xúc tác nhà máy hóa dầu dung quất

Nhiều giải pháp công nghệ đã ra đ ờinhằm làm tăng trị số octan RON như công nghệ crackking, reforming,isome hóa, alkyl hóa …Cracking xúc tác đóng vai trò quan trọng để chuyển hoácác phần

MỞ ĐẦU

Những năm gần đây, yêu cầu về số lượng và chất lượng các sản phẩm nhẹ,nguyên liệu cho các ngành công nghiệp hoá học là rất lớn Nhu cầu các phânđoạn nhẹ và trung bình để sản xuất xăng, dầu hỏa, nhiên liệu phản lực và diezelnhiều hơn số lượng hiện có nếu chỉ chưng cất trực tiếp từ dầu thô Do nhu cầunguyên liệu cho hóa dầu như etylen, propylen, benzen, toluen, xylen Ngoài rayêu cầu chất lượng xăng phải có chỉ số octan cao nếu chì chưng c ất trực tiếp từdầu thô thì không thể đáp ứng nhu cầu Nhiều giải pháp công nghệ đã ra đ ờinhằm làm tăng trị số octan RON như công nghệ crackking, reforming,isome hóa, alkyl hóa …Cracking xúc tác đóng vai trò quan trọng để chuyển hoácác phần nặng của dầu thành các sản phẩm nhẹ và tạo nguyên liệu cho hoá dầu.Công nghệ cracking xúc tác vừa có thể đáp ứng nhu cầu đó, còn có nhiều ưu điểmvượt trội như tiết kiệm chi phí cung như thời gian sản xuất Do vậy công nghệcracking xúc tác là công nghệ quan trọng bậc nhất trong nhà máy lọc dầu

I TỔNG QUAN

1.1 Giới thiệu sơ bộ về dầu mỏ

Dầu mỏ có nguồn gốc từ những vật liệu hữu cơ là nguồn xác các sinh vật nổi

và mùn hữu cơ qua quá trình lắng động trầm tích và tích động tạo nên các mỏ dầu.dầu mỏ là một hỗn hợp rất phức tạp, chứa hàng nghìn hợp chất, nó vừa là nhũtương, vừa là huyền phù với môi trường phân tán lỏng hữu cơ, vừa là dung dịch.Dầu mỏ thường có màu sẫm đen, nhớt, có khối lượng riêng 0,8 - 1g/ml

Dầu mỏ là một hỗn hợp phức tạp chứa rất nhiều các hợp chất hydrocarbon vàcác hợp chất phi hydrocarbon Những hợp chất hydrocarbon trong dầu mỏ làthành phần chủ yếu và quan trọng nhất của tất cả các loại dầu mỏ Cáchydrocarbon này thường thuộc vào 3 họ: Họ parafinic, họ naphtenic, họaromatic [1] Những hợp chất phi hydrocarbon là những hợp chất mà ngoàicarbon và hydro thì trong phân tử của chúng có chứa các nguyên tố O, N, S vàcác kim loại như Ni, V, Fe, Cu Trong dầu mỏ luôn có một lượng đáng kể nướckhoáng hóa, chủ yếu là bởi Na+ , Ca2+, Cl-, SO42-, HCO3- Nước có trong dầu

mỏ chủ yếu ở dạng nhũ tương Ngoài ra trong dầu mỏ còn có có các tạp chất vôcơ,các tạp chất cơ học ở dạng huyền phù Các hợp chất này gây trở ngại cho cácquá trình chế biến dầu mỏ hoặc làm cho chất xúc tác nhanh chóng bị ngộ độc, sảnphẩm kém ổn định Vì vậy khi xử lý dầu thô cần lưu tâm đến vấn đề này

1.2.Tổng quan về nhà máy lọc dầu Dung Quất

Nhà máy lọc dầu (NMLD) Dung Quất là NMLD đầu tiên của Việt Namđược xây dựng tại hai xã Bình Thuận và Bình Trị huyện Bình Sơn tỉnh QuảngNgãi, với tổng mức đầu tư 3 tỷ USD Diện tích sử dụng : Diện tích tổng nhà máyđược tính toán xấp xỉ là 338 hecta mặt đất và 471 hecta mặt biển, bao gồm như sau

- Nhà máy chính ( toàn bộ các phân xưởng công nghệ, phụ trợ và khu vực ngoại vi):110 ha.

- Khu bể chứa dầu thô : 42 ha

- Khu bể chứa sản phẩm: 44 ha

- Tuyến ống lấy nước biển và xả nước thải: 4 ha

- Hành lang an toàn cho tuyến ống dẫn sản phẩm:40 ha

- Cảng xuất sản phẩm: 135 ha ( mặt đất và mặt biển)

- Hệ thống phao rót dầu không bến (SPM), đường ống ngầm dưới biển và khu vực vòng quay tàu: 336 ha (mặt biển)

Hình 1 Sơ đồ tổng thể vị trí nhà máy lọc dầu Dung Quất

Với công suất thiết kế 6,5 triệu tấn/năm, tương đương với 148.000thùng/ngày với nguồn nguyên liệu là 100% dầu thô Bạch Hổ (Việt Nam) hay dầu

có chất lượng tương đương dầu Bạch Hổ, hoặc dầu thô hỗn hợp 85% Bạch Hổ 15% Dubai Trong tương lai gần với nhu cầu ngày càng cao của thị trường, nhàmáy đang có kế hoạch nâng công suất chế biến lên 10 triệu tấn/năm

-1.2.1 Các cụm phân xưởng trong nhà máy lọc dầu Dung Quất

Hình 2 Sơ đồ các cụm phân xưởng nhà máy lọc dầu Dung Quất

Các phân xưởng công nghệ: Bao gồm 14 phân xưởng công nghệ:

- Phân xưởng 011: Chưng cất khí quyển (CDU)

- Phân xưởng 012: Xử lý Naphtha bằng Hydro (NHT)

- Phân xưởng 013: Reforming xúc tác liên tục (CCR)

- Phân xưởng 014: Xử lý Kerosene (KTU)

- Phân xưởng 015: Cracking xúc tác tầng sôi cặn chưng cất khí quyển

- Phân xưởng 016: Xử lý LPG (LTU)

- Phân xưởng 017: Xử lý Naphtha của phân xưởng RFCC (NTU)

- Phân xưởng 018: Xử lý nước chua (SWS)

- Phân xưởng 019: Tái sinh Amine (ARU)

- Phân xưởng 020: Trung hòa kiềm thải (CNU)

- Phân xưởng 021: Thu hồi Propylene (PRU)

Các phân xưởng phụ trợ: Bao gồm 11 phân xưởng phụ trợ

- Hệ thống cấp nước sinh hoạt, nước công nghệ, nước khử khoáng U031

- Hệ thống hơi nước và nước ngưng U032

- Phân xưởng nước làm mát U033

- Hệ thống lấy nước biển U034

- Phân xưởng khí điều khiển + khí công nghệ U035

- Hệ thống sản xuất Nitơ U036

- Hệ thống cung cấp khí nhiên liệu U037

- Hệ thống dầu nhiên liệu U038

- Hệ thống cung cấp kiềm U039

- Hệ thống nhà máy điện U040

1.2.2 Sản phẩm thương mại của nhà máy

- Khí hóa lỏng LPG (cho thị trường nội địa)

1.3 Tổng quan về phân xưởng cracking xúc tác (U015)

1.3.1 Giới thiệu chung

Phân xưởng cracking cặn xúc tác tầng sôi NMLD Dung Quất nằm trong khuvực công nghệ chính của nhà máy [5]

Mục đích chính của phân xưởng RFCC là chuyển hóa cặn dầu thô các loạithành các sản phẩm có nhiệt độ sôi thấp hơn, có giá trị cao hơn, chủ yếu là LPGC3-C4, gasoilin, và LCO Trong đó naphta được đưa tới phân xưởng NTU, LCOđược đưa tới phân xưởng LCO HDT, LPG được đưa tới phân xưởng LTU, mộtphần được dự trữ trong các bể chứa

a.Công suất

Phân xưởng RFCC NMLD Dung Quất được thiết kế với công suất 3256000tấn/năm hay 67900 thùng/ngày, thời gian hoạt động là 8000 giờ/năm Với côngsuất thiết kế này, có nghĩa là phân xưởng RFCC sẽ chịu trách nhiệm chế biến tới

49 % về khối lượng của nguyên liệu dầu thô ban đầu, với nguyên liệu là cặn củaphân xưởng chưng cất dầu thô ở áp suất khí quyển (CDU) Bên cạnh đó thì phânxưởng RFCC cũng có nhiệm vụ xử lý các dòng nguyên liệu từ các phân xưởngcông nghệ khác mang đến như: Dòng CDU Off-Gas từ phân xưởng CDU, dòngNHT stripper off-gas từ phân xưởng NHT, dòng LPG Rich Stream

từ phân xưởng CDU

b Nguyên liệu

Phân xưởng cracking cặn xúc tác tầng sôi (RFCC) trong NMLD Dung Quất được thiết kế để xử lý cặn chưng cất khí quyển từ 2 loại dầu thô:

- Dầu thô Bạch Hổ (100% dầu Bạch Hổ)

- Dầu thô hỗn hợp Bạch Hổ và Dubai (tỷ lệ 1 tấn Dubai/5,5 tấn Bạch Hổ)

c Chế độ vận hành

Phân xưởng RFCC có thể linh hoạt hoạt động theo 2 chế độ:

- Chế độ maximize RFCC naphta (tối đa xăng)

- Chế độ maximize LCO (tối đa phần cất)

d Chất xúc tác [6]

Xúc tác mới (Fresh Catalyst)

- Loại xúc tác : Zeolite ultra-stable hydrogen Y (USHY)

- Lượng xúc tác thêm vào : 15,2 tấn/ngày (nguyên liệu dầu hỗn hợp)

÷ 5,5 tấn/ngày (nguyên liệu dầu Bạch Hổ)

Bảng 1.Tính chất của xúc tác mới [6]

Phân bố kích thước hạt PSD, mm Giảm các hạt có PSD <40mm

tránhmất mát xúc tácDiện tích bề mặt SA, m2/g Theo nhà sản xuất

Hàm lượng Na (%kl) Hàm lượng Na càng thấp càng

tốt(<0,2% khối lượng)Hàm lượng kl đất hiếm Theo nhà sản xuất

Xúc tác cân bằng

Xúc tác cân bằng được rút ra từ phân xưởng RFCC có thể được tái sử dụnghay loại bỏ Trong trường hợp xúc tác cân bằng có chất lượng tốt thì sẽ được sửdụng khi khởi động phân xưởng để bù vào sự mất mát hay khi rửa xúc tác

Xúc tác sau khi tái sinh có chất lượng đảm bảo có thể được sử dụng lại:

- Tổng hàm lượng kim loại Ni,V tối đa là : 3000÷5000 ppm

- Hoạt tính MAT khoảng : 67 wt%

- Kích thước phân tử trung bình khoảng : 70.10-6 m

- Lượng xúc tác có kích thước phân tử 0-40.10-6m : trên 10 %

- SA(bề mặt riêng) : trên 125 m2/g

- CRC (carbon regenerated catalyst) : dưới 0.1 wt%

- Hàm lượng các nguyên tố đất hiếm : dưới 1 wt%

Xúc tác bị loại bỏ

Xúc tác cân bằng bị loại bỏ trong trường hợp hàm lượng kim loại vượt quá 1500 ppm.

1.3.2 Mô tả công nghệ

Hình 3 Sơ đồ phân xưởng RFCC

Khu vực công nghệ chính của phân xưởng RFCC được chia thành 4 khu vựcchính bao gồm [6]:

- Khu vực phản ứng

- Khu vực tái sinh xúc tác

- Khu vực tách sản phẩm

- Khu vực thu hồi khí

Công nghệ cracking xúc tác với 2 tầng tái sinh xúc tác, hệ thống phun nguyênliệu và hệ thống tác xúc tác độc quyền Công nghệ này đã lo ại bỏ được nhiều hạnchế của công nghệ FCC trước đó, giúp phân xưởng FCC hoạt động linh hoạt tối

đa quá trình chuyển hóa các nguyên liệu cặn dầu thô, cũng như hỗn hợp của khídầu mỏ và cặn chưng cất chân không

Phân xưởng công nghệ bao gồm hệ thống phun nguyên liệu, ống nâng (riser), hệthống phân tách bên ngoài ống nâng (ROSS), hệ thống làm tơi hạt xúc tác/nhả hấpphụ xúc tác (disengage/stripper), tái sinh xúc tác tầng thứ nhất, tái sinh xúc táctầng thứ hai, ống rút xúc tác, đường ống vận chuyển xúc tác và hệ thống điềukhiển

II QUÁ TRÌNH CRACKING

2.1 Mục đích và ý nghĩa của quá trình cracking xúc tác

Cracking xúc tác chiếm một vị trí đặc biệt quan trọng trong công nghiệp chếbiến dầu mỏ Lượng dầu mỏ dùng để chế biến bằng cracking xúc tác là tương đốilớn.Ví dụ như : vào tháng một năm 1965 tổng lượng dầu mỏ nước Mỹ chế biến là

1500 tấn/ngày trong đó có 800 tấn/ngày (tức khoảng 53%) được chế biến bằngcracking xúc tác [1]

Quá trình cracking xúc tác là một quá trình chủ yếu để sản xuất xăng cho ô tô

và một ít cho xăng máy bay Chính vì vậy mà không có nhà máy lọc dầu nàolại thiếu phân xưởng cracking xúc tác

Mục đích quá trình cracking xúc tác là biến đổi phân đoạn dầu mỏ có nhiệt độsôi cao thành các cấu tử xăng có chất lượng cao, ngoài ra còn thu thêm một sốsản phẩm phụ khác như gasoil nặng, gasoil nhẹ, khí (chủ yếu là phân tử phânnhánh) [2] Quá trình cracking xúc tác thực chất là quá trình cho tiếp xúcnguyên liệu với chất xúc tác trong điều kiện qui định về chế độ công nghệ, cácphản ứng có lợi xảy ra nhằm thu được sản phẩm có chất lượng tốt và hiệu suấtlớn, đồng thời các phản ứng phụ có hại cũng x ảy ra như phản ứng tạo cốc bámtrên bề mặt chất xúc tác làm cho xúc tác giảm hoạt tính Do vậy mà cần phải tiếnhành tái sinh xúc tác

2.2 Nguyên liệu củ a quá trình cracking xúc tác

2.2.1 Các đặc trưng về nguyên liệu cho cracking xúc tác

Các nhà máy lọc dầu phải chế biến nhiều loại dầu thô khác nhau Chất lượngcủa dầu thô thường bị biến đổi theo từng vùng khác nhau, do đó, người ta phảixác định rõ các tính chất đặc trưng của từng loại nguyên liệu để đảm bảo sự vận

hành ổn định của các công đoạn chế biến (cracking, reforming ) trong một nhàmáy lọc dầu.

Dựa vào đặc trưng về nguyên liệu FCC, người ta có thể lựa chọn chất xúc tác,

xử lí các sự cố, tối ưu hóa quá trình cracking xúc tác

Hai yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến chất lượng của nguyên liệu FCC [3]:

- Các hydrocacbon

- Các tạp chất

Có chứa trong nguyên liệu FCC

2.2.1.1 Phân loại hydrocacbon

Các hydrocacbon trong nguyên liệu FCC thường được phân thành parafin, olefin, napthen, và các aromat [3]

b Olefin

Là các hydrocacbon chưa bão hòa, có công th ức là CnH2n So với parafin,olefin là hợp chất kém bền hơn và có thể phản ứng với nhau hoặc các chất khácnhư oxy, và với dung dịch brom Các olefin không tồn tại trong tự nhiên, nó cómặt trong nguyên liệu FCC là do các quá trình xử lí trước đó (cracking nhiệt ).Olefin không phải là hợp phần mong muốn trong nguyên liệu FCC vì chúngthường bị polime hóa tạo ra các sản phẩm không mong muốn như cốc và nhựa.Hàm lượng olefin tối đa có trong nguyên liệu FCC là 5% Kl

Dưới đây là một số aromat thường gặp trong dầu:

Các aromat cũng làm tăng trị số octan nhưng do chúng có chứa các vòngbenzen bền nên không thích hợp cho quá trình cracking xúc tác Do khi crackingaromat thư ờng bị bẻ gãy các mạch nhánh, làm tăng hiệu suất khí Ngoài ra, một số

tổ hợp chất aromat đa vòng có thể tạo ra cốc và nhựa, làm giảm hoạt tính xúc tác

2.2.1.2 Các tạp chất

Trong những năm gần đây khi nguồn nguyên liệu chất lượng tốt ngày một cạndần, các nhà máy lọc dầu phải chế biến các nguồn dầu thô nặng hơn, chất lượngxấu hơn Các nguồn nguyên liệu FCC hiện nay đều là nguyên liệu nặng và chứanhiều tạp chất Hầu hết các tạp chất trong nguyên liệu FCC đều nằm trong thànhphần các chất hữu cơ phân tử lớn, dưới dạng các hợp chất chứa:

- Nitơ

- Lưu Huỳnh

- Kim loại (niken, vanadi, natri )

Các tạp chất đó ảnh hưởng xấu đến sự hoạt động của thiết bị, gây ra nhiễm độcxúc tác FCC, làm mất hoạt tính đối với các phản ứng tạo ra các sản phẩm có giátrị, làm tăng giá thành chế biến vì phải xử lý nguyên liệu và sản phẩm

a Nitơ

Nitơ trong nguyên liệu FCC tồn tại dưới dạng các hợp chất hữu cơ chứa nitơ.Hàm lượng nitơ trong nguyên liệu FCC thường được đánh giá dưới hai dạng: nitơbazơ và nitơ tổng

Một số hợp chất nitơ trong dầu thô:

Hợp chất trung tính:

Hợp chất nitơ bazơ:

Hợp chất nitơ bazơ yếu:

Tác hại của nguyên liệu FCC có chứa nitơ:

- Gây ngộ độc xúc tác tạm thời

- Trong thiết bị hoàn nguyên xúc tác, Nitơ trong cốc được chuyển thành N2,phần còn lại được chuyển thành oxit nitơ (NOx) NOx thoát ra môi trường cùngvới khí thải gây ô nhiễm môi trường

- Tạo hợp chất ăn mòn các thi ết bị, các chi tiết thiết bị kim loại

- Tạo hợp chất dễ bị oxi hóa, làm đổi màu sản phẩm

b lưu huỳnh

Nguyên liệu FCC chứa lưu huỳnh dưới dạng các hợp chất hữu cơ-sulfua nhưmercaptan, sulfua và thiofen Thông thường khi ham lương cặn trong dầu thô tănglên thì hàm lượng lưu huỳnh cũng tăng

Lưu huỳnh không ảnh hưởng đến nhiệt độ chuyển hóa và hiệu suất sản phẩm.Tác động xấu của lưu huỳnh là rất nhỏ trong quá trình chế biến dầu mỏ.

c Các kim loại

Các kim loại như niken vanadi và natri có trong dầu thô

Các kim loại đó là chất xúc tác và trợ xúc tác cho nhiều phản ứng không mongmuốn như Dehydro hóa và ngưng tụ, làm cho hiệu suất hydro và cốc tăng lên,hiệu suất tạo xăng giảm

Hầu như tất cả các kim loại có trong nguyên liệu FCC đều được giữ lại trêncác chất xúc tác cracking

d Niken(Ni)

Khi tiếp xúc với xúc tác, niken lắng đọng trên pha nền Niken trợ xúc tác chophản ứng dehydro hóa, tách hydro từ các hợp chất bền và tạo ra các olefin khôngbền Các olefin này có thể polyme hóa tạo ra các hydrocacbon nặng Các phản ứngnày dẫn đến hiệu suất cao của hydro và cốc Lượng cốc trên bề mặt chất xúc táctăng làm cho nhiệt độ hoàn nguyên cao hơn

e Vanadi(V)

Vanadi có mặt trong các phân tử cơ kim loại có phân tử lượng cao, khi nhữngphân tử này bị cracking, cặn cốc chứa vanadi bị giữ lại trên chất xúc tác Trongquá trình hoàn nguyên, cốc bị cháy và vanadi được chuyển thành oxyt vanadiV2O5.V2O5 nóng chảy ở 690oC và phá vỡ cấu trúc tinh thể zeolit Dẫn đến bềmặt riêng và hoạt tính xúc tác giảm dần

f Kim loại kiềm(Na)

Natri là kim loại có hại cho chất xúc tác FCC Natri làm mất hoạt tính xúc tác

vì nó trung hòa các tâm axit Trong thiết bị hoàn nguyên, natri kết hợp vớivanadi làm sập khung tinh thể zeolit

2.2.2 Nguyên liệu dùng cho quá trình cracking xúc tác

Nguyên liệu cho quá trình cracking xúc tác truyền thống có khoảng nhiệt độ sôi

từ 300÷550oC và nhiệt độ sôi trung bình là 400oC: Các phân đoạn thường có từ các nguồn:

- Các phần cất chân không (380÷550oC)

- Những phần cặn chân không đã khử asphalten(>550oC)

Qua các công trình nghiên cứu đã ch ỉ ra:

Nguyên liệu là những phần cất nhẹ sẽ cho sản phẩm có hiệu suất C3, C4 tăngcòn H2 và cốc giảm Những phận đoạn nhẹ (200÷ 360oC) nhận được từ chưng cấttrực tiếp là nguyên liệu tốt nhất để sản xuất xăng ôtô và xăng máy bay.

Nguyên liệu từ các phân đoạn nặng (các gasoil) chân không là phổ biến nhấttrong quá trình cracking xúc tác Nhóm này cho sản phẩm là xăng và các phânđoạn sản phẩm trắng, qua chưng cất chân không đã làm gi ảm những cấu tử vàhợp chất có hại cho quá trình cracking Thực tế là thành phần những kim loạinặng làm nhiễm độc xúc tác như vanadi, niken thường có trong các hợp chất cơkim, trong thành phần của nhựa, asphalten là những phân tử lớn, có nhiệt độ sôicao, khi chưng cất chân không những chất này sẽ ở lại phần cặn của chưng cấtchân không, chính vì vậy mà các phần cất đã đư ợc làm sạch, được loại và đượcgiảm các chất gây nhiễm độc xúc tác Cũng chính các hợp chất nhựa, asphaltenkhông những chứa các kim loại nặng mà chúng còn là nguồn chuyển thành cốcnhiều nhất, làm giảm họat tính của xúc tác

Thành phần hóa học của nguyên liệu ảnh hượng rất lớn đến hiệu suất của quátrình Với nhóm hydrocacbon parafin sẽ cho hiệu quả chuyển hóa cao nhất Nhómhydrocacbon thơm cho hiệu suất xăng kém hơn và lại tăng mức độ chuyển hóa tạocốc Những chất phi hydrocacbon là có hại cho quá trình cracking xúc tác, chúnggây ngộ độc cho xúc tác và còn chuyển vào sản phẩm làm giảm chất lượng sảnphẩm như các hợp chất lưu huỳnh

Trong thực tế với sự tiến bộ của công nghệ, quá trình cracking xúc tác có thể sửdụng cặn chưng cất khí quyển làm nguyên liệu trực tiếp cho quá trình màkhông phải qua chưng cất chân không Quá trình này gọi là quá trình crackingxúc tác cặn(RFCC) Những loại dầu thô parafin, ít lưu huỳnh thường có ít cácchất gây nhiễm độc xúc tác và chỉ số cốc conradson thấp, rất thuận lợi cho việcdùng thẳng cặn chưng cất khí quyển làm nguyên liệu cho quá trình RFCC

Để tăng nguồn nguyên liệu, ngay cả cặn chưng cất chân không cũng được làmnguyên liệu cho quá trình cracking xúc tác sau khi đã kh ử nhựa và asphanten

Như vậy, người ta có thể phân nguyên liệu cho cracking xúc tác ra làm 4 nhómsau [1]

a Nhóm 1

Nguyên liệu là những phần cất nhẹ sẽ cho sản phẩm có hiệu suất C3, C4tăng còn H2 và cốc giảm Những phận đọan nhẹ (260÷ 380oC) nhận được từchưng cất trực tiếp là nguyên liệu tốt nhất để sản xuất xăng ôtô và xăng máy bay

ToC = 260÷380

d = 0,830 ÷ 0,860

M = 190 ÷ 220 đ.v C

b Nhóm 2

Phân đoạn gasoil nặng có giới hạn nhiệt độ sôi 300 ÷ 500oC và :

sử dụng trong các quá trình hydro-xử lý

Nói chung khí khô là một sản phẩm không mong muốn, nếu nhiều khí khô cóthể gây quá tải máy nén khí ướt (WGC-wet gas compressor), thường gây bấtlợi Nó chủ yếu được tạo ra do cracking nhiệt, dehydro hóa trên tạp chất kim loại

và do cracking xúc tác không chọn lọc (xúc tác có lực axit quá cao)

Bảng 2 Sự phụ thuộc thành phần khí cracking xúc tác vào nguyên liệu [1]

Khi dùng nguyên liệu nhẹ Khi dùng nguyên liệu nặng

Bảng 3 Thành phần khí cracking phụ thuộc vào xúc tác sử dụng [1]

Cấu tử Xúc tác chứa zeolit Xúc tác chứa aluminosilicatH2S

3,63,18,06,92,825,65,716,010,13,015,2

2.2.3.2 LPG

Dòng sản phẩm thoát ra từ phần trên các tháp tách butan hoặc tháp ổn định làhỗn hợp của C3 và C4 LPG chứa nhiều olefin, propylene và butylene Các olefinnhẹ này đóng vai trò quan trọng trong việc sản xuất gasoline cải biến RFG(reformulated Gasoil) LPG của RFCC có thể được sử dụng trong các dạng như:

- Sản phẩm hóa chất: LPG được tách thành C3, C4 Trong đó C3 dạngpropylene được sử dụng làm nguyên liệu cho sản xuất nhựa PP Các olefin C4được sử dụng để polymer hóa hoặc alkyl hóa

- Pha trộn trực tiếp: Các hydrocacbon C4 được pha trộn vào gasoline để điềuchỉnh áp suất hơi và thay đổi giá trị octan.

- Ankyl hóa: Olefin tác dụng với isobutan để tạo ra các sản phẩm rất tốt cho phatrộn gasoil Các ankylat (sản phẩm ankyl hóa) là các hợp phần pha trộn gasoil rất

ưa chuộng vì chúng không chứa aromat và sunfua, và có áp suất hơi thấp, điểm sôithấp và có giá trị octan cao

- MTBE: Isobutylen tác dụng với metanol để tạo ra một oxygenat làm phụ giarất tốt cho gasoline thường được gọi là MTBE MTBE được thêm vào gasoline đểđáp ứng nhu cầu tối thiểu cho soil cải biến

2.2.3.3 Gasoline

Gasoline là một trong những sản phẩm chính của phân xưởng RFCC Hiệu suất của gasoline có thể được gia tăng nhờ :

- Tăng tỉ số chất xúc tác/dầu bằng cách giảm nhiệt độ gia nhiệt nguyên liệu

- Tăng hoạt tính xúc tác bằng cách tăng lượng chất xúc tác mới hoặc bằng chất xúc tác có hoạt tính cao

- Tăng nhiệt độ sôi cuối của gasoline bằng cách giảm tốc độ hồi lưu đỉnh tháp phân tách chính

- Tăng nhiệt độ reactor (trong trường hợp không dẫn đến sự cracking sâu)

2.2.3.4 LCO (light cycle oil)

LCO là sản phẩm thu được ở tháp tách các sản phẩm FCC Nó có khoảng nhiệt

độ cao hơn gasoil, từ 220÷230 oC Sản phẩm LCO chứa các vòng thơm nhẹ, LCO

có hàm lượng aromat cao cỡ từ 50÷70% khối lượng, còn lại từ 30÷50% aromat tồntại dưới dạng các phân tử chứa 2 và 3 vòng thơm LCO đư ợc sử dụng làm sảnphẩm để pha trộn vào dầu đốt và nguyên liệu diezen, nhất là trong mùa đông giábán LCO nhiều khi lại cao hơn gasoline Do đó nhà máy lọc dầu thường điềuchỉnh hoạt động của phân xưởng RFCC để tạo ra gasoline và LCO hợp lý, đáp ứngnhu cầu thị trường Chất lượng của LCO được đánh giá qua giá trị cetan và hàmlượng lưu huỳnh

2.2.3.5 HCO và dầu gạn (DO)

HCO là sản phẩm thu được từ tháp tách sản phẩm FCC, có khoảng nhiệt độ sôinằm giữa LCO và DO (dầu slurry, decanted oil), chứa nhiều vòng thơm n ặng.HCO được sử dụng như dòng hồi lưu của tháp tách nhằm truyền nhiệt cho nguyênliệu mới hoặc cho bộ phận gia nhiệt của tháp tách butan

DO là sản phẩm nặng nhất của công đoạn cracking xúc tác DO còn được gọi làdầu sệt, dầu đáy và dầu cặn FCC DO là sản phẩm có giá trị kinh tế thấp nhất, nênngười ta cố gắng hạn chế hiệu suất DO, điều này phụ thuộc vào chất lượng nguyênliệu và độ chuyển hóa

2.2.3.6 Cốc

Cốc được tạo thành do một phần nguyên liệu bị cracking thứ cấp, polymer hóa,ngưng tụ tạo thành Cốc hình thành bám trên bề mặt xúc tác dẫn đến giảm hoạt