Xúc tác cho giai đoạn FCC
GVHD : Ts Nguyễn Hữu Lương
Thực hiện : Dương Kim Ngân
1
TIỂU LUẬN
XÚC TÁC CHO QUÁ TRÌNH CHẾ BIẾN DẦU KHÍ
XÚC TÁC CHO QUÁ TRÌNH FCC
Xúc tác cho giai đoạn FCC
GVHD : Ts Nguyễn Hữu Lương
Thực hiện : Dương Kim Ngân
2
1. GIỚI THIỆU
Fluid cracking xúc tác (FCC) là một trong những quá trình quan trọng nhất của công
nghệ lọc dầu. Xăng từ cracking chiếm khoảng 30-50% trong thành phần xăng thương
phẩm. Ngoài ra, cracking xúc tác còn cung cấp một lượng đáng kể dầu DO, LPG, khí
nhiên liệu và olefin nhẹ cho hóa dầu.
Chi phí thay thế xúc tác FCC (cụ thể trong NMLD Dung Quất khoảng 5 triệu
USD/năm nếu chế biến 100%dầu Bạch Hổ và khoảng 15 triệu USD/năm nếu chế biến
85% dầu thô Bạch Hổ và 15% dầu thô Dubai) là một trong những chi phí vận hành
lớn nhất của nhà máy. Ngoài ra lợi nhuận mất đi do sử dụng loại xúc tác không thích
hợp dẫn đến cơ cấu sản phẩm không đạt được hiệu quả kinh tế tối ưu có thể lên tới 0,5
USD/thùng dầu (tức hơn 12 triệu USD/năm) (Oil & Gas Journal, Oct 14, 1996; 94,
42) và chi phí phát sinh do đình trệ sản xuất có thể gây thiệt hại hơn gấp nhiều lần.
Lượng chất xúc tác cho quá trình FCC chiếm một tỉ lệ lớn (gần 80%) so với tổng
lượng chất xúc tác trong nhà máy lọc dầu (NMLD) thể hiện trong bang thống kê dưới
đây:
Qúa trình Tấn/năm
Cracking xúc tác 440.000
Hydrotreating 80.000
Qúa trình Claus 20.000
Hydrocracking 8.000
Reforming 5.000
Isomerisation 1.000
Các quá trình khác 12.000
Tổng cộng 566.000
% Cracking xúc tác 77.74%
Trên thế giới thị phần tiêu thụ xúc tác thể hiện rõ mức độ tận dụng nguồn nguyên
nhiên liệu từ các nước, những nước có nền công nghệ lọc dầu và nguồn dầu thô lớn
trên thế giới.
Xúc tác cho giai đoạn FCC
GVHD : Ts Nguyễn Hữu Lương
Thực hiện : Dương Kim Ngân
3
Ngoài yếu tố về kinh tế, xúc tác FCC còn ảnh hướng tới hoạt động của NMLD
cả về phương diện an toàn lẫn môi trường. Xúc tác sử dụng không thích hợp
sẽ dễ bị đầu độc, TB sẽ luôn phải hoạt động ở nhiệt độ cao nên dễ giảm tuổi
thọ, phát sinh ra nhiều sự cố trong quá trình vận hành như cháy, nổ, làm gián
đoạn hoạt động sx, tạo sp phụ có tác dụng xấu cho môi trường, lại phải tốn chi
phí đầu tư và vận hành TB loại bỏ sp phụ đó.
Vậy việc lựa chọn loại xúc tác FCC phù hợp về kỹ thuật, mang lại hiệu quả
kinh tế cao nhất luôn là mối quan tâm hàng đầu của NMLD trong việc tối ưu
hóa vận hành nhà máy
Hình dưới đây thể hiện mô hình chế biến dầu khí.
Như ta thấy, FCC là giai đoạn chế biến sâu, giúp tận dụng nguồn nhiên liệu nặng qua
quá trình cracking chuyển những hydrocarbon nặng thành thành phần nhẹ hơn.
Nguyên liệu F thường là dầu nặng, có nhiệt sôi từ 3400C. Lượng phân tử trung bình từ
200-600 hoặc cao hơn.
Xúc tác cho giai đoạn FCC
GVHD : Ts Nguyễn Hữu Lương
Thực hiện : Dương Kim Ngân
4
Các phản ứng trong giai đoạn FCC:
Các tính chất mong muốn của một chất xúc tác FCC là:
Sự ổn định tốt với nhiệt độ cao và hơi nước
Hoạt động cao
Kích thước lỗ rỗng lớn
kháng tiêu hao tốt
Sinh ra than cốc thấp
Xúc tác cho giai đoạn FCC
GVHD : Ts Nguyễn Hữu Lương
Thực hiện : Dương Kim Ngân
5
Sơ đồ tổng quan nhà máy chế biến dầu khí