TẬP ĐOÀN DẦU KHÍ VIỆT NAM
TRƯỜNG CAO ĐẲNG DẦU KHÍ

GIÁO TRÌNH
MÔ ĐUN : VẬN HÀNH PHÂN XƯỞNG CHẾ BIẾN DẦU I
NGHỀ : VẬN HÀNH THIẾT BỊ CHẾ BIẾN DẦU KHÍ
TRÌNH ĐỘ : CAO ĐẲNG
(Ban hành kèm theo Quyết định số: 191/QĐ-CĐDK ngày 25 tháng 3 năm 2020
của Trường Cao Đẳng Dầu Khí)
Bà Rịa-Vũng Tàu, năm 2020
(Lưu hành nội bộ)
Trang 1
TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép
dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo.
Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu
lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm.
Trang 2
LỜI GIỚI THIỆU
Có thể nói dầu mỏ là nguồn năng lượng quan trọng nhất của mọi quốc gia trên thế
giới, có khoảng 60 đến 70% năng lượng sử dụng xuất phát từ dầu mỏ. Hiệu quả của
việc sử dụng nguồn năng lượng này phụ thuộc rất nhiều vào các quá trình chế biến, việc
đưa dầu mỏ vào các quá trình biến sẽ nâng cao hiệu quả sử dụng của dầu mỏ lên 5 lần,
như vậy sẽ tiết kiệm được nguồn tài nguyên quí giá này .
Việt Nam cũng là một quốc gia sở hữu nguồn tài nguyên dầu mỏ. Chúng ta đã, đang
và sẽ tiếp tục phát triển ngành công nghiệp chế biến dầu khí là một ngành kinh tế mạnh
của Việt Nam, góp phần đảm bảo an ninh năng lượng quốc gia và là đầu tàu kinh tế
trong xây dựng và phát triển đất nước.
Ngoài các kiến thức về chuyên ngành chế biến dầu khí, trong quá trình học còn cung
cấp cho người học những kiến thức chung về kỹ thuật như: quá trình điều khiển tự động
hóa, phương pháp xử lý sự cố trong nhà máy lọc dầu nói riêng cũng như trong các nhà
máy công nghiệp về hóa dầu nói chung.
Cùng với sự phát triển ngành công nghiệp này thì đòi hỏi việc tìm hiểu và nắm vững
các quá trình công nghệ chế biến là hết sức quan trọng. Với mục đích cung cấp cho
người học đầy đủ các kiến thức về các quá trình chế biến sản phẩm từ dầu mỏ đang được
sử dụng rộng rãi hiện nay, giáo trình “Vận hành phân xưởng chế biến dầu I” được chia
thành 3 chương tương ứng với các nội dung sau: Hydrotreating; Cracking xúc tác và
isome hóa.
Trân trọng cảm ơn./.
Bà rịa - Vũng Tàu, tháng 3 năm 2020
Tham gia biên soạn
1.
Chủ biên: GV Lưu Trà My
2.
Ths. Phạm Tuấn Linh
3.
Th.S Ngô Thị Bích Thu
4.
TS. Nguyễn Huỳnh Đông
5.
Ks. Phạm Công Quang
Trang 3
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ....................................................................................... 6
DANH MỤC CÁC BẢNG ............................................................................................. 7
GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN ............................................................................................... 8
BÀI 1. HYDROTREATING ...................................................................................... 15
1.1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QUÁ TRÌNH HYDROTREATING ......................... 16
1.1.1. Giới thiệu chung về quá trình ....................................................................... 16
1.1.2. Cơ sở lý thuyết của quá trình ........................................................................ 20
1.2. NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM CỦA QUÁ TRÌNH HYDROTREATING ..... 21
1.3. XÚC TÁC CỦA QUÁ TRÌNH HYDROTREATING ........................................... 21
1.4. SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ CỦA QUÁ TRÌNH HYDROTREATING ........................ 22
1.4.1. Sơ đồ nguyên lý chung ................................................................................. 22
1.4.2. Một số quá trình Hydrotreating tiêu biểu ..................................................... 23
1.5. THIẾT BỊ PHẢN ỨNG CỦA QUÁ TRÌNH HYDROTREATING ...................... 25
1.6. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH HYDROTREATING ........... 27
1.6.1. Nhiệt độ và áp suất ....................................................................................... 27
1.6.2. Lượng hydro tuần hoàn ................................................................................. 27
1.6.3. Tốc độ nạp liệu ............................................................................................. 27
1.6.4. Tỷ số hồi lưu và độ tinh khiết của hydro hồi lưu ......................................... 27
1.6.5. Nồng độ H2S trong khí hồi lưu ..................................................................... 27
1.7. THỰC HÀNH PHÂN XƯỞNG NAPHTHA HYDROTREATING TRÊN HỆ
THỐNG MÔ PHỎNG ĐỘNG ...................................................................................... 28
1.7.1. Giới thiệu chung ........................................................................................... 28
1.7.2. Sơ đồ PFD ..................................................................................................... 28
1.7.4. Quy trình khởi động ...................................................................................... 28
1.7.5. Quy trình dừng phân xưởng .......................................................................... 30
BÀI 2. CRACKING XÚC TÁC ................................................................................. 33
2.1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QUÁ TRÌNH CRACKING XÚC TÁC .................... 34
2.1.1. Giới thiệu chung về quá trình ....................................................................... 34
2.1.2. Cơ sở lý thuyết của quá trình cracking xúc tác............................................. 36
2.2. NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM CỦA QUÁ TRÌNH CRACKING XÚC TÁC 39
Trang 4
2.2.1. Nguyên liệu ................................................................................................... 39
2.2.2. Sản phẩm ..................................................................................................... 39
2.3. XÚC TÁC CỦA QUÁ TRÌNH CRACKING XÚC TÁC ...................................... 41
2.3.1. Tổng quan ..................................................................................................... 41
2.3.2. Vai trò của xúc tác ........................................................................................ 41
2.3.3. Những yêu cầu của chất xúc tác cracking ................................................... 41
2.3.4. Động học của quá trình cracking xúc tác ..................................................... 43
2.3.5. Chất xúc tác dùng trong công nghệ FCC ..................................................... 44
2.3.6. Sự giảm hoạt tính của chất xúc tác ............................................................... 49
2.3.7. Quá trình tái sinh chất xúc tác ...................................................................... 50
2.3.8. Xúc tác cracking công nghiệp ..................................................................... 52
2.4. CHẾ ĐỘ XÚC TÁC TẦNG SÔI VÀ TUẦN HOÀN XÚC TÁC RẮN ................ 53
2.5. SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ CỦA QUÁ TRÌNH CRACKING XÚC TÁC ................... 55
2.5.1. Cracking với lớp xúc tác cố định .................................................................. 57
2.5.2. Cracking với lớp xúc tác tầng sôi ................................................................. 57
2.5.3. Công nghệ của hãng UOP............................................................................. 59
2.5.4. Công nghệ của Kellog .................................................................................. 60
2.5.5. Công nghệ của hãng Shell ............................................................................ 60
2.5.6. Công nghệ IFP – Total và Stone & Webster ................................................ 50
2.5.7. Công nghệ Exxon ........................................................................................ 51
2.6. THIẾT BỊ PHẢN ỨNG CỦA QUÁ TRÌNH CRACKING XÚC TÁC ................. 51
2.6.1. Lò phản ứng ống Riser ................................................................................. 51
2.6.2. Hệ thống điều khiển nhiệt độ MTC (Mix Temperature Control) ................. 52
2.6.3. Thiết bị RTD (Riser Termination Device) ................................................... 53
2.6.4. Hệ thống phun sương nguyên liệu ................................................................ 53
2.7. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH CRACKING XÚC TÁC ...... 56
2.7.1. Nhiệt độ ........................................................................................................ 57
2.7.2. Áp suất .......................................................................................................... 58
2.7.3. Tỷ lệ C/O ...................................................................................................... 58
2.7.4. Tốc độ nạp liệu – thời gian lưu ..................................................................... 58
2.8. THỰC HÀNH PHÂN XƯỞNG CRACKING XÚC TÁC TRÊN HỆ THỐNG MÔ
PHỎNG ĐỘNG ............................................................................................................. 59