Luận văn thạc sĩ xây dựng mô hình mô phỏng và tối Ưu hóa hoạt Động phân xưởng ccr platforming nhà máy lọc dầu dung quất

Luan văn tốt nghiệp: Mô phỏng công nghệ CCR _GVHD: PGS.TS.Nguyễn Thị Minh Hiển Sự thay đổi lượng sản phẩm theo tốc độ nạp liệu.... Luan văn tốt nghiệp: Mô phỏng công nghệ CCR__ GVHD: PGS

Trang 1

BO GIAO DUC VA DAO TAG

TRUONG DAIIIOC BACII KIIOA ITA NOL

NGUYEN DUY THANG

XAY DUNG MO HINH MO PHONG VA TO] UU HOA HOAT BONG PHAN XUONG CCR PLATFORMING

NIIA MAY LOC DAU DUNG QUAT

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẶT

KỸ THUẬT HOA HOC

Trang 2

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCII KIIOA HÀ NỌI

NGUYÊN DUY THÁNG

XÂY DỰNG MÔ TIÌNIIMÔ PHÒNG VÀ TÓI ƯU HÓA

HOAT DONG PHAN XUONG CCR PLATFORMING

NHA MAY LOC DAU DUNG QUAT

Chuyên ngành: KỸ THUẬT HÓA HỌC

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT HÓA HỌC

NGƯỜI TƯỞNG DẦN KIEIOA TIỌC:

PGS.TS NGUYÊN TI MIXII IIỄN

TH Nội - Năm 2015

Trang 3

Luan văn tốt nghiệp: Mô phỏng công nghệ CCR GVHD: PGS.TS.Nguyễn Thị Minh Hiển

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan: Luận văn này là công trình nghiên cứu thực sự của cá nhân,

được thực hiện dưới sự hướng dẫn của PGS TS Nguyễn Thị Minh Hiền

Các số liệu, những kết luận nghiên cứu được trình bảy trong luận văn này trung thực và chưa từng được công bố dưới bắt cứ hình thức nào

Tôi xin chịu trách nhiệm về nghiên cứu của mình

Học viên

Nguyễn Duy Thắng

——————————————————-

Trang 4

Luan văn tốt nghiệp: Mô phỏng công nghệ CCR _GVHD: PGS.TS.Nguyễn Thị Minh Hiển

Sự thay đổi lượng sản phẩm theo tốc độ nạp liệu

Sự thay đôi thành phân hydrocarbon theo tốc độ nạp liệ

Sự thay đổi chất lượng reformate theo tốc độ nạp liệu

Sự thay đôi độ giảm nhiệt độ theo tốc độ nạp liệu

Sự thay đổi thành phản đòng sau phải ứng theo tỷ lệ H.HC

Sự thay đổi lượng sản phẩm theo tỷ lệ Hạ/HC

Sự thay đổi chất lượng reformate theo tỷ lệ Hy/HC “

Giao diện công cụ Optimiser của UniSim

——————————————————- Học viên: Nguyễn Duy Tháng Trang 6 Lớp: Cao học KTHH 2013B

Trang 5

DANH MỤC BẰNG

Bang L1: Sản phẩm Nhà máy lọc dầu Dung Quất 12

Bang L2: Thanh phan cac nhom hydrocacbon trong nguyén ligu va san pham 15

Bảng L3: Tỉnh chất của xăng reforming xtc tác "—.-

Đảng L4: Đặc trưng phân bồ trị số octan xăng reforming khi! RON gg0aesgnsedÔE

Bảng L5: Các phân ứng xây ra và điều kiện thúc đây phản ứng - J9

Bang 1 6: Thông số nhiệt động học của phản ứng refomming hydr ocacbon C6 24 Bảng 1.7: Vận tốc và hiệu ứng nhiệt của các phản ứng reforming quan trọng 25

Bảng L§: Một số đặc trưng của xúc tác reforming — 29

Bảng L9: Ảnh hưởng của các chất gây ngộ độc xúc tác vả giới bit wns 31 Bang 1.10: Su cai tien xúc tác và công nghệ reforming xúc tác trên thẻ giới 36

Bang I.11: Các Nha bản quyên đi đầu trong công nghệ reforming xúc tác 36

Bảng L.12: Các yêu câu đối với nguyên liêu phân xưởng Reforming xúc tác 47

Bang I 13: Thanh phan của xăng reformate —,

Bảng L.14: Tính chất của xăng reformate ở nhà may loc du Dung Quit seal?

Bang 1.15: Thanh phan của khí hydro tại Phân xưởng refoming xúc tác n 48

Bang 1.16: Thanh phan ctia LPG chưa ôn định ở NMLD Dung Quát 48

Bảng L17: Lượng xúc tác sử dụng cho phân xưởng CCR NMLD Dung Quát 49

Bảng IL.1: Số phản ứng vả năng lượng hoạt hỏa trong mô hình Krane 61

Bảng II 2: Thông số nhiệt động học của các câu tử paraffin tesa

Bảng II 3: Thông số ảnh hưởng của áp suất đền tốc độ phản ứng 6

Băng II, 4: Hằng số tốc độ phản ứng của mô hình tại To = 493oC —-

Bảng II 5: Các thông sỏ đẻ tạo câu tử giả TH Hung se 68

Bảng II 6: Các thông số ước tính RON ‘a „70

Bảng IL7: Giá trị RƠN của các cầu từ Miu -

Bảng IL§: Thông số động học các phản ứng lỏ phin ti img „thứ nhất j esas Bang II.9: Thông số động học các phản ứng lỏ phản ứng thử hai F 74

Bảng IL.10: Thông số động học các phân ứng lò phân ứng thứ ba 15

Bảng IL11: Thông số động học các phản ửng lỏ phản ứng thứ tư 76 Bảng IL.12: Thành phân câu tử của dòng nguyên liệu say anal Bảng II 13: Kích thước để mô phỏng các thiết bị PFR bu ee 79 Bảng II.14: Các thông số mô phỏng tháp ồn định „80

Bang III 1: So sanh kết quả Reformate từ mô phỏng và NMLD Ding Quất 844

Bảng IIL 2: So sánh kết quả đòng LPG từ mô phỏng và NMLD Dung Quảt 86

Bang III 3: So sanh kết quả H2 tình khiết từ mô phỏng và NMLD Dung Quất §7 Bảng IIL 4: Phân bố xúc tác tại các thiết bị phản ửng 52 seseeeee Ð]

Bang IIL.6; Téi wu hoa tiêu thụ năng lượng mm 107

Trang 6

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TAT

BPSD - Barel Per Stream Day

CCR - Catalytic Contimous

Reforming

NHT - Naphtha Hydrotreating

RON - Research Octane Number

MON - Motor Octan Number

LPG - Liquefied Petroleum Gas

PFR - Plug flow reactor

Phân xưởng xử lý Naphtha bằng hydro

Trị số octan nghiên cửu

Trị số octan động cơ Methylcyclopentane

Aromatic c6 i nguyên tử carbon

Naphthene có ¡ nguyên tử carbon

Paraflin có 1 nguyên tử carbon

Hydrocacbon co i nguyén tir carbon

Normal paraffin Iso — paraffin

Khi dâu mỏ hỏa lỏng,

Nha may Loe dau

Nha may loc dau Dung Quat

Hydrocarbon

Mô hình thiết bị dòng đầy liên tục

Benzene, Toluene, Xylene

Tóc độ thể tich lỏng mỗi giờ Khối lượng phân tử

Phân triệu theo khối lượng,

Trang 7

LỜI CẢM ƠN

Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc nhất, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành

đến PGS.TS Nguyễn Thi Minh Hiền đã tận tình hướng dẫn, định hướng và luôn động viên tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn Tôi cũng xin gửi lời cảm

ơn đến kỹ sư Nguyễn Phú Huy, kỹ sư Đoàn Văn Hiến đã nhiệt tỉnh hỗ trợ tôi

trong quá trình thực hiện luận văn

Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến các Thầy cô công tác tại Viện Kỹ

thuật Hỏa học, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nôi đã tận tỉnh truyền đạt những

kiến thức quý báu, là nền tảng để tôi tiếp cân và hoàn thành luận văn

Xin trân trọng cảm ơn Viện đào tạo sau đại học, Trường Đại học Bách Khoa Hà

Nội đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt thời gian vừa qua

Xin cảm ơn gia đình và đồng nghiệp đã hỗ trợ và tạo mọi điều kiên tốt nhất cho

tôi hoàn thành luận văn

oe

Trang 8

LỜI CẢM ƠN

oe Học viên: Nguyễn Duy Tháng Trang 2 Lớp: Cao học KTHH 2013B

Trang 9

CHUONG I TONG QUAN

1.1 Phương pháp luận nghiên cứu sine

12 Tổng quan NMLD Dung Quất

12.1 Địa điểm và sơ đồ bỏ trí Nhà máy S00

12.2 Nguyên liệu vả sản phẩm a

12.3 Sơ đỏ công nghệ 7"

1.3 Quá trình phát triên của công, nghệ Reforming

13.1 Nguyên liệu và sản phẩm

1.3.2 Cơ sở hỏa học của quả trình Reforming

13.3 Nhiệt động học và điều kiện của phản ứng

13.4 Xúc tác của quả trình Refomning

13.5 Lịch sử phát triền công nghệ Reforming

13.6 Một số công nghệ Refonning

13.7 Các yêu tô ảnh hưởng đến quá trình Reforming » xúc e tác

14 Giới thiệu phân xưởng CCR NMLD Dung dep

14.1 Nguyên liệu 3< sẻ

14.2 Sản phẩm

1.4.3 Xúc tác

1.4.4 Các thiết bị chính

1.5 Tối ưu hóa trong nhà may loc dầu

1.5.1, Vai trd cua téi ưu hóa trong nhà máy lọc dấu

1.5.2 Các giai đoạn tối ưu hóa đôi với một nhà máy Nhiệt dầu

1.5.3 Cách thức thực hiện tối ưu hóa

CHUONG I MO PHONG PHAN XUONG CCR PLATFORMING

TL1 Giới thiệu tổng quan vé phin mém mé phỏng

IL1.1 Vai trò của phân mềm mô phỏng trong công nghệ hóa học

1.1.2 Phan mém UniSim

1L2 Lara chon mô hình động học mô phỏng quá trinh phân ứng CCR

1L2.1 Các mô hình đã được nghiên cứu

112.2 Ưu điểm mô hình gói phản ứng ome =

11.2.3 M6 hinh déng hoe ctia Krane

Trang 10

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình L1: Phương pháp luận nghiên cứu Hồn chui

Hình L2: Sơ độ vị trí nhả máy seo

Hình L3: Sơ đổ công nghệ NMLD Dung Quit

Hình L4: Sơ đỏ các phản ứng chính trong quá trình reforming, xuc tác

Hình L5: Cân bằng chức năng axit — kim loại vả chiêu tướng tạo sản hiên

Hình L6: Các bước trong quá trình tái sinh xúc tác

Hình L7: Sơ đồ đơn giản của công nghệ bán tái sinh

Hình L9: Sơ đồ công nghệ PLATFORMING của UOP

Hình L8: Thiết bị phản ứng CCR

Hình L10: Sơ đỏ công nghệ OCT 'ANIZING của IEP

Hinh 1.11 Kha nang chuyen hỏa các Naphtha tại củng điều

Hình L12: Sự phụ thuộc của hiệu suất phản ứng vào áp suất

Hình L13: Ảnh hưởng của áp suất vận hảnh lên tốc độ tạo cóc

Hinh 1.14: Anh hưởng của tỷ lẻ H„/HC lên tốc độ tạo cóc i

Hinh 1,15: So dé khoi phân xưởng CCR NMLD Dung Quát mới

Hình I.16: Sơ đồ phân cấp trong tối ưu hóa nhà máy “

Hình IL.1: Sự phát triển các mô hình động học CCR

Hình IL2: Một số mô hình động học đã công bố

Hình II.3: Chuỗi phản ứng của benzene

Hình IL4: Mô hình các phản ú ứng quá trình reforming naphtha nang,

Hinh IL 5: Cac thông số UniSim dự đoán cho gói câu tử gia i-paraffin

Hình I6: Thiết lập phản ứng isome hoa i-hexan va n-hexan °

Hình IL7: Các công cụ phản ửng trong cụm thiết bị thử nhất,

Hình IL§: Sơ đồ mô phỏng chu trình làm lạnh propan

Hình IL9: Sơ đồ mô phỏng cum thiét bi Recovery Plus niên cl

Hình IL.10: Sơ đồ mô phỏng công nghệ CCR

Hinh IIL 1: Đường cong chưng cắt D86 của nguyên liệu và reformate

Hình II.2: Cân bang vật chất

Hình IIL.3: Cân bằng năng lượng

Hình II.4: Sự thay đôi nhiệt độ trong thiết bị phân ú ứng

Hình II 5: Sự thay đổi thành phan cac hydrocarbon trong thiet bi phan ứng

Hình HI 6: Sự thay đổi nông d6 cac paraffin trong thiét bi phan ung

Hinh IIL.7: Su thay đội nông độ các naphthene trong thiết bị phản ứng

Hình IIL8: Sự thay đổi thành phân các aromatic trong thiết bi phản ứng

Hình I9: Sự thay đổi thanh phan hydro va hydrocarbon trong thiét bi

Hình HIL.10: Sự thay đổi lưu lượng sản phẩm theo nhiệt độ đầu vào

Hình IIL.11: Sự thay đổi chất lượng reformate theo nhiệt độ đầu vảo

Hình III.12: Thành phần hydrocarbon sau phân ứng khi nhiệt độ vào thay đổi OT

Hinh 111.13: Su thay đổi độ giảm nhiệt độ khi thay đổi nhiệt 97

Hình HI.14: Sự thay đổi chất lượng, reformate khi ap suất thay đồi 98

Tình ITL.15: Độ giảm nhiệt độ khi áp suất thay đỏi 99

Hình H16: Sự thay đối thành phần cũa sản phẩm sau phần ứng theo đp suất 29

Trang 11

13 Xây dựng mô phỏng phân xưởng CCR NMLD Tos giết 68

IL3.1 Xây dựng các gói cầu tử 68

1L3.2 Xác dinh gia tri octane number (RON) 69

11.3.3, Thiét lap cac phan tmg — caecatvs8 m 1L3.4 Xây dựng dong nguyén liệu tại điều kiện vận hành TT

ết lập các thiết bị phản ứng 79

t lập tháp ôn định sỉ ¬— concen sre 80

113.7 Thiết lập cụm thiết bi Recovery Plus System 80

CHUONG II NGHIEN CUU CONG NGHE

IIL.1, Két qua mé phéng va so sanh voi thue agua ‘ lsyaxostioteesaniesurrso SP

THL1.1 Kết quả đỏng xăng reformate ãM 84

1IL1.2 Kết qua dong LPG chua 6 ổn định 86

TIL.1.3 Két qua dong hydro ky thuat 87

11.2.1 Can bang vật chat + 88

IH.2.2 Cân bằng năng TƯỢHE cesesnseouxeo canes — 89

TIL3 Khao sat cac théng so theo ưu trình cde thigt Bi one „.90

IIL3.1 Khảo sát sự thay đổi nhiệt độ SimBAyStWSRPnyeamananrsssmsi.:

1.3.2 Khảo sát sự thay đổi thành phân các cầu tử 92

TL.4 Khảo sát ảnh hưởng của các thông số công nghệ 222-252 9Ố

IH.4.1 Khảo sát sự ảnh hưởng của nhiệt độ 96 1.4.2 Khảo sát sự ảnh hưởng của áp suất eae „98

1H.4.3 Khảo sát ảnh hưởng của tốc độ nạp liệu thẻ tích (LHSV) oe 100

TH.4.4 Khảo sát ảnh hưởng tỷ 1é H,/Hydrocarbon

TILS Téi ưu hỏa các thông số công nghệ HH

IILS.1 Tôi ưu hóa công nghệ đẻ tang san Tuong xăng reformate site

IIL5.2 Tôi ưu hóa năng lượng của phân xưởng =

CHƯƠNG IV KẾT LUẬ'

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Trang 12

LỜI CẢM ƠN

Trang 13

LỜI CẢM ƠN

oe

Trang 14

Trang 15

Reforming

Nha may Loe dau

Hydrocarbon

Trang 16

Trang 17

LỜI CẢM ƠN

oe

Trang 18

Trang 19

Reforming

Nha may Loe dau

Hydrocarbon

Trang 20

CHUONG I TONG QUAN

1.1 Phương pháp luận nghiên cứu sine

12 Tổng quan NMLD Dung Quất

12.1 Địa điểm và sơ đồ bỏ trí Nhà máy S00

12.2 Nguyên liệu vả sản phẩm a

12.3 Sơ đỏ công nghệ 7"

1.3 Quá trình phát triên của công, nghệ Reforming

13.1 Nguyên liệu và sản phẩm

1.3.2 Cơ sở hỏa học của quả trình Reforming

13.3 Nhiệt động học và điều kiện của phản ứng

13.4 Xúc tác của quả trình Refomning

13.5 Lịch sử phát triền công nghệ Reforming

13.6 Một số công nghệ Refonning

13.7 Các yêu tô ảnh hưởng đến quá trình Reforming » xúc e tác

14 Giới thiệu phân xưởng CCR NMLD Dung dep

14.1 Nguyên liệu 3< sẻ

14.2 Sản phẩm

1.4.3 Xúc tác

1.4.4 Các thiết bị chính

1.5 Tối ưu hóa trong nhà may loc dầu

1.5.1, Vai trd cua téi ưu hóa trong nhà máy lọc dấu

1.5.2 Các giai đoạn tối ưu hóa đôi với một nhà máy Nhiệt dầu

1.5.3 Cách thức thực hiện tối ưu hóa

CHUONG I MO PHONG PHAN XUONG CCR PLATFORMING

TL1 Giới thiệu tổng quan vé phin mém mé phỏng

IL1.1 Vai trò của phân mềm mô phỏng trong công nghệ hóa học

1.1.2 Phan mém UniSim

1L2 Lara chon mô hình động học mô phỏng quá trinh phân ứng CCR

1L2.1 Các mô hình đã được nghiên cứu

112.2 Ưu điểm mô hình gói phản ứng ome =

11.2.3 M6 hinh déng hoe ctia Krane

Trang 21

Reforming

Nha may Loe dau

Hydrocarbon

Trang 22

Trang 23

——————————————————-

Trang 24

Trang 25

Trang 26

Trang 27

DANH MỤC BẰNG

Trang 28

LỜI CẢM ƠN

Trang 29

Trang 30

Trang 31

DANH MỤC BẰNG

Trang 32

DANH MỤC BẰNG

Trang 33

Trang 34

Trang 35

Trang 36

DANH MỤC BẰNG

Trang 37

——————————————————-

Tiêu đề	Xây Dựng Mô Hình Mô Phỏng Và Tối Ưu Hóa Hoạt Động Phân Xưởng Ccr Platforming Nhà Máy Lọc Dầu Dung Quất
Tác giả	Nguyễn Duy Thắng
Người hướng dẫn	PGS.TS. Nguyễn Thị Minh Hiển
Trường học	Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Chuyên ngành	Kỹ Thuật Hóa Học
Thể loại	Luận văn thạc sĩ
Năm xuất bản	2015
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	75
Dung lượng	4,1 MB