Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế phân xưởng cracking xúc tác năng suất 3.000.000 tấn/năm

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45

LỜI MỞ ĐẦU

Trên thế giới, tại bất kỳ một quốc gia nào xăng dầu đƣợc coi là hàng hoá đặc

biệt quan trọng, là máu huyết của nền kinh tế quốc dân và quốc phòng...

Ngày nay trong bối cảnh Việt Nam đang không ngừng phát đổi mới và

vƣơn lên con đƣờng công nghiệp hoá và hiện đại hoá đất nƣớc, với các máy

móc , thiết bị và công nghệ mới. Vai trò của xăng dầu ngày càng đƣợc quan

tâm đặc biệt hơn.

Để đáp ứng kịp thời khối lƣợng xăng tiêu thụ ngày càng lớn ,ngƣời ta đã đƣa

ra phƣơng pháp cracking xúc tác vào công nghiệp chế biến dầu mỏ,vì do quá

trình chƣng cất khí quyển, chƣng cất chân không hay cracking nhiệt, khối

lƣợng xăng thu đƣợc vẫn không đáp ứng kịp thời đƣợc nhu cầu của thị

trƣờng.

Để thoả mãn nhu cầu nhiên liệu ngày một tăng. Nghành công nghiệp chế

biến dầu mỏ đã ra sức cải tiến, hoàn thiện quy trình công nghệ , đồng thời áp

dụng những phƣơng pháp chế biến sâu trong dây chuyền sản xuất nhằm

chuyển hoá dầu thô tới mức tối ƣu thành nhiên liệu và những sản phẩm quan

trọng khác. Một trong những phƣơng pháp hiện đại đƣợc áp dụng rộng rãi

trong các nhà máy chế biến dầu hiện nay trên thế giới là quá trình cracking

xúc tác.

Với bản đồ án tốt nghiệp thiết kế phân xƣởng cracking xúc tác năng suất

3.000.000 tấn năm mà em đƣợc giao. Em hy vọng rằng mình sẽ bổ xung thêm

đƣợc kiến thức để góp phần nhỏ bé vào công cuộc đổi mới đất nƣớc.

Em xin chân thành cảm ơn TS. Lê Văn Hiếu đã tận tình giúp đỡ em trong

thời gian qua để em có thể hoàn thành đƣợc bản đồ án này.

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45

CHƢƠNG I

TỔNG QUAN LÝ THUYẾT

I.Giới thiệu chung về quá trình cracking xúc tác.

I.1.Sơ lƣợc về lịch sử phát triển của qúa trình cracking xúc tác[1,106]

Qúa trình cracking xúc tác đã đƣợc nghiên cứu từ cuối thế kỷ XIX, nhƣng

mãi đến năm 1923, một kỹ sƣ ngƣời Pháp tên là Houdry mới đề nghị đƣa qúa

trình vào áp dụng trong công nghiệp. Đến năm 1936, nhà máy cracking xúc

tác đầu tiên đƣợc xây dựng ở Mỹ, của công ty Houdry Process corporation.

Ban đầu còn tồn tại nhiều nhƣợc điểm nhƣ là hoạt động gián đoạn và rất phức

tạp cho vận hành, nhất là khi chuyển giao giữa hai chu kỳ phản ứng và tái

sinh xúc tác trong cùng một thiết bị.Cho đến nay, sau hơn 60 năm phát triển,

quá trình này ngày càng đƣợc cải tiến và hoàn thiện, nhằm mục đích nhận

nhiều xăng hơn với chất lƣợng xăng ngày càng cao từ nguyên liệu có chất

lƣợng ngày càng kém hơn (từ những phần cặn nặng hơn).

Quá trình cracking đã đƣợc nghiên cứu từ lâu nhƣng giai đoạn đầu chỉ là

các quá trình biến đổi dƣới tác dụng đơn thuần của nhiệt độ và áp suất (quá

trình cracking nhiệt) với hiệu suất và chất lƣợng thấp,tiến hành ở điều kiện

khắc nghiệt,tại nhiệt độ cao và áp suất cao tuy nhiên nó cũng có những ƣu

điểm là có thể chế biến các phần cặn rất nặng của dầu mỏ mà cracking xúc tác

không thực hiện đƣợc.

Để nâng cao hiệu suất,chất lƣợng,cho phép tiến hành quá trình ở những điều

kiện mềm mại hơn (nhiệt độ thấp hơn, áp suất thấp hơn) ngƣời ta đã đƣa vào

quá trình những chất mà có khả năng làm giảm năng lƣợng hoạt hoá,tăng tốc

độ phản ứng, tăng tính chất chọn lọc( hƣớng phản ứng theo hƣớng cần thiết)

và nó không bị biến đổi trong quá trình phản ứng đó là chất xúc tác và quá

trình đƣợc gọi là quá trình cracking xúc tác.Cho đến nay,quá trình này đã

ngày càng đƣợc cài tiến, hoàn thiện về mọi mặt ( công nghệ, xúc tác, thiết

bị...) cho phù hợp hơn.

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45 I.2. Mục đích của quá trình cracking xúc tác.[1,106]

Mục đích của quá trình cracking xúc tác là nhận các cấu tử có trị số octan

cao cho xăng ôtô hay xăng máy bay từ nguyên liệu là phần cất nặng hơn, chủ

yếu là phần cất nặng hơn từ các quá trình chƣng cất trực tiếp AD

(Atmotpheric Distillation) và VD (Vacuum Distillation) của dầu thô. Đồng

thời ngoài mục đích nhận xăng ngƣời ta còn nhận đƣợc cả nguyên liệu có chất

lƣợng cao cho công nghệ tổng hợp hoá dầu và hoá học. Ngoài ra còn thu thêm

một số sản phẩm phụ khác nhƣ gasoil nhẹ , gasoil nặng, khí chủ yếu là các

phần tử có nhánh đó là các cấu tử quý cho tổng hợp hoá dầu.

I.3.Vai trò của quá trình cracking xúc tác so với các quá trình lọc dầu

khác và các điều kiện công nghệ của quá trình.[1,107]

Quá trình cracking xúc tác là quá trình không thể thiếu đƣợc trong bất kỳ

một nhà máy chế biến dầu nào trên thế giới, vì quá trình này là một trong các

quá trình chính sản xuất xăng có trị số octan cao.Xăng thu đƣợc từ qúa trình

này đƣợc dùng để phối trộn với các loại xăng khác để tạo ra các mác xăng

khác nhau. Khối lƣợng xăng thu từ quá trình chiếm tỷ lệ rất lớn khoảng 70-

80% so với tổng lƣợng xăng thu từ các quá trình chế biến khác.

Lƣợng dầu mỏ đƣợc chế biến bằng cracking xúc tác chiếm tƣơng đối lớn.Ví

dụ vào năm 1965, lƣợng dầu mỏ thế giới chế biến đƣợc 1.500 tấn/ngày thì

trong đó cracking xúc tác chiếm 800 tấn ( tƣơng ứng 53%).

Quá trình cracking xúc tác đƣợc tiến hành ở điều kiện công nghệ là : Nhiệt độ : 4700C – 5500C

Ap suất trong vùng lắng của lò phản ứng : 0,27 Mpa Tốc độ không gian thể tích : 1 – 120 m3/m3. h

(tùy thuộc vào dây truyền công nghệ)

Tỷ lệ xúc tác/nguyên liệu : 4 – 9/1

Bội số tuần hoàn nguyên liệu : Có thể cần hoặc không tuỳ thuộc mức

độ biến đổi:

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45

Nếu mức độ biến đổi thấp hơn 60% lƣợng tuần hoàn có thể tối đa là

30%

Khi mức độ chuyển hoá cao trên 70% thì phải giảm lƣợng tuần hoàn

thậm chí không cần tuần hoàn.

Xúc tác cho quá trình cracking thƣờng dùng là xúc tác zeolit mang

tính axít.

Sản phẩm của quá trình là một hỗn hợp phức tạp của hydrocacbon các

loại khác nhau , chủ yếu là hydrocacbon có số cacbon từ 3 trở lên, với cấu trúc

nhánh.

II.Bản chất hoá học của quá trình cracking xúc tác và cơ chế của phản

ứng.

II.1.Bản chất hoá học của quá trình cracking xúc tác. [2,97]

Cracking là quá trình bẻ gẫy mạch cacbon – cacbon (của hydrocacbon) của

những phân tử có kích thƣớc lớn ( có trọng lƣợng phân tử lớn) thành những

phân tử có kích thƣớc nhỏ hơn( có trọng lƣợng phân tử nhỏ hơn ).Trong công

nghệ dầu mỏ, quá trình này đƣợc ứng dụng để biến đổi các phân đoạn nặng

thành các sản phẩm nhẹ, tƣơng ứng với khoảng sôi của các sản phẩm trắng

nhƣ xăng, kerosen, diezen.Quá trình này có thể thực hiện dƣới tác dụng của

nhiệt độ (cracking nhiệt) và xúc tác( cracking xúc tác)

II.2. Cơ chế phản ứng cracking xúc tác.[3,84]

Hiện nay vẫn chƣa có sự nhất trí hoàn toàn trong việc giải thích bản chất, cơ

chế của các phản ứng cracking xúc tác nên còn nhiều ý kiến trong việc giải

thích cơ chế xúc tác trong quá trình cracking. Tuy vậy, phổ biến nhất vẫn là

cách giải thích các phản ứng theo cơ chế ion cacboni. Cơ sở của lý thuyết này

dựa vào các tâm hoạt tính là các ion cacboni. Chúng đƣợc tạo ra khi các phân

tử hydrocacbon của nguyên liệu tác dụng với tâm hoạt tính acid của xúc tác loại Bronsted (H+) hay Lewis (L).

Theo cơ chế này các phản ứng cracking xúc tác diễn ra theo ba giai đoạn sau:

Giai đoạn 1 : Giai đoạn tạo ion cacboni.

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45 Giai đoạn 2 : Các phản ứng của ion cacboni (giai đoạn biến đổi ion cacboni

tạo thành các sản phẩm trung gian ).

Giai đoạn 3 : Giai đoạn dừng phản ứng.

II.2.1.Giai đoạn tạo thành ion cacboni.

Ion cacboni tạo ra do sự tác dụng của olefin, hydrocacbon parafin,

hydrocacbon naphten , hydrocacbon thơm với tâm axít của xúc tác.

 Từ olefin

Ion cacboni tạo ra do sự tác dụng của olefin với tâm axít Bronsted của xúc

tác.

Ion cacboni tạo thành do sự tác dụng của olefin với tâm axit Lewis của xúc

tác:

hoặc là

CnH2n + H+ CnH2n+1

Trong nguyên liệu ban đầu thƣờng không có hydrocacbon olefin, nhƣng

olefin có thể tạo ra do sự phân huỷ các hydrocacbon parafin có phân tử lƣợng

lớn. Các olefin tạo thành đó lập tức tác dụng với tâm axit rồi tạo ra ion

cacboni.

Ion cacboni tạo thành trong các phản ứng tuân theo quy tắc nhất định. Nhƣ khi olefin tác dụng với H+(xt) thì xác suất tạo alkyl bậc hai lớn hơn alkyl bậc

một.

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45

Khi olefin có liên kết đôi ở cacbon bậc 3 thì ion cacboni bậc 3 dễ tạo thành

hơn ở cacbon bậc hai.

 Từ hydrocacbon parafin:

Ion cacboni có thể đƣợc tạo thành do sự tác dụng của parafin với tâm axít

Bronsted của xúc tác:

Ion cacboni cũng có thể đƣợc tạo ra do sự tác dụng của parafin với tâm axit

Lewis:

hoặc là:

CnH2n+1 + H2

CnH2n+2 + H+ CnH2n+3

CmH2m+1 + CnmH2(nm)+2

CnH2n+2 + L CnH2n+1 + LH

 Từ hydrocacbon naphten:

Khi hydrocacbon naphten tác dụng với tâm axit của xúc tác hay các ion

cacboni khác sẽ tạo ra các ion cacboni mới tƣơng tự nhƣ quá trình xảy ra với

parafin.

 Từ hydrocacbon thơm ngƣời ta quan sát thấy sự kết hợp trực tiếp của H+

vào nhân thơm:

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45

Các hydrocacbon thơm có mạch bên đủ dài thì sự tạo thành ion cacboni

cũng giống nhƣ trƣờng hợp parafin.

Thời gian sống của các ion cacboni đƣợc tạo ra dao động từ phần triệu giây

đến hàng phút. Các ion cacboni này tạo ra nằm trong lớp các phần tử hấp phụ,

chúng là những hợp chất trung gian rất hoạt động đối với nhiều phản ứng xảy

ra khi cracking.

II.2.2 Giai đoạn biến đổi ion cacboni.[3,86]

Giai đoạn biến đổi ion cacboni tạo thành sản phẩm trung gian. Ion cacboni

có thể biến đổi theo các phản ứng sau:

 Phản ứng đồng phân hoá: chuyển rời ion hydro(H+) ,nhóm metyl (CH3)

tạo cấu trúc nhánh.

R C C C C+ C C+ C C R

Sự chuyển dời ion cacboni xác định đƣợc bởi độ ổn định của các ion đó. Theo

nguyên tắc:

+ bậc 1

Độ ổn định ion cacboni theo bậc giảm dần nhƣ sau :

+ bậc 3 > C3

+ bậc 2 > > C3

Độ bền của ion cacboni sẽ quyết định mức độ tham gia các phản ứng tiếp

theo của chúng. Vì các ion cacboni bậc 3 có độ bền cao nhất nên sẽ cho phép

nhận hiệu suất cao các hợp chất iso- parafin.

Đồng thời các ion cacboni nhanh chóng lại tác dụng với các phân tử trung hoà

+CnH2n+1 + CmH2m

olefin ( CmH2m ) hay parafin (CmH2m +2) tạo thành các ion cacboni mới.

+CnH2n+1 + CmH2m+2

CnH2n + +CmH2m+1

CnH2n+2 + +CmH2m+1

 Phản ứng cracking : các ion cacboni có số nguyên tử cacbon lớn xảy ra

sự phân huỷ và đứt mạch ở vị trí so với nguyên tử cacbon tích điện. Sản

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45 phẩm phân huỷ là một phân tử hydrocacbon trung hoà và ion cacboni mới có

số nguyên tử cacbon nhỏ hơn.

Với ba vị trí ( [A] ,[B],[C] ) ở trên thì xác suất đứt mạch ở vị trí [A] lớn hơn

ở vị trí [B] và cuối cùng là ở vị trí [C]

Với ion cacboni mạch thẳng:

Đối với ion cacboni là đồng đẳng của benzen, ví dụ nhƣ :

Nếu áp dụng quy tắc vị trí  bình thƣờng thì ở vị trí đó rất bền vững. Ngƣời

ta cho rằng proton đƣợc kết hợp với một trong những liên kết CC trong nhân

thơm tạo thành những hợp chất trung gian, sau đó mới phân huỷ theo quy tắc

nêu ở trên. Khi phân huỷ, điện tích ion cacboni sẽ dịch chuyển theo sơ đồ sau:

Nhƣ vậy trong hydrocacbon thơm hiệu ứng tích điện ở nhân thơm là nguyên

nhân quan trọng hơn so với nguyên nhân là sự biến đổi ion cacboni bậc hai

thành bậc ba.

Các ion cacboni là đồng đẳng của benzen, mạch bên càng dài thì tốc độ đứt

mạch xảy ra càng lớn và càng dễ. Ion cacboni izo-butyl benzen có tốc độ đứt

mạch lớn hơn 10 lần so với izo-propyl benzen.

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45 Các nhóm metyl, etyl khó bị đứt ra khỏi nhân hydrocacbon thơm (vì năng

lƣợng liên kết lớn) và do đó khó tạo đƣợc CH3 và C2H5. Điều này giải thích

đƣợc tại sao xăng cracking xúc tác hàm lƣợng hydrocacbon thơm có mạch

bên ngắn rất lớn và giải thích đƣợc tại sao trong khí của quá trình cracking

xúc tác có hàm lƣợng lớn các hydrocacbon có cấu trúc nhánh.

II.2.3 Giai đoạn dừng phản ứng.[3,87]

Giai đoạn này xảy ra khi các ion cacboni kết hợp với nhau, hoặc chúng

nhƣờng hay nhận nguyên tử hydro của xúc tác để tạo thành các phân tử trung

hoà.

III.Sự biến đổi hoá học các hydrocacbon trong quá trình cracking xúc

tác.

III.1. Sự biến đổi các hydrocacbon parafin.[3,89]

Giống nhƣ quá trình cracking nhiệt, ở quá trình cracking xúc tác các

hydrocacbon parafin cũng bị phân huỷ tạo thành phân tử olefin và parafin có

trọng lƣợng phân tử bé hơn. Phản ứng có thể biểu diễn bằng phƣơng trình

tổng quát sau :

CnH2n+2 CmH2m+2 + CqH2q (q, m < n)

Nếu mạch parafin càng dài thì sự phân hủy xảy ra đồng thời ở một số chỗ ở

trong mạch chứ không phải xảy ra ở hai đầu mút của mạch nhƣ quá trình

cracking nhiệt. Các hydrocacbon parafin có trọng lƣợng phân tử thấp thì khả

năng phân huỷ kém. Ví dụ :

Đối với butan C4H10 tại nhiệt độ 5000C , v0 =1 h-1 chỉ có 1% bị phân huỷ tuy

vậy tốc độ phân huỷ của nó vẫn lớn hơn 6 lần so với khi phân huỷ chỉ đơn

thuần dƣới tác dụng của nhiệt. Ngoài ra chúng còn bị khử hydro nhƣng ở mức

độ nhỏ.

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45

Năng lƣợng hoạt hoá của phản ứng cracking parafin giảm dần theo chiều dài

mạch hydrocacbon parafin tăng. Ví dụ :

n-C6H14 n-C7H16 n-C8H18

E (kcal/mol) 36 29 24

Vì vậy khi cracking, mạch hydrocacbon parafin càng dài , càng dễ bị bẻ

gẫy.Ví dụ khi cracking xúc tác các parafin ở nhiệt độ 5500C nhƣ sau:

n-C5H12 n-C7H16 n-C12H26 n-C12H26

% cracking 1 3 18 42

Sự phân nhánh và số lƣợng nhánh của parafin có vai trò rất quan trọng trong

qúa trình cracking . Nó liên quan đến khả năng tạo ion cacboni và do đó sẽ

quyết định đến tốc độ tạo thành sản phẩm. Điều này đƣợc chứng minh từ các

số liệu % chuyển hoá parafin C6 khi cracking trên xúc tác alumilosilicat dƣới

đây :

C6 % chuyển hoá

CCCCCC 14

CCCCC 25

CCCC 32

C C

CCCC 10

Khi cracking n hexan ở nhiệt độ 5500C trên xúc tác axit ,sự phân bố các sản

phảm xảy ra nhƣ sau :

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45

CH4

%V 9 12 19 49 8,5 1,6

Sự phân bố này không đối xứng nhau qua C3. Sự có mặt một lƣợng lớn H2

và metan cho thấy rằng, cùng một lúc xảy ra nhiều phản ứng, có thể cà phản

ứng cracking nhiệt cùng các phản ứng của ion cacboni nhƣ đã nêu ở trên.

Phản ứng chính tạo sản phẩm sẽ phụ thuộc vào tƣơng quan giữa phản ứng

cracking theo quy tắc  và phản ứng vận chuyển hydro của ion cacboni

Do cracking xúc tác mà làm giảm kích thƣớc của ion cacboni +R. Các ion có kích thƣớc nhỏ nhƣ +CH3 hay +C2H5 sẽ khó tạo ra ( do cắt mạch ở vị trí  so

với cacbon mang điện tích ).Vì thế trong sản phẩm ƣu tiên tạo ra C3 hay C4

nhiều hơn C1 và C2 so với quá trình cracking nhiệt.

III.2. Sự biến đổi các hydrocacbon olefin.[3,90]

Tính hấp phụ chọn lọc cao nhất của xúc tác là các hydrocacbon olefin trong

quá trình cracking xúc tác cho nên ở điều kiện cracking xúc tác các

hydrocacbon olefin chuyển hoá với tốc độ nhanh hơn hàng nghìn đến hàng

chục nghìn lần so với khi cracking nhiệt. Hydrocacbon olefin có mặt trong

hỗn hợp phản ứng là do phản ứng cracking parafin , naphten hay alkyl thơm.

Hydrocacbon olefin là những hợp chất hoạt động hơn, trong giai đoạn đầu

tiên của quá trình, chúng tham gia phản ứng tạo ion cacboni bởi vì quá trình

hấp thụ một proton vào liên kết đôi.Ion cacboni vừa tạo ra sẽ bị cracking theo

quy tắc, khi đó tạo thành một olefin nhẹ hơn và một ion cacboni bậc1, ion

này có thể để lại proton trên bề mặt của xúc tác hay có thể đồng phân hoá

thành ion cacboni bậc 2. Ví dụ :

RCH=CHCH2CH2R1 + H+

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45 RCH2CHCH2CH2R1

CH2CH=CH2 + CH2  CH2R1

CH3CH2R1 R1CH=CH2 + H2

Các hợp chất olefin nhẹ C2  C5 vừa đƣợc tạo thành ít tham gia vào phản

ứng cracking, chúng thƣờng tham gia vào phản ứng vận chuyển hydro và

phản ứng đa tụ, kết quả là dẫn đến tạo ra parafin hay cốc. Khi cracking các

olefin từ C5 trở lên, ngoài phản ứng cắt mạch theo quy tắc , ngƣời ta còn

quan sát thấy phản ứng dime hoá. Ví dụ khi cracking penten thì thấy có các

phản ứng sau :

H+ + H2C=CHCH2 CH2CH2 CH3CH+CH2CH2CH3



CH3CH=CH2 + +CH2CH3

 C3

 + C7



2C5 C10

 + C4

C7 C3

Chính vì xảy ra các phản ứng trên mà trong sản phẩm có tỷ lệ C3/C4 bằng 2.

Phản ứng cracking penten là phản ứng lƣỡng phân tử, trong khi đó phản ứng

cracking hepten lại là phản ứng đơn phân tử, nghĩa là không có sự cạnh tranh

của phản ứng dime hóa.

Ngoài phản ứng cắt mạch, olefin còn tham gia phản ứng đồng phân hóa.

Tốc độ phản ứng đồng phân hoá tăng theo trọng lƣợng phân tử của nó.

Các hydrocacbon olefin kết hợp với hydro khí có xúc tác tạo thành parafin

Các olefin còn tham gia phản ứng trùng hợp tạo ra phân tử có trọng lƣợng

lớn hơn:

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45

Các olefin trong quá trình cracking xúc tác còn tham gia phản ứng ngƣng tụ,

đóng vòng tạo hydrocacbon thơm đa vòng và vòng thơm đa tụ là cốc.

III.3 Sự biến đổi các hydrocacbon naphten.[3,91].

Các hydrocacbon naphten tham gia phản ứng trong quá trình cracking xúc

tác với tốc độ lớn hơn 500  4000 lần so với khi cracking nhiệt.

Trong điều kiện cracking xúc tác naphten tham gia phản ứng khử alkyl, khử

hydro và phân bố lại hydro tạo hydrocacbon thơm, parafin và hydro.

Phản ứng phân huỷ vòng naphten tạo thành izo- parafin :

Phản ứng đồng phân hoá vòng naphten :

Phản ứng chuyển vị các nhóm bên :

Đặc trƣng phân bố sản phẩm khi cracking naphten là tạo thành một lƣợng

lớn các hợp chất có nhánh và hydrocacbon thơm so với cracking parafin.

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45

Nhìn chung, sản phẩm cracking naphten có tính chất no hơn so với khi

cracking parafin.Trong sản phẩm, do phản ứng trên xúc tác mà hydrocacbon

có số nguyên tử lớn hơn 3 chiếm phần chủ yếu. Vì vậy khi cracking xúc tác

các hợp chất naphten sẽ cho nhiều sản phẩm lỏng hơn,nghĩa là hiệu suất xăng

sẽ cao hơn.Cho nên naphten là thành phần lý tƣởng nhất trong nguyên liệu để

cracking xúc tác.

III.4.Sự biến đổi của các hydrocacbon thơm.[3,93].

Các hydrocacbon thơm không có các gốc alkyl đính bên nói chung là rất

khó bị cracking ngay cả khi có mặt của xúc tác.

Tốc độ và hƣớng chuyển hoá của các hydrocacbon thơm phụ thuộc vào cấu

trúc, vào trọng lƣợng phân tử của nó. Ví dụ : Khi cracking toluen ở nhiệt độ 5000C, v0 =2h-1 thì chỉ có 4% toluen bị phân huỷ. Khi cracking các

hydrocacbon thơm có mạch alkyl dài đính bên, đặc biệt là loại có cấu trúc

mạch nhánh thì tốc độ phân huỷ làm đứt mạch bên lớn hơn nhiều so với khi

cracking ở điều kiện dƣới tác dụng đơn thuần của nhiệt.

Trong quá trình cracking xúc tác, các hợp chất alkyl thơm do vòng thơm có

độ bền cao hơn nên trƣớc tiên sẽ xảy ra quá trình cắt nhánh alkyl. Nhƣng

toluen có độ bền rất lớn. Ta có thể giải thích đƣợc luận điểm: mạch alkyl càng

dài, thì càng dễ bị bẻ gẫy và nếu mạch alkyl lại có nhánh thì tốc độ cắt nhánh

còn lớn hơn khi ta xem xét năng lƣợng hoạt hóa của các hydrocacbon thơm :

Loại hydrocacbon thơm Năng lƣợng hoạt hoá (kcal/mol)

50 C6H5C2H5

34 C6H5C4H9

19 C6H5CHCH2CH3

CH3

17,5 C6H5CHCH3

CH3

Khi cracking xúc tác propylbenzen , thì phản ứng xảy ra nhƣ sau :

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45

C6H5CH2CH2CH3 C6H6 + CH3CH=CH2

Còn khi cracking nhiệt thì lại xảy ra theo hƣớng khác :

C6H5CH2CH2CH3 C6H5CH3 + CH2=CH2

Các phản ứng khác xảy ra trong quá trình cracking xúc tác hydrocacbon

thơm bao gồm:

 Phản ứng đồng phân hoá

Các hydrocabon thơm chứa nhiều gốc metyl dễ tham gia phản ứng đồng

phân hóa do sự chuyển vị các nhóm metyl theo vòng benzen.

 Phản ứng khép vòng

Các hydrocacbon thơm có nhánh alkyl dài, có thể khép vòng tạo

hydrocacbon thơm đa vòng và cuối cùng là các hydrocacbon thơm đa vòng

tham gia phản ứng ngƣng tụ tạo cốc.

Các hydrocacbon thơm đa vòng ngƣng tụ cao tạo cốc dễ hấp phụ trên bề mặt

xúc tác.Vì vậy chúng kìm hãm ảnh hƣởng đến quá trình cracking các loại

hydrocacbon loại khác.

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45 IV. Động học của qúa trình cracking xúc tác.[1,115]

Cracking xúc tác là một ví dụ điển hình về xúc tác dị thể, quá trình cracking

xúc tác có thể xảy ra qua những giai đoạn sau :

 Khuyếch tán nguyên liệu đến bề mặt của xúc tác đó còn gọi là quá trình

khuếch tán ngoài

 Khuếch tán hơi nguyên liệu đến các tâm hoạt tính trong lỗ xốp của xúc

tác ( khuyếch tán trong )

 Hấp phụ nguyên liệu trên tâm hoạt tính xúc tác

 Các phản ứng hoá học trên bề mặt xúc tác

 Nhả hấp phụ sản phẩm phản ứng ra khỏi bề mặt hoạt tính của xúc tác

 Tách các sản phẩm cracking và nguyên liệu chƣa tham gia phản ứng ra

khỏi vùng phản ứng

Tốc độ chung của quá trình sẽ đƣợc quyết định bởi giai đoạn nào chậm

nhất. Phản ứng xảy ra trong vùng động học hay vùng khuyếch tán, hoàn toàn

phụ thuộc vào bản chất của chất xúc tác đƣợc sử dụng, phụ thuộc vào bản

chất của nguyên liệu và vào chế độ công nghệ của qúa trình.

Các nghiên cứu đã cho thấy rằng, quá trình cracking trong lớp xúc tác giả sôi, xúc tác dạng bột ở nhiệt độ từ 4800C đến 5300C thì phản ứng xảy ra ở

vùng động học.Cracking trên xúc tác hạt cầu thì phản ứng xảy ra ở vùng

khuyếch tán trong.

Nếu quá trình cracking xúc tác nguyên liệu là gasoil nhẹ trên xúc tác dạng cầu khi kích thƣớc hạt xúc tác từ 3 đến 5 mm và nhiệt độ là 4500C- 5500C,thì

phản ứng xảy ra ở vùng trung gian giữa động học và khuyếch tán. Còn khi cracking lớp sôi (FCC) của xúc tác ở nhiệt độ 4800C đến 5300C thì phản ứng

xảy ra ở vùng động học.

Tốc độ của phản ứng cracking xúc tác, trong đa số các trƣờng hợp đƣợc mô

tả bằng phƣơng trình bậc1 có dạng :

k = v0.n.ln(1  x)  (n  1)x

Trong đó:

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45 k : Tốc độ của phản ứng , mol/g.h;

v0 : Tốc độ truyền nguyên liệu , mol/h;

n : Số mol sản phẩm đƣợc tạo thành từ 1 mol nguyên liệu;

x : Mức độ chuyển hóa, phần mol;

Đối với phân đoạn dầu trên xúc tác zeolit, phƣơng trình bậc 1 lại có dạng sau :

với v0 là tốc độ thể tích không gian truyền nguyên liệu, m3/m3.h

V.Các yếu tố ảnh hƣởng đến phản ứng cracking xúc tác.[2,115]

Có rất nhiều yếu tố ảnh hƣởng đến phản ứng cracking xúc tác, dƣới đây ta

chỉ nêu nên vài yếu tố điển hình.

 Nguyên liệu : Tốt nhất là phân đoạn kerosen – sola gasoil nặng thu đƣợc từ chƣng cất trực tiếp ( nhiệt độ của phân đoạn 2600C – 3500C, d =

0,830 0,920).

 Nhiệt độ : Quá trình cracking xúc tác tiến hành ở khoảng nhiệt độ từ 4500C – 5200C là thích hợp nhất cho quá trình tạo xăng.Khi qúa trình tiến

hành ở nhiệt độ tăng lên thì độ chuyển hoá của nguyên liệu cũng tăng lên làm

cho hiệu suất các sản phẩm cracking xúc tác đều tăng lên. Nhƣng nhiệt độ chỉ tăng đến giới hạn cho phép nếu tăng qúa cao ( cao hơn 5500C ) thì hiệu suất

xăng lại giảm xuống, còn hiệu suất cốc và khí lại tăng mạnh nguyên nhân là

do khi nhiệt độ tăng lên cao quá giới hạn cho phép thì nguyên liệu bị cracking

ở điều kiện cứng hơn và phản ứng xảy ra sâu hơn và xăng đƣợc tạo ra trong

trƣờng hợp này lại tiếp tục bị phân hủy làm cho hiệu suất xăng giảm xuống và

hiệu suất khí và cốc tăng lên.

 Ấp suất : Hệ thống cracking xúc tác thƣờng đƣợc tiến hành ở áp suất

1,4 at đến 1,8 at, ở điều kiện này cracking xảy ra trong pha hơi.

 Xúc tác : Zeolit Y ( lỗ xốp lớn, Si/Al cao).

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45

 Tốc độ nạp liệu : Trên một đơn vị thể tích xúc tác nằm trong vùng phản

ứng thƣờng đƣa vào khoảng 0,5  2,5 đơn vị thể tích nguyên liệu trong một

giờ. Chọn tốc độ thể tích nạp nguyên liệu phụ thuộc vào đặc tính của nguyên

liệu và xúc tác.

 Bội số tuần hoàn của xúc tác: Khi tăng bội số tuần hoàn của xúc tác thì

thời gian lƣu của nguyên liệu trong vùng phản ứng giảm, hoạt tính trung bình

của xúc tác tăng lên, hiệu suất xăng, khí, cốc cũng tăng . Còn lƣợng cốc bám

trên bề mặt xúc tác tuần hoàn sẽ giảm xuống.

CHƢƠNG II

NGUYÊN LIỆU CỦA QÚA TRÌNH CRACKING XÚC

TÁC, SẢN PHẨM THU ĐƢỢC TỪ QÚA TRÌNH VÀ XÚC

TÁC CỦA QUÁ TRÌNH

I.Nguyên liệu dùng trong qúa trình cracking xúc tác.[4,22]

Theo lý thuyết thì bất kỳ phân đoạn chƣng cất nào của dầu mỏ có điểm sôi

lớn hơn xăng đều có thể dùng làm nguyên liệu cho qúa trình cracking xúc tác.

Nhƣng giới hạn việc sử dụng các phân đoạn chƣng cất dầu mỏ vào làm

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45 nguyên liệu cho cracking xúc tác có một tầm quan trọng rất lớn. Nếu lựa chọn

nguyên liệu không thích hợp sẽ không đƣa đến hiệu quả kinh tế cao hoặc sẽ

ảnh hƣởng đến độ hoạt tính của xúc tác.

Ngày nay ngƣời ta thƣờng dùng các phân đoạn nặng thu đƣợc từ quá trình

cracking nhiệt,cốc hoá chậm,các phân đoạn dầu nhờn trong chƣng cất chân

không và dầu mazút đã tách nhựa làm nguyên liệu cho cracking xúc tác.Để

tránh hiện tƣợng tạo cốc nhiều trong quá trình cracking xúc tác cũng nhƣ

tránh nhiễm độc xúc tác, nguyên liệu cần phải đƣợc tinh chế sơ bộ trƣớc khi

đƣa vào chế biến.

Ta có thể dùng các phân đoạn sau làm nguyên liệu cho cracking xúc tác:

 Phân đoạn kerosen –xola của quá trình chƣng cất trực tiếp  Phân đoạn xôla có nhiệt độ sôi 3000C – 5500C của quá trình chƣng cất

chân không mazút.

 Phân đoạn gasoil của quá trình chế biến thứ cấp khác.  Phân đoạn gasoil nặng có nhiệt độ sôi 3000C – 5500C

II.Đặc tính chi tiết dầu Bạch Hổ.[5,101]

Các đặc tính Dầu Bạch Hổ

DẦU THÔ Tỷ trọng. 0API 38,6

0,03 - 0,05

9,72

6,58

4,73 Lƣu huỳnh,%tl Điểm đông đặc,0C Độ nhớt, ở 400C, cSt Độ nhớt, ở 500C, cSt Độ nhớt, ở 600C, cSt

Cặn cacbon,%tl 0,65 -1,08

Asphanten,%tl 0,05

2.5 Wax, %tl Ap suất, % hơi Reid 1000F,psi

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45

V/Ni,ppm 2/2

Nitơ, %tl 0,067

Muối Nacl,mg/l 22

0,05

Độ axít, mg KOH/g NAPHTA NHẸ (C5 -950C)

2,3

Hiệu suất trên dầu thô, %tl Tỷ trọng ở 150C, Kg/l 0,6825

Lƣu huỳnh, %tl 0,001

Mercaptan,%tl 0,0002

Parafin,%tl 75,2

Naphten,%tl 18,4

Thơm,%tl 6,4

N-parafin,%tl 42,0

NAPHTA NẶNG (C5 -1490C)

HiÖu suÊt trªn dÇu th«, 10,1

%tl

Tû träng ë 150C, Kg/l 0,7285

L u huúnh, %tl 0,001

Mercaptan,%tl 0,0002

Parafin,%tl 60,5

Naphten,%tl 31,3

Th¬m,%tl 8,2

N-parafin,%tl 34,9

KEROSEN (149 -2320C)

14,35

Hiệu suất so với dầu thô, %kh.l Tỷ trọng ở 150C,kg/l 0,7785

Lƣu huỳnh, %kh.l 0,001

Độ axít, mg KOH/g 0,041

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45

Chiều cao ngọn lửa không khói,mm 35

Thơm,%kh.l 13,0

GASOIL (232 -4320C)

23,05

Hiệu suất so với dầu thô, %kh.l Tỷ trọng ở 150C,kg/l 0,818

Lƣu huỳnh, %kh.l 0,016

Độ axít, mg KOH/g 0,01

47,6 Tại 5500C Trị số xêtan CẶN (342 – 5500C)

14,2

Hiệu suất trên dầu thô,%V Khối lƣợng riêng ở 150C, Kg/l 0,811

Lƣu huỳnh,%Kh.l 0,07

Nitơ,ppm 1350

Asphanten,% Kh.l 0,05

Hợp chất no,% Kh.l 58

Hợp chất thơm,%Kh.l 15

III. Xúc tác trong qúa trình cracking xúc tác.

III.1. Vai trò của xúc tác trong qúa trình cracking.[3,72]

Xúc tác trong qúa trình cracking có tầm quan trọng rất lớn. Nó có khả năng

làm giảm năng lƣợng hoạt hoá của phản ứng do vậy mà tăng đƣợc tốc độ phản ứng lên rất nhiều. Ví dụ khi có mặt xúc tác ở 4000C đến 5000C các

olefin chuyển hoá nhanh hơn 1.000 đến 10.000 lần so với cracking

nhiệt.Dùng xúc tác cho phép quá trình tiến hành ở điều kiện mềm hơn và khi

có mặt của xúc tác thì làm tăng tốc độ phản ứng sẽ đẩy nhanh phản ứng đến

trạng thái cân bằng làm tăng hiệu quả của quá trình. Ngoài ra, xúc tác còn có

tính chọn lọc , nó có khả năng làm tăng hay chậm không đều các loại phản

ứng, có nghĩa là hƣớng phản ứng theo chiều có lợi.

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45 III.2.Những yêu cầu cần thiết đối với xúc tác cracking

III.2.1. Hoạt tính xúc tác phải cao

Trong phƣơng pháp cracking xúc tác, mức độ chuyển hoá của nguyên liệu

phụ thuộc vào độ hoạt tính của xúc tác. Sự có mặt của xúc tác sẽ làm giảm

năng lƣợng cần thiết cho phản ứng và thời gian phản ứng. Nghiên cứu về chất

xúc tác đƣợc dùng trong công nghiệp dầu mỏ ngƣời ta nhận thấy rằng, độ hoạt

tính của xúc tác phụ thuộc vào hoạt tính, diện tích bề mặt và độ lớn của chất

xúc tác. Vì vậy việc lựa chọn chất xúc tác trong quá trình cracking xúc tác là

rất quan trọng

Hoạt tính của xúc tác càng cao sẽ cho hiệu suất xăng càng lớn.Khi sử dụng

xúc tác có hoạt tính cao thì thể tích vùng phản ứng yêu cầu không cần lớn lắm

vẫn có thể đảm bảo năng suất yêu cầu. Hoạt tính của xúc tác là yêu cầu quan

trọng nhất đối với xúc tác trong quá trình cracking

III.2.2. Độ chọn lọc của xúc tác phải cao.[1,121]

Khả năng của xúc tác làm tăng tốc độ các phản ứng có lợi, đồng thời làm

giảm tốc độ các phản ứng không mong muốn đƣợc gọi là độ chọn lọc của xúc

tác. Trong qúa trình cracking, độ chọn lọc của xúc tác quyết định khả năng

tạo các sản phẩm có giá trị của nó. Xúc tác có độ chọn lọc cao thì qúa trình

cracking sẽ cho xăng có chất lƣợng cao và hiệu suất lớn và trong khí cracking

có nồng độ lớn các hydrocacbon có cấu trúc nhánh.

Ta có thể đánh giá độ chọn lọc bằng cách xác định tỷ lệ giữa hiệu suất xăng

và cốc ở cùng một độ sâu biến đổi.Tỷ số giữa hiệu suất xăng/ cốc càng cao thì

độ chọn lọc của xúc tác càng cao. Sau một thời gian làm việc, cũng giống nhƣ

độ hoạt tính, độ chọn lọc của xúc tác cũng bị giảm chính điều này gây ra

những thay đổi về tính chất của xúc tác trong điều kiện làm việc.

III.2.3.Xúc tác phải đảm bảo độ ổn định phải lớn và độ bền cơ

nhiệt.[3,73]

Xúc tác phải giữ đƣợc những đặc tính chủ yếu ( nhƣ hoạt tính, độ chọn lọc )

của nó sau thời gian làm việc lâu dài.

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45

Trong quá trình làm việc xúc tác cọ xát với nhau và xúc tác cọ xát vào thành

thiết bị làm cho xúc tác dễ bị vỡ, khi xúc tác bị vỡ làm tổn thất áp suất qua lớp

xúc tác tăng lên, làm mất mát xúc tác lớn. Do vậy mà xúc tác phải đảm bảo độ

bền cơ.Đồng thời, trong quá trình làm việc nhiệt độ có thể thay đổi. Khi nhiệt

độ cao nếu xúc tác không có độ bền nhiệt thì có thể bị biến đổi cấu trúc dẫn

đến làm giảm các tính chất của xúc tác.

III.2.4. Xúc tác phải đảm bảo độ thuần nhất cao và bền với các chất ngộ

độc xúc tác. [3,73].

Xúc tác cần đồng nhất về thành phần, cấu trúc,hình dáng và kích thƣớc. Khi

kích thƣớc không đồng đều sẽ tạo ra những vùng phân lớp và có trở lực khác

nhau và do sự phân lớp theo kích thƣớc nên sẽ phá vỡ chế độ làm việc bình

thƣờng của thiết bị.Mặt khác khi kích thƣớc không đồng đều sẽ làm tăng khả

năng vỡ vụn dẫn đến tổn hao xúc tác,khi cấu trúc lỗ xốp không đồng đều thì

sẽ làm giảm bề mặt tiếp xúc dẫn đến làm giảm hoạt tính xúc tác.

Xúc tác phải có khả năng chống có hiệu quả tác dụng gây ngộ độc của

những hợp chất của nitơ, lƣu huỳnh (NH3, H2S) ,các kim loại nặng để kéo dài

thời gian làm việc của xúc tác.

III.2.5. Xúc tác phải có khả năng tái sinh, phải dễ sản xuất và rẻ

tiền.[3,73]

Xúc tác có khả năng tái sinh tốt thì sẽ nâng cao đƣợc hiệu quả và năng suất

của quá trình, lƣợng tiêu hao xúc tác cũng giảm xuống.

Xúc tác bị mất hoạt tính trong quá trình phản ứng do nguyên nhân chính là

cốc tạo ra bám trên bề mặt hoạt động của xúc tác.Vì thế để tái sinh xúc tác ,

ngƣời ta cần phải tiến hành đốt cốc bằng không khí nóng trong lò tái sinh.

Cùng với việc cải tiến và hoàn thiện về dây truyền công nghệ của cracking

xúc tác, ngƣời ta không ngừng nâng cao chất lƣợng xúc tác để tăng hiệu suất

chế biến của quá trình.Từ chỗ chỉ dùng xúc tác axít Al –Si ở dạng vô định

hình, ngƣời ta đã nghiên cứu thành công và đƣa vào ứng dụng loại xúc tác ở

dạng kết tinh zeolit. Thành tựu này có thể nói là cuộc cách mạng trong

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45 cracking xúc tác. Loại xúc tác này cho hiệu suất xăng và diezel cao, làm giảm

đƣợc tỷ lệ cốc và khí. Trong năm 1969 có gần 90% các phân xƣởng cracking

xúc tác ở Mỹ và Canada đã sử dụng xúc tác loại Zeolit X,Y, chúng rất bền

vững trong quá trình tái sinh và có độ hoạt tính cao.

III.3.Các loại xúc tác dùng trong quá trình cracking. [2,106]

III.3.1. Xúc tác triclorua nhôm AlCl3.

Triclorua nhôm cho phép tiến hành phản ứng ở nhiệt độ thấp: 200 – 3000C,

dễ chế tạo. Nhƣợc điểm là xúc tác bị mất mát do tạo phức với hydrocacbon

của nguyên liệu, điều kiện tiếp xúc giữa xúc tác và nguyên liệu không tốt,

cho hiệu suất và chất lƣợng xăng thấp.

III.3.2.Xúc tác aluminosilicat vô định hình.

Ban đầu ngƣời ta sử dụng đất sét bentonit, song hiệu suất chuyển hoá thấp.

Sau đó dùng aluminosilicat tổng hợp, xúc tác này có hoạt tính cao hơn.Xúc

tác aluminosilicat là loại khoáng sét tự nhiên hoặc tổng hợp có thành phần

chủ yếu nhƣ sau: SiO2 (75 90%) , Al2O3(10 25%), có bề mặt riêng 300  500 m2/g. Ngoài ra còn có H2O, các tạp chất Fe2O3, CaO, MgO.

Xúc tác aluminosilicat vô định hình có tính axít, đó là các axít rắn. Các tâm

hoạt tính nằm trên bề mặt xúc tác, đƣợc chia làm hai loại : tâm Lewis và tâm

Bronsted.Tâm Lewis là những tâm thiếu hụt electron của nhôm. Nhôm luôn

có xu hƣớng nhận thêm cặp điện tử để lấp đầy quỹ đạo p trống.Còn tâm axít

Bronsted là những tâm khi tham gia phản ứng có khả năng cho proton hoạt

động.

III.3.3. Xúc tác zeolit và xúc tác chứa zeolit.[1,116].

Zeolit là hợp chất của alumino –silic, là chất tinh thể có cấu trúc đặc biệt.

Cấu trúc của chúng đƣợc đặc trƣng bởi các mạng lỗ rỗng, rãnh, rất nhỏ thông

với nhau. Thành phần hoá học của zeolit nhƣ sau :

M2/n.Al2O3 x.SiO2.yH2O

Trong đó: n là hoá trị của cation kim loại M.

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45

Về cấu tạo, zeolit đƣợc tạo thành từ các đơn vị cấu trúc cơ bản gọi là đơn vị

cấu trúc sodalit. Nếu các đơn vị này nối với nhau theo các mặt 4 cạnh ta có

zeolit loại A còn nếu nối với nhau theo mặt 6 cạnh thì ta có zeolit loại X hay

Y.Khi chế tạo xúc tác cracking , hàm lƣợng Na cần phải giảm tới cực tiểu, bởi

vì sự có mặt của Na ở nhiệt độ cao và có mặt hơi nƣớc sẽ làm giảm đi đáng kể

hoạt tính cũng nhƣ độ chọn lọc của xúc tác cracking. Khi thay thế Na bằng

các cation kim loại hoá trị lớn hơn hay bằng 2 nhƣ Ca, reni hay các nguyên tố

đất hiếm sẽ làm thay đổi đặc trƣng cấu trúc của zeolit đồng thời khi đó lại tạo

ra các tâm axít làm hoạt tính của xúc tác tăng lên.Nếu nhƣ zeolit chứa oxyt

silic càng nhiều, lƣợng oxyt nhôm càng ít thì độ axit của nó càng tăng.

Zeolit có hoạt tính cracking lớn, vì thế ngƣời ta dùng nó ở dạng hỗn hợp với

xúc tác vô định hình hay aluminosilicat tinh thể và đƣợc gọi là xúc tác chứa

zeolit. Trong lúc sản xuất xúc tác, ngƣời ta thƣờng trộn 10  20% khối lƣợng

zeolit, với hợp chất nhƣ vậy , xúc tác cũng đã có hoạt tính mạnh, hơn hẳn xúc

tác aluminosilicat thông thƣờng.Trong công nghiệp ngƣời ta chế tạo xúc tác

chƣa zeolit ở hai dạng chính : Xúc tác dạng cầu và xúc tác dạng bột. Từ xúc

tác dạng bột sau đó cải tiến thành xúc tác dạng cầu, thƣờng đƣợc áp dụng cho

quá trình cracking xúc tác lớp sôi, còn xúc tác dạng cầu với kích thƣớc hạt từ

3 mm – 5mm thì dùng cho quá trình cracking lớp xúc tác chuyển động.

III.3.4 So sánh giữa loại xúc tác vô định hình Aluminosilicat và

zeolit.[4,24].

Nếu đem hai loại xúc tác sử dụng trong điều kiện (Thiết bị , nguyên liệu...)

nhƣ nhau, ngƣời ta nhận thấy cùng một điều kiện nhƣ nhau, xúc tác zeolit có

độ hoạt tính gấp 10 lần so với loại xúc tác vô định hình có %Al2O3 thấp và 2

lần so với chất xúc tác vô định hình có tỷ lệ %Al2O3 cao.

Nếu độ chuyển hoá khoảng 70% thì trong trƣờng hợp xúc tác zeolit cho tỷ lệ

cốc bằng 1/2 của chất xúc tác vô định hình có tỷ lệ %Al2O3 thấp và 2/3 so với

chất xúc tác có tỷ lệ % Al2O3 cao.Đồng thời hiệu suất về xăng sẽ tăng thêm

2,5% thể tích so với chất xúc tác vô định hình có tỷ lệ %Al2O3 cao khi độ

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45 chuyển hoá là 68 -70% và 10% so với chất xúc tác vô định hình có tỷ lệ %

Al2O3 thấp khi độ chuyển hoá là 72%. Ngoài ra khi sử dụng chất xúc tác

zeolit ta thu đƣợc hiệu suất dầu diezel nhẹ nhiều hơn và dầu diezel nặng ít

hơn so với xúc tác vô định hình.

Xúc tác vô định hình Xúc tác Zeolit

Loại có Loại có hàm Các đặc tính hàm X 25 XZ 36 TS 36 lƣợng lƣợng Al2O3 Al2O3 cao thấp

Thành phần cấu tạo

(%)

13 28 31 36 15 Al2O3

0,03 0,04 0,07 0,08 0,08 Na2O

0,3 0,6 0,4 0,4 0,3 SO4

Tính chất lý học

335 270 575

Diện tích bề mặt (m2/g) 415

Thể tích riêng 0,6 0,55 0,6 580 0,77

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45

0,88

(cm3/g) Tỷ trọng (g/cm3) 0,52 0,55 0,56 0,43

0,39

III.3.5.Những thay đổi tính chất của xúc tác khi làm việc.[1,122]

Xúc tác cracking trong quá trình làm việc bị giảm hoạt tính và độ chọn lọc

.Hiện tƣợng này ngƣời ta gọi là quá trình trơ hoá xúc tác. Quá trình trơ hoá

càng nhanh, nếu ta tiến hành quá trình ở điều kiện công nghệ khó khăn.Ví dụ

ta tiến hành ở nhiệt độ quá cao, thời gian tiếp xúc quá dài, nguyên liệu xấu;

ngoài ra còn xảy ra các quá trình khác làm tăng tốc độ trơ hoá. Chúng ta có

thể phân quá trình trơ hoá xúc tác làm hai quá trinh chính:

 Quá trình trơ hoá do tác dụng của các chất làm ngộ độc xúc tác

 Sự trơ hoá do tác dụng làm thay đổi các tính chất lý, hoá lý của xúc tác

Nguyên nhân của sự trơ hoá xúc tác có thể là do :

 Tác dụng của các độc tố nhƣ NH3, CO2, của các hợp chất lƣu huỳnh mà

đặc biệt là H2S ở nhiệt độ cao.

 Sự tích tụ các kim lọai nặng dƣới dạng các oxyt làm thay đổi chức năng

của xúc tác.

 Sự tác động của nhiệt độ cao và hơi nƣớc...

Các hợp chất khí khi tác dụng tới xúc tác có thể chia thành ba nhóm:

 Nhóm không tác dụng với xúc tác ở nhiệt độ thấp hơn 6200C nhƣ (CO,

CO2, NH3).

 Nhóm làm giảm hoạt tính của xúc tác nhƣng không làm giảm độ chọn

lọc nhƣ hơi nƣớc.

Nhóm làm giảm độ chọn lọc của xúc tác nhƣ H2S ở nhiệt độ lớn hơn

 4250C, NH3, SO2 , SO3 ở nhiệt độ lớn hơn 6200C.

Độ hoạt tính của xúc tác có thể đƣợc duy trì nếu ta thêm hơi nƣớc vào

nguyên liệu, hay việc xử lý trƣớc và sau khi tái sinh xúc tác.Thêm hơi nƣớc

khi chế biến nguyên liệu có lƣu huỳnh sẽ có tác dụng âm vì khi đó lại làm 27

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45 tăng quá trình ăn mòn thiết bị và sản phẩm của quá trình ăn mòn lại làm

nhiễm bẩn xúc tác, dẫn tới làm giảm độ hoạt tính và độ chọn lọc của xúc

tác.Tác dụng đồng thời của nhiệt độ cao và hơi nƣớc làm giảm độ hoạt tính

tổng cộng của xúc tác. Khi áp dụng quá trình ở lớp sôi (FCC), do cần phải

duy trì điều kiện để cốc ít lắng đọng trên xúc tác và xúc tác không bị quá nhiệt

khi tái sinh, ngƣời ta phải đƣa vào một lƣợng nhỏ hơi nƣớc. Đồng thời cũng

cần phải tránh sự tạo cốc quá ít, vì điều đó dẫn tới phá vỡ cân bằng nhiệt

lƣợng của hệ lò phản ứng và tái sinh, do nhiệt tạo ra trong quá trình tái sinh

không đủ để bù nhiệt thu vào của các phản ứng cracking trong lò phản

ứng.Hàm lƣợng cốc trên xúc tác khi ra khỏi lò phản ứng phụ thuộc vào lƣợng

xúc tác tuần hoàn trong hệ thống. Đối với đa số các quá trình FCC, khi dùng

xúc tác chứa zeolit, lƣợng cốc tạo ra thƣờng chiếm vào khoảng 1,3 – 1,8%

kh.l xúc tác, còn sau khi tái sinh là 0,1 -0,05% kh.l.

Các hợp chất cơ kim và các hợp chất chứa nitơ trong nguyên liệu dầu là các

phần tử làm già hoá nhanh xúc tác. Sự có mặt của các hợp chất chứa nitơ

trong nguyên liệu làm giảm hiệu suất xăng và sản phẩm trắng.Khi tăng nhiệt

độ, tác dụng có hại của các hợp chất nitơ sẽ giảm.

Sự ngộ độc xúc tác bởi các kim loại cũng đã đƣợc nhiều nghiên cứu đề cập

tới và chỉ rõ cơ chế tác dụng của chúng đến hoạt tính xúc tác. Sự giảm nhanh

nhất hoạt tính của xúc tác xảy ra trong lúc tiếp xúc của các độc tố với xúc tác.

Khi lắng đọng các oxyt kim loại nặng trên xúc tác sẽ dẫn tới làm giảm độ sâu

cracking và giảm hiệu suất xăng do tăng nhanh quá trình tạo cốc.Khi hàm

lƣợng các hợp chất lƣu huỳnh trong nguyên liệu tăng, hàm lƣợng các kim loại

nặng nhƣ niken và vanadi cũng tăng theo, vì đa phần chúng đều tập trung ở

phần cặn nặng và phân đoạn nhựa – asphan.

IV.Sản phẩm thu đƣợc từ qúa trình cracking xúc tác.[2,102]

Hiệu suất và đặc tính của các sản phẩm trong cracking xúc tác phụ thuộc

vào bản chất nguyên liệu, chất lƣợng xúc tác và chế độ công nghệ. Sản phẩm

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45 chính của quá trình là xăng, ngoài ra còn thu thêm một số sản phẩm phụ nhƣ

khí, gasoil nặng, gasoil nhẹ.

IV.1. Sản phẩm khí cracking xúc tác.[3,66]

Hiệu suất khí cracking xúc tác chiếm khoảng 10 - 25% lƣợng nguyên liệu

đem cracking.Nó có thể giao động phụ thuộc vào bản chất của nguyên liệu

đem cracking. Hiệu suất này nhiều hay ít phụ thuộc vào điều kiện

cracking.Nếu cracking xúc tác ở điều kiện cứng ( nhiệt độ cao, tốc độ nạp liệu

nhỏ, bội số tuần hoàn lớn) thì hiệu suất khí sẽ lớn,còn nếu cracking ở điều

kiện mềm thì hiệu suất khí sẽ ít.

Thành phần của khí cracking phụ thuộc vào bản chất của nguyên liệu, vào

bản chất của xúc tác. Nếu nguyên liệu có hàm lƣợng lƣu huỳnh cao thì khí

cracking xúc tác chứa nhiều H2S.

Thành phần của khí cracking xúc tác:

% khối lƣợng

10-25 C1,C2

25-30 C3

30-50 C4

10-20 C5

Sản phẩm khí đƣợc đƣa đến bộ phận phân tách khí. Sau khi phân đoạn khí

khô đƣợc sử dụng làm nhiên liệu khí , còn phân đoạn propan – propylen và

butan –butylen đƣợc dùng làm nguyên liệu cho quá trình alkyl hoá để nhận

cấu tử có trị số octan cao pha vào xăng hay nguyên liệu để tổng hợp hóa dầu

và hoá học . Phân đoạn C5 đƣợc pha vào trong xăng. Trong phân đoạn C3,

hàm lƣợng propylen có thể đạt tới 70- 80%. Trong phân đoạn C4, hàm lƣợng

buten là 45- 55% , hàm lƣợng iso- butan là 40 -60% và hàm lƣợng n- butan

nhỏ, chỉ vào khoảng 10 -20%.

IV.2. Xăng cracking xúc tác.[2,104]

Đây là sản phẩm chính của quá trình cracking xúc tác, hiệu suất xăng thƣờng

dao động trong khoảng từ 30 -35% lƣợng nguyên liệu đem vào cracking. Hiệu

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45 suất và chất lƣợng xăng phụ thuộc vào chất lƣợng nguyên liệu, xúc tác, chế độ

công nghệ.

 Nếu nguyên liệu có nhiều naphten thì xăng thu đƣợc có chất lƣợng cao.

 Nếu nguyên liệu có nhiều parafin thì xăng thu đƣợc có trị số octan thấp.

 Nếu nguyên liệu có nhiều lƣu huỳnh thì trong xăng thu đƣợc cũng có

nhiều lƣu huỳnh (thƣờng chiếm 15% tổng lƣợng lƣu huỳnh có trong

nguyên liệu.

Xăng nhận đƣợc từ quá trình cracking xúc tác có tỷ trọng khoảng 0,72 –

0.77, trị số octan 87 - 91 (theo RON). Thành phần hoá học của xăng cracking

xúc tác khác với xăng cracking nhiệt và xăng chƣng cất trực tiếp, có 30 - 40%

olefin, 20- 30% aren, còn lại là naphten và iso parafin. Với các đặc trƣng trên

xăng cracking xúc tác có thể dùng làm xăng ôtô hoặc xăng máy bay.

Để tăng trị số octan cho xăng cracking xúc tác, ngƣời ta pha thêm nƣớc chì

(TEL). Xăng dùng cho máy bay thƣờng pha thêm 2,5 -3,3 g nƣớc chì cho 1 kg

xăng và trị số octan sẽ tăng lên 10 đến 16 đơn vị. Mức độ tăng trị số octan phụ

thuộc vào thành phần hoá học của xăng và hàm lƣợng lƣu huỳnh có trong

xăng.Nếu xăng có nhiều hydrocacbon thơm và nhiều lƣu huỳnh thì khả năng

tiếp nhận nƣớc chì kém. Nếu xăng có hàm lƣợng parafin lớn thì mức độ tiếp

nhận nƣớc chì tăng.

IV.3. Sản phẩm gasoil nhẹ.[3,69].

Gasoil nhẹ là sản phẩm phụ thu đƣợc trong cracking xúc tác, có nhiệt độ sôi 175 -3500C. So sánh với nhiên liệu diezen thì nó có trị xêtan thấp và hàm

lƣợng lƣu huỳnh trong sản phẩm cao.Tuy nhiên chất lƣợng của sản phẩm này

còn phụ thuộc vào nguyên liệu đem cracking.

Với nguyên liệu là xôla từ họ dầu parafinic thì gasoil nhẹ cracking xúc tác

nhận đƣợc có trị số xêtan tƣơng đối cao (45 46)

Với nguyên liệu chứa nhiều hydrocacbon thơm, naphten thì trị số xêtan thấp

(25 35).

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45

Chất lƣợng của gasoil nhẹ không chỉ phụ thuộc vào thành phần nguyên liệu

mà còn phụ thuộc vào chất lƣợng của xúc tác và chế độ công nghệ.Nếu

cracking xúc tác ở điều kiện cứng thì hiệu suất và chất lƣợng gasoil nhẹ càng

thấp và ngƣợc lại cracking xúc tác ở điều kiện mềm thì thu đƣợc gasoil nhẹ có

hiệu suất và chất lƣợng cao.

Gasoil nhẹ dùng làm cấu tử pha cho nhiên liệu diezel, làm nguyên liệu pha

vào mazut làm tăng chất lƣợng của dầu mazut.

Gasoil nhẹ cracking xúc tác có đặc tính nhƣ sau :

Tỷ trọng :0,84 -0,94.

Thành phần hoá học: 1,7 -2,4% trọng lƣợng lƣu huỳnh, 30 -50% hydrocacbon

thơm, còn lại là naphten và parafin.

IV.4. Sản phẩm gasoil nặng.[2,105]

Sản phẩm gasoil nặng là phần cặn còn lại của quá trình cracking xúc tác, có 20 = 0,890 – 0,990. Sản phẩm này chứa một lƣợng lớn tạp Ts trên 3500C, d4

chất cơ học . Hàm lƣợng lƣu huỳnh cao hơn trong nguyên liệu ban đầu

khoảng 1,5 lần. Nó đƣợc sử dụng làm nguyên liệu cho cracking nhiệt và cốc

hoá, hoặc làm nguyên liệu đốt lò, làm nguyên liệu sản xuất bồ hóng, hoặc

quay trở lại quá trình cracking.

CHƢƠNG III

CHẾ ĐỘ CÔNG NGHỆ CỦA QUÁ TRÌNH CRACKING

XÚC TÁC VÀ CÁC DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ

CRACKING XÚC TÁC

I.Chế độ công nghệ của quá trình cracking xúc tác.[1,127]

Các thông số công nghệ của quá trình ảnh hƣởng đến các chỉ tiêu làm việc

của quá trình cracking xúc tác.Các thông số công nghệ bao gồm: nhiệt độ, áp

suất, tốc độ nạp liệu không gian thể tích (tốc độ nạp liệu riêng), bội số tuần

hoàn xúc tác và mức độ biến đổi hay độ sâu chuyển hoá.

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45 I.1. Mức độ chuyển hoá (C ).

Đối với hydrocacbon tinh khiết, khi tham gia phản ứng, mức độ chuyên hoá

đƣợc đo bằng lƣợng sản phẩm tạo thành theo thời gian. Nhƣng đối với phân

đoạn phức tạp nhƣ phân đoạn dầu mỏ, trong quá trình cracking xúc tác thì

ngƣời ta lại đo lƣợng xăng là sản phẩm chính và sản phẩm phụ nhƣ khí và

cốc.Nếu gọi y là % thể tích của sản phẩm với điểm sôi cuối cao hơn điểm sôi

cuối của xăng thì độ chuyển hoá đƣợc tính theo công thức sau:

C =100 –y

Tuy nhiên cách xác định này chƣa sát với thực tế. Để hiệu chỉnh theo sự

biến đổi hoá, lý trong quá trình tạo xăng và khí, ngƣời ta xác định mức độ

biến đổi theo công thức sau:

C = 100 – y. (100 –z).

Trong đó z là % xăng có trong nguyên liệu.

Trong quá trình cracking xúc tác, ngoài mức độ biến đổi còn có các thông số

quan trọng khác.

I.2 Bội số tuần hoàn xúc tác.[1,99]

Bội số tuần hoàn xúc tác là tỷ số giữa khối lƣợng xúc tác và khối lƣợng

nguyên liệu (X/RH) đƣa vào thiết bị phản ứng trong một đơn vị thời gian.

Khi dùng xúc tác chứa zeolit cho phép giảm tỷ lệ X/RH xuống còn 10/1 so

với xúc tác vô định hình là 20/1. Nếu khi dùng công nghệ xúc tác chuyển

động với kích thƣớc hạt xúc tác từ 3 mm – 5 mm thì tỷ lệ X/RH còn thấp hơn

nữa, chỉ khoảng 2 – 5/1.

Khi thay đổi tỷ lệ X/RH thì sẽ làm thay đổi nhiệt độ của thiết bị phản ứng,

thay đổi thời gian lƣu của xúc tác trong thiết bị phản ứng và trong lò tái sinh

đồng thời cũng làm thay đổi cả lƣợng cốc bám trên xúc tác trong một chu

trình.Bội số tuần hoàn xúc tác tăng lên thì thời gian lƣu của xúc tác trong

vùng phản ứng giảm xuống, hoạt tính trung bình của xúc tác tăng lên làm cho

hiệu suất khí, xăng, cốc đều tăng lên, nhƣng lƣợng cốc bám trên xúc tác sau

tuần hoàn lại giảm xuống.Điều này đƣợc giải thích là do lƣợng cốc đã đƣợc

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45 dàn ra ở một lƣợng xúc tác lớn hơn. Khi giữ tốc độ nạp liệu là không đổi, nếu

tăng tỷ lệ X/RH thì thời gian tiếp xúc giữa xúc tác và nguyên liệu giảm, và

nhƣ vậy độ hoạt tính trung bình của xúc tác tăng lên.Bằng cách thay đổi bội

số tuần hoàn xúc tác ta có thể điều chỉnh đƣợc hiệu suất và chất lƣợng của sản

phẩm thu. Việc tăng bội số tuần hoàn xúc tác chỉ đến giới hạn cho phép. Nếu

tăng cao quá về quan điểm hiệu quả kinh tế sẽ không có lợi vì sẽ dẫn đến tăng

kích thƣớc của thiết bị tái sinh và hệ thống vận chuyển xúc tác, phải tăng khí

nén cần thiết để vận chuyển xúc tác và năng lƣợng tiêu tốn vận chuyển xúc

tác.

I.3.Tốc độ nạp liệu riêng.

Tốc độ nạp liệu riêng là tỷ số giữa lƣợng nguyên liệu đƣợc nạp vào trong

một đơn vị thời gian trên lƣợng xúc tác trong thiết bị phản ứng hay tỷ lệ về

thể tích của chúng, đƣợc ký hiệu bằng M/H/M hay V/H/V.

Nếu p là áp suất trong thiết bị phản ứng và đƣợc tính bằng at thì độ chuyển

hoá C có mối liên hệ với tốc độ nạp liệu theo biểu thức:

Phƣơng trình này áp dụng rất đúng với trƣờng hợp xúc tác cố định. Trong

trƣờng hợp cracking xúc tác với lớp sôi của xúc tác, độ chuyển hoá C lại phù

hợp với công thức:

Khi tăng tốc độ nạp liệu riêng, sẽ làm giảm độ chuyển hoá .Còn khi giảm tốc

độ nạp liệu riêng thì độ chuyển hoá tăng vì tốc độ nạp liệu là đại lƣợng ngƣợc

với thời gian phản ứng. Khi sử dụng xúc tác có độ hoạt tính cao, ta có thể tăng

tốc độ nạp liệu và nhƣ vậy sẽ tăng đƣợc năng suất thiết bị. Trong thực tế nếu

ta dùng xúc tác là aluminosilicat vô định hình, tốc độ nạp liệu thể tích chỉ đạt từ 4 h-1 – 5h-1. Nhƣng nếu dùng xúc tác chứa zeolit, tốc độ nạp liệu thể tích là

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45 80 -120 h-1 khi tính trong ống đứng của thiết bị phản ứng, và từ 20 – 30 h-1 khi

tính trong lớp sôi của thiết bị phản ứng.

Khi tăng tốc độ nạp liệu, nếu ta tăng nhiệt độ phản ứng, sẽ tăng trị số octan

của xăng và tăng hiệu suất olefin trong khi.

I.4. Nhiệt độ trong thiết bị phản ứng.

Nhiệt độ phản ứng trong thiết bị phản ứng thƣờng đạt 4800C  5500C. Khi

tiến hành tăng nhiệt độ , lúc đầu hiệu suất xăng tăng và sau đó đạt đến cực đại

rồi giảm xuống. Điều này là do quá trình phân huỷ tăng làm phân huỷ các cấu

tử xăng vừa đƣợc tạo thành. Khi tăng nhiệt độ, phản ứng phân huỷ tăng nhƣng

đồng thời các phản ứng bậc 2 nhƣ dehydro cũng tăng, làm tăng hiệu suất các

hydrocacbon thơm và olefin. Khi đó trong sản phẩm khí , hàm lƣợng C1 – C3

tăng, còn C4 giảm, tỷ trọng và trị số octan của xăng tăng lên.

I.5.ảnh hƣởng của áp suất.

Quá trình cracking thƣờng đƣợc tiến hành ở áp suất 1,4  1,8 at. ở điều kiện

này phản ứng xảy ra ở pha hơi. Khi tăng áp suất , hiệu suất xăng tăng lên,

hiệu suất khí C1 – C3 giảm, hàm lƣợng olefin và hydrocacbon thơm giảm,

hàm lƣợng hydrocacbon no tăng và do vậy chất lƣợng của xăng giảm.Đồng

thời quá trình tạo cốc lại tăng nên việc tăng áp suất đối với quá trình cracking

xúc tác không có hiệu quả kinh tế cao, vì vậy quá trình này chỉ tiến hành ở áp

suất thƣờng.

II. Các dây chuyền công nghệ cracking xúc tác.

II.1.Sơ lƣợc về sự phát triển hệ thống cracking xúc tác.

Năm 1936, dây chuyền cracking xúc tác đầu tiên đƣợc đƣa vào công nghiệp

chế biến dầu, hoạt động theo phƣơng thức gián đoạn với lớp xúc tác cố định

do kỹ sƣ ngƣời pháp Houdry thiết kế.

Năm 1941, xuất hiện quá trình cracking với lớp xúc tác chuyển động thay

thế cho quá trình Houdry.Dây chuyền cracking xúc tác loại này ở Nga có tên

là loại 43 -1 và 43 -102, còn ở các nƣớc khác có tên là TCC.Các dây truyền

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45 càng về sau càng liên tục đƣợc cải tiến so với các dây chuyền ban đầu ở khâu

vận chuyển xúc tác.

Năm 1942 dây chuyền cracking xúc tác lớp sôi FCC đầu tiên đã đƣợc đƣa

vào hoạt động với công suất 12.000 thùng nguyên liệu/ngày.Loại dây chuyền

này có tên là (Up Flow).Xúc tác đƣợc đƣa ra từ đỉnh của lò phản ứng và tái

sinh.

Năm 1944 dây chuyền mang tên là Down Flow model II.Dây chuyền có

thiết bị phản ứng và thiết bị tái sinh có đƣờng kính lớn hơn trƣớc và quá trình

tách hơi sản phẩm đƣợc thực hiện ngay trong thiết bị phản ứng, tái sinh xúc

tác ở dạng tầng sôi và quá trình thổi cũng ngày càng đƣợc cải tiến để cho xúc

tác chuyển động từ phía dƣới và lấy ra ngoài ở đáy thiết bị và ở đây ngƣời ta

cũng cải tiến cả hình dạng của xúc tác.

Năm 1947, hãng UOP đã thiết kế loại FCC trong đó thiết bị phản ứng và

thiết bị tái sinh chồng lên nhau trên cùng một trục.

Năm 1951, loại Orthor Flow đầu tiên của M.W. Kellog xuất hiện. Sau đó

hãng Standard – oil đã thiết kế một loại FCC mới đó là cải tiến của model II

và nó đƣợc áp dụng trong công nghiệp vào năm 1952.

II.2. Xu hƣớng phát triển của cracking xúc tác.[4,25]

Kể từ khi ra đời cho đến nay, cracking xúc tác đã trải qua một thời kỳ dài

gần 40 năm cải tiến và hoàn thiện dần các quy trình công nghệ cũng nhƣ các

loại xúc tác sử dụng từ thiết bị cracking xúc tác đầu tiên với lớp xúc tác tĩnh

hoạt động không liên tục con ngƣời đã không ngừng cải tiến thành kiểu

cracking xúc tác tầng sôi hoạt động liên tục với chất xúc tác ở dạng hạt hoặc

dạng bột ở trạng thái chuyển động. Dần dần ngƣời ta thay thế các loại xúc tác

ở dạng hạt thành dạng bột có độ lớn vào khoảng 20 -100 micron và thu đƣợc

hiệu suất cao, nâng giá trị kinh tế của một tấn dầu thô đƣa vào chế biến. Ngày

nay, cracking xúc tác lớp tầng sôi là một phƣơng pháp hiện đại nhất và đƣợc

áp dụng rộng dãi trên thế giới đặc biệt là ở Mỹ, tỷ lệ cracking xúc tác ở lớp

tầng sôi chiếm vào khoảng 72% năm 1995 và 10 năm sau đã tăng lên tới 82%

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45 so với toàn bộ cracking xúc tác, còn ở các nƣớc phát triển khác ở Tây âu, tỷ lệ

này chiếm vào khoảng 79%.

Trong 10 năm gần đây, xu hƣớng vẫn tiếp tục xây dựng phân xƣởng cracking xúc tác lớp sôi với công suất lớn từ 4,2 đến 5,2 triệu m3/năm. Do công suất lớn nên vốn đầu tƣ cũng nhƣ chi phí sản xuất cho 1 m3 nguyên liệu

đƣa vào rẻ hơn.

II.3. Các dây chuyền công nghệ cracking.

II.3.1.Sơ đồ cracking xúc tác dạng cầu chuyển động.[3,108].

Sơ đồ gồm 2 phần chính :

 Phần xảy ra quá trình cracking và tái sinh xúc tác.

 Phần gia nhiệt và phân chia sản phẩm.

Thuyết minh sơ đồ công nghệ:

Nguyên liệu đƣợc cho qua bơm và cho qua hệ thống trao đổi nhiệt sau đó

đƣợc đƣa vào lò đốt. Tại đây nguyên liệu đƣợc đốt nóng đến nhiệt độ xảy ra

phản ứng và bay hơi. Hơi nguyên liệu từ lò đốt đi vào vùng phản ứng của

thiết bị phản ứng. Tại đây hơi nguyên liệu tiếp xúc với xúc tác, trộn với nhau

từ trên xuống dƣới. Để tách hơi sản phẩm ra khỏi xúc tác ngƣời ta cho hơi

nƣớc vào và hơi sản phẩm cho qua thiết bị đặc biệt, tách ra khỏi xúc tác và

cho sang tháp chƣng tách hỗn hợp sản phẩm. Hơi xăng, hơi nƣớc và khí béo

đi ra ở đỉnh tháp. Hỗn hợp này cho qua ngƣng tụ và làm lạnh rồi cho qua thiết

bị phân ly.Tại đây tách riêng xăng, khí béo và nƣớc. Khí nhờ máy nén cho

sang phân xƣởng sản xuất khí. Xăng tách ra khỏi thiết bị phân ly một phần

cho hồi lƣu về tháp chƣng tách sản phẩm. Còn phần lớn xăng đƣợc đƣa về

thiết bị ổn định xăng. Còn phần gasoil nhẹ ( Ts :1950C  3500C) đƣợc lấy ra

cạnh sƣờn tháp chƣng tách sau đó đƣợc cho vào thiết bị tái bốc hơi bằng hơi

nƣớc rồi lấy ra cho qua thiết bị trao đổi nhiệt để gia nhiệt cho nguyên liệu sau

đó đƣa qua thiết bị làm lạnh rồi đƣa về bể chứa sản phẩm. Còn gasoil nặng ( có Ts >3500C).lấy ra khỏi đáy tháp chƣng tách, bơm qua

thiết bị trao đổi nhiệt và qua thiết bị làm lạnh rồi cho về bể chứa sản phẩm.

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45 Chế độ công nghệ của tháp chƣng đƣợc giữ ổn định nhờ điều chỉnh chất lỏng

hồi lƣu và tuần hoàn phân đoạn trung gian cho qua thiết bị trao đổi nhiệt và

lại quay về tháp chƣng.

Xúc tác từ bunke- phân ly của ống vận chuyển bằng khí nén chuyển vào

bunke của thiết bị phản ứng rồi cho vào vùng phản ứng và vào vùng tách sản

phẩm ra khỏi xúc tác. Sau đó xúc tác lấy ra khỏi thiết bị phản ứng chuyển

sang ống vận chuyển và nhờ khì lò cho vào bunke- phân ly. Tại đây khí lò

đƣợc đƣa ra ngoài , xúc tác đƣợc cho vào bunke thiết bị tái sinh. Xúc tác đi

vào qua vùng tái sinh từ trên xuống dƣới. Để đốt cốc bám trên xúc tác ngƣời

ta cho không khí vào. Xúc tác đã tái sinh chuyển sang ống vận chuyển và vào

bunke thiết bị phản ứng.

II.3.2.Sơ đồ quá trình cracking xúc tác một bậc trong lớp xúc tác giả

sôi.[3,113].

Thuyết minh dây chuyền công nghệ:

Xúc tác đã tái sinh đi từ thiết bị tái sinh theo hệ thống đƣờng ống cho xúc tác

đi xuống điểm giao nhau.ở đây xúc tác đƣợc trộn với nguyên liệu đã đƣợc đốt

nóng đi từ lò ống sang. Hỗn hợp nguyên liệu với xúc tác theo hệ thống đƣờng

ống đi vào thiết bị phản ứng. Hỗn hợp đi vào thiết bị phản ứng ở lối vào theo

dòng tốc độ tuyến tính và rơi nhanh xuống, các phần nhỏ xúc tác tạo thành

tầng sôi ở đây xảy ra quá trình cracking.

Chọn chiều cao của lớp xúc tác dựa theo thời gian tiếp xúc cần cho.Khí tách

ra khỏi xúc tác trong các máy hút bụi tách khí. Sản phẩm cracking lấy cho

sang tháp chƣng tách sản phẩm. Còn bụi xúc tác đƣợc giữ lại từ cyclon đƣợc

đƣa quay lại tầng sôi.

Xúc tác đã làm việc đƣợc lấy ra khỏi thiết bị phản ứng cho sang tháp tái rửa

hơi.Tại đây cho hơi nƣớc quá nhiệt vào để tách hết hơi sản phẩm ra khỏi bề

mặt xúc tác. Xúc tác đã làm việc từ tháp tái bốc hơi cho xuống đƣờng ống rồi

cho xuống điểm trộn. Dòng xúc tác đã làm việc cho vào tái sinh đƣợc điều

chỉnh bằng van điều chỉnh. Thổi không khí từ thiết bị thổi không khí vào điểm

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45 trộn, không khí nén đẩy xúc tác theo đƣờng ống đi lên thiết bị tái sinh, tại tầng

sôi xảy ra quá trình đốt cốc, tách cốc ra khỏi bề mặt xúc tác. Xúc tác đã đƣợc

đốt cốc cho qua giếng theo đƣờng ống tháo xuống trộn với nguyên liệu.Để

tách hết sản phâm cháy ra khỏi xúc tác ngƣời ta cho hơi nƣớc vào giếng. Xúc

tác cuốn theo khí tái sinh qua hệ thống máy hút bụi tách khí. Tại đây khí tái

sinh tách ra khỏi xúc tác đi ra ở đỉnh và cho vào nồi hơi tận dụng và từ đây

cho đi sang hệ thống làm sạch khí. Còn xúc tác đƣợc giữ lại và quay trở lại

tầng sôi.

II.3.3 Sơ đồ công nghệ xúc tác lớp sôi(FCC) với thời gian tiếp xúc

ngắn.[1,147].

Thuyết minh sơ đồ công nghệ:

Dây truyền công nghệ FCC gồm các bộ phận chính sau :

 Thiết bị phản ứng.

 Lò tái sinh và khối tận dụng nhiệt của khí khói.

 Bộ phận phân chia sản phẩm.

1.Thiết bị phản ứng.

Nguyên liệu mới từ bể chứa nguyên liệu 1 đƣợc cho qua thiết bị trao đổi

nhiệt ống chùm.Nguyên liệu mới có thể đem trộn với một phần tuần hoàn

(HCO)( phân đoạn dầu nặng của quá trình cracking xúc tác ) và cặn đáy, sau

đó cho qua lò đốt nóng nguyên liệu cracking.Nguyên liệu cracking đƣợc tiếp

xúc với xúc tác nóng đã tái sinh ở đáy của ống đứng, khi đó nguyên liệu bay

hơi cùng với hỗn hợp của hơi nóng và xúc tác đƣợc đi lên phía trên tới đỉnh

của ống đứng, đồng thời xảy ra các phản ứng cracking xúc tác. Hầu hết

nguyên liệu đều tham gia phản ứng và chuyển hoá trong ống đứng, còn thiết

bị phản ứng đƣợc đƣợc dùng nhƣ một thiết bị tách xúc tác và hơi

hydrocacbon. Một bộ phận đƣợc thiết kế đặc biệt, bố trí gần van chặn, dùng

hơi nƣớc để thổi xúc tác và dầu điều này sẽ hạn chế mức tối đa hiện tƣợng

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45 trộn quay trở lại của xúc tác và hơi khí đã làm việc.Sau khi tách khỏi xúc tác,

hơi sản phẩm nóng đƣợc chuyển sang cột phân đoạn. Xúc tác đã làm việc

đƣợc cho qua vung tách hơi ( còn gọi là bộ phận rửa xúc tác ) bằng cách thổi

hơi nƣớc vào.Bộ phận rửa không chỉ làm nhiệm vụ đuổi hết hydrocacbon hấp

phụ trên xúc tác mà còn làm tơi các hạt xúc tác để chúng không dính vào nhau

trƣớc khi sang lò tái sinh.Tốc độ hơi cần đƣợc điều chỉnh thích hợp và cần

phải kiểm tra chặt chẽ thời gian lƣu của xúc tác trong bộ phận rửa để tránh

phải dùng quá nhiều không khí trong lò tái sinh. Ap suất trong thiết bị phản

ứng đƣợc khống chế bằng bộ phận điều chỉnh áp suất của cột phân đoạn.

2.Lò tái sinh và khối tận dụng nhiệt của khói lò.

Xúc tác có chứa cốc đƣợc chuyển qua van điều khiển và khống chế bởi độ

kiểm tra mức xúc tác ở trong lò phản ứng,sau đó đi vào lò tái sinh. Xúc tác

vào lò tái sinh. Xúc tác vào lò tái sinh theo hƣớng tiếp tuyến với thành lò.

Mục đích của tái sinh là đốt cháy cốc bám trên xúc tác đã làm việc bằng oxy

không khí, sản phẩm tạo thành là CO và CO2, hơi nƣớc do vậy mà trả lại bề

mặt hoạt tính cho xúc tác. Sau khi nén không khí để đốt đƣợc đƣa vào đáy lò

tái sinh, qua lƣới phân phối để trộn có hiệu quả giữa không khí và xúc tác.Sự

cháy cũng xảy ra trong lớp sôi và để đạt đƣợc điều đó thì tốc độ của không

khí phải lớn hơn 1 m/s. Xúc tác đã tái sinh đƣợc chuyển vào ống đứng sau khi

đã đuổi sạch khí qua một van lá mà sự hoạt động của van này đƣợc khống

chế, điều khiển tự động nhờ bộ phận điều chỉnh nhiệt độ của thiết bị phản

ứng, rồi sau đó xúc tác đƣợc trộn với nguyên liệu cracking và hoàn thành một

chu trình. Đồng thời ta tiến hành tháo xúc tác bẩn đã già hoá ra và tiếp tục bổ

xung xúc tác mới để đảm bảo độ hoạt tính ổn định của xúc tác trong quá trình

làm việc.

Khí của quá trình cháy cốc và các hạt xúc tác chuyển động từ "pha đặc” vào

“pha loãng" ở đỉnh lò tái sinh, qua hai cấp xyclon để giữ lại các hạt xúc tácvà

khí tách. Sau đó, khí khói đƣợc qua buồng lắng để tách tiếp bụi xúc tác, rồi

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45 qua bộ phận tận dụng nhiệt, sau đó khí khói đƣợc làm sạch bụi xúc tác bằng

lọc điện rồi đi ra ngoài theo ống khói.

3. Bộ phận phân chia sản phẩm.

Hơi sản phẩm đƣợc nạp vào cột phân đoạn chính để chia thành các sản

phẩm khác nhau:

Xăng và phần nhẹ hơn đƣợc cho qua bộ phận ngƣng tụ rồi vào thiết bị tách

khí. Sau khi tách khí, ta nhận đƣợc phân đoạn C1 ,C2. Các sản phẩm này có

thể đƣợc dùng làm khí nhiên liệu cho dây chuyền. Phân đoạn C3 ,C4 chứa

nhiều propen và buten đƣợc dùng làm nguyên liệu cho dây chuyền alkyl hoá

và sản phẩm tiếp theo là xăng đã khử butan.

Từ cột phân đoạn chính ta còn nhận đƣợc naphta nặng , LCO, HCO. Phần

HCO có thể cho tuần hoàn lại ống đứng của thiết bị phản ứng và sản phẩm

cuối cùng là phần dầu cặn đã đƣợc làm sạch khỏi bùn xúc tác.

III. Phân tích lựa chọn công nghệ cracking xúc tác.

Qua lịch sử phát triển của quá trình cracking xúc tác, đồng thời qua phân

tích đánh giá các yêu cầu khác nhƣ chế độ làm việc, nguyên liệu xúc tác... ta

thấy quá trình FCC có rất nhiều ƣu điểm và thuận lợi, hệ thống này đƣợc sử

dụng ngày càng phổ biến trong công nghiệp dầu mỏ, nó đƣợc các hãng công

nghiệp hàng đầu trong lĩnh vực này nhƣ UOP, Kellogg, Shell, IFP, Exxon...

nghiên cứu để hoàn thiện hơn nhằm mục đich đạt năng suất hiệu quả cao nhất,

sử dụng nguyên liệu nặng hơn, tiết kiệm đƣợc xúc tác... và phải là kinh tế

nhất.

Qua thực tế dùng hệ thống cracking xúc tác lớp sôi sử dụng xúc tác dạng bụi

hay vi cầu, ngƣời ta thấy nó có nhiều ƣu điểm hơn hệ thống cracking xúc tác

trong lớp xúc tác chuyển động. Những ƣu điểm đó là:

Các thiết bị chính của quá trình là thiết bị phản ứng và thiết bị tái sinh đều có

cấu tạo rất đơn giản, so với các dạng thiết bị khác của quá trình cracking thực

tế chúng là hình rỗng.

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45

Sự tuần hoàn xúc tác từ thiết bị phản ứng đến thiết bị tái sinh và ngƣợc lại là

nhờ sự vận chuyển liên tục của hơi và khí trong một giới hạn rộng.

Do sự khuấy trộn mạnh mẽ của xúc tác và hơi nguyên liệu dẫn đến sự đồng

nhất về nhiệt độ trong toàn bộ thể tích lớp xúc tác ở thiết bị phản ứng cũng

nhƣ thiết bị tái sinh, khắc phục đƣợc hiện tƣợng quá nhiệt cục bộ.

Hệ thống này có khả năng chế biến các dạng nguyên liệu khác nhau, nhƣ từ

nguyên liệu là phân đoạn kerosen đến nguyên liệu nặng là mazut, làm tăng

tính vạn năng của hệ thống.

Hệ thống này có công suất làm việc lớn và có thời gian tiếp xúc ngắn (thời

gian tiếp xúc giữa nguyên liệu và xúc tác là cực tiểu) dẫn đến việc đạt đƣợc

hiệu suất xăng cực đại và olefin nhẹ không xảy ra phản ứng ngƣng tụ bậc hai

mà đã tạo xăng. ứng dụng phƣơng pháp tái sinh (cháy hoàn toàn CO trong

thiết bị tái sinh) dẫn đến đạt hàm lƣợng cất cặn rất thấp trong xúc tác.

Với những ƣu điểm nổ bật đó nên ta chọn sơ đồ công nghệ xúc tác lớp sôi

FCC với thời gian tiếp xúc ngắn cho quá trình cracking xúc tác.

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45

CHƢƠNG IV

TÍNH TOÁN CÂN BẰNG VẬT CHẤT VÀ NHIỆT LƢỢNG

I.Tính cân bằng vật chất.

Tổng lƣợng vật chất vào lò phản ứng bằng tổng lƣợng vật chất ra khỏi lò

phản ứng :Gvào = Gra.

Cân bằng vật chất của lò phản ứng

Phƣơng trình cân bằng vật liệu của lò phản ứng có dạng:

GNL =Gk +Gc+G x +Ggnh +Ggn+ Gmm

Trong đó :

GNL : Lƣợng nguyên liệu mới vào trong lò phản ứng( năng suất của phân

xƣởng ) ,T/h.

Gk : Lƣợng sản phẩm khí tạo thành, T/h.

Gc : Lƣợng cốc tạo ra , T/h.

Gx : Lƣợng sản phẩm xăng tạo thành, T/h.

Ggnh : Lƣợng gasoil nhẹ ,T/h.

Ggn : Lƣợng gasoil nặng, T/h.

Gmm : Lƣợng mất mát ,T/h.

Phân xƣởng cracking xúc tác có năng suất 3.000.000 tấn/năm với nguyên

liệu là lấy từ phần cặn của dầu thô Bạch Hổ. Ta coi thời gian làm việc của

phân xƣởng trong 1 năm là 8000 h

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45

= 375 T / h. Năng suất của phân xƣởng tính theo giờ sẽ là : GNL=

Chọn hiệu suất xăng ( tính theo % trọng lƣợng nguyên liệu mới ) là

X = 45,1% trọng lƣợng nguyên liệu mới

Chọn hiệu suất cốc Xc = 1,7% trọng lƣợng nguyên liệu mới.

Chọn hiệu suất khí khi cracking là Xk = 17,7% trọng lƣợng nguyên liệu mới.

Hiệu suất gasoil nhẹ là : Xgnh = 22% trọng lƣợng nguyên liệu mới

Hiệu suất gasoil nặng là : Xgn = 12,5% trọng lƣợng nguyên liệu mới

Coi lƣợng mất mát là 1%.

Tổng lƣợng vật chất vào lò phản ứng Gvào = GNL = 375 ,T/h

Lƣợng sản phẩm ra khỏi thiết bị phản ứng :

Lƣợng khí cracking là:

Gk = GNL .17,7 = 375. 0,177 = 66,375 ,T/h

Lƣợng xăng là :

Gx = GNL . 0,451 = 375 . 0,451 = 169,125 ,T/h

Lƣợng gazoil nhẹ là :

Ggnh = GNL . 0,22 = 375. 0,22 = 82,5 , T/h

Lƣợng gazoil nặng là :

Ggn = GNL . 0,125 = 375. 0,125 = 46,875 ,T/h Lƣợng cốc là :

Gc = GNL  0,017 = 375. 0,017 = 6,375 ,T/h

Lƣợng mất mát là :

Gm = GNL  0,01 = 375. 0,01 = 3,75 ,T/h

Vậy tổng lƣợng sản phẩm và mất mát là:

Gra = Gk + Gx + Ggnh + Ggn + Gc + Gm = 66,375 + 169,125 + 82,5+ 46,875 + 6,375 + 3,75 = 375 , T/h kết quả tính toán cân băng vật chất cho thiết bị phản ứng nhƣ sau : Bảng 1:

Kết quả tính toán cân bằng vật chất cho thiết bị phản

Các thành phần Trọng lƣợng , T/h

% Trọng lƣợng theo nguyên liệu mới

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45

Đầu vào

Nguyên liệu mới 375 100

Đầu ra

Sản phẩm Khí 66,375 17,7

Sản phẩm Xăng 169,125 45,1

Sản phẩm Gasoil nhẹ 82,5 22

Sản phẩm Gasoil nặng 46,875 12,5

Cốc 6,375 1,7

Lƣợng mất mát 3,75 1

Tổng 375 100

 Xác định lƣợng xúc tác tuần hoàn và tiêu hao hơi nƣớc.

Với hệ thống xúc tác dạng hạt cầu thì bội số tuần hoàn xúc tác N = 4  9/1

Ta chọn N = 6/1 nhƣ vậy lƣợng xúc tác sẽ là :

GCatalyst = N. Gc = 6.375 = 2250 ,T/h

Xác định lƣợng tiêu hao hơi nƣớc.

Hơi nƣớc sử dụng trong quá trình là hơi quá nhiệt

Để điều chỉnh mật độ của hỗn hợp hơi nguyên liệu và xúc tác ở trong ống vận

chuyển ta dùng hơi nƣớc và nó tiêu tốn khoảng 0,4 -2,0% trọng lƣợng tính

theo tải trọng của lò phản ứng. Ta chọn tiêu tốn hơi nƣớc để điều chỉnh mật

độ hỗn hợp là 1,6% trọng lƣợng theo nguyên liệu. Vậy lƣợng hơi nƣớc tiêu

hao trong trƣờng hợp này là :

Gn1 = 0,016 .375 = 6 ,T/h.

Hơi nƣớc dùng để tách hơi sản phẩm cracking ra khỏi xúc tác trƣớc khi đƣa

vào lò tái sinh trong vùng tách. Tiêu tốn trong trƣờng hợp này vào khoảng 5 -

10 kg để tách đƣợc 1 tấn xúc tác có dính cốc. Ta chọn giá trị là 7 kg /1tấn xúc

tác. Nhƣ vậy lƣợng hơi nƣớc tiêu tốn sẽ là :

Gn2 = 7.2250 =15750 , Kg/h.

Vậy lƣợng hơi nƣớc tiêu tốn tổng cộng là:

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45 GH2Ohv = Gn1 + Gn2 = 6 +15,75 = 21,75 ,T/h.

II. Cân bằng nhiệt lƣợng của lò phản ứng.

Cân bằng nhiệt của lò phản ứng

Phƣơng trình cân bằng nhiệt lƣợng của lò phản ứng có dạng:

QNL + QH2Ohv1 + QH2Ohv2 + QXtv = QXtr + Qk + Qx + Qgnh + Qgn +Qcốc + QH2Ohr1

+ QH2Ohr2 + Qmm + Qpứ.

Trong đó :

Vế trái của biểu thức biểu diễn tổng nhiệt lƣợng mang vào thiết bị tính bằng ,

Kcal/h.

QNL : Nhiệt lƣợng do nguyên liệu mới mang vào

QH2Ohv1 : Nhiệt lƣợng do hơi nƣớc đƣa vào ống vận chuyển

QH2Ohv2 : Nhiệt lƣợng do hơi nƣớc mang vào vùng tách

QXtv : Nhiệt lƣợng do xúc tác mang vào

Vế phải của phƣơng trình biểu diễn tổng nhiệt lƣợng mang ra khỏi thiết bị

phản ứng tính bằng (Kcal/h).

QXtr : Nhiệt lƣợng do xúc tác mang ra

Qk : Nhiệt lƣợng do sản phẩm khí mang ra

Qx : Nhiệt lƣợng do hơi xăng mang ra

Qgnh : Nhiệt lƣợng do hơi gasoil nhẹ mang ra

Qgn : Nhiệt lƣợng do phần gasoil nặng mang ra

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45 QH2Ohr1 : Nhiệt lƣợng do hơi nƣớc mang ra khỏi ống vận chuyển

QH2Ohr2 : Nhiệt lƣợng do hơi nƣớc mang ra khỏi vùng tách

Qmm : Mất mát nhiệt vào môi trƣờng

Qpƣ : Nhiệt lƣợng tiêu hao cho phản ứng cracking.

Dựa vào các tài liệu và thực tế công nghiệp ta chọn nhiệt độ của các thành

phần lúc đi vào thiết bị phản ứng nhƣ sau: Nhiệt độ của xúc tác vào thiết bị phản ứng là : txtv = 6000C Nhiệt độ của hơi nƣớc đƣa vào ống vận chuyển là: tH2Ov1 = 6000C ( áp suất 40

at) Nhiệt độ của hơi nƣớc đƣa vào vùng tách: tH2Ov2 = 2300C ( áp suất 2 at)

II.1. Nhiệt lƣợng do khí sản phẩm mang ra.

Trong bảng 2 dƣới đây theo tài liệu [6,118] sẽ chỉ ra thành phần của khí

cracking ( Ngƣời ta xác định đƣợc bằng cách phân tích sắc ký khí của sản

phẩm khí nhận đƣợc khi cracking).

Với giả thiết là áp suất trong thiết bị phản ứng là tƣơng đối nhỏ, vì vậy ảnh

hƣởng của áp suất lên hàm nhiệt là không đáng kể. Khi biết thành phần của

khí cracking ta có thể tìm đƣợc hàm nhiệt của riêng từng cấu tử sau đó ta có

thể tính đƣợc hàm nhiệt của hỗn hợp các cấu tử.

Tổng hàm nhiệt riêng phần của các cấu tử sẽ là hàm nhiệt của khí cracking ở

nhiệt độ đã cho. Nhờ nội suy ta có thể xác định đƣợc hàm nhiệt của khí ở các

nhiệt độ trung gian.

Bảng 2: Thành phần của khí cracking

Số lƣợng Hiệu suất % trọng Cấu tử lƣợng theo nguyên liệu Kg/h Kmol/h

0,85 3187,5 93,75 H2S

0,2 750 375 H2

2,31 8662,5 541,4 CH4

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45

0,57 2137, 5 76,34 C2H4

1,25 4687,5 156,25 C2H6

3,22 12075 287,5 C3H6

2,43 9112,5 207,1 C3H8

3,95 14812,5 264,5 C4H8

2,92 10950 188,79 C4H10

Bảng 3: Hàm nhiệt của các cấu tử khí ở trong khoảng nhiệt độ 3000C - 5000C.

Cấu Thành

tử phần % 3000C Hàm nhiệt 4000C 5000C

trọng Riêng Riêng Riêng Riêng Riêng

lƣợng Riêng phần phần phần

4,802 75,3 3,616 103,2 4,96 131 6,29 H2S

1,13 1035,0 11,67 1383,0 15,62 1733 19,58 H2

13,05 188,8 24,64 269,0 35,10 357 46,59 CH4

3,22 142,9 4,60 205,0 6,601 273 8,79 C2H4

7,062 162,6 11,48 236,0 16,67 316 22,32 C2H6

18,192 141,4 25,72 204,0 37,11 272 49,48 C3H6

13,729 159,1 21,84 231,0 31,71 309 42,42 C3H8

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45

22,316 148,9 33,23 214,0 47,76 285 63,60 C4H8

159,5 26,31 231,0 38,11 308 50,82 C4H10 16,499

Tổng 100 163,10 233,64 309,89

Từ bảng trên ta xác định đƣợc hàm nhiệt của khí cracking khi ra khỏi lò phản ứng ở 5000C. Hàm nhiệt của khí cracking ở 5000C có giá trị bằng :

qk = 309,89, Kcal/Kg.

 Nhƣ vậy nhiệt lƣợng do khí sản phẩm mang ra là :

Qk = 66,375.103 . 309,89 = 2,057 .107 ,Kcal/h

15 ) -73,8 [6,120]

II.2 Nhiệt lƣợng do hơi các sản phẩm nặng hơn mang ra.

Hàm nhiệt của hơi hydrocacbon đƣợc xác định theo công thức : qh = ( 50,2 + 0,109. t + 0,00014.t2 )*( 4 -15

Trong đó :

15 : Tỷ trọng của phân đoạn lỏng

qh : Hàm nhiệt của phân đoạn ở trạng thái hơi , Kcal/Kg

15 t : nhiệt độ phân đoạn , 0C Hàm nhiệt của hơi sản phẩm ra khỏi thiết bị phản ứng ở 5000C là : qh = ( 50,2 + 0,109.500 + 0,00014.5002 )*( 4 -0,76 ) -73,8 =378,83 Kcal/Kg.

 Nhiệt lƣợng do hơi xăng mang ra khỏi thiết bị phản ứng

Qx = 169,125 .103 . 378,83 =6,4069.107 Kcal/h

Nhiệt hàm của các hydrocacbon lỏng đƣợc tính theo công thức :

( 0,403. t + 0,000405 .t2 ) [6,120] ql =

Trong đó :

15,6 : Tỷ trọng của phân đoạn d15,6 t : Nhiệt độ của phân đoạn .0C Hàm nhiệt của gasoil nhẹ ở 5000 C là :

q l : là hàm nhiệt của phân đoạn hydrocacbon lỏng ở nhiệt độ t, Kcal/Kg

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45

=313,43 ,Kcal/kg qgnh=

= 0,933 )

( do tỷ trọng của gasoil nhẹ là : 15

 Lƣợng nhiệt do phần gasoil nhẹ mang ra : Qgnh = 82,5.103 . 313,43 = 2,5856 .107 ,Kcal/h

Hàm nhiệt của phần gasoil nặng mang ra :

= 311,78 ,Kcal/kg qgn =

= 0,9429 )

( tỷ trọng của gasoil nặng là : 15

 Lƣợng nhiệt do phần gasoil nặng mang ra là :

Qgn =46,875. 103. 311,78 = 1,4615 .107 ,Kcal/h

Hàm nhiệt của cốc và xúc tác đƣợc tính theo công thức :

qcốc = C.t [6,120]

q cốc : hàm nhiệt của cốc hoặc xúc tác , Kcal/kg

C : là nhiệt dung riêng của cốc hay nhiệt dung riêng của xúc tác và tƣơng

ứng bằng 0,6 và 0,27 ,Kcal/ Kg.độ.

t : Nhiệt độ của xúc tác hay cốc.

Hàm nhiệt của xúc tác đi vào ống phản ứng :

qxtv =0,27. 600 = 162 ,Kcal/Kg

 Nhiệt lƣợng của xúc tác mang vào ống phản ứng

QXtv = 2250. 103 .162 = 36,45 .107 ,Kcal/h

Hàm nhiệt của xúc tác ra khỏi thiết bị phản ứng :

qxtr =0,27 .500 = 135 ,Kcal/kg

 Lƣợng nhiệt do xúc tác mang ra khỏi thiết bị phản ứng :

.135 = 30,375. 107 Kcal/h

QXtr = 2250. 103

Hàm nhiệt của cốc mang ra khỏi thiết bị phản ứng :

qcốc = 0,6.500 =300 Kcal/kg

 Lƣợng nhiệt do cốc mang ra là : Qcốc = 6,375 . 103 .300 =0,19125.107 Kcal/h

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45 Hàm nhiệt của hơi nƣớc đƣợc xác định theo [7,196] Nhiệt dung riêng của hơi nƣớc ở 40 at , 6000C là : 0,5285 Kcal/Kg.độ ở 40 at ,2300C là : 0,293 Kcal/ Kg.độ ở 2 at ,5000C là :0,509 Kcal/Kg.độ

Hàm nhiệt của hơi nƣớc mang vào ống phản ứng :

qH2Ov1 = 0,5285 .600 = 317,1 Kcal/ Kg

 Lƣợng nhiệt do hơi nƣớc mang vào ống phản ứng là :

QH2Ovl = 6.103. 317,1 = 0,19026.107 , Kcal/h

Hàm nhiệt do hơi nƣớc mang vào vùng tách là :

qH2Ov2 = 0,293.230 = 67,39 Kcal/kg

 Nhiệt lƣợng do hơi nƣớc mang vào vùng tách là :

qH2Ov2 = 15,75.103 . 67,39 = 0,1061.107 Kcal/h

 Tổng lƣợng nhiệt do hơi nƣớc mang vào là : QH2Ot = (0,19026 +0,1061 ) .107 = 0,29636 .107 Kcal/h

Hàm nhiệt của hơi nƣớc khi ra khỏi thiết bị phản ứng :

qH2Or = 0,590 .500 = 254,5 ,Kcal/ Kg

 Lƣợng nhiệt do hơi nƣớc mang ra : QH2Ohr = 21,75.103 .254,5 =0,5535. 107 ,Kcal/h

Độ sâu biến đổi đƣợc xác định: 100-22-12,5= 65,5% trọng lƣợng

tra đồ thị hình 59 (tài liệu[ 6,120]) ta đƣợc hiệu ứng nhiệt của phản ứng:

H=62, Kcal/kg

 Lƣợng nhiệt tiêu hao cho phản ứng cracking:

Qpƣ= 375.103.62= 2,325.107 , Kcal/h

Lƣợng nhiệt mất mát ta coi nhƣ tính bằng 5% lƣợng nhiệt cân bằng

( Qmm = 0,05 Qvào )

 Tổng lƣợng nhiệt vào thiết bị phản ứng :

Qvào = QNL + 0,29636.107 + 36,45 .107 50

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45 =QNL + 36,74636.107 ,Kcal/h

 Tổng lƣợng nhiệt mang ra khỏi thiết bị :

Qr = 2,057 .107 + 6,4069.107 + 2,5856.107 + 1,4615 .107 +

30,375. 107 + 0,19125.107 +0,5535 . 107 + 2,325.107 + Qmm

Qr = 45,96 . 107 +0,05. Qvào ,Kcal/h

Qvào = Qr = 48,379 .107 , Kcal/h

Qmm = 0,05 . 48,379. 107 = 2,61351.107 ,Kcal/h

Lƣợng nhiệt do nguyên liệu mới mang vào là :

QNL = (48,379 – 36,74636 ). 107 =11,63264.107 ,Kcal/h

Hàm nhiệt của nguyên liệu :

,Kcal/ Kg.

Ta có bảng cân bằng nhiệt nhƣ sau :

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45

Bảng 4: Bảng Cân bằng nhiệt lƣợng của thiết bị phản ứng

Nhiệt độ Số lƣợng Hàm nhiệt Tổng cộng,

Tên

T/h Kcal/Kg 107 Kcal/h

Vào

375 310,2 11,63264 QNL

600 2250 162 36,45 QXtv

600 6 317,1 0,19026 QH2Ov1

230 15,75 67,39 0,29636 QH2Ov2

394,125 48,56926 Cộng

500 169,125 378,83 6,4069 Qx

500 66,375 309,89 2,057 Qk

500 82,5 313,43 2,5856 Qgnh

500 46,875 311,78 1,4615 Qgn

500 135 30,375 2250 Qxtr

500 300 0,19125 6,375 Qcốc

500 254,5 0,5535 21,75 QH2Ohr

500 62 2,325 Qpứ

2,61351 Qmm

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45

Cộng 48,56926

III. Tính toán thiết bị phản ứng.

III.1. Tính đƣờng kính lò phản ứng

Đƣờng kính lò phản ứng đƣợc xác định theo công thức sau :

D=1,128. [6,122]

Trong đó :

S : là diện tích tiết diện ngang của lò phản ứng , m2

S đƣợc tính bằng : S=

Trong đó :

V : Thể tích hơi đi qua mặt cắt ngang của lò phản ứng, m3/h

Vận tốc cho phép của hơi ở trong tiết diện tự do của lò phản ứng , m/s. Đối

với thiết bị cracking xúc tác thì vận tốc trung bình của hơi trong tiết diện tự do

của lò phản ứng là 0,63 m/s. Khi đó V đƣợc xác định theo công thức :

[ 6,123]

: Là lƣợng hỗn hợp hơi ở trong lò phản ứng , Kmol/h ,

tp : Là nhiệt độ ở trong lò phản ứng ,0C

 : áp suất tuyệt đối ở bên trên lớp giả sôi của lò phản ứng , ta lấy bằng 2 at

Trọng lƣợng phân tử trung bình của khí cracking:

, Kg/kmol

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45 Ta tính đƣợc:

= + + + + =

5560 , Kmol/h

Vậy rút ra V là :

, m3 /h

Tiết diện ngang của lò phản ứng là :

, m2

Đƣờng kính của lò phản ứng là :

D=1,128. =1,128 . = 9,946 , m

Trong công nghiệp ngƣời ta thƣờng sử dụng lò có đƣờng kính nằm trong khoảng

2,5 m – 12 m . Ta chọn lò có đƣờng kính là D = 10 , m.

III.2. Tính chiều cao của lò phản ứng.

Chiều cao toàn bộ lò phản ứng đƣợc xác định theo công thức sau :

Htl = H1 + H2 + H3 +H4 [6,124]

Trong đó :

H1 : Chiều cao vùng tách, thƣờng chọn H1 = 6 , m

H2 : Chiều cao vùng đặt cyclon, nó phụ thuộc vào kích thƣớc của cyclon và

thƣờng chọn là H2 = 6,m

H3 : Chiều cao đỉnh lò phản ứng. Do đỉnh lò phản ứng có dạng bán cầu nên ta

thƣờng lấy H3 = 0,5 .D

= 0,5 . 10 = 5 ,m

Ta có: H4 = HN + HT

HN : Chiều cao phần hình nón của vùng chuyển tiếp

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45 HT : Chiều cao phần hình trụ của vùng chuyển tiếp. Thƣờng chọn HT = 5 , m.

Cho đƣờng kính vùng tách D1 = 5 m và góc tạo bởi phần hình nón và thiết bị là 450, ta tính đƣợc:

= = 2 , m HN =

Vậy: H4 = 2 + 5 = 7 ,m Nhƣ vậy chiều cao của lò phản ứng là :

H = 6 + 6 + 5 +7 = 24 ,m

III.3. Tính toán ống đứng.

Theo việc lựa chọn công nghệ FCC thời gian tiếp xúc ngắn , ta chọn thời

gian lƣu của nguyên liệu và sản phẩm trong ống đứng là : =2, s.

Tốc độ của hơi nguyên liệu và sản phẩm ta chọn giá trị v =15 ,m/s

chiều dài ống đứng là : Hống = .v = 30 ,m

Thể tích của ống đứng là :

Vđ = Hống. S

Trong đó:

S : Là diện tích tiết diện ngang của ống đứng.

Hống : Chiều cao của ống đứng.

Ta có S =

Trong đó :

d : là đƣờng kính ống đứng , m

Nhƣ vậy có : Vđ = Hống .

d =

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45

Ta có thời gian lƣu : = ,s

Trong đó :

Vống : Thể tích ống đứng , m3

V : Thể tích hơi đi qua mặt cắt ngang của lò phản ứng ,m3/s

Suy ra Vống =

Nhƣ vậy đƣờng kính của ống đứng là :

d = = = 2,04 , m

Chọn đƣờng kính ống phản ứng là d = 2 , m

V.Cyclon của lò phản ứng

Ta đặt cyclon ở trong lò phản ứng nhằm mục đích thu hồi bụi xúc tác bị

cuốn theo hơi sản phẩm phản ứng. Mức độ làm sạch có thể dao động trong

khoảng 65 – 98% .Trong trƣờng hợp cần làm sạch ở mức độ cao hơn ta có

thể dùng cyclon hai hay ba bậc. Trong đồ án này ta chỉ giới hạn ở việc tính số

lƣợng và trở lực thuỷ lực của cyclon.

Để tính toán ta phải dựa vào tốc độ quy ƣớc của dòng hơi sản phẩm đi trong

tiết diện tự do của cyclon và tốc độ quy ƣớc đó đƣợc xác định theo công thức

,m/s [6,129] y =

Trong đó :

V : là thể tích của dòng hơi sản phẩm , m3/s

S : tiết diện chung của các cyclon, m2

Mức giảm áp suất trong cyclon đƣợc xác định nhƣ một trở lực cục bộ :

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45

p == . .sp =  . .sp , N/m2 [6,129]

Trong đó :

 : Là hệ số trở lực

sp : Trọng lƣợng riêng của hơi sản phẩm, N/m3

g : Là gia tốc trọng trƣờng , m/s2

sp : Tỷ trọng của hơi sản phẩm , Kg/m3

Ta chọn =65 ,m ta tính đƣợc theo công

thức :

= ,m/s

Ta chọn loại cyclon theo [6,130] có :

Đƣờng kính ống ra D1 = 0,6

’ =0,66

Chiều rộng ống vào B =0,26

Chiều cao ống vào h1

’ =1,74

Chiều cao ống ra :

’ = 2,26

’ = 2,00

Chiều cao phần hình trụ : h3

Chiều cao phần hình nón : h4

Chiều cao chung của cyclon : H =4,56

Đƣờng kính đáy hình nón : d =0,25

Hệ số trở lực thuỷ lực :  = 105

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45

Thay các gía trị trên vào ta tính đƣợc = =3,485 ,m/s

Tiết diện chung của các cyclon là :

S = = 14,054, m2

Nếu ta dùng cyclon có D =0,8 ,m thì tiết diện của một cyclon sẽ là :

s = = = 0,5 ,m2

Số cyclon cần dùng là : n = = =28,109

Ta lấy chẵn số cyclon là n = 28 khi đó tiết diện chung thực tế của các cyclon là : S = 0,5 .28 = 14 ,m2 .

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45

CHƢƠNG V

XÂY DỰNG

I. Mục đích và ý nghĩa.

Việc xác định địa điểm xây dựng nhà máy là vấn đề quan trọng, then chốt để

giúp đất nƣớc ngày càng phát triển. Bởi vậy, xác định đƣợc địa điểm xây

dựng hợp lý sẽ tạo điều kiện tốt cho giai đoạn chuẩn bị đầu tƣ, là cơ sở cho

việc phát triển sản xuất của nhà máy, nó tạo điều kiện làm giảm vốn đầu tƣ

cũng nhƣ giá thành của sản phẩm của nhà máy về trƣớc mắt cũng nhƣ lâu dài.

Vị trí của nhà máy sẽ quyết định đến sự ảnh hƣởng trực tiếp đến môi trƣờng.

Đồng thời vị trí của nhà máy còn có liên quan đến sự phát triển kinh tế và

chính trị của đất nƣớc.

II. Các yêu cầu chung đối với địa điểm xây dựng nhà máy.

II.1.Về quy hoạch.

Địa điểm xây dựng lựa chọn phải phù hợp với quy hoạch lãnh thổ, quy

hoạch vùng, quy hoạch cụm kinh tế công nghiệp đã đƣợc các cấp có thẩm

quyền phê duyệt.Tạo điều kiện phát huy tối đa công suất của nhà máy và khả

năng hợp tác sản xuất của nhà máy với các nhà máy lân cận.

II.2. Về điều kiện tổ chức sản xuất.

Địa điểm lựa chọn xây dựng phải thỏa mãn các điều kiện sau :

 Phải gần với các nguồn cung cấp nguyên liệu cho sản xuất và gần nơi tiêu

thụ sản phẩm của nhà máy.

 Gần các nguồn cung cấp năng lƣợng, nguyên liệu nhƣ : Điện, nƣớc, hơi,

khí nén, than, dầu... nhƣ vậy sẽ hạn chế tối đa các chi phí cho vận chuyển, hạ

giá thành sản phẩm, góp phần thúc đẩy sự phát triển của nhà máy.

II.3. Điều kiện hạ tầng kỹ thuật.

Địa điểm xây dựng phải đảm bảo đƣợc sự hoạt động liên tục của nhà máy.

Do đó cần chú ý tới các yếu tố sau :

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45

 Phù hợp và tận dụng tối đa hệ thống giao thông quốc gia bao gồm :

Đƣờng bộ, đƣờng sắt, đƣờng sông, đƣờng biển, đƣờng hàng không.

 Phù hợp và tận dụng tối đa hệ thống mạng lƣới cung cấp điện, thông tin

liên lạc và các mạng lƣới kỹ thuật khác.

 Nếu ở địa phƣơng chƣa có sẵn các điều kiện hạ tầng kỹ thuật trên thì

phải xét đến khả năng xây dựng các cơ sở hạ tầng kỹ thuật trƣớc mắt

cũng nhƣ trong tƣơng lại.

II.4. Điều kiện xây lắp và vận hành nhà máy.

Địa điểm xây dựng đƣợc lựa chọn phải chú ý các điều kiện sau :

 Khả năng nguồn cung cấp vật liệu, vật tƣ xây dựng để giảm chi phí giá

thành đầu tƣ xây dựng cơ bản của nhà máy, giảm chi phí vận chuyển

vật liệu và vật tƣ xây dựng từ xa đến.

 Khả năng cung ứng công nhân trong quá trình xây dựng nhà máy cũng

nhƣ vận hành nhà máy sau này. Do vậy trong qúa trình thiết kế cần chú

ý xác định các công nhân của nhà máy và khả năng cung ứng công

nhân ở địa phƣơng ngoài ra còn phải tính đến khả năng cung ứng công

nhân ở các địa phƣơng lân cận.

III.Các yêu cầu về kỹ thuật xây dựng.

III.1. Về địa hình.

Khu đất phải có kích thƣớc và hình dạng thuận lợi cho việc xây dựng trƣớc

mắt cũng nhƣ trong việc mở rộng nhà máy trong tƣơng lai. Kích thƣớc, hình

dạng và quy mô của khu đất không hợp lý sẽ gây rất nhiều khó khăn trong quá

trình thiết kế, bố trí dây truyền công nghệ cũng nhƣ việc bố trí các hạng mục

công trình trên mặt bằng khu đất đó do vậy khu đất lựa chọn cần phải đáp ứng

các yêu cầu sau :

 Khu đất phải cao ráo để tránh ngập lụt trong mùa mƣa lũ, khu đất phải

có mực nƣớc ngầm thấp, tạo điều kiện tốt cho việc thoát nƣớc thải và

nƣớc mặt dễ dàng.

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45

 Khu đất phải tƣơng đối bằng phẳng và có độ dốc tự nhiên tốt nhất là 0,5

-1% để hạn chế tối đa kinh phí cho việc san lấp mặt bằng

III.2.Về địa chất.

Khu đất đƣợc lựa chọn phải đáp ứng đƣợc các yêu cầu sau :

 Không đƣợc nằm trên các vùng có mỏ khoáng sản hoặc địa chất không

ổn định nhƣ là động đất, sói mòn đất, hay hiện tƣợng cát chảy.

 Cƣờng độ khu đất xây dựng là 1,5 - 2,5 KG/cm2.Nên xây dựng trên nền

đất sét, sét pha cát, đất đá ong, đất đồi...để giảm tối đa chi phí gia cố

nền móng của các hạng mục công trình, nhất là hạng mục công trình có

tải trọng bản thân và tải trọng động lớn.

III.3. Yêu cầu về môi trƣờng vệ sinh công nghiệp.

Khi chọn địa điểm xây dựng cần xét đến mối quan hệ mật thiết giữa khu dân

cƣ đô thị và khu công nghiệp. Đây là điều cần thiết vì trong quá trình sản

xuất các nhà máy hoá chất thƣờng thải các hoá chất độc hại nhƣ : Khí độc,

nƣớc bẩn, khói bụi, tiếng ồn... hoặc các yếu tố bất lợi khác nhƣ dễ cháy nổ, ô

nhiễm môi trƣờng ...Để hạn chế tối đa ảnh hƣởng của môi trƣờng công nghiệp

tới khu dân cƣ, các khu vực có di tích lịch sử và danh lam thắng cảnh của địa

phƣơng cần phải đảm bảo các điều kiện sau :

 Đảm bảo khoảng cách bảo vệ, vệ sinh công nghiệp thích hợp, địa điểm

xây dựng phải đảm bảo yêu cầu quy phạm, quy định về mặt bảo vệ môi

trƣờng vệ sinh công nghiệp. Phải trồng cây xanh để hạn chế tác hại của khu công nghiệp gây ra.

 Vị trí xây dựng nhà máy thƣờng ở cuối hƣớng gió chủ đạo, nguồn nƣớc

thải của nhà máy đã đƣợc xử lý ở hạ lƣu và cách bến nƣớc dùng của khu dân cƣ tối thiểu là 500 m.

Tóm lại, để lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy hợp lý, phải căn cứ vào

các yếu tố trên nhƣng trong thực tế rất khó khăn khi lựa chọn đƣợc địa điểm

thoả mãn các yêu cầu trên. Do vậy các chuyên gia cần nghiên cứu, cân nhắc

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45 và ƣu tiên đến đặc điểm sản xuất riêng của nhà máy để quyết định địa điểm

lựa chọn nhà máy là tối ƣu.

Từ những yêu cầu trên, ta chọn địa điểm xây dựng nhà máy lọc dầu tại

Dung Quất – Quảng ngãi. Nơi đã đƣợc chính phủ phê duyệt xây dựng nhà

máy.

IV. Đặc điểm của địa điểm xây dựng.

Nhà máy lọc dầu là nhà máy hiện đại về mặt dây chuyền, sản xuất với quy

mô lớn. Nó có vai trò quan trọng trong nền kinh tế quốc dân đồng thời đây là

một dự án mang tính chiến lƣợc của Chính Phủ. Vì vậy việc chọn địa điểm

xây dựng cần phải thận trọng.

Ơ đây ta chọn địa điểm xây dựng nhà máy lọc dầu tại Dung Quất – Quảng ngãi.

Phân xƣởng cracking xúc tác đƣợc xây dựng trong nhà máy lọc dầu.

Đối với địa điểm này, mang nhiều yếu tố thuận lợi cho việc xây dựng nhà

máy lọc hóa dầu nhƣ :

 Mạng lứơi giao thông, do nằm trong vùng trọng điểm phát triển kinh tế

của chính phủ với dự án phát triển khu công nghệ cao.Thuận tiện cả về

giao thông đƣờng bộ và đƣờng thủy và hàng không.

 Hƣớng đông cách biển khoảng 6 Km. Biển có độ sâu lớn và rộng tạo

điều kiện thuận lợi cho các tàu có tải trọng lớn vào cập bến.

 Hƣớng Bắc giáp khu kinh tế mở Quảng Nam. Vì vậy về mặt giao thông sẽ

rất thuận lợi cho việc vận chuyển nguyên liệu, nhiên liệu về nhà máy cũng

nhƣ vận chuyển sản phẩm của nhà máy đi tiêu thụ.

 Vật liệu , vật tƣ xây dựng lấy ngay trong nội tỉnh. Nguồn công nhân dồi

dào, đây là yếu tố quan trọng trong quá trình đẩy mạnh xây dựng nhà

máy cũng nhƣ việc vận hành nhà máy sau này.

 Kích thƣớc và hình dạng của khu đất rất thuận lơij cho việc xây dựng

trƣớc mắt cũng nhƣ mở rộng nhà máy sau này . Khu đất rất cao ráo,

không bị ngập lụt , độ dốc tự nhiên của khu đất khoảng 1%, không nằm

trên các mỏ khoáng sản, có độ chịu nén tốt.

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45

 Hƣớng gió chủ đạo là gió Đông – Nam vì vậy các chất khí, bụi của nhà

máy sẽ ít ảnh hƣởng đến khu dân cƣ.

Tuy nhiên vẫn còn mặt hạn chế đó là :

 Xa nguồn nguyên liệu do vậy mà chi phí vận chuyển nguyên liệu cao.

 Nền kinh tế ở đây nhìn chung chƣa phát triển các ngành thƣơng mại,

dịch vụ chƣa mạnh.

 Khí hậu khắc nghiệt, thƣờng có bảo, lũ.

CHƢƠNG VI

THIẾT KẾ TỔNG MẶT BẰNG CỦA PHÂN XƢỞNG VÀ

TÍNH TOÁN KINH TẾ

I. Yêu cầu thiết kế tổng mặt bằng của phân xƣởng cracking xúc tác.[

8,131]

Để có đƣợc phƣơng án tối ƣu khi lựa chọn và thiết kế quy hoạch tổng mặt

bằng nhà công nghiệp phải thoả mãn các yêu cầu cụ thể sau :

1. Giải pháp thiết kế tổng mặt bằng nhà máy phải đáp ứng đƣợc yêu cầu cao

nhất của dây truyền công nghệ sao cho chiều dài dây truyền sản xuất ngăn

nhất, không trùng lặp và lộn xộn, hạn chế tối đa sự giao nhau.Bảo đảm mối

liên hệ mật thiết giữa các hạng mục công trình với hệ thống giao thông và

các mạng lứơi cung cấp kỹ thuật khác bên trong cũng nhƣ bên ngoài nhà

máy.

2. Trên khu đất xây dựng nhà máy phải đƣợc phân chia thành các khu vực

chức năng theo đặc điểm sản xuất, yêu cầu vệ sinh, đặc điểm sự cố, khối

lƣợng, phƣơng tiện vận chuyển, mật độ công nhân... tạo điều kiện tốt nhất

cho việc quản lý vận hành các khu vực chức năng.

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45 3. Diện tích khu đất xây dựng đƣợc tính toán thoả mãn mọi yêu cầu đỏi hỏi

của dây chuyền công nghệ trên cơ sở bố trí hợp lý các hạng mục công trình,

tăng cƣờng khả năng hợp khối nâng tầng, sử dụng tối đa các diện tích không

xây dựng để trồng cây xanh, tổ chức môi trƣờng công nghiệp và định hƣớng

phát triển mở rộng nhà máy trong tƣơng lai.

4. Tổ chức hệ thống giao thông vận chuyển hợp lý phù hợp với dây truyền

công nghệ , đặc tính hàng hóa để đáp ứng mọi yêu cầu sản xuất và quản lý.

Luông ngƣời và luồng hàng hoá phải không trùng lặp hoặc cắt nhau. Ngoài ra

còn phải chú ý khai thác và tận dụng mạng lƣới giao thông quốc gia và của

các cụm nhà máy lân cận.

5. Phải thoả mãn các yêu cầu vệ sinh công nghiệp, hạn chế tối đa sự cố sản

xuất, đảm bảo vệ sinh môi trƣờng bằng các giải pháp phân khu chức năng, bố

trí hƣớng nhà hợp lý theo hƣớng gío chủ đạo của khu đất. Khoảng cách của

các hạng mục công trình phải tuân theo quy phạm thiết kế, tạo mọi điều kiện

cho việc thông thoáng tự nhiên, hạn chế bức xạ nhiệt của mặt trời truyền vào

nhà.

6. Khai thác triệt để các đặc điểm địa hình tự nhiên, đặc điểm khí hậu địa

phƣơng nhằm giảm tối thiểu các chi phí san nền, xử lý nền đất, tiêu thuỷ và

xử lý các công trình ngầm khi bố trí các hạng mục công trình.

7. Phải đảm bảo tốt các mối quan hệ hợp tác mật thiết với các nhà máy lân

cận trong khu công nghiệp với việc sử dụng chung các công trình đảm bảo kỹ

thuật, xử lý chất thải, chống ô nhiểm môi trƣờng cũng nhƣ các công trình

hành chính phục vụ công cộng... nhằm mang lại hiệu quả kinh tể, hạn chế vốn

đầu tƣ xây dựng nhà máy và tiết kiệm đất xây dựng.

8. Phân chia thời kỳ xây dựng hợp lý, tạo điều kiện thi công nhanh,sớm đƣa

nhà máy vào hoạt động sản xuất, nhanh chóng hoàn vốn đầu tƣ xây dựng.

9. Đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật thẩm mỹ của từng công trinh, tổng thể nhà

máy. Hoà nhập, đóng góp cảnh quan xung quanh, tạo thành khung cảnh kiến

trúc công nghiệp đô thị.

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45

II.Bố trí mặt bằng.

II.1. Đặc điểm của phân xƣởng.

Phân xƣởng cracking xúc tác thƣờng đặt liên hợp với các dây chuyền chƣng

cất dầu thô, alkyl hoá, isome hoá, phân xƣởng polime...và nó là phân xƣởng

rất quan trọng của nhà máy lọc dầu để sản xuất ra xăng.

Vận chuyển nguyên liệu và sản phẩm trong phân xƣởng chủ yếu bằng đƣờng

ống.Trong quá trình sản xuất phân xƣởng sinh ra khí CO, SOx , NOx , H2S gây

ảnh hƣởng xấu tới môi trƣờng và các chất dễ bay hơi ,dễ gây cháy nổ nên đặt

cuối hƣớng gió. Toàn bộ dây truyền đều lộ thiên

II.2. Bố trí mặt bặng phân xƣởng.

Thiết kế mặt bằng của phân xƣởng tuân theo quy tắc phân vùng gồm có các

vùng sau :

1. Vùng phía trƣớc phân xƣởng: Bao gồm nhà hành chính, nhà để xe, nhà

ăn, hội trƣờng, phòng bảo vệ...

2. Vùng sản xuất : Đây là vùng quan trọng nhất trong nhà máy.Vì vậy khi bố

trí mặt bằng thì nó đƣợc ƣu tiên về mọi mặt nhƣ địa chất , địa hình và về

hƣớng. Đây cũng là nơi gây ra tiếng ồn lớn,lƣợng bụi tạo ra nhiều, các chất

gây tác động xấu đến môi trƣờng, lƣợng nhiệt toả ra lớn, rất dễ gây cháy nổ

nên đặt ở phía cuối hƣớng gió và phải tuân thủ nghiêm ngặt các quy định của

vệ sinh công nghiệp. Gồm có thiết bị phản ứng, thiết bị tái sinh, thiết bị tách

phân đoạn chính, tổ hợp xử lý khí cracking , ống khói, sản xuất hơi nƣớc,

phòng điều khiển trung tâm.

3. Vùng công trình phụ : Là nơi đặt các công trình phụ trợ nhƣ các trạm

cung cấp điện, máy bơm, máy nén, phân xƣởng cơ khí, nhà phòng cháy chữa

cháy và các hệ thống cung cấp kỹ thuật khác ( hệ thống đƣờng ống dẫn

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45 nguyên liệu, sản phẩm, hệ thống đƣờng ống phòng cháy chữa cháy...). Đối với

các hệ thống kỹ thuật thì cần phải lắp đặt tối ƣu không chồng chéo không gây

ảnh hƣỏng tới giao thông trong nhà máy.

4. Vùng kho tàng hệ thống giao thông : Là vùng bố trí hệ thống kho tàng

bến bãi để nhập nguyên liệu và xuất sản phẩm. Do nguyên liệu và sản phẩm

của nghành hóa dầu dễ cháy nổ. Nên khi bố trí nó thì phải đặt cuối hƣớng gió,

tại mỗi bể chứa thì cần phải lắp đặt hệ thống các đƣờng ống chữa cháy để khi

có sự cố thì ngay lập tức hoạt động. Vùng này bao gồm bể chứa nguyên liệu

và sản phẩm. Ta bố trí khoảng cách giữa hai bể là 50m, Đƣờng chính trong

phân xƣởng thiết kế rộng 5m.

ƣu điểm của việc bố trí mặt bằng nhƣ trên là :

 Dễ quản lý theo ngành, theo các phân xƣởng, theo các công đoạn của dây

chuyền sản xuất của nhà máy.

 Thích hợp với các nhà máy có những xƣởng, những công đoạn có các đặc

điểm và điều kiện sản xuất khác nhau .

 Đảm bảo các yêu cầu về vệ sinh công nghiệp, dễ dàng xử lý các bộ phận

phát sinh các điều kiện bất lợi trong quá trình sản xuất nhƣ khí độc, bụi,

cháy, nổ ...

 Dễ dàng bố trí hệ thống giao thông và sắp xếp các thiết bị trong nhà máy.

 Thuận lợi trong quá trình phát triển mở rộng nhà máy.

 Giảm đƣợc tải trọng công trình nhƣ kết cấu bao che, tải trọng gió ngang,

cầu trục trong nhà...Do vậy, giảm đƣợc khối lƣợng xây dựng, tiết kiệm đƣợc

vật liệu xây dựng từ đó giảm đƣợc chi phí cho xây dựng.

 Giảm thời gian xây dựng, tiết kiệm đƣợc mặt bằng.

Tuy nhiên còn có những nhƣợc điểm là :

 Dây chuyền sản xuất kéo dài.

 Hệ thống đƣờng ống kỹ thuật và mạng lƣới giao thông tăng.

 Hệ số xây dựng và sử dụng thấp.

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45 II.3. Các hạng mục công trình.

Các công trình trong phân xƣởng đƣợc thể hiện ở bảng dứơi đây :

Bảng 5: Các hạng mục công trình trong phân xƣởng cracking

Số Kích Số TT Tên công trình lƣợng thƣớc Diện tích, m2

1 Phòng bảo vệ 3 6 4 72

2 Nhà để xe 1 30 18 540

3 Nhà hành chính 1 30 12 360

4 Nhà ăn 1 20 12 240

5 Hội trƣờng 1 30 12 360

6 Trạm y tế 1 12 6 72

7 Bể chứa nƣớc sạch 1 20 20 400

8 Trạm điện 1 12 6 72

9 Xƣởng cơ khí 1 12 9 108

10 Phòng thí nghiệm 1 12 6 72

11 Bể xử lý nƣớc thải 1 20 20 400

12 Phòng điều khiển trung tâm 1 12 6 72

13 Thiết bị phản ứng 1 12 12 144

14 Thiết bị tái sinh 1 12 12 144

15 Tháp phân tách chính 1 12 12 144

16 Tổ hợp xử lý khí cracking 1 24 12 288

17 Sản xuất hơi nƣớc 1 24 12 288

18 ống khói 1 12 12 144

19 Bể chứa nguyên liệu đầu 4 30 30 3600

20 Bể chứa xăng 4 24 24 2304

21 Bể chứa LCO 2 24 24 1152

22 Bể chứa LPG 2 24 24 1152

23 Bể chứa khí nhẹ 2 24 24 1152

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45

Bể chứa HCO 24 24 1152 2 24

Bể chứa dầu cặn 24 24 1152 2 25

Kho chứa xúc tác mới 50 30 3000 2 26

Nhà máy bơm và máy nén 12 6 72 1 27

Nhà phòng cháy chữa cháy. 12 6 72 1 28

18152 Tổng

II.4.Tính toán các chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản.

Chiều dài phân xƣởng: 350 ,m

Chiều rộng phân xƣởng: 220 ,m

F = 77000,m2

Tổng diện tích phân xƣởng F: Diện tích chiếm đất của nhà và công trình A : A = 18152 , m2

Diện tích kho bãi lộ thiên B : B = 4500 ,m2

Diện tích chiếm đất của đƣờng giao thông, của hệ thống đƣờng ống vận chuyển vật chất, rãnh thoát nƣớc, vỉa hè và đất dự trữ C = 30000, m2

[8 ,141] Xác định hệ số xây dựng Kxd: Kxd =

= 29,42% Kxd =

[8,141] Xác định hệ số sử dụng Ksd: Ksd =

= 68,38% Ksd =

Theo tiêu chuẩn Việt Nam thì các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật xây dựng Kxd và

Ksd của phân xƣởng cracking xúc tác hoàn toàn thoả mãn và đảm bảo yêu cầu

quy định.

Do quá trình sản xuất hầu hết đƣợc tiến hành trong các thiết bị kín, kích

thƣớc thiết bị rất cao và to, vận chuyển bằng đƣờng ống, các quá trình đƣợc

cơ khí hoá tự động hoá toàn bộ, việc điều khiển đƣợc tiến hành trong phòng

điều khiển trung tâm. Do đó thiết kế nhà sản xuất lộ thiên - bán lộ thiên.

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45

Nhà sản xuất lộ thiên - bán lộ thiên đƣợc thiết kế bằng khung thép. Bên

trong có nhà điều khiển trung tâm và đặt các thiết bị phụ trợ cho quá trình sản

xuất nhƣ thiết bị làm lạnh nồi hơi, bơm, các thiết bị chính nhƣ thiết bị phản

ứng, thiết bị tái sinh, thiết bị tách sản phẩm đƣợc đặt ở ngoài trời.

Nhịp nhà L1 = 6 m, L2 = 6 m.

Bƣớc cột B = 6 m.

Chiều cao nhà H = 6 m.

Nhà có hai mái dốc hai phía thông gió tự nhiên trong nhà do đối lƣu không

khí.

Nền nhà là loại nền xi măng và bê tông, loại nền này chịu đƣợc khoáng chất,

hợp chất vô cơ và kiềm yếu.

Cột nhà bằng thép dùng móng đơn dƣới cột. Loại móng này đƣợc đặt trên

một lớp lót mỏng dày 100 mm. Nếu đất khô cũng có thể dùng lớp lót bằng đá

dăm, nếu đất ƣớt dùng bê tông gạch vỡ hoặc bê tông mác 50.

Cột có kích thƣớc 400 mm, dầm chính chạy dọc theo chiều dọc nhà ó kích

thƣớc 300 mm, cứ 3 m sẽ có một dầm phụ theo chiều ngang dày 200 mm. Hai

bên thiết bị sẽ có dầm phụ để chịu lực và giữ thiết bị đứng vững. Dầm chính

đƣợc gắn vào cột nhờ bắt bulông qua gối tựa, dầm phụ gắn vào dầm chính

bằng bulông. Mái nhà dùng loại mái 30% và góc nghiêng vỉa hè là 150.

Đƣờng giao thông trong phân xƣởng chủ yếu là đƣờng bộ, đƣờng ôtô.

Đƣờng ôtô đƣợc đổ bằng bê tông nhựa có hai làn xe, mỗi làn 3 m một đầu nối

với đƣờng chính trong khu liên hợp một đầu nối với đƣờng phụ xung quanh

phân xƣởng. Đƣờng giao thông là loại đƣờng cấp 3, vỉa hè đi bộ có chiều rộng

1,5 m.

Trong phân xƣởng có đƣờng nối liền các khu với nhau bảo đảm mật độ giao

thông vận chuyển các vật tƣ nguyên liệu đƣợc dễ dàng và thuận tiện. Hai bên

đƣờng trồng cây cảnh và các vƣờn hoa đảm bảo cảnh quan cho môi trƣờng

phân xƣởng. Các đƣờng ống chính trong phân xƣởng nhƣ đƣờng ống cấp

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45 nƣớc phục vụ sản xuất, sinh hoạt, đƣờng ống nƣớc thải, các đƣờng ống dẫn

nguyên liệu lỏng, khí đặt trên mặt đất và ngầm dƣới mặt đất.

III.Tính toán kinh tế.

III.1.Tính toán chi phí vật liệu đầu vào.

Ta cần quy đổi giữa tấn và thùng, ta coi một thùng có thể chứa đƣợc 160 lít.

 Đối với sản phẩm khí ta coi tất cả là LPG thƣơng mại .Dựa theo sản phẩm

gas đang lƣu hành ngoài thị trƣờng , 1 bình gas 20 lít chứa đƣợc 12 Kg gas

nhƣ vậy tỷ trọng của khí là d =0,6.

Nhƣ vậy 1 thùng 160 lít sẽ chứa đƣợc : 160. 0,6 = 96 ,Kg.

Suy ra 1000 Kg khí thì sẽ đƣợc chứa trong : =10,42 thùng.

 Đối với sản phầm xăng có tỷ trọng của xăng ở 200 C là d = 0,76 ,Kg/l

1 thùng 160 lít sẽ chứa đƣợc : 0,76. 160 = 121,6 ,Kg

1000 Kg xăng thì sẽ chứa đƣợc trong : = 8,22 thùng.

 Đối với sản phẩm gasoil nhẹ có tỷ trọng là 0,933, Kg/l

1 thùng 160 lít sẽ chứa đƣợc : 0,933 .160 = 149,28, Kg

1000 Kg nhẹ thì sẽ chứa đƣợc trong : = 6,7 thùng.

 Đối với sản phẩm gasoil nặng có tỷ trọng là 0,9429 Kg/l

1 thùng 160 lít sẽ chứa đƣợc : 0,9429.160 =150,864 , Kg.

1000 Kg gasoil nặng sẽ chứa đƣợc trong : = 6,63 thùng

Dựa vào lƣợng sản phẩm thu đƣợc ta có bảng chuyển đổi giữa tấn sang thùng

nhƣ sau :

Bảng 6: Bảng chuyển đổi giữa tấn sang thùng

Tên sản phẩm Thùng/h Thùng/ năm Trọng lƣợng , T/h

Sản phẩm Khí 66,375 691,63 5533040

Sản phẩm Xăng 169,125 1390,2 11121600

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45

Sản phẩm Gasoil nhẹ 82,5 552,75 4422000

Sản phẩm Gasoil nặng 46,875 310,78 2486240

Cốc 6,375

Lƣợng mất mát 3,75

Tổng 375 2945,36 23562880

III.1.1. Chi phí nguyên liệu.(CNL)

Nguyên liệu đi từ phần cặn dầu Bạch Hổ, có khối lƣợng riêng là : 0,811, Kg/l.

1 thùng 160 lít sẽ chứa đƣợc : 160 .0,811 = 129,76 ,Kg.

1000 Kg sẽ chứa đƣợc trong : = 7,7 thùng.

Do vậy 3000000 tấn sẽ chứa đƣợc trọng :

3000000 .7,7 = 23100000 thùng

Giá của nguyên liệu : 20 USD /thùng.

Nhƣ vậy chi phí cho nguyên liệu là :

23100000 .20 = 462000000 , USD/năm

III.1.2. Chi phí điện.(CĐ)

Định mức tiêu hao là 0,8 KWh/thùng sản phẩm, trong một năm sẽ tiêu thụ hết

là : 0,8. 23562880 =18850304 , KWh/ năm.

Giá của 1 KWh điện là : 0,15 USD

Nhƣ vậy chi phí điện năng trong 1 năm là :

18850304 .0,15 =2827545,6, USD/năm

III.1.3. Chi phí cho nhiên liệu đốt.(CNLĐ)

Định mức tiêu hao là 0,01 tấn/thùng sản phẩm.Trong 1 năm sẽ tiêu tốn là :

0,01. 23562880 = 235628,8 Tấn/ năm.

đơn giá của nguyên liệu đốt là : 10 USD/tấn

Vậy chi phí nhiên liệu đốt trong 1 năm là :

10. 235628,8 =2356288 ,USD/năm

III.1.4. Chi phí hơi nƣớc.(CHN) Định mức tiêu hao là 4 m3/thùng sản phẩm tƣơng ứng với :

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45

4. 23562880 = 94251520 m3/năm.

Đơn giá : 0,35 USD/m3.

Vậy chi phí hơi nƣớc trong 1 năm là :

0,4. 23562880 = 9425152 USD/năm.

III.1.5. Chi phí cho nƣớc công nghiệp.(CN) Định mức tiêu hao là 0,9 m3/thùng sản phẩm tƣơng ứng với :

0,9. 23562880 = 21206592 m3/năm

Đơn giá : 0,1 USD/năm.

Vậy chi phí nƣớc công nghiệp trong 1 năm là :

0,1. 21206592 =2120659,2 USD/năm.

III.1.6.Chi phí cho xúc tác.(CXT) Định mức tiêu hao là 0,0025 Kg/thùng sản phẩm hay là 25.10-7 tấn/ thùng sản

phẩm.

Đơn giá 10 USD/Kg =10000 USD/tấn.

Vậy chi phí xúc tác cho 1 năm là :

10000.25.10-7. 23562880 =589072 USD/năm.

Nhƣ vậy tổng chi phí cho vật liệu đầu vào là :

CPv = CNL +CĐ +CNLĐ + CHN +CN +CXT

= 462000000 + 2827545,6 + 2356288 + 9425152 + 2120659,2 +

589072

= 479318716,8 USD/năm.

Chi phí cho nguyên liệu, hơi nƣớc, năng lƣợng cho một thùng sản phẩm là :

=20,34 USD/thùng sản phẩm

IV. Chi phí để vận hành phân xƣởng.

Để điều khiển phân xƣởng hoạt động đƣợc liên tục thì cần phải có ngƣời vận

hành phân xƣởng và mỗi ngày làm việc đƣợc chia làm 3 ca.

Công nhân phục vụ phân xƣởng :

Quản đốc : 1

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45 Phó quản đốc : 1

Kỹ sƣ công nghệ : 4

Cán bộ thí nghiệm : 3

Công nhân vận hành : 25

Thợ cơ khí : 3

Thợ điện : 3

Tổng số công nhân lao động trong phân xƣởng : 40

Chi phí cho công nhân lao động trong phân xƣởng đƣợc thể hiện ở bảng dƣới

đây:

Bảng 7: Bố trí công nhân lao động trong phân xƣởng.

Số Lƣơng tháng Chức vụ Số lƣợng USD/năm TT USD/ngƣời

1 Quản đốc 270 3240 1

2 Phó quản đốc 250 3000 1

3 Kỹ sƣ công nghệ 230 11040 4

Cán bộ thí nghiệm 4 180 6480 3

5 Công nhân vận hành 25 200 60000

6 Thợ cơ khí 180 6480 3

7 Thợ điện 180 6480 3

8 Tổng 96720 40

Nhà máy thực hiện việc trả các loại bảo hiểm cho công nhân chiếm 20%

lƣơng:

0,2. 96720 =19344 ,USD/năm.

Chi phí lƣơng cho cán bộ công nhân viên làm việc trong phân xƣởng là :

96720 + 19344 = 116064 USD/năm.

Chi phí tiền lƣơng cho công nhân trên 1 thùng sản phẩm( CTL ):

= 0,0049 USD/thùng sản phẩm. CTL =

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45 V. Chi phí khấu hao cho phân xƣởng.

Vốn đầu tƣ cho xây dựng : Vxd = 35.000.000 ,USD.

Vốn đầu tƣ cho thiết bị : Vtb = 85.000.000 ,USD.

Các chi phí khác lấy bằng 5% tổng vốn đầu tƣ:

Vđt = Vxd + Vtb + 0,05Vđt

=126315789,5 ,USD. Nhƣ vậy ta tính đƣợc Vđt =

Nhà sản xuất có thời gian khấu hao là 20 năm, do đó mức khấu hao theo tài

sản là :

=1750000 ,USD/năm.

Thiết bị có thời gian làm việc chung là 20 năm, do đó mức khấu hao trong 1

năm là : =4250000 ,USD/năm.

Khấu hao sửa chữa lấy 5% khấu hao thiết bị và khấu hao nhà xƣởng :

0,05 .( 1750000 + 4250000 ) = 300000 USD/năm.

Tổng mức khấu hao trong 1 năm là :

1750000 + 4250000+300000 =6300000 ,USD/năm.

Mức khấu hao trên 1 thùng sản phẩm là : =0,267 USD/thùng sản

phẩm.

VI. Các chi phí khác cho một thùng sản phẩm

Chi phí khác cho phân xƣởng lấy 2% chi phí sản xuất(CPSX)

CPSX = 0,02. CPSX + KH +TL +NL

KH : Chi phí khấu hao.

NL : Chi phí cho nguyên liệu, nƣớc, hơi nƣớc,năng lƣợng.

TL : Chi phí tiền lƣơng.

CPSX = 0,02 CPSX +0,2 +0,0049 + 20,34

CPSX = 20,96 USD/thùng sản phẩm.

Vậy các chi phí khác là : 0,02 .20,96 =0,4192 USD/thùng sản phẩm

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45 Chi phí cho quản lý doanh nghiệp và chi phí bán hàng 2% giá thành của một

thùng(GT) :

GT = 0,02.GT + CPSX

GT = 21,39 USD/thùng sản phẩm

Nhƣ vậy chi phí cho quản lý doanh nghiệp và bán hàng:

CPQB = 0,02. 21,39=0,4278 USD/thùng sản phẩm

Bảng dƣới đây chỉ ra tổng chi phí cho sản xuất 1 thùng sản phẩm:

Bảng 8: Chi phí cho sản xuất của một thùng sản phẩm

Số TT Các khoản mục USD/thùng sản phẩm

1 Chi phí cho vật liệu đầu vào 20,34

2 Chi phí tiền lƣơng 0,0049

3 Khấu hao 0,267

4 Các chi phí khác cho phân xƣởng 0,4192

5 Chi phí quản lý va bán hàng 0,4278

6 Tổng 21,4589

Tổng chi phí của phân xƣởng trong một năm sản suất là:

21,4589. 23562880 = 505633485,6 , USD/năm.

VI. Tính hiệu quả kinh tế.

Bảng dƣới đây đƣa ra giá bán các sản phẩm của phân xƣởng.

Bảng 9 : Quy định giá bán của các sản phẩm

Đơn giá cho 1 Lƣợng sản hẩm Doanh thu

STT Tên sản phẩm thùng sản phẩm thu đƣợc trong 1 trong 1 năm

, USD năm, Thùng USD

1 Khí 24 132792960 5533040

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45

2 Xăng 30 333648000 11121600

3 Gasoil nhẹ 25 110550000 4422000

4 Gasoil nặng 24 59669760 2486240

5 Cốc 100 USD/tấn 637,5

Tổng doanh thu phân xƣởng trong 1 năm 636661357,5

 Tính lợi nhuận

Lợi nhuận = Doanh thu - Tổng chi phí - thuế.

Coi thuế lấy bằng 10% doanh thu

Vậy :

Lợi nhuận = 636661357,5- 505633485,6 -0,1. 636661357,5

= 67361735,7 ,USD/năm

 Thời gian thu hồi vốn.

VSX : là vốn sản xuất.

VSX = Tổng chi phí + Vốn đầu tƣ

= 505633485,6+126315789,5 = 631949275,1 USD/năm.

T = = = 8,6 ,năm

Nhƣ vậy thời gian thu hồi vốn 8 năm 8 tháng.

Nhƣ vậy phƣơng án xây dựng này có hiệu quả kinh tế tốt cho phép thời gian

thu hồi vốn là 8 năm 8 tháng và khả năng sinh lời cao

CHƢƠNG VII

AN TOÀN LAO ĐỘNG

Trong quá trình sản xuất thì khâu an toàn lao động là khâu có vai trò rất

quan trọng nhằm cải thiện đƣợc điều kiện làm việc của công nhân, đảm bảo

sức khoẻ an toàn cho công nhân làm việc trong nhà máy cũng nhƣ bảo vệ tài

sản của nhà máy. Vì vậy ngay từ đầu thiết kế xây dựng phân xƣởng cần phải

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45 có những giải pháp bố trí hợp lý và phải đề ra đƣợc các giải pháp tốt nhất về

an toàn. Nhƣ vậy để hoàn thiện tốt nhất về an toàn cần phải đảm bảo các yêu

cầu sau:

I. Yêu cầu phòng chữa cháy.

Thƣờng xuyên thực hiện các công tác giáo dục an toàn lao động đến toàn thể

công nhân lao động trong phân xƣởng, thực hiện quy định chung của nhà

máy, tiến hành kiểm tra định kỳ thực hiện thao tác an toàn lao động trong sản

xuất.

Khi thiết kế bố trí mặt bằng phân xƣởng cần phải hợp lý, thực hiện các biện

pháp an toàn.

Các thiết bị phải đảm bảo an toàn cháy nổ tuyệt đối không cho có hiện

tƣợng rò rỉ hơi sản phẩm ra ngoài, khi thiết kế cần chọn những vật liệu có khả

năng chống cháy nổ cao để thay thế các vật liệu ở những nơi có thể xảy ra

cháy nổ.

Phải có hệ thống tự động hoá an toàn lao động và báo động kịp thời khi có

hiện tƣợng cháy nổ xảy ra.

Bố trí các máy móc thiết bị phải thoáng, các đƣờng ống dẫn trong nhà máy

phải đảm bảo hạn chế tối đa hiện tƣợng các ống chồng chéo lên nhau, những

ống bắt qua đƣờng giao thông chính không đƣợc nổi lên, các đƣờng ống trong

khu sản xuất phải bố trí trên cao đảm bảo cho công nhân qua.

Khu chứa nguyên liệu và sản phẩm phải có tƣờng bao che để phòng khi có

sự cố dầu bị rò rỉ ra ngoài , phải tính các khả năng phát sinh nguồn lửa bắt

cháy.Khoảng cách giữa các bể chứa nguyên liệu cũng nhƣ là sản phẩm phải

đảm bảo là cách nhau 50m để chống cháy nổ. Còn đối với những kho bãi có

hệ thống phòng cháy chữa cháy tốt, hiện đại thì có thể bố trí hệ thống bồn bể

cách nhau khoảng 30m và các bồn bể chứa phải nằm ở cuối hƣớng gió.

Bố trí hệ thống tự động hoá cho các thiết bị dễ sinh ra hiện tƣợng cháy nổ

đảm bảo an toàn, các hệ thống cung cấp điện cho các thiết bị tự động phải

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45 tuyệt đối an toàn không để hiện tƣợng chập mạch làm phát sinh tia lửa điện

xảy ra.

Vận hành các thiết bị phải theo đúng thao tác kỹ thuật, đúng quy trình công

nghệ khi khởi động cũng nhƣ khi tắc hoạt động, làm việc theo các quy định

chặt chẽ.

Trong trƣờng hợp phải chữa các thiết bị có chứa hơi sản phẩm dễ gây cháy

nổ thì cần phải dùng khí trơ để thổi vào thiết bị để đuổi hết hơi sản phẩm ra

ngoài , lƣu ý nếu sửa chữa bằng hàn thì phải khẳng định trong thiết bị an toàn

không còn khí gây cháy nổ.

Giảm thấp nhất nồng độ các chất cháy nổ trong khu sản xuất, đối với cháy

nổ trong xăng dầu đây là một vấn đề đƣợc quan tâm nhất hiện nay để bảo vệ

tính mạng còn ngƣời và tài sản của nhà máy.

Trong phân xƣởng phải có đội ngũ phòng cháy chữa cháy thƣờng trực 24/24h

với đầy đủ trang thiết bị hiện đại thuận tiện.

Các tiêu lênh về phòng cháy chữa cháy phải tuân theo đầy đủ đề phòng khi

có các sự cố xảy ra để xử lý kịp thời.

Bố trí dụng cụ thiết bị chữa cháy linh động tại chỗ các thiết bị dễ gây cháy

nổ ( nhƣ thiết bị phản ứng, thiết bị phân tách, tổ hợp khí, kho bể chứa ) kịp

thời khi có hiện tƣợng.

Tóm lại, trong nhà máy lọc dầu nói chung và phân xƣởng cracking xúc tác

nói riêng cần phải trang bị đầy đủ các trang thiết bị phòng , chữa cháy hiện

đại, phải có đội ngũ phòng chữa cháy thƣờng trực,tại chỗ các thiết bị dễ xảy

ra cháy nổ cần bố trí các thiết bị chứa cháy linh động. Xung quanh các bể

chứa sản phẩm hoặc nguyên liệu cần bố trí hệ thống đƣờng dẫn khí trơ, hơi

nƣớc và bọt chữa cháy để kịp thời xử lý khi có sự cố. Đƣờng đi lại trong khu

sản xuất phải thuận tiện dễ dàng cho các xe cứu hoả đi lại. Các thiết bị phải

đƣợc bảo dƣỡng đúng định kỳ, theo dõi chặt chẽ đúng chế độ công nghệ của

nhà máy các bể chứa cần phải nối đất để phòng khi xăng dầu bơm chuyển bị

tích điện, sét đánh.

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45

Trong qúa trình sản xuất phải đảm bảo an toàn các thiết bị áp lực, hệ thống

điện phải đƣợc thiết kế an toàn, hạn chế tối đa các nguy cơ gây ra sự cố, thiết

bị phải có hệ thống bảo hiểm, phải có che chắn. Trang thiết bị phòng hộ lao

động cho công nhân lao động trong phân xƣởng.

II. Trang thiết bị phòng hộ lao động.

Những công nhân làm việc trong nhà máy phải đƣợc học tập các thao tác và

nội quy phòng cháy chữa cháy của nhà máy, phải có kiến thức bảo vệ thân thể

và môi trƣờng không gây độc hại cho môi trƣờng xung quanh.

Trong nhà máy tuyệt đối không dùng lửa, tránh các va chạm cần thiết để gây

ra các tia lửa điện , trong sửa chữa hạn chế việc sử dụng nguồn điện cao áp.

Trong công tác bảo quản các bể chứa, nếu phải làm việc trong bể chứa phải

đảm bảo hút hết các hơi độc của khí sản phẩm trong bể, công nhân làm việc

trực tiếp phải đƣợc trang bị các thiết bị phòng hộ lao động : Quần áo, mặt lạ ,

găng tay, ủng ... tránh các hơi độc bám vào ngƣời qua da, các trang thiết bị

phòng hộ lao động phải đƣợc cất giữ tại nơi làm việc không đƣợc mang ra

ngoài. Đối với các quá trình có phát sinh hơi độc lớn cần bố trí hệ thống tự

động hoá trong sản xuất giảm bớt lƣợng công nhân cần thiết, bảo vệ sức khoẻ

cho công nhân đồng thời nâng cao hiệu quả kinh tế, cần lắp đặt hệ thống đo

lƣờng tự động hàm lƣợng các chất gây độc hại cho con ngƣời cũng nhƣ môi

trƣờng để đƣa ra các cảnh báo.

Kiểm tra sức khoẻ định kỳ cho công nhân, phát hiện những bệnh nghề

nghiệp để phòng chống đảm bảo chế độ lao động cho mọi ngƣời theo quy

định của nhà nƣớc.

Nghiêm cấm việc sử dụng xăng dầu để rửa chân tay, cọ quần áo vì chúng có

tác hại lớn đối với sức khoẻ của con ngƣời.

Xăng dầu là các hydrocacbon dễ bay hơi, hơi xăng dầu dễ gây ô nhiễm môi

trƣờng do đó việc xử lý hơi xăng dầu cũng là nhiệm vụ rất quan trọng của nhà

máy.

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45 III. Yêu cầu đối với vấn đề vệ sinh môi trƣờng.

Đối với mặt bằng phân xƣởng phải chọn tƣơng đối bằng phẳng, có độ dốc

tiêu thoát nƣớc tốt, vùng quy hoạch nhất thiết phải đƣợc nghiên cứu, phải

đựơc các cấp Chính Phủ phê duyệt, đảm bảo vệ sinh môi trƣờng đồng thời

phòng ngừa cháy nổ.

Vị trí nhà máy phải có khoảng cách an toàn với khu dân cƣ , các phân xƣởng

thoát hơi ,bụi độc hại ra ngoài cần bố trí cuối hƣớng gió chủ đạo đồng thời

cần lƣu ý đến cƣờng độ gío.

Nƣớc thải sinh hoạt cũng rất nguy hiểm do vậy cần phải xử lý làm sạch

nƣớc trƣớc khi thải ra ngoài sông hồ. Nƣớc thải sản xuất sau khi làm nguội

các thiết bị trao đổi nhiệt, lƣợng nƣớc ngƣng mặc dù tiếp xúc trực tiếp hay không trực tiếp với các hơi độc cũng phải tiến hành xử lý.

CHƢƠNG VIII

TỰ ĐỘNG HÓA

I. Mục đích và vai trò của tự động hóa.

Qúa trình điều khiển tự động là quá trình ứng dụng các dụng cụ, các thiết bị

và các máy móc tự động điều khiển vào quá trình công nghệ.Những phƣơng

tiện này cho phép thực hiện các qúa trình công nghệ theo một phƣơng trình

tiêu chuẩn đã đƣợc tạo dựng phù hợp với công nghệ, đảm bảo cho máy móc

thiết bị hoạt động theo chế độ tối ƣu nhất, việc tự động hoá không chỉ làm đơn

giản các thao tác trong sản xuất, tránh đƣợc nhầm lẫn, tăng năng suất lao động

và cho phép giảm số lƣợng công nhân và còn là biện pháp hữu hiệu trong an

toàn lao động.

Trong phân xƣởng cracking xúc tác thì các thiết bị làm việc ở điều kiện

nhiêt độ cao, hàm lƣợng hơi các hydrocacbon lớn chúng là những chất rất dễ

gây cháy nổ. Ngoài các hơi sản phẩm của quá trình còn có các khí độc hại cho

sức khoẻ và có hại cho môi trƣờng : H2S , NH3 , SO2, CO2, CO... do đó cần

phải nghiêm ngặt về an toàn trong sản xuất và đảm bảo sức khoẻ cho công

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45 nhân và môi trƣờng xung quanh nhà máy. Để đảm bảo các yêu cầu vừa nêu

thì việc sử dụng hệ thống tự động đo lƣờng và các biện pháp tự động hoá

trong sản xuất không chỉ là một vấn đề cần thiết mà còn có tính chất bắt buộc

với công nghệ cracking xúc tác nói riêng và trong nhà máy lọc dầu nói chung.

Trong khi hoạt động chỉ một thiết bị không ổn định thì chế độ ổn định của dây

chuyền công nghệ bị phá vỡ, trong nhiều trƣờng hợp phải dừng hoạt động của

cả dây chuyền để sửa chữa cho dù chỉ do một thiết bị. Nhƣ vậy từ các đặc

điểm đã cho thấy đo lƣờng tự động hoá và tự động hóa trong dây chuyền công

nghệ là một vấn đề hết sức quan trọng. Nó không chỉ tăng năng xuất của công

nghệ, công suất của thiết bị mà là cơ sở để vận hành công nghệ tối ƣu nhất

tăng hiệu quả thu hồi sản phẩm đồng thời làm giảm đáng kể các chi phí khác

đảm bảo an toàn cho nhà máy sản xuất. Nhờ có điều khiển tự động mà cho ta

biết đƣợc những nơi xảy ra hịên tƣợng rò rỉ không an toàn cũng nhƣ các sự cố

trong thiết bị. Quá trình này giúp cho ngƣời lao động trong phân xƣởng tránh

phải tiếp xúc với các điều kiện độc hại nó còn thay thế cho con ngƣời làm

việc trong các điều kiện khắc nghiệt những khu vực con ngƣời không thể vào

đƣợc.

Tự động hoá đảm bảo các thao tác điều khiển các thiết bị công nghệ một

cách chính xác và tránh đƣợc các sự cố xảy ra trong thao tác điều khiển, tự

động báo động khi có sự cố xảy ra.

II. Hệ thống điều khiển tự động.

Hệ thống tự động điều chỉnh bao gồm đối tƣợng điều chỉnh (ĐT) và bộ điều

chỉnh ( BĐC ). Bộ điều chỉnh có thể bao gồm bộ cảm biến và bộ khuyếch đại.

Bộ cảm biến dùng để phản ánh sự sai lệch các thông số điều chỉnh so với giá

trị cho trƣớc và biến đổi thành tín hiệu.

Bộ khuyếch đại làm nhiệm vụ khuyếch đại tín hiệu của bộ cảm biến giá trị

có thể điều khiển (CQĐK), cơ quan này tác động nên đối lƣợng nhằm xoá đi

độ sai lệch của các thông số điều chỉnh.

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45

Mạch điều chỉnh đƣợc khép kín nhờ quan hệ ngƣợc. Quan hệ này đƣợc gọi

là quan hệ hồi tiếp chính.

III. Các dạng điều khiển tự động.

Tự động kiểm tra các thông số công nghệ ( nhiệt độ, áp suất, lƣu lƣợng,

nồng độ ...) kiểm tra các thông số công nghệ đó có thay đổi hay không. Nếu

có thì cảnh báo chỉ thị ghi lại giá trị thay đổi đó, truyền tín hiệu tác động điều

chỉnh đến đối tƣợng.

Sơ đồ tự động kiểm tra và tự động điều chỉnh

5.a

5.b

2 1 3

5.c

5.d

Trong đó :

1: Đối tƣợng điều chỉnh. 5.a : Cảnh báo.

2: Cảm biến đối tƣợng. 5.b : Chỉ thị bằng kim hoặc bằng số.

3: Bộ khuyếch đại. 5.c : Ghi lại sự thay đổi.

4: Yếu tố nhiễu. 5.d : Phân loại.

Sơ đồ tự động điều khiển

2 5 1 3

Trong ®ã :

1. §èi t îng ®iÒu khiÓn. 2. C¶m biÕn ®èi t îng

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45

Sơ đồ cấu trúc của hệ điều khiển tự động

1 2 6 5

3 4 7 Trong đó :

1: Đối tƣợng điều chỉnh. 5: Bộ đặc.

2: Cảm biến đối tƣợng. 6: Bộ so sánh

3: Bộ khuyếch đại. 7: Cơ cấu chấp hành

4: Yếu tố nhiễu.

Trong tất cả các dạng tự động điều khiển thƣờng đƣợc sử dụng nhất là kiểu

hệ thống tự động điều khiển có tín hiệu phản hồi ( mạch điều khiển khép kín

).Giá trị thông tin đầu ra của thiết bị dựa trên sự khác nhau giữa các giá trị đo

đƣợc của biến điều khiển với giá trị tiêu chuẩn. Sơ đồ đƣợc mô tả nhƣ sau:

Sơ đô mạch điều khiển phản hồi.

§¹i l îng ra Đại lƣợng đặt Y X

Phản hồi

XCB X CB XĐT XPH 83

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45

Trong đó :

Y : là đại lƣợng đặt O : Đối tƣợng điều chỉnh

ĐT: Phần tử đặt trị XĐT : Giá trị đặt trị

X : Đại lƣợng ra XPH : Tín hiệu phản hồi

ĐC : phần tử điều chỉnh X = XĐT - XCB

N : Tác nhân nhiễu CB : cảm biến

XCB : Gía trị cảm biến. SS : phần tử so sánh

Phần tử cảm biến : Là phần tử làm nhiệm vụ nhận tín hiệu điều chỉnh X và

dịch chuyển nó ra một rạng thông số khác phù hợp với thiết bị điều chỉnh

Phần tử đặt trị : Là bộ phận ấn định các thông số cần duy trì hoặc giá trị

phạm vi các thông số cần điều chỉnh ( XĐT ). Khi thông số vận hành lệch ra

khỏi giá trị đó thì thiết bị điều chỉnh tự động phải điều chỉnh lại các thông số

cho phù hợp.

Phần tử so sánh : Là cơ cấu tiếp nhận gía trị của phần tử định trị quy định (

XĐT) so sánh với giá trị thông số nhận đƣợc từ phần tử cảm biến XCĐ, xác

định sai lệch của hai thông số X = XĐT - XCB để đƣa tín hiệu vào cơ cấu điều

chỉnh.

Cơ cấu điều chỉnh : Có nhiệm vụ biến các tín hiệu đã nhận về sai lệch X

để gây ra tác động điều chỉnh trực tiếp.

Giá trị điều chỉnh đƣợc thay đổi liên tục tƣơng ứng với sự thay đổi liên tục

của cơ cấu điều chỉnh.

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45 IV. Hệ điều khiển tự động phản hồi.

Sơ đồ điều khiển nồng độ.

Dụng cụ đo

Thiết bị Bộ điều khiển

Van điều chỉnh

Dòng ra

Trong sơ đồ này biến đƣợc điều khiển là nồng độ, tốc độ dòng chảy là biến

thao tác. Tín hiệu đƣợc điều khiển sinh ra bằng cách so sánh các giá trị của

biến đƣợc điều khiển với giá trị mong muốn ( giá trị cài đặt ) Sự sai

khác giữa hai tín hiệu này đƣợc gọi là tín hiệu sai khác, hệ thống điều khiển

thông tin luôn là hàm của các tín hiệu sai khác. Tín hiệu điều khiển đƣợc dùng

bằng hơi nƣớc hoặc dùng bằng điện. Tín hiệu điều khiển đƣợc truyền qua van

điều khiển bằng van điều khiển đến các vị trí đặc biệt hoặc đóng , mở . Khi

thay đổi một trong các tín hiệu điều khiển thì dẫn đến các thay đổi có thể tính

trƣớc trong tốc độ dòng chảy của chất lỏng khi ra khỏi thiết bị.

Nhƣ vậy về nguyên tắc thì nguyên lý điều khiển của hệ thống nhƣ trên hầu

nhƣ là giống nhau trong tất cả các hệ thống.

V. Các ký hiệu thƣờng dùng trong tự động hoá.

:Dụng cụ đo nhiệt độ.

:Dụng cụ đo áp suất.

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45 :Dụng cụ đo lƣu lƣợng.

:Dụng cụ đo nhiệt độ hiển thị tại trung tâm điều khiển

:Dụng cụ đo nhiệt truyền xa đặt tại trung tâm điều khiển.

:Thiết bị đo áp suất tự động điều chỉnh ( van an toàn ).

: Bộ điều chỉnh mức chất lỏng tự ghi có báo động, khí cụ lắp tai trung

tâm điều khiển.

: Bộ điều chỉnh áp suất tự ghi và hiển thị, khí cụ lắp tại trung tâm điều

chỉnh

: Cơ cấu để điều chỉnh.

: Cơ cấu để chấp hành.

:Tự động mở khi mất tín hiệu.

:Tự động đóng khi mất tín hiệu.

:Giữ nguyên

VI. Cấu tạo của một số thiết bị tự động cảm biến.

VI.1. Bộ cảm biến áp suất.

Bộ Bộ cảm ứng kiểu màng Bộ cảm ứng kiểu piston

cảm ứng kiểu piston

Trong các bộ điều chỉnh thƣờng sử dụng bộ cảm ứng áp suất kiểu màng, hộp

xếp piston, ống cong đàn hồi...việc chọn bộ cảm ứng áp suất phụ thuộc vào

việc camr ứng và độ chính xác theo yêu cầu.

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45 VI.2. Bộ cảm ứng nhiệt độ.

Cảm ứng nhiệt độ kiểu màng Cảm ứng nhiệt độ kiểu hộp xếp

Cảm ứng nhiệt độ kiểu thanh Cảm ứng nhiệt độ kiểu lƣỡng kim giãn nở điện trở

Hoạt động của cảm ứng nhiệt độ dựa trên nguyên lý giãn nở nhiệt, mối quan

hệ giữa nhiệt độ của chất khí và áp suất hơi bão hoà của nó trong hệ kín, dựa

trên nguyên lý nhiệt điện trở.

VI.3 Bộ cảm ứng mức đo chất lỏng.

Mức các chất lỏng có thể đo bằng nhiều cách khác nhau

nhƣng cách đơn giản và có độ chính xác cao là đo bằng

phao.

87 Kiểu phao

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45

Kiểu Màng

VI.4. Bộ cảm biến lƣu lƣợng.

Bộ cảm biến lƣu lƣợng đƣợc xây dựng trên sự phụ thuộc

Q = f.V

Trong đó:

f : là diện tích của đƣờng ống dẫn.

V : là tốc độ chất lỏng chảy trong ống dẫn theo định luật Becnuli.

V =

P: độ chênh lệch áp suất chất lỏng.

 : tỷ trọng của chất lỏng.

Nếu tỷ trọng không đổi thì lƣu lƣợng thể tích phụ thuộc vào 2 thông số là tiết

diện S và sự chênh lệch áp suất P.

Ta có hai cách đo lƣu lƣợng:

 Khi tiết diện không đổi đo lƣu lƣợng bằng độ chênh lệch áp suất trƣớc

và sau thiết bị có ống hẹp.

 Khi độ chênh lệch áp suất không đổi đo diện tích tiết diện của ống dẫn

xác định đƣợc lƣu lƣợng của dòng chảy.

Chênh áp không biến đổi Chênh áp biến đổi

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45

KẾT LUẬN

Cracking xúc tác là một phƣơng pháp chế biến sâu và có một tầm quan trọng

rất lớn trong công nghiệp chế biến dầu mỏ hiện nay vì nó đã góp phần giải

quyết và đáp ứng kịp thời nhu cầu tiêu thụ nhiên liệu của thị trƣờng về cả số

lƣợng và chất lƣợng.

Sau hơn 3 tháng nghiên cứu và tìm hiểu, em đã hoàn thành đề tài thiết kế

phân xƣởng cracking xúc tác có năng xuất 3.000.000 tấn/năm.

Qua bản đồ án này đã giúp em hiểu đƣợc cơ bản các bƣớc về quá trình

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45 Thiết kế một phân xƣởng sản xuất. Bản đồ án này giúp em hiểu đƣợc việc đƣa

một thành quả của việc áp dụng nghiên cứu vào sản xuất là một quá trình hết

sức phức tạp, nó đòi hỏi phải có sự liên quan đến quá trình sản xuất.

Bản đồ án này đã đƣợc hoàn thành nhƣng vì điều kiện cũng nhƣ tài liệu

tham khảo còn hạn chế, hơn nữa vì bƣớc đầu làm quen với việc thiết kế phân

xƣởng sản xuất cho nên chắc chắn không tránh khỏi sai sót. Vậy em rất mong

đƣợc sự chỉ bảo cùng những ý kiến đóng góp của các thầy cô và các bạn đồng

nghiệp để bản đồ án đƣợc hoàn thiện hơn.

Cuối cùng em xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn tới các thầy cô giáo trong

Bộ môn Công nghệ Hoá dầu - Hữu cơ và các bạn. Đặc biệt là thầy giáo TS.

Lê Văn Hiếu đã tận tình giúp đỡ em hoàn thành bản đồ án này.

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, tháng 6 năm 2005

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Đức Thịnh

MỤC LỤC

Trang

CHƢƠNG I: TỔNG QUAN LÝ THUYẾT .................................................................... 2 I.GIỚI THIỆU CHUNG VỀ QUÁ TRÌNH CRACKING XÚC TÁC. ... 2

I.1.SƠ LƢỢC VỀ LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA QÚA TRÌNH

CRACKING XÚC TÁC[1,106]................................................................ 2 I.2. MỤC ĐÍCH CỦA QUÁ TRÌNH CRACKING XÚC TÁC.[1,106] ... 3

I.3.VAI TRÒ CỦA QUÁ TRÌNH CRACKING XÚC TÁC SO VỚI

CÁC QUÁ TRÌNH LỌC DẦU KHÁC VÀ CÁC ĐIỀU KIỆN CÔNG

NGHỆ CỦA QUÁ TRÌNH.[1,107] ......................................................... 3

II.BẢN CHẤT HOÁ HỌC CỦA QUÁ TRÌNH CRACKING XÚC TÁC VÀ CƠ CHẾ CỦA PHẢN ỨNG. ............................................................. 4 II.1.BẢN CHẤT HOÁ HỌC CỦA QUÁ TRÌNH CRACKING XÚC

TÁC. [2,97] ............................................................................................ 4

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45

II.2. CƠ CHẾ PHẢN ỨNG CRACKING XÚC TÁC.[3,84] ................... 4

II.2.1.GIAI ĐOẠN TẠO THÀNH ION CACBONI. ........................... 5

II.2.2 GIAI ĐOẠN BIẾN ĐỔI ION CACBONI.[3,86] ....................... 7

II.2.3 GIAI ĐOẠN DỪNG PHẢN ỨNG.[3,87].................................. 9

III.SỰ BIẾN ĐỔI HOÁ HỌC CÁC HYDROCACBON TRONG QUÁ

TRÌNH CRACKING XÚC TÁC. ............................................................ 9

III.1. SỰ BIẾN ĐỔI CÁC HYDROCACBON PARAFIN.[3,89] ........... 9

III.2. SỰ BIẾN ĐỔI CÁC HYDROCACBON OLEFIN.[3,90] ............ 11

III.3 SỰ BIẾN ĐỔI CÁC HYDROCACBON NAPHTEN.[3,91]. ........ 13 PHẢN ỨNG ĐỒNG PHÂN HOÁ VÒNG NAPHTEN : .............................................. 13 III.4.SỰ BIẾN ĐỔI CỦA CÁC HYDROCACBON THƠM.[3,93]. ..... 14

IV. ĐỘNG HỌC CỦA QÚA TRÌNH CRACKING XÚC TÁC.[1,115] 16

V.CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN PHẢN ỨNG CRACKING XÚC

TÁC ......................................................................................................... 17 CHƢƠNG II: NGUYÊN LIỆU CỦA QÚA TRÌNH CRACKING XÚC TÁC, SẢN

PHẨM THU ĐƢỢC TỪ QÚA TRÌNH VÀ XÚC TÁC CỦA QUÁ TRÌNH ............... 18 I.NGUYÊN LIỆU DÙNG TRONG QÚA TRÌNH CRACKING XÚC

TÁC.[4,22] .............................................................................................. 18

II.ĐẶC TÍNH CHI TIẾT DẦU BẠCH HỔ.[5,101] .............................. 19

III. XÚC TÁC TRONG QÚA TRÌNH CRACKING XÚC TÁC. ........ 21 III.1. VAI TRÒ CỦA XÚC TÁC TRONG QÚA TRÌNH

CRACKING.[3,72] .............................................................................. 21

III.2.NHỮNG YÊU CẦU CẦN THIẾT ĐỐI VỚI XÚC TÁC

CRACKING ......................................................................................... 22

III.2.1. HOẠT TÍNH XÚC TÁC PHẢI CAO ................................... 22

III.2.2. ĐỘ CHỌN LỌC CỦA XÚC TÁC PHẢI CAO.[1,121] ......... 22

III.2.3.XÚC TÁC PHẢI ĐẢM BẢO ĐỘ ỔN ĐỊNH PHẢI LỚN VÀ

ĐỘ BỀN CƠ NHIỆT.[3,73].............................................................. 22

III.2.4. XÚC TÁC PHẢI ĐẢM BẢO ĐỘ THUẦN NHẤT CAO VÀ BỀN VỚI CÁC CHẤT NGỘ ĐỘC XÚC TÁC. [3,73]. .................... 23

III.2.5. XÚC TÁC PHẢI CÓ KHẢ NĂNG TÁI SINH, PHẢI DỄ SẢN

XUẤT VÀ RẺ TIỀN.[3,73] .............................................................. 23

III.3.CÁC LOẠI XÚC TÁC DÙNG TRONG QUÁ TRÌNH

CRACKING. [2,106]............................................................................ 24

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45

III.3.1. XÚC TÁC TRICLORUA NHÔM ALCL3. ........................... 24 III.3.2.XÚC TÁC ALUMINOSILICAT VÔ ĐỊNH HÌNH. .............. 24

III.3.3. XÚC TÁC ZEOLIT VÀ XÚC TÁC CHỨA ZEOLIT.[1,116].

......................................................................................................... 24

III.3.4 SO SÁNH GIỮA LOẠI XÚC TÁC VÔ ĐỊNH HÌNH

ALUMINOSILICAT VÀ ZEOLIT.[4,24]......................................... 25

III.3.5.NHỮNG THAY ĐỔI TÍNH CHẤT CỦA XÚC TÁC KHI

LÀM VIỆC ....................................................................................... 27

IV.SẢN PHẨM THU ĐƢỢC TỪ QÚA TRÌNH CRACKING XÚC

TÁC ......................................................................................................... 28 IV.1. SẢN PHẨM KHÍ CRACKING XÚC TÁC.[3,66] ...................... 29

IV.2. XĂNG CRACKING XÚC TÁC.[2,104] ..................................... 29

IV.3. SẢN PHẨM GASOIL NHẸ.[3,69]. ............................................. 30

IV.4. SẢN PHẨM GASOIL NẶNG.[2,105] ........................................ 31 CHƢƠNG III: CHẾ ĐỘ CÔNG NGHỆ CỦA QUÁ TRÌNH CRACKING XÚC TÁC

VÀ CÁC DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ CRACKING XÚC TÁC............................ 31 I.CHẾ ĐỘ CÔNG NGHỆ CỦA QUÁ TRÌNH CRACKING XÚC

TÁC.[1,127]............................................................................................. 31 I.1. MỨC ĐỘ CHUYỂN HOÁ (C ). ..................................................... 32

I.2 BỘI SỐ TUẦN HOÀN XÚC TÁC.[1,99] ....................................... 32

I.3.TỐC ĐỘ NẠP LIỆU RIÊNG. ......................................................... 33

I.4. NHIỆT ĐỘ TRONG THIẾT BỊ PHẢN ỨNG. ............................... 34

I.5.ẢNH HƢỞNG CỦA ÁP SUẤT. ..................................................... 34

II. CÁC DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ CRACKING XÚC TÁC. ..... 34 II.1.SƠ LƢỢC VỀ SỰ PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG CRACKING XÚC

TÁC. .................................................................................................... 34

II.2. XU HƢỚNG PHÁT TRIỂN CỦA CRACKING XÚC TÁC.[4,25]

............................................................................................................. 35 II.3. CÁC DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ CRACKING. ..................... 36 II.3.1.SƠ ĐỒ CRACKING XÚC TÁC DẠNG CẦU CHUYỂN

ĐỘNG.[3,108]. ................................................................................. 36

II.3.2.SƠ ĐỒ QUÁ TRÌNH CRACKING XÚC TÁC MỘT BẬC TRONG LỚP XÚC TÁC GIẢ SÔI.[3,113]. ..................................... 37

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45

II.3.3 SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ XÚC TÁC LỚP SÔI(FCC) VỚI THỜI

GIAN TIẾP XÚC NGẮN.[1,147]. .................................................... 38 3. BỘ PHẬN PHÂN CHIA SẢN PHẨM. ..................................................................... 40 III. PHÂN TÍCH LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ CRACKING XÚC TÁC.

................................................................................................................. 40 CHƢƠNG IV : TÍNH TOÁN CÂN BẰNG VẬT CHẤT VÀ NHIỆT LƢỢNG .......... 42 I.TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT. ......................................................... 42

II. CÂN BẰNG NHIỆT LƢỢNG CỦA LÒ PHẢN ỨNG. .................... 45 II.1. NHIỆT LƢỢNG DO KHÍ SẢN PHẨM MANG RA. .................... 46

II.2 NHIỆT LƢỢNG DO HƠI CÁC SẢN PHẨM NẶNG HƠN MANG

RA. ....................................................................................................... 48

III. TÍNH TOÁN THIẾT BỊ PHẢN ỨNG. ........................................... 53 III.1. TÍNH ĐƢỜNG KÍNH LÒ PHẢN ỨNG ...................................... 53

III.2. TÍNH CHIỀU CAO CỦA LÒ PHẢN ỨNG. ................................ 54

III.3. TÍNH TOÁN ỐNG ĐỨNG.......................................................... 55

V.CYCLON CỦA LÒ PHẢN ỨNG....................................................... 56 CHƢƠNG V: XÂY DỰNG ........................................................................................... 59 I. MỤC ĐÍCH VÀ Ý NGHĨA. ................................................................ 59

II. CÁC YÊU CẦU CHUNG ĐỐI VỚI ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG NHÀ

MÁY. ....................................................................................................... 59 II.1.VỀ QUY HOẠCH. ........................................................................ 59

II.2. VỀ ĐIỀU KIỆN TỔ CHỨC SẢN XUẤT. .................................... 59

II.3. ĐIỀU KIỆN HẠ TẦNG KỸ THUẬT. .......................................... 59

II.4. ĐIỀU KIỆN XÂY LẮP VÀ VẬN HÀNH NHÀ MÁY. ................ 60

III.CÁC YÊU CẦU VỀ KỸ THUẬT XÂY DỰNG............................... 60 III.1. VỀ ĐỊA HÌNH. ............................................................................ 60

III.2.VỀ ĐỊA CHẤT. ............................................................................ 61

III.3. YÊU CẦU VỀ MÔI TRƢỜNG VỆ SINH CÔNG NGHIỆP. ....... 61

IV. ĐẶC ĐIỂM CỦA ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG. ................................... 62 CHƢƠNG VI: THIẾT KẾ TỔNG MẶT BẰNG CỦA PHÂN XƢỞNG VÀ TÍNH

TOÁN KINH TẾ ........................................................................................................... 63 I. YÊU CẦU THIẾT KẾ TỔNG MẶT BẰNG CỦA PHÂN XƢỞNG

CRACKING XÚC TÁC.[ 8,131] ............................................................ 63 II.BỐ TRÍ MẶT BẰNG. ........................................................................ 65

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45

II.1. ĐẶC ĐIỂM CỦA PHÂN XƢỞNG. .............................................. 65

II.2. BỐ TRÍ MẶT BẶNG PHÂN XƢỞNG. ........................................ 65

II.3. CÁC HẠNG MỤC CÔNG TRÌNH. .............................................. 67

II.4.TÍNH TOÁN CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CƠ BẢN. .................. 68

III.TÍNH TOÁN KINH TẾ. ................................................................... 70 III.1.TÍNH TOÁN CHI PHÍ VẬT LIỆU ĐẦU VÀO. ........................... 70 III.1.1. CHI PHÍ NGUYÊN LIỆU.(CNL) ........................................... 71 III.1.2. CHI PHÍ ĐIỆN.(CĐ) ............................................................. 71 III.1.4. CHI PHÍ HƠI NƢỚC.(CHN) .................................................. 71 III.1.5. CHI PHÍ CHO NƢỚC CÔNG NGHIỆP.(CN) ....................... 72 III.1.6.CHI PHÍ CHO XÚC TÁC.(CXT) ............................................ 72 IV. CHI PHÍ ĐỂ VẬN HÀNH PHÂN XƢỞNG. .................................. 72

V. CHI PHÍ KHẤU HAO CHO PHÂN XƢỞNG. ................................ 74

VI. CÁC CHI PHÍ KHÁC CHO MỘT THÙNG SẢN PHẨM ............. 74

VI. TÍNH HIỆU QUẢ KINH TẾ. .......................................................... 75 CHƢƠNG VII: AN TOÀN LAO ĐỘNG ...................................................................... 76 I. YÊU CẦU PHÒNG CHỮA CHÁY. ................................................... 77

II. TRANG THIẾT BỊ PHÒNG HỘ LAO ĐỘNG. .............................. 79

III. YÊU CẦU ĐỐI VỚI VẤN ĐỀ VỆ SINH MÔI TRƢỜNG. ........... 80 CHƢƠNG VIII: TỰ ĐỘNG HÓA ................................................................................ 80 I. MỤC ĐÍCH VÀ VAI TRÒ CỦA TỰ ĐỘNG HÓA. .......................... 80

II. HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG. .......................................... 81

III. CÁC DẠNG ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG. ......................................... 82

IV. HỆ ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG PHẢN HỒI. .................................... 85

V. CÁC KÝ HIỆU THƢỜNG DÙNG TRONG TỰ ĐỘNG HOÁ. ...... 85

VI. CẤU TẠO CỦA MỘT SỐ THIẾT BỊ TỰ ĐỘNG CẢM BIẾN. .... 86 VI.1. BỘ CẢM BIẾN ÁP SUẤT. ......................................................... 86

VI.2. BỘ CẢM ỨNG NHIỆT ĐỘ. ....................................................... 87 VI.3 BỘ CẢM ỨNG MỨC ĐO CHẤT LỎNG. ................................... 87 VI.4. BỘ CẢM BIẾN LƢU LƢỢNG. .................................................. 88

Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế phân xưởng cracking xúc tác năng suất 3.000.000 tấn/năm

LỜI MỞ ĐẦU

CHƢƠNG I

TỔNG QUAN LÝ THUYẾT

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45 I.2. Mục đích của quá trình cracking xúc tác.[1,106]

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45 IV. Động học của qúa trình cracking xúc tác.[1,115]

CHƢƠNG II

NGUYÊN LIỆU CỦA QÚA TRÌNH CRACKING XÚC

TÁC, SẢN PHẨM THU ĐƢỢC TỪ QÚA TRÌNH VÀ XÚC

TÁC CỦA QUÁ TRÌNH

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45 III.2.Những yêu cầu cần thiết đối với xúc tác cracking

CHƢƠNG III

CHẾ ĐỘ CÔNG NGHỆ CỦA QUÁ TRÌNH CRACKING

XÚC TÁC VÀ CÁC DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ

CRACKING XÚC TÁC

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45 I.1. Mức độ chuyển hoá (C ).

CHƢƠNG IV

TÍNH TOÁN CÂN BẰNG VẬT CHẤT VÀ NHIỆT LƢỢNG

CHƢƠNG V

XÂY DỰNG

 Đảm bảo khoảng cách bảo vệ, vệ sinh công nghiệp thích hợp, địa điểm

 Vị trí xây dựng nhà máy thƣờng ở cuối hƣớng gió chủ đạo, nguồn nƣớc

CHƢƠNG VI

THIẾT KẾ TỔNG MẶT BẰNG CỦA PHÂN XƢỞNG VÀ

TÍNH TOÁN KINH TẾ

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45 II.3. Các hạng mục công trình.

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45 V. Chi phí khấu hao cho phân xƣởng.

CHƢƠNG VII

AN TOÀN LAO ĐỘNG

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45 III. Yêu cầu đối với vấn đề vệ sinh môi trƣờng.

CHƢƠNG VIII

TỰ ĐỘNG HÓA

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45 IV. Hệ điều khiển tự động phản hồi.

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45 VI.2. Bộ cảm ứng nhiệt độ.

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Đức Thịnh Hoá Dầu 1- K45

KẾT LUẬN

MỤC LỤC

CHƢƠNG I: TỔNG QUAN LÝ THUYẾT .................................................................... 2 I.GIỚI THIỆU CHUNG VỀ QUÁ TRÌNH CRACKING XÚC TÁC. ... 2

PHẨM THU ĐƢỢC TỪ QÚA TRÌNH VÀ XÚC TÁC CỦA QUÁ TRÌNH ............... 18 I.NGUYÊN LIỆU DÙNG TRONG QÚA TRÌNH CRACKING XÚC

VÀ CÁC DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ CRACKING XÚC TÁC............................ 31 I.CHẾ ĐỘ CÔNG NGHỆ CỦA QUÁ TRÌNH CRACKING XÚC

TOÁN KINH TẾ ........................................................................................................... 63 I. YÊU CẦU THIẾT KẾ TỔNG MẶT BẰNG CỦA PHÂN XƢỞNG

KẾT LUẬN .................................................................................................................... 89

Có thể bạn quan tâm

Đề cương đồ án tốt nghiệp: Thành lập bản đồ địa chính khu vực xã Mỹ Lạc, huyện Thủ Thừa, tỉnh Long An bằng công nghệ GNSS-RTK

Đồ án tốt nghiệp: Xây dựng app nghe nhạc kết hợp các tiện ích AI

Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế cung cấp điện cho một chung cư cao tầng bài 10C STT48

Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế nhà máy sản xuất kính tấm và kính cường lực năng suất 150000 tấn/năm

Đồ án tốt nghiệp: Tính toán, thiết kế mô phỏng và thi công mô hình xe điện hỗ trợ vận chuyển hàng hóa

Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế và tính toán động lực học robot công nghiệp ba bậc tự do

Đồ án tốt nghiệp: Nghiên cứu thiết kế ứng dụng của hệ thống định vị toàn cầu GPS và bản đồ số trực tuyến

Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế nhà máy nhiệt điện đốt than công suất 1200 MW và đề xuất các biện pháp nâng cao hiệu suất vận hành tuabin hơi nhà máy nhiệt điện công suất lớn

Đồ án tốt nghiệp: Công nghệ IoT và ứng dụng cho hệ thống giám sát ắc quy

Đồ án tốt nghiệp: Nghiên cứu, thiết kế rô bốt Scara 3 bậc tự do

Đồ án tốt nghiệp: Nghiên cứu và thiết kế mô hình hệ thống phun xăng đánh lửa xe VinFast Fadil 2019

Đồ án tốt nghiệp: Hệ thống đỗ xe thông minh

Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế Multimeter giao tiếp với máy tính đo đếm thông số điện một pha

Đồ án tốt nghiệp: Nghiên cứu về ứng dụng công nghệ số trong sản xuất in và tác động của nó đến chiến lược kinh doanh của công ty in

Đồ án tốt nghiệp: Phân tích, thiết kế và xây dựng website xem phim trực tuyến

Đồ án tốt nghiệp: Xây dựng hệ thống website quản lý trang thiết bị cho trường học

Đồ án tốt nghiệp: Thi công mô hình hệ thống phanh đĩa và hệ thống lái thủy lực

Đồ án tốt nghiệp: Tăng cường cho vay giải quyết việc làm tại Ngân hàng Chính sách Xã hội – Chi nhánh thành phố Hà Nội

Đồ án tốt nghiệp: Xây dựng hệ thống chia sẻ tài liệu theo kiến trúc hướng dịch vụ

Đồ án tốt nghiệp: Nghiên cứu giải pháp devsecops trong hỗ trợ phát triển phần mềm

Tài liêu mới

Báo cáo nghiên cứu khoa học: Xây dựng hệ thống điểm danh sinh viên dựa trên nhận diện khuôn mặt

Báo cáo seminar chuyên ngành: Công nghệ lên men trong sản xuất rượu, bia và nước trái cây

Báo cáo seminar chuyên ngành Công nghệ hóa học và thực phẩm

Báo cáo tổng kết đề tài khoa học và công nghệ cấp trường: Quan hệ giữa các thông số thiết kế với giá thành hệ dẫn động cơ khí dùng hộp giảm tốc trục vít

Báo cáo tổng kết đề tài khoa học và công nghệ cấp trường: Tính toán và mô phỏng số tấm composite lõi tổ ong bằng phương pháp đồng nhất hóa

Báo cáo tổng kết đề tài khoa học và công nghệ cấp trường: Nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số công nghệ tới mòn dụng cụ và nhám bề mặt khi tiện cứng các bề mặt gián đoạn

Báo cáo tổng kết đề tài khoa học và công nghệ cấp trường: Nghiên cứu thiết kế điều khiển hệ thống lắp ráp bút bi tự động

Báo cáo tổng kết đề tài khoa học và công nghệ cấp trường: Tối ưu hóa đa mục tiêu khi mài phẳng thép HARDOX 500

Báo cáo tổng kết đề tài khoa học và công nghệ cấp trường: Phân phối tỉ số truyền tối ưu cho hệ dẫn động cơ khí dùng hộp giảm tốc bánh răng côn trụ nhiều cấp theo hàm mục tiêu giá thành

Báo cáo tổng kết đề tài khoa học và công nghệ cấp trường: Nghiên cứu các biện pháp tăng năng suất và giảm chi phí quá trình mài phẳng thép SKD11 qua tôi

Báo cáo tổng kết đề tài khoa học và công nghệ cấp trường: Xây dựng Video bài giảng cho môn học Cơ học Vật liệu

Báo cáo tổng kết đề tài khoa học và công nghệ cấp trường: Ảnh hưởng của mạ Nano Composite Nikel đến chất lượng gia công và tuổi bền của dụng cụ cắt

Báo cáo tổng kết đề tài khoa học và công nghệ cấp trường: Quá trình thu hút đầu tư trực tiếp nước ngoài vào tỉnh Thái Nguyên giai đoạn (2015-2020)

Báo cáo tổng kết đề tài khoa học và công nghệ cấp trường: Nghiên cứu thiết kế quy trình mạ phủ Ni, Cu theo phương pháp hóa học lên chất nền không dẫn điện

AI tóm tắt

Giới thiệu tài liệu