Cracking xúc tác - Chương 4

Công nghệ quá trình cracking xúc tác 4.1. Mở đầu Cracking xúc tác pha l-u thể FCC (fluid catalytic cracking) là một quá trình chuyển hoá gas oil ch-ng cất trực tiếp d-ới áp suất khí quyển, gas oil chân không, một số dầu cặn và dầu nặng của nhiều công đoạn khác nhau trong nhà máy lọc dầu để tạo ra gasolin có giá trị octan cao hơn, dầu đốt và các khí giàu olefin nhẹ. Đặc điểm của quá trình FCC là: vốn đầu t- t-ơng đối thấp, hoạt động lâu dài khá ổn định và khá đa...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Cracking xúc tác - Chương 4 Ch−¬ng 4 C«ng nghÖ qu¸ tr×nh cracking xóc t¸c 4.1. Më ®Çu Cracking xóc t¸c pha l−u thÓ FCC (fluid catalytic cracking) lµ mét qu¸ tr×nh chuyÓn ho¸ gas oil ch−ng cÊt trùc tiÕp d−íi ¸p suÊt khÝ quyÓn, gas oil ch©n kh«ng, mét sè dÇu cÆn vµ dÇu nÆng cña nhiÒu c«ng ®o¹n kh¸c nhau trong nhµ m¸y läc dÇu ®Ó t¹o ra gasolin cã gi¸ trÞ octan cao h¬n, dÇu ®èt vµ c¸c khÝ giµu olefin nhÑ. §Æc ®iÓm cña qu¸ tr×nh FCC lµ: vèn ®Çu t− t−¬ng ®èi thÊp, ho¹t ®éng l©u dµi kh¸ æn ®Þnh vµ kh¸ ®a d¹ng (nghÜa lµ nhµ m¸y läc dÇu cã thÓ ®iÒu chØnh hiÖu suÊt c¸c s¶n phÈm theo nhu cÇu thÞ tr−êng b»ng c¸ch thay ®æi c¸c tham sè vËn hµnh. Gasolin cña FCC cã gi¸ trÞ octan kh¸ tèt. Ngoµi ra, c¸c gasolin ®ã cßn ®−îc bæ sung c¸c alkylat s¶n xuÊt tõ c¸c khÝ giµu olefin. C¸c alkylat cã gi¸ trÞ octan kh¸ cao vµ ®é nh¹y octan kh¸ tèt. Trong mét hÖ thèng FCC ®iÓn h×nh, c¸c ph¶n øng cracking ®Òu ®−îc thùc hiÖn trong mét react¬ èng ®øng (vertical reactor riser), trong riser (raiz¬) mét dßng nguyªn liÖu láng ®−îc tiÕp xóc víi chÊt xóc t¸c nãng, d¹ng bét. Nguyªn liÖu (gas oil) bÞ ho¸ h¬i vµ cracking thµnh c¸c s¶n phÈm nhÑ khi di chuyÓn tõ d−íi lªn phÝa trªn react¬ vµ mang theo chÊt xóc t¸c bét. C¸c ph¶n øng x¶y ra rÊt nhanh chØ trong vµi gi©y, ®ång thêi cèc còng ®−îc h×nh thµnh, b¸m vµo bÒ mÆt chÊt xóc t¸c lµm cho ho¹t tÝnh xóc t¸c gi¶m dÇn. ChÊt xóc t¸c ®· tham gia ph¶n øng vµ c¸c s¶n phÈm cracking ®−îc ph©n riªng. ChÊt xóc t¸c ®−îc chuyÓn qua thiÕt b Þ hoµn nguyªn ®Ó ®èt ch¸y cèc vµ phôc håi ho¹t tÝnh xóc t¸c. Sau ®ã, chÊt xóc t¸c l¹i ®−îc chuyÓn ®Õn ®¸y cña react¬ èng ®øng ®Ó tiÕp tôc thùc hiÖn mét chu tr×nh cracking xóc t¸c tiÕp theo. §Ó ®¹t ®−îc mét quy tr×nh hoµn h¶o nh− trªn, c«ng nghÖ cracking xóc t¸c ph¶i tr¶i qua bao nhiªu thêi gian thö th¸ch, c¶i tiÕn vµ hoµn thiÖn dÇn. • Mét vµi nÐt vÒ lÞch sö ph¸t triÓn c«ng nghÖ FCC Cracking xóc t¸c b¾t ®Çu ph¸t triÓn trong nh÷ng n¨m cuèi cña thËp kû 30 thÕ kû tr−íc. Trong thÕ chiÕn thø II, do yªu cÇu quèc phßng c«ng nghÖ nµy ®−îc −u tiªn ph¸t triÓn ®Æc biÖt, h¬n 30 c¬ së cracking ®−îc x©y dùng vµ ho¹t ®éng. Ph©n x−ëng FCC quy m« c«ng nghÖ ®Çu tiªn ®−îc ®−a vµo vËn hµnh ë Mü th¸ng 5- 1942 theo mÉu thiÕt kÕ sè 1 (kh«ng giíi thiÖu ë ®©y). MÉu nµy nhanh chãng ®−îc thay thÕ bëi mÉu sè 2 (h×nh 4.1). S¬ ®å nµy gåm mét react¬ d¹ng thïng réng ®−îc ®Æt gÇn mÆt sµn vµ mét thiÕt bÞ hoµn nguyªn chÊt xóc t¸c ë vÞ trÝ cao h¬n react¬ mét Ýt. ChÊt xóc t¸c vµ hydrocacbon ®−îc ho¸ 154 h¬i ®i vµo react¬ cã líp xóc t¸c æn ®Þnh. C¸c van ®iÒu chØnh ®−îc l¾p ®Æt ë nhiÒu vÞ trÝ kh¸c nhau trong hÖ thèng ®Ó duy tr× ¸p suÊt thÊp h¬n trong thiÕt bÞ hoµn nguyªn so víi react¬. Thùc tÕ c«ng nghÖ ®· chøng tá r»ng, mÆc dï ®é chuyÓn ho¸ cña c¸c s¶n phÈm cracking xóc t¸c nµy vÉn cßn thÊp (40 ®Õn 50% thÓ tÝch láng, %LV: % liquid volume) nh−ng phÇn lín c¸c ph¶n øng cracking ®· x¶y ra trong mét kho¶ng thêi gian tiÕp xóc rÊt ng¾n gi÷a xóc t¸c vµ hydrocacbon. Xyclon ®a cÊp KhÝ x ¶ s au hoµn nguyªn Nåi h¬i tËn §Õn thiÕt bÞ ph©n ThiÕt bÞ hoµn dông nhiÖt ®o¹n ch− ng cÊt nguyªn th¶i React¬ ThiÕt bÞ thu håi bôi H¬i n−íc ®Ó lµm s¹ch chÊt xóc t¸c DÇu Kh«ng khÝ nguyªn liÖu S¶n phÈm ®¸y ch−ng cÊt H×nh 4.1. S¬ ®å hÖ thèng cracking xóc t¸c theo mÉu thiÕt kÕ sè 2. Buång gi¶m ¸p KhÝ Reactor Kh Ý v µ x ¨ ng Bé phËn lµm s¹ch chÊt xóc t¸c (b»ng h¬i n− íc) Cét ch−ng cÊt chÝnh H¬i n−íc xö lý chÊt xóc t¸c LCO ThiÕt bÞ hoµn DÇu ®· l¾ng g¹n Nåi h¬i HCO nguyªn H¬i n−íc DÇu sÖt N−íc ...