Đồ Án Thiết kế phân xưởng cracking xúc tác

đây là đồ án về thiết kế phân xưởng cracking xúc tác.


Mục lục

Mở đầu 1
Phần I: Tổng quan lý thuyết quá trình cracking xúc tác 2
Chương I: Mục đích và ý nghĩa Bản Chất Hóa Học vàcơ chế phản ứng 3
I. Mục đích và ý nghĩa của quá trình cracking xúc tác 3
II. Cơ chế phản ứng 3
1. Phản ứng phân huỷ các mạch CC, phản ứng cracking 4
2. Phản ứng đồng phân hoá (izome hoá) 4
3. Phản ứng chuyển dời hydro dưới tác dụng của xúc tác 4
4. Phản ứng trùng hợp 4
5. Phản ứng alkyl hoá và khử alkyl hoá 5
6. Phản ứng ngưng tụ tạo cốc 5
III. Động học cho quá trình cracking xúc tác 10
IV. Cracking xúc tác các hợp chất hydrocacbon riêng lẻ. 11
1. Sự biến đổi các hydrocacbon parafin 11
2. Sự biến đổi của hydrocacbon olefin 15
3. Sự biến đổi các hydrocacbon naphtenic: 17
4. Sự biến đổi của hydrocacbon thơm 18
V. Cracking phân đoạn dầu mỏ 21
chương II: xúc tác của quá trình Cracking 23
I. Vai trò của xúc tác trong quá trình cracking 24
II. Những yêu cầu cần thiết đối với xúc tác 24
1. Hoạt tính xúc tác phải cao 24
2. Độ chọn lọc xúc tác phải cao 25
3. Độ ổn định phải lớn 26
4. Đảm bảo độ bền cơ và bền nhiệt 26
6. Xúc tác phải đảm bảo độ thuần nhất cao 26
7. Xúc tác phải bền với các chất làm ngộ độc xúc tác 27
8. Xúc tác phải có khả năng tái sinh 27
9. Xúc tác phải dễ sản xuất và rẻ tiền: 27
III. Zeolit và xúc tác chứa Zeolit 27
1. Xúc tác Zeolit 27
2. Zeolit và xúc tác chứa Zeolit dùng cho quá trình cracking 30
III. Những thay đổi tính chất của xúc tác khi làm việc 33
V. Tái sinh xúc tác 35
VI. Các dạng hình học của xúc tác 37
CHương III : NGuyên Liệu Và Sản PHẩm Của QuáTRình Cracking Xúc Tác 38
I. Nguyên liệu của quá trình cracking xúc tác 38
II. Các sản phẩm của quá trình cracking xúc tác 41
1. Sản phẩm khí 41
2. Xăng cracking xúc tác 41
3. Phân đoạn sôi cao hơn 1950C 42
Phần II: Tính Toán Và Thiết Kế Dây Chuyền Công Nghệ CrackingXúc Tác 45
Chương I. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình cracking xúc tác 45
I. Nhiệt độ 45
II. áp suất 47
III. Mức độ chuyển hoá C 48
IV. Tốc độ nạp liệu riêng 48
V. Tỷ lệ lượng xúc tác/nguyên liệu (X/RH) hay bội số tuần hoàn xúc tác 50
VI. Hiệu ứng nhiệt 51
Chương II 52
I. Lịch sử phát triển công nghệ cracking xúc tác 52
II. Lựa chọn công nghệ cracking xúc tác 53
III. Dây chuyền FCC với thời gian tiếp xúc ngắn 55
1. Sơ đồ dây chuyền FCC thời gian tiếp xúc ngắn: 55
2. Nguyên lý hoạt động: 56
IV. Hướng phát triển và cải tiến của FFC trong lọc dầu 58
Tính Toán thiết bị chính 60
I. Số liệu ban đầu 60
II. Cân bằng vật chất 61
III: Cân Bằng Nhiệt Lượng 62
1. Xác định nhiệt cháy của cốc 62
III. Tính đường kính lò phản ứng 66
1. Xác định đường kính lò phản ứng theo cônh thức sau : 66
2. Chiều cao lò phản ứng: 68
VI . Tính lò tái sinh 70
1. Các số liệu ban đầu 70
2. Tính toán quá trình cháy cốc 71
3. Tiêu hao hơi nước để khử hấp phụ 71
4. Cân Bằng Nhiệt Của Lò Tái Sinh 71
5. Cân Bằng Vật Chất Của Các Vùng Chính Của Lò Tái Sinh 71
6. Đường Kính Lò Tái Sinh Và Các Vùng Chính Của Nó 71
7. Chiều Cao Lò Tái Sinh Và Các Vùng Của Nó 71
Phần III: xây dựng 71
I. Chọn địa điểm xây dựng 71
1. Những cơ sở để xác định địa điểm xây dựng 71
2. Đặc điểm của địa điểm xây dựng 71
II. Các nguyên tắc khi thiết kế xây dựng 71
III. Bố trí mặt bằng 71
1. Đặc điểm của dây chuyền sản xuất 71
2. Mặt bằng phân xưởng 71
3. Tính toán các chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản 71
Phần IV: Tính toán kinh tế 71
I. Mục đích 71
II. Chế độ công tác của phân xưởng 71
III. Nhu cầu về nguyên liệu và năng lượng 71
1. Nguyên liệu 71
2. Nhu cầu về năng lượng 71
IV. Xác định nhu cầu công nhân cho phân xưởng 71
V. Tính khấu hao cho phân xưởng 71
VI. Các chi phí khác cho một thùng sản phẩm 71
VII. Xác định hiệu quả kinh tế 71
VIII. Kết luận 71
PhầN V: an toàn 71
1. Yêu cầu vệ sinh đối với mặt bằng nhà máy 71
2. Yêu cầu về phòng chống cháy nổ trong nhà máy 71
3. Các yêu cầu về an toàn giao thông trong nhà máy 71
4. Những yêu cầu khác 71
Kết luận 71
Tài liệu tham khảo 71






Mở đầu


Hiện nay, trên thế giới, mặt hàng xăng dầu là một mặt hàng quan trọng và đặc biệt quan trọng .Nó chính là máu huyết của nền kinh tế quốc dân và quốc phòng cho bất kì một quốc gia nào.
Và ở Việt Nam, nhu cầu tiêu thụ sản phẩm dầu khí đang tăng lên cùng với sự tăng trưởng của nền kinh tế quốc dân và quốc phòng.Tuy nhiên sản phẩm xăng ở Việt Nam hiện nay đều được nhập khẩu từ nước ngoài.Phần lớn từ Singapore với ba đầu nối tiếp nhận là Hồ Chí Minh, Đà Nẵng và Quãng Ninh. Và từ ba đầu nối tiếp nhận này, sản phẩm được phân phối tới các kho trung chuyển trên toàn quốc. Trong tương lai việc nhập sản phẩm xăng dầu là diều không có lợi cho nền kinh tế của cả nước. Vì vậy mà để có thể đáp ứng nhu cầu xăng cho người tiêu dùng thì nhất thiết phải có nhà máy lọc và chế biến, trong đó quan trọng hơn cả là phải có phân xưởng sản xuất xăng dầu [8].
Người ta có thể sản xuất xăng bằng nhiều các quá trình chế biến khác nhau như là cracking xúc tác, Reforming xúc tác, izome hóa .V V .trong đó cracking xúc tác là quá trình chủ yếu để sản xuất xăng . Tiêu chuẩn quan trọng của nhiên liệu dùng cho động cơ xăng là chỉ số octan . Chỉ số này càng cao thì khả năng chống kích nổ càng cao. Thoạt tiên thì người ta thực hiện cracking phân đoạn dầu mỏ có nhiệt độ sôi trong khoảng 490 – 800 K bằng nhiệt độ, nhưng với phương pháp này thì hiệu quả rất thấp vì sản phẩm chứa nhiều hydrocacbon phân tử thấp . Đến khoảng những năm 1930, quá trình cracking nhiệt được thay thế bằng cracking xúc tác, với chất xúc tác là Aluminosilicat tự nhiên. Và đầu tiên người ta sử dụng lớp xúc tác tỉnh nhưng mà nó cũng chưa mang lại hiệu suất và chất lượng xăng cao như mong muốn, nó lại có qúa nhiều nhược điểm chính vì những lí do như vậy cho nên người ta thay thế nó bằng quá trình Cracking có lớp xúc tác chuyển động .
Có rất nhiều công nghệ khác nhau cho quá trình Cracking có lớp xúc tác chuyển động. Nhưng ngày nay người ta dùng phổ biến là công nghệ của FCC. Với công nghệ này đã cho người ta thu được nhiều xăng và chất lưọng cũng tốt hơn rất nhiều, phần nào cũng đáp ứng được nhu cầu xăng dầu hiện nay.

Tài liệu tham khảo


1. Lê Văn Hiếu. Công nghệ chế biến dầu mỏ; Nhà xuất bản KH và KT- Hà Nội 2000.
2. PGS. TS. Đinh Thị Ngọ. Hoá học dầu mỏ; Nhà xuất bản KH và KT- Hà Nội 2001.
3. Bộ môn Nhiên liệu. Công nghệ chế biến dầu mỏ và khí; Trường Đại học Bách khoa Hà Nội; 1983.
4. Võ Thị Liên, Lê Văn Hiếu. Công nghệ chế biến dầu khí. Trường Đại học Bách khoa Hà Nội; 1982.
5. Trần Mạnh Trí. Hoá học và công nghệ chế biến dầu mỏ. Trường Đại học Bách khoa Hà Nội; 1974.
6. Trần Mạnh Trí. Dầu khí và dầu khí ở Việt Nam. Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội; 1996.
7.Trần Quốc Sơn .Một số phản ứng của hợp chất hữu cơ. nhà xuất bản Giáo Dục, năm 2001
8. Đoàn thiên tích. Dầu khí Việt Nam ; nhà xuất bản Đại Học Quốc Gia –TPHCM 2001
9. Bộ môn Nhiên liệu. Giáo trình tính toán công nghệ các quá trình chế biến dầu mỏ; Trường Đại học Bách khoa Hà Nội; 1972.
10. Bộ môn nhiên liệu .Hướng dẫn thiết kế các quá trình chế biến dầu mỏ ; Trường Đại học Bách khoa Hà Nội; 1972.
11. Tập thể tác giả . Sổ tay Quá Trình Công Nghệ Hóa Chất, tập 1; Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội; 1992.
12. Tạp chí Hydrocacbon Processing; November; 2000.
13. H-Minamil, Curent FCC Technologies, năm 1993.
14. Ch.Marcilly, Catalytic Cracking, năm 1991.
15. W. L. Nelsson. Petroleum rafinery engineering. New York; 1998.
16. D. Michael. Winfield the UOP processing guide; 1994.
17. H. Mianmi Current FCC technologies. Chiyoda Co., November, 1993.
18. Robert A. Mevus. Handbook petroleum Refining processes; 1986.