Cracking xúc tác FCC

Công nghệ chế biến khí tự nhiên và khí đồng hành tài liệu, ebook Công nghệ chế biến khí tự nhiên và khí đồng hành tài liệu, ebook Công nghệ chế biến khí tự nhiên và khí đồng hành tài liệu, ebook Công nghệ chế biến khí tự nhiên và khí đồng hành tài liệu, ebook Công nghệ chế biến khí tự nhiên và khí đồng hành tài liệu, ebook Công nghệ chế biến khí tự nhiên và khí đồng hành tài liệu, ebook Công nghệ chế biến khí tự nhiên và khí đồng hành tài liệu, ebook

1 Mục đích của qua trình

Chuyển hóa các phân đoạn dầu nặng

thành sản phẩm lỏng và khi (khi, xăng,

AGO j | | > crackineg > Naotha > Disiitate | Hwdro= > Blending Treating & Heating Oils —

——> 1g (acg La | Cat AA Ves utr k | Cistitiazes `

I as se) (Residual

BAO > Fuel Oils

— -_-Nghha —- †- Bottoms Naphtha > Asphaits =

0-10% — Phụ gia

Đốt CO, Khử Sox

Bay kim loai

Tang chi sé Octan Xuc tac FCC

3 Cơ chế phản ứng

3.1 Các giai đoạn phản ứng trên bê mặt XT

Bước 1 Hấp phụ các ion Hydride trên các tâm Lewis:

œ3.l1 Cac giai doan phản ứng trên bê mặt XT

=

.-

1 ®Bước 2 Phản ng giữa các proton f# Bronsted

Bước 3 Phan ung givta cdc ion cacboni sinh

ra f bước Ï và 2 với các hydrocacbon bang

ñ ạ cách tạo ra các Ion hydride

R* + RCH;CH; — RH + RCHCH,

® các ion hydride không bên sẽ bị phân hủy thành

RCH.CHCH; — R* + CH.=CHCH,

3.1 Các giai đoạn phản ứng trên bề mặt XT

3.2 Cơ chế phan tng: 10n cacboni

- Giai doan I: tao ion cacboni:

Vi du: trong trường hợp đôi với các hydrocacbon

mach thang (Alcan):

3.2 Cơ chế phản ứng: ion cacboni

- Giai doan 2: phan ung cua cdc ion cacboni tao cdc

3.2 Cơ chế phản img: ion cacboni

- Giai đọan 2: Phan ung cua cdc ion cacboni tao

cdc san pham:

Phan ung cat mach theo quy tac B

R,- C'-CH; i- CH›—CH: —> R.-CHECH, + CH:C*H;

| CH:

H;

3.2 Cơ chê phản ứng: ion cacboni

-_ Giai đoan 3: giai đoạn dừng phan ung

- Các 1on cacbom1 kêt hợp với nhau, nhường hay nhận nguyên tử hydro của xúc tác đề tạo

thành phân tử trung hòa và chúng chính là

cau tu cua san pham cracking xtc tac

4, Hoa hoc qua trinh cracking XT

Olefin > Ankyl Aromatic > Ankyl naphten,

isoparafin> n-parafin, naphten>> nhân thơm

an ung isomer hod:

Thường xảy ra trước phản ứng cracking

4.2 Phản ứng không mong muốn

>- Phản tng tao hydro: do phản ứng dehydro

hoá, xảy ra khi có mặt của Ni làm chât xúc tác

>- Phản ứng tạo C; — C;: sinh ra do phản ứng

cracking nhiét phan hủy

Nguyên liệu San pham qua trinh cracking xt |

Parafin -Olefin va parafin

-Olefin va hydro -iso-parafin

-Các hợp chất olefin có trọng lượng phân tử thấp

-Parafin và dien -Parafin, naphten va H.C thom

-Polyme, cốc -Olefin

-Cyclohexan va olefin

-H.C thom

Nguyên liệu San pham qua trinh cracking xt

Hydrocacbon -Parafin va alkyl c6 mạch bên

ngan -Đông phân hóa, chuyền vị nhóm alkyl

ydrocacbon -San pham ngung tu va coc

5 Nguyên liệu và sản phầm

5.1 Nguyên liệu

> Phan đoạn chưng cât khí quyên của dâu thô, khỏang sôi: 380-410%C

> Phan đọan cất chưng cât chân không của dầu thô: 380-5500%C

> Phân cất từ quá trình Coking của dầu thô

> Cặn chân không deasphaltene (S50%C)

5 Nguyên liệu và sản phẩm

5.2 Sản phẩm

- San pham khí,

- Cac phan doan xang

- Cac phan doan gasoil nhe va nang

- Phân đọan cặn dùng làm nhiên liệu đốt lò

5.2 Sản phẩm

Hiệu suất khí có thể từ 10-25% ngiiệu

5.2 Sản phẩm

nhiệt độ 40-200°C

5.2 Sản phẩm

phân doan 200-350°C

5.2 Sản phẩm

nhiên liệu đốt lò F.O

6.1 Nhiệt độ

Nhiệt độ reactor: 470 — 540%C

Khi tăng nhiệt độ

Khi tăng nhiệt độ

Các phản ứng bậc hai như dehydro hóa tăng

Làm tăng hiệu suất RH thơm và olefin

Thực tê cho thấy ở nhiệt độ 4700C:

Hiệu suât xăng g1ảm nhanh

4

Ko lợi thu xăng

ya

Định nghĩa: tốc độ nạp liệu riêng là tỉ lệ giữa lượng nguyên liệu được nạp trong một đơn vị thời ø1an trên

lượng xúc tác trong reactor và kí hiệu M/HM

Khi tăng tốc độ nạp liệu riêng

Cñiảm độ chuyên hóa

Khi tăng tốc độ nạp liệu riêng, nêu ta tang nhiệt đồ,

Khi sử dụng xúc tác có độ họat tính cao:

Ta c6 thé ting toc d6 nap liéu riéng

A

Thực tê nêu dùng xúc tác là aluminosilicat vồ

ệ ¡nh hìn

Thì tôc độ nạp liệu thê tích: 4— 5h'1

Khi thay đôi X/RH:

Sẽ làm thay đối nhiệt độ của phản ứng

Nếu ở chế độ ôn định, tăng tỉ lệ X/RH:

Sẽ làm tăng độ chuyền hóa

Khi tốc độ nạp liệu riêng không đôi, nêu tăng

tỉ lệ X/RH:

Thì thời ø1an tiêp xú

Nhung néu tang cao quá mức độ tuân hoan xt:

Sẽ làm ảnh hưởng đến quá trình tách hơi bám

a

ate a a

Bộ -: Grae icles clic tae

Cracking xitc tac Gp co dink

Cracking xiic tac lop soi

6.2 Cracking xúc tác chuyển động

(moving bed)

RX: tú phônưng RG: Thiet bi tal sinh

ROY: Von xúc tac đá tại th SCV: Vian mae tac chars ta

sinh

6.2 Crackina xúc tác lop soi

Thiết bị phản ứng kiểu song song

sAueaAsr (Công nghệ IFP/Axens)

6.2 Cracking xúc tác lớp sôi

Thiết bị phản ứng với tái sinh xúc tác Thiết bị phản ứng với tái sinh xúc tác

một bậc (công nghệ UOP) hai bậc (công nghệ UOP)

>cai tiến hệ thống phân phối

cua Ong riser,

>

Xúc tác sau phản ứng được đốt ở đạng tầng sôi, nhằm chuyển hóa hòan tòan CO thành CO2

>không sử dụng thêm các phụ gia khác

được bố trí bên trong và được cải

tiến để kiểm sóat lượng cốc, lượng

nhiệt cho phần phản ứng

Hàm lượng cacbon còn lại trên bê

hai bậc (công nghệ UOP)

6.2 Cracking xúc tác lớp sôi

Flue qaz to particulates

Removal and energy recowery

NƯỚC NI HƠI NƯỚC TUẦN HOÀN ] :

KHONG KHI

Sơ đồ thiết bị tái sinh xúc tác với hệ thống làm mát xúc tác (UOP)

xXUC TAC TUA as ite ‘|;

HOÀN ‘it * ifr ¢

` <z I Không khí 2.Xúc tác

3.Hoivanude 4 Nước nội hơi

Hệ thông làm mát và tuần hoàn xúc tác C TỦ gu ác Q04 THÁO

Mô phỏng bộ phận làm mát và tuân hoàn xúc tác

BINH PHA Uns

BINH TAl Seer

PHAN PHO xứC TÁC PHAN PHOIKHI |

eS TAC

Hình ánh mô phỏng câu tạo thiết

cycione 1 phan tng cracking xtc tac can

tầng sôi (kiêu xép chéng)

> Vòi phun nguyên liệu

được cải tiễn

> Bộ phận làm nguội được đặt ở pha đặc thay cho pha lõang trong lò tái sinh

>Hình dáng bộ phận làm nguội bồ trí các Ống trao

đôi nhiệt đặt nguoc chiéu

LAM MAT DAU NAP Liew

'XkL!C TÁC

Hình ánh mô phỏng câu tạo thiết

cycione 1 phan tng cracking xtc tac can

tầng sôi (kiêu xép chéng)

> Sự vận chuyên xúc tác được thực hiện theo phương thăng đứng rất thuận

lợi vì có thể đùng van chặn đề điều

khiển quá trình tuân hòan của xúc tác

> Qua trình cracking được thực hiện hòan tòan trong lò phản ứng dạng Ống

6.2 Cracking xúc tác lop | sôi

ì tourna Thiết bị phản ứng kiêu xếp chồng

(Công nghé Stone& Webster)

cụm

ca | bại \ IK= bộ phận làm nguội xúc tác,

FIHIET - : Kee toed A kK oA ~ 4*À

Ệ | | khiên nhiệt độ của khôi lò

[P k1 f1 ot phản ứng

J : ` r ve A

2

TÀI tờ BHC 4 th "Ệ E > lò đứng, tái sinh 2 câp, có

1 Eid Eịi ae ek kia:

j4 ft] BH ị ONG PHAN sự cải tiên thiệt bị phun

i | dòng xúc tác nóng

› h\ ff

1 - Lo tai sinh

2 - Khí khói 5 - C6ét phan doan 6 - Cột bay hơi phụ

4 - Lò phán ửng