Thiết kế phân xưởng cracking xúc tác (FCC) năng suất 500.000 tấn trên năm

Trong công nghệ chế biến dầu mỏ, các quá trình chế biến có xúc tác chiếm một vị trí quan trọng, trong đó cracking xúc tác là điển hình mà cracking xúc tác tầng sôi là một công nghệ đặc biệt quan trọng được áp dụng rộng rãi trên thế giới. Xúc tác có tác dụng:

- Làm giảm năng lượng hoạt hoá, tăng tốc độ phản ứng.

- Làm giảm nhiệt độ cần thiết của phản ứng

- Tăng tính chất chọn lọc (hướng phản ứng theo hướng có lợi)

Lượng dầu mỏ được chế biến bằng cracking xúc tác chiếm tương đối lớn. Ví dụ năm 1965 lượng dầu mỏ thế giới chế biến được 1.500tấn/ngày thì cracking xúc tác chiếm 800tấn (53%).

Quá trình cracking xúc tác được xem là một quá trình chủ yếu để sản xuất xăng cho ôtô, một số ít cho máy bay và là một quá trình không thể thiếu trong bất cứ nhà máy lọc dầu nào trên thế giới.

Về phương diện động học, những phản ứng xảy ra khi cracking nhiệt đều có thể xẩy ra trong quá trình cracking xúc tác (song khi có mặt của xúc tác, xúc tác sẽ thúc đẩy chọn lọc các phản ứng có lợi như đồng phân hoá và phân hủy để tạo ra izo_parafin, hydrocacbon thơm…)

Nhờ có xúc tác mà phản ứng được thực hiện ở nhiệt độ thấp hơn tức là chế độ phản ứng đỡ khắc nghiệt hơn.

Mục đích của quá trình cracking xúc tác là nhận được các cấu tử có chỉ số octan cao cho xăng ôtô hay máy bay từ nguyên liệu là phần cất nặng hơn, chủ yếu là phần cất từ quá trình chưng cất trực tiếp AD và VD của dầu thô.

Qúa trình cracking xúc tác đã được nghiên cứu từ cuối thế kỷ XIX, nhưng mãi đến năm 1923, một kỹ sư người Pháp tên là Houdry mới đề nghị đưa quá trình vào áp dụng trong công nghiệp. Năm 1936, nhà máy cracking xúc tác đầu tiên của công ty Houdry Process Corporation được xây dựng ở Mỹ. Cho đến nay, sau hơn nữa thế kỷ phát triển, quá trình này ngày càng được cải tiến và hoàn thiện, nhằm mục đích nhận được nhiều xăng hơn vói chất lượng xăng ngày càng cao hơn và từ nguồn nguyên liệu ngày càng kém hơn. Đồng thời ngoài mục đích nhận xăng, người ta còn nhận được cả nguyên liệu có chất lượng cao cho công nghệ tổng hợp hoá dầu và hoá học.

NỘI DUNG:

Phần I

CƠ SỞ LÝ THUYẾT

I. Cơ chế của quá trình cracking xúc tác 5

1. Giai đoạn tạo ion cacboni 5

2. Giai đoạn biến đổi ion cacboni 7

3. Giai đoạn dừng phản ứng 8

II. Động học cho quá trình cracking xúc tác 8

III. Xúc tác cho quá trình cracking 10

1. Vai trò của xúc tác trong quá trình 10

2. Những yêu cầu cần thiết đối với xúc tác 10

3. Xúc tác cracking cổ điển 12

4. Zeolit và xúc tác chứa zeolit 13

5. Những thay đổi tính chất của xúc tác khi làm việc 17

6. Tái sinh xúc tác 19

7. Các dạng hình học của xúc tác 21

IV. Cracking xúc tác phân đoạn dầu mỏ 21

V. Nguyên liệu cho quá trình cracking xúc tác 22

VI. Các sản phẩm của quá trình cracking xúc tác 23

1. Khí hydrocacbon 23

2. Phân đoạn xăng 24

3. Phân đoạn sôi cao hơn 1950C

Phần II

DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ CRACKING XÚC TÁC 25

I. Các yếu tố ảnh hưởng lên quá trình cracking xúc tác 25

1. Nhiệt độ 25

2. Áp suất 27

3. Mức độ chuyển hoá C 28

4. Tốc độ nạp liệu riêng 28

5. Tỷ lệ lượng xúc tác/nguyên liệu (X/RH) hay bội số tuần hoàn xúc tác 29

II. Dây chuyền công nghệ cracking xúc tác 30

1. Lịch sử phát triển công nghệ cracking xúc tác 30

2. Một số dây chuyền cracking xúc tác tiêu biểu 32

3. Lựa chọn công nghệ cracking xúc tác 35

4. Dây chuyền FCC với thời gian tiếp xúc ngắn 36

III. Hướng phát triển và cải tiến của FFC trong lọc dầu

Phần III

TÍNH TOÁN 40

I. Cân bằng vật chất 40

Kết luận 45

LINK DOWNLOAD