Đồ Án Thiết kế dây truyền công nghệ sản xuất REFORMING xúc tác

Đề tài: Thiết kế dây truyền công nghệ sản xuất REFORMING xúc tác


Đồ án dài 115 trang + bản vẽ CAD

LỜI MỞ ĐẦU
Công nghiệp dầu khí là một ngành công nghiệp đã có những thay đổi và phát triển không ngừng, đặt biệt vào những năm của cuối thế kỷ 20. Công nghiệp dầu khí đã và đang trên đà phát triển và trở thành một ngành công nghiệp mũi nhọn. Bên cạnh đó là sự phát triển không ngừng của các quá trình chế biến dầu thô như quá trình Cracking xúc tác, quá trình Reforming xúc tác và nhiều quá trình khác nhằm sản xuất ra xăng có chất lượng cao và hàng nghìn sản phẩm khác làm nguyên liệu cho các ngành công nghiệp khác.
Trong công nghiệp chế biến dầu mỏ, các qúa trình chuyển hoá hoá học dưới tác dụng của xúc tác chiếm tỷ lệ rất lớn và đóng vai trò quan trọng. Chất xúc tác trong quá trình chuyển hoá có khả năng làm giảm năng lượng hoạt hoá của phản ứng vì vậy tăng tốc độ của phản ứng lên rất nhiều. Mặc khác khi có mặc của xúc tác thì có khả năng tiến hành phản ứng ở điều kiện miền hơn. Điều này có tầm quan trọng hơn đối với các phản ứng có hiệu ứng nhiệt dương như phản ứng hydro hoá, alkyl hoá .
Sự có mặt của xúc tác trong quá trình chuyển hoá hoá học làm tăng hiệu suất sản phẩm của quá trình. Quá trình Reforming xúc tác chiếm vị trí quan trọng trong công nghệ chế biến dầu mỏ. Lượng xăng của quá trình reforming xúc tác chiếm phần lớn trong tổng lượng xăng tiêu thụ trên thế giới. Quá trình reforming xúc tác đã và đang phát triển mạnh và ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực trên thế giới. Là một quá trình không thể thiếu được trong bất kỳ nhà máy chế biến dầu nào, nhà máy điện, công nghiệp chất dẻo, nhà máy sản xuất BTX .
Ngày nay với sự phát triển khoa học kỹ thuật thì ngoài việc cải tiến dây chuyền công nghệ của quá trình reforming xúc tác để sản xuất ra xăng có trị số octan cao, người ta luôn tìm và chế tạo ra các chất xúc tác mới tốt hơn để cho năng suất và hiệu suất của sản phẩm ngày càng cao hơn.
Đối với nước ta hiện nay đang bước vào giai đoạn công nghiệp hóa - hiện đại hóa. Để đạt được những mục tiêu mà sự nghiệp công nghiệp hóa - hiện đại hóa đã đề ra thì cần phải đáp ứng một nhu cầu rất lớn về nguyên liệu, nhiên liệu cho phát triển công nghiệp và kinh tế.
Dầu khí ở Việt Nam đều được khai thác từ năm 1986 tại mỏ Bạch Hổ và từ đó sản lượng khai thác không ngừng tăng lên. Bên cạnh đó đã phát hiện thêm các mỏ mới như: Rồng, Đại Hùng, Ruby. Cho đến nay chúng ta đã khai thác được tổng cộng hơn 60 triệu tấn dầu thô tại mỏ Bạch Hổ và các mỏ khác. Nguồn dầu thô xuất khẩu đã đem lại cho đất nước ta một nguồn ngoại tệ khá lớn. Tuy nhiên hàng năm chúng ta cũng phải chi ra một nguồn ngoại tệ không nhỏ, để nhập khẩu các sản phẩm từ dầu mỏ nhằm phục vụ cho nhu cầu phát triển đất nước.
Để đất nước ta bước vào hội nhập với các ngành công nghiệp trong khu vực và thế giới thì nhà nước ta cần phải đầu tử nhiều về ngành dầu khí. Năm 1991 Chính phủ Việt Nam quyết định xây dựng nhà máy lọc dầu số 1 công xuất 6,5 triệu tấn/năm tại Dung Quất (Quảng Ngãi). Có thể nói rằng việc đất nước ta xây dựng nhà máy lọc dầu số 1 là một quyết định phù hợp với điều kiện và hoàn cảnh hiện nay. Nhà máy lọc dầu số 1 ra đời không những cung cấp những sản phẩm năng lượng quan trọng mà còn cung cấp nguồn nguyên liệu quý giá cho công nghiệp hóa dầu. Một trong những nhóm sản phẩm gốc quan trọng trong công nghiệp hóa dầu là Benzen, toluen, xylen (BTX). Trước đây việc sản xuất BTX chủ yếu dựa vào thu hồi khí của công nghiệp sản xuất than cốc, song do sản lượng quá thấp nên không đáp ứng được nhu cầu phát triển công nghiệp chất dẻo và sợi hóa học nên phải dựa vào ngành hóa dầu.
Ngày nay ngoài mục đích chính của quá trình reforming xúc tác là sản xuất ra xăng có trị số octan cao, thì phần Hydrocacbon thơm (Aromatic) thu được từ quá trình chiếm đáng kể (tới hơn 90%, ) đây chính là nguồn nguyên liệu chính để sản xuất ra BTX với hiệu suất khá cao.


MỤC LỤC



LỜI MỞ ĐẦU

Chương I: TỔNG QUAN LÝ THUYẾT
I.1. MỤC ĐÍCH, NGHĨA CỦA QUÁ TRÌNH REFORMING
XÚC TÁC 6
I.2. CƠ SỞ HOÁ HỌC CỦA QUÁ TRÌNH 6
I.2.1. Phản ứng dehydro hoá . 7
I.2.2. Phản ứng izome hoá 10
I.2.3. Nhóm phản ứng tách các nguyên tố dị thể 11
I.2.4. Phản ứng tạo cốc 12
I.3. CƠ CHẾ PHẢN ỨNG CỦA QUÁ TRÌNH 13
I.3.1. Cơ chế phản ứng reforming hydrcacbon parafin 13
I.3.2. Cơ chế phản ứng naphten 14
I. 4. NHIỆT ĐỘNG HỌC VÀ ĐIỀU KIỆN PHẢN ỨNG 17
I. 5. XÚC TÁC CỦA QUÁ TRÌNH . 21
I.5.1. Lịch sử phát triển của xúc tác reforming 21
I.5.2. Vai trò của xúc tác hai chức năng . 21
I.5.3. Các yêu cầu đối với xúc tác reforming 24
I.5.4. Các nguyên nhân làm ngộ độc xúc tác 25
I.5.5. Sự thay đổi xúc tác trong quá trình làm việc . 27
I.5.6. Tính chất của xúc tác 30
I.5.7. Tuổi thọ của xúc tác và giới thiệu một số xúc tác 31
I.6. NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM CỦA QUÁ TRÌNH 33
I.6.1. Nguyên liệu của quá trình . 33
I.6.2. Hydro hoá làm sạch nguyên liệu . 35
I.6.3. Sản phẩm của quá trình reforming xúc tác 36

Chương II: CÔNG NGHỆ REFORMING XÚC TÁC
II.1. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG CỦA QUÁ TRÌNH . 42
II.1.1. Ảnh hưởng của nguyên liệu . 42
II.1.2. Ảnh hưởng của áp suất . 45
II.1.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ 47
II.1.4. Ảnh hưởng của lưu lượng nguyên liệu 48
II.1.5. Tỷ lệ hydo/nguyên liệu 49
II.2. DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ QUÁ TRÌNH 50
II.2.1. lịch sử phát triển công nghệ reforming xúc tác 50
II.2.2. Chọn các thiết bị chính của dây chuyền công nghệ 53
II.2.3. Một số dây chuyền công nghệ tiêu biểu . 56

Chương III: TÍNH TOÁN CÔNG NGHỆ
I. CÁC SỐ LIỆU ĐẦU . 67
II. TÍNH TOÁN . 67
1. Các phản ứng chính xảy ra trong quá trình 67
2. Tính toán cho lò phản ứng thứ nhất . 72
3. Tính toán cho lò phản ứng thứ hai . 79
4. Tính toán cho lò phản ứng thứ ba . 86
5. Tính toán cho lò phản ứng thứ tư 93
ĐỒ THỊ PHỤ LỤC 103

Chương IV: XÂY DỰNG
IV.1. CHỌN ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG . 104
IV.1.1. Những cơ sở để xác định địa điểm xây dựng 104
V.1.2. Đặc điểm của địa điểm xây dựng 105
IV.2. CÁC NGUYÊN TẮC KHI THIẾT KẾ XÂY DỰNG 106
IV.3. BỐ TRÍ MẶT BẰNG 107
IV.3.1. Đặc điểm của dây chuyền sản xuất 107
IV.3.2. Mặt bằng phân xưởng . 107

Chương V: AN TOÀN LAO ĐÔNG VÀ BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG
V.1 AN TOÀN LAO ĐỘNG TRONG PHÂN XƯỞNG REFORMING XÚC TÁC 109
V.1.1. Nguyên nhân do kỹ thuật 109
V.1.2. Nguyên nhân do tổ chức 109
V.1.3. Nguyên nhân do vệ sinh . 109
V.2. NHỮNG YÊU CẦU VỀ PHÒNG CHỐNG CHÁY NỔ . 109
V.2.1. Phòng chống cháy . 110
V.2.2. Ngăn ngừa khả năng xuất hiện những nguồn gây cháy 110
V.2.3. Ngăn ngừa khả năng xuất hiện những nguồn cháy 111
V.2.4. Những biện pháp tổ chức đảm bảo an toàn cháy nổ . 111
V.4. YÊU CẦU ĐỐI VỚI BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG 112


KẾT LUẬN . 113