Tài liệu Bài báo cáo thực tập-thiết bị cracking xúc tác trong nhà máy lọc dầu

LOGO Thiết bị cracking xúc tác trong nhà máy lọc dầu Nhóm 2 Nội dung 1 2 3 4 Tổng quan về hệ thống cracking xúc tác Cấu tạo thiết bị phản ứng Cấu tạo thiết bị tái sinh xúc tác Phân tích, đánh giá Giới thiệu về hệ thống cracking xúc tác Vai trò  Quá trình cracking xúc tác là quá trình không thể thiếu được trong bất kỳ một nhà máy chế biến dầu nào trên thế giới, vì quá trình này là một trong các quá trình chính sản xuất xăng có trị số octan cao.Xăng thu được từ qúa trình này được dùng để phối trộn với các loại xăng khác để tạo ra các mác xăng khác nhau. Khối lượng xăng thu từ quá trình chiếm tỷ lệ rất lớn khoảng 70-80% so với tổng lượng xăng thu từ các quá trình chế biến khác. Giới thiệu về hệ thống cracking xúc tác Điều kiện quá trình  Quá trình cracking xúc tác được tiến hành ở điều kiện công nghệ là : - Nhiệt độ : 4700C – 5500C - Áp suất trong vùng lắng của lò phản ứng : 0,27 Mpa - Tốc độ không gian thể tích : 1 – 120 m3/m3. h (tùy thuộc vào dây chuyền công nghệ) - Tỷ lệ xúc tác/nguyên liệu : 4 – 9/1 - Xúc tác cho quá trình cracking thường dùng là xúc tác zeolit mang tính axít. - Sản phẩm của quá trình là một hỗn hợp phức tạp của hydrocacbon các loại khác nhau , chủ yếu là hydrocacbon có số cacbon từ 3 trở lên, với cấu trúc nhánh. Giới thiệu về hệ thống cracking xúc tác Sơ đồ hệ thống cracking xúc tác theo mẫu thiết kế số 2 năm 1942 Giới thiệu về hệ thống cracking xúc tác Sơ đồ hệ thống FCC theo thiết kế mô hình “nối tiếp” sau chiến tranh thế giới thứ 2 1.Giới thiệu về hệ thống cracking xúc tác Hệ thống FCC theo mô hình “song song” của UOP giữa thế kỷ 20 1.Giới thiệu về hệ thống cracking xúc tác Công nghệ FCC hiện đại ngày nay sử dụng là cụm thiết bị phản ứng và hoàn nguyên xúc tác. 1.Giới thiệu về hệ thống cracking xúc tác Sơ đồ tổng quát về phân xưởng Cracking xúc tác 2. Thiết bị phản ứng  Hiện nay có nhiều nhà cung cấp bản quyền công nghệ cracking xúc tác tầng sôi, và đối với mỗi nhà bản quyền lại có một kiểu cấu tạo thiết bị khác nhau. Tuy nhiên, các thiết bị Cracking xúc tác tầng sôi đều bao gồm các bộ phận chính như sau: - Bình phản ứng (Reactor Vessel) - Ống phản ứng (Riser) - Bộ phận sục xúc tác (Catalyst Stripping Section) - Các Cyclone tách xúc tác - Các thiết bị phụ (van chuyển xúc tác, hệ thống nạp liệu,...) 2. Thiết bị phản ứng  Hình 1: Sơ đồ tạo thiết bị phản cracking xúc tác tầng sôi (kiểu chồng) cấu ứng cặn xếp 2. Thiết bị phản ứng  Hình 2: mô phỏng sơ đồ cấu tạo thiết bị phản ứng cracking xúc tác cặn tầng sôi (kiểu xếp chồng) 2. Thiết bị phản ứng  Hình 3: Sơ đồ cấu tạo thiết bị phản ứng cracking xúc tác cặn tầng sôi (kiểu bố trí song song) Ống phản ứng  Hình 5: ống phản ứng Ống phản ứng có vai trò quan trọng trong thiết bị phản ứng cracking xúc tác tầng sôi, quyết định hiệu suất, chất lượng sản phẩm và một phần chi phí vận hành của quá trình cracking Ống phản ứng  Xúc tác đã tái sinh có nhiệt độ cao chuyển từ thiết bị tái sinh qua van vận chuyển xúc tác đặc biệt (Slide Valve) vào đầu ống phản ứng. Tại đây xúc tác được trộn đều và đẩy lên theo phương thẳng đứng nhờ hơi và "khí nâng" (xem hình 4 và hình 5). Ống phản ứng  Nguyên lý hoạt động: hình thành lớp tầng sôi Hình 6: vùng trộn sơ bộ và nạp nguyên liệu và phân tán xúc tác: - 1. Khí (hoặc nguyên liệu) nâng. - 2. Xúc tác tái sinh - 3. Vùng tạo gia tốc ban đầu - 4. Đầu nạp liệu - 5. Vùng trộn nguyên liệu xúc tác Ống phản ứng  Hình 7: Quá trình hình thành lớp giả lỏng và các vùng trong ống phản ứng Hiệu suất của quá trình cracking phụ thuộc nhiệu vào khả năng tiếp xúc giữa nguyên liệu và pha xúc tác. Quá trình hình thành lớp giả lỏng và phân vùng hoạt động của ống phản ứng được minh họa trong hình 7 Ống phản ứng  Nếu nguyên liệu và xúc tác tiếp xúc với nhau tốt thì hiệu suất thu hồi sản phẩm cao và giảm lượng coke tạo thành trên bề mặt xúc tác => liên tục được cải tiến đầu phun nhiên liệu  Hình 8: Cấu tạo đầu nạp nguyên liệu 1- Nguyên liệu 2- Hơi 3- Xúc tác 4- Ống phản ứng Ống phản ứng  Hình 9: Cấu tạo và vị trí đầu nạp liệu:  Mục đích: để hiệu quả quá trình pha trộn được cao, các đầu nạp nguyên liệu phải được bố trí thích hợp, một trong kiểu sơ đồ bố trí đầu phun nguyên liệu Ống phản ứng  Hình 10: cấu tạo hệ thống phun ATOMAX-2TM do KBR & ExxonMobil phát triển