Đồ án: Thiết kế phân xưởng reforming xúc tác có năng suất 1.490.000 tấn/năm

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

Ụ

Ạ

Ộ

Ủ

Ệ

B GIÁO D C VÀ ĐÀO T O NG ĐH BÁCH KHOA HÀ TR

Ộ ƯỜ

C NG HOÀ XÃ H I CH NGHĨA VI T NAM Độc l p - T do - H nh phúc

ự

ậ

ạ

N I Ộ

--------------------

Ụ

NHI M VỆ THI T K T T NGHI P Ế Ố

Ế

Ệ

1. Đ u đ thi t k : ề ầ ế ế

Thi t k phân x ng Reforming xúc tác v i ế ế ưở ớ

năng su t dây chuy n 1.490.000 t n/năm. ề ấ ấ

2. Các s li u ban đ u : ố ệ ầ

L y theo tài li u h ng d n và s li u th c t công nghi p . ệ ướ ấ ố ệ ự ế ẫ ệ

• Ph n lý thuy t : nêu t ng quan v quá trình Roforming xúc tác trong ề

3. N i dung các ph n thuy t minh và tính toán . ộ ế ầ

ổ

•

công nghi p ch bi n d u . ầ ầ ệ ế ế ế

Ph n tính toán : tính cân b ng v t ch t, tính cân b ng nhi t l ấ ằ ệ ượ ng

• Ph n kinh t ầ

ng và kích th c m i lò ph n ng . ầ c a phân x ủ ưở ướ ằ ỗ ậ ả ứ

ế

• Ph n xây d ng : b trí m t b ng phân x ố

ng . ặ ằ ự ầ ưở

• Ph n an toàn lao đ ng và b o v môi tr ộ

ng ệ ầ ả ườ

4. Các b n v (ghi s các lo i b n v v kích th c) . ạ ả ẽ ề ả ẽ ố ướ

• B n v s đ công ngh s n xu t . • B n v thi

ả ẽ ơ ồ ệ ả ấ

• B n v t ng quan m t b ng nhà máy .

t b chính . ế ị ẽ ả

ặ ằ ẽ ổ ả

5.h tên cán b h ng d n ộ ướ ọ ẫ : TS .Nguy n H u Tr nh ễ ữ ị

ph n Tên cán b ầ ộ

............................................ ................................................

6. Ngày giao nhi m v đ án :..................................................................... ụ ồ ệ

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

7.ngày hoàn thành đ ánồ :............................................................................

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

Ngày tháng năm 2005

Cán b h

Ch nhi m khoa ng d n ủ ệ ộ ướ ẫ

(ký , ghi rõ h tên) (ký , ghi rõ h tên) ọ ọ

TS.Nguy n H u Tr nh ữ ễ ị

Sinh viên đã hoàn thành và n p đ án t t nghi p ộ ồ ố ệ

Ngày..........tháng...........năm 2005

Ng ườ i duy t ệ

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

( ký , ghi rõ h tên ) ọ

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

M c l c ụ ụ

Trang

PH N M Đ U Ở Ầ ........5 Ầ

PH N T NG QUAN ..................................................................................8 Ầ Ổ

I. C S HOÁ H C C A QUÁ TRÌNH ...................................................8 Ơ Ở Ọ Ủ

1.1 Các ph n ng x y ra trong quá trình ..............................................8 ả ứ ả

1.2 C ch ph n ng Reforming xúc tác .............................................19 ơ ế ả ứ

1.3 Nhi t đ ng h c ph n ng và đi u ki n ph n ng ệ ộ ả ứ .......................22 ả ứ ề ệ ọ

II. NGUYÊN LI U VÀ S N PH M Ẩ ........................................................26 Ả Ệ

2.1 Nguyên li uệ .....................................................................................26

2.2 Hydro hóa làm s ch nguyên li u ệ ....................................................30 ạ

2.3 S n ph m c a quá trình Reforming xúc tác ...................................33 ủ ả ẩ

III. XÚC TÁC CHO QUÁ TRÌNH REFORMING XÚC TÁC..................36

3.1 l ch s phát tri n ử ể .............................................................................37 ị

3.2 vai trò c a xúc tác hai ch c năng............................................. ......38 ứ ủ

.............................................................41 3.3 Tính ch t c a ch t xúc tác ấ ủ ấ

3.4. nh ng nguyên nhân làm gi m ho t tính .......... ............................43 ữ ả ạ

3.5. tái sinh xúc tác................................................................................46

3. 5.1 S thay đ i các ch t xúc tác trong quá trình làm vi c ệ ..............46 ự ấ ổ

3.5.2 Các ph ng pháp tái sinh ch t xúc tác .......................................46 ươ ấ

3.5.3 Tu i th xúc tác và gi ..................48 ổ ọ ớ i thi u m t s ch t xúc tác ộ ố ấ ệ

IV. CÔNG NGH REFORMING XÚC TÁC ...........................................50 Ệ

4.1 Các y u t nh h ng đ n quá trình ...........................................50 ế ố ả ưở ế

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

4.2 Gi ớ i thi u m t s s đ công ngh ộ ố ơ ồ ệ ệ.............................................53

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

4.3 thi t k phân x ng........................................................................68 ế ế ưở

4.4.Các thi ....................................................69 ế ị t b chính c a quá trình ủ

PH NẦ TÍNH TOÁN..................................................................................72

PH N TÍNH TOÁN KINH T

Ầ

Ế.....................................................................102

PH NẦ XÂY D NGỰ .................................................................................107

I. CH N Đ A ĐI M XÂY D NG Ể Ự ..........................................................107 Ọ Ị

II. CÁC NGUYÊN T C KHI THI T K XÂY D NG Ự .........................109 Ắ Ế Ế

III.B TRÍ M T B NG XÂY D NG Ự ...................................................110 Ố Ặ Ằ

I. KHÁI QUÁT.............................................................................................113

PH NẦ AN TOÀN....................................................................................113

1.1 Nguyên nhân k thu t ậ ...................................................................113 ỹ

1.2 Nguyên nhân do t ch c ổ ứ ...............................................................113

II. NH NG YÊU C U V PHÒNG CH NG CHÁY N

Ữ

Ố

Ầ

Ề

Ổ..................................114

1.3 nguyên nhân do v sinh......................................................... .......113 ệ

2.1 Phòng ch ng cháy ........................................................................114 ố

.............114 2.2 Ngăn ng a kh năng su t hi n nh ng ngu n gây cháy ấ ữ ừ ệ ả ồ

III. NH NG BI N PHÁP T CH C Đ B O Đ M AN TOÀN CHÁY N

Ổ Ứ Ể Ả

Ữ

Ả

Ệ

Ổ ......116

2.3 Ngăn ng a kh năng su t hi n nh ng ngu n cháy ....................115 ữ ừ ệ ả ấ ồ

PH NẦ K T LU N Ế Ậ .................................................................................118

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

TÀI LI U THAM KH O Ả ......................................................................119 Ệ

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

PH NẦ M Đ UỞ Ầ

Vào nh ng năm 1859 ngành công nghi p ch bi n d u m ra đ i và ế ế ữ ệ ầ ỏ ờ

đó s n l ng d u m khai thác ngày càng đ c phát tri n m nh v s t ừ ả ượ ầ ỏ ượ ề ố ể ạ

ng cũng nh v ch t l ng . l ượ ư ề ấ ượ

ầ Ngày nay v i s phát tri n và ti n b c a khoa h c k thu t , d u ế ớ ự ộ ủ ể ậ ọ ỹ

m đã tr thành nguyên li u quan tr ng trong công ngh hoá h c . trên c ọ ệ ệ ỏ ở ọ ơ

c hàng nghìn các hoá s nguyên li u d u m , ng ở ệ ầ ỏ ườ i ta đã s n xu t đ ả ấ ượ

ch t khác nhau , làm nguyên li u cho đ ng c , nguyên li u cho các ngành ệ ệ ấ ộ ơ

công nghi p khác . ệ

c ta ra đ i tuy ch a lâu , Ngành công nghi p ch bi n d u ệ ế ế n ầ ở ướ ư ờ

nh ng nó đ c đánh giá là m t ngành công nghi p mũi nh n , đ c bi t là ư ượ ệ ặ ộ ọ ệ

trong giai đo n đ t n c ta đang b c vào giai đo n công nghi p hóa - ấ ướ ạ ướ ệ ạ

hi n đ i hóa. Đ đ t đ ể ạ ượ ệ ạ c nh ng m c tiêu mà s nghi p công nghi p hóa ự ữ ụ ệ ệ

- hi n đ i hóa đã đ ra thì c n ph i đáp ng m t nhu c u r t l n v nguyên ầ ấ ớ ứ ề ệ ề ạ ầ ả ộ

li u, nhiên li u cho phát tri n công nghi p và kinh t ệ ể ệ ệ . ế

Năm 1986 d u thô đ c khai thác t i m B ch H và hàng lo t các ầ ượ ạ ỏ ạ ạ ổ

m m i đ c phát hi n nh :R ng, Đ i Hùng, Ruby. Cho đ n nay chúng ta ỏ ớ ượ ư ồ ệ ế ạ

đã khai thác đ c t ng c ng h n 60 tri u t n d u thô t i m B ch H và ượ ổ ệ ấ ầ ộ ơ ạ ỏ ạ ổ

các m khác. Ngu n d u thô xu t kh u đã đem l i cho đ t n ầ ấ ẩ ỏ ồ ạ ấ ướ ộ c ta m t

ngu n ngo i t ạ ệ ồ ồ khá l n. Tuy nhiên hàng năm chúng ta cũng chi m t ngu n ớ ộ

ngo i t không nh , đ nh p kh u các s n ph m t ạ ệ ỏ ể ậ ẩ ả ẩ ừ ầ ụ d u m nh m ph c ằ ỏ

c. v cho nhu c u phát tri n đ t n ụ ấ ướ ể ầ

Nhà máy l c d u Cát Lái ra đ i đánh d u m t b c phát tri n v ộ ướ ầ ấ ọ ờ ể ượ t

năm 1991 Chính ph Vi t Nam b c c a ngành công nghi p d u . Ngay t ậ ủ ệ ầ ừ ủ ệ

đã t ổ ệ ch c g i th u xây d ng nhà máy l c d u s 1 công su t 6,5 tri u ự ứ ầ ầ ấ ọ ọ ố

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

c xúc ti n xây d ng t t n/năm và cho đ n nay đang đ ấ ế ượ ự ế ạ ấ i Dung Qu t

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

(Qu ng Ngãi). Có th nói r ng vi c đ t n ể ệ ấ ướ ả ằ ọ ầ c ta xây d ng nhà máy l c d u ự

s 1 là m t quy t đ nh phù h p v i đi u ki n và hoàn c nh hi n nay. Nhà ố ế ị ề ệ ệ ả ộ ợ ớ

máy l c d u s 1 ra đ i không nh ng cung c p nh ng s n ph m năng ữ ữ ầ ấ ả ẩ ọ ố ờ

ng quan tr ng mà còn cung c p ngu n nguyên li u quý giá cho công l ượ ệ ấ ọ ồ

nghi p hóa d u. Do đó vi c phát tri n công ngh và quy mô nhà máy ệ ể ệ ệ ầ

reforming là r t c n thi t cho vi c phát tri n đ t n c. ấ ầ ế ấ ướ ệ ể

Trong công nghi p ch bi n d u m các quá trình chuy n hoá hoá ế ế ể ệ ầ ỏ

i tác d ng c a ch t xúc tác chi m m t t r t l n và đóng vai trò l h c d ọ ướ ộ ỷ ệ ấ ớ ụ ủ ế ấ

vô cùng quan tr ng . Ch t xúc tác trong quá trình chuy n hoá có kh năng ể ấ ả ọ

làm gi m năng l ả ượ ả ứ ng ho t hoá c a ph n ng v v y tăng t c đ ph n ng ả ứ ị ậ ủ ạ ố ộ

lên r t nhi u . M t khác khi có m t c a xúc tác thì có kh năng ti n hành ặ ủ ế ề ấ ặ ả

nhi t đ th p h n . Đi u này có t m quan tr ng đ i v i các ph n ng ả ứ ở ệ ộ ấ ố ớ ề ầ ơ ọ

ph n ng nhi t d ng (ph n ng hydro hoá ankyl hoá , polyme hoá ) vì ả ứ ệ ươ ả ứ ở

nhi t đ cao v m t nhi t đ ng không thu n l ệ ộ ề ặ ệ ộ ậ ợ i cho ph n ng này ả ứ

ọ ừ S có m t c a ch t xúc tác trong quá trình chuy n hoá hoá h c v a ặ ủ ự ể ấ

có tác d ng thúc đ y nhanh quá trình chuy n hoá , v a có kh năng t o ra ừ ụ ể ẩ ả ạ

ẩ nh ng n ng đ cân b ng cao nh t , có nghĩa là tăng hi u su t s n ph m ấ ả ữ ệ ằ ấ ồ ộ

c a quá trình . Trong quá trình chuy n hoá hoá h c d ủ ọ ướ ể ủ i tác d ng c a ụ

xúc tác thì quá trình reforming xúc tác chi m m t v trí quan tr ng trong ộ ị ế ọ

công nghi p ch bi n d u m , l ng d u m đ c ch bi n b ng quá ế ế ỏ ượ ệ ầ ỏ ượ ầ ế ế ằ

trình reforming chi m t l n h n so v i các quá trình khác . Qúa trình l ế ỷ ệ ớ ớ ơ

reforming xúc tác đ c xem là m t quá trình ch y u s n xu t xăng cho ượ ủ ế ả ấ ộ

ệ đ ng c , đó là m t quá trình quan tr ng không th thi u trong công nghi p ọ ộ ể ế ơ ộ

ch bi n d u ế ế ầ

Có th nói quá trình reforming ra đ i là m t b ộ ướ ể ờ c ngo c l n trong ặ ớ

công ngh ch bi n d u . Tr c đây ng ế ế ệ ầ ướ ườ ấ ự i ta dùng xăng ch ng c t tr c ư

ti p có pha tr n thêm ph gia (chì ) đ làm tăng tr s octan . Ngày nay ị ố ụ ể ế ộ

ng i ta s d ng xăng c a quá trình reforming cho đ ng c thì ch t l ườ ử ụ ấ ượ ng ủ ộ ơ

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

ng đ n môi tr ng h n đ m b o h n ,ít nh h ơ ả ả ả ưở ế ườ ơ

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

H n n a , ngoài s n ph m chính là xăng ,quá trình reforming xúc tác ữ ả ẩ ơ

còn s n xu t ra các hydrocacbon th m và là m t ngu n thu khí hydro s ch , ạ ả ấ ơ ộ ồ

r ti n h n các ngu n thu khác 10-15 l n ồ ẻ ề ầ ơ

Reforming ngày càng chi m m t v trí quan tr ng trong các nhà máy ộ ị ế ọ

Tây Âu h n 50% xăng thu đ c là xăng c a quá ch bi n d u hi n đ i . ầ ế ế ạ ở ệ ơ ượ ủ

trình reforming . Vì v y vi c nghiên c u và phát tri n công ngh reforming ứ ệ ể ệ ậ

là đi u h t s c c p thi ế ứ ề ấ ế t cho công nghi p hoá d u nói riêng và n n công ầ ề ệ

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

nghi p n c ta nói chung . ệ ướ

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

PH NẦ T NG QUAN Ổ

I. C S HÓA H C C A QUÁ TRÌNH REFORMING XÚC TÁC :

Ọ Ủ

Ơ Ở

ầ Reforming xúc tác là m t quá trình chuy n đ i các thành ph n ể ổ ộ

hydrocacbon c a nguyên li u mà ch y u là naphten và parafin thành ủ ế ủ ệ

ư hydrocacbon th m có tr s octan cao .s d ng nguyên li u là xăng ch ng ử ụ ị ố ệ ơ

ằ c t tr c ti p và g n đây nh s phát tri n c a các quá trình làm s ch b ng ấ ự ể ủ ờ ự ế ầ ạ

hydro mà ta có th s d ng xăng c a các quá trình l c d u khác (nh xăng ể ử ụ ư ủ ầ ọ

t...). Quá trình này đ c ti n hành c a quá trình c c hóa, xăng cracking nhi ủ ố ệ ượ ế

trên xúc tác hai ch c năng th ng ch a platin (trong h n h p v i các kim ứ ườ ứ ỗ ợ ớ

lo i quý khác và 1 halogen) đ c mang trên ch t mang ôxit nhôm tinh khi ạ ượ ấ ế t.

M c đích c a quá trình là s n xu t xăng có tr s octan cao (RON ấ ị ố ủ ụ ả

trong kho ng t ả ừ ả 95 - 102) mà không ph i pha thêm chì. Đ ng th i, do s n ả ồ ờ

ph m ch y u c a quá trình là hydrocacbon th m nên quá trình còn đ ủ ế ủ ẩ ơ ượ c

ứ ng d ng đ BTX (khi nguyên li u và phân đo n naphta nh có nhi ệ ụ ể ẹ ạ ệ ộ t đ

oF) là nh ng nguyên li u quý cho t ng h p hóa d u. Ngoài

sôi t 310 - 340 ừ ữ ệ ầ ổ ợ

ra, quá trình còn là ngu n thu hydro nhi u nh t và r nh t. ề ẻ ấ ấ ồ

1.1.Các ph n ng x y ra trong quá trình reforming xúc tác : ả ứ ả

Bao g m các ph n ng:dehydro hóa, dehydro vòng hóa, hydro hoá, ả ứ ồ

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

ế isome hóa. Ngoài ra còn các ph n ng ph , tuy không làm nh nhi u đ n ả ứ ụ ề ả

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

i nh h cân b ng c a ph n ng chính , nh ng l ả ứ ư ủ ằ ạ ả ưở ạ ng l n đ n đ ho t ế ớ ộ

 Ph n ng phân hu và kh các h p ch t có ch a oxy, nit ử

đ ng và đ b n c a xúc tác . Đó là các ph n ng : ộ ộ ề ủ ả ứ

ả ứ ứ ấ ợ ỷ ơ ư , l u

huỳnh thành H2S ,NH3 , H2O.

ả  Ph n ng phân hu các h p ch t ch a kim lo i và halogen ph n ấ ả ứ ứ ạ ợ ỷ

các h p ch t trung gian không b n nh olefin ,diolefin ứ ng ng ng t ư ụ ư ề ấ ợ

ố v i các hydrocacbon th m , d n đ n t o thành h p ch t nh a và c c ớ ế ạ ự ẫ ấ ơ ợ

bám trên b m t xúc tác . ề ặ

Vì th đ phát tri n quá trình reforming xúc tác , ng ế ể ể ườ i ta ph i h n ch ả ạ ế

i m c t i đa quá trình t o c c . Trong th c t s n xu t ng i ta th t ớ ứ ố ự ế ả ạ ấ ố ườ ườ ng

dùng áp su t và n ng đ hydro cao ho c ti n hành tái sinh liên t c xúc tác ụ ế ấ ặ ộ ồ

n-parafin

M or A M or A

M/ A M/ A

M or A

cyclopentan

cyclohexan

Aromatic

Lighter Aromatic

s n ả s n ả s n ả s n ả ph mẩ ph mẩ ph mẩ ph mẩ cracking cracking cracking cracking M or A M or A

M/ A M/ A

Iso-parafin Iso-parafin

Naphthene isomerization

Dealkylation and Demethylation

Dehydro- genation

(RCC)

I II III

A = Axit , M = Metan , I = Hydrocracking và Demethylation(M) ,

II=paraffinisomerization, III=Dehydrocyclization.

Hình 1. S đ các ph n ng chính trong quá trình reforming xúc tác ơ ồ ả ứ

1.1.1. Ph n ng dehydrohóa : ả ứ

Ph n ng dehydrohóa là lo i ph n ng chính đ t o ra hydrocacbon ả ứ ả ứ ể ạ ạ

ng là xyclopentan và th m. Ph n ng này x y ra đ i v i naphten th ả ả ứ ơ ớ ố ườ

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

xyclohexan

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

(xyclopentan th ng nhi u h n xyclohexan), xyclohexan b dehydro hóa ườ ề ơ ị

tr c ti p t o ra h p ch t th m. ự ế ạ ấ ợ ơ

CH3 CH3

(1)

+ 3H (+50 KCal/mol) 2

t m nh. Khi càng tăng nhi t đ và gi m áp Đây là ph n ng thu nhi ả ứ ệ ạ ệ ộ ả

ấ su t thì hi u su t hydrocacbon th m s tăng lên. Theo nghiên c u cho th y, ẽ ứ ệ ấ ấ ơ

vi c tăng t s H ng không nhi u đ n cân ệ ỷ ố 2/RH nguyên li u có nh h ệ ả ưở ề ế

ng này có th bù l b ng c a ph n ng dehydro hóa naphten và s nh h ằ ả ứ ự ả ủ ưở ể ạ i

t đ c a quá trình. Khi hàm l ng hydrocacbon naphten b ng vi c tăng nhi ệ ằ ệ ộ ủ ượ

trong nguyên li u cao, quá trình reforming s làm tăng rõ ràng hàm l ệ ẽ ượ ng

c a hydrocacbon. Do đó cho phép ta l a ch n và x lý nguyên li u đ có ủ ự ử ệ ể ọ

th đ t m c đích mong mu n: ho c tăng hydrocacbon th m có tr s octan ể ạ ị ố ụ ặ ố ơ

cao cho xăng, ho c đ nh n hydrocacbon th m riêng bi t (B, T, X). S tăng ặ ể ậ ơ ệ ự

tr s octan c a xăng cũng còn ph thu c vào hàm l ng n-parafin ch a b ị ố ụ ủ ộ ượ ư ị

ậ bi n đ i ch a trong s n ph m vì chúng có tr s octan khá th p. Vì v y, ị ố ứ ế ả ẩ ấ ổ

ả ứ ngoài ph n ng dehydrohoá naphten, cũng c n ph i ti n hành các ph n ng ả ế ả ứ ầ

khác sao cho đ m b o đ c hi u qu c a quá trình reforming. ả ượ ả ả ủ ệ

ả ứ Ph n ng dehydro hóa naphten, trong đó đ c tr ng nh t là ph n ng ả ứ ư ặ ấ

dehydro hóa xyclohexan và d n xu t c a nó, có t c đ khá l n khi ta dùng ấ ủ ẫ ố ộ ớ

ng ho t hóa nh kho ng 20 Kcal/mol. xúc tác có ch a Pt. Năng l ứ ượ ạ ả ỏ

Ph n ng đ ng phân hóa naphten vòng 5 c nh thành vòng 6 c nh l ả ứ ạ ạ ồ ạ i

là ph n ng có hi u ng nhi t th p (5 Kcal/mol), nên khi tăng nhi t đ thì ả ứ ệ ứ ệ ấ ệ ộ

cân b ng chuy n d ch v phía t o vòng naphten 5 c nh. ể ề ằ ạ ạ ị

Ví d :ụ

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

CH + 3H2

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

oC, n ng đ cân b ng ằ ộ

500 Ở đây ph n ng chính c a reforming ả ứ ủ ở ồ

c a metyl xyclopertan là 95%, còn c a xyclohexan ch là 5%. Nh ng t c đ ủ ủ ư ố ỉ ộ

ph n ng dehydro hóa x y ra nhanh mà cân b ng c a ph n ng đ ng phân ả ứ ả ứ ủ ả ằ ồ

hóa có đi u ki n chuy n hóa thành xyclohexan và trong ph n ng, n ng đ ả ứ ề ệ ể ồ ộ

ả ứ c a naphten ch a b chuy n hóa ch còn 5%. Nh v y, nh ph n ng ỉ ủ ư ậ ư ể ờ ị

ậ dehydro hóa naphten có t c đ cao mà trong quá trình reforming ta s nh n ẽ ố ộ

đ c nhi u hydrocacbon th m và hydro. Do ph n ng thu nhi ượ ả ứ ề ơ ệ t m nh , ạ

ng i ta ph i ti n hành ph n ng n i ti p trong nhi u thi ườ ố ế ả ế ả ứ ề ế ị ả ứ t b ph n ng

c đ chuy n hoá cao c n thi t . đ nh n đ ể ậ ượ ộ ể ầ ế

ngoài ra còn có các ph n ng dehydro hoá parafin t o olefin , tuy ả ứ ạ

nhiên hàm l ượ ng không đáng k . ể

C9H20 C9H18 + H2

CnH2n +2 CnH2n + H2

1.1.2.ph n ng dehydro vòng hoá n-parafin: ả ứ

R-C-C-C-C-C-C + 4H2 ( Q = 60 kcal/mol )

Ph ng trình t ng quát có d ng: ươ ạ ổ

ả Ph n ng dehydro vòng hoá n-parafin x y ra khó h n so v i ph n ả ứ ơ ớ ả

ng c a naphten .Ch nhi ứ ủ ỉ ở ệ ộ ậ ượ ấ c hi u su t ệ ớ ể

hydrocacbon th m đáng k . Khi tăng chi u dài m ch cacbon trong ể ơ ạ

c tăng lên , parafin ,h ng s cân b ng t o hydrocacbon th m cũng đ ạ ằ ằ ố ơ ượ

đi u đó th hi n s li u trong b ng 1 ể ệ ở ố ệ ề ả

t đ và chi u dài m ch cacbon t ề ưở ạ ớ i t đ cao m i có th nh n đ ề R ệ ộ h ng s cân b ng c a ph n ng dehydro vòng hoá parafin [ 7-1 ] B ng 1 : nh h ả ủ ố ả ằ ng c a nhi ủ ả ứ ằ

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

400 0k 3,82 . 10-12 6,54 .10-10 7,18 .10-10 6000k 0,67 31,77 39,54 8000k 3, 68 . 105 9,03 . 106 1,17 . 107 Ph n ng ả ứ n-C6H14 ﬁ n-C7H16 ﬁ n-C8H18 ﬁ C6H6 + 4H2 C7H8 +4H2 C6H5C2H5+H2

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

1,42 .10-9 65,02 1,81 . 107 n- C9H20 ﬁ C6H5C3H7+4H2

Khi tăng nhi t đ ,h ng s cân b ng c a ph n ng dehydro vòng hoá ệ ộ ằ ả ứ ủ ằ ố

parafin tăng lên r t nhanh ,nhanh h n so v i c ph n ng dehydro hoá ơ ớ ả ả ứ ấ

naphten . Nh ng t c đ ph n ng dehydro vòng hoá l ả ứ ư ố ộ ạ ấ i r t nh y v i s ạ ớ ự

thay đ i áp su t ho c t s hydro trên hydrocacbon nguyên li u . Năng ặ ỉ ố ệ ấ ổ

ng ho t đ ng c a ph n ng thay đ i t 25 đ n 40 kcal / mol , khi dùng l ượ ạ ộ ả ứ ổ ừ ủ ế

xúc tác Cr2O3 /AL2O3Còn khi dùng xúc tác pt/AL2O3 là t 20 đ n 30 Kcal / ừ ế

mol . T c đ ph n ng tăng khi tăng s nguyên t cacbon trong phân t ả ứ ố ộ ố ử ử

i hàm l parafin , đi u đó d n t ề ẫ ớ ượ ẩ ng hydrocacbon th m trong s n ph m ơ ả

ph n ng cũng tăng lên . S li u trong b ng 2 th hi n rõ đi u này . ể ệ ố ệ ả ứ ề ả

B ng 2 :dehydro vòng hoá parafin trên xúc tác pt Lo i RD . 150 ả ạ ở

đi u ki n t ệ 0 = 496 0 C , p = 15 KG /Cm2. t c đ không gian th tích ố ộ ể ề

truy n nguyên li u V/ H / V b ng 2,0 – 2,6 . t s H [ ề ệ ằ ỷ ố 2/ RH = 5

7- 2 ]

Nguyên li uệ ố Hydrocacbon th m , % kh i ơ độ chuy n hoá % V ể

l ượ ng / nguyên li u ệ

n- C7H16 n- C12H26 39,8 60,2 57,0 67,0

Dehydro vòng hoá parafin đ t o hydrocacbon th m là m t trong ể ạ ơ ộ

ả ứ nh ng ph n ng quang tr ng nh t c a reforming xúc tác . Nh ph n ng ấ ủ ả ứ ữ ọ ờ

này mà cho phép bi n đ i m t l ộ ượ ế ổ ấ ng l n các h p ch t có tr s octan th p ị ố ấ ớ ợ

7 = 0 còn r s octan c a toluen = 120 ).

c a nguyên li u thành các hydrocacbon th m là các c u t ủ ấ ử ệ ơ có tr s octan ị ố

cao . ( ví d : tr s octan c a n-C ị ố ủ ụ ị ố ủ

Ph n ng x y ra u tiên và t o thành các d n xu t c a bengen v i s ấ ủ ả ứ ớ ố ư ả ạ ẫ

ng c c đ i , nhóm metyl dính xung quanh , n u nh nguyên li u cho l ượ ư ự ế ệ ạ

0 C , n u nguyên li u là 2,3 – dimetyl hexan thì

465 phép . Ch ng h n ẳ ạ ở ế ệ

ph n ng vòng hoá x y ra còn khó h n n a . Nh ng n u ta tăng nhi ả ứ ữ ư ế ả ơ ệ ộ t đ

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

lên trên 510 0 C , thì hi u su t hydrocacbon th m t các h p ch t trên l ệ ấ ơ ừ ấ ợ ạ i

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

tăng lên nh ph n ng đ ng phân hoá làm thay đ i c u trúc c a m ch alkyl ổ ấ ả ứ ủ ạ ờ ồ

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

18 kg/cm2

P=18 kg/cm2

100

/RH=10

H 2

/RH=4

H 2

/RH=4 80

35 ktg/cm2

/RH=4 H 2

/RH=10

H 2

/RH=10

H 2

/RH=4

H 2

/RH=10

H 2

TOC

40 20n-C

40 20

510

480

n-C 6

500 510

550

445

500

400

450

%mol Bennze %mol Toluen

Hình.2.cân b ng n-C

6 – benzen trong Hình.3.cân b ng n-C

7-toluen

ằ ằ

ả ứ ả ứ

ph n ng dehydro vòng hoá trong ph n ng dehydro vòng hoá

1.1.3 Ph n ng isomehoá: ả ứ

Ng i ta th ng chia ph n ng hydroIsome hoá thành hai lo i: ườ ườ ả ứ ạ

a.ph n ng Isome hoá n-parafin : ả ứ

Các ph n ng isome hoá n-pentan và n-hexan là các ph n ng to ả ứ ả ứ ả

nhi t nh .B ng 3 cho th y nhi t ph n ng đ t o thành các isome t các ệ ẹ ả ấ ệ ả ứ ể ạ ừ

riêng. c u t ấ ử

C u t ΔH298 , kcal/mol ấ ử

C5:2-metylbutan ( isopentan) -1,92

2,2-dimetylpropan (neopentan) -4,67

C6 : 2-metylpentan (isohexan) -1,70

3-metylpentan -1,06

2,2-dimetylbutan ( neohexan) -4,39

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

2,3-dimetylbutan -2,59

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

B ng 3: nhi t ph n ng đ t o thành các isome t các c u t ả ệ ả ứ ể ạ ừ ấ ử

riêng

Do các ph n ng isome hoá là to nhi t nên v m t nhi ả ứ ả ệ ề ặ ệ ộ t đ ng

i khi tăng nhi h c , ph n ng s không thu n l ọ ả ứ ậ ợ ẽ ệ ộ ả ứ t đ .M t khác , ph n ng ặ

isome hoá n-parafin là ph n ng thu n ngh ch và không có s tăng th tích , ả ứ ự ể ậ ị

vì th cân b ng c a ph n ng ch ph thu c nhi u vào nhi t đ . Nhi ả ứ ụ ủ ế ề ằ ộ ỉ ệ ộ ệ ộ t đ

th p t o đi u ki n t o thành các isome và cho phép nh n đ c h n h p ệ ạ ấ ạ ề ậ ượ ợ ở ỗ

đi u ki n cân b ng và có tr s octan cao. Đ th hình 4 (a,b,c) cho th y s ồ ị ấ ự ị ố ề ệ ằ

ph thu c gi a n ng đ cân b ng c a các isome vào nhi ủ ụ ữ ằ ộ ồ ộ ệ ộ ủ ả t đ c a ph n

ng isome hoá n-pentan và n-hexan đ c xây d ng t tính toán và t ứ ượ ự ừ ừ ự th c

nghi m . T đ th cho th y khi tăng nhi ừ ồ ị ệ ấ ệ ộ ề t đ , n ng đ c a các isome đ u ộ ủ ồ

gi m , còn n ng đ c a các n-parafin tăng . Cũng t đ th (hình 4) cho ộ ủ ả ồ ừ ồ ị

th y , n u t t l p đ c m t h n h p cân b ng có tr s ế o < 200 0C s thi ẽ ấ ế ậ ượ ộ ỗ ị ố ằ ợ

100

C 5

1.2-metylpentan 2.3-hexan 3.3-metylpentan 4.2,2-dimetylbutan 5.2,3-dimetylbutan

Iso-pentan

l o m %

n-pentan

neopentan

100 200 300 400 500 600 toC →

octan cao .

ự ụ ữ ồ ủ ộ ệ t

--- tính toán — th c nghi m ự ệ Hình 4: S ph thu c gi a n ng đ cân b ng c a các isome vào nhi ằ ộ đ c a ph n ng isome hoá n-pentan và n-hexan ộ ủ

ả ứ

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

n - parafin iso - parafin + D Q = 2 Kcal/mol

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

0C và xúc tác

t b ph n ng reforming xúc tác v i thi ớ ế ị ả ứ ở ề đi u ki n 500 ệ

Pt/AL2O3 , thì cân b ng đ t đ c trong vùng ph n ng c a thi t b nh ạ ượ ằ ả ứ ủ ế ị ư

6 là 30%; n - C5 là 40%; n - C4 là 60%

V i n - C ớ

Các ph n ng này có vai trò quan tr ng trong qúa trình reforming xúc tác vì ọ ả ứ

V i các n - parafin nh , s isome hóa làm c i thi n tr s octan. ẹ ự ị ố ệ ả ớ

5 là 62, trong khi đó NO c a iso - c

5 là trên 80.

VD: NO c a n - C ủ ủ

V i các n - parafin cao h n C ớ ơ ư 5, ph n ng isomehóa d x y ra, nh ng ả ứ ễ ả

ổ nó ch làm tăng không nhi u NO vì còn có m t các n - parafin ch a bi n đ i ư ề ế ặ ỉ

trong s n ph m ph n ng. ẩ ả ứ ả

VD: n - C7 có NO = 0; còn trimetylbutan có NO = 110 và h n h p c ợ ỗ

đi u ki n cân b ng c a ph n ng isomehoá ch có NO = 55. Do đó mà ở ề ả ứ ủ ệ ằ ỉ

6).

ph n ng isome hóa t t nh t nên ti n hành v i n - parafin nh C ả ứ ố ẹ 5 ho c Cặ ế ấ ớ

vì khi đó s n ph m có tr s octan cao h n khi ti n hành isome hoá v i n- ị ố ế ả ẩ ơ ớ

parafin cao h n.ơ

.Olefin cũng có th b isome hóa nh ng th ng là hydro isome hóa ể ị ư ườ

do s có m t c a hydro trong môi tr ng ph n ng. ặ ủ ự ườ ả ứ

Hepten - 1 + H2 ﬁ 2-metylhexan

Ph n ng này l y đi m t l ng hydro làm gi m áp su t c a quá trình ả ứ ộ ượ ấ ấ ủ ả

ớ , t o đi u ki n cho ph n ng chính c a quá trình reforming , tuy nhiên v i ủ ả ứ ệ ề ạ

hàm l ng nh nên nh h ng không nhi u đ n quá trình ph n ng . ượ ả ỏ ưở ả ứ ề ế

.ph n ng isome hoá alxyl xyClopentan thành xyclohexan: ả ứ

R R'

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

ΔQ = 4 ‚ 6 KCal/mol

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

+ 3H2 + ΔQ = - 50 KCal/mol

Ngoài ra còn có ph n ng isome hóa alkyl th m ả ứ ơ

CH 3

C2H5 ﬁ

1.1.4 Ph n ng hydro hóa: ả ứ

Ph n ng này x y ra v i olefin trong nguyên li u đ t o thành ả ứ ể ạ ệ ả ớ

parafin. Ph n ng th c hi n d dàng trong đi u ki n c a quá trình ả ứ ủ ự ễ ệ ề ệ

reforming. Thành ph n olefin cũng có th chuy n hóa tr c ti p thành ự ế ể ể ầ

aromatic, nh ng không đáng k . ể ư

Đây cũng là m t ph n ng quan tr ng vì nó chuy n hóa các ả ứ ể ộ ọ

hydrocacbon ch a no thành hydrocacbon no làm gi m s t o c c gây nên s ự ạ ố ư ả ự

kh ho c ho t tính các xúc tác. ử ặ ạ

1.1.5 Ph n ng hydrocracking và naphten: ả ứ

ặ Ph n ng hydrocracking: Đây là ph n ng cracking v i s có m t ớ ự ả ứ ả ứ

ả c a hydro ph n ng d gãy m ch t o thành hai parafin khác. Đây là ph n ạ ủ ả ứ ễ ạ

ng không mong mu n c a quá trình . ứ ố ủ ở ể ả các đi u ki n nh t đ nh có th x y ấ ị ề ệ

ỏ ra cracking sâu t o khí và s n ph m nh và gi m th tích s n ph m l ng ẹ ể ạ ả ả ẩ ả ẩ

và đ ng th i cũng làm gi m hi u su t hydro (vì tiêu t n trong ph n ng). ấ ả ứ ệ ả ờ ồ ố

ủ ế Do v y hi u su t s gi m, ph n ng này x y ra khá ch m và ch y u ấ ẽ ả ả ứ ệ ậ ả ậ

đ c xúc tác b i ch c năng axit c a xúc tác. ượ ủ ứ ở

n - C9H20 + H2 ﬁ n - C5H12 + C4H10

n - C9H20 + H2 ﬁ n - CH4 + n - C8H18

CnH2n+2 + H2 ﬁ CmH2m +2 + CpH2p+2

Đối v i parafin, th ớ ườ ng x y ra các ph n ng hydrocracking và ả ứ ả

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

hydrogenolyse.

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

R - C - C - R1 + H2 (cid:219) R - CH3 (iso) + R1 - CH3 (iso) + D Q=11 Kcal/mol.

R - C - C - R1 + H2 (cid:219) R2 - CH3 + CH4 (ph n ng hydro genolyse) . ả ứ

Naphten cũng có kh năng tham gia ph n ng hydrocracking. Giai ả ứ ả

ạ đo n đ u tiên c a ph n ng này là đ t vòng v i s có m t c a hydro, t o ứ ặ ủ ớ ự ả ứ ủ ầ ạ

R 1

thành parafin

R 2

+ H2 (cid:219) R3H (cid:219) R4H + R3H + S D Q = 20 KCal/mol

Hydrocacbon th m cũng có th b hydrodealkyl hóa ể ị ơ RH

+ H2 (cid:219) C6H6 + RH + D Q = 12 ‚ 13 Kcal/mol

S n ph m c a quá trình là các h p ch t iso parafin chi m ph n ch ợ ủ ế ả ẩ ầ ấ ủ

y u và vì ph n ng cũng x y ra theo c ch ioncacboni nên s n ph m khí ế ả ứ ế ẩ ả ả ơ

3, C4 và C5, r t ít C

1 và C2. Nh ng n u tăng nhi

th ng ch a nhi u C ườ ứ ề ấ ư ế ệ ộ t đ

cao h n n a thì s tăng hàm l ng C ữ ẽ ơ ượ ả ứ 1 và C2, vì lúc này t c đ ph n ng ố ộ

hydrogenolyse s c nh tranh v i t c đ ph n ng cracking xúc tác. Khi đó ớ ố ả ứ ẽ ạ ộ

metan s đ c t o ra v i s l ng đáng k . Tác d ng c a ph n ng này ẽ ượ ạ ớ ố ượ ả ứ ủ ụ ể

trong quá trình reforming là đã góp ph n làm tăng NO cho s n ph m vì đã ẩ ầ ả

ệ t o ra nhi u iso parafin, làm gi m th tích s n ph m l ng và gi m hi u ạ ể ề ả ả ẩ ả ỏ

su t hydro. ấ

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

1.1.6 Nhóm các ph n ng tách các nguyên t ả ứ ố ị ể: d th

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

ả N u trong nguyên li u có các ch t ch a S,N,O s x y ra các ph n ấ ẽ ả ứ ế ệ

ng tách các nguyên t ứ ố ị ể d th đó ra kh i phân đo n . ỏ ạ

.Tách nit (Hydrodenit ): ơ ơ

C-C-C-C

N pyridin + 4H2 → + NH3

+ 5H2 ﬁ C5H12 + NH3

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

Quinolin

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

C C C C + 4H2 → C-C-C-C + NH3 N Pyrol

.Tách l u huỳnh (Hydrodesunfua): ư

CH 3

 Mecaptan R-SH + 2H2 → RH + H2S  Sunfit R-S-R + 2H2 → 2RH + H2S  Disunfit R-S-S-R + 3H2 → 2RH + 2H2S  Thiophen

+ 4H2 ﬁ C5H12 + H2S

+ 4H2 → C-C-C-C + H2S

.Tách oxy:

ROH + H2 → RH + H2O

ng l u huỳnh, nit trong Đây là nh ng ph n ng làm gi m hàm l ả ứ ữ ả ượ ư ơ

xăng,

làm gi m kh năng m t ho t tính và kéo dài tu i th c a xúc tác ,do đó nó ọ ủ ả ả ấ ạ ổ

là ph n ng ph có l i. ả ứ ụ ợ

1.1.7 Ph n ng t o c c: ạ ố ả ứ

S t o c c trong quá trình reforming là không mong mu n nh ng do ự ạ ư ố ố

ng tác c a olefin, diolefin và các h p ch t th m đa vòng ng ng t s t ự ươ ư ủ ấ ơ ợ ụ

trên tâm ho t tính xúc tác . ạ

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

2 -2H2 -2H2

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

C c s khó t o ra n u ta thao tác đi u ki n nhi t đ th p và áp ố ẽ ế ạ ở ề ệ ệ ộ ấ

su t cao và t H l nh ấ ỷ ệ 2/RH cao, s t o c c ph thu c vào nhi u y u t ự ạ ế ố ụ ề ố ộ ư

:nhi t đ ph n ng , áp su t hydro , đ n ng c a nguyên li u và chính là ệ ộ ả ứ ộ ặ ủ ệ ấ

các h p ch t phi hydrocacbon , olefin và các h p ch t th m đa vòng là các ấ ấ ợ ơ ợ

h p ch t đã thúc đ y nhanh quá trình t o c c . ợ ạ ố ấ ẩ

Ph n ng hydrocracking t o khí x y ra khi tăng áp su t hydro có th ả ả ứ ấ ạ ể

làm h n ch ph n ng ng ng t và t o c c . Tuy nhiên n u áp su t hydro ả ứ ư ế ạ ụ ế ạ ấ ố

quá l n , ph n ng hydrocracking l ả ứ ớ ạ ả ả i x y ra m nh và cân b ng c a ph n ủ ạ ằ

ứ ả ng xyclohexan t o thành benzen s chuy n d ch v phía trái , t c là gi m ứ ể ề ẽ ạ ị

ng hydrocacbon th m .Vì th đ h n ch s t o c c , ng b t hàm l ớ ượ ế ể ạ ế ự ạ ơ ố ườ i

ớ Ta ph i s d ng áp su t hydro v a đ sao cho c c ch t o ra 3-4% so v i ả ử ụ ừ ủ ỉ ạ ấ ố

tr ng l ng xúc tác trong kho ng th i gian t 6 tháng đ n 1 năm , và các ọ ượ ả ờ ừ ế

nhà s n xu t xúc tác ph i chú ý đi u khi n các ch c ho t tính c a xúc tác ứ ủ ể ề ả ấ ả ạ

c quá trình t o c c c a quá trình reforming . đ góp ph n đi u khi n đ ể ể ượ ề ầ ạ ố ủ

1.2. C ch ph n ng reforming xúc tác : ơ ế ả ứ

1.2.1. C ch ph n ng reforming hydrocacbon parafin : ơ ế ả ứ

có th tóm t c các ph n ng chính c a quá trình reforming nh sau : ả ứ ủ ư ể ắ

naphten → aren + H2

n-C7 → iso-C7

n-C7 → aren + H2

n-C6 → benzen + H2

Năng l ng ho t hoá c a các ph n ng có giá tr trong kho ng 20 ả ứ ủ ạ ả ị

ượ đ n 45 kcal/mol : ế

→ + 3H2 EA = 20 kcal/mol

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

n-C7 → iso-C7 EA = 25kcal/mol

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

n-C7 → ∑ C1- C6 EA = 45 kcal/mol

→ c c EA= 30 kcal/mol ố

Nhi u nhà nghiên c u cho r ng ph n ng reforming hydrocacbon ả ứ ứ ề ằ

parafin x y ra theo 3 giai đo n: lo i hydro , đóng vòng , lo i hydro t ạ ả ạ ạ ừ

hydrocacbon vòng thành hydrocacbon th m.ơ

Giai đo n đ u và giai đo n cu i x y ra trên tâm xúc tác kim lo i còn ố ả ạ ầ ạ ạ

giai đo n gi a x y ra trên tâm xúc tác axít. Các giai đo n đó có th x y ra ữ ả ể ả ạ ạ

ạ xen k nhau có nghĩa là trong khi giai đo n này ch a k t thúc thì giai đo n ư ế ẽ ạ

khác đã b t đ u. Nh có s t n t i c a nh ng tâm xúc tác m t ự ồ ạ ủ ắ ầ ấ ở ữ ờ ạ bên c nh

ự nh ng tâm xúc tác kim lo i mà các giai đo n đó có th x y ra n i ti p, tr c ố ế ể ả ữ ạ ạ

ti p ho c g n nh đ ng th i x y ra. Hay nói m t cách khác là các giai ờ ả ư ồ ế ặ ầ ộ

đo n đó x y ra ngay khi s n ph m c a giai đo n tr ả ủ ả ạ ẩ ạ ướ ấ c ch a k p có c u ị ư

trúc hoàn ch nh đang tr ng thái đ nh hình có kh năng ph n ng cao. ỉ ở ạ ả ứ ả ị

7H16) chuy n hóa thành toluen theo

M t ph n t n - hepten (n - C ầ ử ộ ể

-H 2

+H+

-H+

-H 2

nh ng cách đ c th hi n theo s đ ( hình 5). ữ ượ ể ệ ơ ồ ở

Hình 5:S đ t ng quát reforming n-C

7H16

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

ơ ồ ổ

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

V i c ch đóng vòng c a 3 cacboncation trên khi reforming n - C ớ ơ ế ủ

, thì không ph i vòng 6 đ c t o ra đ u tiên mà chính là các h p ch t vòng ả ượ ạ ấ ầ ợ

5 đã sinh ra ( metylcyclopentan, metylcyclopenten.)

Cu i cùng chính metylcyclopentan đã m t hydro và đ ng phân hóa ấ ố ồ

thành benzen. Có th minh h a rõ h n v i quá trình chuy n hóa n - hexan ơ ể ể ọ ớ

hình 6.

(-H

)

(+H 2

(-A-) (đóng vòng)

1 ‚ C

(-H

)

thành benzen ở M

Hình 6:s đ quá trình chuy n hóa n-hexan thành benzen ể ơ ồ

Trong đó: M: là tâm kim lo iạ

A: là tâm axit

ạ T c đ giai đo n đóng vòng nh h n nhi u so v i t c đ giai đo n ỏ ơ ớ ố ề ạ ộ ố ộ

hydro. B i v y khi reforming naphten d h n nhi u so v i parafin. Ng i ta ở ậ ễ ơ ề ớ ườ

tính đ ượ ằ ớ ơ c r ng h ng s t c đ ph n ng khi reforming các naphten thì l n h n ố ố ộ ả ứ ằ

các parafin r t nhi u , quan h đó bi n đ i ph c trăm tri u l n so v i ệ ầ ả ớ ở ệ ề ế ấ ổ ụ

thu c vào ch t xúc tác. ấ ộ

1.2.2 C ch reforming hydrocacbon naphten: ơ ế

Xét quá trình chuy n hóa cyclohexan thành benzen: ể

Hình 7:S đ bi u di n s ự ơ ồ ễ ể

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

chuy n hóa cyclohexan thành benzen ể

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

Trong đó: + Chi u th ng đ ng: ph n ng trên tâm kim lo i ạ ả ứ ứ ề ẳ

 Ph n ng trên tâm axit:

+ Chi u n m ngang: ph n ng trên tâm axit. ả ứ ề ằ

ả ứ

Trong các đi u ki n reforming thì trên ch t mang có th x y ra các ể ả ề ệ ấ

ph n ng đ ng phân hóa, phá v ho c đóng vòng, m vòng ho c thu nh ặ ả ứ ặ ồ ở ỡ ỏ

vòng hydrocacbon. T t c các ph n ng trên đ u x y ra theo c ch ấ ả ả ứ ề ả ơ ế

ioncacboni. Giai đo n quan tr ng nh t là giai đo n t o ioncacboni trên tâm ấ ạ ạ ạ ọ

axit. T c đ t o thành ioncacboni và s chuy n hóa ti p theo c a nó theo ộ ạ ự ủ ế ể ố

nh ng h ng khác nhau đ c quy t đ nh tr c h t b i c u trúc ữ ướ ượ ế ị ướ ế ấ ở

ấ hydrocacbon tham gia ph n ng và b n ch t tâm axit trên b m t ch t ề ặ ả ứ ấ ả

mang.

*Các ph n ng trên tâm kim lo i: ả ứ ạ

Theo thuy t đa v Baladin thì hai ph n ng dehydro hóa cyclohexan ả ứ ế ị

ề ặ và dehydro hoá benzen đ u x y ra theo c ch h p th liên t c trên b m t ơ ế ấ ụ ụ ề ả

m t s kim lo i nh : Pt, Ni, Co, Pd, Rh... Phân t cyclohexan b h p ph ộ ố ư ạ ử ị ấ ụ

t i tâm ho t đ ng g m có 6 đi m. Ph n ng dehydro hóa s x y ra khi c ạ ạ ộ ả ứ ẽ ả ể ồ ả

6 nguyên t ử hydro b tách lo i kh i nguyên t ạ ỏ ị ử ồ cyclohexan m t cách đ ng ộ

th i.ờ

ứ p Sau này cùng v i s phát tri n c a lý thuy t ph c ớ ự ủ ế ể và nh ngữ

ph ươ ệ ng pháp nghiên c u hi n đ i đ ng th i cũng ph bi n m t quan ni m ổ ế ạ ồ ứ ệ ờ ộ

khác v c ch dehydro hoá cyclohexan. Theo c ch này phân t ề ơ ế ế ơ ử

cyclohexan l n l ầ ượ ị t b tách lo i 6 nguyên t ạ ử ứ p hydro và liên ti p t o ph c ế ạ

trung gian.

1.3. Nhi ệ ộ ả ứ : t đ ng h c c a ph n ng và đi u ki n ph n ng ọ ủ ả ứ ề ệ

Xét thông s nhi t đ ng h c c a m t s ph n ng quan tr ng trong ố ệ ộ ọ ủ ộ ố ả ứ ọ

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

qúa trình reforming xúc tác qua các ph n ng c a hydrocacbon C ả ứ ủ

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

B ng 4: các thông s nhi t đ ng h c các ph n ng hydrocacbon ố ả ệ ộ ả ứ ọ

Kp [500oC] 6.105 D H [Kcal/mol] 52,8 Cyclohexan ﬁ Ph n ng ả ứ C6H6 + 3H2

0,086 - 3,8 Metyl cyclo pentan ﬁ

0,78.105 63,8

1,1 - 1,4 Cyclohexan n - hexan ﬁ C6H6 + 4H2

0,037 31,0 n - hexan ﬁ Hexen - 1 + H2

n - hexan ﬁ 2 - metyl pentan

t đ ng h c cho th y t i cân b ng cyclo hexan Các s li u nhi ố ệ ệ ộ ấ ạ ọ ằ

chuy n hóa thành aromatic áp su t c a hydro và ch m t l ể ở ỉ ộ ượ ấ ủ ng nh olefin ỏ

i v i parafin. t n t ồ ạ ớ

Nh ng ph n ng chính c a reforming là thu nhi ả ứ ủ ữ ệ ả ứ t. Ph n ng

isomehoá là trung hòa nhi t trong khi ph n ng hydro cracking to nhi ệ ả ứ ả ệ t ,

các s li u cũng cho th y hi u ng nhi t c a ph n ng ph thu c chính ố ệ ệ ứ ấ ệ ủ ả ứ ụ ộ

vào n ng đ xyclonapatran trong nguyên li u vì nó h p th nhi ụ ệ ấ ồ ộ ệ ạ t m nh

nh t, vì nhi t c a ph n ng đ h n h p nguyên li u và khi nén ấ ệ ủ ả ứ c l y t ượ ấ ừ ỗ ệ ợ

nhi ệ ộ ủ ỗ t đ c a h n h p này gi m. ợ ả

ph n ng dehydro t o vòng c a parafin và ph n ng dehydro hóa ả ứ ả ứ ủ ạ

c a naphtan là nh ng ph n ng chính làm tăng tr s octan. Cân b ng nhi ủ ả ứ ị ố ữ ằ ệ t

ả ứ đ ng c a nh ng ph n ng này d ch chuy n v phía s n ph m ph n ng ộ ả ứ ủ ữ ể ề ả ẩ ị

khi áp su t riêng ph n c a hydro th p và nhi ủ ấ ầ ấ ệ t đ ph n ng cao ả ứ ộ

(500oC).Tuy nhiên đi u ki n này thích h p đ t o thành c c và s t o c c ố ự ạ ể ạ ề ệ ợ ố

ch có th ngăn ch n b ng cách th c hi n ph n ng trong môi tr ả ứ ự ể ệ ặ ằ ỉ ườ ng

hydro, n u áp su t hydro càng cao, s l ng đ ng c c trên b m t xúc tác ề ặ ự ắ ế ấ ọ ố

càng ít. Vi c tăng áp su t hydro cũng không làm ch m ph n ng hydro hóa ả ứ ệ ấ ậ

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

t o ra aromatic. ạ

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

V y quá trình reforming xúc tác ph i đ c th c hi n d ả ượ ậ ự ệ ướ ấ i áp su t

cao và hydro s n ph m đ c hoàn l i vùng ph n ng . ả ẩ ượ ạ ả ứ

Ph n ng hydrocracking thích h p nhi ả ứ ợ ở ệ ộ ầ t đ và áp su t riêng ph n ấ

ng không mong mu n trong quá trình c a hydro cao, ph n ng này th ủ ả ứ ườ ố

reforming vì chúng tiêu th hydro và t o ra hydrocacbon pha l ng. (Hình 8) ạ ụ ỏ

minh h a s ph thu c c a hi u su t ph n ng vào áp su t ph n ng t ấ ộ ủ ọ ự ả ứ ả ứ ụ ệ ấ ạ i

100

RON85

RON95 RON102

RON104

nh ng tr s octan khác nhau. ị ố ữ

ảứ

ệ

ấ

Hiu sut phn ng ->100%

Áp su t thi ấ

3 ế ị ﬁ t b

Hình 8: Hi u su t ph n ng và áp su t t ả ứ ấ ạ ệ ấ i nh ng tr s octan khác ị ố ữ

nhau.

c, tr s octan có th đ c tăng khi tăng T i áp su t cao cho tr ấ ạ ướ ị ố ể ượ

nhi ệ ả ứ t đ m c dù đi u này gây ra s m t mát hi u su t do ph n ng ự ấ ề ệ ặ ấ ộ

hydrocracking tăng lên. Nh v y quá trình th ng đ c th c hi n ư ậ ườ ượ ệ ở ự ấ áp su t

th p đ đ t đ c hi u su t pha l ng tăng lên. Tuy nhiên, áp su t riêng ể ạ ượ ấ ệ ấ ấ ỏ

ph n c a hydro ph i đ cao đ tránh s t o thành nh ng h p ch t không ả ủ ự ạ ữ ủ ể ầ ấ ợ

no có kh năng b polime hóa t o thành c c. ả ạ ố ị

Trong th c t , quá trình có th đ c ti n hành trong kho ng nhi ự ế ể ượ ế ả ệ t

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

‚ ‚ 510oC và áp su t 6,5 đ 455 ộ ấ ộ 50 atm. Đi u ki n ch chuy n hóa m t ể ệ ề ỉ

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

ph n aromatic còn n u th c hi n nhi t đ cao h n và áp su t kho ng 10 ệ ở ự ế ầ ệ ộ ấ ả ơ

i cân atm thì có th chuy n hóa g n nh hoàn toàn naphten thành aromatic t ư ể ể ầ ạ

‚ 34 b ng v i nh ng quá trình làm vi c ằ ệ ở ữ ớ áp su t cao t ấ ừ ậ ố 50 atm thì v n t c

ơ ph n ng hydrocracking cao, m c đ chuy n hóa thành h p ch t th m ộ ả ứ ứ ể ấ ợ

gi m (b ng 5), v n t c ph n ng kh ho t tính xúc tác và hi u su t hydro ử ậ ố ả ứ ệ ả ả ạ ấ

‚ th p. Ng i, áp su t th p (8,5 ấ c l ượ ạ ở ấ ấ ợ 20,5 atm) đ chuy n hoá các h p ể ộ

ư ch t th m cao, hi u su t hydro cao, ph n ng hydrocracking gi m, nh ng ả ứ ệ ấ ấ ả ơ

l i nhanh chóng kh ho t tính xúc tác do s t o thành c c. ạ ử ạ ự ạ ố

B ng 5: Đ c tr ng v n t c và hi u ng nhi ậ ố ệ ứ ả ặ ệ ủ ả t c a nh ng ph n ữ

ng reforming quan tr ng: ứ ư ọ

ảnh h ưở

áp su t t ng c ng V n t c ậ ố ng đ i t ố ươ ng c a s tăng ủ ự ộ ấ ổ

Hi u ng ệ ứ tệ nhi ệ ừ t v a T a nhi ỏ V n t c tăng Th p nh t ấ ấ ậ ố Lo i ph n ả ạ ngứ Hydrocrackin g ph iả

ng t ả ưở

Thu nhi tệ Th pấ Dehydro hóa t o vòng ạ i Không nh h ớ ậ s gi m nh trong v n ỏ ự ả t cố

T a nhi t ít Nhanh Gi m v n t c ậ ố ả ỏ ệ

Khá nhanh Gi m đ chuy n hóa Thu nhi ể ả ộ tệ

R t nhanh Gi m đ chuy n hóa R t thu nhi ấ ể ả ộ ấ t ệ isome hóa c aủ parafin isome hóa naphten Dehydro hóa parafin Dehydro hóa naphten

Nhi t đ ph n ng đ ệ ộ ả ứ ượ ạ c ch n đ làm cân b ng gi a s tăng ho t ằ ữ ự ể ọ

tính xúc tác và s tăng v n t c ph n ng kh ho t tính khi nhi t đ tăng. ử ạ ậ ố ả ứ ự ệ ộ

oC.

‚ 460 525oC và th ng là gi a 482 và 500 Kho ng nhi ả t đ t ệ ộ ừ ườ ữ

Nh ng quá trình ho t đ ng áp su t th p và nhi ạ ộ ư ở ấ ấ ệ ộ ả t đ khá cao t o ra s n ạ

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

ph m có tr s octan cao nh t. Khi xúc tác b m t ho t tính trong quá trình ị ấ ị ố ẩ ấ ạ

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

ho t đ ng nhi ng đ t ạ ộ t đ th ệ ộ ườ ượ c gi m t ả ừ ừ ể đ duy trì tr s octan không ị ố

đ i.ổ

Kho ng v n t c th tích là t ậ ố ể ả ừ ệ 0,9 đ n 5 ph n th tích nguyên li u ể ế ầ

, th ng dùng nh t là t 2 . Nên l ng trên th tích xúc tác trong m t gi ỏ ể ộ ờ ườ ấ ừ ‚ 1

l a ch n v n t c sao cho nh ng ph n ng hydro cracking x y ra trong gi ự ậ ố ả ứ ữ ả ọ ớ i

ầ h n cho phép và nh ng ph n ng dehydro hóa t o vòng x y ra đ t yêu c u ạ ả ứ ữ ạ ả ạ

mong mu n. Ph n ng th m hóa và isomehoá không b nh h ả ứ ị ả ố ơ ưở ở ậ ng b i v n

ậ ố t c không gian nên nh ng ph n ng này đ t cân b ng ngay c khi v n t c ố ả ứ ữ ạ ằ ả

không gian cao.

T l mol gi a hydro và hydrocacbon nguyên li u thay đ i t ỷ ệ ổ ừ ữ ệ ế 3 đ n

10, nh ng ph bi n nh t là t 5 đ n 8. T l này thì nh h ng b t l ổ ế ư ấ ừ ỷ ệ ế ả ưở ấ ợ i

ậ đ n ph n ng th m hóa, tăng ph n ng hydro cracking và làm gi m v n ế ả ứ ả ứ ả ơ

tl c ph n ng nh ho t tính xúc tác. Giá tr l a ch n th ng gi ả ứ ị ự ư ạ ố ọ ườ ở ớ ạ i h n

th p đ ph n ng hydro cracking x y ra đ t yêu c u và s kh ho t tính ả ả ứ ự ử ể ấ ạ ầ ạ

xúc tác là th p. Nh ng naphtan có nhánh th ữ ấ ườ ủ ng là thành ph n chính c a ầ

nguyên li u. Nguyên li u có hàm l ệ ệ ượ ả ng hydrocacbon không no cao ph i

đ c hydro hóa tr ượ ướ ả ứ c khi ph n ng đ gi m tiêu th hydro trong ph n ng ể ả ả ứ ụ

và s kh ho t tính xúc tác. N ng đ c a t p ch t trong nguyên li u đóng ộ ủ ạ ự ử ệ ạ ấ ồ

vai trò ch t gây ng đ c xúc tác ph i đ c đi u khi n nghiêm ng t. Sunfua ộ ộ ả ượ ấ ề ể ặ

làm ng đ c ch c năng kim lo i c a xúc tác nên ph i duy trì n ng đ nh ạ ủ ộ ộ ứ ả ồ ộ ỏ

h n 1 ppm đ i v i nguyên li u cho xúc tác m i. Nguyên li u có hàm l ơ ố ớ ệ ệ ớ ượ ng

sunfua cao ph i đ c hydro sunfua hóa tr c ph n ng. Các h p ch t nit ả ượ ướ ả ứ ấ ợ ơ

h u c b chuy n thành amoniac làm ng đ c ch c năng axit c a xúc tác. ữ ộ ộ ơ ị ứ ủ ể

ng đ N ng đ c a nó ph i nh h n 2 ppm. Nit ả ỏ ơ ộ ủ ồ th ơ ườ ượ ỏ c lo i ra kh i ạ

ướ nguyên li u x lý hydro xúc tác, đ ng th i v i hydro desunfua hóa. N c ờ ớ ử ệ ồ

và các h p ch t ch a Clo cũng là thành ph n không mong mu n trong ứ ấ ầ ợ ố

ằ nguyên li u vì nó thay đ i đ axit c a ch t mang và làm đ o l n cân b ng ủ ổ ộ ả ộ ệ ấ

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

c a nh ng ph n ng đang x y ra vì nh ng h p ch t này đ lo i b , hàm ủ ể ạ ỏ ả ứ ữ ữ ả ấ ợ

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

ng c a chúng c n ph i đi u khi n c n th n đ duy trì đ axit c a xúc l ượ ủ ủ ề ể ể ả ầ ậ ẩ ộ

tác. Nh ng kim lo i nh ASipb, Cu ph i gi ư ữ ạ ả ữ ồ ạ n ng đ r t th p vì chúng t o ấ ộ ấ

ng asen trong h p kim v i chì làm kh ho t tính c a xúc tác. Hàm l ợ ủ ử ạ ớ ượ

nguyên li u ph i th p h n 30 ph n t . ầ ử ệ ả ấ ơ

II. NGUYÊN LI U VÀ S N PH M Ả Ẩ Ệ

2.1. Nguyên li u:ệ

‚ Phân đo n xăng ch t l i h n sôi t 60 180oC làm ấ ượ ạ ng th p có gi ấ ớ ạ ừ

oC là không thích h p vì nó không ch a cycloankan và hoàn

nguyên li u cho quá trình reforming xúc tác. Phân đo n xăng có đi m sôi ệ ể ạ

đ u nh h n 60 ầ ỏ ơ ứ ợ

toàn không có kh năng chuy n hóa thành aren, mà ch ch a các ứ ể ả ỉ

hydrocacbon có s cacbon nh h n 6, ch có kh năng chuy n hóa thành các ỏ ơ ể ả ố ỉ

oC thì gây ra nhi uề

hydrocacbon nh (khí).Nh ng đi m sôi cu i cao h n 180 ư ẹ ể ố ơ

ệ ự c c l ng đ ng trên V i m c đích s n xu t BTX cho hóa d u thì vi c l a ả ố ắ ụ ấ ầ ọ ớ

ch n ngu n nguyên li u ệ ọ ồ

và gi i h n đi m c t phân đo n đóng vai trò quan tr ng. Đ thu ớ ạ ể ể ắ ạ ọ

i t ng BTX ng ổ ườ

ta th ườ ọ ng ch n phân đo n 60- 145oC. N u ch đ thu benzen ch n ỉ ể ế ạ ọ

PĐ 65-85oC.

ậ Thu toluen ch n PĐ 85-120oC. Thu xylen ch n PĐ 120-145oC. v y, ọ ọ

ầ naphtan là thành ph n mong mu n còn aromatic và olefin là thành ph n ầ ố

không mong mu n trong nguyên li u. Nguyên li u càng giàu parafin càng ệ ệ ố

khó reforming nh ng cũng có th đ t hi u su t cao n u ti n hành ể ạ ư ệ ế ế ấ ở ề đi u

ki n thích h p. Nguyên li u là xăng c a quá trình cracking không t ủ ệ ệ ợ ố ằ t b ng

ng olefin cao. Tuy nhiên g n đây, do s xăng ch ng c t tr c ti p vì hàm l ấ ự ư ế ượ ầ ự

phát tri n c a quá trình làm s ch c a s n ph m d u m b ng hydro, các ủ ả ỏ ằ ủ ể ầ ạ ẩ

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

h p ch t olefin, các h p ch t ch a S, N, O trong nguyên li u,vì v y các h ợ ứ ệ ấ ấ ậ ợ ệ

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

th ng reforming xúc tác hi n t i còn có th s d ng các phân đo n xăng ệ ạ ố ể ử ụ ạ

c a quá trình th c p nh xăng c a quá trình c c hóa, xăng c a cracking ủ ứ ấ ư ủ ủ ố

nhi t... làm nguyên li u. ệ ệ

Trong th c t ự ế tuỳ thu c vào m c đích c a quá trình mà l a ch n các ủ ụ ự ộ ọ

phân đo n xăng nguyên li u thích h p. N u nh m m c đích thu xăng có tr ợ ụ ệ ế ạ ằ ị

‚ ng s d ng xăng có phân đo n t 85 180oC và 105 ‚ s octan cao, th ố ườ ử ụ ạ ừ

180oC v i s l a ch n này s thu đ ớ ự ự ẽ ọ ượ ờ c xăng có tr s octan cao, đ ng th i ị ố ồ

c khí và c c không mong mu n, phân đo n có nhi t đ sôi đ u là gi m đ ả ượ ạ ố ố ệ ộ ầ

‚ 105oC có th s n xu t xăng có tr s octan đ n 90 100 đ ng th i làm tăng ể ả ị ố ế ấ ồ ờ

hi u su t xăng và hydro. ệ ấ

ạ N u nh m m c đích thu các h p ch t th m c n l a ch n phân đo n ầ ự ụ ế ằ ấ ợ ơ ọ

xăng h p thích h p đ s n xu t, benzen s d ng phân đo n xăng có gi ử ụ ể ả ẹ ấ ạ ợ ớ i

oC. Đ s n xu t toluen s d ng phân đo n xăng có gi ử ụ

h n sôi 62 đ n 85 ạ ế ể ả ấ ạ ớ i

‚ 140oC. h n sôi 105 ạ

‚ t đ sôi t 62 140oC đ Phân đo n có nhi ạ ệ ộ ừ ượ ử ụ ấ c s d ng đ s n xu t ể ả

oC đ s n xu t đ ng th i c aren và xăng có tr s octan cao. Do

t đ sôi h n h p benzen, toluen, xylen,trong khi phân đo n có kho ng nhi ỗ ạ ả ợ ệ ộ

62 đ n 180 ế ấ ồ ờ ả ể ả ị ố

v y đ đ t đ ậ ể ạ ượ c nh ng s n ph m mong mu n, m t s quá trình ti n hành ố ộ ố ữ ế ả ẩ

o r d y h t

ấ u s u ệ H

1,8

1,2

0,6

tách phân đo n s b đ tách ph n nh và ph n n ng. ạ ơ ộ ể ẹ ầ ầ ặ

75 ấ

ệ

Hiu sut xăng (%)kh.l

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

100

Tr s octan

85 ị ố

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

ệ ớ ệ ệ ữ ấ

oC; 2- Phân đo n 85

ch t l Hình 9. Quan h gi a thành ph n c t c a nguyên li u v i hi u su t và ầ ấ ủ ng c a s n ph m reforming ẩ ủ ả ấ ượ

ạ ủ ệ ạ ạ

Phân đo n c a các nguyên li u 1- Phân đo n 60 - 180 oC . - 180oC; 3- Phân đo n 105 - 180 ạ

Thành ph n hydro cacbon c a nguyên li u nh h ệ ả ủ ầ ưở ệ ng đ n hi u ế

su t xăng, đ đánh giá ch t l ng nguyên li u reforming xúc tác thông qua ấ ượ ể ấ ệ

thành ph n hoá h c c a nguyên li u , hãng UOP đã đ a ra m t chu n s ọ ủ ư ệ ẩ ầ ộ ố

UOP đ

ng quan K c xác đ nh theo bi u th c sau : t ươ ượ ứ ể ị

KUOP = 12,6 - ( n + 2Ar ) /100

N- hàm l ng % c a naphten; ượ ủ

Ar- hàm l ng % c a hydrocacbon th m. ượ ủ ơ

UOP và đ c bi

r có th t

Trong nguyên li u reforming xúc tác , K t là t ng s N+ 2A ệ ặ ệ ố ổ

thay đ i trong m t kho ng r ng ( t ng N + 2A ả ộ ổ ộ ổ ể ừ 30 đ n 80 ) . ế

N u Kế ế UOP = 10 thì nguyên li u ch a nhi u hydrocacbon th m h n .N u ứ ề ệ ơ ơ

ộ KUOP = 11 thì nguyên li u ch a nhi u naphten và hydrocacbon th m m t ề ứ ệ ơ

ữ vòng . Còn n u b ng 12 là nguyên li u ch a m t h n h p b ng nhau gi a ệ ộ ỗ ứ ế ằ ằ ợ

ệ hydrocacbon vòng và hydrocacbon parafin , còn n u b ng 13 thì nguyên li u ế ằ

UOP th p hay t ng s

ch a ch y u là hydrocacbon parafin . Nh v y,n u K ủ ế ư ậ ứ ế ấ ổ ố

ề N + 2Ar trong nguyên li u càng cao thì nguyên li u càng ch a nhi u ứ ệ ệ

naphten và nguyên li u đó càng thu n l i đ nh n reformat có tr s octan ậ ợ ể ị ố ệ ậ

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

cao .

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

ả ấ ầ ủ ‚ ẩ ả ệ 180oC và 105 ‚ ủ ạ

ị ố

B ng 6. Tính ch t , thành ph n c a nguyên li u và s n ph m trong quá 180oC cho trình Reforming xúc tác c a phân đo n 85 xăng có tr s octan là 90 (I - xăng prlan, II - Balyk, III - Romihkino, N - Kotuttepe).

‚ Phân đo n 105 ạ Phân đo n 85 ạ

Các tính ch tấ

20 4

180oC II I III I ‚ 180oC II III

0,738 0,736 0,742 0,750 0,750 0,772 Nguyên li uệ ng riêng d ượ ầ

6,5 26,0 37,0 67,5 7,4 27,4 - 65,2 10,0 27,0 39,5 63,0 7,4 23,1 25,5 69,5 12,2 26,0 39,0 61,8 11,0 48,0 55,0 41,0

20 4

0,785 0,789 0,796 0,798 0,795 0,804 ng riêng d

1,2 0,4 0,8 0,9 0,7 0,5

64,5 34,5 64,7 34,4 65,5 33,7 65,4 33,7 67,5 31,8 68,5 31,0

ấ

ị

Tr ng l ọ thành ph n hydrocacbon % Aren Xycloankan Tr s octan ị ố Ankan Xăng reforming trong l ượ Thành ph n hydrocacbon ầ % ch a noư Aren No Hi u su t % ệ Xăng n đ nh ổ Hydro 75,0 1,2 76,5 1,2 77,7 1,3 76,0 1,3 81,0 1,6 88,3 2,2

Bên c nh đó, các h p ch t phi hydrocacbon , đ c bi ấ ạ ặ ợ ệ ợ t là các h p

ch t c a l u huỳnh và c a nit ấ ủ ư ủ ơ trong nguyên li u ph i gi m t ệ ả ả ớ ứ ự i m c c c

ti u và nh h n gi i h n cho phép . Vì các h p ch t này ch làm tăng t c đ ỏ ơ ể ớ ạ ố ộ ấ ợ ỉ

các ph n ng ng ng t ả ứ ư ụ ạ ả t o nh a và c c , gây đ c cho xúc tác , làm gi m ộ ự ố

nhanh ho t tính c a xúc tác . Vì th nguyên li u tr ủ ế ệ ạ ướ c khi đ a vào ư

reforming xúc tác đ u ph i đ c qua công đo n x lý b ng hydro hoá làm ả ượ ề ử ạ ằ

s ch đ lo i b các h p ch t phi hydrocacbon , các h p ch t olefin ,diolefin ạ ể ạ ỏ ấ ấ ợ ợ

và c kim lo i do nhi m b n vào trong nguyên li u reforming trong quá ễ ệ ạ ả ẩ

3, H2S Và H2O nh quá trình hydro hoá làm s ch . Tuỳ thu c vào

trình ch bi n . Các h p ch t phi hydrocacbon s đ d ng khí ế ế ẽ ượ ấ ợ c lo i ra ạ ở ạ

nh NHư ạ ờ ộ

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

ẽ ạ ch đ công ngh và nh t là xúc tác mà quá trình hydro hoá làm s ch s đ t ế ộ ệ ấ ạ

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

đ c các ch tiêu v ch t l ng cho nguyên li u reforming xúc tác nh ượ ấ ượ ề ỉ ư ở ệ

b ng 7. ả

Hàm l ng l u huỳnh max 0,5 ppm ượ ư

Hàm l ng nit max 0,5 ppm ượ ơ

Hàm l ng oxy max 2 ppm ượ

H àm l ng clo max 0,5 ppm ượ

Hàm l ng các kim lo i ượ ạ

Hàm l ng asenic max 1 ppb ượ

Hàm l ng chì max 20 ppb ượ

Hàm l ng đ ng max 5 ppb ượ ồ

B ng 7.Hàm l ng cho phép các h p ch t phi hydrocacbon có m t trong ả ượ ặ ấ

ợ nguyên li u reforming xúc tác ệ

2.2. Hydro hóa làm s ch nguyên li u: ệ ạ

C s lý thuy t c a quá trình hydro hóa làm s ch: ế ủ ơ ở ạ

T t c quá trình reforming xúc tác th ng áp d ng m t trong hai ấ ả ườ ụ ộ

lo i s đ công ngh , đó là tái sinh xúc tác gián đo n và tái sinh xúc tác ạ ơ ồ ệ ạ

liên t c. Nh ng dù áp d ng s đ nào, nguyên li u tr c khi đ a vào quá ơ ồ ụ ư ụ ệ ướ ư

trình reforming xúc tác cũng c n ph i đ c qua công đo n làm s ch hay x ả ượ ầ ạ ạ ử

lý b ng hydro (nh t là quá trình s d ng xúc tác đa kim lo i). ử ụ ấ ằ ạ

ử Nguyên li u naphta, xăng (có th dùng c kerosen, gasoil khi x lý ể ệ ả

các nhiên li u này) đ nhi ệ ượ c tr n v i hydro đ ti n hành ph n ng ể ế ả ứ ộ ớ ở ệ ộ t đ

và áp su t cao. Các ph n ng hóa h c s x y ra cùng v i quá trình ả ứ ẽ ả ấ ọ ớ

hydrodesunfua hóa là nohóa olefin và th m, demetal hóa và hydrocracking. ơ

Khi m c đích c a quá trình này là x lý nguyên li u cho reforming xúc tác, ử ụ ủ ệ

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

thì hydrodesunfua hoá và demetal hóa là nhi m v chính c a công đo n này. ụ ủ ệ ạ

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

Nh ng hydrocacbon ch a l u huỳnh và các t p ch t khác ch a trong ứ ư ứ ữ ấ ạ

nguyên li u s đ c ph n ng v i hydro trên xúc tác Co ho c xúc tác ẽ ượ ệ ả ứ ặ ớ

Ni/Mo trên ch t mang đ các t p ch t này đ ể ấ ạ ấ ượ ọ ọ c tách ra m t cách ch n l c ộ

và nh đó các đ c tính c a nguyên li u đ c c i thi n. ệ ượ ả ủ ệ ặ ờ

Các t p ch t khác nh h p ch t ch a Nit , Oxy và kim lo i, khi ư ợ ứ ấ ạ ấ ơ ạ

ph n ng v i hydro s t o ra các h p ch t amoniac, n c và hydrogenat ả ứ ẽ ạ ấ ớ ợ ướ

kim lo i. Các h p ch t olefin đ ợ ạ ấ ượ c no hóa, nh v y c i thi n đ ờ ậ ệ ả ượ ộ ổ c đ n

đ nh c a s n ph m. ị ủ ả ẩ

Các ph n ng chính có th x y ra g m: ả ứ ể ả ồ

2.2.1. Tách l u huỳnh: ư

Mercaptan R - SH + H2 ﬁ RH + H2S

Sunfit R - S - R +2H2 ﬁ 2RH + H2S

2RH + 2H2S

Disunfit R - S - S - R + 3H2 ﬁ Sunfit vòng

S + 2H C - C - C - C + H S ﬁ

Thiophen

C - C - C - C + H2S

S + 4H2 ﬁ 2.2.2. Tách Nit :ơ

Pyridin + 5H2 ﬁ C - C - C - C + NH2

C - C - C - C

+ 4H2 ﬁ + NH3

Quinolin

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

Pyrol C C C C + 4H2 ﬁ C - C - C - C + NH3

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

N 2.2.3. Tách oxy

Phenol

+ H2 ﬁ + H20

2.2.4. Ph n ng v i olefin: ả ứ ớ

olefin ﬁ H2 ﬁ parafin

ﬁ C - C = C - C - C - C + H2 ﬁ C - C - C - C - C - C olefin th ng ẳ

(naphten) + H ﬁ olefin vòng

2.2.5. Tách kim lo i:ạ Các kim lo i trong h p ch t c kim đ c tách ra tr ạ ở ấ ơ ợ ượ ướ ế ở ự c h t b i s

phân hu các kim lo i, b gi l ị ữ ạ ạ ỷ ả i trong xúc tác ho c do h p th ho c ph n ụ ặ ặ ấ

ứ ng hóa h c v i xúc tác. ọ ớ

2.2.6. Tách halogen: Các halogen h u c đ c phân hu hoàn toàn trên xúc tác t o thành ữ ơ ượ ạ ỷ

các mu i vô c , chúng đ c tách ra khi ta phun n c đ h n ch t i đa s ơ ố ượ ướ ể ạ ế ố ự

ăn mòn thi t b . ế ị

ớ

ng c a các t p ch t c n tách s đ 2.2.7. S tái h p c a sunfua hydro v i olefin t o ra mercaptan: Hàm l ấ ầ ạ ẽ ượ ợ ủ ủ ế ằ c kh ng ch b ng ự ượ ạ ố

đi u ki n công ngh c a quá trình. ệ ủ ệ ề

ả ủ ẩ

2.3. S n ph m c a quá trình reforming xúc tác: S n ph m chính thu đ ồ c trong quá trình reforming xúc tác bao g m ượ ẩ ả

xăng có tr s octan cao, các hydro cacbon th m (BTX). Quá trình reforming ị ố ơ

cũng là m t ngu n đáng k đ s n xu t ra s n ph m ph thu c là hydro k ể ể ả ụ ả ẩ ấ ộ ồ ộ ỹ

thu t đ c bi ậ ặ ệ ể ả t là trong quá trình s d ng nguyên li u giàu naphten đ s n ử ụ ệ

xu t hydrocacbon th m. ấ ơ

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

2.3.1 Xăng có tr s octan cao: ị ố

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

Xăng reforming xúc tác là lo i xăng quan tr ng nh t vì nó có hàm ấ ạ ọ

ng các h p ch t th m và tr s octan r t cao và n đ nh, hàm l l ượ ị ố ấ ấ ợ ơ ổ ị ượ ng

sunfua và nh a th p. Nó có th s d ng ngay mà không c n x lý thêm. ể ử ụ ử ự ấ ầ

ặ Xăng reforming cũng là thành ph n chính đ s n xu t xăng không chì. Đ c ể ả ầ ấ

tính xăng reforming ph thu c ch y u vào nguyên li u đ u và đ c tính ủ ế ụ ệ ặ ầ ộ

c tr s octan r t cao c a quá trình (ch đ làm vi c, xúc tác). Khi đ t đ ủ ế ộ ạ ượ ệ ị ố ấ

thì hàm l ng các h p ch t th m và t tr ng tăng nh ng hi u su t và tính ượ ấ ợ ơ ỷ ọ ư ệ ấ

d bay h i gi m. Xăng reforming có thành ph n ch y u là các ễ ủ ế ả ầ ơ

ng hydrocacbon không no ch chi m 2%, hydrocacbon th m và parafin, l ơ ượ ế ỉ

ng naphten không quá 10%, Vì v y có đ n đ nh cao. Các hydrocacbon l ượ ộ ổ ậ ị

th m trong xăng t p trung các phân đo n có nhi t đ sôi h i cao do đó s ậ ơ ở ạ ệ ộ ơ ự

phân b tr s octan là không đ u. Kho ng nhi ổ ị ố ề ả ệ ộ ẩ t đ sôi c a vùng s n ph m ủ ả

là r ng h n c a nguyên li u .M t ít h p ch t th m và olefin có th b ể ị ủ ệ ấ ơ ộ ộ ợ ơ

t o ra nh ng h p ch t có nhi t đ sôi r t cao. Vì áp su t cao ng ng t ư ụ ạ ữ ấ ợ ệ ộ ấ ấ

ả thích h p cho ph n ng hydrocracking và áp su t th p thích h p cho ph n ả ứ ấ ấ ợ ợ

ứ ng dehydrohóa, s n ph m c a quá trình áp su t cao có nhi ủ ẩ ả ấ ệ ộ ấ t đ sôi th p,

vì ph n ng hydrocracking làm th p kho ng nhi ả ứ ả ấ ệ ộ ả ứ t đ sôi, còn ph n ng

dehydrohóa làm tăng lên l ng h p ch t th m t p trung ượ ấ ậ ợ ơ ở ph n nhi ầ ệ ộ t đ

sôi cao. Do v y ph n có nhi ậ ầ ệ ộ t đ cao h n có tr s octan cao h n. Tính ị ố ơ ơ

c trình ch t và thành ph n s n ph m c a m t s lo i xăng reforming đ ủ ộ ố ạ ầ ả ấ ẩ ượ

‚ bày b ng 6. Butan t o ra trong quá trình th ng ch a t 40 50% ở ả ạ ườ ứ ừ

‚ isobutan, pentan ch a kho ng 55 ứ ả ệ 65% và iso tuỳ thu c vào nguyên li u ộ

ban đ u và đi u ki n ti n hành quá trình mà ta có th thu đ c xăng có tr ế ể ề ệ ầ ượ ị

‚ i 100 105 (RON) . s octan lên t ố ớ

ng olefin Ưu đi m c a xăng reforming xúc tác là tr s octan cao, l ị ố ủ ể ượ

‚ th p nên đ n đ nh oxy hóa cao (1700 1800 phút), thu n l i cho quá ộ ổ ấ ị ậ ợ

trình b o qu n, t n ch a và v n chuy n. Tuy v y, nh ứ ể ả ả ậ ậ ồ ượ ấ c đi m l n nh t ớ ể

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

c a xăng reforming xúc tác là ít ph n nh trong quá trình không x y ra s ầ ủ ẹ ả ự

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

c t m ch cacbon đ t o hydrocacbon nh nên t ắ ể ạ ẹ ạ ỷ ọ ấ tr ng xăng cao, áp su t

h i bão hòa th p, s phân b thành ph n phân đo n không đ u nên đ ng c ơ ự ề ấ ầ ạ ổ ộ ơ

t đ th p và làm vi c s khó kh i đ ng n u nhi ẽ ế ở ộ ệ ệ ở ấ ộ ổ ch đ không n ế ộ

đ nh.Trong quá trình b o qu n, v n chuy n và s d ng xăng đ u d b oxy ị ử ụ ễ ị ể ề ả ả ậ

hóa b i oxy trong không khí và t o thành các s n ph m ch a oxy r t đa ứ ạ ả ẩ ấ ở

ng c a xăng, c d ng, m c đ oxy hóa ph thu c r t nhi u vào ch t l ụ ạ ộ ấ ấ ượ ứ ề ộ ủ ụ

ố ố ứ th là thành ph n hóa h c c a xăng. Các h p ch t olefin có 2 n i đ i x ng ọ ủ ể ầ ấ ợ

và các lo i cacbua hydro d ng mono ho c diolefin n i v i ph n th m là ố ớ ạ ạ ặ ầ ơ

kém n đ nh nh t. ị ấ ổ

B ng 8.ch t l ng xăng c a quá trình platforming ấ ượ ả ủ

Hàm l Ch tiêu xăng n đ nh ổ ỉ ị ng ng parafin trong nguyên ượ li u % kh i l ố ượ ệ

<65

oC g/cm3

20)

ng riêng 20 40 0,785 0,798 0,796 <40 0,772 Tr ng l ọ ượ ở

ạ oC

ệ ộ

49 82 135 172 202 42 76 137 170 214 58 97 141 171 199 58 110 141 168 205 ệ ộ ố

ng t đ cu i ầ ọ ọ ượ

(d4 Thành ph n phân đo n, ầ t đ sôi đ u Nhi ầ 10% 50% 90% Nhi Thành ph n hóa h c, % tr ng l Hydrocacbon không no olefin Hydrocacbon th mơ parafin + naphten Tr s octan MON Tr s octan RON 2,2 59 38,8 80 89 0,9 65 33,7 85 95 1,0 62 37 80 89 0,5 68,5 31 85 95 ị ố ị ố

2.3.2. Các hydrocacbon th m:ơ

Các hydrocacbon th m thu đ c bao g m benzen, toluon, xylen ơ ượ ồ

(BTX) ch y u nh n đ ủ ế ậ c t ượ ừ ớ quá trình reforming xúc tác. Khi k t h p v i ế ợ

các quá trình khác nh phân chia, tái phân b , hydrodealxyl, isome hoá... cho ư ố

phép nh n B, T, X r t thích h p cho các quá trình t ng h p hóa d u và hóa ậ ấ ầ ợ ổ ợ

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

h c B ng 9. ả ọ

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

ả ặ ư ủ

B ng 9: Đ c tr ng phân b tr s octan c a xăng reforming ố ị ố xúc tác khi RON = 83

Nhi RON t đệ ộ

sôi oC parafin %v olefin %v naphten %v Hi uệ su t %v ấ

Đến 60

99,1 95,6 67,2 63,6 34,5 55,9 43,3 30,4 39,7 25,2 15,5 1,0 - - 10 1,4 1,2 1,6 1,4 1,0 1,8 1,8 1,5 4,0 0,6 3,6 21,9 23,9 12,6 11,3 8,3 5,6 6,9 3,0 2,3 5,0 RH th mơ %v 0,1 0,8 9,7 11,1 51,7 31,2 47,0 63,0 51,6 70,0 80,7 90,0 89,6 78,9 73,2 64,0 88,3 66,0 82,0 92,5 80,0 94,7 99,1 104,5

5,03 4,87 9,72 9,96 9,87 9,88 9,78 9,84 9,91 9,91 4,95 5,77 0,57 60 - 86 86 - 102 102 - 111 111 - 130 130 - 139 139 - 141 141 - 161 161 - 170 170 - 183 183 M t mát ấ

Nh đã nêu ph n trên, nguyên li u t t nh t cho quá trình là ư ở ệ ầ ố ấ

naphten và sau đó là parafin. Nh ng s n ph m th m có nhi ữ ả ẩ ơ ệ ộ ơ t đ cao h n

nh 1, 2, 4 và 1, 3, 5, 0 trimetyl benzen, 1, 2, 4, 5 và 1, 2, 3, 5 - teinmetyl ư

benzen cũng đ c s n xu t nh reforming, nh ng không th thu đ ượ ả ư ể ấ ờ ượ ả c s n

ph m tinh khi t. Kho ng 90% hi u su t th m (t naphten) có th thu đ ẩ ế ệ ả ấ ơ ừ ể ượ c

áp su t th p (200 - 400 psi) vì nguyên li u cho d dàng trong quá trình ễ ở ệ ấ ấ

quá trình ít có xu h ướ ậ ố ng t o thành c c h n các nguyên li u khác, v n t c ệ ạ ố ơ

t đ v a ph i, s n ph m th th tích th p và nhi ấ ể ệ ộ ừ ả ả ẩ ườ ng là h n h p toluen - ợ ỗ

ấ xylen, benzen - toluen ho c h n h p c 3 thành ph n đó. Các h p ch t ặ ả ầ ỗ ợ ợ

th m có th đ ể ượ ơ ấ ấ c thu h i và tinh ch b ng các quá trình h p th (ch t h p ế ằ ụ ấ ồ

thu silicagen). Ch ng c t trích ly (phenol), ch ng c t đ ng phí, ho c tích ấ ẳ ư ư ấ ặ

lu b ng dung môi dietylen glycol (xioxyt + l u huỳnh). ỹ ằ ư

• Benzen : trong quá trình reforming, benzen th ng đ c t o ra ườ ượ ạ

d i d ng h n h p v i các hydrocacbon th m khác và đ ướ ạ ỗ ợ ớ ơ ượ ằ c tách ra b ng

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

cách trích ly dung môi ho c ch ng c t đ ng phí vì nó t o h n h p đ ng phí ấ ẳ ư ặ ẳ ạ ỗ ợ

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

v i các hydro cacbon th m khác. Hai quá trình ch y u là hydro reforming ớ ủ ế ơ ở

480 ‚ 550oC, v i xúc tác trioxylmolipden k t h p v i ch ng c t trích ly ế ợ ư ấ ớ ớ

b ng phenol và quá trình platforming udex v i nguyên li u là phân đo n có ằ ệ ạ ớ

‚ ‚ nhi t đ sôi là 150 400oF, xúc tác platin, nhi ệ ộ ệ t đ ph n ng 800 ả ứ ộ

950oF : đ chuy n hóa benzen trong qúa trình udc là 80%, quá trình kèm ể ộ

theo trích ly b ng dung môi là các glycol (ví d : 75% dietylenglycol và 25% ụ ằ

dipropylenglycol) và m t ít n c. Benzen thu đ t cao ộ ướ ượ c có đ tinh khi ộ ế

th ng đ c s d ng đ tr n v i xăng vì nó có đ c tính ch ng kích n ườ ượ ử ụ ể ộ ặ ớ ố ổ

cao, có xu h ướ ồ ng làm gi m s khó n máy. Ngoài ra benzen còn là ngu n ự ả ổ

nguyên li u đ s n xúât r t nhi u h p ch t hóa h c và là dung môi cho ợ ể ả ệ ề ấ ấ ọ

nhi u s n ph m công nghi p. ẩ ề ả ệ

• Toluen: Th ng thu đ c đ ng th i v i benzen trong quá trình ườ ượ ờ ớ ồ

hydro reforming và platforming. Tuy nhiên s dehydro hóa c a naphten d ự ủ ễ

dàng h n benzen, l ng toluen thu đ c nh reforming r t l n đ ơ ượ ượ ấ ớ ờ ượ ứ c ng

d ng ch y u là ph n c a xăng, c a dung môi cho nhi u quá trình. ụ ầ ủ ủ ế ủ ề

• Xylen: Thu đ ượ ủ c sau quá trình là h n h p các đ ng phân c a ồ ỗ ợ

xulen. Hi u su t xylen h n h p sau khi tách benzen và toluen nh trích ly ệ ấ ỗ ờ ợ

trong dung môi ch n l c cao (> 99%) hai quá trình reforming c a toyoragon ọ ọ ủ

ạ và allentoc - richficht ra có hi u qu r t cao mà không c n dùng kim lo i ả ấ ệ ầ ơ

ệ quý và hydro. C hai quá trình d dàng cho h n h p xylen - benzen v i hi u ễ ả ỗ ợ ớ

‚ su t pha l ng t 95 97% th tích. Xylen đ ấ ỏ ừ ể ượ ử ụ ớ c s d ng đ pha tr n v i ể ộ

xăng (có th dùng ngay d ng h n h p BTX ho c dung môi). ể ạ ặ ợ ỗ

2.3.3. Khí hydro k thu t và khí hoá l ng : ỏ ậ ỹ

là khí ch a hydro v i hàm l ứ ớ ượ ộ ả ng hydro l n h n 80% và là m t s n ơ ớ

ầ ph m quan tr ng c a quá trình reforming xúc tác. Khí hydro này m t ph n ủ ẩ ọ ộ

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

đ c tu n hoàn tr l i quá trình reforming, còn ph n l n đ c d n sang b ượ ở ạ ầ ầ ớ ượ ẫ ộ

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

ph n làm s ch, x lý nguyên li u và các phân đo n c a s n ph m c t. Đây ạ ủ ả ử ệ ạ ậ ấ ẩ

là ngu n hydro r ti n nh t trong t t c các quá trình s n xu t hydro. ẻ ề ấ ồ ấ ả ấ ả

Ngoài hydro ra , còn thu đ c khí hoá l ng sau khi đã n đ nh xăng , ượ ỏ ổ ị

ch y u là khí propan và butan . ủ ế

III.XÚC TÁC CHO QUÁ TRÌNH REFORMING XÚC TÁC :

Xúc tác đ c s d ng trong quá trình reforming là lo i xúc tác đa ượ ử ụ ạ

ng ch c ) , g m ch c năng Oxy hoá - kh và ch c năng Axít . ch c (l ứ ưỡ ứ ử ứ ứ ồ

Ch c năng Oxy hoá kh có tác d ng tăng t c các ph n ng hydro hoá - kh ả ứ ụ ứ ử ố ử

hydro . Còn ch c năng axít có tác d ng thúc đ y các ph n ng x y ra theo ả ứ ụ ứ ả ẩ

c ch ioncacboni nh đ ng phân hoá và hydrocracking ơ ế ư ồ

3.1.l ch phát tri n c a xúc tác : ể ủ ị

2 /AL2O3 . lo iạ

Tr c đây ng i ta s d ng xúc tác Oxít nh MoO ướ ườ ử ụ ư

ặ xúc tác này có u đi m là r ti n , b n v i h p ch t ch a S . Khi có m t ề ớ ợ ẻ ề ứ ư ể ầ

c a h p ch t ch a l u huỳnh trong nguyên li u thì MoO ủ ứ ư ệ ấ ợ ể 2 có th chuy n ể

2 , d ng này cũng có ho t tính nh xúc tác nên không

m t ph n thành MoS ầ ộ ư ạ ạ

i có nh c n làm s ch S ra kh i nguyên li u . Nh ng xúc tác lo i này l ầ ữ ệ ạ ạ ỏ ạ ượ c

-1 ), nhi

đi m là ho t tính th p nên quá trình reforming ph i th c hi n ệ ở ề ệ đi u ki n ự ể ạ ấ ả

OC) .

t đ cao (~340 c ng : v n t c th tích th p (~0,5h ể ứ ậ ố ấ ệ ộ ở ề ệ đi u ki n

ọ ọ này các ph n ng hydro cracking x y ra r t m nh . Đ tăng đ ch n l c ả ả ứ ể ấ ạ ộ

c a quá trình ph i th c hi n ủ ệ ở ự ả áp su t th p ,nh ng áp su t th p l ư ấ ạ ấ ấ ấ ề i là ti n

ờ đ cho ph n ng t o c c x y ra m nh do v y không th kéo dài cho th i ạ ề ả ứ ể ạ ả ậ ố

2O3 đ thay th cho lo i xúc tác MoO

2 .

gian làm vi c liên t c c a xúc tác . Vì lí do trên mà ng ụ ủ ệ ườ i ta ph i nghiên ả

c u ra lo i xúc tác pt/AL ứ ạ ế ể ạ

Lo i xúc tác d ng pt/AL ạ ạ ọ 2O3 Là lo i xúc tác có ho t tính cao , đ ch n ạ ạ ộ

ệ l c cao ,nên s d ng lo i xúc tác này quá trình reforming ch c n th c hi n ọ ử ụ ỉ ầ ự ạ

đi u ki n m m : v n t c th tích ( 1,5-4h) , nhi t đ v a ph i ( 470 – ở ề ậ ố ệ ề ể ệ ộ ừ ả

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

520OC) . Khi dùng xúc tác lo i này còn gi m đ c s t o c c . Nh ng sau ạ ả ượ ự ạ ố ư

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

2O3 ho t tính c a xúc tác s gi m do

2O3 gi m nên ng

m t th i gian s d ng xúc tác pt/AL ử ụ ộ ờ ẽ ả ủ ạ

i ta ph i ti n hành clo hoá đ tăng đ đ Axít c a AL ộ ủ ả ườ ả ế ể ộ

Axít . Vì th lo i xúc tác này ch đ ế ạ ỉ ượ ử ụ c s d ng đ n năm 1970 . ế

Ngày nay ng i ta c i ti n xúc tác b ng cách bi n tính xúc tác : cho ườ ả ế ế ằ

thêm m t kim lo i hay thay đ i ch t mang . Cho thêm kim lo i đ gi m giá ạ ể ả ạ ấ ộ ổ

thành xúc tác , xúc tác s d ng cho quá trình reforming hi n nay là 0,3%pt + ử ụ ệ

ữ 0,3%Re mang trên ץ - AL2O3 . Ngoài ra còn có các h p ch t halogen h u ấ ợ

c .ơ

3.2 vai trò c a xúc tác hai ch c năng: ứ ủ

3.2.1. Platin: Platin là c u t r t t t, đó là kim lo i đ ấ ử ấ ố ạ ượ c dùng ch y u trong quá ủ ế

trình reforming xúc tác. Palatin không nh ng xúc tác cho ph n ng dehydro ả ứ ữ

hóa các naphten và ph n ng dehydro - vòng hoá các parafin t o ra hydro ả ứ ạ

cacbon th m mà platin còn có tác d ng thúc đ y c ph n ng no hóa các ụ ả ứ ả ẩ ơ

ề ặ h p ch t trung gian: olefin, diolefin... làm gi m t c đ t o c c trên b m t ợ ộ ạ ấ ả ố ố

ch t xúc tác là m t nguyên nhân chính d n t ẫ ớ ấ ộ i vi c gi m ho t tính ch t xúc ạ ệ ấ ả

tác.

‚ Hàm l ng platin trong ch t xúc tác reforming chi m kho ng 0,3 ượ ế ấ ả

0,7 (% kh i l ng) . Hàm l ng pt có nh h ng đ n ho t tính c a xúc tác ố ượ ượ ả ưở ủ ế ạ

. ví d khinguyên li u ch a hàm l ứ ụ ệ ượ ứ ng parafin l n mà dùng xúc tác ch a ớ

0,35 % tr ng l ng pt trong xúc tác thì nh n đ c xăng có tr s octan là ọ ượ ậ ượ ị ố

2O3 cũng nh h

102 mà không c n pha thêm n c chì . ầ ướ

Độ phân tán c a pt trên ch t mang AL ủ ấ ả ưở ạ ng đ n ho t ế

tính c a xúc tác . Trong quá trình làm vi c c a xúc tác hàm l ệ ủ ủ ượ ầ ng pt h u

nh không thay đ i nh ng ta v n th y ho t tính kh hydro l ử ư ư ấ ạ ẫ ổ ạ ố i gi m xu ng ả

đó là do các tinh th pt b thiêu k t t l i thành các tinh th l n . Vì v y tâm ế ụ ạ ể ị ể ớ ậ

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

ho t đ ng b gi m xu ng . ị ả ạ ộ ố

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

V y đ ho t tính ph thu c ch y u vào hàm l ng kim lo i pt và ủ ế ụ ạ ậ ộ ộ ượ ạ

t là đ phan tán c a nó trên ch t mang Axít . ng đ c bi ặ ệ ủ ấ ộ ườ ế i ta th y r ng n u ấ ằ

0 thì đó là tâm ho t đ ng ộ

các h t phân tán có kích th ạ ướ c nh h n 10A ỏ ơ ạ

0 thì xúc tác không có ho t tính

m nh , còn kích th c h t phân tán l n 70A ạ ướ ạ ớ ạ

đ i v i các ph n ng chính c a quá trình reforming . Đ đi u ch nh t ố ớ ể ề ả ứ ủ ỉ ươ ng

quan gi a hai xúc tác thì pt ch nên chi m 1% b m t c a ch t mang . ề ặ ủ ữ ế ấ ỉ

Khi nghiên c u ng i ta th y r ng n u cho thêm nguyên t Re vào có ứ ườ ấ ằ ế ố

tác d ng kìm hãm s thiêu k t c a các tinh th pt vì nguyên t ế ủ ự ụ ể ố ẽ ế Re s k t

h p v i pt t o thành h p kim có đ n đ nh cao h n pt nguyên th . Do đó ợ ộ ổ ể ạ ợ ớ ơ ị

2O3 có thêm nguyên t

xúc tác c a quá trình reforming ngày nay là AL Re có ủ ố

t cao h n. ho t tính cao h n , n đ nh và đ b n nhi ổ ộ ề ạ ơ ị ệ ơ

3.2.2.ch t mang: ấ

2O3 ho c là SiO ặ

Ch t mang trong xúc tác reforming có th là Al ể ấ

th ng thì ng i ta hay dùng Al ườ ườ ớ 2O3. Đó là m t Oxit có b m t riêng l n ề ặ ộ

2O3 là m t axít lewis vì

(250 m2/g), đ ch u nhi ộ ị ệ ộ t đ cao. B n thân Al ả ộ ở

2O3 ch a n

nguyên t nhôm còn có m t ô l ng t do, còn Al ử ộ ượ t ử ự ứ ướ ộ c là m t

axit Bronsted vì mang H+.

Al - O

ﬁ b m t ề ặ Al - O

Al- OH - Al - Al - AL

ﬁ Al - O b m t ề ặ H¯ Al - O 9

2O3 c n ph i tinh khi ả

Ch t mang AL t ( hàm l ng Fe , Na không ấ ầ ế ượ

quá 0,02% tr ng l ng ) ọ ượ

ng tính axit ng i ta th ng halogenua hóa r i ch hóa Để tăng c ườ ườ ườ ế ồ

nhi đây th ng dùng clo. t. ệ ở ườ

2/g thì đ

N u s d ng ch t mang φ- AL2O3 hayδ- AL2O3 v i di n tích b ế ử ụ ấ ệ ớ ề

c b sung thêm các h p ch t halogen nh m t kho ng 250 m ả ặ ượ ấ ợ ổ ư

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

flo ,clo, hay h n h p c a chúng . Đ Axít tăng khi tăng hàm l ủ ợ ỗ ộ ượ ủ ng c a

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

halogen , th c t cho th y ch nên không ch hàm l ng c a halogen ự ế ế ấ ỉ ượ ủ

kho ng 1% so v i xúc tác đ tránh phân hu m nh . Halogen đ c đ a vào ỷ ạ ể ả ớ ượ ư

xúc tác khi ch t o ho c khi tái sinh xúc tác . Khi có clo thì quá trình x y ra ế ạ ặ ả

nh sau : ư

Al - OH Al - OH + Cl- O O + OH - Al - Cl Al - OH

Ch c năng Axít đ c th hi n b i ch t mang . Đ Axít c a nó có ứ ượ ể ệ ủ ấ ở ộ

vai trò đ c bi ặ ệ ọ t quan tr ng khi ch bi n nguyên li u parafin có tr ng ế ế ệ ọ

ng phân t l ượ ử ớ ủ l n : các tâm Axít kích đ ng ph n ng hydrocracking c a ả ứ ộ

các parafin , ph n ng đ ng phân hoá hydrocacbon naphten 5c nh thành 6 ả ứ ạ ồ

c nh , ti p theo đó là các naphten 6 c nh b kh hydro t o thành các ạ ử ế ạ ạ ị

hydrocacbon th m .ơ

3.2.3. Chu n b ch t xúc tác: ị ấ ẩ

i ta Để đ a platin lên b m t ch t mang trong công nghi p ng ấ ề ặ ư ệ ườ

2O3 b ng dung d ch H

2PtCl6 đã axit

dùng ph ng pháp ngâm, t m. T m Al ươ ẩ ẩ ằ ị

hóa, nung và kh trong dòng khí hydro. S phân tán platin lên ch t mang có ự ử ấ

th x y ra theo cách sau: ể ả

O Cl Al - O Al - OH + Ptd2 + 2Cl- + 2H+ O Pt Al - O Al - OH Cl Cl

Cl Al - O

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

Pt O + 4Cl- Al - O Cl

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

Vµo nh÷ng n¨m 1950 ‚ 1970 chÊt xóc t¸c chñ yÕu

cho reforming lµ Pt/Al2O3. Nã cã u ®iÓm lµ cã ho¹t ®é

cao, song kh«ng bÒn v÷ng ë ¸p suÊt thÊp vµ ®é chän

läc cña nã theo híng t¹o ra nhiÒu hydrocacbon th¬m

còng kh«ng thËt cao. MÆt kh¸c platin lµ mét kim lo¹i

hiÕm vµ ®¾t.

2O3 đã kh cắ

Năm 1967 xu t hi n ch t xúc tác hai kim lo i Pt - Re/Al ệ ấ ạ ấ

2O3. T đó ch t xúc

ph c đ ụ ượ c nh ng nh ữ ượ c đi m c a ch t xúc tác Pt/Al ấ ủ ể ừ ấ

tác hai và đa kim lo i ngày càng phát tri n và ngày càng đ ể ạ ượ c dùng r ng rãi. ộ

Năm 1972 m i ch có 29% reformat thu đ ớ ỉ ượ ạ c nh ch t xúc tác đa kim lo i ấ ờ

thì t ph n đó đã là 80% vào năm 1982. ầ ỉ

Trong công ngh reforming liên t c CCR (continuous catalytic ụ ệ

‚ reforming) ch t xúc tác d ng viên có đ ng kính 1,5 2,5mm đ có th ấ ở ạ ườ ể ể

chuy n đ ng d dàng gi a lò ph n ng và lò tái sinh. ả ứ ữ ễ ể ộ

3.3. Tính ch t c a ch t xúc tác: ấ ủ ấ

3.3.1. đ Ho t tính: ộ ạ

Có nhi u ph ề ươ ư ng pháp đ đánh giá ho t tính c a xúc tác . Nh ng ủ ể ạ

ng pháp c b n đ u gi ng nhau , đ u gi a vào thi v b n ch t các ph ấ ề ả ươ ơ ả ự ề ề ố ế t

b chu n v à nguyên li u m u cùng các đi u ki n công ngh c a phòng thí ị ệ ủ ệ ề ệ ẩ ẫ

nghi m , đ xác đ nh hi u su t c a các s n ph m . Đ ho t tính c a xúc ấ ủ ủ ể ệ ệ ạ ẩ ả ộ ị

tác đ ượ ấ c bi u di n thông qua ch s ho t tính , đó là giá tr c a hi u su t ạ ị ủ ỉ ố ệ ễ ể

xăng (% kh i l ng). ố ượ

3.3.2 Đ ch n l c: ộ ọ ọ

kh năng c a xúc tác làm tăng t c đ các ph n ng có l ố ộ ả ứ ủ ả ợ ờ i , đ ng th i ồ

làm gi m t c đ ph n ng không mong mu n đ ố ộ ả ứ ả ố ượ ọ ộ ọ ọ ủ c g i là đ ch n l c c a

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

ế xúc tác . Trong quá trình reforming xúc tác , đ ch n l c c a xúc tác quy t ọ ọ ủ ộ

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

ng cao . đ nh có kh năng t o s n ph m có giá tr đó là xăng có ch t l ị ấ ượ ả ạ ả ẩ ị

Trong quá trình reforming xúc tác đ ch n l c c a ch t xúc tác đ c đo ọ ọ ủ ấ ộ ượ

c a hàm l ng hydrocacbon (có ít nh t h n 5 nguyên t b ng t l ằ ỉ ệ ủ ượ ấ ơ ử

cacbon) trên hàm l ng hydrocacbon đ c chuy n hoá ( hi u xu t ).có hai ượ ượ ể ệ ấ

1, C2.

 Ph n ng hydro phân sinh ra khí C  Ph n ng hydrocracking t o ra propan và butan.

ph n ng d n t i vi c gi m hi u su t là : ả ứ ẫ ớ ệ ệ ả ấ

ả ứ ả ứ ạ

i ta thêm vào m t s Để tăng tính ch n l c c a ch t xúc tác thì ng ọ ọ ủ ấ ườ ộ ố

kim lo i khác (kim lo i th hai), đ c bi t là ứ ạ ạ ặ ệ ở áp su t th p. ấ ấ

3.3.3. Đ b n: ộ ề

ổ Trong quá trình ph n ng thì đ b n c a ch t xúc tác b thay đ i ộ ề ả ứ ủ ấ ị

(gi m d n). Đó là chính nh h ầ ả ả ưở ng c a nhi ủ ệ ộ ệ t đ . Trong nh ng đi u ki n ữ ề

 Gi m b m t ch t xúc tác do s thiêu k t và t o c c.

c a reforming xúc tác, s m t ho t tính là do : ủ ự ấ ạ

 S gi m ho t tính axit.

ạ ố ề ặ ự ế ả ấ

ự ả ạ

Tuy nhiên s gi m ho t tính axit có th đ c b sung b ng s ự ả ể ượ ạ ằ ổ ự

clohóa trong khi tái sinh ch t xúc tác. M t khác s kém tinh khi ự ấ ặ ế ủ ấ t c a ch t

đ n cũng có th làm cho ch t xúc tác có đ b n kém . ộ ộ ề ể ấ

ấ : 3.3.4. Tính nh y c m đ i v i t p ch t ố ớ ạ ạ ả

ố ớ Ch t xúc tác trong quá trình reforming xúc tác r t nh y c m đ i v i ấ ấ ả ạ

m t s t p ch t, quá trình đó có th là thu n ngh ch ho c b t thu n ngh ch. ộ ố ạ ặ ấ ể ấ ậ ậ ị ị

2O và Oxy (O2).

Trong s các t p ch t mà trong quá trình thu n ngh ch là H ấ ạ ậ ố ị

S t o thành n c trong quá trình reforming xúc tác d n t i s r a gi i Clo ự ạ ướ ẫ ớ ự ử ả

và gi m ho t tính c a axit c a ch t mang. ủ ủ ạ ả ấ

3) cũng gây nh h

(NH ng không Bên c nh đó h p ch t c a Nit ợ ấ ủ ạ ơ ả ưở

2S). Ng

t ố ế ấ t đ n quá trình. Ngoài ra ch t xúc tác cũng r t nh y c m v i các h p ch t ạ ả ấ ấ ớ ợ

2S gây c ch ch c năng kim

i ta nh n th y H c a l u huỳnh (H ủ ư ườ ấ ậ ứ ứ ế

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

lo i v i ph n ng sau: ạ ớ ả ứ

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

Pt + H2S ﬁ PtS + H2

3.4 nh ng nguyên nhân làm gi m ho t tính c a xúc tác : ủ ữ ả ạ

Sau m t th i gian làm vi c , ho t tính c a xúc tác b gi m xu ng đó ị ả ủ ệ ạ ộ ờ ố

là do các nguyên nhân sau :

ng c a h p ch t ch a l u huỳnh: 3.4.1. nh h Ả ưở ủ ợ ứ ư ấ

Các h p ch t ch a l u huỳnh (S) r t d gây ng đ c nguyên t ấ ễ ứ ư ộ ộ ấ ợ ử

platin (pt) gây nh h ng không t i ch c năng dehydrohóa vì nó làm cho ả ưở t t ố ớ ứ

ả kim lo i ho t tính pt b sulfid hóa. Tuỳ theo các h p ch a S mà nó gây nh ứ ạ ạ ợ ị

 H p ch t marcaptan và sulfid làm gi m ho t tính m nh.

h ưở ng khác nhau. Ví d : ụ

 H p ch t thiofen, S nguyên t

ấ ạ ạ ả ợ

2S gây nh h

, H ng ít h n. ấ ợ ố ả ưở ơ

2S thì nó s gây c ch ho t tính ứ

N u trong nguyên li u có ch a H ứ ế ệ ẽ ế ạ

c a kim lo i platin theo ph n ng sau: ủ ả ứ ạ

Pt + H S PtS + H

Ngoài ra H2S còn gây ăn mòn thi t b . Nguyên li u ch a S s t o ra ế ị ẽ ạ ứ ệ

2O3 t o ra Al

2(SO4)3 làm

m t s anhydrid, các anhydrid s tác d ng v i Al ộ ố ụ ẽ ớ ạ

ấ cho quá trình tái sinh xúc tác s g p khó khăn h n r t nhi u, h n n a ch t ơ ấ ẽ ặ ữ ề ơ

xúc tác sau khi tái sinh cũng không th đ t đ ể ạ ượ ố c k t qu nh mong mu n. ư ế ả

Đ i v i nguyên li u cho quá trình reforming xúc tác thì hàm l ng S cho ố ớ ệ ượ

phép là <1ppm.

ấ Để đ m b o th i gian làm vi c lâu dài c a xúc tác thì các h p ch t ủ ệ ả ả ờ ợ

c tách ra kh i nguyên li u tr c khi đ a vào quá trình l u huỳnh c n đ ư ầ ượ ệ ỏ ướ ư

2S trong công nghi p ng

reforming, v i khí H ớ ệ ườ ầ i ta kh ra kh i khí tu n ử ỏ

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

hoàn b ng cách h p ph b ng dung d ch monoetanolmin và t t nh t là làm ụ ằ ấ ằ ị ố ấ

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

s ch l u huỳnh ngay trong nguyên li u t ạ ệ ừ ư khâu đ u tiên tr ầ ướ c khi đ a vào ư

quá trình reforming xúc tác .

ng c a h p ch t ch a Nit (N): 3.4.2. nh h Ả ưở ủ ợ ứ ấ ơ

ủ Cũng nh S các h p ch t ch a N cũng làm gi m đ ho t tính c a ứ ư ấ ả ạ ợ ộ

3 ) s làm trung hoà

xúc tác vì các ch t ch a N th ng có tính baz (nh NH ứ ấ ườ ư ơ ẽ

các tâm Axít c a xúc tác nên gi m t c đ ph n ng hydro hoá và dehydro ố ả ứ ủ ả ộ

hoá ,d n đ n làm x u đi các ch tiêu c a xăng reforming . Hàm l ỉ ủ ế ấ ẫ ượ ủ ng c a

-4% tr ng l ọ

nit trong nguyên li u s không v t quá 10 ng . ỏ ệ ẽ ượ ượ

3 s gây ng đ c xúc tác ,khi tăng nhi

Khi reforming xúc tác các h p ch t nit ấ ợ ơ ẽ ị s b phân hu và t o thành ỷ ạ

t đ trong các thi NH3 , ch t NHấ ộ ộ ẽ ệ ộ ế ị t b

ả ph n ng thì làm tăng vi c gi m ho t tính xúc tác và d n đ n vi c gi m ạ ả ứ ệ ệ ế ẫ ả

th i gian làm vi c c a xúc tác . Khi tăng hàm l trong ệ ủ ờ ượ ng các h p ch t nit ợ ấ ơ

nguyên li u làm gi m các ch tiêu c a xăng reforming . nh h ủ ệ ả ả ỉ ưở ng c a nit ủ ơ

lên xúc tác pt/AL2O3 ph thu c vào tính ch t c a ch t mang và đ phân tán ấ ủ ụ ấ ộ ộ

c a platin trên ch t mang . ủ ấ

Đa s các quá trình reforming đ u s d ng quá trình hydro hoá làm ề ử ụ ố

s ch nguyên li u . ạ ệ

ng c a n c: 3.4.3 nh h Ả ưở ủ ướ

N c có m t trong nguyên li u s pha loãng các trung tâm Axít . ướ ẽ ệ ặ

Làm gi m đ Axít c a ch t mang và làm tăng đ ăn mòn c a thi t b . Hàm ủ ủ ả ấ ộ ộ ế ị

ng n c ch a trong nguyên li u đ c kh ng ch trong gi 10- l ượ ướ ứ ệ ượ ế ố i h n t ớ ạ ừ

15ppm . Đ tránh ăn mòn thi t b c n tách n ể ế ị ầ ướ ằ c ra kh i nguyên li u b ng ệ ỏ

cách dùng quá trình làm khô khi dùng “ rây phân t “ ho c phun khí clo vào ử ặ

c . Ch ng h n nh nguyên li u ch a n ệ ứ ướ ư ở ạ ẳ ớ quá trình Ultra-forming , v i

nguyên li u ch a 15ppm n c , ng i ta phun clorua vào xúc tác đã tái sinh ứ ệ ướ ườ

t đ khôi ph c l i ho t tính ban đ u c a xúc trong m t th i gian c n thi ờ ầ ộ ế ể ụ ạ ủ ầ ạ

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

tác . Trong m t s tr ng h p khác , ng ộ ố ườ ợ ườ ấ i ta s d ng 1,5 ppm h p ch t ử ụ ợ

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

diclopropylen phun vào khi hàm l ng n c trong nguyên li u t i 50ppm. ượ ướ ệ ớ

Ng i ta cũng th y , xúc tác trên ch t mang SiO ườ ấ ấ ạ 2-AL2O3 Là lo i r t nh y ạ ấ

c thì bi n pháp trên r t h u hi u . v i n ớ ướ ấ ữ ệ ệ

3.4.4. nh h Ả ưở ng c a m t s kim lo i: ộ ố ủ ạ

M t s kim lo i đ c bi ạ ặ ộ ố ệ ấ t là As, Pb và Cu gây ng đ c xúc tác r t ộ ộ

m nh. Nh ng kim lo i này có th có s n trong nguyên li u ho c là do xâm ữ ệ ể ạ ạ ẵ ặ

nh p vào trong nguyên li u khi v n chuy n, ch bi n. Các h p ch t chì ế ế ệ ể ậ ấ ậ ợ

ế tích đ ng d n trên xúc tác và làm thay đ i nhanh ho t tính xúc tác. N u ầ ạ ọ ổ

2O3 s không tách đ

‡ c hoàn l ượ ng c a Pb ủ 0,5% thì ch t xúc tác pt/Al ấ ẽ ượ

ả toàn chì khi tái sinh,do đó ho t tính c a ch t xúc tác s không đ m b o ủ ẽ ả ạ ấ

đ ượ c đ quá trình x y ra v i hi u su t cao. Đ làm s ch các kim lo i chì ấ ể ệ ể ả ạ ạ ớ

và asen ng i ta dùng ph ng pháp hydrohóa. ườ ươ

Hàm l ng c a các kim lo i cho phép trong nguyên li u l n l t là: ượ ệ ầ ượ ủ ạ

As < 0,001ppm; Pb < 0,02 ppm; Cu < 0,05 p

3.4.5. L p than c c: ớ ố

L p than c c bao ph trên b m t ch t xúc tác là nguyên nhân chính ề ặ ủ ấ ố ớ

đây là không đáng d n đ n s gi m ho t tính xúc tác m c dù s t o c c ẫ ế ự ả ự ạ ố ở ạ ặ

k so v i quá trình cracking. ể ớ

C ch c a quá trình m t ho t tính xúc tác có th đ ế ủ ể ượ ấ ạ ơ c hi u nh ể ư

ề ặ sau: Đây là quá trình grafid hóa làm che ph các tâm ho t đ ng trên b m t ạ ộ ủ

ch t xúc tác. Nh ng ph n ng gây ra hi n t ả ứ ệ ượ ữ ấ ợ ng đó là: ph n ng trùng h p ả ứ

ả các hydrocacbon, ng ng k t đa vòng các hydrocacbon th m, trong đó ph n ư ế ơ

ứ ợ

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

trùng h pợ ng trùng h p là ch y u. ủ ế - H 2 Parafin Monolefin c c ố

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

Các ph n ng trên có th x y ra đ ng th i t ả ứ ể ả ờ ạ ồ ạ ộ i hai tâm ho t đ ng

khi xu t hi n các olefin, các hydrocacbon th m c a ch t xúc tác ngay t ủ ấ ừ ơ ở ệ ấ

tâm h p ph hóa h c trên b m t ch t xúc tác. ề ặ ụ ấ ấ ọ

c t o ra trong đi u ki n thích h p v nhi t đ , áp C c s ít đ ẽ ố ượ ạ ề ề ệ ợ ệ ộ

su t, t l ấ ỷ ệ ứ ạ hydro/nguyên li u. Ph n ng t o c c là m t ph n ng ph c t p. ạ ố ả ứ ả ứ ệ ộ

Qua nghiên c u và th c t ứ ự ế ế cho th y s t o c c ph thu c vào nhi u y u ấ ự ạ ụ ề ố ộ

 Nhi

:ố t

 Áp su t c a vùng ph n ng.

t đệ ộ

 T l

ấ ủ ả ứ

 N ng đ Clo.

gi a hydro và nguyên li u. ỷ ệ ữ ệ

 Độ phân tán c a các ti u phân kim lo i platin trên ch t mang.

ồ ộ

ủ ể ấ ạ

3.5. tái sinh ch t xúc tác : ấ

3.5.1. S thay đ i c a ch t xúc tác trong quá trình làm vi c. ổ ủ ự ệ ấ

Trong quá trình làm vi c thì ch t xúc tác b thay đ i tính ch t và do ệ ấ ấ ổ ị

đó ho t tính cũng nh đ ch n l c b gi m đi. Nh ng s thay đ i này là do ọ ọ ị ả ư ộ ữ ự ạ ổ

t đ cao, do các s t o c c trên b m t ch t xúc tác do nh h ự ạ ố ề ặ ấ ả ưở ng c a nhi ủ ệ ộ

ấ ủ t p ch t có trong nguyên li u và khí tu n hoàn. S thay đ i tính ch t c a ạ ự ệ ấ ầ ổ

 Nh ng thay đ i có th khôi ph c đ

ch t xúc tác có th chia làm hai d ng sau : ể ấ ạ

c (t m th i). Đó là các ụ ượ ữ ể ổ ạ ờ

thay đ i do s ng đ c hay s t o c c thu n ngh ch b i các ự ạ ộ ộ ự ậ ổ ở ố ị

 Nh ng thay đ i vĩnh vi n : Đ i v i pt /AL

h p ch t c a oxi, nito, l u huỳnh ợ ấ ủ ư

ố ớ ữ ễ ổ ổ 2O3 có s thay đ i ự

ổ vĩnh vi n do thay đ i b m t riêng c a xúc tác hay thay đ i ổ ề ặ ủ ễ

tr ng thái phân tán c a pt trên ch t mang . ủ ạ ấ

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

3.5.2. Các ph ng pháp tái sinh ch t xúc tác : ươ ấ

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

3.5.2.1. Tái sinh b ng ph ng pháp oxyhóa: ằ ươ

Đây là ph ươ ố ng pháp tái sinh ch t xúc tác b ng cách đ t cháy c c ấ ằ ố

‚ bám trên b m t ch t xúc tác b ng oxy không khí nhi t đ 300 500oC. ề ặ ấ ằ ở ệ ộ

Dùng dòng khí nóng ch a t 15% oxy (O2) đ đ t c c và gi ứ ừ ‚ 2 ể ố ố ữ ở ả kho ng

nhi t đ trên đ không làm t n h i t i tâm kim lo i platin. Ch t xúc tác sau ệ ộ ạ ớ ể ổ ấ ạ

khi đã tái sinh ch a ít h n 0,2% c c. ứ ơ ố

ng trình sau : ố ượ c bi u di n theo ph ễ ể ươ

Quá trình đ t cháy c c đ ố CxHy + O2 ﬁ CO2 +H2O + Q

Ta th y r ng quá trình này t a nhi ấ ằ ỏ ệ t. S t a nhi ự ỏ ệ ả t này có nh

h ng r t l n t i đ b n c a ch t xúc tác : ưở ấ ớ ớ ộ ề ủ ấ

2O3 s ẽ b thay đ i c u trúc.

- Khi nhi t đ quá cao thì Al ệ ộ ổ ấ ị

- Nhi t đ cao d n t i s gi m đ phân tán c a platin do các phân ệ ộ ẫ ớ ự ả ủ ộ

t ử này b đ t cháy. ị ố

Chính vì v y ng i ta tìm cách gi m nhi t đ xu ng m c cho phép ậ ườ ả ệ ộ ứ ố

ng t i ch t xúc tác. đ tránh gây nh h ể ả ưở ớ ấ

3.5.2.2. Tái sinh b ng ph ằ ươ ng pháp kh : ử

Ng i ta nh n th y r ng n u tái sinh b ng ph ng pháp oxyhoá thì ườ ấ ằ ế ậ ằ ươ

ấ các h p ch t c a l u huỳnh (S) s không b lo i b hoàn toàn. H p ch t ấ ủ ư ị ạ ỏ ẽ ợ ợ

ng pháp oxy hóa th ng c a l u huỳnh sau khi đã tái sinh b ng ph ủ ư ằ ươ ườ ở

ng pháp kh ng i ta dùng dòng khí ch a 10% hydro d ng Sulfat. V i ph ạ ớ ươ ử ườ ứ

ở áp su t kho ng 2 atm. Ch t xúc tác sau khi tái sinh thì l ấ ấ ả ượ ả ng c c gi m ố

‚ xu ng còn kho ng 0,03 0,05% tr ng l ng. ả ố ọ ượ

3.5.2.3. Tái sinh b ng ph ng pháp Clo : ằ ươ

Ch t xúc tác sau m t th i gian s d ng thì hàm l ờ ử ụ ấ ộ ượ ị ả ng Clo b gi m

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

xu ng và do đó làm gi m tính axit d n đ n làm gi m ho t tính. ế ả ả ạ ẫ ố

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

ng này ng Để kh c ph c hi n t ệ ượ ụ ắ ườ ợ i ta thêm vào vùng ph n ng các h p ả ứ

ch t h u c ch a Clo cùng v i nguyên li u. Ngoài ra ng ấ ữ ứ ệ ơ ớ ườ ế i ta còn ti n

hành Clo hóa ch t xúc tác trong giai đo n nung c a quá trình tái sinh xúc ủ ấ ạ

2O3 Đã làm

tác . Lúc này có th cho clo vào ể ở ạ d ng khí . Ví d :xúc tác pt/AL ụ

ợ vi c 15.000h đ u tiên đem xúc tác này tái sinh b ng oxihoá b ng h n h p ệ ầ ằ ằ ỗ

nit - oxi , hàm l ng oxi 1-1,5% th tích , đi u ki n t ơ ượ ể ở ề ệ ừ ầ 7-10 at và d n

OC . Xúc tác sau khi đã đ t c c đem clo hoá

t đ n 500 áp d n tăng nhi ầ ệ ế ố ố ở

ng không khí , i vào và ra thi su t khí quy n trong môi tr ể ấ ườ l ở ố ế ị ả t b ph n

ng làm sao cho hàm l ng clo bão hoà trong xúc tác . ứ ượ

K t qu sau khi clo hoá cho th y hàm l ng clo trong xúc tác tăng ế ả ấ ượ

0,07-0,08% tr ng l ng còn hàm l ng s t gi m t t ừ ọ ượ ượ ả ắ ừ ọ 1-1,5% tr ng

ng . Fe b gi m xu ng do : l ượ ị ả ố

2Fe2O3 + 6Cl 2 → 4Fe2O3 + 3O2

Sau khi tái sinh b ng clo còn th y l ng chì cũng b gi m xu ng . ấ ượ ằ ị ả ố

Ngoài ra nó còn làm t t đ phân tán c a pt trong xúc tác . Nh ng n u hàm ố ộ ư ủ ế

ng clo trong xúc tác quá cao ( chi m 1,4% tr ng l ng thì tính ch t phân l ượ ế ọ ượ ấ

ề hu tăng lên m nh , đi u này s làm cho hi u su t khí tăng lên . Đó là đi u ẽ ệ ề ạ ấ ỷ

ấ không mong mu n trong quá trình reforming . Qua th c nghi m cho th y , ự ệ ố

 T c đ th tích n p không khí (h

-1)

ch đ tái sinh xúc tác b ng clo nh sau: ế ộ ư ằ

 Nhi

ố ộ ể ạ

 th i gian tái sinh (h)

ệ ộ OC) t đ (

 n ng đ clo trong không khí (% tr ng l

ờ

ng ). ồ ộ ọ ượ

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

Hàm l ng clo trong xúc tác t i u nh t là 0,8-0,95 tr ng l ng . ượ ố ư ấ ọ ượ

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

Xúc tác AL2O3 sau khi tái sinh clo thì đ ho t tính và đ ch n l c g n nh ọ ọ ầ ạ ộ ộ ư

đ c khôi ph c l i hoàn toàn . ượ ụ ạ

3.5.3. Tu i th xúc tác và gi ọ ổ ớ i thi u m t s ch t xúc tác: ộ ố ấ ệ

3.5.3.1. Tu i th xúc tác: ổ ọ

Độ ch n l c c a h u h t các xúc tác gi m theo th i gian s d ng, ọ ọ ủ ử ụ ế ả ầ ờ

ổ xúc tác m t ho t tính dehydro hóa do t o thành c c ho c do nh ng thay đ i ữ ấ ạ ạ ặ ố

v t lý trong thành ph n và c u trúc c a xúc tác. S gi m ho t tính hydro ậ ự ả ủ ầ ạ ấ

hóa m nh h n s gi m ho t tính hydrocracking. Do đó, khi nhi t đ đ ơ ự ả ạ ạ ệ ộ ượ c

thay đ i đ bù vào s m t mát ho t tính, t hydrocracking tăng làm cho ự ấ ổ ể ạ l ỷ ệ

ọ hi u su t khí tăng, hydro gi m và hi u su t l ng gi m. S gi m đ ch n ệ ự ả ấ ỏ ệ ấ ả ả ộ

Khí và butan

Pt - Re

100 Nhi

t đ , F

ệ ộ

c trình b y trong hình 4. l c c a các xúc tác theo nhi ọ ủ t đ đ ệ ộ ượ ả

‚ 500 PSig, Hình 10:S m t mát đ ch n l c c a xúc tác áp su t 100 ộ ọ ọ ủ ự ấ ấ

RON : 95 - 100.

ỏ ơ K t qu cho th y s gi m đ ch n l c c a xúc tác pt - Re nh h n ấ ự ả ọ ọ ủ ế ả ộ

xúc tác Pt. Đ c đi m n i b t khác c a xúc tác này l n h n c a xúc tác pt ủ ổ ậ ủ ể ặ ơ ớ

đ n 4 l n. ế ầ

ạ ộ Trong nh ng đi u ki n thích h p xúc tác kim lo i có th ho t đ ng ữ ệ ể ề ạ ợ

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

t b tu n hoàn, thì xúc tác th ng có th đ n h n 40 năm, trong nh ng thi ế ữ ơ ế ị ầ ườ ể

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

c sau vài trăm l n tái sinh tr c khi ph i thay th hoàn s d ng đ ử ụ ượ ầ ướ ế ả

toàn.Sau m t l n tái sinh, n u đ c xác đ nh là không còn ho t tính n a thì ộ ầ ế ượ ữ ạ ị

xúc tác đ c thay th . Nh ng xúc tác này th ượ ữ ế ườ ồ ng đ a đ n nhà máy thu h i ư ế

kim lo i đ thu h i platin và các kim lo i quý khác nh reni. Kim lo i đ ạ ể ạ ượ c ư ạ ồ

thu h i có th l c đ a ra s n xu t xúc tác ph c v cho quá trình. i đ ể ạ ượ ư ụ ụ ả ấ ồ

3.5.3.2. Gi ớ i thi u m t s ch t xúc tác. ộ ố ấ ệ

D i đây là m t s ch t xúc tác dùng trong reforming xúc tác do ộ ố ướ ấ

m t s hãng n i ti ng trên th gi ổ ế ộ ố ế ớ i ch t o: ế ạ

ạ ạ ạ ộ

Lo i xúc tác D

ạ

R 16 - R 20 R 22 - R D150 R 130 th h m i ế ệ ớ E 151 L KX 130 E 160 RG 451 RG 482 CR 201 AR Hãng ch t oế ạ Chervon UOP UOP UOP Engelgard Ashachi Chernical ESSO Research Engelgard Procatalyse IFP và Procatalyse Total và CRD IfP Kim lo i ho t đ ng Re Re Ge Không công bố Re Pb Ir và kim lo i khác Không công bố Không công bố Không công bố Platin - thi cế Không công bố

B ng10:các đ c tr ng c a xúc tác quá trình reforming xúc tác ủ ư ả ặ

IV. CÔNG NGH REFORMING Ệ

4.1 Các y u t nh h ng đ n quá trình: ế ố ả ưở ế

quá trình reforming có các thông s công ngh chính nh ệ ố ệ ộ t đ ,

2/RH c a nguyên li u

mol gi a H t c đ n p li u , áp su t và t l ố ộ ạ ỉ ệ ệ ấ ữ ủ ư : nhi ệ

4.1.1. nh h Ả ưở ng c a nhi ủ t đ : ệ ộ

quá trình reforming xúc tác ti n hành trong đi u ki n nhi ế ề ệ ệ ộ ằ t đ n m

trong kho ng 479 –5250c . khi đi u ki n áp su t và t c đ th tích không ả ộ ể ề ệ ấ ố

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

t đ thì s tăng hi u xu t xăng ,hi u su t khí gi m , đ i .N u gi m nhi ổ ế ả ệ ộ ẽ ệ ệ ả ấ ấ

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

ng hydrocacbon th m không nhi u nên tr s octan c a xăng không cao , l ượ ị ố ủ ề ơ

tuy nhiên ít t o c c bám trên b m t xúc tác nên th i gian làm vi c c a xúc ạ ố ệ ủ ề ặ ờ

i khi tăng nhi t đ quá trình thì hàm l ng khí tăng tác dài h n . Ng ơ c l ượ ạ ệ ộ ượ

lên , thành ph n l ng gi m xu ng d n đ n hi u su t xăng gi m , tuy nhiên ẫ ầ ỏ ế ệ ả ấ ả ố

ng hydrocacbon th m tăng nên tr s octan c a xăng tăng . khi nhi l ượ ị ố ủ ơ ệ ộ t đ

tăng thì kh năng t o c c cao nên d làm m t ho t tính c a xúc tác .Vì ễ ủ ả ạ ấ ạ ố

t đ sao cho phù h p v i các thông s k thu t khác v y , đi u ch nh nhi ậ ề ỉ ệ ộ ố ỹ ậ ợ ớ

ng c a s n ph m yêu c u . đ đ m b o hi u su t , ch t l ệ ể ả ấ ượ ả ấ ủ ả ẩ ầ

B ng 11: nh h Ả ả ưở ng c a nhi ủ t đ t ệ ộ ớ ủ ả i m t s ch tiêu c a s n ộ ố ỉ

ph mẩ

Ch tiêu ỉ

435 98 Nhi 450 96,8 ệ ộ oC) t đ ( 465 95 480 91,6 ử

ạ 34 36 41 46

ơ ng hydrocacbon th m 19 27 35 45

Hi u su t xăng đã kh propan (%) ấ ệ os đ nế ng phân đo n có T Hàm l ượ 100oC (% TT) Hàm l ượ trong xăng (% TT) Áp suÊt h¬i b·o hßa cña 310 350 430 590

67,5 74 80,5 89 ng pháp nghiên c chì) x¨ng (mmHg) Tr octan theo ph ị c u (không pha n ứ ươ ướ

4.1.2. nh h Ả ưở ng c a áp su t ấ ủ

ề ph n l n các ph n ng chính c a quá trình reforming xúc tác đ u ủ ầ ớ ả ứ

kèm theo quá trình tăng th tích . Theo quan đi m nhi ể ể ệ ộ ấ t đ ng h c thì áp su t ọ

cao s c n tr quá trình c a các ph n ng tăng th tích có nghĩa là c n tr ả ứ ẽ ả ủ ể ả ở ở

ả ứ quá trình t o hydrocacbon th m. Nh ng n u áp su t th p thì ph n ng ư ế ạ ấ ấ ơ

cracking x y ra m nh, d n đ n t o c c nhi u vì v y ng ế ạ ề ả ạ ẫ ậ ố ườ i ta ph i duy trì ả

áp su t cao trong h th ng. Áp su t trong h th ng đ ệ ố ệ ố ấ ấ ượ c quy t đ nh ch ế ị ủ

y u b i ho t tính và đ ch n l c c a ch t xúc tác. Ví d tr ế ọ ọ ủ ụ ướ ử ụ c s d ng ạ ấ ở ộ

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

‚ xúc tác Mo/Al2O3 thì áp su t trong h th ng ch n 15 ấ ệ ố ọ ệ 20 at. Nh ng hi n ư

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

2O3 thì duy trì áp su t 20

‚ nay th ng dùng xúc tác Pt/Al ườ ấ 40 at trong hệ

th ng mà ho t tính t o hydrocacbon th m v n đ m b o. ạ ạ ẫ ả ả ố ơ

Áp su t c a quá trình là nhân t chính nh h ấ ủ ố ả ưở ng đ n hi u su t và ệ ế ấ

‚ 400 500 psi thích h p đ th i gian quay s quay vòng xúc tác, áp su t t ự ấ ừ ể ờ ợ

vòng xúc tác dài, do v y s gi m áp su t, cân b ng ph n ng dehydro hóa ậ ự ả ả ứ ấ ằ

chuy n v phía làm gi m hi u su t s n ph m th m và hydro. S gi m áp ấ ả ự ả ệ ể ề ả ẩ ơ

su t làm gi m kh năng hydrocracking. Vi c tăng ph n ng dehydro hóa ả ứ ệ ả ả ấ

5 và s n ph m reforming. ẩ

và ph n ng hydrocracking làm tăng hi u su t C ả ứ ệ ấ ả

ờ Nh ng s gi m áp su t th p s kh ho t tính x y ra nhanh đ n m c th i ấ ự ự ả ử ứ ư ế ấ ạ ả

gian r ng c a xúc tác ch vài ngày, trong khi ủ ỗ ỉ ở ố áp su t cao th i gian s ng ấ ờ

t b bán tái sinh không thu n l i cho c a xúc tác có th đ n 1 năm. Các thi ể ế ủ ế ị ậ ợ

áp su t th p cho đ n khi s đ a vào xúc tác hai hay nhi u kim ho t đ ng ạ ộ ở ự ư ế ề ấ ấ

‚ lo i làm gi m m c đ t o c c. Nh v y có th s d ng áp su t 200 250 ứ ộ ạ ố ể ử ụ ờ ậ ả ạ ấ

c th i gian quay vòng xúc tác kh khi ho t đ ng psig mà v n duy trì đ ẫ ượ ạ ộ ử ờ ở

áp su t cao. V i thi t b tu n hoàn và thi t b l p xúc tác chuy n đ ng thì ấ ớ ế ị ầ ế ị ớ ể ộ

áp su t có th gi m đ n 85 psig. Trong nh ng h th ng nhi u thi ệ ố ể ả ữ ề ế ấ ế ị ặ t b ho c

th m chí trong cùng m t thi t b đ gi m áp su t có th thay đ i theo s ậ ộ ế ị ộ ả ể ấ ổ ự

thay đ i t l ổ ỷ ệ ấ c p li u và t ệ l ỷ ệ khó tu n hoàn. ầ

ng đáng k đ n quá Áp su t riêng ph n c a hydro cũng nh h ủ ấ ầ ả ưở ể ế

ng này đ trình, nh h ả ưở ượ ả ứ c minh ho b ng s ph thu c v n t c ph n ng ộ ậ ố ự ụ ạ ằ

2O3 vào áp su tấ

dehydro hóa đóng vòng c a n - heptan đ c xúc tác b i Pt/Al ủ ượ ở

riêng ph n hydro . ầ

Khi không có hydro thì không x y ra ph n ng vì b m t kim lo i b ề ặ ả ứ ạ ị ả

che ph b i c c khi tăng áp su t hydro, b m t kim lo i đ ủ ở ố ề ặ ạ ượ ấ ạ c làm s ch

ấ m t ph n và c ph n ng dehydro hoá đóng vòng đ u x y ra. N u áp su t ả ứ ề ế ầ ả ả ộ

t quá 10 atm thì có th lo i b c c h u nh hoàn riêng ph n c a hydro v ầ ủ ượ ể ạ ỏ ố ư ầ

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

toàn. Nh ng n u tăng h n n a thì h n ch vân t c ph n ng dehydro hóa, ạ ả ứ ữ ư ế ế ơ ố

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

áp su t riêng ph n cũng nh h ng đ n ph n ng isomehoá và ấ ầ ả ưở ả ứ ế

dehydroisome hóa.

4.1.3. T c đ n p li u: ố ộ ạ ệ

khi tăng l u l ư ượ ng nguyên li u (hay gi m ch t xúc tác trong các ả ệ ấ

thi t b ph n ng ) s làm gi m th i gian ti p xúc c a các ch t tham gia ế ị ả ứ ủ ẽ ế ấ ả ờ

ph n ng v i ch t xúc tác d n đ n làm tăng hi u su t xăng n đ nh và tăng ả ứ ế ệ ấ ẫ ấ ớ ổ ị

hàm l ượ ơ ng hydro trong khí tu n hoàn , gi m hi u su t hydrocacbon th m ả ệ ầ ấ

ả d n đ n tr s octan gi m . Nghĩa là khi tăng t c đ th tích thì các ph n ẫ ộ ể ị ố ế ả ố

ng kh hydro c a napten , hydro cracking, đ ng phân hoá butan và pentan ứ ử ủ ồ

s chi m u th và x y ra nhanh h n. Còn các ph n ng đòi h i th i gian ẽ ế ư ả ứ ế ả ờ ỏ ơ

nh kh hydro , vòng hoá parafin, kh alkyl ,hydrocracking , hydrocacbon ử ư ử

nh x y ra y u h n ẹ ả ợ ơ . vì v y tính toán t c đ n p li u riêng sao cho phù h p ố ộ ạ ệ ế ậ

.Trong quá trình reforming xúc tác thì t c đ n p li u riêng th ng đ ộ ạ ệ ố ườ ượ c

duy trì trong kho ng 1,5 gi ả ờ -1) (h

4.1.4. T l hydro/hydrocacbon nguyên li u: ỷ ệ ệ

t mol hydro trong khí tu n hoàn trên mol nguyên li u trong quá l ỷ ệ ệ ầ

trình reforming xúc tác thay đ i trong m t gi ộ ổ ớ ạ ấ ộ ụ i h n r t r ng tuỳ theo m c

đích c a quá trình. áp su t hydro là y u t ế ố ấ ự ạ r t quan tr ng đ tránh s t o ủ ể ấ ọ

mol H c c . T l ố ỷ ệ ả 2/RH xác đ nh n ng đ c a hydrocacbon trong vùng ph n ộ ủ ồ ị

ng .t ứ l ỷ ệ mol hydro s d ng n đ nh do n p khí ch a hydro cho tu n hoàn ạ ử ụ ổ ứ ầ ị

tr l i t quá trình ph n ng . ở ạ ừ ả ứ

ch n t s tu n hoàn khí ch a hydro đ ọ ỷ ố ầ ứ ượ ế c quy t đ nh b i các y u ế ị ở

tố : thành ph n phân đo n c a nguyên li u , đ kh c khe c a quá trình và ạ ủ ủ ệ ầ ắ ộ

tr s octan c a s n ph m xăng . T hydro trên nguyên li u càng cao thì ủ ả ị ố ẩ ỷ l ệ ệ

t c đ t o c c trên xúc tác càng nh và th i gian làm vi c c a xúc tác càng ố ộ ạ ố ệ ủ ỏ ờ

kéo dài . song n u tăng t s d n t l ng nhi ế ỷ ệ ẽ ẫ ớ i tiêu t n m t l ố ộ ượ ệ ể t đáng k ,

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

t b , ng d n.Vì đ ng th i làm tăng tr l c thu đ ng và th tích c a thi ồ ỷ ộ ở ự ủ ể ờ ế ị ố ẫ

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

v y c n ph i đi u ch nh t ả ậ ề ầ ỉ l ỷ ệ ớ hydro trên nguyên li u sao cho phù h p v i ệ ợ

yêu c u s n ph m ầ ả ẩ

4.2. Gi ớ i thi u m t s s đ công ngh : ệ ộ ố ơ ồ ệ

4.2.1. Gi i thi u chung: ớ ệ

Quá trình reforming xúc tác v i l p xúc tác c đ nh đ u tiên đ ớ ớ ố ị ầ ượ c

áp d ng trong công nghi p vào năm 1940 và khi đó dùng xúc tác molipden. ụ ệ

Song quá trình này đã không đ c phát tri n vì s t o c c quá nhanh trên ượ ự ạ ể ố

xúc tác.

Vào năm 1949, reforming xúc tác s d ng xúc tác trên c s Pt ra đ i và quá ử ụ ơ ở ờ

trình này liên t c đ c c i ti n,c i ti n theo h ng xúc tác và c i ti n theo ụ ượ ả ế ả ế ướ ả ế

h ướ ng công ngh và đã mang l ệ ạ ấ i nh ng k t qu đáng k (b ng12) cho ta th y ể ả ữ ế ả

s c i ti n v xúc tác và công ngh . ệ ự ả ế ề

c ti n hành c i ti n xúc tác và công ngh reforming xúc ả ả ế ệ

B ng12: S l tác trên th gi ơ ượ ế i. ế ớ

1940 Reforming xúc tác đ u tiên s d ng xúc tác molipden . ử ụ ầ

1949 Phát tri n xúc tác Pt . ể

R t nhi u quá trình Reforming xúc tác đ c phát tri n t xúc ề ấ ượ ể ừ

1950 - 1960 tác Pt .

1960 ể

ạ Phát tri n xúc tác đa kim lo i (ngoài Pt còn có các kim lo i ạ khác). 1970

Quá trình reforming tái sinh xúc tác liên t c ra đ i. ụ ờ 1980

Quá trình reforming tái sinh xúc tác s n su t hydrocacbon th m. ấ ả ơ 1990

Ra đ i quá trình reforming xúc tác m i (new reforming). ờ ớ

T năm 1950, nhi u quá trình reforming xúc tác s d ng xúc tác Pt ử ụ ừ ề

đã đ c phát tri n và quá trình reforming trong khu l c d u là chìa khoá ượ ể ầ ọ

ớ chính đ s n su t xăng có tr s octan cao cùng v i quá trình cracking v i ể ả ị ố ấ ớ

l p xúc tác sôi (FCC). Quá trình reforming xúc tác khi s d ng thi ớ ử ụ ế ị ớ t b v i

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

l p xúc tác c đ nh nên nó ph i đ nh kỳ d ng làm vi c đ tái sinh xúc tác b ớ ệ ể ả ị ố ị ừ ị

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

ng van song song đ c c hóa. M t s quá trình s d ng là ph n ng có đ ố ộ ố ử ụ ả ứ ườ ể

t ng lô ph n ng riêng mà không c n ph i d ng làm d tái sinh xúc tác ễ ở ừ ả ừ ả ứ ầ

vi c toàn b h th ng (quá trình powerformer). ộ ệ ố ệ

Vào th p niên 1960, xúc tác hai và đa kim lo i đã đ ậ ạ ượ ể c phát tri n.

Xúc tác hai và đa kim lo i đã đ ạ ượ ả ế c c i ti n có đ b n cao, ch ng l ộ ề ố ạ ự ạ i s t o

c c, đã góp ph n nâng cao ch t l ầ ố ấ ượ ng c a s n ph m. S n ph m có RON = ả ủ ả ẩ ẩ

, chi phí v n hành không cao . 100 mà v n đ u t ố ầ ư ậ

Đầu nh ng năm 1970 m t c i ti n n i b t v quá trình reforming ổ ậ ề ộ ả ế ữ

ế xúc tác ra đ i đó là quá trình có tái sinh liên t c xúc tác c a UOP và ti p ủ ụ ờ

theo là c a IFP, xúc tác b c c hóa đ ị ố ủ ượ ả ứ c tháo ra liên t c kh i lò ph n ng ụ ỏ

và đ c đ a quay tr l i lò ph n ng sau khi đã đ c tái sinh trong thi ượ ư ở ạ ả ứ ượ ế ị t b

tái sinh riêng. Quá trình này đ c g i là quá trình tái sinh liên t c xúc tác ượ ụ ọ

(CCR). Nh kh năng tái sinh liên t c xúc tác b c c hóa, quá trình CCR cho ị ố ụ ả ờ

phép dùng áp su t th p và tháo liên t c, hàng năm ch a ph i thay xúc tác ụ ư ấ ấ ả

2 tăng lên

m i, cũng nh gi m áp su t mà hi u su t hydrocacbon th m và H ờ ả ệ ấ ấ ớ ơ

đáng k .ể

Ngày nay, quá trình CCR v i áp su t siêu th p và có th làm vi c ệ ở ể ấ ấ ớ

áp su t 3,5 at. H u nh t t c các quá trình reforming xúc tác m i đ c xây ư ấ ả ớ ượ ầ ấ

d ng đ u là quá trình CCR. ự ề

B ng 13. Các hãng đi đ u trong quá trình c i ti n reforming xúc ả ế ả ầ

tác

Tên quá trình thi Lo i lòạ tái sinh Hãng t kế ế t b Lo i thi ế ị ạ ph n ng ả ứ

Lo iạ xúc tác R11 - R12

UOP (Platformer) Platreforming Xúc tác cố đ nhị Tái sinh gián đo nạ Pt = 0,375 ‚ 0,75

EXXON

IFP

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

Engelhard Powerforming (Powerformer) IFP reforming (IFP reforming) Maonaforming (Maonaformier) KX, RO, BO (Pt, Re) RG 400 Pt (0,2 - 0,6) RD.150 (pt = 0,6); E500 Xúc tác cố đ nhị Xúc tác cố đ nhị Xúc tác cố đ nhị Tái sinh gián đo nạ Tái sinh gián đo nạ Tái sinh gián đo nạ

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

CRC FC (pt, Re) ReNiforming (Reniformier) Tái sinh gián đo nạ

UOP

R16 : 20 pt, Re Tái sinh liên t cụ CCR plat- forming (CCR plat- Former)

AromiZer IFP Pt, Re Tái sinh liên t cụ

 Ph

Xúc tác cố đ nhị Xúc tác chuy n đ ng, ộ ể t b ph n thi ả ế ị ng ch ng lên ứ ồ nhau Xúc tác chuy n đ ng, ộ ể ả t b ph n thi ế ị ng ch ng lên ứ ồ nhau

ng pháp tái sinh xúc tác c a quá trình reforming xúc tác ươ ủ

th ng đ c chia làm 3 lo i : Thi t b bán tái sinh (xúc tác c ườ ượ ạ ế ị ố

t b tái sinh tu n hoàn (có l p đ t 1 thi đ nh), thi ị ế ị ặ ầ ắ ế ị ả t b ph n

t b l p xúc tác chuy n đ ng. ứ ng ph ) và thi ụ ế ị ớ ể ộ

t k thi Ở đây v n đ c b n trong thi ề ơ ả ấ ế ế ế ị ằ t b xúc tác là cân b ng

nhi ệ t. Nh ng ph n ng t o ra nh ng s n ph m th m là thu nhi ữ ả ứ ữ ạ ẩ ả ơ ệ t. M c dù ặ

c bù l t hydrocracking, nh ng ph n ng này đ ả ứ ữ ượ ạ ở i b i ph n ng t a nhi ả ứ ỏ ệ

t vào vùng ph n ng. Trong v n c n ph i cung c p m t l ẫ ộ ượ ả ầ ấ ng l n nhi ớ ệ ả ứ

thi t b l p xúc tác c đ nh, nhi c cung c p b i vi c s d ng m t s ế ị ớ ố ị t đ ệ ượ ệ ử ụ ộ ố ấ ở

thi t b n i ti p v i s gia nhi t l ế ị ố ế ớ ự i ệ ạ ở ữ ợ gi a nh ng ph n ng. Vì nh ng h p ả ứ ữ ữ

ch t có kh năng ph n ng cao, ph n ng đ u tiên nên đ gi m nhi ộ ả ả ứ ả ứ ả ấ ầ ệ ộ t đ

thi t b đ u tiên. M i thi t b ti p theo có đ gi m nhi l n x y ra ả ớ ở ế ị ầ ỗ ế ị ế ộ ả ệ ộ t đ

c. th p h n thi ơ ấ t b tr ế ị ướ

Trong quá trình xúc tác chuy n đ ng nhi c cung c p b i dòng ể ộ t đ ệ ượ ấ ở

khí tu n hoàn. Trong hydroforming pha l ng, dòng khí tu n hoàn đ ầ ầ ỏ ượ ư c đ a

vào đáy c a thi t b và đi qua l p xúc tác t ng sôi : Do s tr n nhanh chóng ủ ế ị ự ộ ầ ớ

c a xúc tác, nhi ủ ệ ộ ủ ớ ể t đ c a l p xúc tác là h ng s . Trong xúc tác chuy n ằ ố

đ ng không có s tr n c a xúc tác, do đó dòng khí tu n hoàn nóng đ ộ ự ộ ủ ầ ượ c

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

c đ t nóng khi nó đi qua đ a vào vài đi m trong l p xúc tác. Xúc tác đ ư ể ớ ượ ố

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

m i đi m. Gi a các đi m nhi ữ ể ể ỗ ệ ộ ủ ủ t đ c a xúc tác gi m do tác d ng c a ả ụ

t. nh ng ph n ng thu nhi ả ứ ữ ệ

H th ng bán tái sinh : Nguyên li u đ c s lý tr c khi đi qua ệ ố ệ ượ ử ướ

t v i dòng s n ph m, nguyên li u k t h p v i dòng b ph n trao đ i nhi ộ ậ ổ ệ ớ ế ợ ệ ả ẩ ớ

‚ khí tu n hoàn đi vào thi t b c p nhi t đ tăng nhi t đ lên kho ng 900 ầ ế ị ấ ệ ể ệ ộ ả

980oF. Sau đó, nguyên li u đi qua m t lo t thi t b ph n ng. Các lò nung ệ ạ ộ ế ị ả ứ ở

gi a các thi t b đ bù l i s m t mát nhi ữ ế ị ể ạ ự ấ ệ t do các ph n ng thu nhi ả ứ ệ ả t. S n

ph m sau khi trao đ i nhi t v i nguyên li u đ c đi vào m t máy s y chân ẩ ổ ệ ớ ệ ượ ấ ộ

không. T i đây, s n ph m l ng đ c l y ra đáy còn ph n đ nh đ ạ ả ẩ ỏ ượ ấ ở ầ ở ỉ ượ c

phân chia thành s n ph m hydro và khí tu n hoàn. S n ph m l ng đ ả ẩ ầ ả ẩ ỏ ượ c

t b này ng ng làm vi c theo chu đ a đi n đ nh đ lo i b ph n nh . Thi ể ạ ỏ ư ẹ ầ ổ ị ế ị ừ ệ

kỳ đ tái sinh xúc tác. Th i gian gi a hai l n tái sinh ít nh t là 6 tháng. Áp ữ ể ầ ấ ờ

‚ su t trong thi ng là t 500 ấ t b th ế ị ườ ừ 550 psig (áp su t cao). V i thi ấ ớ ế ị t b

ớ này, tr s octan l n nh t c a s n ph m ch đ t kho ng RON = 100.v i ấ ủ ả ỉ ạ ị ố ẩ ả ớ

công ngh này m t dù ti n hành ệ ế ặ ở ệ áp su t cao nh ng trong công nghi p ư ấ

ch bi n d u quá trình này v n còn khá ph bi n , vì quy trình công ngh ế ế ổ ế ầ ẫ ệ

khá đ n gi n ,đ u t ban đ u v a ph i , đi u ki n v n hành không quá ầ ư ả ơ ừ ề ệ ầ ả ậ

kh t khe. ắ

H th ng tu n hoàn : H th ng này khác h th ng bán tái sinh ệ ố ầ ệ ố ệ ố ở

ch nó có thêm m t s thi ộ ố ỗ ế ị t b ph n ng d tr ả ứ ự ữ và m t h th ng đ ộ ệ ố ườ ng

ng n a đ xúc tác trong m t thi t b có th tái sinh trong khi các thi ố ữ ể ộ ế ị ể ế ị t b

kia v n làm vi c. Thi t b này có th thay th cho b t kỳ thi t b nào trong ệ ẫ ế ị ể ế ấ ế ị

h th ng. u đi m c a quá trình này là áp su t thi ệ ố Ư ể ủ ấ ế ị ấ ể ạ t b th p nên có th đ t

đ c hi u su t s n ph m và tr s octancao (RON trên 100). C c thi ượ ấ ả ị ố ố ở ệ ẩ ế ị t b

cu i cùng th các thi c vì nhi t đ trung bình cao ố ườ ng nhi u h n ề ơ ở t b tr ế ị ướ ệ ộ

ng đ c thay th th ng xuyên h n. Do h th ng này h n do v y nó th ậ ơ ườ ượ ế ườ ệ ố ơ

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

‚ làm vi c ệ ở áp su t th p h n (200 ấ ấ ơ 400 psig) và đi u ki n kh c nghi ề ệ ắ ệ ơ t h n

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

thi t b ph n tái sinh nên vi c tái sinh t ng thi ng xuyên hóa và do ế ị ừ ệ ầ t b th ế ị ườ

đó hi u su t s n ph m cao h n trong h th ng bán tái sinh. ơ ệ ố ấ ả ệ ẩ

H th ng l p xúc tác chuy n đ ng ệ ố ộ : trong h th ng này, thi ệ ố ớ ể ế ị t b

th ng đ c đ t ch ng lên nhau t thi t b cu i cùng . Nguyên li u cũng ườ ượ ặ ồ ừ ế ị ệ ố

đ t. Thi t b ph n ng là lo i thi ượ c nung nóng b ng trao đ i nhi ằ ổ ệ ế ị ả ứ ạ ế ị t b

ch y xuyên tâm xúc tác chuy n đ ng ch m t i thi t b đ u tiên ể ả ậ ộ ạ ế ị ầ ở ỉ ế đ nh đ n

thi đáy. Xúc tác đã b c c l ng đ ng đ c đ a t t b ế ị ở ị ố ắ ọ ượ ư ớ ộ i b ph n tái sinh ậ

i thi đ khôi ph c l ể ụ ạ i ho t tính r i n p tr l ồ ở ạ ạ ạ ế ị ấ t b ph n ng th nh t ả ứ ứ

t o thành m t chu trình kín . ạ ộ

ả V i công ngh này , nh tái sinh xúc tác liên t c mà không ph i ụ ệ ớ ờ

d ng quá trình đ tái sinh xúc tác nh các dây chuy n cũ , và do v y xúc tác ư ừ ề ể ậ

c tái sinh đ c chuy n liên t c vào thi v a m i đ ừ ớ ượ ượ ụ ể ế ị ề t b ph n ng . Đi u ả ứ

ấ đó làm cho xúc tác có đ ho t tính cao và n đ nh h n ,và áp su t th p ấ ạ ộ ổ ơ ị

thu n l i cho quá trình . ậ ợ

M t lo i khác ít ph bi n h n là các thi t b ph n ng đ c riêng ổ ế ạ ộ ơ ế ị ả ứ ặ

nh bán tái sinh. Xúc tác đã b l ng c c đ c l ng ra thi t b cu i cùng và ố ượ ắ ị ắ ư ở ế ị ố

đ a đi tái sinh. Xúc tác m i và xúc tác đã tái sinh đ ớ ư ượ ủ c đ a vào đ nh c a ư ỉ

thi t b đ u tiên đ duy trì l ng xúc tác không đ i. ế ị ầ ể ượ ổ

Vì h th ng này h n ch s t o c c trên xúc tác nên nó có th làm ế ự ạ ệ ố ể ạ ố

vi c áp su t th p 100 psig ho c đi u ki n kh c nghi t h n. S m t mát ệ ở ệ ề ấ ấ ắ ặ ệ ơ ự ấ

i đa n u ch n đ tu n hoàn c t hi u su t s n ph m có th h n ch t ẩ ấ ả ể ạ ế ố ệ ế ọ l ượ ỷ ệ ầ

xúc tác thích h p.ợ

H th ng xúc tác t ng sôi : H th ng này g m nh ng thi ệ ố ầ ệ ố ữ ồ ế ị t b

ph n ng và thi t b tái sinh đ t n i ti p nhau. H th ng làm vi c ả ứ ế ị ặ ố ế ệ ố ệ ở ấ áp su t

oF. Đ duy trì nhi

200 ‚ 300 psig nhi t đ 900 ệ ộ ể ệ ộ ả t đ này khí tu n hoàn ph i ầ

oF (nhi

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

đ c đun nóng đ n nhi t đ 1200 ượ ế ệ ộ ệ ộ t đ nguyên li u nh h n 1100 ệ ỏ ơ

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

ng ng xo n làm ngu i đ đ gi m cracking nhi ể ả ệ t). Nh ng đ ữ ườ ộ ượ ắ c l p ắ ố

trong thi t b tái sinh đ làm gi m s quá nhi t do đ t cháy và giãn nhi ế ị ự ể ả ệ ố ệ t

oF xúc tác có th đ

1100 c tu n hoàn v i t l 1 pound/pound đ ộ ở ể ượ ớ ỷ ệ ầ

nguyên li u.ệ

N u t tu n hoàn cao h n, nhi t đ t cháy s có th truy n sang l ế ỷ ệ ầ ơ ệ ố ề ẽ ể

thi ế ị t b ph n ng và đ ả ứ ườ ế ng ng làm s ch có th lo i b . Tuy nhiên, n u ể ạ ỏ ạ ố

tăng t l t b tái sinh s tăng vì ỷ ệ ầ tu n hoàn yêu c u nén khó trong thi ầ ế ị ẽ

modipden trong xúc tác tu n hoàn s b kh trong thi ầ ẽ ị ử ế ị t b ph n ng và b ả ứ ị

oxy hóa l i trong thi t b tái sinh. M t ph ng pháp đ ạ ế ị ộ ươ ượ c s d ng đ ử ụ ể

t c nhi t tái sinh mà không làm tăng l ng không khí. Theo truy n t ề ấ ả ệ ượ

ph ng pháp này, m t v t li u tr ch a tinh ch đ c tu n hoàn gi a thi ươ ộ ậ ệ ở ư ế ượ ữ ầ ế t

t b tái sinh v i t l tu n hoàn xúc l b ph n ng và thi ị ả ứ ế ị ớ ỷ ệ ph thu c vào t ộ ụ ỷ ệ ầ

tác.

Các h th ng k t h p ế ợ : tr c octan c a m t quá trình reforming có ệ ố ị ố ủ ộ

th đ c nâng cao b ng cách s d ng nh ng ph ng pháp chi ể ượ ử ụ ữ ằ ươ ế t, h p th ấ ụ

ho c cracking nhi t ph tr . S k t h p gi a quá trình platforming và chi ặ ệ ụ ợ ự ế ợ ữ ế t

g i là reforming, trong khi s k t h p gi a h p th ho c reforming nhi ọ ự ế ợ ữ ụ ặ ấ ệ t

v i Uareforming g i là iso - plus. ớ ọ

Có r t nhi u quá trình feforming khác nhau do các công ty khác nhau ề ấ

đ a ra. Đi u ki n ho t đ ng c a m t s quá trình đ ư ạ ộ ộ ố ủ ệ ề ượ ư ả c đ a ra trong b ng

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

B ng 14: Đi u ki n ho t đ ng c a m t s quá trình reforming ạ ộ ộ ố ủ ệ ề ả

Xúc tác pt

Tái sinh Tái sinh Xúc tác Hydroforming Platforming

tu n hoàn gián đo nạ ầ

Thành ph n xúc ầ

10% MnO3 pt thadogen 0,5% pt Pt tác trên ch tấ

890 - 940 100 - 300 850 - 960 200 - 700 875 - 950 200 - 600 1 - 5 850 ‚ 950 200 - 400 1- 5

mang Al2O3 Ph n ng ả ứ T, oF P, psig WHSP, 0,3 - 1 1- 4

Riêng Không Gián pound/pound Tái sinh Lo iạ Tu nầ

hoàn

T, oF P, Psig 1100 200 đo nạ 1050 250 ‚

300 2 - 5 7,5 bbT ữ Th i gian gi a 2 ờ Vài năm Liên t cụ tháng (1b) l n tái sinh ầ

4.2.2. M t s s đ dây chuy n công ngh : ệ ộ ố ơ ồ ề

4.2.2.1. S đ công ngh quá trình platforming c a hãng UOP ơ ồ ủ ệ

v i l p xúc tác c đ nh: (hình 13) ớ ớ ố ị

trong công ngh ch bi n d u , quá trình reforming v i l p xúc tác ế ế ớ ớ ệ ầ

c đ nh v n còn ph bi n . ố ị ổ ế ẫ ở đây đi u ki n ti n hành quá trình đ ế ề ệ ọ ư c ch n ợ

đ đ m b o th i gian gi a các l n tái sinh l n (th ữ ể ả ả ầ ờ ớ ế ư ng trên 6 tháng đ n ờ

m t năm). quá trình tái sinh xúc tác đ c ti n hành đ ng th i trong t c c ộ ợ ấ ả ế ờ ồ

thi t b ph n ng đ i v i h th ng không có các thi ế ị ố ớ ệ ố ả ứ ế ị ự ữ ệ ố t b d tr . h th ng

trong đó quá trình reforming xúc tác th c hi n ph n tái sinh xúc tác đ ự ệ ầ ư cợ

ti n hành đ nh kì ngay trong thi t b ph n ng . lo i h th ng này có th ế ị ế ị ạ ệ ố ả ứ ể

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

chia làm hai nhóm :

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

nhóm 1: các h th ng trong quá trình tái sinh xúc tác đ ệ ố ư c ti n hành ế ợ

t b ph n ng . H th ng này đ đ ng th i trong t c c các thi ồ ấ ả ờ ế ị ệ ố ả ứ ư c ti n hành ế ợ

ở ề ch đ c ng v a ph i . Chu kì làm vi c c a xúc tác kéo dài trong nhi u ế ộ ứ ệ ủ ừ ả

ệ ủ tháng (có th 4-8 tháng ). Thu c nhóm này có th k đ n công ngh c a ể ể ế ể ộ

quá trình Katforming và Gudri-forming . các nư c Liên Xô (cũ) và Mĩ nh ớ

nhóm 2: các h th ng trong đó quá trình tái sinh xúc tác đ ệ ố ượ ự c th c

hi n trong m t s thi t b d tr . Nó cho phép không c n d ng toàn b h ộ ố ệ ế ị ự ữ ầ ừ ộ ệ

th ng reforming đ tái sinh xúc tác , tuy nhiên h th ng l ệ ố ể ố ạ ơ i ph c t p h n ứ ạ

ch đ c ng và chu kì làm v m t công ngh . H th ng nay ti n hành ề ặ ệ ố ệ ế ở ế ộ ứ

hydro

vi c c a xúc tác ng n . Tiêu bi u cho nhóm nay là công ngh Ultraforming ệ ủ ể ệ ắ

t b ph n

ế ị

ả

Thi ngứ

Khí nhẹ

Lò gia tệ nhi

Ng ng ư t h i ụ ồ l uư

t b ế ị

Thi ph n ả ngứ

Nguyên li uệ

May b mơ

ả

S n ph m ẩ reformat

và Platforming.

Hình 13: công ngh reforming v i l p xúc tác c đ nh UOP platforming ớ ớ ố ị ệ

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

Nguyên t c ho t đ ng: ạ ộ ắ

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

Nguyên li u là phân đo n naphta đã đ c x y khô và làm s ch t b phân ệ ạ ợ ấ ạ ừ ộ

máy nén sau khi qua các hydro hoá làm s ch đạ ư c tr n v i khí hydro t ớ ợ ộ ừ

thi t b trao đ i nhi t và đ ế ị ổ ệ ư c n p n i ti p vào lò đ t nóng và các thi ợ ạ ố ế ố ế ị t b

1 đ n 3 (ngày nay th ng dùng đ n 4 lò ). S n ph m ra kh i lò ph n ng t ả ứ ừ ế ờ ế ả ẩ ỏ

sau khi qua các thi t b trao đ i nhi t đ t b đ t nóng ế ị ổ ệ ư c n p ti p vào thi ợ ạ ế ế ị ố

và thi t b làm s ch . Sau đó qua thi t b ng ng t nhi ế ị ạ ế ị ụ ả , s n ph m s gi ẩ ẽ ữ ở ệ t

0c. Khí không ngưng s đẽ ư c tách ra

thi t b tách khí . Ph n l n khí đ 38 ộ ợ ở ế ị ầ ớ

này đ i. ượ c máy nén và ti p t c tu n hoàn l ế ụ ầ ạ

Ph n còn l i đ c d n sang b ph n tách khí và s d ng hydro sau ầ ạ ượ ẫ ử ụ ậ ộ

khi tách cho các quá trình khác , ví d cho hydro hoá làm s ch . ụ ạ

S n ph m đáy c a thi t b tách đ t b trao đ i nhi ủ ả ẩ ế ị ư c đợ ưa qua thi ế ị ổ ệ t

v i s n ph m nóng c a đáy c t .S n ph m đ nh c a c t đ ộ ớ ả ủ ộ ư c d n sang ợ ẫ ủ ẩ ả ẩ ỉ

thi t b ng ng t . h i s đ ế ị ư ụ ơ ẽ ợ c tách ra kh i dây chuy n . S n ph m l ng đ ề ả ẩ ỏ ỏ cợ

u b ng b m xăng reforming n đ nh đây đ t b trao h i lồ ư ằ ơ ổ ị ở ư c đợ ưa qua thi ế ị

t r i qua thi t b làm s ch , sau đó qua b ch a. đ i nhi ổ ệ ồ ế ị ể ứ ạ

4.2.2.2. S đ công ngh ơ ồ ệ quá trình magnaformig do hãng

Lò ph nả ngứ

Lò gia nhi

tệ

H iơ

Làm l nhạ

H iơ

Trao đ i ổ tệ nhi

Thi

t b tách

ế ị

Tháp n ổ đ nhị

Nguyên li uệ

l ngỏ

Bơ m

Máy nén

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

Chevron, s d ng xúc tác pt - Re ử ụ

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

Hình 14: s đ công ngh xúc tác c đ nh Magnaforming ệ

ơ ồ ố ị

ệ Đây là quá trình c i ti n công ngh reforming truy n th ng có hi u ệ ả ế ề ố

qu nh t. Quá trình này làm gi m l ấ ả ả ư ng khí tu n hoàn vào thi ầ ợ ế ị t b

reforming đ u tiên và tăng l ng khí tu n hoàn vào thi t b cu i cùng. ầ ượ ầ ế ị ố

Trong thi t nên ph n ng dehydro ế ị t b đâu tiên, do nh ng ph n ng t a nhi ữ ả ứ ỏ ệ ả ứ

hoá gi m so v i ph n ng hydrocracking. Vì v y, s gi m l ự ả ả ứ ả ậ ớ ượ ầ ng khí tu n

hoàn vào thi t b này làm gi m nh h ế ị ả ả ư ng s n ph m khí do hydrocracking ẩ ả ở

t b ph n ng thay vì 3 thi t o ra.Magnaforming cũng s d ng 4 thi ạ ử ụ ế ị ả ứ ế ị t b ,

nhi t đ đ u vào m i thi t b tăng t thi t b đ u tiên đ n thi ệ ộ ầ ỗ ế ị ừ ế ị ầ ế ế ị ố t b cu i

cùng. T l mol khí tu n hoàn/nguyên li u là 2,5 á 3 thi t b đ u tiên và 9 ỷ ệ ệ ầ ở ế ị ầ

á 10 thi t b cu i cùng. Hi u su t s n ph m l ng tăng ít nh t 1 á 2% nh - ở ế ị ố ấ ả ệ ẩ ấ ỏ

ng giá tr đ u t ị ầ cũng tăng 6,5% so v i h th ng 3 thi ớ ệ ố t b . ế ị

Tái sinh xúc tác :đ i v i h th ng công ngh tái sinh đ ng th i thì ố ớ ệ ố ệ ồ ờ

các bư c ti n hành nh ế ớ ư sau :

Đầu tiên ng ng b m nguyên li u , cho thi ừ ệ ơ ế ị ừ t b ph n ng ng ng ả ứ

ồ ho t đ ng xong v n ti p t c b m khí đ đu i h t các hydrocacbon đ ng ế ụ ơ ổ ế ạ ộ ể ẫ

th i gi m d n nguyên li u đ t lò sau đó ng ng h n . Nhi ố ừ ệ ả ầ ẳ ờ ệ ộ ạ ố t đ h xu ng

2000c thì ng ng b m khí hydro , th i h t khí hydro b ng cách hút chân ả ế ừ ằ ơ

không . Th i và th i khí tr sau đó b m khí tr đ n áp su t kho ng 10 atm , ơ ơ ế ả ấ ả ổ ơ

0c thì b mơ

đun nóng thi t b ph n ng t , khi nhi t đ vào kho ng 250 ế ị ả ứ t ừ ừ ệ ộ ả

không khí vào sao cho l ng oxy vào kho ng 0,5% th tích và tăng t ượ ể ả ừ ừ t

cho đ n 2% th tích thì k t thúc . Khi c c đã cháy h t , nhi t đ vào ế ế ế ể ố ệ ộ

0c , gi

0c sau đó làm l nh , th i ổ

kho ng 400 nhi t đ trong lò không quá 500 ả ữ ệ ộ ạ

khí tr qua và cu i cùng th i khí hydro qua . B t đ u kh i đ ng l ắ ầ ở ộ ổ ơ ố ạ ệ i h

th ng đ làm vi c . Khi s đ công ngh có s d ng lò d tr thì vi c tái ự ữ ử ụ ơ ồ ể ệ ệ ệ ố

sinh không làm gián đo n th i gian làm vi c và ch đ n gi n là chuy n đ ể ư- ỉ ơ ệ ạ ả ờ

ng d n nguyên li u sang lò ph n ng làm vi c thay th , quá trình tái sinh ờ ả ứ ệ ệ ế ẫ

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

ng t nh trên . đ i v i lò ph n ng đã làm vi c t ố ớ ả ứ ệ ươ ự ư đã trình bày ở

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

4.2.2.3. dây chuy n reforming v i l p xúc tác chuy n đ ng : ể ộ ớ ớ ề

Năm 1970 , m t c i ti n n i b c v quá trình reforming xúc tác ra ổ ậ ề ộ ả ế

đ i đó là quá trình có tái sinh liên t c xúc tác c a UOP và IFP g i là quá ụ ờ ủ ọ

trình CCR . Đ n năm 1996 , hãng UOP đã xây d ng đ ự ế ư c 139 nhà máy CCR ợ

còn IFP có 48 nhà máy CCR .

t c a dây chuy n này là các lò ph n ng ch ng lên nhau Đặc bi ệ ủ ả ứ ề ồ

thành m t kh i . Xúc tác chuy n đ ng t thi ể ố ộ ộ ch y t ự ả ừ ế ị t b ph n ng trên ả ứ

t b ph n ng cu i cùng , sau đó xúc tác đã làm vi c đ cùng xu ng thi ố ế ị ả ứ ệ ư cợ ố

chuy n sang thi i ho t tính r i n p tr l i thi ể ế ị t b tái sinh đ khôi ph c l ể ụ ạ ồ ạ ở ạ ạ ế t

b ph n th nh t, t o thành chu trình l n . ị ứ ấ ạ ả ớ

trong các h th ng này quá trình tái sinh xúc tác đ ệ ố ệ ư c th c hi n ự ợ

trong m t thi ộ ế ị ạ t b tái sinh riêng . đây là h th ng reforming xúc tác hi n đ i ệ ố ệ

Mĩ năm1971 . trong các h th ng này , các thi nh t xu t hi n ấ ệ ở ấ ệ ố ế ị ả t b ph n

ng đứ ư c b trí ch ng lên nhau làm thành m t c c u chung nh t . Xúc tác ộ ơ ấ ợ ố ấ ồ

đi t thi t b ph n ng th 1 xu ng thi t b ph n ng th 2 , r i l n l ừ ế ị ả ứ ứ ố ế ị ồ ầ ư tợ ả ứ ứ

xu ng thi c đ t b tái sinh . ố ế ị ứ t b th 3,4 và cu i cùng xúc tác đ ố ượ ưa sang thi ế ị

sau khi xúc tác đã tái sinh nó l i đạ ư c đợ ưa v thi ề ế ị ứ ấ t b ph n ng th nh t . ả ứ

Như v y quá trình reforming xúc tác đ ậ ư c th c hi n liên t c . nh l y ra ờ ấ ụ ự ệ ợ

liên t c m t ph n xúc tác đ tái sinh nên có th duy trì m c đ ho t tính ứ ộ ụ ể ể ầ ạ ộ

trung bình c a ch t xúc tác cao h n và n đ nh h n so v i l p xúc tác c ớ ớ ủ ấ ổ ơ ơ ị ố

ể ả đ nh . Do v y mà áp su t và b i s tu n hoàn khí ch a hydro có th gi m ị ộ ố ầ ứ ấ ậ

3/m3 . vi c gi m áp su t có nh ả

ng ng 3,5-12 at và 400-500 m xu ng t ố ươ ứ ệ ấ ả

t đ n quá trình , tăng đ hư ng t ở ố ế ư c hi u su t , tăng n ng đ hydro trong ệ ấ ợ ộ ồ

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

khí ch a hydro. ứ

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

Xúc tác đã tái sinh

khí

Thu h i ồ ph n nh ẹ ầ

Khí nhiên li uệ

Ph n ầ l ngỏ

ả

Nguyên li uệ

Hydro tu n ầ hoàn

S n ph m ẩ reformat

Hình 15:S đ công ngh quá trình platforming c a hãng UOP ơ ồ ủ ệ

1-thi t b ph n ng 2-lò gia nhi ế ị ả ứ t ệ

3-tháp tách 4-tháp n đ nh ổ ị

5-thi t b ng ế ị ng tụ

Nguyên t c ho t đ ng ạ ộ : ắ

Ngày nay lo i reforming tái sinh xúc tác liên t c đã tr thành r t ph ụ ạ ấ ở ổ

bi n. Nh tái sinh xúc tác liên t c mà không ph i dùng quá trình đ tái sinh ụ ể ế ả ờ

xúc tác như dây chuy n cũ (dây chuy n reforming xúc tác c đ nh). Đi u đó ề ố ị ề ề

làm cho xúc tác có ho t tính cao h n và n đ nh h n, làm vi c ệ ở ề ệ đi u ki n ạ ơ ổ ơ ị

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

kh t khe h n và v n cho hi u qu cao h n. ệ ẫ ắ ả ơ ơ

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

Sau đây s đ c p m t cách chi ti t quá trình reforming xúc tác ẽ ề ậ ộ ế

chuy n đ ng c a hãng UOP. ủ ể ộ

S đ reforming tái sinh xúc tác liên t c c a hãng UOP đ c trình ụ ủ ơ ồ ượ

bày (hình 15). Đ c đi m riêng bi t c a s đ là các thi ở ể ặ ệ ủ ơ ồ ế ị ả ứ t b ph n ng

ch ng lên nhau thành m t kh i. Xúc tác chuy n đ ng t thi ể ồ ộ ộ ố ừ ế ị ả ứ t b ph n ng

trên cùng xu ng thi t b ph n ng cu i cùng. Xúc tác đã làm vi c đ ố ế ị ả ứ ệ ố ư cợ

chuy n sang thi i ho t tính r i đ ể ế ị t b tái sinh đ khôi ph c l ể ụ ạ ồ ư c n p tr l ợ ạ ở ạ i ạ

thi ế ị ộ t b ph n ng đ u t o thành m t chu trình kín. Nh l y ra liên t c m t ầ ạ ả ứ ờ ấ ụ ộ

ph n xúc tác đ tái sinh nên nó có th duy trì m c đ ho t tính trung bình ể ứ ộ ể ầ ạ

ậ c a ch t xúc tác cao h n so v i h th ng v i l p xúc tác c đ nh. Do v y ủ ớ ệ ố ớ ớ ố ị ấ ơ

mà áp su t và b i s tu n hoàn khí ch a hydro có th gi m xu ng t ộ ố ầ ể ả ứ ấ ố ngươ

3/m3. Vi c gi m đ ệ

ng có th 9 á 12 at và 400 á 500 m c áp su t có nh h - ứ ể ả ượ ấ ả

ng t t đ n ch t l ưở ố ế ấ ư ng c a quá trình, tăng hi u su t, tăng n ng đ hydro ủ ệ ấ ợ ồ ộ

trong khí ch a hydro. ứ

L ng xúc tác ch a trong thi ượ ứ ế ị t b ph n ng r t khác nhau , thi ấ ả ứ ế ị t b

th nh t ch ch a 10-20% l ng xúc tác và các thi ứ ứ ấ ỉ ợ ế ị ả t b cu i ch a kho ng ứ ố

 B ph n tái sinh xúc tác :

50% kh i lố ư ng xúc tác . ợ

ậ ộ

Xúc tác đã làm vi c ch y t thi ả ừ ệ ế ị t b ph n ng cu i cùng xu ng b ố ả ứ ố ộ

ph n thu xúc tác i ta dùng ậ ở bunke ch a , sau đó ch y xu ng ng nâng . Ng ả ứ ố ố ờ

khí ch a hydro tu n hoàn t ứ ầ ừ ể máy nén tu n hoàn đ y xúc tác và v n chuy n ầ ậ ẩ

phía trên lò tái sinh . nó lên đ nh vào b ph n tích b i ộ ụ ở ậ ỉ ở ộ b ph n này ng ậ ư-

ờ i ta b sung khí hydro tu n hoàn đ tách các h t b i m n c a xúc tác và ể ạ ụ ủ ầ ổ ị

mang chúng ra ngoài v i khí đi vào ng t p trung b i còn xúc tác r i vào ố ụ ậ ớ ơ

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

đáy b ph n tách b i r i ch y xu ng lò tái sinh . ụ ồ ậ ả ộ ố

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

Tái sinh xúc tác g m có 4 b c ,3 b c đ u là :đ t cháy ,đ t cháy ồ ướ ướ ầ ố ố

vùng tái sinh , và b c c clo hoá và làm khô .Ba b ố ư c đ u x y ra ớ ầ ả ở ướ ứ c th 4

là kh xúc tác x y ra ử ả ở trong b ph n kh riêng . ậ ử ộ

Đốt cháy c c bám trên xúc tác đ ố ượ ằ c ti n hành trong vùng cháy n m ế

đ nh lò tái sinh . Xúc tác đ ở ỉ ưa vào và ch y xu ng gi a màng ch n hình tr ữ ả ắ ố ụ

ngoài đ ng th ng , không khí nóng đ ứ ẳ ư c th i theo h ổ ợ ư ng bán kính đi t ớ ừ

vào trong qua l p xúc tác sau đó làm l nh và tu n hoàn qua các ng trong ạ ầ ớ ố

vùng cháy , xúc tác v n chuy n đ ng xu ng d n và b ph n làm l nh tái ể ẫ ầ ậ ạ ộ ố ộ

t khi đ t c c . Vi c đ t c c tuân theo ch đ đ c bi sinh s l y nhi ẽ ấ ệ ế ộ ặ ố ố ố ố ệ ệ t

nghiêm ng t đ đ m b o h t c c và không nh h ặ ể ả ế ố ả ả ưở ng x u đ n xúc tác . ế ấ

sau khi đ t cháy c c thì xúc tác đ c cho qua vùng clo hoá đ clo hoá và sau ố ố ượ ể

đó là s y .ấ

Cu i cùng xúc tác đ c cho vào vùng kh tách bi ố ượ ử ệ ớ ự ố t v i 3 khu v c đ t

clo hoá s y trên ,sau khi kh xúc tác đ c đ a theo đ ng d n xúc tác vào ử ấ ượ ư ườ ẫ

ng xu t xăng, n u xét đ bi n đ i nguyên li u thì kinh t nh t v n là dây ố ộ ế ệ ế ấ ổ ế ấ ẫ

chuy n CCR. ề

4.2.3. Quá trình New reforming

Sau m t th i gian dài phát tri n, công nghi p l c hóa d u đã thi ệ ọ ể ầ ộ ờ ế t

c công ngh m i có kh năng reforming ch n l c khí hoá l ng và l p đậ ợ ệ ớ ọ ọ ả ỏ

naphta nh thành các c u t có tr s octan cao, cho phép pha tr n xăng có ấ ử ẹ ị ố ộ

ch t lấ ư ng cao và các s n ph m hydrocacbon th m. ả ẩ ợ ơ

T năm 1996 đ n nay, công nghi p d u khí đã thay đ i công ngh ệ ừ ế ầ ổ ệ

đ s d ng naphta nh và khí hóa l ng làm nguyên li u cho s n su t xăng ỏ ể ử ụ ẹ ệ ả ấ

cao tr s octan và hydrocacbon th m. ị ố ơ

Trong năm 1997, quá trình Newreforming đã đ ượ ụ c phát tri n nh m m c ể ằ

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

đích này. Các b c ph n ng c a quá trình có th t ng quát hóa nh ướ ả ứ ể ổ ủ ư hình 15.

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

Nguyên li u nh H p ch t trung gian S n ph m ấ ệ ẹ ả ẩ ợ

- Dehydrohóa

parafin nh ẹ ﬂ olefin đ Oligome đ hydrocacbon vòng đ hydrocacbon th m ơ

đ Hydrocracking đ s n ph m cracking: metan, etan. ả ẩ

S đ Ph n ng Reforming parafin nh ả ứ ơ ồ ẹ

 Dehydro hóa olefin t o ra olefin.

Các ph n ng x y ra trong quá trình "New Reforming" g m: ả ứ ả ồ

 Oligome hóa olefin đ t o thành dime và trime. ể ạ

 Vòng hóa dime và trime.

 Dehydro hóa h p ch t vòng t o thành hydrocacbon th m.

ạ

ạ ấ ơ ợ

Ngoài các ph n ng chính trên, còn x y ra các ph n ng ph nh ả ứ ả ứ ụ ả ư

hydro cracking t o metan, etan trong ph n ng ng ng t t o c c bám trên xúc ả ứ ạ ư ụ ạ ố

tác.

Trong s đ công ngh reforming m i c a UOP, xúc tác đ ớ ủ ơ ồ ệ ư c sợ ử

d ng trong quá trình là Zeolit có tính ch n l c hình h c cho quá trình vòng ụ ọ ọ ọ

hóa. Tính ch n l c hình h c c a Zeolit làm h n ch kích th ọ ủ ọ ọ ế ạ ư c phân t ớ ử ủ c a

các h p ch t s n ph m trung gian và cho s n ph m ch y u là hydrocacbon ấ ả ủ ế ẩ ả ẩ ợ

th m m t vòng. So v i các ph n ng reforming bình th ng khác, quá trình ả ứ ộ ớ ơ ườ

"New Reforming" t o c c bám trên xúc tác nhi u h n. ạ ố ề ơ

Do v y vi c tái sinh xúc tác ph i áp d ng công ngh v i xúc tác ả ệ ớ ụ ệ ậ

chuy n đ ng hay s d ng lò d tr . ự ữ ử ụ ể ộ

S phát tri n c a "New Reforming" đ b ng 15: ể ủ ự ư c khái quát ợ ở ả

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

B ng15: các quá trình reforming trên th gi i ế ớ ả

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

Quá trình Hãng thi t kế ế Nguyên li uệ

BP/UOP LPG Cyclar

LPG, Naphta nhÑ Z - Former

MitSubishi/Chi yoda Naphta nhÑ Aromax

CRC Naphta nhÑ Aroforming IFP μ2forming Mobil

Naphta nhÑ, naphta nhiÒu olefin

4.3.thi t k phân x ế ế ư ng:(hình 16) ở

thuy t minh dây chuy n ề : ế

ể M t dây chuy n reforming xúc tác dù là xúc tác c đ nh hay chuy n ố ị ề ộ

ố đ ng bao g m 3 kh i : kh i x lý hydro nguyên li u , kh i reforming , kh i ộ ố ử ệ ố ồ ố

n đ nh reformat . Do đó các thi ổ ị ế ị ố ổ t b trong hai kh i x lý hydro và kh i n ố ử

nhau đ i v i c hai dây chuy n . đây em xin trình bày dây đ nh t ị ư ng t ơ ự ố ớ ả ề ở

chuy n reforming xúc tác c đ nh . ố ị ề

Nguyên li u t phân x ệ ừ ư ng làm s ch (hydro hoá) đ ạ ở ư c đợ ưa vào bể

ch a nguyên li u (19) . nguyên li u đ ứ ệ ệ ư c b m (19) lên tr n v i hydro t ơ ớ ộ ợ ừ

máy nén (17) , tr n v i nhau theo m t t l ớ ộ ỉ ệ ộ nh t đ nh , h n h p này đ ỗ ấ ị ợ ư cợ

t b trao đ i nhi t b gia nhi đưa qua thi ế ị ổ ệ t (1) . T (1) đ ừ ư c đợ ưa vào thi ế ị ệ t

OC đ n 530 ế

OC và đ a vào thi ư

t đ n m trong kho ng 470 (2) đưa đ n nhi ế ệ ộ ằ ả ế t

t đ xu ng d i nhi b ph n ng (3) h n h p ra kh i (3) b gi m nhi ợ ị ả ứ ị ả ỗ ỏ ệ ộ ố ướ ệ ộ t đ

ph n ng , do đó l i đ t b gia nhi t đ n nhi ả ứ ạ ư c thi ơ ế ị ệ t (2) ti p t c gia nhi ế ụ ệ ế ệ t

đ ph n ng , và cho vào thi ộ ả ứ ế ị t b ph n ng (4) . S n ph m ra kh i (4) b ả ả ứ ẩ ỏ ị

gi m nhi t đ nên ti p t c đ t b gia nhi t (2) nhi ả ệ ộ ế ụ ư c đợ ưa vào thi ế ị ệ ở ệ ộ t đ

i đ này h n h p l ỗ ợ ạ ư c đợ ưa vào thi ế ị t b ph n ng (5) .H n h p s n ph m ra ỗ ợ ả ả ứ ẩ

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

kh i (5) đ t b trao đ i nhi t (1) và (6) đây chúng nh ỏ ư c đợ ưa qua thi ế ị ổ ệ ở ư ngờ

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

nhi t và sau đó qua thi ệ ế ị t b làm l nh (7) nhi ạ ệ ộ ủ ẩ t đ c a h n h p s n ph m ợ ả ỗ

OC , ti p t c đ

gi m xu ng kho ng 35 a vào thi ả ả ố ế ụ ư c đợ ư ế ị ấ t b phân li áp su t

cao(8) . thi ở ế ị t b này h u h t hydro đã đ ế ầ ư c tách kh i h n h p s n ph m , ợ ả ỏ ỗ ẩ ợ

m t ph n cho tu n hoàn l i nh máy nén (17) ,m t ph n cho qua thi ầ ầ ộ ạ ầ ộ ờ ế ị t b

tách nhi u c p đ thu khí hydro s ch h n.S n ph m đáy c a (8) đ ạ ề ấ ủ ể ả ẩ ơ ựơ ưa c đ

1, C2 Và

sang thi t b phân li áp su t th p (9), thi t b này khí nh g m C ế ị ấ ấ ở ế ị ẹ ồ

hydro đ c tách hoàn toàn .S n ph m xăng ch a b n ựơ ả ẩ ề ở đáy c a (9) đ ủ ư c cho ợ

qua thi t b trao đ i nhi t (6) ,(10) và sau đó đ t b i thi t b (11) ế ị ổ ệ ư c gia nhi ợ ệ ở ế ị

, nh b m đ y h n h p s n ph m vào đĩa ti p li u c a tháp n đ nh (12). ệ ủ ợ ả ờ ơ ế ẩ ẩ ỗ ổ ị

ở đây thành ph n khí ra kh i tháp ph thu c vào nhi ỏ ụ ầ ộ ệ ộ ỉ ả t đ đ nh tháp , s n

ph m khí này đ t b làm l nh (15) vào thi t b ng ẩ ư c đ a qua thi ư ợ ế ị ạ ế ị ưng tụ

(16) , m t ph n ch t hoá l ng đ u vào tháp , ph n l n còn ấ ầ ộ ỏ ư c b m h i l ơ ợ ồ ư ầ ớ

l c đ i đ ạ ượ ưa vào b ch a , s n ph m này còn đ ể ứ ả ẩ ổ ư c g i là LPG .xăng đã n ợ ọ

ng hydrocacbon th m cao đ nh có hàm l ị ượ ơ ở đáy tháp n đ nh đ ổ ị ư c l y ra ợ ấ

m t ph n cho h i l i cho vào b ch a (18). ồ ưu , còn l ầ ộ ạ ể ứ

N u dây chuy n đ ế ề ượ ử ụ c s d ng đ s n xu t hydrocacbon th m thì ấ ể ả ơ

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

dây chuy n reforming xúc tác còn bao g m m t kh i n a là kh i tách ố ữ ề ộ ồ ố

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

4.4. Ch n các thi ọ ế ị t b chính c a quá trình: ủ

Nhìn chung c s chính đ l a ch n thi ơ ở ể ự ọ ế ị ộ t b cho quá trình ph thu c ụ

r t nhi u vào đ c tính nguyên li u. V i quá trình reforming xúc tác thì ấ ề ệ ặ ớ

 N u nguyên li u có hàm l

ng i ta có th l a ch n các thi t b theo m y nguyên t c c b n sau : ườ ể ự ọ ế ị ắ ơ ả ấ

ng naphten nh khi đó ta ch n áp ệ ế ượ ọ ỏ

t b , b i s khí tu n hoàn ch a hydro, nhi su t c a thi ấ ủ ế ị ộ ố ứ ầ ệ ộ t đ

 N u nguyên li u có hàm l

khá cao. T c đ n p li u th p . ố ộ ạ ệ ấ

ng naphten cao thì nh ng thông ệ ế ượ ữ

s trên có th ch n nh h n, t c đ n p li u l n h n . ố ố ộ ạ ể ọ ệ ớ ỏ ơ ơ

Bên c nh tính ch t c a nguyên li u thì vi c l a ch n các thi ệ ự ấ ủ ệ ạ ọ ế ị t b

còn ph thu c vào yêu c u v s n ph m và ch đ công ngh c a quá ế ộ ệ ủ ề ả ụ ầ ẩ ộ

trình. Trong dây chuy n reforming xúc tác thì quan tr ng nh t là thi ề ấ ọ ế ị t b

ph n ng và thi t b tái sinh xúc tác. Ngoài ra còn có các thi ả ứ ế ị ế ị ư t b khác nh :

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

Thi t b trao đ i nhi t, thi t b làm l nh, thi t b ng ng t , máy nén, tháp ế ị ổ ệ ế ị ạ ế ị ư ụ

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

n đ nh... D i đây là m t s thi t b ch y u song cũng ch trình bày ổ ộ ố ướ ị ế ị ủ ế ỉ ở

và đi đ n ch n l a là chính mà không đi sâu vào c u t o và tính d ng mô t ạ ả ọ ự ấ ạ ế

toán chi ti t.ế

4.4.1. Thi t b ph n ng (lò ph n ng) ế ị ả ứ ả ứ

thi ế ị ớ ớ t b ph n ng ph bi n trong dây chuy n platforming v i l p ổ ế ả ứ ề

xúc tác c đ nh th ng dùng hai lo i : lo i thi t b ph n ng d c tr c và ố ị ườ ạ ạ ế ị ả ứ ụ ọ

t b ph n ng xuyên tâm .Thi lo i thi ạ ế ị ả ứ ế ị t b ph n ng d c tr c là lo i hình ọ ả ứ ụ ạ

tr ụ , trong đó kh i khí chuy n đ ng qua l p xúc tác d c theo h ộ ể ố ớ ọ ướ ụ ng tr c

t bi ph n ng xuyên tâm có h c a thi ủ ế ị t b ph n ng . Thi ả ứ ế ả ứ ướ ể ng chuy n

ng bán kính theo ti đ ng c a h i khí qua l p xúc tác theo đ ộ ủ ớ ơ ườ ế ắ t di n c t ệ

ngang c a thi t b ph n ng ủ ế ị ả ứ

ng là hình tr , đ c u trúc c a lò ph n ng th ấ ả ứ ủ ườ ụ ượ ằ c ch t o b ng ế ạ

t đ ch u đ c ăn mòn hydro nhi thép đ c bi ặ ệ ể ị ượ ở ệ ộ ớ t đ cao , có chi u dày l n ề

c áp su t . Lo i thi đ ch u đ ể ị ượ ấ ạ ế ị ấ t b ph n ng xuyên tâm (hình 17) có c u ả ứ

trúc hình tr v có l p lót b ng bê stông phun . đ t o chuy n đ ng h ụ ỏ ể ạ ể ằ ớ ộ ướ ng

tâm c a dòng h i khí ng i ta b trí phía trong thi t b m t c c hai v hình ủ ơ ườ ố ế ị ộ ố ỏ

tr b ng thép có đ c l thành , gi a hai l p v c a c c có ch a xúc tác . ụ ằ ụ ổ ở ỏ ủ ố ữ ứ ớ

H n h p h i khí đi qua các l ơ ỗ ợ ổ ớ ụ ủ này , qua l p xúc tác vuông góc v i tr c c a ớ

lò r i vào ng trung tâm và đi ra ngoài . ồ ố

nhi ệ ộ t đ trong lò và v lò ph i ki m tra th ỏ ể ả ườ ả ng xuyên đ đ m b o ể ả

i ta th v n hành n đ nh và an toàn . Ngày nay ng ậ ổ ị ườ ườ ng chu n hoá thi ẩ ế ị t b

lò có đ ng kính t 2,5 đ n 3 m và chi u cao t 10 đ n 15(m) tuỳ theo ườ ừ ế ề ừ ế

năng su t c a dây chuy n . ấ ủ ề

Hµ Ngäc Thµnh

B §HBK Hµ Néi –K45

. ch n tai treo cho thi t b : ọ ế ị

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

L 100 B 75 B1 85 H 155 S 6 a 15 D 18 l 40

Dt 2500

D 2770

Db 2710

dl 2670

Do 2619

db M27

.ch n bích cho thi t b : ọ ế ị

PH N TÍNH TOÁN

Ầ

TÍNH TOÁN REFORMING XÚC TÁC

1. Nhi m v tính toán: ụ ệ

Theo ph n trên thì s đ công ngh đ ơ ồ ệ ượ ầ ả ứ c ch n g m 3 lò ph n ng ồ ọ

n i ti p nhau và riêng l ố ế ẻ . Tái sinh xúc tác c đ nh. Đ tính toán đ ố ị ể ượ ầ c đ y

đ các lò ph n ng là m t v n đ không đ n gi n. Vì th i gian có h n nên ủ ộ ấ ả ứ ề ả ạ ơ ờ

ta ch tính toán cho thi t b ph n ng (lò ph n ng) và cũng ch tính toán ỉ ế ị ả ứ ả ứ ỉ

nh ng v n đ c b n nh cân b ng v t ch t, cân b ng nhi ng, kích ề ơ ả ư ữ ấ ấ ằ ậ ằ t l ệ ượ

th c c b n c a ph n ng . ướ ơ ả ủ ả ứ

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

1.1 C s c a qúa trình tính toán . ơ ở ủ

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

Nh ng tính toán lò ph n ng d a trên các s li u ban đ u đã cho ự ố ệ ả ứ ữ ầ

nh công su t, đ c tính c a nguyên li u. Ngoài ra còn có m t s thông s ộ ố ủ ư ệ ặ ấ ố

 Trình t

ch n theo tài li u . ệ ọ

tính toán : ự

 Áp su t đ u vào c a m i lò ph n ng . ủ

1.1.1. Ch n thông s ban đ u . ố ọ ầ

ấ ầ ả ứ ỗ

 Nhi m i lò ph n ng .

ủ t đ c a h n h p nguyên li u và khí tu n hoàn c a ệ ầ ợ

 T c đ n p li u .

đ u vào ầ ệ ộ ủ ỗ ả ứ ở ỗ

 T s hydro / hydrocacbon (mol) .

ố ộ ạ ệ

ỷ ố

1.1.2. Tính toán cho các lò ph n ng ả ứ :

 Xác đ nh t c đ chuy n hóa hydrocacbon naphten thành parafin.

 Tính toán cân b ng v t ch t . ằ ấ ậ

 Xác đ nh h ng s cân b ng c a ph n ng trên .

ố ộ ể ị

 Tính toán đ thay đ i hàm l ộ

ả ứ ủ ằ ằ ố ị

ổ ượ ả ng hydrocacbon và parafin do ph n

 Xác đ nh h ng s t c đ c a ph n ng lo i hydro c a hydrocacbon

ng này . ứ

ả ứ ộ ủ ố ố ủ ằ ạ ị

 Xác đ nh h ng s ị

naphten thành hydrocacbon th m .ơ

ằ ố ạ cân b ng hóa h c c a ph n ng lo i ả ứ ủ ằ ọ

 Tính toán đ gi m l

hydrocacbon .

ộ ả ượ ạ ng hydrocacbon naphten do ph n ng lo i ả ứ

 Xác đ nh h ng s t c đ c a ph n ng hydrocraking, hydrocacbon

hydro .

ả ứ ộ ủ ố ố ằ

 Tính toán đ gi m l

ị parafin .

 Tính toán cân b ng v t ch t cho toàn lò ph n ng .

ng hydrocacbon do ph n ng hydrocracking . ộ ả ượ ả ứ

 Xác đ nh thành ph n khí tu n hoàn c a h n h p

ả ứ ằ ậ ấ

ủ ỗ ợ ở ử ả c a ra c a lò ph n ủ ầ ầ ị

ng .ứ

ng c a lò ph n ng, t ằ ừ ố ủ

 Thi nhi ợ đ trong lò ph n ng . ộ

ế ậ ệ ộ ủ ỗ t l ệ ượ ở ử ả ứ c a ra c a lò ph n ng. Đ gi m nhi ả ứ đ tính toán ệ t ộ ả ủ

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

t l p cân b ng nhi t đ c a h n h p khí ả ứ

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

 Ch n và tính kích th c c a lò . ọ ướ ủ

 Năng su t : 1.490.000 t n/năm .

1.2. Nh ng s li u c n thi t cho tr c và c n xác đ nh . ố ệ ầ ữ ế ướ ầ ị

ấ ấ

 Nhi

 T c đ th tích : 1,5h .

‚ t đ : 753K 803k . ệ ộ

ố ộ ể

 Áp su t at : 40 ấ

 Th i gian chu trình 3 tháng

‚ 45 amt

 Th i gian làm vi c xúc tác 1 năm

ờ

ệ ờ

 L

 Nguyên li u có nh ng đ c tính sau :

‚ ng c c bám trên xúc tác (% tr ng l ng) : 3 5% ượ ố ọ ượ

ữ ệ ặ

B ng (17) đ c tính c a nguyên li u : ủ ệ ặ ả

%, kh i l ng ỷ ọ T tr ng ố ượ Thành ph n phân đo n, ầ ạ [K]

(g/cm3) 0,733

Ts đ uầ 358 Ts 50 395 Ts cu iố 438 P 62,61 N 26 A 11,39

 Trong quá trình reforming xúc tác th

1.3.Tính toán [7,9,10]

ườ ả ứ ng x y ra các ph n ng ả

Ph n ng chuy n hóa hydrocacbon naphten thành RH th m ả ứ ể ơ

CnH2n « CnH2n-6 + 3H2 (1)

ả ứ ể

Ph n ng chuy n hóa hydrocacbon naphten thành parafin CnH2n + H2 « CnH2n+2 (2)

Ph n ng hydro cracking hydrocacbon naphten

ả ứ CnH2n + n/3 H2 « n/15 (CH4 + C2H6 + C3H8 C4H10 + C5H12) (3)

Ph n ng hydro cracking hydrocacbon parafin .

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

ả ứ CnH2n+2 + (3-n)/3 « n/15 (CH4 + C2H6 + C3H8 C4H10 + C5H12) (4)

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

ể

Ta có th mô ta s gi m hàm l các ph n ng trên b ng các ph ng hydrocacbon do chuy n hóa hoá ng trình vi phân sau : ự ả ằ ể ả ứ ượ ươ h c ọ ở

PPK H N

. P P

K 1 K

dN dV R

p 1

- (5)

PK . 2 N

PP . . A

K K

dN = dV R

(6) -

P N P

dN dV R

(7) -

P P P

dN dV R

(8) -

Trong đó: PN là áp su t c a naphten . ấ ủ

P: là áp su t c a h . ấ ủ ệ

Nn, Np l n l t là ph n mol c a hydrocacbon naphten và parafin ầ ượ ủ ầ

trong nguyên li u .ệ

ng ngh ch đ o c a t c đ n p li u theo mol [kg xúc ạ ượ ủ ố ộ ạ ệ ả ị

Vr là đ i l tác/h.nguyên li uệ ] .

K1 là h ng s t c đ ph n ng (1) đ ả ứ ố ố ằ ộ ượ c xác đ nh b ng đ th hình ằ ồ ị ị

(3.1) [kg xúc tác/h.pa.nguyên li uệ ] .

K2 là h ng s t c đ ph n ng (2) đ ả ứ ố ố ộ ượ c xác đ nh b ng đ th hình ằ ồ ị ị

ằ (3.2) [kg xúc tác/h.nguyên li uệ ] .

t là h ng s t c đ c a ph n ng (3), (4) đ c xác ầ ượ ộ ủ ố ố ượ

K3, K4 l n l đ nh b ng đ th hình (3.3) ồ ị ị ằ ả ứ [kg xúc tác/h.nguyên li uệ ] . ằ

t là h ng s cân b ng hóa h c c a ph n ng (1), (2) ọ ủ ả ứ ằ ằ ố

c tính theo ph đ ng trình sau : KP1, KP2 l n l ầ ượ ươ ượ

KP1 = 9,8 . 13 . 1012 . e46,15 - 25600/T (9)

KP2 = 98,1-1 . 10-3 . e(4450/T) - 7,12 (10)

Thành ph n tu n hoàn khí b ng sau . ầ ầ ở ả

B ng (18) thành ph n khí tu n hoàn ả ầ ầ

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

C u tấ ử % H2 86 CH4 4 C2H6 5 C3H8 3 C4H10 1 C5H12 1

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

Để tính thành ph n c a h n h p ta dùng công th c sau : ầ ủ ỗ ứ ợ

Mc.Yi = Mi.Y.i'

Trong đó : Mc là kh i l ng phân t ố ượ ử trung bình c a nguyên li u . ủ ệ

Mi là kh i l ng phân t trong bình c a các hydrocacbon trong ố ượ ử ủ

nguyên li u .ệ

Yi và Yi' l n l ng và ph n mol c a c u t ầ ượ t là ph n kh i l ầ ố ượ ủ ấ ử i ầ

trong nguyên li u .ệ

50 - 45

M t khác thì Mc = 0,4. T ặ

Trong đó : T50 là nhi t đ sôi t ệ ộ ạ i 50% th tích c a nguyên li u . ủ ể ệ

 M t cách t ng quát ta có th tính kh i l

V y ta tính đ c Mc = 113 . ậ ượ

ố ượ ể ộ ổ ng c a các ủ

hydrocacbon trong nguyên li u nh sau : ư ệ

B ng (19) : Kh i l ng t ng quát c a các hydrocacbon ố ượ ả ủ ổ

Hydrocacbon ng ố ượ

M c

Aromatic Naphaten Parafin Công th c hóa h c ọ ứ CnH2n - 6 CnH2n CnH2n +2 Công th c kh i l ứ MA = 14n – 6 MN = 14n Mp = 14n+2

p M

Y A M

Ngoài ra còn tính theo công th c :ứ 1 Y n M

Trong đó :

YP , YN , YA l n l ng c a các hydrocacbon trong ầ ượ t là ph n kh i l ầ ố ượ ủ

nguyên li u.ệ

MA MN , MP là kh i l ng phân t c a các hydrocacbon . ố ượ ử ủ

Aromatic, naphten và parafin trong nguyên li u :ệ

Yp + n

y n

1 Y N 14 n

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

t k phân x

ng reforming xúc tác

ế ế

ưở

Y p A M M Đ án t t nghi p Thi ố ồ p A

1 Y n M ệ n

(

)

[

(

)

c ph ng trình sau : ế Bi n đ i ta đ ổ ượ ươ

Y 2

] nMc . .

Mc .

Y 3 P

1 14

1 98

3 686

A = 0,1139 ; YA= 0,26 ; YP = 0,6261

- - - -

V i Yớ

ng trình trên ta có : n=8,038 Gi I ph ả ươ

V y kh i l ng phân t trung bình c a các hydrocacbon nh sau : ố ượ ậ ử ủ ư

Mp = 14n + 2 = 14.8,038 + 2 = 114,53

MN = 14n = 14.8,038 = 112,53

MA = 14n - 6 = 14.8,038 - 6 = 106,53

ố ệ ệ

T đó ta có các s li u v nguyên li u nh sau : ư ề B ng (20): Thành ph n c a nguyên li u ầ ủ ừ ả ệ

Hàm l Kh iố ượ ng trong nguyên li u ệ C u tấ ử ngượ l ng Yi' = Yi.Mc/Mi Yi ph n kh i l ầ ố ượ

0,6261 0,26 0,1139 1,000 0,618 0,261 0,121 1,000 Cn H2n + 2 Cn H2n Cn H2n - 6 S

t b ta dùng công th c sau : ế ị ứ

phân tử 114,53 112,53 106,53 -  Tính năng su t c a thi ấ ủ Gc = L/24 , [kg/h] .

V i L là năng su t năm, L = 1490000 t n/năm . ấ ấ ớ

Trong đó n là s ngày ho t đ ng trong năm, đây n = 340 ngày (có ở

25 ngày ngh đ s a ch a và b o d ng) . ỉ ể ử ố ữ ạ ộ ả ưỡ

V y ta tính đ c năng su t trong ngày là : ậ ượ ấ

Gc = 1490000.1000/24.340 = 182598,0392(Kg/h)

Năng su t thi t b tính ra (Kmol/h) ấ ế ị

nhân dân = Gc/Mc = 182598,0392/113 = 1615,911851 (Kmol/h)

V y ta có b ng sau : ả ậ

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

B ng (21) l ng hydrocacbon trong nguyên li u : ả ượ ệ

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

C u tấ ử

 Tính l

Yi' 0,618 0,261 0,121 1,000 G’C = GC.Yi' 998,63 421,75 195,53 1615,91 Cn H2n + 2 Cn H2n Cn H2n - 6 S

ng khí tu n hoàn c n thi ượ ầ ầ t ế

V i t H l ớ ỷ ệ 2/HC nguyên li uệ

ng th tích c a nguyên li u trong m t gi c tính theo ư ượ ủ ể ệ ộ đ ờ ượ

L u l công th c sau: ứ

Gr = (Gc/Pc).ni

Trong đó: Gc là năng su t c a thi t b , (kg/h) ấ ủ ế ị

Pc là t tr ng c a nguyên li u Pc = 733 (kg/h) ỷ ọ ủ ệ

Ni là t l Hỷ ệ 2/RH, (m3/m3) = 1500 .

V y l u l ng th tích c a nguyên li u trong m t gi là : ậ ư ượ ủ ệ ể ộ ờ

Gr = (182598,0392/733).1500 = 373665,8374 (kg/h)

Năng su t khí tu n hoàn đ c tính : ấ ầ ượ

N'i = Gr / 22,4 = 373665,8374/ 22,4 = 16681,5106 (Kmol/h) .

V y thành ph n khí tu n hoàn đ c cho b ng sau : ậ ầ ầ ượ ở ả

B ng 22 : Thành ph n c a khí tu n hoàn . ầ ủ ầ

Mi.Y'i Mri = n'r .Y'i ả C u tấ ử

Thành ph nầ mol Y'i

 L

Kh i l ng ố ượ Miử phân t 2 16 30 44 58 72 - 0,86 0,04 0,05 0,03 0,01 0,01 1,00 1,72 0,64 1,50 1,32 0,58 0,72 6,50 14346,099 667,260424 834,076 500,45 166,82 166,82 16681,5106 H2 C H4 C2 H6 C3 H8 C4 H10 C5 H12 S

ng hydrocacbon tu n hoàn là : ượ ầ

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

16681,5106 – 14346,099 = 2335,4116 (kmol/h)

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

 L

ng ch t xúc tác cho quá trình là . ượ ấ

Th tích xúc tác ể

c V0

Vxt = Gc / r

Trong đó :

-1

Vo: là t c đ th tích = 1,5h ố ộ ể

GC = năng xu t thi t b ,kg/h ấ ế ị

c : kh i l

(78,133

)

Vxt

r ng riêng c a nguyên li u th l ng (733 kg/m ố ượ ệ ở ể ỏ ủ

149500 745.5,1 ượ

V y l ng xúc tác đ c tính là : ậ ượ

Mxt = Vxt . r xt , (kg)

Trong đó:

3) .

r xt là kh i l ố ượ ng riêng c a ch t xúc tác, (Kg/m ấ ủ

r xt = 500 - 650 , (kg/m3)

xt = 166,074 . 600 = 99644,4 (kg)

Ch n ọ r xt = 600 (kg/m3)

V y : Mậ

ấ ủ ấ ử ự ợ trong h n h p ỗ

 Tính toán s phân b áp su t c a các c u t ố ầ

nguyên li u và khí tu n hoàn . ệ

Công th c tính : ứ

Pi = P.Y'i

Trong đó : P: là áp su t chung trong lò ph n ng, P ả ứ ấ

Y'i : Ph n mol c u t ấ ử ầ trong h n h p . ỗ ợ

c cho b ng sau : Thành ph n áp su t đ ầ ấ ượ ở ả

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

Ch n áp su t P = 40 at =3922722,37 (p ấ ọ

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

B ng (23) : Phân b áp su t theo t ng c u t ấ ử ừ ố ả ấ

Pi=3,43.106. Y'I(Pa) 41973,13 90222,61

C u tấ ử A N P H2 P* S Ni (Kmol/h) 195,53 421,75 998,63 14346,099 2335,4116 18297,4206 Y'i = Ni/S 0,0107 0,0230 0,0546 0,7841 0,1276 1,000 214180,64 3075806,61 500539,37 3922722,36

Trong b ng trên p* là l ng hydrocacbon trong khí tu n hoàn ;A,N,P ả ượ ầ

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

l n l ầ ượ t là ký hi u c a aromatic,naphten,parafin trong nguyên li u ệ ệ ủ

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

B ng (24) : Phân b ch t xúc tác 1,5 : 2 : 6,5 ố ấ ả

Lò ph n ng ng ch t xúc tác ả ứ ượ ấ

L Vxt (m3) 16,719 22,292 72,449 111,46 Mxt (kg) 14946,66 19928,88 64768,86 99644,4 1 2 3 S

 Tính toán cân b ng v t ch t

1.3.1 Tính toán lò th nh t : ứ ấ

ậ ằ ấ

H ng s t c đ ph n ng chuy n hóa hydrocacbon naphten thành ể ả ứ ố ố ộ

ằ RH th m ơ

Tr1 = 803oK ﬁ 1000/Tr1 = 1,245

1 = 3,145.10-7 (Kmol/ph.kg xúc tác,pa3)

c K Theo đ th ta tra đ ồ ị ượ

ng đ i do hàm l ng naphten th m hóa là : Độ gi m t ả ươ ố ượ ơ

k 1 pk

- dN 11/VR1d = K1PN - .PA.PH2

145,3 866,14

10. 10.

- dN11/VR1d = 3,145.10-7.90222,61 - .41973,13.(3075806,61)3

= 0,0281

15.46

25600 803

3 10.81,9

e .

866,14

10.

K P 1

- V i ớ

V =

N =

0281

N11

RV .

M n C

- mà

Trong đó : Mi là l ng xúc tác 14946,66 kg ượ

NC1 l ng nguyên li u vào lò th nh t 1615,912 Kmol/h ượ ứ ấ ệ

=Vr 1

9,25

14946 6, = 1615,912

(Kg xúc tác/Kmol)

Víi Vr1 = 9,25 vËy ta cã NN1 = 0,0281.9,25 =

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

0,26

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

Lîng naphten sau khi ph¶n øng lµ :

N’N1 = (Y’N1 - NN1).Gc = (0,261 - 0,26).1615,912 = 1,6159 (Kmol/h) .

- VËy lîng naphten tham gia ph¶n øng (1) lµ :

0,26.1615,9 = 420,13 (Kmol/h) .

H»ng sè tèc ®é cña ph¶n øng chuyÓn hãa

hydrocacbon thµnh parafin th¬m ë nhiÖt ®é 803oK .

245

803

T r

1000 T r 2 K2 = 2,398.10-15 Kmol/pa2.h Kg xóc t¸c .

ﬁ

TÝnh KP2 :

Ta nhËn thÊy KP2 <<1 chøng tá u thÕ ph¶n øng

nghÞch chuyÓn hãa tõ hydrocacbon parafin thµnh

naphten .

- Sù t¨ng hµm lîng naphten do ph¶n øng (2) lµ :

10.

398,2

10.

15 .

90222,6 .

3075806,6

214180,6

15 3

398,2 ,0 0021

10.

d N 2 dV R

- - - - -

= 0,42.10-3 Kmol/h.Kg xúc tác

Suy ra : N2 = 0,42.10-3 . 9,25 = 3,885.10-3 ( Kmol/h)

+ V y l ậ ượ ng naphten sau ph n ng (1) và (2) là : ả ứ

N’N2 = (Y'N + NN2 - NN1) . Gc = (0,261 + 3,885.10-3 - 0,26) .

1615,912

= 7,894 Kmol/h .

(cid:222) l ng naphten chuy n hóa thành aromatic là : ượ ể

NA = N’N2 - N’N1 = 7,894 - 1,6159 = 6,2781 Kmol/h .

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

V y ta có cân b ng v t ch t các ph n ng hoá h c sau : ấ ả ứ ằ ậ ậ ọ

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

ả ứ ọ ằ

B ng (25) : Cân b ng các ph n ng hóa h c cho ph n ng hoá ả ứ ả ứ ấ

ng các ch t tham gia ph n ng h c th nh t : ọ L ấ ượ ả ứ L ượ ng các s n ph m ả ẩ

(Kmol/h) 420,13 CnH2n 6,2781 CnH2n+2 420,13 CnH2n-6 + 420,13 .3 H2 6,2781 CnH2n + 6,2781H2

ả ứ ỏ ả ầ ầ ứ

B ng (26): Thành ph n khí tu n hoàn ra kh i lò ph n ng th nh t: ấ

L ng vào ng ra L

ượ 195,53 + 420,13 = 615,66

C u tấ ử A N P S ượ 195,53 421,75 998,63 1615,91 421,75+6,2781 – 420,13 = 7,898 998,63 – 6,2781 = 992,3519 1615,91

Khí tu n hoàn ầ

H2 CH4 C2H6 C3H8 C4H10 C5H12 S 14346,099 667,260424 834,076 500,45 166,82 166,82 16681,5106 15612,7671 667,260424 834,076 500,45 166,82 166,82 17948,19352

ả ứ

C u tấ ử H2 CH4 C2H6 C3H8 C4H10 C5H12 S Khí tu n hoàn ra kh i lò ph n ng sau ỏ Ni 15612,7671 667,260424 834,076 500,45 166,82 166,82 17948,19352 Y'i = Ni/S Ni 0,870 0,037 0,047 0,028 0,009 0,009 1,000 ầ Mi 2 16 30 44 58 72 - MiY'i 1,74 0,592 1,41 1,232 0,522 0,648 6,144

* T ng h p các s li u cân b ng v t ch t c a lò th nh t, ằ ứ ấ ấ ủ ố ệ ậ ợ ổ

B ng (27) : Cân b ng v t ch t c a lò ph n ng th nh t . ứ ấ ấ ủ ả ậ ằ

ả ứ Mi G = MiNi Ni (Kmol/h) C u tấ ử

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

Y'i Dòng vào

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

106,53 112,53 114,53 20829,81 47459,53 114373,09

A N P H2 P*

S 195,53 421,75 998,63 14346,099 2335,4116 18297,42 0,0107 0,0230 0,0546 0,7840 0,1277 1,000 (cid:253) 6,5 108429,82 291092,25

L ng ra (Thành ph n) ượ

ầ 106,953 113,067 114,957 65846,97 893 114077,77

A N P H2 P*

S 615,66 7,898 992,3519 15612,7671 2335,4116 19564,0886 0,0315 0,0004 0,0507 0,7981 0,1193 1,000 (cid:253) 6,144 110274,54 291092,25

L ng khí tu n hoàn là : 17948,19352.6,144=110273,701(kg/h) ượ ầ

L ng hydrocacbon là : 291092,22 – 110273,701 =180818,519 (kg/h) ượ

V y ta có ph ng trình sau : ậ ươ

180818,519 = 615,66.(14n-6) + 17,898.14n + 992,3519.(14n+2)

(cid:222) n = 8,068 là th a mãn . ỏ

T đó ta tính đ c : ừ ượ

MP = 14n + 2 = 8,068.14 + 2 = 114.952

MN = 14.n = 8,068.14 = 112,952

 .Tính toán cân b ng nhi

MA = 14.n - 6 = 8,068.14 - 6 = 106,952

t : ằ ệ

Ph ng trình cân b ng nhi t t ng quát có th vi ươ ằ ệ ổ ể ế t nh sau : ư

Q1 = Q2 + Q3 + Q4

Trong đó :

Q1 : là nhi ệ ộ ỗ t đ h n h p nguyên li u và khí tu n hoàn mang ệ ầ ợ

vào .

Q2 : là nhi t đ tiêu t n cho ph n ng reforming . ệ ộ ả ứ ố

Q3 : là nhi t đ h n h p s n ph m và khí tu n hoàn mang ra . ệ ộ ỗ ợ ả ẩ ầ

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

Q4 : là nhi ệ t m t mát. ấ

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

2, CH4, C2H6, C3H8,

Tr c tiên ta c n tính entanpy c a dòng h i nguyên li u c a vào ướ ệ ở ử ủ ầ ơ

c a lò ph n ng th nh t. Các s li u entanpy c a H ủ ố ệ ả ứ ủ ứ ấ

oK đ

C4H10, C5H12 nhi t đ 803 c tra các đ th (3.16, 3.19) . ở ệ ộ ượ ở ồ ị

Để xác đ nh entanpy c a P, N, A tr ủ ị ướ c tiên ta c n xác đ nh ầ ị

288 288

c tra tàI li u [ 15 , trang 37,39] c a nguyên li u. Giá tr này đ ệ ủ ị ượ ở ệ

288 288

r B ng (28) : c a h n h p h i c a ra và c a vào . ả ủ ỗ ợ ơ ở ử ở ử

288 288

r C u tấ ử

P N A L i vào ố 0,746 0,742 0,731 L i raố 0,747 0,743 0,732

B ng (29) : Entanpy c a h n h p h i vào lò ph n ng ủ ỗ ợ ơ ả ứ ả

Entanpy C uấ MiY'i Mi Ni Y'i = Ni/ S ni Yi = MiY'/S MiY'i qt (KJ/kg)

1,568

tử H2 CH4 C2H6 C3H8 C4H10 C5H12 A N P S 2 16 30 44 58 72 106,53 112,53 114,53 - 14346,090,7840 667,260 834,076 500,45 166,82 166,82 195,53 421,75 998,63 18297,44 0,0365 0,0456 0,0274 0,0091 0,0091 0,0107 0,0230 0,0546 1,000 0,584 1,368 1,2056 0,5278 0,6552 1,1399 2,588 6,253 15,889 0,0987 7700 0,0368 0,0861 0,076 0,0332 0,0412 0,0717 0,1628 0,3935 1,000 1618 1434 1405 1400 1392 1715 1704 1703 - qtYi (KJ/h) 759,99 59,54 123,47 106,78 46,48 57,35 122,97 277,41 670,13 2224,12

+ Đ tính hi u ng nhi t c a ph n ng ta dùng công th c sau : ệ ứ ể ệ ủ ả ứ ứ

qp = - 335.b

V i b: hi u su t t o hydro tính theo kh i l ng nguyên li u ban ấ ạ ố ượ ớ ệ

ệ ng). đ u (% kh i l ầ ố ượ

Ta có: GH2 = (15612,7671 - 14346,099) .2 = 2533,34 (Kmol/h) .

= %387,1%100

2533 34, 182598 0392 ,

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

(cid:222)

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

p = - 335.1,378 = -464,77 (KJ/kg)

 Nhi

V y qậ

t do h n h p và khí tu n hoàn mang vào: ệ ầ ỗ ợ

 Nhi

Q1 = 291092,22 . 2224,12 = 647424028,3(Kj/h)

t m t mát do t a ra môI tr ng : ệ ấ ỏ ườ

 Nhi

Ta có : Q4 = 0,01.Q1 = 0,01. 647424028,3=6474240,283(kj/h)

ng tiêu t n cho ph n ng reforming t l ệ ượ ả ứ ố

 Do v y nhi

Q2 = GC.qp = 182598,0392.464,77 = 84866762,7(kj/h)

t do s n ph m và khí mang ra là : ậ ệ ả ẩ

Q3 = Q1 - Q2 - Q4 = 647424028,3- 84866762,7- 6474240,283

= 556083025,3 (kj/kg)

mà Q3 = 291092,25 . qtr

suy ra qtr = 1910,33(kj/kg)

Ta có b ng sau : ả

B ng (30) : Cân b ng nhi ằ ả t l ệ ượ ng c a lò ph n ng th nh t . ả ứ ứ ấ ủ

Nhi Nhi ng Dòng t đệ ộ (oK) L ngượ (KJ/h) Entanpy (KJ/kg) t l ệ ượ (KJ/h)

Dòng vào

803 2224,12 Q1 S 291092,25 291092,25 647424028,3 647424028,3

Dòng ra

182598,0392

Tr1 291092,25 464,77 1910,33

 . Tính kích th

Q2 Q3 Q4 S 84866762,7 556083025,3 6474240,283 647424028,3

 Chi u cao c a l p xúc tác trong lò ph n ng (1) đ

lò th nh t : c ướ ở ứ ấ

c tính ủ ớ ả ứ ề ượ

V xt F

nh sau ư

Trong đó:

Vxt : là th tích xúc tác ể ở lò th nh t, m ứ ấ

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

F: là di n tích ti ệ ế t di n vòng gi a các ng l c . ữ ệ ọ ố

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

 Giá tr F đ

]

c tính nh sau : ị ượ ư

[ (.

d .2

D T

2 D 1

- - -

T1 : là đ

(m2)

t1= 2,2 m

)02,0.2 4 ủ

ng kính trong c a lò ph n ng (1) ch n D V i : Dớ ườ ả ứ ọ

t1 = 0,5 m)

D1 : là đ ng kính ng trung tâm ch n (D ườ ố ọ

s = 0,04 m. ọ s : b dày thân lò thân lò ch n ề

v yậ

[

]

(

)

02,0.2

5,0

2 )m(2,3

04,0.22,2.14,3 4

- - -

Chi u cao c a l p xúc tác ủ ớ ề

= (23,5 m ) HXT = 719,16 2,3

Chi u cao c a lò ph n ng ả ứ ủ ề

H1= 5,23 + 2 .1,5 + 1 = 9,23 (m)

Qui chu n : 10 (m) ẩ

 Tính toán cân b ng v t ch t

1.3.2 Tính toán lò th hai : ứ

ậ ằ ấ

B ng 31 : thành ph n c a nguyên li u vào lò th hai ầ ủ ứ ả

NI , kmol/h C u tấ ử ệ Y’i = NI/(cid:229)

CnH2n-6 615,66 0,381

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

CnH2n 7,898 0,005

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

CnH2n +2 992,3519 0,614

(cid:229) 1,000 1615,9099

§é tôt ¸p gi÷a c¸c lß thêng tõ :0,15 –

0,35kg/cm3 ,chän 0,3 kg/cm3 khi ®ã ¸p suÊt chung cña

khÝ nguyªn liÖu vµo lß:

40 - 0,3 = 39,7 kg/cm3 = 3893301,9pa

B¶ng32: ¸p suÊt chung cña hçn hîp khÝ nguyªn

CÊu tö Ni Y’I PI=3893301,95

2.Y’I

615,66 0,0315 122639,0115 CnH2n-6

7,898 0,0004 1557,32 CnH2n

922,3519 0,0507 197390,409 CnH2n +2

15612,7671 0,7981 3107244,288 H2

2335,4116 0,1193 464470,9229 CnH2n +2*

Tæng 19494,0886 1,0000 3893301,952

liÖu vµo lß thø hai

NhiÖt ®é ®Çu vµo cña nguyªn liÖu vµo lß thø

hai lµ :t2=830

Ta cã:

Tr2 = 803oK ﬁ 1000/Tr2 = 1,245( ok-1) Theo ®å thÞ ta tra ®îc K2 = 3,145.10-7

(Kmol/ph.kg xóc t¸c,pa3)

§é gi¶m t¬ng ®èi do hµm lîng naphten th¬m hãa

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

lµ :

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

.PA.PH2 k - dN 12/VR2d = K2PN - 2 k

145,3 866,14

10. 10.

= 0,00028

- dN12/VR2d = 3,145.10-7.1557,32- 122639,01(3075806,61)3

15.46

25600 803

3 10.81,9

10.866,14

- (pa3) V i ớ

N =

N12

RV .

V = 2R

M n

- ,0 00028 mà

Trong đó : M2là l ng xúc tác 19928,88 kg ượ

NC2l ng nguyên li u vào lò th hai1615,212 Kmol/h ượ ứ ệ

Vr 2

N2 = 0,00028.12,33= 0,00345

12,3 (Kg xúc tác/Kmol) 199288,8 1615,91

r2 = 12,3 v y ta có N ậ

V i Vớ

L ng naphten sau khi ph n ng là : ượ ả ứ

N’N2 = (Y’N2 - NN2).Gc = (0,005 - 0,003).1615,9099 = 3,232(Kmol/h) .

- V y l ng naphten tham gia ph n ng (1) là : ậ ượ ả ứ

7,898 –3,232 = 4,666 (Kmol/h) .

H ng s t c đ c a ph n ng chuy n hóa hydrocacbon thành ả ứ ộ ủ ố ố ể ằ

oK .

parafin th m nhi ơ ở

o K803

245

1000 T

t đ 803 ệ ộ = ﬁ

K2 = 2,398.10-15 Kmol/pa2.h Kg xúc tác .

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

Tính KP2 :

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

12,7

4450 803

1 10.1,98

3 e .

0021

10.

(

)

K P

- - - -

P2 <<1 ch ng t

Ta nh n th y K ậ ấ ứ ỏ ư ể u th ph n ng ngh ch chuy n ả ứ ế ị

hóa t hydrocacbon parafin thành naphten . ừ

- S tăng hàm l ng naphten do ph n ng (2) là : ự ượ ả ứ

10.

398

10.

15 .

1557,32

3107244,3

15 3

,2 398 0021 ,0

10.

d N 2 dV R

- - - - -

= 0,000012 Kmol/h.Kg xúc tác

Suy ra : N2 = 0,012.0-3 .12,33 = 0,00015 ( Kmol/h)

+ V y l ậ ượ ng naphten sau ph n ng (1) và (2) là : ả ứ

N’N2 = (Y'N + NN2 - NN1) . Gc

= (0,005 + 0,00015 - 0,003). 1615,9099

= 3,474 Kmol/h .

(cid:222) l ng naphten chuy n hóa thành aromatic là : ượ ể

NA = N’N2 - N’N1 = 3,474 - 3,232 = 0,242 Kmol/h .

V y ta có cân b ng v t ch t các ph n ng hoá h c sau : ấ ả ứ ậ ằ ậ ọ

ả ứ ọ ằ

B ng (33) : Cân b ng các ph n ng hóa h c cho ph n ng hoá ả ứ ả ứ ấ

ng các ch t tham gia ph n ng h c th nh t : ọ L ấ ượ ả ứ L ượ ng các s n ph m ả ẩ

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

(Kmol/h) 4,666 CnH2n 0,242 CnH2n+2 4,666 CnH2n-6 +4,666.3 H2 0,242 CnH2n +0,242 H2

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

B ng (34): Thành ph n khí tu n hoàn ra kh i lò ph n ng th ầ ả ứ ỏ ả ầ ứ

nh t: ấ

L ng vào ng ra L

ượ 615,66 + 4,666 = 620,326

C u tờ ử A N P S ượ 615,66 7,898 992,3519 1615,9099 7,898+0,242 – 4,66 = 3,474 992,3519 – 0,242= 992,1099 1615,9099

Khí tu n hoàn ầ

H2 CH4 C2H6 C3H8 C4H10 C5H12 S 15612,767 667,260 834,076 500,45 166,82 166,82 17948,193 15612,767+3.4,666+0,242=15627,007 667,260 834,076 500,45 166,82 166,82 17962,433

Khí tu n hoàn ra kh i lò ph n ng hai ả ứ ỏ ầ

C u tấ ử H2 CH4 C2H6 C3H8 C4H10 C5H12 S Mi 2 16 30 44 58 72 - Ni 15627,007 667,260 834,076 500,45 166,82 166,82 17962,433 Y'i = Ni/S Ni 0,870 0,0371 0,0464 0,0279 0,0093 0,0093 1,000 MiY'i 1,74 0,5936 1,392 1,2276 0,5394 0,6696 6,1622

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

* T ng h p các s li u cân b ng v t ch t c a lò th hai ấ ủ ố ệ ứ ằ ậ ổ ợ

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

B ng (35) : Cân b ng v t ch t c a lò ph n ng th nh t . ứ ấ ấ ủ ả ằ ậ

Ni (Kmol/h) ả ứ Mi G = MiNi C u tấ ử

106,953 113,067 114,957 20829,81 47459,53 114373,09

A N P H2 P*

S Y'i Dòng vào 0,0315 0,0004 0,0507 0,7981 0,1193 1,000 615,66 7,898 992,3519 15612,767 2335,4116 19564,0885 (cid:253) 6,144 110273,89 291092,25

L ng ra (Thành ph n) ượ

ầ 106,508 113,508 114,943 66082,608 430,780 113617,447

A N P H2 P*

S 0,0317 0,0002 0,0507 0,7982 0,1192 1,000 620,326 3,474 992,1099 15627,007 2335,4116 19578,3285 (cid:253) 6,184 110988,415 291092,25

L ng khí tu n hoàn là : 17948,19352.6,184=110988,415(kg/h) ượ ầ

L ng hydrocacbon là : 291092,25 – 110988,415 =180103,835 (kg/h) ượ

V y ta có ph ươ ậ

ng trình sau : 180818,519 = 615,66.(14n-6) + 17,898.14n + 992,3519.(14n+2)

(cid:222) n = 8,038 là th a mãn . ỏ

T đó ta tính đ c : ừ ượ

t : MP = 14n + 2 = 8,038.14 + 2 = 106.952 MN = 14.n = 8,038.14 = 112,952 MA = 14.n - 6 = 8,038.14 - 6 = 114,952  .Tính toán cân b ng nhi ằ ệ

Ph ng trình cân b ng nhi t t ng quát có th vi ươ ằ ệ ổ ể ế t nh sau : ư

Q1 = Q2 + Q3 + Q4

Trong đó :

Q1 : là nhi ệ ộ ỗ t đ h n h p nguyên li u và khí tu n hoàn mang ệ ầ ợ

vào .

Q2 : là nhi t đ tiêu t n cho ph n ng reforming . ệ ộ ả ứ ố

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

Q3 : là nhi t đ h n h p s n ph m và khí tu n hoàn mang ra . ệ ộ ỗ ợ ả ầ ẩ

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

Q4 : là nhi ệ t m t mát. ấ

B ng (36) : Entanpy c a h n h p h i vào lò ph n ng ủ ỗ ợ ơ ả ứ ả

Entanpy C uấ Mi Ni MiY'i Y'i = Ni/ S ni Yi = MiY'/S MiY'i

1,596 qt (KJ/kg) 7700

tử H2 CH4 C2H6 C3H8 C4H10 C5H12 A N P S 2 16 30 44 58 72 106,53 112,53 114,53 - 15612,77 0,78 667,260 834,076 500,45 166,82 166,82 615,66 7,898 992,3519 19564,10 0,034 0,043 0,026 0,009 0,009 0,031 0,0004 0,051 1,000 0,544 1,29 1,144 0,522 0,648 3,302 0,045 5,841 14,932 qtYi (KJ/h) 823,9 58,248 123,324 108,19 49 59,856 379,015 5,112 665,873 2272,58 1618 1434 1405 1400 1392 1715 1704 1703 - 0,107 0,036 0,086 0,077 0,035 0,043 0,221 0,003 0,391 1,000

+ Đ tính hi u ng nhi t c a ph n ng ta dùng công th c sau : ệ ứ ể ệ ủ ả ứ ứ

qp = - 335.b

V i b: hi u su t t o hydro tính theo kh i l ng nguyên li u ban ấ ạ ố ượ ớ ệ

ệ ng). đ u (% kh i l ầ ố ượ

Ta có: GH2 = (15627,007 - 15612,767) .2 = 28,48 (Kmol/h) .

. ,0%100

%016

48,28 182598 , 0392

(cid:222)

 Nhi

V y qậ

p = - 335.0,016 = 5,36 (KJ/kg) ợ Q1 = 290546,16 . 2272,58 = 660289392,3 (Kj/h) t m t mát do t a ra môI tr

 Nhi

t do h n h p và khí tu n hoàn mang vào: ệ ầ ỗ

ng : ườ ệ ấ ỏ

 Nhi

Ta có : Q4 = 0,01.Q1 = 0,01. 6660289392,3 =6602893,92 (kj/h)

ng tiêu t n cho ph n ng reforming t l ệ ượ ả ứ ố

 Do v y nhi

Q2 = GC.qp = 180818,519.5,36 = 969187,262(kj/h)

t do s n ph m và khí mang ra là : ậ ệ ả ẩ

Q3 = Q1 - Q2 - Q4 = 660289392,3- 969187,262- 6602893,923

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

= 562717311,1 (kj/kg) mà Q3 = 291092,25 . qtr

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

suy ra qtr = 2242,304 (kj/kg) Ta có b ng sau : ả

B ng (37) : Cân b ng nhi ằ ả t l ệ ượ ng c a lò ph n ng th hai . ả ứ ủ ứ

Nhi Nhi ng Dòng t đệ ộ (oK) L ngượ (KJ/h) Entanpy (KJ/kg) t l ệ ượ (KJ/h)

Dòng vào

2272,518 Q1 803 S 291092,25 291092,25 660289392,3 660289392,3

Dòng ra

180818,519 291092,25 5,36 2242,304

 . Tính kích th

Q2 Q3 Q4 753 753 753 S 969187,262 652717311,1 6602893,923 660289392,3

c ướ ở lò th hai : ứ

c tính ủ ớ ả ứ ượ

2xt

 Chi u cao c a l p xúc tác trong lò ph n ng (1) đ V xt F

ề nh sau ư

Vxt : là th tích xúc tác Trong đó: ể ở lò th nh t, m ứ ấ

 Giá tr F đ

F: là di n tích ti ệ ế t di n vòng gi a các ng l c . ữ ệ ố ọ

c tính nh sau : ị ượ ư

]

- - -

[ (.

d .2

2 2

)02,0.2 4

T2 : là đ

(m2)

t2= 2,4 m

ng kính trong c a lò ph n ng (1) ch n D V i : Dớ ườ ả ứ ủ ọ

t2 = 0,5 m)

D2 : là đ ng kính ng trung tâm ch n (D ườ ọ ố

s ề

(

)

5,0

02,0.2

2 )m(25,4

v yậ = 0,04 m. ] - - -

)m(82,7

ọ s : b dày thân lò thân lò ch n [ 04,0.25,2.14,3 4 Chi u cao c a l p xúc tác ủ ớ ề

215,33 25,4

Hµ Ngäc Thµnh

§HBK Hµ Néi –K45

HXT =

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

Chi u cao c a lò ph n ng ả ứ ủ ề

2 = 12 m

H2= 7,82 + 2 .1,5 + 1 = 11,82(m)

Qui chu n : Hẩ

1.3.3. Tính toán cho lò ph n ng th ba : ả ứ ứ

 Tính cân b ng v t ch t : ằ

ấ ậ

B ng 38 : thành ph n c a nguyên li u vào lò th ba ầ ủ ả

NI , kmol/h C u tấ ử ệ Y’i = NI/(cid:229) ứ iN

CnH2n-6 620,326 0,384

CnH2n 3,474 0,002

CnH2n +2 992,1099 0,614

(cid:229) 1,000 1615,9099

§é tôt ¸p gi÷a c¸c lß thêng tõ :0,15 –

0,35kg/cm3 , chän 0,3 kg/cm3

khi ®ã ¸p suÊt chung cña khÝ nguyªn liÖu vµo lß

39,7-0,3=39,4 kg/cm3=3883900pa

B¶ng 39: ¸p suÊt chung cña hçn hîp khÝ

nguyªn liÖu vµo lß thø Ba

Tr3 = 803oK ﬁ 1000/Tr3 = 1,245( ok-1)

CÊu tö CnH2n-6 CnH2n CnH2n +2 H2 CnH2n +2* Tæng Y’I 0,0317 0,0002 0,0507 0,7982 0,1192 1,0000 PI=3893301,952.Y’I 122485,63 772,78 195899,73 3084164,98 460576,88 3863900

Theo ®å thÞ ta tra ®îc K1 = 3,145.10-7

Hµ Ngäc Thµnh

100

§HBK Hµ Néi –K45

(Kmol/ph.kg xóc t¸c,pa3)

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

§é gi¶m t¬ng ®èi do hµm lîng naphten th¬m hãa

lµ :

k k

.PA.PH2 - dN 13/VR3d = K1PN -

145,3 866,14

10. 10.

- dN13/VR3d = 3,145.10-7.772,78 - 122485,63.

(3084164,98)3=0,00052

15.46

25600 803

3 10.81,9

866,14

10.

- (pa3) V i ớ

N13

V =

N =

RV . 00052

M N

mà -

Trong đó : M3là l ng xúc tác 64768,86 kg ượ

NC3l ượ ng nguyên li u vào lò th hai11615,9099 Kmol/h ứ ệ

r3 = 40,082 v y ta có N

N3 = 0,00052.40,082= 0,002

= =40,1 (kg xúc tác /Kmol) Vr 3 64768.8 1615,909

V i Vớ ậ

V y l ng naphten tham gia ph n ng (1) là : ậ ượ ả ứ

0,002 .1615,9099 = 3,23 (Kmol/h)

L ng naphten sau khi ph n ng là : ượ ả ứ

3,474 - 3,23 = 0,244 (Kmol/h) .

H ng s t c đ c a ph n ng chuy n hóa hydrocacbon thành ả ứ ể

oK .

parafin th m ố ố nhi ộ ủ t đ 803 ằ ơ ở ệ ộ

o K803

245

1000 T

ﬁ

K2 = 2,398.10-15 Kmol/pa2.h Kg xúc tác .

Tính KP2 :

12,7

4450 803

1 10.1,98

3 e .

0021

10.

(

)

K P

Hµ Ngäc Thµnh

101

§HBK Hµ Néi –K45

- - - -

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

P2 <<1 ch ng t

Ta nh n th y K ậ ấ ứ ỏ ư ể u th ph n ng ngh ch chuy n ả ứ ế ị

hóa t hydrocacbon parafin thành naphten . ừ

- S tăng hàm l ng naphten do ph n ng (2) là : ự ượ ả ứ

10.

400

10.

15 .

772,780

3084164,9

15 3

,2 400 0021 ,0

10.

d N 3 dV R

.195899, - - - - 73 -

= 0,00022 Kmol/h.Kg xúc tác

Suy ra : N3 = 0,00022 .40,082 = 0,0087 ( Kmol/h)

+ V y l ậ ượ ng naphten sau ph n ng (1) và (2) là : ả ứ

N’N3 = 0,244 + 14,130 = 14,374 ( Kmol/h)

245

ả ứ ố ố ộ

suy ra k3 =0,03 H ng s t c đ ph n ng hydrocracking parafin là: ằ 1000 = 803

33p

.03,0

0015

.k 3

p p

195899 73, 3863900

ng đ i hàm l ng parafin do ph n ng 3 là: s gi m t ự ả ươ ố ượ ả ứ

l ng parafin tham gia ph n ng (3 )là: ượ ả ứ

NP33 = 0,0015.1615,9099 = 2,424 ( Kmol/h)

L ng parafin còn l i sau ph n ng (2) và (3)là ượ ạ ả ứ

NP3 = 992,1099 – 14,130 – 2,424 = 975,556 ( Kmol/h)

L ượ ng khí tu n hoàn là : ầ

17983,829. 6,114 = 109953,131 kg/h

ng hydrocacbon trong khí : l ượ

291092,25 – 109953,131 = 181139,119 kg/h

ng trình sau : ậ ươ

V y ta có ph 181139,119 = 623,556.(14n-6) + 14,374.14n + 975,556.(14n+2)

(cid:222) n = 8,098 là th a mãn . ỏ

T đó ta tính đ c : ừ ượ

Hµ Ngäc Thµnh

102

§HBK Hµ Néi –K45

MP = 14n + 2 = 8,098.14 + 2 = 107,372

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

MN = 14.n = 8,098.14

MA = 14.n - 6 = 8,098.14 - 6 = 113,372 = 115,372

V y ta có cân b ng v t ch t các ph n ng hoá h c sau : ấ ả ứ ằ ậ ậ ọ

ả ứ ả ứ ọ ọ ằ ứ

B ng (40) : Cân b ng các ph n ng hóa h c cho ph n ng hoá h c th ả ba:

L L ng ch t s n ph m kmol/h ượ ả ng ch t tham gia ph n ấ ượ ấ ả ẩ

ng kmol/h

3,23CnH2n-6 + 3,23.3H2 14,130CnH2n + 14,130H2

ứ 3,23CnH2n+2 14,130CnH2n+2 2,424CnH2n+2 + 2,424(n-3)/3H2 2,424n/15(CH4 +C2H6 + C3H8 + C4H10 + C5H12

B ng (41): Thành ph n khí tu n hoàn ra kh i lò ph n ng th ầ ả ứ ỏ ả ầ ứ

ba:

L ng ra L ng vào ượ

C u tờ ử A N P S 620,326 + 3,23 = 623,556 3,474+3,23 – 14,130 = 14,374 992,1099 – 14,130 – 2,424 = 975,556 1613,486 ượ 620,326 3,474 992,1099 1615,9099

Khí tu n hoàn ầ

15627,007+3.3,23 +14,130 –2,424=15648,403 667,260 834,076 500,45

166,82

H2 CH4 C2H6 C3H8 C4H10 C5H12 S 15627,007 667,260 834,076 500,45 166,82 166,82 2335,426

166,82 17983,829 Khí tu n hoàn ra kh i lò ph n ng ba ả ứ ỏ ầ

• T ng h p các s li u cân b ng v t ch t c a lò th ba

C u tấ ử H2 CH4 C2H6 C3H8 C4H10 C5H12 S Mi 2 16 30 44 58 72 - Y'i = Ni/S Ni 0,870 0,037 0,046 0,028 0,009 0,009 1,000 MiY'i 1,74 0,592 1,38 1,232 0,522 0,648 6,114

Hµ Ngäc Thµnh

103

§HBK Hµ Néi –K45

Ni 15648,403 667,260 834,076 500,45 166,82 166,82 17983,829 ố ệ ấ ủ ứ ậ ằ ổ ợ

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

B ng (42) : Cân b ng v t ch t c a lò ph n ng th ba. ấ ủ ả ứ ứ ả ằ ậ

Ni (Kmol/h) Mi G = MiNi C u tấ ử

106,508 113,508 114,508 66069,68 394,327 113604,52

620,326 3,474 992,1099 15627,007 2335,4116 Y'i Dòng vào 0,032 0,0002 0,051 0,798 0,119 A N P H2 P*

S (cid:253) 6,184 11023,723 291092,25 19578,329 1,000

L ng ra (Thành ph n) ượ

ầ 107,372 113,372 115,372 66952,455 1629,609 112551,847

623,556 14,374 975,556 15648,403 2335,4116 0,032 0,0007 0,0498 0,798 0,119 A N P H2 P*

 Tính toán cân b ng nhi

S 19597,3006 1,000 (cid:253) 6,114 109958,339 291092,25

t : ằ ệ

Ph ng trình cân b ng nhi t t ng quát có th vi ươ ằ ệ ổ ể ế t nh sau : ư

Q1 = Q2 + Q3 + Q4

Trong đó :

Q1 : là nhi ệ ộ ỗ t đ h n h p nguyên li u và khí tu n hoàn mang ệ ầ ợ

vào .

Q2 : là nhi t đ tiêu t n cho ph n ng reforming . ệ ộ ả ứ ố

Q3 : là nhi t đ h n h p s n ph m và khí tu n hoàn mang ra . ệ ộ ỗ ợ ả ầ ẩ

Q4 : là nhi ệ t m t mát. ấ

B ng (43) : Entanpy c a h n h p h i vào lò ph n ng ủ ỗ ợ ơ ả ứ ả

Entanpy C uấ Mi Ni MiY'i Y'i = Ni/ S ni Yi = MiY'/S MiY'i

Hµ Ngäc Thµnh

104

§HBK Hµ Néi –K45

tử H2 2 15627,000,798 1,596 0,111 qt (KJ/kg) 7700 qtYi (KJ/h) 856,24

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

CH4 C2H6 C3H8 C4H10 C5H12 A N P S 16 30 44 58 72 106,53 102,53 104,53 - 667,260 834,076 500,45 166,82 166,82 620,326 3,474 992,1098 19578,34 0,034 0,043 0,026 0,009 0,009 0,032 0,0002 0,051 1,000 0,544 1,278 1,1264 0,493 0,612 3,377 0,0205 5,2997 14,347 0,0379 0,0891 0,0785 0,0344 0,0427 0,2354 0,0014 0,3694 1,000 1618 1434 1405 1400 1392 1715 1704 1703 - 61,322 127,769 110,292 48,16 59,4384 403,711 94,7424 629,088 2390,74

+ Đ tính hi u ng nhi t c a ph n ng ta dùng công th c sau : ệ ứ ể ệ ủ ả ứ ứ

qp = - 335.b

V i b: hi u su t t o hydro tính theo kh i l ng nguyên li u ban ấ ạ ố ượ ớ ệ

ệ ng). đ u (% kh i l ầ ố ượ

Ta có: GH2 = (15627,007 + 3.3.23 + 14,13 – 15648,403).2=4,848kg/h

= %003,0%100.

848,4 182598 , 0392

p = - 335.0,003= 1,005kg)

(cid:222)

 Nhi

V y qậ

t do h n h p và khí tu n hoàn mang vào: ệ ầ ỗ ợ

 Nhi

Q1 = 291092,25 . 2390741 = 695926176,857(kj/h) t m t mát do t a ra môI tr ng : ườ ệ ấ ỏ

 Nhi

Ta có : Q4 = 0,01.Q1 = 0,01. 695926176,857 =6959261,76857(kj/h)

ng tiêu t n cho ph n ng reforming t l ệ ượ ả ứ ố

 Do v y nhi

t do s n ph m và khí mang ra là : Q2 = GC.qp = 182598,0392.1,005 = 183511,029 (kj/h) ẩ ệ ậ ả

Q3 = Q1 - Q2 - Q4 = 695926176,857 – 183511,029 – 6959261,76857

= 688783404,06 (kj/kg)

mà Q3 = 291092,25 . qtr suy ra qtr = 2366,203 (kj/kg) Ta có b ng sau : ả

B ng (44) Cân b ng nhi ng c a lò ph n ng th ba ả ằ t l ệ ượ ả ứ ủ ứ

Nhi Nhi ng Dòng t đệ ộ (oK) ngượ L (KJ/h) Entanpy (KJ/kg) t l ệ ượ (KJ/h)

Hµ Ngäc Thµnh

105

§HBK Hµ Néi –K45

Dòng vào

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

Q1 803 2390,741 S 291092,25 291092,25 695926176,857 695926176,857

Dòng ra

182598,0392 291092,25 1,005 2366,203

 . Tính kích th

Q2 Q3 Q4 753 753 753 S 183511,029 688783404,1 6959261,76857 695926176,857

 Chi u cao c a l p xúc tác trong lò ph n ng (1) đ

c ướ ở lò th ba : ứ

c tính ủ ớ ả ứ ượ

3xt

V xt F

ề nh sau ư

Vxt : là th tích xúc tác Trong đó: ể ở lò th nh t, m ứ ấ

F: là di n tích ti ệ ế t di n vòng gi a các ng l c . ữ ệ ọ ố

c tính nh sau : ị ượ ư

]

 Giá tr F đ [ (.

d .2

2 1

)02,0.2 4

T1 : là đ

- - - (m2)

t1= 3,6 m

ng kính trong c a lò ph n ng (1) ch n D V i : Dớ ườ ả ứ ủ ọ

1= 0,5 m)

D1: là đ ng kính ng trung tâm ch n (D ườ ố ọ

s = 0,04 m. ọ s : b dày thân lò thân lò ch n ề

v yậ

[

(

)

]

02,0.2

5,0

2 )m(31,9

04,0.26,3.14,3 4 Chi u cao c a l p xúc tác

= F ề

- - -

107

948,

)m(59,11

ủ ớ

31,9

HXT =

Chi u cao c a lò ph n ng ả ứ ủ ề

3 = 16 (m)

H3= 11,59 + 2 .1,5 + 1 = 15,59m)

c c a ba lò ph n ng ả ướ ủ ả ứ Qui chu n : Hẩ B ng 45: kích th

S lò ố Kích th c lò ướ

Hµ Ngäc Thµnh

106

§HBK Hµ Néi –K45

đường kính(m) Chi u cao (m) Lò 1 2,2 10 Lò 2 2,5 12 Lò 3 3,6 16 ề

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

1.4. tính hi u su t c a quá trình reforming xúc tác : ấ ủ ệ

Tính hi u su t reformat : ấ ệ

T b ng 42 tatính đ ng reformat ra kh i lò 3 là : ừ ả c l ượ ượ ỏ

Greformat = 66952,455 + 1629,609 +112551,847 = 181133,911

REFORMAT

G = = = H 100. %19,88 G 1161033 182598 , 911, 0392

Tính hi u su t hydro t o thành : ệ ấ ạ

GH2 = 15648,403.6,114 - 14346,099.6,5 = 2424,692

Hi u su t khí hydro là : ệ ấ

= = = H 100. %51,3 G H G 6409 182598 692, , 0392

Hi u su t khí nh c a quá trình là: ẹ ủ ệ ấ

667(

260,

076,834

260,

076,834

144,6).

100.

%45,2

= 2C1C

667(5,6). 182598

, 0392

H G

- h

hi u su t LPG : ấ ệ

LPG

= = h 100. %34,3 6098 182598 064, 0392 ,

PH N TÍNH TOÁN KINH T

Ầ

Ế

I. M c đích và ý nghĩa c a tính toán kinh t : ụ ủ ế

Khi thi t k b t kỳ m t dây chuy n s n xu t nào thì ngoài vi c tính ế ế ấ ề ả ệ ấ ộ

. tính toán các ch tiêu k thu t c n ph i tho mãn các yêu c u v kinh t ả ậ ầ ề ầ ả ỹ ỉ ế

toán kinh t cho ta th y đ c t ng giá tr c a d án . hi u qu kinh t ế ấ ượ ổ ị ủ ự ệ ả ế ủ c a

( ). d án đ ự ượ c bi u hi n b ng ch tiêu thu h i v n đ u t ỉ ồ ố ầ ư ư ể ệ ằ

Hµ Ngäc Thµnh

107

§HBK Hµ Néi –K45

V n đ u t ầ ư ố

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

T =

L i nhu n + kh u hao ấ ậ ợ

L i nhu n trong m t năm ậ ợ ộ

E =

V n đ u t ầ ư ố

T vi c xác đ nh hi u qu kinh t c a d án, ta m i đi đ n quy t đ nh ư ệ ệ ả ị ế ủ ự ế ị ế ớ

ợ ho c là xây d ng ho c là hu b ho c là có nh ng đi u ch nh sao cho h p ặ ỷ ỏ ữ ự ề ặ ặ ỉ

lý .

II.tính toán :

i đây các kho ng ti n đ u tính để phù h p v i thanh toán qu c t , d ố ế ướ ợ ớ ề ề ả

theo đ n v ti n t USD . ị ề ệ ơ

II.1.Ch đ v n hành c a phân x ng : ế ộ ậ ủ ưở

 s gi ố

 S gi

ho t đ ng trong m t năm : 8160 gi ờ ạ ộ ộ . ờ

 Năng su t phân x

ho t đ ng trong m t ngày :24 gi ố ờ ạ ộ ộ . ờ

ng : 1490000 t n / năm. ấ ưở ấ

• Reformat :88,19%.

• H2 :3,51%.

• C1,C2 :2,45%.

• LPG :3,34%.

V n đ u t cho thi ầ ư ố ban đ u bao g m c v n đ u t ồ ả ố ầ ư ầ ế ị ả ố t b và c v n

cho xây d ng. đ u t ầ ư ự

• định m c đ u t

• v y t ng v n đ u t

:250 USD/t n .250. ứ ầ ư ấ

là : 250.1490000 = 372500000 USD. ậ ổ ầ ư ố

II.2.Ho ch toán chi phí : ạ

• năng su t là 1490000 t n / năm v i đ n giá là 210 USD/t n.

a.chi phí cho nguyên li u:ệ

• Thành ti n : 149466,6.8 = 1195732,8 USD.

ớ ơ ấ ấ ấ

Hµ Ngäc Thµnh

108

§HBK Hµ Néi –K45

ề

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

a. chi phí cho xúc tác :

2O3 v i l

ch t xúc tác dùng là pt/AL ng là 149466,6 kg v i đ n giá 8 ấ ớ ượ ớ ơ

USD/kg.

thành ti n : 149466,6.8 = 1195732,8 USD. ề

c.chi phí cho ph c v s n xu t : ụ ụ ả ấ

. tiêu hao xúc tác trong năm là 2% t ng chi phí xúc tác cho m t năm ổ ộ

thành ti n : 0,02.1195732,8 = 23914,656 USD. ề

. chi phí cho năng l ượ ng đi n v i l ệ ớ ượ ng đi n tiêu th là 105000000 ụ ệ

kwh/năm.v i m t kwh có giá : 0,086 USD. ớ ộ

Tiêu th đi n năng trong m t năm : 0,086.105000000 = 9000000 USD. ụ ệ ộ

d. chi phí l ng cho công nhân : ươ

phân x ng g m 50 ng i , l ng bình quân là 2100 usd/ năm . ưở ồ ườ ươ

 T ng ti n l

thành ti n : 50.2100 =105000 USD. ề

ng = l ng chính + trích theo l ng ề ươ ổ ươ ươ

=105000 + 21000 = 126000 USD.

 kh u hao toàn b trong vòng 20 năm là 5% t ng v n đ u t

f.chi phí cho phân x ng : ưở

ban ầ ư ấ ộ ổ ố

 thanh ti n :0,05.372500000 = 18625000 USD.

đ u .ầ

ề

 Chi phí v n chuy n l y b ng 3% v n đ u t ể ấ

ban đ u . ầ ư ậ ằ ố ầ

Thànhh ti n :0,03.372500000 = 11175000 USD. ề

g.chi phí danh cho qu n lý : ả

l y b ng 7% t ng chi phí (nguyên li u + s n xu t + t ng ti n l ấ ề ươ ng ệ ằ ả ấ ổ ổ

công

nhân )

thành ti n :0,07.(312900000 + 23914,656 + 9000000 + 126000) = ề

22543494,03 USD.

h.chi phí dành cho bán hàng: l y b ng 3% chi phí (phân x ằ ấ ưở ả ng + qu n

Hµ Ngäc Thµnh

109

§HBK Hµ Néi –K45

lý).

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

Thành ti n : 0,03.(18625000 + 11175000 + 22543494,03) = ề

1570304,821USD

T ng chi = chi phí (nguyên li u + xúc tác + s n xu t + công nhân + ệ ả ấ ổ

phân x ng + qu n lý + bán hàng ). ưở ả

= 312900000 + 1195732,8 + 23914,656 + 9000000 + 126000 +

18625000 + 11175000 + 22543494,03 + 1570304,821 =377159446,3 USD.

Giá thành s n xu t cho m t t n nguyên liêu : ộ ấ ấ ả

T ng chi phí 377159446,3 ổ

G = = = 253,127 USD/t nấ

Năng su t 1490000 ấ

II.3.tính giá thành c a s n ph m : ủ ả ẩ

c t ng lo i giá thành s n ph m ta ph i xác đ nh đ để tính đ ượ ừ ạ ả ả ẩ ị ượ ệ ố c h s

phân b theo giá bán . ố

Ta có b ng s li u sau : ố ệ ả b ng 46 ả

S n ph m Giá bán Giá thành ẩ ả ấ Hi u su t ệ Giá trị Giá trị

doanh thu ẩ s n ph m ả ẩ s n ph m ả phân bổ USD/ t nấ

(t n)ấ 88,19 3,34 3,51 2,45 97,49 (USD/t n )ấ 290 100 120 80 590 (USC) 250,62 3,16 4,49 2,22 260,49 240,6 3,03 4,81 2,13 250,07 272,82 90,72 122,79 60,68 547,41 Reformat LPG H2 C1,C2 T ngổ

 H s phân b : t ng chi 250,07 hpb = = = 0,96

ệ ố ổ ổ

 chi phí phân b reformat: 250,62.0,96 = 240,6.

doanh thu 260,49

 T

ố

2, (C1,C2) cho ở

ng t ta tính đ c chi phí phân b c a LPJ ,H ươ ự ượ ố ủ

Hµ Ngäc Thµnh

110

§HBK Hµ Néi –K45

b n trên. ả

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

Chi phí phân bố Giá thành = Hi u su t ấ ệ

II.4.Tính l i nhu n : ợ ậ

L = (cid:229) l ợ i nhu n c năm ậ ả

= 1i

= (cid:229) (giá bán s n ph m i – giá thành s n ph m i) . s n l ả ượ ả ẩ ẩ ả ả ng s n

ph m ẩ

= (590 - 547,01).1490000 = 64055100 USD.

II.5.thu VAT: ế

Thu = 10% doanh thu – 10% (nguyên li u + xúc tác ) ệ ế

= 0,1.260,49.1490000 – (31900000 + 1195732,8)

= 35503436,72 USD

Lãi su t sau thu : ế ấ

64055100 - 35503436,72 = 28551663,28 USD

II.6. Tính th i gian thu h i v n : ồ ố ờ

V n đ u t 372500000 ầ ư ố

T = = = 8 năm L i nhu n sau thu + kh u hao 28551663,28 + 18625000 ế ậ ấ ợ

II.7. Tính h s hi u qu v n đ u t : ả ố ầ ư ệ ố ệ

L i nhu n trong m t năm 28551663,28 ậ ợ ộ

E = = = 7,6%

Hµ Ngäc Thµnh

111

§HBK Hµ Néi –K45

V n đ u t 372500000 ầ ư ố

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

Tóm l i ta có b ng t ng k t ạ ế : b ng 47 ả ả ổ

ấ

ổ

STT 1 2 3 4 5 6 7 8 Thành ti nề 372500000 312900000 18625000 377159446,3 28551663,28 35503436,72 28551663,28 8 Kho nả V n đ u t ầ ư ố Nguyên li uệ Kh u hao T ng chi phí Doanh thu Thu VAT ế L i nhu n sau thu ậ ế ồ ố Th i gian thu h i v n ợ ờ

9 7,6% (t) ả ố H s hi u qu v n ệ ố ệ

Hµ Ngäc Thµnh

112

§HBK Hµ Néi –K45

đ u t (E) ầ ư

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

PH NẦ XÂY D NGỰ

I. CH N Đ A ĐI M XÂY D NG . Ể Ọ Ị Ự

1.1. Nh ng c s đ xác đ nh vi c xây d ng. ơ ở ể ữ ự ệ ị

Do phân x ưở ầ ng Reforming xúc tác là m t ph n c a nhà máy l c d u, ầ ủ ộ ọ

vì v y vi c l a ch n đ a đi m xây d ng là cũng có nghĩa là đ ệ ự ự ể ậ ọ ị ượ c ch n đ ọ ể

xây d ng phân x ự ưở ng Reforming. Vi c l a ch n đ a đi m xây d ng nhà ọ ệ ự ự ể ị

máy l c d u là b c đ u tiên và khá quan tr ng c a vi c thi t k . Đó là ầ ọ ướ ủ ệ ầ ọ ế ế

m t công vi c khó khăn và ph c t p, đòi h i nh ng nhà thi t k và qu n lý ứ ạ ữ ệ ộ ỏ ế ế ả

ậ ủ ph i tìm hi u và k t h p nh ng s li u, nh ng thông s k thu t c a ế ợ ố ệ ố ỹ ữ ữ ể ả

nhi u ngành. Nhi u lĩnh v c khác nhau nh : đ a ch t thu văn, kinh t ự ư ề ề ấ ỷ ị ế ,

công ngh , xây d ng. Nhi u khi xây d ng m t nhà máy còn ít nhi u có liên ự ự ề ề ệ ộ

xã h i c a m t vùng, m t đ t n quan đ chi n l ế ế ượ c phát tri n kinh t ể ế ộ ấ ướ c. ộ ủ ộ

c xem xét và cân nh c k Vì v y vi c l a ch n đ a đi m xây d ng c n đ ị ệ ự ự ể ậ ầ ọ ượ ắ ỹ

ng. l ưỡ

ể ọ Ch n đ a đi m đ xây d ng nh v y là không h đ n gi n. Đ ch n ư ậ ề ơ ự ể ể ả ọ ị

m t đ a đi m nào đó tr ể ộ ị ướ c h t ng ế ườ ơ ả i ta ph i ti n hành đi u tra c b n ả ế ề

t c các m t nh : tài nguyên nghĩa là thu nh p và x lý các s li u v t ử ố ệ ề ấ ả ư ậ ặ

ế khoáng v t, đât đai, dân s , ngu n nguyên li u, nhiên li u, có liên quan đ n ệ ệ ậ ố ồ

khu v c đó. Bên c nh đó đ a đi m đ ạ ự ể ị ượ ầ c ch n ph i tho mãn các yêu c u ả ả ọ

+ V m t quy ho ch: ề ặ ạ

c ch n ph i phù h p v i quy ho ch chung c a c vùng Địa đi m đ ể ượ ủ ả ả ạ ọ ợ ớ

và có th nói r ng h n là c a các c m kinh t , công nghi p chung c a c ụ ủ ể ộ ơ ế ủ ả ệ

n c.ướ

+ V đi u ki n t ch c: ề ề ệ ổ ứ

- Thu n l ậ ợ i cho vi c cung c p nguyên li u ệ ệ ấ

Hµ Ngäc Thµnh

113

§HBK Hµ Néi –K45

- Thu n l i cho vi c tiêu th s n ph m ậ ợ ụ ả ệ ẩ

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

- G n ngu n cung c p năng l

ầ ấ ồ ượ ng: đi n, h i đ t, nhiên ơ ệ ố

li u.ệ

+ V đi u ki n k thu t h t ng: ậ ạ ầ ệ ỹ ề ề

- Đ a đi m l a ch n c n có v trí phù h p đ có th phát huy t i đa ự ể ể ể ầ ọ ợ ị ị ố

nh ng u th , nh ng thu n l ậ ợ ủ ố i c a h th ng giao thông qu c gia và qu c ệ ố ữ ư ữ ế ố

t ng b , đ ng không. nh : đ ế ư ườ ộ ườ ng s t, đ ắ ườ ng thu và đ ỷ ườ

- Thu n l i v thông tin liên l c. ậ ợ ề ạ

+ V đi u ki n v n hành và v n hành máy móc: ệ ậ ề ề ậ

- Đ a đi m đ ể ị ượ ự ấ c l a ch n c n ph i tính đ n kh năng cung c p ế ả ả ầ ọ

xây d ng. nguyên v t li u, v t t ậ ệ ậ ư ự

- Có kh năng cung c p nhân công trong qúa trình xây d ng nhà máy ự ả ấ

cũng nh v n hành sau này. ư ậ

+ V đi u ki n chính tr xã h i : ề ề ộ ệ ị

Địa đi m đ ể ượ ộ c ch n ph i thu c vùng có đi u ki n chính tr , xã h i ề ệ ả ọ ộ ị

ổ n đ nh. ị

1.2. Đ c đi m c a đ a đi m xây d ng. ủ ị ự ể ể ặ

ự Địa đi m xây d ng nhà máy trong ph m vi cu n đ án này là khu v c ự ể ạ ố ồ

Dung Qu t (Qu ng Ngãi). ấ ả

+ Đ c đi m c a khu v c Qu ng Ngãi. ự ủ ể ặ ả

: V dân c và kinh t ư ề ế

* Qu ng Ngãi là m t t nh thu c mi n trung n nhìn ộ ỉ ề ả ộ ướ c ta. N n kinh t ề ế

chung ch a phát tri n, các ngành d ch v , th ụ ư ể ị ươ ng m i ch a m nh. ư ạ ạ

* Trình đ dân trí ch a cao và không đ ng đ u. ư ề ộ ồ

- Đ c đi m v khí h u: ể ề ặ ậ

M t năm th ng có 2 mùa là mùa m a và mùa khô. Khí h u nói ộ ườ ư ậ

chung không ôn hoà. Quanh năm n ng nóng, nhi t đ khá cao th ng vào ắ ệ ộ ườ

o C.

kho ng trên 30 ả

Hµ Ngäc Thµnh

114

§HBK Hµ Néi –K45

- Đ c đi m v đ a hình: ề ị ể ặ

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

Qu ng Ngãi có đ a hình không b ng ph ng, phía tây là dãy tr ả ẳ ằ ị ườ ng

ợ s n, phía đông giáp v i bi n. T t nhiên khu v c Qu ng Ngãi ph i phù h p ơ ự ể ả ấ ả ớ

t. v i yêu c u đ d c i<1% và không n m trên các m có đ ch u nén t ớ ộ ị ộ ố ầ ằ ỏ ố

Qua nh ng đ c đi m trên thì ng ữ ể ặ ườ i ta nh n th y đ a đi m đ ấ ể ậ ị ượ c

ch n có nh ng u nh c đi m sau: ữ ư ọ ượ ể

+ u đi m ư ể

- Dung Qu t nói riêng và Qu ng Ngãi nói chung n m trong vùng ấ ả ằ

tr ng đi m phát tri n kinh t ể ể ọ ế ủ c a chính ph v i d án phát tri n khu công ự ủ ớ ể

nghi p t p trung và công ngh cao. ệ ậ ệ

ệ ẵ ớ ố

- Phía B c giáp v i Đà N ng là m t thành ph công nghi p và có i nh t đ nh ấ ị ậ ợ ộ ẽ ữ ộ

t c đ phát tri n nhanh chóng, nh v y s có nh ng thu n l ố trong khi xây d ng cũng nh khi v n hành. ư ậ ậ ắ ể ự ư

- Có sân bay Chu Lai, c ng n ướ ớ ệ ố c sâu Dung Qu t cùng v i h th ng

i v giao thông. giao thông đ ấ ng b xuyên qu c gia đi qua nên thu n l ậ ợ ề ả ố ườ ộ

+ Nh ượ c đi m: ể

- Xa ngu n nguyên li u. Nguyên li u cho phân x ng Reforming xúc ệ ệ ồ ưở

tác ch y u là xăng ch ng c t tr c ti p t ủ ế ế ừ ầ ồ d u thô. Tuy nhiên ngu n ự ư ấ

i khá xa (M d u Vi t Nam t p trung ch y u khu nguyên li u d u thô l ệ ầ ạ ỏ ầ ệ ủ ế ở ậ

v c phía nam). ự

- Vi c cung c p nguyên li u khó khăn. ệ ệ ấ

- C s h t ng ch a phát tri n do đó s g p nhi u khó khăn khi xây ơ ở ạ ầ ẽ ặ ư ể ề

d ng cũng nh v n hành nhà máy sau này. ự ư ậ

• K t lu n :

- Khí h u kh c nghi t, th ng hay có bão lũ. ắ ậ ệ ườ

ế ậ M c dù có nhi u đi m ch a phù h p khi ch n Dung ư ể ề ặ ợ ọ

Qu t đ xây d ng nhà máy l c d u. Tuy nhiên xét m t cách ọ ấ ể ự ầ ộ

t ng th cũng có nhi u thu n l ổ ậ ợ ề ể ạ i nh : n m trong quy ho ch ư ằ

phát tri n khu công nghi p, có c ng n ể ệ ả ướ ữ c sâu, sân bay, h n n a ơ

l i g n đ ng sang Lào và Campuchia nên thu n l ạ ầ ườ ậ ợ ệ i cho vi c

Hµ Ngäc Thµnh

115

§HBK Hµ Néi –K45

xu t kh u s n ph m sau này. ẩ ả ấ ẩ

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

II.Các nguyên t c khi thi t k xây d ng ắ ế ế ự

Vi c xây d ng c n ph i tuân theo nh ng nguyên t c sau: ữ ự ệ ầ ả ắ

+ C n b trí các h ng m c trong dây chuy n m t cách thích h p đ ụ ề ầ ạ ố ộ ợ ể

đ m b o các h ng m c đó ho t đ ng thu n ti n và h p lý nh t. ạ ộ ả ụ ệ ả ạ ậ ấ ợ

t k g n gàng, h p lý và ti + Các h ng m c đó c n thi ụ ạ ầ ế ế ọ ợ ế ệ t ki m di n ệ

tích đ t.ấ

+ Tri t đ vi c b trí m t b ng đ t o đi u ki n thu n l ệ ể ệ ố ặ ằ ể ạ ậ ợ ề ệ ệ i cho vi c

tháo x c n và s n ph m cũng nh ti t ki m năng l ng. ả ặ ư ế ả ẩ ệ ượ

+ Khi b trí các công trình trên m t b ng c n ph i d ki n tr c các ả ự ế ặ ằ ầ ố ướ

giai đo n sau t o đi u ki n thu n l h ng m c s xây d ng ạ ụ ẽ ự ở ậ ợ ề ệ ạ ạ ệ i cho vi c

ng s n xu t khi c n m r ng. m r ng s n xu t. Tránh gây nh h ấ ở ộ ả ả ưở ở ộ ả ấ ầ

ể ả + Các công trình ph tr c n đ t g n các công trình chính đ gi m ặ ầ ụ ợ ầ

chi phí v n chuy n. ậ ể

t xa các + Các công trình gây nhi m b n, đ c h i nên b trí riêng bi ẩ ễ ạ ộ ố ệ

công trình chính, cu i h ng gió và ít ng i qua l i. ố ướ ườ ạ

+ Tr m bi n th đi n đ t n i s d ng đi n nhi u nh t nh máy ặ ơ ử ụ ế ệ ư ệ ế ề ạ ấ

ng n i b b m máy nén và g n đ ơ ầ ườ ộ ộ

ế + Đ ng giao thông n i b c n ph i b trí h p lý thu n ti n đ n ộ ộ ầ ả ố ườ ệ ậ ợ

c. t ng công trình và chi u r ng đ l n đ xe ô tô có th vào đ ừ ề ộ ủ ớ ể ể ượ

+ Đ m b o m quan cho toàn nhà máy. ả ả ỹ

ặ ằ . III. B trí m t b ng ố

Trên khu đ t đã đ c ch n xây d ng, b trí các công trình chính, các ấ ượ ự ọ ố

ệ ố công trình ph và các công trình ph c v . Ngoài ra còn b trí h th ng ụ ụ ụ ố

đ ng ng, chi u sáng. T t c nh ng h ng m c công trình c n đ c bài trí ườ ấ ả ữ ầ ượ ụ ế ạ ố

m t cách h p lý, đ m b o các đi u ki n k thu t và m quan công trình. ề ệ ả ả ậ ộ ợ ỹ ỹ

(Hình 17)

ấ 3.1. Đ c đi m c a dây chuy n s n xu t: ề ả ủ ể ặ

+ Quá trình Reforming xúc tác là m t quá trình liên t c ụ ộ

Hµ Ngäc Thµnh

116

§HBK Hµ Néi –K45

+ Trong khi v n hành có th th i khí đ c và n c ô nhi m. ể ả ậ ộ ướ ễ

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

+ Toàn b dây chuy n đ u l thiên. ề ộ ề ộ

+ Reforming xúc tác là m t ph n c a nhà máy l c d u do đó quá ủ ầ ầ ộ ọ

trình ho t đ ng ít nhi u không th tách riêng đ c. ạ ộ ề ể ượ

3.2. M t b ng ph n x ng: ặ ằ ầ ưở

T ng di n tích thi ệ ổ ế ế ả t k là 10 héc ta trong đó di n tích dành cho s n ệ

xu t là 50%, di n tích d tr là 30%, còn l ự ữ ệ ấ ạ i là dành cho tr ng cây xanh và ồ

c b trí nh sau: b trí các h ng m c khác s đ nguyên t c đ ố ơ ồ ắ ượ ố ư ụ ạ

TT Tên công trình Di n tích[m Dài [m] R ng[mộ ệ

]

c ấ ướ

ạ ơ

ổ

t ệ ấ ấ

ướ ả

ỹ

ẹ

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 30 12 12 12 24 24 12 6 24 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 4 12 360 108 108 108 288 288 144 36 288 432 144 432 144 144 144 144 720 108 144 144 288 288 288 108 108 144 64 144 ả

Hµ Ngäc Thµnh

117

§HBK Hµ Néi –K45

Nhà xe Phòng thay đồ Nhà y tế Khu hành chính Hôi tr ngườ Nhà ăn Nhà s n xu t n ả Tr m đi n ệ B m và nén Lò ph n ng ả ứ Lò gia nhi tệ Thi t b trao đ i nhi ế ị t b phân ly áp su t cao Thi ế ị t b phân ly áp su t th p Thi ấ ế ị Tháp n đ nh ị ổ Tháp ng ngư B ch a nguyên li u ệ ể ứ c th i Nhà x lý n ả ử Nhà c u hoứ B ch a reformat ể ứ B ch a khí hydro k thu t ậ ể ứ B ch a khí nh ể ứ B ch a LPG ể ứ Phòng hoá nghi mệ Nhà đi u khi n ề ể Nhà c khí ơ Nhà b o v ệ ả Khu x lý khí th i ử Tính toán các ch tiêu kinh t 12 9 9 9 12 12 12 6 12 12 12 12 12 12 12 12 12 9 12 12 12 12 12 9 9 12 4 12 k thu t c b n : ậ ơ ả ế ỹ ỉ

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

chi u dài phân x ng :200 m ề ưở

chi u r ng phân x ng :120 m ề ộ ưỏ

ng : F = 22000 m t ng di n tích phân x ổ ệ ưở

di n tích đ t nhà và công trình :A=4460 m ệ ấ

di n tích kho bãi l thiên: B=4458 m ệ ộ

di n tích đ t chi m đ ấ ế ệ ườ ố ng giao thông , c a h th ng ủ ệ

đ ườ ng ng vân chuy n v t ch t ,rãnh thoát n ậ ể ấ ố ứơ c ,v a hè ỉ

:C=2852 m2

xác đ nh h s xây d ng : ệ ố ự ị

+ ( 4460 ). 100 = = = 100. %5,40 k xd + BA F 2254 22000

- H S s d ng: ệ ố ử ụ

Hµ Ngäc Thµnh

118

§HBK Hµ Néi –K45

+ + ( 4460 4458 2852 ). 100 = = = 100. %5,53 ksd ++ CBA F 22000

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

NG

PH N AN TOÀN LAO Đ NGVÀ B O V MÔI TR Ộ

Ả

Ầ

Ệ

ƯỜ

I. Khái quát

Trong quá trình s n xu t ấ ở ả các nhà máy hoá ch t nói chung và nhà ấ

máy l c d u nói riêng thì v n đ an toàn lao đ ng và b o v môi tr ng là ọ ầ ệ ề ấ ả ộ ườ

h t s c quan tr ng. Chi phí dành cho công tác này chi m đ n 40% chi phí ế ứ ế ế ọ

v n hành. M t trong nh ng v n đ c n đ ậ ề ầ ữ ấ ộ ượ c quan tâm nh t là: an toàn ấ

cháy, n . T t nhiên là còn có nh ng nguyên nhân gây tai n n khác. Có th ổ ấ ữ ạ ể

phân chia nh ng nguyên nhân gây t i n n thành 3 nhóm: ữ ạ ạ

1.1. Nguyên nhân do k thu t. ậ ỹ

Nguyên nhân này ph thu c vào tình tr ng máy móc, thi t b , đ ụ ạ ộ ế ị ườ ng

ng, n i làm vi c bao g m: ố ệ ồ ơ

+ S h h ng máy móc chính và d ng c , ph tùng. ự ư ỏ ụ ụ ụ

+ S h h ng các đ ự ư ỏ ườ ng ng. ố

t b , d ng c , ph tùng không hoàn ch nh + Các k t c u thi ế ấ ế ị ụ ụ ụ ỉ

+ Không b o đ m kho ng cách an toàn gi a các máy móc. ữ ả ả ả

+ Thi u rào ch n, ngăn che. ế ắ

1.2. Nguyên nhân do t ch c. ổ ứ

Nguyên nhân này ph thu c vào vi c t ch c ho c giao nh n công ệ ổ ụ ộ ứ ặ ậ

vi c không đúng quy đ nh bao g m: ệ ồ ị

+ Vi ph m quy t c quy trình k thu t. ắ ạ ậ ỹ

+ T ch c lao đ ng, ch làm vi c không đúng yêu c u ầ ổ ứ ệ ộ ỗ

+ Giám sát k thu t không đ y đ . ầ ủ ậ ỹ

+ Vi ph m ch đ làm vi c ệ ế ộ ạ

+ S d ng lao đ ng không đúng ngành ngh , chuyên môn. ử ụ ề ộ

+ Ng c đi u l , quy t c an toàn ườ i lao đ ng ch a n m v ng đ ư ữ ắ ộ ượ ề ệ ắ

trong

lao đ ng.ộ

Hµ Ngäc Thµnh

119

§HBK Hµ Néi –K45

1.3. Nguyên nhân do v sinh. ệ

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

+ Môi tr ng không khí ô nhi m ườ ễ

+ Đi u ki n khí h u không thích nghi ậ ề ệ

+ Công tác chi u sáng và thông gió không đ ế t c t ượ ố

v sinh cá nhân. + Vi ph m đi u l ạ ề ệ ệ

II. NH NG YÊU C U V PHÒNG CH NG CHÁY N . Ổ Ố Ữ Ầ Ề

Nh chúng ta đã bi ư ế t nguyên li u cũng nh s n ph m trong quá trình ư ả ệ ẩ

Reforming xúc tác đ u d b cháy n . Vì v y v n đ c n quan tâm là phòng ề ầ ễ ị ề ậ ấ ổ

ch ng cháy n . ổ ố

2.1. Phòng ch ng cháy. ố

Để phòng ch ng cháy ta th c hi n nh ng bi n pháp sau đây: ự ữ ệ ệ ố

ng cháy. + Ngăn ng a kh năng t o ra môi tr ả ừ ạ ườ

+ Ngăn ng a kh năng xu t hi n nh ng ngu n cháy trong môi tr ệ ữ ừ ả ấ ồ ườ ng

cháy đ c.ượ

+ Duy trì nhi t đ môi tr ng th p h n nhi ệ ộ ườ ấ ơ ệ ộ ấ t đ cho phép l n nh t ớ

c. có th cháy đ ể ượ

+ Duy trì nhi t đ môi tr ng th p h n nhi ệ ộ ườ ấ ơ ệ ộ ấ t đ cho phép l n nh t ớ

c. có th cháy đ ể ượ

+ Duy trì áp su t c a môi tr ấ ủ ườ ấ ng th p h n áp su t cho phép l n nh t ấ ấ ơ ớ

c. có th cháy đ ể ượ

2.2. Ngăn ng a kh năng xu t hi n nh ng ngu n gây cháy. ấ ữ ừ ồ ệ ả

Để ngăn ng a kh năng xu t hi n nh ng ngu n gây cháy trong môi ữ ừ ệ ả ấ ồ

+ N ng đ cho phép c a nh ng ch t cháy

tr ng cháy ph i tuân theo nh ng quy t c v : ườ ắ ề ữ ả

d ng khí ho c d ng l ủ ữ ấ ồ ộ ở ạ ạ ặ ơ

i h n cháy l ng trong không khí. Nói cách khác là ph i ti n hành ngoài gi ử ả ế ớ ạ

n c a h n h p Hydrocacbon v i không khí và oxy. Sau đây là gi ớ ổ ủ ỗ ợ ớ ạ i h n

Hµ Ngäc Thµnh

120

§HBK Hµ Néi –K45

cháy n c a m t s Hydrocacbon v i không khí và oxy: ộ ố ổ ủ ớ

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

V i không khí

Gi Gi i h n trên Gi i h n d V i oxy Gi i h n trên ớ ớ ạ i h n ớ ạ ớ ớ ạ ướ i ớ ạ Hydrocacbon

d ướ

Metan Etan Propan n-Butan n-Pentan Benzen i [%TT] 5,3 3 2,2 1,9 1,5 1,4 [% TT] 14 12,5 9,5 8,5 7,8 7,1 [% TT] 5,1 3 2,3 1,8 1,8 2,6 [% TT] 61 66 55 49 49 30

+ N ng đ c n thi ộ ầ ồ ế ủ t c a các ch t gi m đ nh y trong ch t cháy ộ ấ ả ạ ấ ở

d ng khí ho c h i l ng. ạ ặ ơ ỏ

+ Tính d cháy c a các ch t, v t li u, thi t b và k t c u. ậ ệ ủ ễ ấ ế ị ế ấ

2.3. Ngăn ng a kh năng xu t hi n nh ng ngu n cháy. ấ ừ ữ ồ ệ ả

+ Tuân theo nh ng quy đ nh v s d ng , v n hành và b o v máy ề ử ụ ữ ệ ậ ả ị

móc, thi t b cũng nh v t li u và các s n ph m khác có th là ngu n cháy ế ị ư ậ ệ ể ả ẩ ồ

trong môi tr ng cháy. ườ

+S d ng thi t b đi n phù h p v i lo i gian phòng s d ng đi n và ử ụ ế ị ệ ử ụ ệ ạ ợ ớ

các thi ế ị ệ ợ t b đi n bên ngoài phù h p v i nhóm và h ng c a các h n h p ủ ạ ợ ớ ỗ

nguy hi m cháy n . ổ ể

+ Áp d ng quy trình công ngh và s d ng thi ử ụ ụ ệ ế ị ả t b b o đ m không ả

phát sinh tia l a đi n. ử ệ

+ Có bi n pháp ch ng sét cho nhà x ng, thi ệ ố ưở t b ế ị

t đ nung nóng cho phép l n nh t c a b m t thi + Quy đ nh nhi ị ệ ộ ấ ủ ề ặ ớ ế t

ng cháy. b , s n ph m và v t li u ti p úc v i môi tr ậ ệ ị ả ế ẩ ớ ườ

+ S d ng nh ng thi ử ụ ữ ế ị ệ ớ t b không phát ra tia l a đi n khi làm vi c v i ử ệ

ch c năng ch t d cháy n . ổ ấ ễ ứ

+ Lo i tr nh ng đi u ki n có th d n đ n t cháy do nhi t đ , do ạ ừ ể ẫ ế ự ữ ệ ề ệ ộ

ch t xúc tác d ng hoá h c và do sinh v t v i các v t li u và k t c u c a c ế ấ ủ ơ ậ ệ ậ ớ ụ ấ ọ

Hµ Ngäc Thµnh

121

§HBK Hµ Néi –K45

s s n xu t. ở ả ấ

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

III. NH NG BI N PHÁP T CH C Đ Đ M B O AN TOÀN CHÁY N

Ể Ả

Ổ

Ữ

Ứ

Ả

Ệ

Ổ

Nh ng bi n pháp an toàn cháy n c n th c hi n nh ng bi n pháp sau ổ ầ ự ữ ữ ệ ệ ệ

đây:

+ Tr c khi giao vi c ph i t ch c cho công nhân và nh ng ng ướ ả ổ ứ ữ ệ ườ i

liên quan h c t p v công tác an toàn cháy n . Đ i v i nh ng môi tr ố ớ ọ ậ ữ ề ổ ườ ng

làm vi c đ c bi t nguy hi m v cháy n thì cán b và công nhân c n đ ệ ặ ệ ầ ượ c ể ề ộ ổ

i. c p gi y ch ng nh n và đ nh kỳ ki m tra l ấ ứ ể ậ ấ ị ạ

+ M i phân x ng, xí nghi p c n ph i xây d ng các tiêu chu n quy ỗ ưở ự ệ ầ ẩ ả

ph m, n i quy an toàn và ch a cháy thích h p. ữ ạ ộ ợ

+ M i phân x ỗ ưở ng, xí nghi p c n th c hi n các quy đ nh v phòng ệ ự ề ệ ầ ị

cháy, ch a cháy và b o qu n các ph ng ti n phòng, ch a cháy. ữ ả ả ươ ữ ệ

+ Trang thi t b ph ế ị ươ ng ti n và ch a cháy, s p x p cho cán b công ắ ữ ế ệ ộ

t. nhân có th i gian t p d ờ ậ ượ

ng án ch a cháy v i các ngu n gây cháy. + Xây d ng các ph ự ươ ữ ồ ớ

+ V i các ngu n gây cháy ph i đ c th c hi n b ng các bi n pháp ả ượ ồ ớ ự ệ ệ ằ

sau đây:

- C khí hoá, t đ ng hoá các quá trình công ngh có liên quan đ n s ơ ự ộ ế ử ệ

d ng v n chuy n nh ng ch t d cháy. ụ ấ ễ ữ ể ậ

t các thi t b s n xu t, bao bì kín cho nh ng ch t d cháy - Đ c bi ặ ệ ế ị ả ấ ễ ữ ấ

nổ

- S d ng nh ng ngăn, khoan, bu ng cách ly cho nh ng quá trình đ ồ ử ụ ữ ữ ể

cháy n .ổ

Bên c nh nh ng tai n n có th x y ra do cháy n thì còn m t v n đ ộ ấ ể ả ữ ạ ạ ổ ề

c quan tâm đó là "Đ c tính c a các hoá ch t và cách phòng c n đ ầ ượ ủ ộ ấ

ch ngố ". Nh chúng ta đã bi ư ế ầ ề t h u h t nh ng hoá ch t trong nh ng đi u ữ ữ ế ấ

i. Có th phân chia ki n nh t đ nh đ u có th gây tác h i đ n con ng ể ạ ế ấ ị ề ệ ườ ể

nh ng hoá ch t nh sau: ư ữ ấ

+ Nhóm 1: G m nh ng ch t có làm cháy ho c ch y u kích thích lên ủ ế ữ ặ ấ ồ

Hµ Ngäc Thµnh

122

§HBK Hµ Néi –K45

da và niêm m c nh : amoniac, vôi,... ư ạ

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

+ Nhóm 2: G m nh ng hoá ch t kích thích ch c năng hô h p ấ ấ ứ ữ ồ

3, Cl2, SO2,...

c: NH - Nh ng ch t tan trong n ấ ữ ướ

3, NO2,...

- Nh ng ch t không tan trong n ữ ấ ướ c nh : NO ư

ổ ộ + Nhóm 3: Nh ng ch t gây đ c h i cho máy, làm bi n đ i đ ng ữ ế ấ ạ ộ

m ch, tu x ỷ ươ ạ ng. Làm gi m quá trình sinh b ch c u nh : Benzen, Toluen, ạ ư ả ầ

Xylen,... Nh ng ch t làm bi n đ i h ng c u thành nh ng s c t không bình ổ ồ ắ ố ữ ữ ế ấ ầ

6H5NO2,...

th ng nh : các amin, CO, C ườ ư

2S,

+ Nhóm 4: Các ch t đ c h i đ i v i h th n kinh nh : xăng, H ạ ố ớ ệ ầ ấ ộ ư

CS...anilin, benzen....

Qua quá trình nghiên c u ng i ta đ ra các ph ng pháp phòng tránh ứ ườ ề ươ

+ Trong quá trình s n xu t ph i chú ý b o đ m an toàn cho các khâu ả ấ ả ả ả

t là tháo, n p s n ph m, l c, s y, nghi n là nh ng khâu mà công đ c bi ặ ệ ữ ề ạ ả ấ ẩ ọ

nhân th ng ph i ti p xúc tr c ti p. ườ ự ế ả ế

+ Duy trì đ chân không trong s n xu t ấ ả ộ

ộ + Thay nh ng ch t đ c dùng trong quá trình b ng nh ng ch t ít đ c ấ ộ ữ ữ ằ ấ

h i h n n u có th . ể ế ạ ơ

hoá, bán t đ ng hoá nh ng quá trình s d ng nhi u hoá + T đ ng ự ộ ự ộ ử ụ ữ ề

ch t đ c h i. ấ ộ ạ

+ Bên c nh nh ng bi n pháp k thu t thì ng ệ ữ ạ ậ ỹ ườ ả i lao đ ng c n ph i ầ ộ

giác cao. h c t p v an toàn và có ý th c t ọ ậ ứ ự ề

Yêu c u đ i v i b o v môi tr ng : ầ ố ớ ả ệ ườ

M t b ng nhà máy ph i ch n t ng đ i b ng ph ng có h th ng thoát ặ ằ ọ ươ ả ố ằ ệ ố ẳ

n c th i t ướ c và x lý n ử ướ ả ố ả t , đ t nhà máy cách ly khu dân c m t kho ng ư ộ ặ

cách an toàn , cu i h ng gió và tr ng nhi u cây xanh xung quanh nhà máy . ố ướ ề ồ

công tác chi u sáng và thông gió t t đ đ m b o môi tr ng thoáng đãng ế ố ể ả ả ườ

Hµ Ngäc Thµnh

123

§HBK Hµ Néi –K45

cho công nhân làm vi c .ệ

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

Hµ Ngäc Thµnh

124

§HBK Hµ Néi –K45

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

PH N K T LU N Ế

Ậ

Ầ

V i đ tài "Thi t k phân x ng reforming xúc tác" có năng ớ ề ế ế ưở

su t 1.490.000 t n/năm ”, đ ấ ấ ượ ự c s giúp đ ân c n c a th y giáo h ầ ủ ầ ỡ ướ ng

em đã hoàn thành đ án đúng h n. Qua đ án d n ẫ TS. Nguy n H u Tr nh ễ ữ ị ạ ồ ồ

em rút ra nh ng ki n th c và nh ng kinh nghi m c n thi ữ ứ ữ ệ ế ầ ế ữ t cho nh ng

ng i làm công ngh nói chung và k s hoá D u nói riêng . ườ ỹ ư ệ ầ

ng reforming trong nhà Hi u đ ể ượ ầ c t m quan tr ng c a phân x ọ ủ ưở

máy l c hoá d u . ầ ọ

N m đ ắ ượ c nguyên t c ho t đ ng và b ng ch t c a quá trình công ả ạ ộ ấ ủ ắ

ngh . hi u và n m b t đ c nhi u công ngh m i , u nh ắ ượ ể ệ ắ ệ ớ ư ề ượ ủ c đi m c a ể

t ng công ngh khác nhau ừ ệ

Ph i tìm hi u k v b n ch t hóa h c, nhi t đ ng h c và xúc tác ỹ ề ả ể ả ấ ọ ệ ộ ọ

ệ ự c a quá trình cũng nh đ c tính c a nguyên li u đ ph c v cho vi c l a ủ ụ ụ ư ặ ủ ể ệ

ch n công ngh . ệ ọ

T đ án này có th hình dung c th hoá c a vi c thi ụ ể ừ ồ ủ ệ ể ế ế ộ t k m t

phân x ng reforming nói chung và m t qui trình công ngh hoá h c nói ưở ệ ộ ọ

chung . Rút ra nh ng nguyên t c c th cho vi c thi t k m t phân x ắ ụ ể ữ ệ ế ế ộ ưở ng

công ngh hoá h c khác . ệ ọ

Tuy nhiên , đây m i ch là b c đ u c a quá trình tìm hi u và thi ớ ỉ ướ ầ ủ ề ế t

, nên còn nhi u v n đ không sát th c . Đ đ án đ k theo th c t ế ự ế ể ồ ự ề ề ấ ượ c

hoàn thi n h n , mang tính th c t h n ,c n ph i có kinh nghi m th c t ứ ế ơ ự ế ệ ệ ầ ả ơ

Hµ Ngäc Thµnh

125

§HBK Hµ Néi –K45

nhi u h n và s tìm hi u tài li u nhi u h n . ể ự ề ệ ề ơ ơ

t nghi p Thi

t k phân x

ng reforming xúc tác

Đ án t ồ

ố

ệ

ế ế

ưở

TÀI LI U THAM KH O

Ả

Ệ

1. Phan T B ng, Hóa h c D u m Khí t

nhiên, Hà N i, 1999 . ử ằ ầ ọ ỏ ự ộ

2. Nguy n Th Dung, Giáo trình hóa h c D u m , Tp.HCM, 1999 .

ễ ầ ỏ ọ ị

ươ ệ ả ộ ỹ ố 3. D ng văn tu ,Bài gi ng k thu t an toàn lao đ ng và phòng ch ng ậ

cháy n trong các nhà máy hoá ch t. ấ ổ

4. Công ngh ch bi n d u m - Tác gi ế ế

: TS. Lê Văn Hi u, Tr ệ ầ ỏ ả ế ườ ng

Đ ii h c Bách Khoa - Hà N i năm 2000 . ạ ọ ộ

5. Tính toán công ngh các quá trình ch bi n d u m . Đ i h c Bách

ạ ọ ế ế ệ ầ ỏ

Khoa xu t b n năm 1972 . ấ ả

6. Giáo trình xúc tác trong công ngh hóa d u, Đinh Th Ng năm 1999 . ệ

ầ ọ ị

7. H ng d n Thi

t k quá trình ch bi n hoá h c d u m - Tr ướ ẫ ế ế ế ế ầ ọ ỏ ườ ng

Đ i h c Bách Khoa - Hà N i, Khoa Đ i h c T i ch c xu t b n năm ạ ọ ạ ọ ấ ả ứ ạ ộ

1975 .

2O3

8. IFP, Hydrocacbon Processing, November - 1998 .

9. Hoàng Đăng Lãnh, nghiên c u xúc tác Reforming phát tri n Pt/Al

ứ ể

đ c bi n tính b ng Sn, Pb, Sb, Bi - Lu n án TS . ượ ế ằ ậ

10.

Vi t Nam, Hà N i, 1996 Tr n M nh Trí, D u khí và D u khí ầ ạ ầ ầ ở ệ ộ

11.Hydrocacbon processing September 2001, Vol.80. No.90 .

Hµ Ngäc Thµnh

126

§HBK Hµ Néi –K45

12.Micaraw-Hill book company, INC, New York Toronto London 1959 .

Đồ án: Thiết kế phân xưởng reforming xúc tác có năng suất 1.490.000 tấn/năm

Ộ

Ộ

Ủ

Ệ

C NG HOÀ XÃ H I CH NGHĨA VI T NAM Độc l p - T do - H nh phúc

ự

ậ

ạ

Ụ

NHI M VỆ THI T K T T NGHI P Ế Ố

Ế

Ệ

PH N TÍNH TOÁN KINH T

Ầ

Ế.....................................................................102

PH NẦ M Đ UỞ Ầ

PH NẦ T NG QUAN Ổ

Ọ Ủ

Ơ Ở

6 – benzen trong Hình.3.cân b ng n-C

7-toluen

--- tính toán — th c nghi m ự ệ Hình 4: S ph thu c gi a n ng đ cân b ng c a các isome vào nhi ằ ộ đ c a ph n ng isome hoá n-pentan và n-hexan ộ ủ

7H16

ảứ

ệ

ấ

Hiu sut phn ng ->100%

Áp su t thi ấ

3 ế ị ﬁ t b

75 ấ

ệ

Hiu sut xăng (%)kh.l

Tr s octan

85 ị ố

Hình 14: s đ công ngh xúc tác c đ nh Magnaforming ệ

PH N TÍNH TOÁN

Ầ

TÍNH TOÁN REFORMING XÚC TÁC

[

]

]

[ (.

 Tính cân b ng v t ch t : ằ

]

[

]

PH N TÍNH TOÁN KINH T

Ầ

Ế

PH NẦ XÂY D NGỰ

NG

PH N AN TOÀN LAO Đ NGVÀ B O V MÔI TR Ộ

Ả

Ầ

Ệ

ƯỜ

III. NH NG BI N PHÁP T CH C Đ Đ M B O AN TOÀN CHÁY N

Ể Ả

Ổ

Ữ

Ứ

Ả

Ệ

Ổ

PH N K T LU N Ế

Ậ

Ầ

TÀI LI U THAM KH O

Ả

Ệ

Tài liệu liên quan

Có thể bạn quan tâm

Tài liêu mới

AI tóm tắt

Giới thiệu tài liệu

Đối tượng sử dụng

Từ khoá chính

Nội dung tóm tắt

Giới thiệu