ lọc dầu - quá trình khử lưu huỳnh trong phân đoạn dầu mỏ', kỹ thuật - công nghệ, hoá học - dầu khí phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Công nghệ lọc dầu - Quá trình khử lưu huỳnh trong phân đoạn dầu mỏ

1 Quá trình khử lưu huỳnh trong các phân đoạn dầu mỏ Chæång I : GIÅÏI THIÃÛU CHUNG VÃÖ QUAÏ TRÇNH KHÆÍ LÆU HUYÌNH HYDRODESULFURATION (HDS) I. Vë trê cuía phán xæåíng HDS trong nhaì maïy loüc dáöu Phán xæåíng HDS nàòm åí nhiãöu vë trê trong så âäö chung cuía nhaì maïy loüc dáöu. Báút kyì mäüt nhaì maïy loüc dáöu naìo cuîng khäng thãø thiãúu phán xæåíng HDS, phán xæåíng naìy âæåüc sæí duûng trong caïc muûc âêch sau : - Xæí lyï phán âoaûn Kerosen tæì phán xæåíng chæng cáút khê quyãøn âãø âem âi phäúi träün nhiãn liãûu phaín læûc vaì laìm dáöu hoaí. - Xæí lyï phán âoaûn Gasoil khê quyãøn âãø phäúi träün nhiãn liãûu Diesel. - Xæí lyï Gasoil chán khäng laìm nguyãn liãûu cho quaï trçnh cracking xuïc taïc (FCC). Trong mäüt säú så âäö cäng nghãû cuía caïc nhaì maïy loüc dáöu hiãûn âaûi phán xæåíng naìy coìn xæí lyï nguyãn liãûu cho phán xæåíng reforming xuïc taïc (RC), Isome hoaï, hydrocracking (HDC). C1-C2 âäút LPG K hê C4 Alkyl hoaï Reforming Xàng Xàng HDT Isome hoaï Chæng cáút kq Kerosen HDT Nhiãn liãûu Dáöu thä Saín pháøm thæång pháøm Gasoil nheû phaín læûc HDT . Gasoil nàûng Xàng HDT FCC LCO HDT Gasoil ck Càûn kq Diesel . Xàng CC chán khäng HDC Gasoil Dáöu nhåìn Xàng HDT Gasoil Giaím nhåït Càûn ck HDT Bitumes HDC TS. Nguyễn Thanh Sơn
2 Quá trình khử lưu huỳnh trong các phân đoạn dầu mỏ II. Taûi sao phaíi coï phán xæåíng HDS Trong thaình pháön hoaï hoüc dáöu moí, ngoaìi thaình pháön chênh laì caïc håüp cháút hydrocacbon (HC) coìn chæïa mäüt haìm læåüng khäng nhoí laì caïc håüp cháút phi HC vaì caïc håüp cháút cå kim. Caïc håüp cháút phi HC laì caïc håüp cháút cuía læu huyình (S), Nitå , Oxy. Chuïng laì nhæîng håüp cháút coï haûi trong dáöu moí. * Taïc haûi lãn quaï trçnh chãú biãún: Dáöu moí sau khi khai thaïc lãn seî qua caïc quaï trçnh chãú biãún. Trong quaï trçnh chãú biãún caïc håüp cháút cuía S seî gáy àn moìn thiãút bë (chuïng täön taûi dæåïi daûng H2S, mercaptan), laìm ngäü âäüc caïc cháút xuïc taïc (quaï trçnh cracking xuïc taïc, reforming xuïc taïc ...) laìm giaím âäü hoaût âäüng vaì tuäøi thoü cuía cháút xuïc taïc. Riãng våïi caïc håüp cháút cuía N2, vaì caïc kim loaûi täön taûi åí haìm læåüng ráút nhoí cuîng coï thãø gáy ngäü âäüc vénh viãùn cho xuïc taïc. * Taïc haûi lãn quaï trçnh sæí duûng nhiãn liãûu: Khi âäút chaïy nhiãn liãûu trong âäüng cå, caïc håüp cháút chæïa S seî kãút håüp våïi O2 taûo ra khê SOx. Pháön låïn âæåüc thaíi ra mäi træåìng, chuïng seî kãút håüp våïi håi næåïc taûo ra axit tæång æïng gáy mæa axit laìm ä nhiãùm mäi træåìng. Pháön coìn laûi trong âäüng cå, mäüt pháön qua hãû thäúng xaí vaì nàòm laûi åí âoï khi âäüng cå nguäüi chuïng seî kãút håüp våïi håi næåïc taûo axit àn moìn hãû thäúng xaí, mäüt pháön loüt qua secman xuäúng carter vaì kãút håüp våïi håi næåïc khi âäüng cå nguäüi taûo ra axit dáùn âi bäi trån seî àn moìn âäüng cå. - Taïc haûi lãn quaï trçnh baío quaín : Dáöu moí vaì caïc saín pháøm dáöu moí trong quaï trçnh baío quaín, nãúu chæïa mäüt haìm læåüng caïc håüp cháút cuía S seî gáy àn moìn thiãút bë vaì taûo ra nhæîng muìi häi gáy ä nhiãùm mäi træåìng. Caïc håüp cháút cuía N dãù gáy máút maìu saín pháøm. Màût khaïc, trong nhæîng nàm qua, cäng nghiãûp loüc dáöu âaî coï nhæîng bæåïc phaït triãøn khäng ngæìng. Nhu cáöu vãö nhæîng saín pháøm nheû (nhiãn liãûu cho âäüng cå) tàng nhaíy voüt laìm giaím mäüt læåüng ráút låïn caïc saín pháøm nàûng buäüc caïc nhaì maïy loüc dáöu phaíi tàng giaï trë cuía caïc phán âoaûn nàûng chæïa nhiãöu caïc håüp cháút dë täú (S, O, N, kim loaûi) vaì caïc polyaromatic. Song song våïi sæû phaït triãøn cuía nhu cáöu thë træåìng, yãu cáöu vãö haìm læåüng S trong gasoil ngaìy caìng tråí nãn nghiãm TS. Nguyễn Thanh Sơn
3 Quá trình khử lưu huỳnh trong các phân đoạn dầu mỏ ngàût. Nàm 1993, Myî âàût ra tiãu chuáøn vãö haìm læåüng S trong nhiãn liãûu phaíi nhoí hån 500ppm, tæì 20000 ppm træåïc âáy tæïc laì giaím âi 95% phaït thaíi S. Tæì nhæîng yãu cáöu vãö baío vãû mäi træåìng, ngaìy nay caïc âäüng cå sæí duûng bäü xuïc taïc âãø xæí lyï khê thaíi maì bäü xuïc taïc naìy ráút nhaûy våïi caïc håüp cháút cuía S, S laìm giaím hoaût tênh cuía xuïc taïc tæïc laì laìm cho nhiãût âäü hoaût âäüng cuía bäü xuïc taïc ráút cao chênh vç thãú maì yãu cáöu vãö haìm læåüng S trong nhiãn liãûu caìng ngaìy caìng khàõt khe hån. Baíng 1 : Giåïi haûn haìm læåüng læu huyình trong nhiãn liãûu theo CE Nhiãn liãûu 2000 2005 2009 Dáöu Diesel (ppm) 350 50 10 Xàng (ppm) 150 50 10 Do giåïi haûn vãö haìm læåüng S dáùn âãún bàõt buäüc phaíi coï phán xæåíng HDS xæí lyï caïc phán âoaûn Kerosen vaì Gasoil âãø âem phäúi träün træûc tiãúp laìm nhiãn liãûu cho âäüng cå, âäöng thåìi trong quaï trçnh HDS coìn caíi thiãn mäüt säú tênh cháút coï låüi cho nhiãn liãûu nhæ chè säú Cetan vaì tè troüng, âiãøm khoïi. Coìn riãng âäúi våïi xàng do yãu cáöu vãö chè säú octan cao nãn phaíi qua caïc quaï trçnh chuyãøn hoaï hoaï hoüc bàòng xuïc taïc vaì âaî âæåüc khæí læu huyình khi xæí lyï nguyãn liãûu. Âãø âaím baío tênh kinh tãú vaì náng cao cháút læåüng cuía caïc quaï trçnh chuyãøn hoaï hoaï hoüc bàòng xuïc taïc thç nguyãn liãûu phaíi qua quaï trçnh HDS træåïc âãø giaím haìm læåüng S vaì N xuäúng coìn nhoí hån 1ppm vaì haìm læåüng kim loaûi phaíi nhoí hån 1ppb båíi vç caïc taûp cháút naìy seî laìm ngäü âäüc ráút maûnh xuïc taïc, gáy àn moìn thiãút bë chæïa vaì thiãút bë phaín æïng. Nhæ váûy, quaï trçnh HDS laì quaï trçnh luän luän coï låüi vaì bàõt buäüc phaíi coï, båíi vç ngoaìi viãûc loaûi boí læu huyình vaì taûp cháút âãø âaím baío caïc yãu cáöu nghiãm ngàût, noï coìn caíi thiãûn caïc tênh cháút cuía nguyãn liãûu nhåì vaìo quaï trçnh no hoaï vaì quaï trçnh hydrocracking giæîa maûch caïc HC maûch daìi. Toïm laûi, quaï trçnh HDS duìng âãø thæûc hiãûn hai nhiãûm vuû sau: Loaûi boí taûp cháút vaì caíi thiãûn tênh cháút cuía saín pháøm thæång pháøm theo yãu cáöu kyî thuáût cuía âäüng cå vaì baío vãû mäi træåìng. TS. Nguyễn Thanh Sơn
4 Quá trình khử lưu huỳnh trong các phân đoạn dầu mỏ Chuáøn bë nguyãn liãûu cho caïc quaï trçnh chuyãøn hoaï khaïc nhæ FCC, HDC, Isome hoaï, RC. HDS phán âoaûn xàng nàûng âãø laìm nguyãn liãûu cho quaï trçnh RC. HDS kerosen âãø : - Loaûi boí pháön låïn mercaptan, caïc håüp cháút cuía S, hydrocacbon thåm. - Caíi thiãûn âiãøm khoïi. HDS gasoil âãø : - Loaûi boí pháön låïn caïc håüp cháút cuía S, N, no hoïa hydrocacbon thåm, olefin. - Caíi thiãûn chè säú Cetan vaì âäü äøn âënh nhiãût. HDS dáöu nhåìn: - Loaûi boí pháön låïn caïc håüp cháút cuía S vaì haìm læåüng càûn carbon Conradson. - Caíi thiãûn âiãøm chaíy vaì âäü äøn âënh oxy hoaï. TS. Nguyễn Thanh Sơn
5 Quá trình khử lưu huỳnh trong các phân đoạn dầu mỏ Chæång II : LYÏ THUYÃÚT VÃÖ QUAÏ TRÇNH HDS Quaï trçnh HDS laì quaï trçnh khæí læu huyình bàòng hydro coï sæí duûng xuïc taïc âãø loaûi boí chuí yãúu laì S vaì caïc nguyãn täú dë täú nhæ N, O, caïc kim loaûi ra khoíi caïc phán âoaûn dáöu moí båíi vç âoï chênh laì nhæîng taûp cháút coï haûi cho caïc quaï trçnh chãú biãún vaì sæí duûng sau naìy. Âáy laì mäüt quaï trçnh thæûc hiãûn åí aïp suáút riãng pháön cuía H2 ráút cao khoaíng tæì 10 âãún 200 bar vaì åí nhiãût âäü khoaíng 250 âãún 450°C, trong quaï trçnh xaíy ra âäöng thåìi caïc phaín æïng coï låüi nhæ: khæí læu huyình (hydrodesulfurization - HDS), khæí nitå (HDN), hydro hoïa (HYD), khæí oxy (HDO), taïch kim loaûi (HDM). Thæûc cháút cuía caïc phaín æïng coï låüi naìy chênh laì quaï trçnh beí gaîy caïc liãn kãút giæîa nguyãn tæí C vaì caïc nguyãn täú dë täú räöi sau âoï laì quaï trçnh no hoaï caïc näúi âäi vaì coï keìm theo quaï trçnh beí gaîy maûch carbon, chênh vç thãú maì quaï trçnh naìy toaí nhiãût ráút låïn. Nhåì vaìo beíí gaîy maûch C - S, C - N, C = O, C - M maì HDS coï khaí nàng loaûi taûp cháút vaì nhåì vaìo phaín æïng no hoaï, beí gaîy maûch C - C maì caíi thiãûn âæåüc mäüt säú tênh cháút cuía nguyãn liãûu nhæ chè säú cetane (IC), tyí troüng, âiãøm khoïi. I. Âàûc âiãøm caïc nguyãn täú dë täú trong caïc phán âoaûn dáöu moí Dáöu thä trong tæû nhiãn chæïa caïc taûp cháút laì caïc haût cuía S, N, caïc håüp cháút cå kim cuía Fe, V vaì mäüt säú håüp cháút cuía O. Caïc taûp cháút âæåüc taûo nãn tæì nhiãöu håüp cháút dë täú khaïc nhau maì haìm læåüng cuía noï phuû thuäüc ráút låïn vaìo nguäön gäúc cuía dáöu thä. Sau khi qua quaï trçnh chæng cáút thç haìm læåüng caïc taûp cháút naìy laûi thay âäøi qua tæìng phán âoaûn vaì tàng dáön tæì phán âoaûn nheû cho âãún phán âoaûn nàûng. Haìm læåüng taûp cháút trong mäùi phán âoaûn laûi phuû thuäüc vaìo khoaíng càõt. 1. Håüp cháút cuía læu huyình Trãn 250 håüp cháút khaïc nhau cuía S âæåüc tçm tháúy trong dáöu moí, trong âoï S täön taûi trong caïc pháön cáút nheû nhæ naphta, kerosen dæåïi daûng caïc håüp cháút mercaptan (RSH), sulfure (RSR), disulfure (RSSR), thiophen vaì dáùn xuáút cuía thiophen. ÅÍ caïc phán âoaûn nàûng hån thç coìn coï thãm benzothiophen vaì dibenzothiophen ngoaìi ra coìn åí daûng polyaromatic dë voìng. Sæû phán bäú caïc håüp cháút cuía S trong caïc phán âoaûn khäng giäúng nhau thãø hiãûn qua baíng sau cuía mäüt loaûi dáöu thä coï haìm læåüng S laì 1,2 % khäúi læåüng. TS. Nguyễn Thanh Sơn
6 Quá trình khử lưu huỳnh trong các phân đoạn dầu mỏ Baíng 2 : Sæû phán bäú caïc håüp cháút chæïa læu huyình trong caïc phán âoaûn dáöu moí : Khoaíng phán âoaûn, °C Phán âoaûn Haìm læåüng S, % Mercaptan Sunfua Thiophen Naphta 70 - 180 0.02 50% 50% Vãút Kerosen 160 - 240 0.2 25% 25% 35% Gasoil nheû 230 - 350 0.9 15% 15% 30% Gasoil nàûng 350 - 550 1.8 5% 5% 30% Càûn 550+ 2.9 Vãút Vãút 10% Caïc håüp cháút cuía S laì loaûi håüp cháút phäø biãún vaì âaïng chuï yï nháút trong säú caïc håüp cháút phi hydrocacbon. Nhæîng loaûi dáöu êt S thæåìng coï haìm læåüng S khäng quaï 0,3-0,5% khäúi læåüng, nhæîng loaûi nhiãöu S thæåìng coï haìm læåüng S 1-5 % tråí lãn, coï loaûi dáöu lãn âãún 13,95 %wt nhæ dáöu thä Etzel åí Âæïc. Læu huyình daûng mercaptan chè gàûp trong phán âoaûn nheû cuía dáöu moí (dæåïi 200°C). Caïc mercaptan naìy coï gäúc HC maûch thàóng, nhaïnh, voìng naphten våïi säú nguyãn tæí carbon tæì C1- C8. Nhæîng nhaïnh cuía gäúc HC naìy thæåìng chè laì nhæîng nhaïnh nhoí (háöu hãút laì metyl). Læu huyình åí daûng mercaptan khi nhiãût âäü lãn khoaíng 300°C thç dãù bë phán huyí taûo H2S vaì caïc sunfua, åí nhiãût âäü cao hån næîa chuïng coï thãø phán huyí thaình H2S vaì caïc HC khäng no tæång æïng : (åí T = 300°C) 2 C5H11SH C5H11-S-C5H11 + H2S ( åí T = 500°C) C5H11SH C5H10 + H2S Màût khaïc mercaptan laûi ráút dãù bë oxy hoaï taûo disunfua vaì coï màût cháút oxy hoaï maûnh coï thãø taûo thaình sunfuaxit : 2 C3H7SH + 1/2 O2 C3H7-S-S-C3H7 + H2O 2 C3H7-S-H C3H7SO2OH (våïi sæû coï màût cuía HNO3) Læu huyình daûng Sunfua coï trong dáöu moí chia thaình: caïc sunfua nàòm trong cáúu truïc voìng no (Thiophan) hoàûc khäng no (thiophen). Trong dáöu moí ngæåìi ta cuîng âaî xaïc âënh âæåüc Sunfua coï gäúc HC maûch thàóng C2 - C8. TS. Nguyễn Thanh Sơn
7 Quá trình khử lưu huỳnh trong các phân đoạn dầu mỏ Caïc Sunfua coï gäúc HC thåm 1, 2 hoàûc nhiãöu voìng hoàûc nhæîng gäúc HC thåm lai håüp våïi caïc voìng naphten laûi laì håüp cháút chæïa S chuí yãúu trong phán âoaûn coï nhiãût âäü säi cao cuía dáöu moí. Læu huyình daûng Disunfua thæåìng coï ráút êt trong dáöu moí nháút laì trong caïc phán âoaûn coï nhiãût âäü säi tháúp vaì trung bçnh. ÅÍ phán âoaûn coï nhiãût âäü säi cao thç S åí daûng naìy coï nhiãöu vaì phäø biãún. Nhæîng loaûi dáöu moí trong quaï trçnh di cæ hay åí táöng chæïa khäng sáu bë oxy hoaï thæåìng coï nhiãöu Disunfua vç caïc mercaptan dãù bë oxy hoaï chuyãøn hoaï thaình disunfua. Læu huyình daûng thiophen (hoàûc thiophen âa voìng) laì nhæîng daûng coï cáúu truïc nhæ sau : S S S S Thiophen Benzothiophen Dibenzothiophen Naptabenzothiophel Nhæîng loaûi naìy thæåìng chiãúm tæì 45-49% trong táút caí caïc håüp cháút chæïa S cuía dáöu moí. Ngoaìi caïc daûng kãø trãn, trong dáöu moí coìn chæïa S dæåïi daûng tæû do vaì H2S våïi haìm læåüng nhoí (< 50 ppm). Tuy nhiãn, S nguyãn täú cuîng nhæ H2S khäng phaíi trong dáöu moí naìo cuîng coï, chuïng thay âäøi trong mäüt giåïi haûn ráút räüng âäúi våïi caïc loaûi dáöu khaïc nhau. Thæåìng thç H2S trong dáöu moí nàòm dæåïi daûng hoaì tan trong dáöu, dãù daìng thoaït khoíi dáöu khi âun noïng nheû, chuïng gáy ra àn moìn ráút maûnh caïc âæåìng äúng vaì thiãút bë. Do âoï thæåìng càn cæï vaìo haìm læåüng H2S coï trong dáöu maì phán biãût dáöu “ chua” hay dáöu “ngoüt”. Khi haìm læåüng H2S trong dáöu dæåïi 3,7ml/l dáöu âæåüc goüi laì dáöu “ ngoüt” vaì ngæåüc laûi goüi laì dáöu “chua”. Cáön chuï yï khi âun noïng thç Mercaptan cuîng phán huyí thaình H2S nãn haìm læåüng H2S thæûc tãú trong caïc thiãút bë âun noïng seî cao lãn. Daûng håüp cháút chæïa S cuäúi cuìng coï trong dáöu moí våïi säú læåüng ráút êt âoï laì loaûi trong cáúu truïc cuía noï coìn coï caí nitå. Nãúu nhæ trong phán âoaûn xàng, S daûng Mercaptan chiãúm chuí yãúu thç trong phán âoaûn Gasoil háöu nhæ khäng coìn næîa. Thay thãú vaìo âoï laì Sunfua, disunfua, dë voìng. Trong säú âoï S daûng sunfua voìng no chiãúm chuí yãúu trong phán âoaûn Gasoil nheû vaì Kerosen. Caïc håüp cháút chæïa oxy cuîng tàng lãn trong phán âoaûn Gasoil nheû. Âàûc biãût åí phán âoaûn naìy caïc håüp cháút chæïa oxy dæåïi daûng axit chuí yãúu laì axit naphtenic. Trong phán âoaûn naìy bàõt âáöu xuáút hiãûn caïc håüp cháút nhæûa nhæng cuîng ráút êt. TS. Nguyễn Thanh Sơn
8 Quá trình khử lưu huỳnh trong các phân đoạn dầu mỏ 2. Caïc håüp cháút cuía Nitå Caïc håüp cháút cuía N thæåìng coï ráút êt trong dáöu moí, tæì 0.01 âãún 1% kl, nàòm chuí yãúu åí phán âoaûn coï nhiãût âäü säi cao. Noï täön taûi åí daûng bazå nhæ quinolin, iso quinolin, pyridin vaì daûng trung tênh nhæ pyrrole, indole, carbazole. Chuïng täön taûi åí daûng 1,2 hoàûc 3 nguyãn tæí N. N N N Quinolin Acridin Pyridin N N N N H H H H Indol Pyrol Cacbazol Benzocacbazol 3. Caïc håüp cháút cuía O Caïc håüp cháút chæïa O trong dáöu moí thæåìng täön taûi dæåïi daûng axit, ceton, phenol, ete, este... trong âoï caïc axit vaì phenol laì quan troüng hån caí. Chuïng thæåìng nàòm åí pháön coï nhiãût âäü säi trung bçnh vaì axit laì axit beo mäüt chæïc. Caïc phenol chuí yãúu laì phenol, cresol, -naphtol. OH OH OH CH3 Cresol Phenol Beta- Naphtol 4. Caïc kim loaûi nàûng: Coï haìm læåüng ráút nhoí trong dáöu moí tæì pháön vaûn âãún pháön triãûu. Caïc kim loaûi chuí yãúu coï trong cáúu truïc cuía caïc phæïc cå kim cuía V vaì Ni. Ngoaìi ra coìn mäüt læåüng ráút nhoí caïc nguyãn täú khaïc nhæ Re, Cu, Zn, Ca, Mg, Ti, ..Tuy haìm læåüng ráút nhoí nhæng chuïng ráút coï haûi vaì gáy ngäü âäüc vénh viãùn xuïc taïc trong quaï trçnh chãú biãún. II. Caïc phaín æïng vaì cå chãú cuía phaín æïng A. Caïc phaín æïng : * Caïc phaín æïng mong muäún a) Phaín æïng taïch loaûi S TS. Nguyễn Thanh Sơn
9 Quá trình khử lưu huỳnh trong các phân đoạn dầu mỏ b) Phaín æïng taïch loaûi N TS. Nguyễn Thanh Sơn
10 Quá trình khử lưu huỳnh trong các phân đoạn dầu mỏ c) Hydro hoaï caïc håüp cháút chæïa O - Hydro hoaï liãn kãút C-O . Ræåüu vaì phehol - Hydro hoaï liãn kãút C=O d) Phaín æïng hydro hoaï caïc håüp cháút Olefin Âáy laì nhæîng phaín æïng toaí nhiãût ráút maûnh vaì caïc håüp cháút Olefin vaì diolefin chuyãøn hoaï thaình caïc håüp cháút no. Täúc âäü phaín æïng no hoaï låïn hån täúc âäü phaín æïng taïch loaûi S. e) Phaín æïng Hydro hoaï caïc håüp cháút Aromatic Phaín æïng no hoïa caïc aromatic coï bë giåïi haûn vãö nhiãût âäüng hoüc. Âáy laì nhæîng phaín æïng toía nhiãût vaì giaím säú phán tæí nãn nãn chuïng xaíy ra thuán låüi åí nhiãût âäü tháúp vaì aïp suáút cao. ÅÍ mäüt aïp suáút cho træåïc, khi ta tàng nhiãût âäü thç täúc âäü phaín æïng no hoïa tàng lãn âãún mäüt giaï trë maximum. Sau âoï, nãúu tàng nhiãût âäü tiãúp tuûc thç täúc âäü no hoïa caïc aromatic laûi giaím xuäúng. ÅÍ mäüt nhiãût âäü cho træåïc, täúc âäü phaín æïng no hoïa tàng nhanh khi tàng aïp suáút. TS. Nguyễn Thanh Sơn
11 Quá trình khử lưu huỳnh trong các phân đoạn dầu mỏ . * Benzene f) Phaín æïng taïch kim loaûi Caïc håüp cháút cå kim chæïa As, Pb, Cu, Ni, Va âæåüc taïch thaình nhæîng nguyãn tæí kim loaûi vaì âæåüc råi vaìo läø xäúp trãn bãö màût xuïc taïc. * Caïc phaín æïng khäng mong muäún - Phaín æïng hydrocracking (HDC) Âáy laì mät phaín æïng khäng mong muäún, cáön phaíi laìm giaím noï âãún mæïc täúi thiãøu båíi vç noï tiãu thuû nhiãöu H2 vaì do sæû càõt åí âáöu maûch hoàûc càõt maûch nhæîng HC ngàõn maûch taûo nhiãöu khê nãn laìm giaím âäü saûch cuía khê H2 häöi læu, giaím læåüng gasoil yãu cáöu. Phaín æïng naìy coï thãø âæåüc giåïi haûn bàòng viãûc læûa choün xuïc taïc våïi khaí nàng phaín æïng HDC tháúp vaì khaí nàng laìm viãûc åí nhiãût âäü tháúp âãø traïnh phaín æïng HDC do phaín æïng HDC xaíy ra åí nhiãût âäü cao. - Phaín æïng cäúc hoaï Trong âiãöu kiãûn cäng nghãû cuía quaï trçnh HDS, nhæîng phán tæí nàûng âæåüc háúp phuû trãn caïc tám acid cuía xuïc taïc räöi âæåüc ngæng tuû dáön vaì quaï trçnh polyme hoïa caïc HC khäng no taûo thaình håüp cháút polymer âoïng laûi trãn xuïc taïc dæåïi daûng cäúc. Cäúc baïm trãn bãö màût xuïc taïc laì nguyãn nhán chênh laìm giaím hoaût tênh xuïc taïc. B. Cå chãú phaín æïng TS. Nguyễn Thanh Sơn
12 Quá trình khử lưu huỳnh trong các phân đoạn dầu mỏ Tyí læåüng cuía caïc phaín æïng HDT phuû thuäüc ráút låïn vaìo baín cháút cuía caïc håüp cháút dë täú vaì caïc håüp cháút khäng no. Trong nhæîng phaín æïng naìy luän luän coï sæû tiãu thuû H2 maì trong âoï sæû no hoaï caïc nhán thåm tiãu thuû nhiãöu H2 hån caïc phaín æïng beí gaîy liãn kãút giæîa C vaì caïc nguyãn täú dë tä.ú Dæûa vaìo muûc âêch chênh cuía quaï trçnh HDT, baín cháút cuía caïc håüp cháút dë täú trong phán âoaûn dáöu moí vaì âäü no hoaï maì phaín æïng æu tiãn laì khaïc nhau dáùn âãún cáön mäùi loaûi xuïc taïc khaïc nhau vaì âiãöu kiãûn tiãún haình quaï trçnh laì khaïc nhau. Sæû phæïc taûp cuía så âäö caïc phaín æïng HDT phuû thuäüc vaìo caïc håüp cháút dë täú. Sæû phán huyí dãù daìng caïc mercaptan, ræåüu, caïc amin beïo chè nhåì vaìo phaín æïng beí gaîy liãn kãút giæîa C vaì nguyãn täú dë täú. Cå chãú beí gaîy naìy váùn coìn ráút nhiãöu quan âiãøm khaïc nhau. Hai cå chãú maì coï khaí nàng nháút laì cå chãú taïch loaûi (E2) vaì phaín æïng thãú nucleïophin (SN2). Trong træåìng håüp caïc håüp cháút coï chæïa caïc voìng thåm, quaï trçnh phaín æïng xaíy ra phæïc taûp våïi nhiãöu phaín æïng song song, liãn tiãúp (phaín æïng no hoaï caïc voìng thåm vaì caïc liãn kãút khäng no, phaín æïng phaï våí liãn kãút dë tä)ú vaì sæû taûo thaình nhiãöu håüp cháút trung gian. Baíng sau laì quaï trçnh phaín æïng cuía dibenzothiopheìne (DBT) laì håüp cháút chæïa S âàûc træng cho phán âoaûn Gasoil trong âoï phaín æïng chênh laì phaï våî træûc tiãúp liãn kãút CAr-S træåïc räöi sau âoï laì phaín æïng no hoaï dáön dáön hai voìng thåm, chênh vç thãú maì PPH khäng aính hæåíng låïn âãún phaín æïng naìy. Tetrahydrodibenzothiophen Dicyclohexyl ( 1) S S ( 2) Phenylcyclohexan DBT Biphenyl Cuîng coï nhiãöu håüp cháút S khäng phaín æïng theo caïch trãn vaì khaí nàng phaín æïng giaím dáön khi säú voìng tàng dáön. Phaín æïng taïch loaûi N cuía quinoline coï sæû xaíy ra âäöng thåìi cuía phaín æïng beí gaîy liãn kãút C-N vaì phaín æïng no hoïa. Ngæåüc våïi phaín æïng khæí S thç phaín æïng khæí N cáön H2 âãø giaíi phoïng C TS. Nguyễn Thanh Sơn
13 Quá trình khử lưu huỳnh trong các phân đoạn dầu mỏ åí vë trê α træåïc chênh vç thãú maì PPH aính hæåíng låïn âãún hiãûu suáút phaín æïng. Caïc håüp cháút Alkylquinoline laì khoï phaín æïng nháút. II Âäüng hoüc phaín æïng Ráút nhiãöu âënh luáût âäüng hoüc âæåüc âãö nghë cho nhæîng phaín æïng cuía quaï trçnh HDS våïi nhæîng håüp cháút máùu. Chuïng phuû thuäüc vaìo baín cháút cuía phaín æïng vaì âiãöu kiãûn tiãún haình quaï trçnh. Mäüt âënh luáût täøng quaït âæåüc xem xeït cho nhæîng phaín æïng âån giaín laì : k .K HC .PHC V= * f ( PH 2 ) 1 + K HC .PHC + ∑ K i .Pi Trong âoï : k: hàòng säú váûn täúc HC : cháút tham gia phaín æïng i : cháút æïc chãú phaín æïng Ki : hàòng säú háúp phuû caïc cháút f(PH2) : haìm phæïc cuía aïp suáút riãng pháön cuía H2 PHC : aïp suáút riãng pháön cuía cháút phaín æïng Do sæû coï màût cuía H2S , cháút háúp phuû maûnh vaì cháút æïc chãú nãn váûn täúc phaín æïng seî âæåüc tênh theo phæång trçnh sau V = k’.PHC.PH2 V. Nhiãût âäüng hoüc cuía phaín æïng Caïc phaín æïng beî gaîy maûch C - S, C - N, C - O laì nhæîng phaín æïng toaí nhiãût vaì nhæîng phaín æïng naìy xaíy ra hoaìn toaìn (khäng thuáûn nghëch) trong âiãöu kiãûn tiãún haình quaï trçnh HDS. Caïc phaín æïng no hoaï cuîng laì nhæîng phaín æïng toaí nhiãût maûnh nhæng laì nhæîng phaín æïng thuáûn nghëch trong âiãöu kiãûn tiãún haình quaï trçnh HDT. Phaín æïng naìy thuáûn låüi khi tàng aïp suáút riãng pháön cuía H2 vaì giaím nhiãût âäü. Mæïc âäü toaí nhiãût phuû thuäüc vaìo tæìng håüp cháút, tæïc laì dæûa vaìo âäü bãön cuía liãn kãút bë phaï våí vaì liãn kãút taûo thaình trong phaín æïng. TS. Nguyễn Thanh Sơn
14 Quá trình khử lưu huỳnh trong các phân đoạn dầu mỏ Baíng 3 : Hiãûu æïng nhiãût cuía caïc phaín æïng ∆H (kJ/mol) Phaín æïng 2-propanethiol + H2 Propane + H2S -54.3 R-S-R + 2H2 2RH + H2S -117.0 R-S-S-R + 3H2 2RH + 2H2S -209.0 Cyclohexanthiol + H2 n-butane + H2 -112.8 Thiopheìne + 4H2 n-butane + H2S -284.2 Dibezothiophene + 2H2 bipheïnyle + H2S -46.0 R-NH2 + H2 RH + NH3 -79.4 O-EÏthylaniline + H2 eïthylbenzen + NH3 -58.5 Indole + 3H2 eïthylbenzeìne + NH3 -204.8 Quinoline + 2H2 1, 2, 3, 4 tetrahydroquinoline -133.8 Quinoline +4H2 propylbenzeìne + NH3 -271.7 R-OH + H2 RH + H2O -100.3 Pheïnol + H2 benzeìne + H2O 66.9 Furane + 4H2 n-butane + H2O -351.1 Benzofurane + 3H2 ethylbenzene + H2O -104.5 Benzen + 3H2 cyclohexane -209.0 Naphtalene + 2H2 Tetraline -125.4 Diolefine + H2 olefine -26 (kcal/mole) Olefine +H2 parrafine -30 (kcal/mole) Alkenylaromatic +H2 Akylaromatic -47 (kcal/mole) Aromatic + naphtenic -50 (kcal/mole) TS. Nguyễn Thanh Sơn
15 Quá trình khử lưu huỳnh trong các phân đoạn dầu mỏ III. Xuïc taïc a) Thaình pháön vaì cáúu truïc Xuïc taïc cho quaï trçnh HDS bao gäöm 2 pháön: cháút mang vaì pha hoaût âäüng xuïc taïc Cháút mang thæåìng sæí duûng laì γAlumin coï bãö màût riãng låïn. Pha hoaût âäüng xuïc taïc laì sulfure cuía Mo hoàûc cuía W âæåüc xuïc tiãún båíi Ni hoàûc Co, thæåìng âæåüc sæí duûng åí daûng häøn håüp CoMo, NiMo, NiW. Haìm læåüng kim loaûi hay duìng nhæ sau: 9%kl Mo, 2.5%kl Co hoàûc Ni. Haìm læåüng kim loaûi trong xuïc taïc ngaìy caìng tàng lãn, hiãûn nay haìm læåüng caïc kim loaûi vaìo khoaíng 12-15% kl Mo vaì 3-5% kl Ni hoàûc Co. S 0,615 nm Mo Co Hçnh 1 : Cáúu truïc cuía xuïc taïc HDS Tuìy theo muûc âêch chênh cuía quaï trçnh maì choün kim loaûi cho pha hoaût âäüng xuïc taïc nhæ sau: - Khi quaï trçnh chuí yãúu laì HDS thç duìng CoMo - Khi quaï trçnh chuí yãúu laì HDN, HDO, HDAr duìng NiMo - Khi quaï trçnh chuí yãúu laì HDMe, HDO, HDAr duìng NiW Ngaìy nay, xuïc taïc âaî qua ráút nhiãöu caíi tiãún âãø âaïp æïng âoìi hoíi hoaût tênh cao cuía pha hoaût âäüng xuïc taïc do nguyãn liãûu xæí lyï ngaìy caìng nàûng vaì hiãûu suáút khæí ngaìy caìng cao. Âãø tàng cæåìng nhæîng tênh nàng cuía xuïc taïc, âäúi våïi pha hoaût âäüng xuïc taïc ngæåìi ta coìn bäø sung Phosphore hoàûc Fluor räöi thãm caïc phuû gia, coìn âäúi våïi cháút mang ngæåìi ta coï thãø duìng dæåïi daûng silice-alumin hoàûc titan-alumin. Ngæåìi ta cuîng tçm tháúy caïc daûng xuïc taïc kãút håüp 3 kim loaûi nhæ daûng NiCoMo, FeCoMo âãø tàng âäü bãön, hoaût tênh vaì tuäøi thoü cuía cháút xuïc taïc. TS. Nguyễn Thanh Sơn
16 Quá trình khử lưu huỳnh trong các phân đoạn dầu mỏ Xuïc taïc HDS âæåüc chãú taûo dæåïi hçnh daûng bi, truû, hçnh xuyãún coï kêch thæåïc nhoí tæì 1.2 âãún 1.6 mm våïi kim loaûi åí daûng oxyt räöi âæåüc hoaût hoïa bàòng sulfure åí trong thiãút bë phaín æïng. Coï nhiãöu phæång phaïp chuáøn bë loaûi xuïc taïc naìy maì thäng duûng nháút laì tháúm táøm häøn håüp caïc oxyt kim loaûi (dæåïi daûng caïc muäúi) cuía pha hoaût âäüng lãn oxyt cháút mang. Pha hoaût âäüng cuía xuïc taïc âaût âæåüc nhåì quaï trçnh sulfure hoïa caïc oxyt kim loaûi nàòm trãn cháút mang CoO-MoO3/ γAl2O3 MoO3 +1/2 CoO +5/2 H2S + H2 Co 0,5 MoS 2,5 +7/2H2O Pha hoaût âäüng cuía xuïc taïc âæåüc taûo thaình mäüt pha sulfure häùn håüp bao gäöm, Co vaì Ni âæåüc gàõn trãn nhæîng tinh thãø naìy. Nhæ váûy quaï trçnh sunfua hoaï chuyãøn pha oxyt thaình pha sunfua häùn håüp våïi mäüt cáúu truïc hoaìn toaìn khaïc, nhæîng tinh thãø MoS2 vaì WS2 xen láùn vaìo nhau taûo thaình cáúu truïc daûng tinh thãø laï moíng, daìi 3-4nm gäöm 1-3 laï phán bäú trãn cháút mang. Co vaì Ni âæåüc gàõn trãn nhæîng tinh thãø naìy. Nhåì vaìo hiãûu æïng häù tråü (synergy effect) maì ngæåìi ta cho thãm Co, Ni vaìo laìm cháút xuïc tiãún cho pha hoaût âäüng. Co coï màût trong cáúu truïc cuía tinh thãø CoMoS seî laìm chuyãøn dåìi caïc electron vãö phêa Mo laìm thay âäøi liãn kãút giæîa kim loaûi vaì S vaì taûo nãn nhæîng läø träúng måïi vaì nhæîng phán tæí hæîu cå âæåüc háúp phuû hoïa hoüc cuìng våïi H2 vaì phán li H2S. Haìm læåüng Co hoàûc Ni täúi æu laì (Co (Ni) / (Co (Ni) + Mo) = 0.3) Phosphore thãm vaìo âãø caíi thiãûn nhæîng tênh nàng cuía xuïc taïc maì chuí yãúu laì noï aính hæåíng âãún cáúu truïc cuía pha hoaût âäüng tæì âoï laìm tàng khaí nàng phán taïn cuía pha hoaût âäüng trãn cháút mang. Cháút mang âãø taûo ra bãö màût riãng låïn khoaíng 150 - 250m2/g cho pheïp sàõp xãúp vaì phán taïn mäüt säú læåüng låïn nháút pha hoaût âäüng lãn âoï, taûo cho xuïc taïc khaí nàng chäúng laûi sæû va âáûp cå hoüc (sæû maìi moìn), taûo nãn hçnh daûng vaì kêch thæåïc cuía haût xuïc taïc. Mäüt vai troì ráút quan troüng khaïc cuía cháút mang laì tênh acide cuía noï, tênh cháút naìy taûo thuáûn låüi cho caïc phaín æïng HDT vaì giaím quaï trçnh âoïng càûn (caïc HC nàûng, cäúc) lãn bãö màût xuïc taïc (âáy chênh laì nguyãn nhán chuí yãúu laìm giaím hoaût tênh xuïc taïc). b) Ä nhiãùm xuïc taïc TS. Nguyễn Thanh Sơn
17 Quá trình khử lưu huỳnh trong các phân đoạn dầu mỏ Coï thãø phán thaình 3 loaûi cháút gáy ä nhiãùm khaïc nhau cho xuïc taïc: cháút æïc chãú hoaût âäüng cuía xuïc taïc, cháút âäüc taûm thåìi vaì cháút âäüc vénh viãùn. - Cháút æïc chãú hoaût tênh cuía xuïc taïc Âoï laì nhæîng håüp cháút maì chuïng caûnh tranh våïi caïc cháút phaín æïng trãn bãö màût hoaût tênh cuía cháút xuïc taïc, kãút quaí laì laìm giaím giaï trë bãö màût hoaût tênh cuía cháút phaín æïng. Nhæîng cháút naìy háúp phuû mäüt caïch bãö væîng trãn xuïc taïc kim loaûi nhæng âáy laì mäüt háúp phuû hoaìn toaìn coï tênh thuáûn nghëch. CO vaì CO2 laì 2 cháút æïc chãú thæåìng coï trong doìng H2 make up, våïi haìm læåüng 1000 ppm thç hoaût tênh cuía xuïc taïc háöu nhæ khäng coï taïc duûng våïi cháút phaín æïng, chênh vç váûy maì phaíi giåïi haûn haìm læåüng cuía noï nhoí hån 50 ppm trong khê. - Cháút âäüc taûm thåìi laì nhæîng cháút maì háúp phuû quaï bãön væîng vaì têch luîy dáön dáön âãún mæïc quaï nhiãöu trãn bãö màût hoaût âäüng cuía xuïc taïc. Nhæîng cháút naìy coï thãø âæåüc loaûi boí theo phæång phaïp taïi sinh in-situ (ngay trong thiãút bë phaín æïng) vaì hoaût tênh cuía xuïc taïc âæåüc häöi phuûc. Cäúc baïm trãn bãö màût xuïc taïc laì mäüt loaûi cháút âäüc taûm thåìi. - Cháút âäüc vénh viãùn laì nhæîng cháút âäüc maì khäng thãø loaûi boí bàòng phæång phaïp taïi sinh maì xuïc taïc phaíi âæåüc âæa âi nåi khaïc vaì thay xuïc taïc måïi khi haìm læåüng caïc cháút âäüc naìy væåüt quaï mäüt ngæåîng naìo âoï. Cháút âäüc xuïc taïc daûng naìy laì caïc kim loaûi As, Pb, Sb. Haìm læåüng cho pheïp cuía chuïng trong nguyãn liãûu laì nhoí hån 50 ppb. c) Taïi sinh xuïc taïc. Hoaût tênh cuía xuïc taïc giaím dáön trong quaï trçnh váûn haình do sæû taûo cäúc baïm trãn bãö màût. Hoaût tênh xuïc taïc giaím nhanh åí âáöu quaï trçnh vaì vãö cuäúi quaï trçnh thç caìng cháûm. Sæû baïm cäúc thuáûn låüi khi nhiãût âäü phaín æïng cao vaì aïp suáút H2 nhoí. Daûng giaím hoaût tênh naìy laì thuáûn nghëch båíi vi cacbone coï thãø âæåüc âäút chaïy trong quaï trçnh taïi sinh. Mäüt nguyãn nhán quan troüng khaïc laìm giaím hoaût tênh laì do sæû âoïng caïc taûp cháút kim loaûi nhæ Ni, V, Si, Pb. As . . .nhæîng cháút ngäü âäüc naìy laì báút thuáûn nghëch, nghéa laì hoaût tênh cuía xuïc taïc khäng thãø phuûc häöi nhåì quaï trçnh taïi sinh, nhæng noïi chung noï baïm trãn bãö màût cuía táöng xuïc taïc. Âäúi våïi quaï trçnh xæí lyï caïc phán âoaûn nheû nhæ xàng, kerosene thç xuïc taïc coï thãø âæåüc taïi sinh nhiãöu láön, thåìi gian laìm viãûc daìi, nhæng våïi nhæîng phán âoaûn nàûng hån hoaût tênh cuía noï seî TS. Nguyễn Thanh Sơn
18 Quá trình khử lưu huỳnh trong các phân đoạn dầu mỏ giaím nhanh hån do caïc phán âoaûn naìy, hoàûc haìm læåüng taûp cháút tàng hoàûc chæïa nhiãöu taûp cháút kim loaûi. Âäü bãön cuía cháút xuïc taïc âæåüc âaïnh giaï qua chu kyì laìm viãûc. Chu kyì cuía cháút xuïc taïc seî giaím dáön khi xæí lyï caïc phán âoaûn caìng nàûng. Baíng sau biãøu diãùn chu kyì laìm viãûûc vaì thåìi gian säúng cuía cháút xuïc taïc khi xæí lyï caïc phán âoaûn khaïc nhau : Phán âoaûn Chu kyì (nàm) Thåìi gian säúng (nàm) Xàng/Kerosen 2-4 4-10 GOL/VGOL 1-2 2-6 Càûn 3 thaïng-1nàm 3 thaïng-1nàm Sæû taïi sinh âäút chaïy cäúc vaì S theo phaín æïng oxi hoaï sau. 17 + y + 4 x 1 5 y 4 2 CoO +MoO3 + 2 H2O +xCO2 + 2 SO2 Co 0.5MoS 2.5+ O2 Quaï trçnh taïi sinh âæåüc thæûc hiãûn trong thiãút bë phaín æïng cuía phán xæåíng HDS. Caïc táöng âäút chaïy phaíi âæåüc âiãöu khiãøn nhiãût âäü mäüt caïch chênh xaïc. Ngæåìi ta thæûc hiãûn bàòng caïch phun vaìo mäüt häùn håüp håi cuía næåïc-khäng khê hoàûc Nitå-khäng khê. Trong caí hai træåìng håüp, haìm læåüng O2 phaíi ráút beï âãø haûn chãú sæû âäút chaïy gáy ra sæû toaí nhiãût låïn trong phaín æïng âäút chaïy. Nhåì vaìo quaï trçnh taïi sinh maì thåìi gian laìm viãûc cuía xuïc taïc coï thãø keïo daìi âãún 10 nàm. IV Thäng säú váûn haình quaï trçnh. Caïc thäng säú váûn haình quaï trçnh HDS bao gäöm : - Aïp suáút vaì aïp suáút riãng pháön cuía H2. - Nhiãût âäü. - VVH. Ngoaìi ra coìn coï hai thäng säú khaïc cuîng quan troüng - Aïp suáút riãng pháön H2S. - Chè säú häöi læu H2 vaì âäü báøn cuía H2 häöi læu TS. Nguyễn Thanh Sơn
19 Quá trình khử lưu huỳnh trong các phân đoạn dầu mỏ 1. AÏp suáút riãng pháön cuía H2 (PPH) H2 laì mäüt trong nhæîng cháút phaín æïng chênh, viãûc læûa choün aïp suáút riãng pháön cuía H2 laì ráút quan troüng âãø cho quaï trçnh tiãún haình täút. PPH caìng tàng thç hiãûu suáút phaín æïng caìng cao do H2 âæåüc háúp phuû trãn bãö màût xuïc taïc caìng nhiãöu keïo theo viãûc tàng váûn täúc phaín æïng. Tuy nhiãn, viãc tàng váûn täúc phaín æïng laì coï giåïi haûn do sæû baîo hoìa H2 trãn bãö màût xuïc taïc, chênh vç thãú maì ta laûi khäng tàng PPH lãn quaï cao seî tàng chi phê váûn haình Tàng PPH nhàòm muûc âêch laìm tàng chuyãøn dëch caïc phaín æïng theo hæåïng coï låüi vaì giaím thiãøu caïc phaín æïng thæï cáúp hçnh thaình khê vaì coke baïm trãn bãö màût xuïc taïc âãø âaím baío cho thåìi gian hoaût âäüng cuía xuïc taïc bãön væîng âæåüc keïo daìi, âaím baío læu læåüng GO âi ra vaì âäü saûch cuía H2 häöi læu. Khi PPH caìng tàng thç phaín æïng xaíy ra caìng nhanh vaì xuïc taïc caìng êt bë giaím hoaût tênh. Ngoaìi ra, H2 coìn coï taïc duûng æïc chãú caïc phaín æïng cracking nhiãût vaì polyme hoaï. Aïp suáút riãng pháön H2 tàng lãn âäúi våïi nguyãn liãûu nàûng vaì noï thay âäøi tuyì theo muûc âêch chênh cuía quaï trçnh cuía quaï trçnh nhæ: HDS : 15-25 bar No hoïa olefin : 25-35 bar No hoaï caïc håüp cháút thåm (H2 hoaï sáu) : 35-60 bar 2. Nhiãût âäü trong thiãút bë phaín æïng Do nàng læåüng hoaût hoïa cuía phaín æïng HDS låïn nãn nãúu ta tàng nhiãût âäü thç phaín æïng xaíy ra thuáûn låüi. Tuy nhiãn, caïc phaín æïng âãöu toía nhiãût ráút maûnh nãn nhiãût âäü trong thiãút bë phaín æïng seí tàng lãn ráút nhanh. Cuìng våïi sæû tàng nhiãût âäü dáùn âãún tàng phaín æïng phuû nhæ phaín æïng cracking nhiãût vaì phaín æïng ngæng tuû dáùn âãún sæû baïm coke trãn bãö màût xuïc taïc, laìm giaím hoaût tênh xuïc taïc vaì laìm giaím cháút læåüng saín pháøm. Khi nhiãût âäü âi ra tæì thiãút bë phaín æïng âaût tæì 410 - 420°C, caïc phaín æïng phuû xaíy ra ráút maûnh. Âoï laì lyï do phaíi giaím nhanh nhiãût âäü sau mäùi táöng xuïc taïc hay giaím nhiãût âäü cuäúi quaï trçnh. Nhiãût âäü ban âáöu quaï trçnh hay nhiãût âäü vaìo thiãút bë phaín æïng phuû thuäüc vaìo tênh cháút hoaï lyï cuía nguyãn liãûu. Khi khäúi læåüng phán tæí trung bçnh tàng, phaín æïng taïch læu huyình caìng khoï xaíy ra ta phaíi tàng nhiãût âäü âáöu quaï trçnh. Noïi chung, ngæåìi ta cäú âënh chãnh lãûch nhiãût âäü laì 30°C trong suäút quaï trçnh. TS. Nguyễn Thanh Sơn
20 Quá trình khử lưu huỳnh trong các phân đoạn dầu mỏ Nhiãût âäü aính hæåíng nhiãöu âãún hiãûu suáút vaì thåìi gian laìm viãûc cuía xuïc taïc. Thãm næîa, caïc phaín æïng HDT laì caïc phaín æïng toaí nhiãût nãn hçnh thaình mäüt Gradient tàng nhiãût âäü trong caïc táöng xuïc taïc, do âoï xuïc taïc thæåìng âæåüc chia ra laìm nhiãöu táöng. 3.VVH. VVH = m3 nguyãn liãûu saûch / m3 xuïc taïc trong mäüt giåì. Nghëch âaío cuía VVH laì thåìi gian læu (t). Nãúu thåìi gian læu caìng låïn tæïc laì VVH caìng nhoí thç hiãûu suáút chuyãøn hoïa caìng låïn. Thäng säú naìy seî cho biãút säú læåüng cuía xuïc taïc âæåüc sæí duûng âãø âaût âæåüc hiãûu suáút cho træåïc. VVH phuû thuäüc vaìo hoaût tênh riãng cuía xuïc taïc, baín cháút cuía nguyãn liãûu vaì aïp suáút riãng pháön cuía H2. Våïi mäüt nguyãn liãûu cho træåïc cáön coï sæû âiãöu chènh phäúi håüp caïc thäng säú nhæ aïp suáút riãng pháön H2, VVH vaì chãnh lãûch nhiãût âäü âáöu vaì cuäúi quaï trçnh. Noïi chung VVH biãún thiãn nhiãöu trong quaï trçnh hoaût âäüng cuía phán xæåíng. 4. Chè säú tuáön hoaìn H2. Noï cho pheïp giæî âæåüc aïp suáút riãng pháön H2 vaì âaím baío sæû tiãúp xuïc giæîa H2 vaì hydrocarbone trãn xuïc taïc. Nhæ váûy, cáön thiãút âæa vaìo læåüng H2 âuí låïn vaì âuí âãø tiãu täún cho caïc phaín æïng hoaï hoüc. Âäúi våïi mäüt aïp suáút täøng cäú âënh, aïp suáút riãng pháön H2 phuû thuäüc vaìo tyí säú giæîa læu læåüng H2 tinh khiãút vaì læu læåüng hydrocarbone, âäü saûch cuía khê H2 thãm vaìo vaì sæû tiãu thuû H2 hoïa hoüc âaî cho Trong thiãút bë phaín æïng, ngoaìi viãûc duy trç aïp suáút riãng pháön cuía H2, chè säú häöi læu H2 coìn taûo ra mäüt sæû xoaïy läúc cáön thiãút âãø âaím baío sæû tiãúp xuïc giæîa caïc cháút phaín æïng vaì tàng hãû säú truyãön nhiãût trong loì âäút khäng gáy nhiãût cuûc bäü vaì âoïng càûn trong caïc äúng trao âäøi nhiãût. Trong træåìng håüp phaín æïng toía nhiãût maûnh, H2 cuîng âiãöu chènh gradient nhiãût âäü. 5. Aïp suáút riãng pháön H2S. Trong khê tuáön hoaìn coï chæïa H2S, âáy laì mäüt cháút æïc chãú cho quaï trçnh HDS vaì HYD. Tuìy theo yãu cáöu vãö hiãûu suáút cuía quaï trçnh (HDS sáu hoàûc laì giaím haìm læåüng Aromatic) maì phaíi làõp âàût thiãút bë ræía amin doìng khê træåïc khi häöi læu. Tuy nhiãn, viãûc duy trç mäüt haìm læåüng nháút âënh H2S trong khê häöi læu âãø duy trç aïp suáút riãng pháön cuía H2S trong thiãút bë phaín æïng âaím baío traûng thaïi sulfure hoïa cuía pha hoaût âäüng xuïc taïc. TS. Nguyễn Thanh Sơn