Đồ Án Thiết kế phân xưởng izome hoá công suất 350.000 tấn/năm

Mở đầuI. Giới thiệu Quá trình iSome hoá
Quá trình isome hoá n-parafin được dùng để nâng cao trị số octan của phân đoạn pentan-hexan của phần xăng sôi đến 70[SUP]0[/SUP]C, đồng thời cũng cho phép nhận các izo-parafin riêng biệt như isopentan và isobutan từ nguyên liệu cho quá trình tổng hợp cao su isopren, isobutan là nguồn nguyên liệu tốt cho quá trình alkyl hoá, hoặc để nhận izobuten cho quá tổng hợp MTBE.
Như đã nêu trên, công nghiệp chế biến dầu dùng hai quá trình chủ đạo để nhận xăng có trị số octan cao là quá trình reforming xúc tác và cracking xúc tác. Nhưng do nhu cầu về xăng chất lượng cao ngày càng tăng, trong khi đó phần C[SUB]5[/SUB] - C[SUB]6[/SUB] của công nghiệp chế biến dầu ngày càng có số lượng lớn mà lại không thể đạt trị số octan cao khi áp dụng các quá trình trên. Trước đây phân đoạn này chỉ được dùng để pha trộn vào xăng với mục đích đạt đủ áp suất hơi bão hoà của xăng và thành phần cất, còn trị số octan của phần này không đủ cao. Các số liệu trích dẫn ở bảng sau cho thấy rõ điều này.
Bảng 1.Trị số octan và điểm sôi của hydrocacbon C[SUB]5[/SUB], C[SUB]10[/SUB].
[TABLE="width: 540"]
[TR]
[TD]Cấu tử
[/TD]
[TD]Điểm sôi
[/TD]
[TD]RON
[/TD]
[TD]MON
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]C[SUB]5[/SUB]: n-pentan
[/TD]
[TD]36
[/TD]
[TD]61.7
[/TD]
[TD]61.9
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]2-metylbutan (izopentan)
[/TD]
[TD]28
[/TD]
[TD]92.
[/TD]
[TD]90.3
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]C[SUB]6[/SUB]: n-hexan
[/TD]
[TD]66.75
[/TD]
[TD]24.8
[/TD]
[TD]26
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]2-metylpentan (izohexan)
[/TD]
[TD]60.3
[/TD]
[TD]73.4
[/TD]
[TD]73.4
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]3-metylpentan
[/TD]
[TD]63.25
[/TD]
[TD]74.5
[/TD]
[TD]74.3
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]2.2-dimetylbutan (neohexan)
[/TD]
[TD]49.73
[/TD]
[TD]94.5
[/TD]
[TD]93.5
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]2.3-dimetylbutan
[/TD]
[TD]58
[/TD]
[TD]10.3
[/TD]
[TD]94
[/TD]
[/TR]
[/TABLE]
Các số liệu của bảng cho thấy, thích hợp nhất cho quá trình nhận xăng chất lượng cao thì phân đoạn n-C[SUB]5[/SUB]-C[SUB]6[/SUB] nhận được trong khu liên hợp lọc hoá dầu cần phải được cho quá trình isome hoá.
Công nghệ chế biến dầu mỏ ra đời vào năm 1859, và cho đến nay thế giới đã khai thác và chế biến một số lượng dầu khổng lồ, với tốc độ tăng trưởng hàng thập niên rất nhanh chóng (tăng gấp đôi trong khoảng 10 năm cho đến năm 1980). Ngành công nghiệp dầu do tăng trưởng nhanh đã trở thành ngành công nghiệp mũi nhọn của thế kỷ 20. Đặc biệt sau Đại chiến Thế giới II, công nghiệp dầu khí phát triển nhằm đáp ứng hai mục tiêu chính là:


Cung cấp các sản phẩm năng lượng cho nhu cầu về nhiên liệu động cơ, nhiên liệu công nghiệp và các sản phẩm về dầu mỡ bôi trơn.
Cung cấp các hoá chất cơ bản cho ngành tổng hợp hoá dầu và hoá học, tạo ra sự thay đổi lớn về cơ cấu phát triển các chủng loại sản phẩm của ngành hoá chất, vật liệu.
Trong số các sản phẩm năng lượng dầu mỏ, trước hết phải kể tới nhiên liệu xăng, một loai nhiên liệu có vai trò vô cùng quan trọng trong đời sống. Trong chiến tranh thế giới thứ hai, yêu cầu về xăng máy bay tăng lên rất nhiều, điều đó đã thúc đẩy quá trình isome hoá nhằm chế biến n-butan thành izobutan để pha vào xăng. Sau chiến tranh, người ta lại chú ý đến quá trình này chỉ từ năm 1950 trở lại đây. Một mặt là do phải nâng cao hơn nữa chất lượng của xăng ôtô và xăng máy bay. Mặt khác người ta cần nhận izopentan để sản xuất cao su nhân tạo.
Xăng loại tốt bao gồm hỗn hợp hydrocacbon thơm của reforming xúc tác và phân đoạn sôi thấp có đủ độ bốc cho động cơ xăng. Các cấu tử nhẹ của hỗn hợp cần có trị số octan đủ cao để không gây ra kích nổ. Phân đoạn nhẹ của xăng cracking xúc tác hay nhiệt phân đều thoả mãn yêu cầu này.
Trong các phân xưởng hay nhà máy chế biến dầu mà không có dây chuyền cracking thì cần thiết phải có dây chuyền chế biến và sử dụng izoparrafin C[SUB]5[/SUB] và C[SUB]6[/SUB]. Các cấu tử này có trị số octan đủ cao, có độ bốc và nhậy với PTE (TOC) và đó là ưu điểm so với các cấu tử khác của xăng chưa pha trộn. Để nhận được izoC[SUB]5 [/SUB], C[SUB]6[/SUB] người ta có thể dùng quá trình isome hoá. Ưu điểm của quá trình này là: Biến đổi hydrocacbon mạch thẳng thành cấu tử có cấu trúc nhánh là cấu tử có trị số octan cao. Nhờ thế làm nâng cao đáng kể hiệu suất và chất lượng xăng. Ngày nay ở nước ta ngành công nghiệp khai thác và chế biến đang trên đà phát triển mà hiện nay lượng condensate ngày càng nhiều do đó ta cần phải thực hiện chuyển chúng thành nhiên liệu có trị số ON cao. Vì thành phần chủ yếu của condensate là các cấu tử n-C[SUB]5[/SUB]4C[SUB]6[/SUB] (n-parafin) nên nó có trị số octan tương đối thấp bởi thế ta phải thực hiện isome hoá để tăng trị số octan.
Chính vì tầm quan trọng này, trong công nghiệp chế biến dầu, quá trình isome hoá đã được rất nhiều công ty lớn trên thế giới chú trọng nghiên cứu và phát triển, cụ thể như: UOP, Shell, Bp Do vậy, với đề tài “ Thiết kế phân xưởng isome hoá ” sẽ phần nào giúp sinh viên hiểu được vai trò của quá trình isome hoá trong lọc hoá dầu và sự phát triển của nó.