Tìm hiểu về phân xưởng RFCC

Được đưa vào vận hành từ năm 2009, Nhà máy lọc dầu Dung Quất là nhà máy lọc dầu hiện đại đầu tiên của nước ta, nhà máy hoạt động với công suất 6,5 triệu tấnnăm , đáp ứng được khoảng 33% nhu cầu sử dụng xăng dầu trong nước.Việc đầu tư xây dựng Nhà máy lọc dầu Dung Quất cho phép chúng ta chế biến dầu thô trong nước, đảm bảo từng bước về an ninh năng lượng, giảm bớt sự phụ thuộc vào nguồn cung cấp xăng dầu từ nước ngoài, góp phần vào sự nghiệp đẩy mạnh công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước. Trong thời gian thực tập kỹ thuật tài nhà máy, em đã có cái nhìn tổng quan về nhà máy cũng như công nghệ chế biến dầu. Trong báo cáo này em xin tập trung trình bày về phân xưởng cracking xúc tác tầng sôi dầu cặn (RFCC) phân xưởng U15 của nhà máy. Đây là một phân xưởng quan trọng không thể thiếu ở bất kỳ nhà máy lọc dầu nào trên thế giới, vì nó là một trong những quá trình để sản xuất xăng có trị số octan cao.

RFCC của nhà máy lọc dầu Dung Quất

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 3

PHẦN I: TỔNG QUAN CHUNG 4

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY LỌC DẦU DUNG QUẤT 4

I.1 SƠ LƯỢC LỊCH SỬ 4

I.2 ĐỊA ĐIỂM VÀ DIỆN TÍCH SỬ DỤNG 5

I.3 SƠ ĐỒ NHÀ MÁY 6

I.4 NGUYÊN LIỆU 6

I.5 CƠ CẤU SẢN PHẨM 7

I.6 CẤU HÌNH NHÀ MÁY 7

CHƯƠNG II: CÁC PHÂN XƯỞNG CỦA NHÀ MÁY 10

II.1 CÁC PHÂN XƯỞNG CÔNG NGHỆ 10

II.2 CÁC PHÂN XƯỞNG PHỤ TRỢ 10

II.3 CÁC PHÂN XƯỞNG BÊN NGOÀI HÀNG RÀO 11

CHƯƠNG III: AN TOÀN LAO ĐỘNG 12

III.1 MỤC ĐÍCH: 12

III.2 NHỮNG NỘI QUY TRÊN CÔNG TRƯỜNG: 12

PHẦN II: PHÂN CRACKING XÚC TÁC TẦNG SÔI XƯỞNG 15

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 15

I.1 MỤC ĐÍCH 15

I.2 CÔNG SUẤT VÀ NGUYÊN LIỆU CỦA PHÂN XƯỞNG 15

I.3 SẢN PHẨM 16

CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QUÁ TRÌNH 19

II.1 CÁC LOẠI PHẢN ỨNG 19

CHƯƠNG III: XÚC TÁC 24

III.1 CÁC ĐẶC ĐIỂM XÚC TÁC RFCC 24

III.2 CÁC CHẤT GÂY ẢNH HƯỞNG ĐẾN HOẠT TÍNH XÚC TÁC 25

III.3 TÁI SINH XÚC TÁC 27

CHƯƠNG IV: MÔ TẢ QUÁ TRÌNH 29

IV.1 CỤM PHẢN ỨNG 29

IV.2 CỤM CHUẨN BỊ NGUYÊN LIỆU VÀ CỤM CHƯNG CẤT 32

IV.3 CỤM THU HỒI KHÍ 35

CHƯƠNG V: NHỮNG ĐẶC TRƯNG CỦA CÔNG NGHỆ 38

V.1 HỆ THỐNG PHUN NGUYÊN LIỆU 38

V.2 HỆ THỐNG MTC (CHỈ ÁP DỤNG CHO TRƯỜNG HỢP MAX GASOLINE ĐỐI VỚI DẦU MIXED) 40

V.3 HỆ THỐNG TÁCH XÚC TÁC TẠI ĐẦU RA CỦA RISER 41

V.4 QUÁ TRÌNH TÁI SINH HAI CẤP 41

V.5 VÒNG HƠI NƯỚC Ở VỊ TRÍ ĐÁY CỦA RISER 42

V.6 CÁC HỆ THỐNG AERATION VÀ FLUIDIZATION 42

V.7 CÁC VÒNG KHÔNG KHÍ CHO QUÁ TRÌNH ĐỐT CHÁY CỐC 43

V.8 THIẾT KẾ COLD WALL : 44

CHƯƠNG VI: NHỮNG TÌNH HUỐNG TROUBLESHOOTING 45

VI.1 CÁC VẤN ĐỀ TUẦN HOÀN XÚC TÁC 45

VI.2 THẤT THOÁT LỚN XÚC TÁC 46

VI.3 CHẤT LƯỢNG XÚC TÁC KHÔNG TỐT CỦA QUÁ TRÌNH TÁI SINH 47

VI.4 QUÁ TRÌNH STRIPPING XÚC TÁC ĐÃ SỬ DỤNG 47

VI.5 CHẤT LƯỢNG VÀ SỐ LƯỢNG CỦA SẢN PHẨM 48

VI.6 SHUTDOWN MỘT PHẦN CỦA THIẾT BỊ LỌC BỤI BẰNG TĨNH ĐIỆN 49

CHƯƠNG VII: DANH MỤC THEO DÕI PHÂN XƯỞNG RFCC 50

VII.1 DANH MỤC KIỂM TRA HẰNG NGÀY 50

VII.2 DANH MỤC KIỂM TRA HẰNG TUẦN 50

KẾT LUẬN 51

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 52

MỞ ĐẦU

Được đưa vào vận hành từ năm 2009, Nhà máy lọc dầu Dung Quất là nhà máylọc dầu hiện đại đầu tiên của nước ta, nhà máy hoạt động với công suất 6,5 triệutấn/năm , đáp ứng được khoảng 33% nhu cầu sử dụng xăng dầu trong nước.Việc đầu

tư xây dựng Nhà máy lọc dầu Dung Quất cho phép chúng ta chế biến dầu thô trongnước, đảm bảo từng bước về an ninh năng lượng, giảm bớt sự phụ thuộc vào nguồncung cấp xăng dầu từ nước ngoài, góp phần vào sự nghiệp đẩy mạnh công nghiệp hóa

- hiện đại hóa đất nước

Trong thời gian thực tập kỹ thuật tài nhà máy, em đã có cái nhìn tổng quan vềnhà máy cũng như công nghệ chế biến dầu Trong báo cáo này em xin tập trung trìnhbày về phân xưởng cracking xúc tác tầng sôi dầu cặn (RFCC) - phân xưởng U15 củanhà máy Đây là một phân xưởng quan trọng không thể thiếu ở bất kỳ nhà máy lọc dầunào trên thế giới, vì nó là một trong những quá trình để sản xuất xăng có trị số octancao

Em xin cảm ơn sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của các anh kỹ sư vận hành củanhà máy lọc dầu Dung Quất, cũng như bộ môn Công nghệ Hữu cơ Hóa dầu đã tạo điềukiện, cơ hội giúp chúng em vào nhà máy thực tập và hoàn thành bản báo cáo này

Dự án NMLD Dung Quất được chia làm 8 gói thầu, trong đó có 7 gói thầu EPCriêng biệt (thiết kế, mua sắm, xây lắp) và 1 gói thầu san lấp mặt bằng nhà máy, baogồm như sau:

- Gói thầu EPC số 1: Các phân xưởng công nghệ, năng lượng phụ trợ và các hạng mục trong hàng rào nhà máy

- Gói thầu EPC số 2: Khu bể chứa dầu thô

- Gói thầu EPC số 3: Hệ thống ống dẫn sản phẩm, khu bể chứa sản phẩm, hệ thốngxuất sản phẩm bằng đường biển và đường bộ

- Gói thầu EPC số 4: Hệ thống nhập dầu thô

- Gói thầu EPC số 5A: Đê chắn sóng

- Gói thầu EPC số 5B: Cảng xuất sản phẩm

- Gói thầu số 6: San lấp mặt bằng nhà máy

- Gói thầu EPC số 7: Khu nhà hành chính, điều hành

Sau hơn 44 tháng thi công xây dựng vào ngày 09/02/2009 phân xưởng Chưng cấtdầu thô ở áp suất khí quyển chính thức vận hành

Ngày 22/02/2009 nhà máy đã cho ra dòng sản phẩm thương mại đầu tiên

Ngày 30/5/2010, dự án NMLD Dung Quất chính thức được bàn giao từ Tổ hợpTPC sang cho chủ đầu tư, kết thúc giai đoạn xây dựng và vận hành chạy thử vànghiệm thu nhà máy

Ngày mùng 6/1/2011 Sau gần 2 năm chạy thử, nghiệm thu và bàn giao, PVN đãlong trọng tổ chức Lễ khánh thành NMLD Dung quất - NMLD đầu tiên của Việt Nam

I.2 Địa điểm và diện tích sử dụng

a Địa điểm

Nhà máy lọc dầu Dung Quất đặt tại Khu kinh tế Dung Quất, thuộc địa bàn các

xã Bình Thuận và Bình Trị, huyện Bình Sơn, tỉnh Quảng Ngãi

- Cảng xuất sản phẩm = 135 ha

- Hệ thống phao rót dầu không bến, tuyến ống ngầm dưới biển và khu vực vòng quay tàu = 336 ha

I.3 Sơ đồ nhà máy

Mặt bằng dự án gồm có 4 khu vực chính: các phân xưởng công nghệ và phụtrợ; khu bể chứa dầu thô; khu bể chứa sản phẩm cảng xuất sản phẩm; phao rót dầukhông bến và hệ thống lấy và xả nước biển Những khu vực này được nối với nhaubằng hệ thống ống với đường phụ liền kề

Hình 2: Sơ đồ nhà máy lọc dầu Dung Quất

I.4 Nguyên liệu

Công suất của NMLD Dung Quất là 6,5 triệu tấn dầu thô/năm, tương đương148.000 thùng/ngày) Dự kiến mở rộng công suất đến 8.5 triệu tấn/năm

Nguyên liệu:

- Giai đoạn 1: 100% dầu thô Bạch Hổ (Việt Nam), hoặc dầu thô có tính chất tương đương.

- Giai đoạn 2: dầu thô hỗn hợp (85% dầu thô Bạch Hổ + 15% dầu chua Dubai)

I.5 Cơ cấu sản phẩm

Xăng Mogas 90/92/95 2000 - 2800

Dầu hỏa/nhiên liệu phản lực Jet A1 220 - 410

Diesel ôtô( DO) 2500 - 3000

Dầu nhiên liệu (FO) 40- 80

I.6 Cấu hình nhà máy

Hình 3: Cấu hình nhà mày lọc dầu Dung Quât

Dầu thô được nhập vào nhà máy lọc dầu để chế biến thông qua hệ thống phao rótdầu một điểm neo (SPM) có khả năng tiếp nhận tàu có trọng tải từ 80.000 đến 150.000tấn (Sau khi nâng cấp, mở rộng 300.000 tấn) và đường ống dẫn dầu từ phao đến khu

bể chứa dầu thô dài khoảng 4,2km

Dầu thô được bơm vào khu bể chứa dầu thô gồm 08 bể có dung tích bằng nhaumỗi bể là 65.000m3 Sau đó dầu thô được bơm vào tháp chưng cấp khí quyển cóCông suất 140 ngàn thùng một ngày để tách thành các phân đoạn như: Gas, Naptha,Kerosen, Gas oil nặng và nhẹ và cặn khí quyển

Khí Gas được đưa đến phân xưởng chế biến Gas và thu hồi Propylene để cho rakhí hóa lỏng và Propylene đưa qua nhà máy Polypropylene để chế biến hạt nhựa.Naptha được đưa đến các phân xưởng công nghệ để nâng cao chỉ số octan phốitrộn xăng

Kerosen được đưa đến phân xưởng xử lý kerosen để cho ra nhiên liệu phản lựcJet A1 và dầu hỏa.

Gas oil nặng và nhẹ được đưa đến các phân đoạn xử lý cho ra dầu diesel

Cặn khí quyển được đưa đến phân xưởng xử lý để cho ra các sản phẩm: xăng,diesel, dầu nhiên liệu…

Toàn bộ các phân xưởng công nghệ và phụ trợ của Nhà máy được điều hành tạiNhà điều khiển trung tâm thông qua hệ thống điều khiển phân tán DCS hiện đại cóchức năng điều khiển, giám sát, ghi nhận, lưu trữ và hiển thị dữ liệu về quá trình vậnhành của Nhà máy

Để phục vụ cho các phân xưởng công nghệ hoạt động, NMLD có 10 phân xưởngphụ trợ như Nhà máy điện, các phân xưởng cung cấp khí nén và khí điều khiển, hóachất, nước làm mát, nước cứu hỏa và nước sinh hoạt, khí nhiên liệu, dầu nhiên liệu,phân xưởng xử lý nước thải

Các sản phẩm từ khu vực công nghệ được đưa đến chứa tại khu bể chứa trunggian, tại đây các sản phẩm được kiểm tra chất lượng và phối trộn với tỉ lệ hợp lý trướckhi đưa ra khu bể chứa sản phẩm bằng đường ống dài khoảng 7 km

Các sản phẩm của nhà máy được chứa trong 22 bể chứa thành phẩm và xuất bánbằng đường bộ và cảng xuất bằng đường biển để xuất bán tất cả các sản phẩm của Nhàmáy

Cảng xuất sản phẩm bằng đường biển đặt trong vịnh Dung Quất cách Khu bểchứa sản phẩm khoảng 3 km Cảng xuất sản phẩm bằng đường biển xuất các sản phẩmqua 6 bến xuất cho tàu có trọng tải từ 1.000 đến 30.000 tấn

Nhằm ngăn sóng, bảo vệ khu Cảng xuất sản phẩm của NMLD và các công trìnhkhác trong vịnh Dung Quất, một Đê chắn sóng được xây dựng với tổng chiều dài gần1.600m, mặt đê rộng 11 m, chiều cao đê so với mặt nước biển từ 10 đến 11m

CHƯƠNG II: CÁC PHÂN XƯỞNG CỦA NHÀ MÁY II.1 Các phân xưởng công nghệ

Nhà máy gồm có 14 phân xưởng công nghệ:

- Phân xưởng chưng cất dầu thô ở áp suất khí quyển (CDU)

- Phân xưởng xử lý Naphta bằng Hyđrô (NHT)

- Phân xưởng reforming xúc tác liên tục (CCR)

- Phân xưởng cracking xúc tác cặn dầu (RFCC)

- Phân xưởng thu hồi Propylen (PRU)

- Phân xưởng tái sinh Amine (ARU)

- Phân xưởng xử lý LPG (LTU)

- Phân xưởng xử lý nước chua (SWS)

- Phân xưởng trung hòa kiềm (CNU)

- Phân xưởng xử lý Kerosene (KTU)

- Phân xưởng thu hồi Lưu huỳnh (SRU)

- Phân xưởng xử lý Naphta của RFCC (NTU)

- Phân xưởng đồng phân hóa Naphta nhẹ (IZOMER hóa)

- Phân xưởng xử lý LCO bằng Hydro (LCO-HTD)

II.2 Các phân xưởng phụ trợ

Để phục vụ cho các phân xưởng công nghệ hoạt động, Nhà máy có 10 phân xưởng phụ trợ:

- Hệ thống cấp nước (nước uống, nước công nghệ và nước khử khoáng),

U-031(Water Systems)

- Hệ thống hơi nước và nước ngưng, U-032 (Steam and condensate Unit)

- Phân xưởng nước làm mát, U-033 (Cooling Water)

- Hệ thống lấy nước biển, U-034 (Seawater Intake)

- Phân xưởng khí điều khiển và khí công nghệ, U -035(Instrument and Plant Air)

- Phân xưởng sản xuất Nitơ U-036 (Nitrogen System)

- Phân xưởng Khí nhiên liệu, U-037(Fuel Gas System)

- Hệ thống dầu nhiên liệu của Nhà máy, U-038(Refinery Fuel Oil System)

- Phân xưởng cung cấp kiềm, U-039(Caustic Supply System)

- Nhà máy điện, U-040(Power Generation System)

II.3 Các phân xưởng bên ngoài hàng rào

- Khu bể chứa trung gian, U-051 (Refinery Tankage)

- Khu bể chứa sản phẩm, U-052 (Product tank farm)

- Khu xuất xe bồn, U-053 (Truck Loading)

- Phân xưởng phối trộn sản phẩm, U-054 (Product Blending)

- Phân xưởng Flushing Oil, U-055

- Phân xưởng dầu thải, U-056 (Slops)

- Hệ thống đuốc đốt, U-057 (Flare)

- Phân xưởng xử lý nước thải, U-058 (Effluent Treatment Plant, ETP)

- Hệ thống nước cứu hỏa, U-059 (Firewater System)

- Khu bể chứa dầu thô, U-060 (Crude Tank Farm)

- Hệ thống ống dẫn sản phẩm, U-071 (Interconnecting Pipelines)

- Nhà máy sản xuất PolyPropylen

CHƯƠNG III: AN TOÀN LAO ĐỘNG III.1 Mục đích:

Hiểu được những vấn đề về sức khỏe, an toàn và môi trường tại công trường nhàmáy lọc dầu Dung Quất nhằm:

- Không để tai nạn hoặc thương tích xảy ra cho người nào

- Không để ô nhiễm môi trường

- Không để cho thiệt hại, hư hỏng các thiết bị, dụng cụ đã và đang sử dụng tại công trường

III.2 Những nội quy trên công trường:

- Tất cả nhân sự BSR, nhân sự nhà thầu, khách tham quan phải sử dụng tối thiểu 4 loại phương tiện bảo vệ cá nhân(PTBVCN) sau: giầy hoặc ủng an toàn, kính, mũ,trang phục bảo hộ lao động Ngoài ra tùy theo tính chất công việc từng khu vực phải sử dụng thêm các loại PTBVCN như gang tay, máy đo khí, mặt nạ phòng độc, nút tai chống ồn…

- Không uống rượu bia và sử dụng ma túy trong công trường

- Không đùa giỡn đánh nhau trong công trường

- Chỉ hút thuốc trong những khu vực được quy định

- Vật dư thừa và rác thải phải được tách biệt và sắp đặt cho phù hợp

Các quy tắc an toàn trước khi ra field:

- Phải được sự cho phép của người hướng dẫn

- Không hút thuốc lá

- Không mang theo thuốc hoặc bật lửa

- Phải mặc quần áo bảo hộ lao động

- Không mang theo điện thoại di động, thiết bị điện tử

- Không chạm vào thiết bị, máy móc

 Giấy phép làm việc

Trước khi tiến hành công việc người lao động phải được phải được phổ biến cácbước thực hiện công việc, các mối nguy và biện pháp kiểm soát Có 3 loại giấy phépđược áp dụng ở BSR:

- Công việc phát sinh nhiệt

- Công việc không phát sinh nhiệt

- Công việc làm việc trong không gian hạn chế

 Các mối nguy hiểm trong khi làm việc và biện pháp an toàn:

- Khi làm việc trên cao thì phải có dây an toàn, dây an toàn phải có bộ phận

giảm xóc Nếu như làm ở độ cao >2m thì phải được lắp đặt sàn thao tác và giàn gháo chỉ được lắp dựng và tháo dỡ bởi những người có chuyên môn

- Khi làm việc trong không gian hạn chế có các mối nguy hiểm:

+ Hàm lượng oxy thấp <19,5%

+ Hàm lượng oxy cao >23,5%

+ Chứa chất dễ cháy

+ Chứa chất độc hại (H2S, CO)

+ Mối nguy hiểm về độ sâu

+ Mối nguy hiểm về vật lý: tiếng ồn, ẩm ướt, vật rơi

Do vậy bạn phải:

+ Được huấn luyện về làm việc ở không gian hạn chế

+ Phải có giấy phép còn giá trị để vào khu không gian hạn chế

+ Chỉ định một người canh chừng thường xuyên

+ Thông gió cho khu vực không gian hạn chế

+ Kiểm soát không khí ở bên trong khu vực không gian hạn chế

+ Cung cấp một lối ra vào đúng tiêu chuẩn đến khu không gian hạn chế

- Các mối nguy hiểm về điện

Khi bị điện giật:

+ Cắt điện ngay lập tức khi có người chạm vào điện

+ Dùng bình chữa cháy CO2

Các biện pháp an toàn khi làm việc với các mối nguy hiểm về điện:

+ Không sử dụng thiết bị hư hỏng phần vỏ dây cứng

+ Tránh xa nguồn điện

+ Tủ điện phải được đóng

+ Tiếp đất cho tất cả các thiết bị điện

+ Công tác hàn: vật cần hàn phải được tiếp xúc tốt trước khi hàn

+ Cầu sao tự động ngắt điện

+ Dây điện có 2 lớp bảo vệ

- Phòng cháy và chữa cháy:

+ Một vật cháy khi có đầy đủ 3 yếu tố: oxy, chất cháy, nguồn gây cháy

 Chất lỏng (dầu và các sản phẩm dầu mỏ) sử dụng CO2

- Khi làm việc với hóa chất:

+ Cần chú ý các biển báo

+ Mỗi hóa chất đều có bảng dữ liệu an toàn hóa chất (MSDS- Material Safety Data Sheet) Phải hiểu được MSDS

+ Tại nơi làm việc liên quan đến hóa chất phải có MSDS

+ Mang thiết bị bảo hộ lao động cần thiết theo yêu cầu

 Quy định về bảo vệ môi trường

- Tất cả chất thải đều được thu gom và phân loại theo đúng quy định: chất thải sinhhoạt, chất thải nguy hại và chất thải có thể tái chế Mỗi loại được chứa trong các thùng có màu sắc khác nhau.

- Không được xả trực tiếp chất lỏng bẩn xuống đất

- Chất thải không được xả trực tiếp xuống mương thoát nước và cống rảnh

- Hãy vệ sinh nơi làm việc thường xuyên

Phần II: PHÂN CRACKING XÚC TÁC TẦNG SÔI XƯỞNG

Ngoài ra phân xưởng còn có Cụm phân tách sản phẩm và Cụm xử lý khí; cáccụm thu hồi nhiệt từ khói thải: CO Boiler/Waste heat Boiler /Economizer

Hình 4: Sơ đồ công nghệ RFCC

I.7 Công suất và nguyên liệu của phân xưởng

Phân xưởng RFCC được thiết kế sử dụng 2 loại cặn chưng cất khí quyển dầuBạch Hổ và dầu trộn Bạch Hổ/ Dubai

Công suất thiết kế của phân xưởng là 3.256.000 tấn /năm phân đoạn cặn trên

370oC dầu Bạch Hổ, tương đương với 69.700 thùng /ngày với thời gian làm việc là

8000 giờ/năm

Phân xưởng RFCC cũng được thiết kế để xử lý cả cặn dầu Bạch Hổ và dầu trộnvới 2 phương thức vận hành như sau:

- Tối đa xăng RFCC (max gasoline)

- Tối đa LCO (max distillate)

Phân xưởng được thiết kế để xử lý 100% nguyên liệu nóng trực tiếp từ phânxưởng chưng cất khí quyển đồng thời có khả năng xử lý 100% nguyên liệu nguội từ bểchứa

Thêm vào đó, phân xưởng xử lý khí của RFCC có thể xử lý các dòng công nghệ:

- Off-gas của tháp stabilizer của phân xưởng CDU

- Dòng LPG từ phân xưởng CDU

Phân xưởng RFCC cũng có thể xử lý dòng off-gas từ phân xưởng xử lý xăng(NHT)

Hình 5: Các chỉ tiêu phân tích chất lượng nguyên liệu RFCC

I.8 Sản phẩm

Sản phẩm chính của phân xưởng RFCC:

- Fuel gas: sử dụng làm khí nhiên liệu trong nhà máy.

- Hỗn hợp C3/C4: làm nguyên liệu cho phân xưởng LTU, sau đó được đưa sang

phân xưởng thu hồi Propylene ở phân xưởng PRU

- RFCC Naphtha: được đưa đi xử lý ở phân xưởng NTU, sau đó đưa đi đến bể

chứa trung gian để pha trộn xăng

- Light Cycle Oil (LCO) được đưa sang bể chứa trung gian, làm nguyên liệu cho

phân xưởng LCO Hydrotreater Sau đó đưa đến bể chứa trung gian để pha trộn dầu Diesel

- Decant Oil (DCO) làm phối liệu chế biến FO hoặc dầu nhiên liệu cho Nhà máy.

Tính chất sản phẩm

CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QUÁ TRÌNH II.1 Các loại phản ứng

Các phản ứng xảy ra trong công nghệ RFCC gồm: cracking nhiệt và cracking

xúc tác.

A Cracking nhiệt

Đặc trưng của cracking nhiệt là phản ứng bẻ gãy mạch phân tử của cáchydrocacbon hay các thành phần khác trong phân đoạn dầu mỏ.Chủ yếu là các phảnứng gãy mạch cacbon-cacbon (-C-C-), cacbon- lưu huỳnh (-C-S-) và đồng thời tuy íthơn là mạch cacbon-hydro (-C-H)

Các phản ứng này là kết quả của tác động nhiệt với sự có mặt hay không có mặtxúc tác Tuy nhiên do phản ứng cracking này không hạn chế được sự bẻ gãy phân tửnên trong phân đoạn xử lý có mặt cả các phân tử mạch dài hơn và ngắn hơn so vớimạch ban đầu

Để đơn giản hóa, một phản ứng craking nhiệt có thể phân biệt thành cracking sơ

bộ và phản ứng tiếp diễn:

a Các phản ứng cracking sơ bộ

Loại phản ứng này liên quan đến nhiều loại phân tử khác nhau trong nguyênliệu.Trong các nhóm hydrocacbon chính: parafin, naphtene, và aromatics cần xem xétcác loại phản ứng chuyển hóa sau:

Trong mọi trường hợp đều tạo thành sản phẩm không no là olefin do không có hydro.

Chuyển hóa các olefin thành prarafin và diolefin hay aromatic, phản ứng chuyển

vị hydro này đóng vai trò quan trọng trong phản ứng cracking xúc tác

Olefin1 + olefin2 → parafin + diolefin

Bắt đầu từ các olefin cho ra sản phẩm chứa nhiều hydro (parafin) hay chứa íthdro (diolefin, aromatic)

Giữa các sản phẩm trung gian cũng có thể xảy ra các phản ứng tiếp theo, chủ yếu

là các phản ứng ghép mạch của các olefin vào aromatic tạo thành các hợp chấtaromatic nặng, đây là nguyên nhân tạo thành các sản phẩm dầu nặng hay cốc Loạiphản ứng này được gọi là phản ứng cộng vòng Diels Alder

B Cracking xúc tác

Việc sử dụng xúc tác trong các phản ứng cracking hydrocacbon làm thay đổi rõrệt các chuyển hóa hóc học, ảnh hưởng đến cơ chế phản ứng và làm tăng tốc độ phảnứng một cách có chọn lọc

Cracking xúc tác khác với cracking nhiệt ở các điểm chính sau:

- Sản lượng khí C2 thấp, theo lý thuyết các chất xúc tác không cho tạo thành các phân tử có ít hơn 3 nguyên tử cacbon

- Tăng sản lượng xăng với tính ổn định và chỉ số octan cao hơn

- Giảm lượng cốc tạo thành với cùng 1 loại nguyên liệu xử lý, cho thấy rằng sử dụng xúc tác là tốt hơn

- Các sản phẩm với thành phần hóa học khác nhau: ít olefin, nhiều hydrocacbon mạch nhánh, nhiều aromatic v v

Phản ứng cracking xúc tác được đặc trưng bởi tính thu nhiệt và làm tăng số lượngphân tử do đó thích hợp trong điều kiện nhiệt độ cao và áp suất thấp

a Phản ứng cracking xúc tác axit

Cơ chế của phản ứng cracking xúc tác là cơ chế ion cacboni Cơ sở của quá trình

là dựa vào tâm hoạt tính là các ion cacboni, các cấu tử nàyđược tạo thành do sự hấpphụ olefin sinh ra trong quá trình cracking sơ bộ trên tâm axit của xúc tác.Ngược vớicác phản ứng cracking nhiệt thường không có tính chọn lọc và tạo thành các sản phẩmnhẹ không no và sản phẩm nặng hơn so với nguyên liệu (đặc biệt tạo thành lượng khílớn, xăng chưa ổn định và phần nhiều cốc), phản ứng cracking xúc tác với cơ chế phứctạp hơn và có thể cải thiện sản lượng cũng như chất lượng của sản phẩm theo chiềuhướng mong muốn bằng cách sử dụng xúc tác

Phản ứng cracking thứ cấp tạo thành các olefin mạch ngắn hơn và O+ cation mớimạch ngắn và có thể phải trải qua quá trình tương tự như trước Đây là quá trình tạothành các sản phẩm nhẹ đặc trưng của quá trình cracking Các O+ cation ngăn chặnmột cách mạnh mẽ việc tạo thành các mạch ngắn ít hơn 3 nguyên tử cacbon, điều nàygiải thích phản ứng cracking xúc tác thu được ít khí C2-.

- Các cấu tử chứa ít hydro như là aromatic

Phản ứng dưới đây chứng minh phản ứng chuyển các olefin thành các hợp chất C6

Phản ứng bao gồm 4 C6 olefin chuyển thành 3 parafin bằng cách nhận hydro và 1aromatic bằng cách cho hydro

Loại phản ứng này đóng vai trò quan trọng trong toàn bộ phản ứng cracking bởi 2 hệquả sau:

- Do phản ứng xảy ra nhanh nên đảm bảo sản lượng xăng bằng cách ngăn chặn cácphản ứng xảy ra đồng thời là chuyển hóa các olefin trong xăng thành các khí nhẹ hơn do cracking

- Tạo thành sản phẩm nhiều parafin, đặc biệt trong xăng, ảnh hưởng đến chỉ số octan của sản phẩm, do các parafin thu được không có cấu trúc mạch nhánh.Một ví dụ khác về phản ứng chuyển hóa hydro giữa naphteno-aromatic (tetraline)

và ∞-olefin (isobutene)

- Lượng cốc tăng

- Giảm LPG

- Lượng xăng tăng

- Lượng olefin trong sản phẩm giảm

- Xăng có chỉ số octan thấp

Nhìn qua sơ đồ các phản ứng cracking song song và tiếp diễn ta thấy rằng tất cảcác sản phẩm (khí, xăng, LCO và cốc) chỉ là sơ cấp LCO thường là sản phẩm của quátrình cracking đơn của các phân tử mạch dài trong nguyên liệu Hầu hết xăng và mộtphần khí là từ cracking sơ bộ Tuy nhiên, lượng lớn các khí, đặc biệt là C3 và C4 là kếtquả của phản ứng cracking thứ cấp xăng và LCO

Nhìn chung có thể chia các phản ứng trên thành 3 loai:

CHƯƠNG III: XÚC TÁC III.1 Các đặc điểm xúc tác RFCC

Xúc tác FCC hiện đại là một xúc tác axit rắn phức tạp, gồm nhiều thành phầnnhư:

 Zeolites (Y-type Faujasites, ZSM-5)

 Nền hoạt tính (silica-aluminas)

 Chất nối, kaolin, bẫy kim loại

Zeolite là những hợp chất nhôm silicat mạng tinh thể Tồn tại các quy trình tổnghợp zeolite với cấu trúc tương tự các hợp chất khoáng đã biết và cả những zeolitekhông có chất tương ứng trong tự nhiên, như ZSM-5 sử dụng trong các chất phụ giagiúp tăng chỉ số octan Đối với xúc tác FCC, zeolite Y-type (Faujasite) được quan tâmnhiều nhất với tỉ lệ silica/nhôm vào khoảng 5

Kích thước lỗ của zeolite (0.8 nm) quá nhỏ đối với các phân tử trung bình củanguyên liệu, vì vậy phản ứng tiền cracking là cần thiết Nền hoạt tính được ứng dụng

để tạo cho xúc tác một kích thước lỗ và độ phân phối hoạt tính thích hợp, cũng nhưgiúp cho các phân tử nguyên liệu dễ dàng thâm nhập vào các tâm hoạt tính cao củazeolite Các nền hoạt tính này cũng bảo vệ zeolite từ các chất gây ngộ độc xúc tác, như

V và Na Kích thước lỗ và độ phân phối hoạt tính của xúc tác phải thích hợp với chấtlượng nguyên liệu và sản lượng sản phẩm yêu cầu

Kaolin được sử dụng như một chất lọc và không trực tiếp góp phần vào hoạt tínhxúc tác Chất nối tạo cho xúc tác một độ bền đạt yêu cầu Xúc tác FCC dạng phun khôngày nay bao gồm các hạt dạng cầu siêu nhỏ có các tính chất giả sôi và chống cọ mòncao

Khả năng làm việc của xúc tác FCC là kết quả của nồng độ và hoạt tính xúc táccủa các chất thành phần cũng như khả năng các hạt nguyên liệu thâm nhập vào các lỗxúc tác Hoạt tính xúc tác được quyết định bởi loại zeolite, nồng độ đất hiếm, loại nềnhoạt tính và độ bền của các cấu tử hoạt tính

Xúc tác sử dụng trong các phân xưởng cracking phân đoạn cặn cần được nunghai lần nhằm tăng cường độ bền nhiệt Độ phân phối kích cỡ hạt phải được kiểm tra

trên xúc tác sạch Hàm lượng hạt xúc tác từ 0 đến 20 micron cần đủ thấp để giảm thiểumất mát qua các xyclon Hệ thống xyclon được thiết kể để giữ lại đủ xúc tác có kích

cỡ hạt từ 0-40 micron nhằm duy trì các tính chất giả sôi của xúc tác

b Chất gây ngộ độc tạm thời

- Antimon chỉ có trên xúc tác cân bằng nếu sử dụng chất thụ động hoá antimon để

làm giảm hoạt tính của nikel Khoảng 30-50% giá trị hàm lượng nikel đủ để làm giảm sản lượng hyđrô đến mức có thể chấp nhận được

- Các chất khác:

Các kim loại khác cũng có thể ảnh hưởng đến quá trình làm việc của xúc tác.Chẳng hạn như, sắt và đồng có thể làm tăng quá trình tạo hyđrô trong khi đó canxi vàmagiê có thể ảnh hưởng đến hoạt tính và độ bền xúc tác Thông thường hàm lượng cáckim loại này không đủ lớn để gây nên những ảnh hưởng đáng chú ý

Xúc tác cân bằng có thể chứa một lượng nhỏ các oxít phi kim như S, P, Cl và cácnguyên tố như Li có nguồn gốc từ kaolin hoặc các bẫy kim loại

d Chất gây ngộ độc vĩnh viễn

- Nikel (Ni)

Nikel đi vào cùng với nguyên liệu và tích tụ lên xúc tác cân bằng Nikel khôngbiến đổi dưới những điều kiện tái sinh thông thường và có tính chất như một loại xúctác đề hyđrô hoá Trong phân xưởng FCC, nikel xúc tiến các phản ứng cracking khôngchọn lựa, cụ thể là những phản ứng tạo nhiều hyđrô và cốc

- Vanađi (V)

Vanađi đi vào cùng với nguyên liệu và tích tụ lên xúc tác cân bằng Dưới điềukiện tái sinh, vanađi dịch chuyển, có thể thâm nhập vào xúc tác sạch và phá huỷ cấutrúc của zeolite Hậu quả là hoạt tính xúc tác và độ chuyển hoá giảm Đối với các xúctác thông thường, một quy luật chung là hoạt tính xúc tác giảm 2 điểm cho 1000 ppmvanađi ở điều kiện vận hành và lượng tiêu thụ xúc tác không đổi Đối với natri, quátrình làm giảm hoạt tính phụ thuộc mạnh vào nhiệt độ cao nhất và áp suất hơi nướctrong lò tái sinh

Bằng việc giới hạn quá trình đốt cốc trong tầng tái sinh thứ nhất và giữ nhiệt độdưới 7000C trong môi trường thiếu ôxy, quá trình dịch chuyển vanađi trên xúc tác bị ứcchế và quá trình phá huỷ zeolite được giới hạn Dạng phá huỷ của vanađi là dạng ôxyhoá hoàn toàn V O cần nước để hình thành axít vanađit, axít này phá huỷ zeolite và

làm giảm hoạt tính xúc tác Các quá trình ôxy hoá, dịch chuyển vanađi và quá trìnhhình thành axít có thể được điều khiển ngay cả trong điều kiện có nước/hơi nước nếukhông có môi trường ôxy hoá.

Vanađi có mặt trong nguyên liệu và tích tụ trên xúc tác xúc tiến quá trình phá huỷcấu trúc zeolite và làm giảm diện tích bề mặt hoạt tính ở nhiệt độ tái sinh cao

- Natri (Na)

Một lượng nhỏ natri (thông thường 0.1-0.4 wt%) có mặt trong xúc tác sạch Natri

có thể đi vào cùng với nguyên liệu, đặc biệt là khi xử lý phân đoạn cặn Trong trườnghợp hàm lượng natri trong xúc tác cân bằng cao, chất lượng nguyên liệu phải đượckiểm tra Trong phần lớn các trường hợp, quá trình làm việc không đúng của các thiết

bị khử muối hoặc việc xử lý các nguồn nguyên liệu nhập khẩu nhiễm nước biển lànhững nguyên nhân thường gặp của hàm lượng natri cao

Natri là chất ngộ độc xúc tác làm trung hoà các tâm axít và phá huỷ zeolite Khihàm lượng natri cao, xúc tác nhạy cảm hơn với nhiệt độ cao do quá trình nung nóngtăng và bề mặt xúc tác bị phá huỷ

Hàm lượng natri trong nguyên liệu cần được giữ ở mức dưới 2 ppm khối lượng

III.3 Tái sinh xúc tác

Xúc tác đi ra khỏi stripper thường chứa khoảng 1% khối lượng cốc với tỉ lệ C/Hvào khoảng 1 Mục đích chính của quá trình tái sinh là đốt cốc khỏi xúc tác nhằm khôiphục lại hoạt tính xúc tác và duy trì cân bằng nhiệt trong phân xưởng Lượng nhiệt toả

ra trong các phản ứng cháy trong quá trình tái sinh được chỉ ra trong bảng dưới đây

Phản ứng Nhiệt toả ra kcal/kg cácbon

H2 + ½ O2 > H2O 28700

C + O2 -> CO2 7830

C + ½ O2 > CO 2200

CO + ½ O2 > CO2 5630Tổng lượng nhiệt toả ra phụ thuộc chủ yếu vào hàm lượng hyđrô trong cốc, mức độcháy của CO và sản lượng cốc Tuỳ thuộc vào điều kiện làm việc của stripper và khả

năng stripping của xúc tác, hàm lượng hyđrô trong cốc có thể thay đổi từ 6 đến 8%khối lượng

Ngoài ra cùng với cácbon và hyđrô, cốc còn chứa lưu huỳnh và nitơ Hai tạp chất này

có nguồn gốc từ các hợp chất lưu huỳnh và nitơ trong nguyên liệu, các hợp chất nàykết hợp cùng với cốc trong quá trình cracking Trong quá trình cháy trong lò tái sinh,lưu huỳnh và nitơ tạo ra các oxít lưu huỳnh (SO2 và SO3), amôniắc (NH3) và các oxítnitơ (NOx) với những lượng thay đổi tuỳ theo điều kiện vận hành của lò tái sinh Tất cảnhững hợp chất này có mặt trong khói thải từ lò tái sinh, là những chất gây ô nhiễmmôi trường và lượng thải ra cho phép được quy định bởi luật pháp

Trong công nghệ R2R, quá trình tái sinh xúc tác được thực hiện trong hai lò tái sinhđộc lập Mục đích chính là:

 Xử lý xúc tác có hàm lượng cốc cao không gặp phải những rào cản về xúc táchoặc những rào cản về luyện kim

 Tái sinh xúc tác bằng phương pháp loại cốc hoàn hảo (< 0.05 % khối lượng)

 Ưu tiên quá trình hình thành CO so với CO2 nhằm giảm thiểu nhiệt đốt cốc.Lượng nhiệt toả ra từ quá trình đốt CO thành CO2 bằng khoảng 2.5 lần lượngnhiệt toả ra từ quá trình đốt cácbon thành CO

 Cho phép nhiệt độ tái sinh tự do dao động và cần bằng với lượng cốc tương ứngbám trên bề mặt xúc tác đã sử dụng

 Giảm thiểu quá trình làm giảm hoạt tính xúc tác bởi vanađi bằng việc ngănngừa axít vanađit phá huỷ cấu trúc zeolite có trong xúc tác

 Đạt được xúc tác nóng trong thời gian tiếp xúc ngắn nhằm thúc đẩy quá trìnhtruyền nhiệt đến nguyên liệu bằng phương pháp bức xạ Điều này đặc biệt cólợi trong điều kiện vận hành với độ chuyển hoá cao

Trong tầng tái sinh thứ nhất, quá trình tạo CO được ưu tiên nhằm giới hạn lượng nhiệttoả ra và loại bỏ nhiệt từ quá trình vào khói thải

Việc tăng cường quá trình đốt CO không chỉ tạo ra nhiệt nháy cao mà còn làm tănglượng không khí tiêu thụ trên một tấn cốc

CHƯƠNG IV: MÔ TẢ QUÁ TRÌNH

Phân xưởng RFCC được chia thành 3 cụm lớn là cụm phản ứng- tái sinh- xử lýkhói thải, cụm chuẩn bị nguyên liệu và chưng cất, cụm thu hồi khí

IV.1 Cụm phản ứng

a Hệ phản ứng

Hỗn hợp nguyên liệu có nhiệt độ 290oC được nguyên tử hóa thành các hạt nhỏ vàtrộn với hơi nước phân tán tại các vòi phun nguyên liệu I-1501A-F và được phun vàoống phản ứng D-1501 Các hạt nguyên liệu tiếp xúc với xúc tác nóng ngược chiều vàhoá hơi nhanh chóng Dòng nguyên liệu hoá hơi trộn đều với các hạt xúc tác và bẽ gãythành các sản phẩm nhẹ và có giá trị hơn cùng với slurry oil, cốc và khí Các phản ứngcracking xảy ra trong thời gian lưu 2 giây trong ống phản ứng khi hỗn hợp phản ứng đilên dọc theo ống phản ứng đến hệ thống phân tách đầu ra của ống phản ứng Tại đâyxúc tác nhanh chóng tách ra khỏi hỗn hợp sản phẩm và hơi nước Phần hơi sản phẩmtiếp tục đi qua hệ thống xyclon 1 bậc hiệu xuất cao để tách xúc tác ra khỏi hoiwrooif đivào vùng nạp liệu của tháp chưng cất chính T-1501

Xúc tác sau khi được tách khỏi sản phẩm được đưa về tầng stripper được tiềnstrip bằng hơi nước từ vòng hơi đặt ngay ở đầu ra của chân xyclon và các vòng hơichính Xúc tác khi đã được strip chảy xuống ống xúc tác đã sử dụng và đi qua vantrượt xúc tác đã sử dụng SV-1502 Quá trình thổi bằng khí nhiên liệu (hoặc nitơ) được

thêm vào ống dẫn xúc tác ở những điểm khác nhau nhằm duy trì tỉ trọng cần thiết vàcác tính chất giả sôi của xúc tác đã sử dụng để vận chuyển đến tầng tái sinh thứ nhất.

b Hệ tái sinh

Tầng tái sinh thứ nhất D-1502 đốt 50-80% cốc và phần còn lại được đốt trongtầng tái sinh thứ hai D-1503 Quá trình tái sinh hai giai đoạn này bổ sung tính linhđộng đáng kể cho quá trình nhờ nhiệt tiềm ẩn được loại bỏ trong tầng tái sinh thứ nhất

ở dạng CO Khi xử lý các dòng nguyên liệu nặng, nhu cầu loại bỏ nhiệt cao hơn, lượngcốc được đốt trong tầng tái sinh thứ nhất tăng, vì thế làm giảm nhiệt độ của xúc tác táisinh

Không khí được đưa vào quạt gió C-1501 thông qua bộ lọc và thiết bị giảm thanhF-1501 Không khí từ quạt gió được phân bổ đến hệ thống cung cấp khí cho các vòngkhí của tầng tái sinh thứ nhất, vòng khí tầng tái sinh thứ hai, khí nâng và vòng khítrong ống rút xúc tác Các lò gia nhiệt không khí (H-1501/H-1502) nằm trên đườngdẫn không khí vào các vòng không khí của tầng tái sinh thứ nhất và vòng không khícủa tầng tái sinh thứ hai Các lò gia nhiệt không khí được sử dụng trong quá trình khởiđộng để gia nhiệt thiết bị bao gồm cả quá trình làm khô lớp cách nhiệt

Trong tầng tái sinh thứ nhất D-1502 xúc tác đã sử dụng chứa khoảng 1-1.5% wtcốc từ hệ thống phân phối xúc tác đã sử dụng được phân phối đều Một phần cốc đượcđốt cháy bằng không khí từ các vòng không khí, không khí và xúc tác đi ngược chiềugiúp xúc tác không bị quá nhiệt Tổng lượng không khí vào lò tái sinh thứ nhất đượcđiều khiển để giới hạn nhiệt độ ở tầng tái sinh thứ nhất cao nhất là 730oC Xúc tác táisinh một phần đi xuống đến điểm vào của khí nâng và được đẩy vào ống nâng chuyểnđến tầng tái sinh thứ hai, ở đây lưu lượng xúc tác đi vào ống nâng được điều chỉnhbằng van nút.Khói thải được đi qua các cyclon 2 bậc để tách xúc tác và chuyển đến hệthống xử lý khói thải

Xúc tác đã được tái sinh một phần ở thiết bị tái sinh thứ nhất sẽ tiếp tục theo ốngnâng vào thiết bị tái sinh thứ hai D-1503 ở bên dưới air ring Bộ phận phân phối ở đầuống nâng phân phối xúc tác và không khí một cách hiệu quả từ ống nâng Sau đó xúctác sẽ tiếp tục được tái sinh hoàn toàn tới dưới 0.05% cacbon ở điều kiện khắc nghiệt

hơn so với điều kiện trong thiết bị tái sinh thứ nhất D-1502 Rất ít CO được tạo ratrong tầng tái sinh thứ hai và oxy dư được khống chế bởi bộ điều khiển lưu lượngkhông khí vào thiết bị tái sinh thứ hai sao cho quá trình cháy được hoàn toàn và hiệuquả Khí thải đi qua các xyclon để tách xúc tác và đến hệ thống xử lý khói thải Xúctác nóng đã tái sinh chảy từ thiết bị tái sinh thứ hai D-1503 vào ống chứa xúc tác.Dòng xúc tác ổn định và trơn tru đi xuống ống standpipe dẫn xúc tác đã tái sinh đượcduy trì bằng cách phun aeration air suốt dọc ống standpipe Xúc tác được chảy vàothiết bị phản ứng qua nhánh wye, lưu lượng xúc tác được điều chỉnh bằng van trượtSV-1501

Xúc tác đã sử dụng được tháo khỏi hopper chứa xúc tác đã sử dụng D-1506 vào các túimềm bằng cách tăng áp suất hopper bằng dòng plant air

 Nạp và tháo xúc tác khỏi phân xưởng.

Trước khi start-up, xúc tác cân bằng được nạp vào hopper D-1506 dùng để chứaxúc tác đã qua sử dụng trong khi vận hành như được mô tả ở trên Khi phân xưởng đãđược warm-up xúc tác sẽ được nạp vào tầng tái sinh thứ nhất D-1502 Hopper này sẽđược tăng áp bằng plant air Không khí từ blower C-1501 được sử dụng như là lưuchất để vận chuyển xúc tác

Sau khi shutdown, xúc tác đã qua sử dụng được tháo khỏi phân xưởng vàohopper chứa xúc tác đã qua sử dụng bằng cách giảm áp suất trong hopper sử dụngsteam ejector EJ-1501 Hỗn hợp xúc tác và không khí không nên vượt quá 400°C khiđưa vào D-1506

 Bổ sung và rút xúc tác.

Trong suốt quá trình vận hành, xúc tác mới sẽ được tự động nạp vào phân xưởng

ở tốc độ mong muốn sử dụng feeder nạp xúc tác (X-1502 or X-1503) Có thể điềuchỉnh được khối lượng của mẻ xúc tác và tần suất nạp xúc tác

Lượng xúc tác nạp vào luôn cao hơn lượng xúc tác tổn thất khỏi phân xưởng.Xúc tác phải được rút ra để giữ cho tổng lượng xúc tác trong phân xưởng là không đổi.Hoạt động này được thực hiện bằng hệ thống rút xúc tác X-1501 lắp đặt trên thiết bị táisinh thứ nhất D-1502 Xúc tác nóng được rút ra, được làm mát thông qua finned tube

và được đưa vào hopper chứa xúc tác đã sử dụng D-1506 ở nhiệt độ dưới 400°C

e Xử lý khói thải

Flue gas từ thiết bị tái sinh thứ nhất chứa CO và một số sản phẩm không cháyđược đưa sang CO boiler H-1503 để đốt cháy hoàn toàn Flue gas được đưa tiếp sangWaste Heat Boiler H-1503 sản xuất hơi nước cao áp

Flue gas từ thiết bị tái sinh thứ hai D-1503 được đưa trực tiếp sang waste heatboiler H-1503 Nhiệt giải phóng được sử dụng cho việc tạo hơi nước cao áp

Flue gas từ waste heat boiler H-1503 được đưa tới thiết bị tách tĩnh điện X-1507,economizer E-1525, phân xưởng DeSOx (là X-1508 trong tương lai), và sau đó tới ốngkhói SK-1501

Waste Heat boiler được trang bị với một boiling steam water drum CO boiler đượctrang bị các quạt nạp không khí, các đầu đốt fuel gas và fuel oil nhằm đốt cháy hoàntoàn CO

IV.2 Cụm chuẩn bị nguyên liệu và cụm chưng cất

a Cụm chuẩn bị nguyên liệu

Nguyên liệu thường được nạp trực tiếp từ phân xưởng chưng cất dầu thô ở 115oChoặc từ bể chứa ở 70 oC đưa tới Feed Surge Drum D-1513 Sau đó được bơm P-1501A/B vận chuyển đi trao đổi nhiệt với các dòng LCO pumaround, các thiết bị trao đổinhiệt sử dụng MP và HP steam, cuối cùng là dòng slurry để đạt 290oC rồi trộn vớidòng HCO recycle trước khi đi vào ống phản ứng

b Cụm chưng cất

Dòng sản phẩm phản ứng từ thiết bị phản ứng được đưa tới tháp tách chính

T-1501 Dòng slurry tuần hoàn đươc bơm bởi P-1519A/B/C Slurry Pumparound Pump.Trong trường hợp nguyên liệu là dầu Bạch Hổ, phần lớn nhiệt năng của dòngpumparound ở đáy được sử dụng để gia nhiệt sơ bộ cho nguyên liệu trong E-1501A/B

và E-1502 A/B/C Nhiệt năng còn lại được sử dụng để tạo ra hơi nước cao áp trong HPsteam generators E-1504A/B và hơi trung áp trong MP steam generators E-1505A/B.Một lượng lớn slurry pumparound nguội được đưa trở lại grid section (bed 5) Ở đóhơi sản phẩm được khử quá nhiệt và sản phẩm slurry ở đáy được ngưng tụ Một phầnslurry đã được làm nguội được quay trở lại đáy của tháp tách chính để hạ nhiệt độ đáy

xuống khoảng 340°C để giảm thiểu hiện tượng tạo cốc Dòng sản phẩm slurry đượclấy từ đầu ra của thiết bị sản xuất hơi trung áp E-1505 A/B chảy tới thùng chứa D-

1515 Sản phẩm slurry được bơm bởi bơm P-1504 A/B và được làm nguội trong thiết

bị tạo hơi nước thấp áp E-1506 A/B và sau đó đi tới thiết bị tách X-1504 để loại bỏcác hạt xúc tác mịn Clarified Oil rời khỏi thiết bị tách được làm nguội trong các thiết

bị làm mát bằng nước ấm E-1507 A/B/C/D trước khi đi tới bể chứa Thiết bị táchslurry X-1504 được thổi rửa bằng bơm P-1505 A/B sử dụng HCO từ thùng chứa D-

1516 Dầu sau khi thổi rửa cuốn theo các hạt xúc tác được tuần hoàn trở lại riser củathiết bị phản ứng bởi bơm P-1506 A/Bvới lưu lượng không đổi

Ở vùng HCO, sản phẩm được rút ra từ các dòng chảy tràn từ đĩa rút ở khu vựcbed 4, rồi được làm nguội trong reboiler E-1560A/B của debutanizer, trong reboiler E-

1509 của heavy naphtha stripper và trong thiết bị sản xuất hơi trung áp E-1523 DầuHCO sử dụng làm flushing oil được stripping trong HCO stripper T-1504 bằng cáchđiều khiển dòng hơi nước thấp áp nạp vào đáy tháp Hơi HC ở đỉnh stripper được quaytrở lại tháp T-1501 phía bên trên điểm rút dòng pumparound - Bed 3 HCO đã đượctách phần HC nhẹ được bơm bởi bơm P-1509 A/B và được làm nguội trong thiết bị sảnxuất hơi thấp áp E-1510 Một phần của dòng HCO này được đưa đến thùng tiếp nhậndầu Backflush D-1516, phần còn lại đi đến hệ thống HCO flushing oil Đối với chế độvận hành max distillate, dầu HCO được tuần hoàn và hòa vào nguyên liệu cho thiết bịphản ứng Dòng HCO này được vận chuyển bởi bơm P-1507 A/B, sau khi trao đổinhiệt trong thiết bị sản xuất hơi trung áp E-1508 rồi được trộn với nguyên liệu ngaytrước điểm đo nhiệt độ nguyên liệu

Khu vực LCO của tháp bao gồm 6 đĩa tách, từ đĩa 25 tới đĩa 30 và một lớp đệm,Bed 2 Dòng LCO pumparound được rút ra khỏi đĩa rút và được tuần hoàn bởi bơm P-

1510 A/B và làm nguội trong reboiler E-1557của tháp stripper, trong các thiết bị gianhiệt sơ bộ cho nguyên liệu E-1512 A/B/C/D và trong thiết bị gia nhiệt cho BFW E-

1511 Một phần của dòng LCO pumparound từ đĩa rút được nạp tới tháp LCO StripperT-1503 LCO được stripped bởi dòng hơi nước thấp áp Hơi ở đỉnh tháp được cho quaytrở lại tháp tách chính T-1501 ở trên điểm rút dòng pumparound- Bed 2 LCO sau khi

đã được tách phần HC nhẹ được bơm bởi P-1511 A/B và làm nguội trong thiết bị sảnxuất hơi thấp áp E-1513 dưới sự kiểm soát nhiệt độ và tiếp tục được làm nguội trongthiết bị trao đổi nhiệt với không khí E-1514 trước khi đi tới phân xưởng xử lý LCObằng hydro hoặc đi vào bể chứa Đối với chế độ vận hành max gasoline, thì lượngLCO này chính là tổng lượng LCO thành phẩm Đối với chế độ max distillate, heavynaphtha được trộn với dòng này trước khi được gửi tới phân xưởng xử lý bằng hydro.Khu vực heavy naphtha bao gồm 14 đĩa, từ đĩa số11 đến đĩa số 24 và lớp đệm số

1 - heavy naphtha pumparound bed Dòng MTC được rút ra từ đĩa số 19 Dòng MTC(Mix Temperature Control) có thành phần nằm giữa phân đoạn nhẹ của dòng LCO vàphân đoạn nặng của heavy naphtha Phân đoạn này được nạp lại riser trong chế độ vậnhành Max Gasoline khi xử lý nguyên liệu là dầu Mixed Crude Dòng MTC được vậnchuyển bởi bơm P-1512 A/B tới các đầu phun vào riser Dòng heavy naphthapumparound rút ra từ đĩa rút bên dưới lớp đệm xxx và được tuần hoàn bởi bơm P-1514A/B Dòng này được làm nguội bởi thiết bị gia nhiệt sơ bộ nguyên liệu đi vào thápStripper E-1555, thiết bị trao đổi nhiệt bằng không khí E-1521 và được dùng để gianhiệt cho reboiler trong phân xưởng thu hồi propylen (PRU) Air cooler E-1521 đượcthiết kế cho trường hợp khi phân xưởng PRU không hoạt động Một phần của dòngheavy naphtha pumparound được nạp tới tháp Heavy Naphtha Stripper Hơi ở đỉnhtháp được đưa trở lại tháp T-1501 ở phía trên của pumparound bed Heavy naphtha saukhi được loại bỏ các HC nhẹ được vận chuyển bằng bơm P-1515 A/B Trước tiênHeavy naphtha được làm nguội tại thiết bị gia nhiệt sơ bộ cho nước nồi hơi cao áptrong E-1516 và sau đó trong thiết bị trao đổi nhiệt với không khí E-1517 và trongthiết bị làm mát bằng nước E-1518 rồi được đưa đến phân xưởng NTU hoặc pha vớiLCO Heavy naphtha cũng được sử dụng làm chất hấp phụ trong tháp hấp phụ thứ cấpcủa cụm thu hồi khí

Khu vực đỉnh của tháp T-1501 bao gồm 10 đĩa tách từ đĩa số 1 tới đĩa số 10 Dòng richoil từ tháp hấp thụ thứ cấp trong cụm thu hồi khí được nạp vào đĩa số 9 Một đĩa gomrút một phần sản phẩm được lắp đặt bên dưới đĩa trên cùng của đỉnh tháp Đĩa nàyđược thiết kế để tách nước và hydrocarbon Hơi ra khỏi đỉnh tháp được ngưng tụ mộtphần trong thiết bị ngưng tụ bằng không khí E-1519 và thiết bị ngưng tụ bằng nướclàm mát E-1520A- H Hydrocarbon lỏng, nước và hơi HC được tách trong D-1514

Dòng khí off-gas từ phân xưởng CDU và NHT cũng được nạp vào D-1514 Một phầncủa hydrocarbon lỏng được hồi lưu trở lại tháp T-1501 bằng bơm P-1516 A/B Phầncòn lại được vận chuyển bởi bơm P-1518 A/B tới tháp hấp thụ sơ cấp trong cụm thuhồi khí Nước chua được bơm từ phần boot của D-1514 bởi bơm P-1517 A/B Mộtphần được quay trở lại đầu vào của thiết bị ngưng tụ E-1519, một phần được đưa tớiwet gas compressor intercooler để làm nước rửa Phần nước chua còn lại được đưa đếnphân xưởng xử lý nước chua Hơi đỉnh tháp đi tới thùng tách (KO Drum) tại đầu hútcủa wet gas compressor

IV.3 Cụm thu hồi khí

Wet gas từ cụm Fractionation đưa tới Knock-out drum D1551 của cấp máy nénthứ nhất, tại đây HC lỏng cuốn theo và ngưng tụ được tách ra Khí từ bình D-1551được nén bởi cấp thứ nhất của máy nén C-1551 và sau đó được làm lạnh tại intercoolerE- 1551 và trim cooler E-1552A/B Nước chua từ cụm Fractionation được đưa tới đầuvào của E-1551 để làm giảm tối thiểu ăn mòn Hơi được làm lạnh và lỏng ngưng tụ từE-1552 được tách tại D-1552 (Interstage drum).Hơi từ D-1552 được nén trong cấp thứhai của máy nén C-1551 Pha lỏng trong D-1552, hydrocacbon và nước, được bơm bởiP-1551A/B và trộn với dòng hơi từ đầu ra của máy nén Một phần dòng hỗn hợp nàyđược ngưng tụ tại HP air condenser E-1553

Dòng ra của E-1553, dòng lỏng từ đáy của Primary absorber và hơi của đỉnhstripper được kết hợp lại trước khi vào Stripper Condensers E-1554A/B Dòng LPG từCDU cũng được đưa vào E-1554A/B Dòng ra từ E-1554A/B được tách thành phanước, hydrocacbon lỏng và pha hơi trong bình tách cao áp D-1553 Phần nước chuađưa tới phân xưởng xử lý nước chua SWS (Sour Water Stripper).Pha lỏnghydrocacbon được bơm bởi P-1553A/B và sau đó trao đổi nhiệt với dòng HVNpumparound rồi nạp vào đỉnh của Stripper T-1552.Pha hơi từ D-1553 được nạp vàođáy của Primary Absorber T-1551 bên dưới đĩa cuối cùng

Primary absorber T-1551 thu hồi hầu hết C3 và C4 từ phần hơi của D-1553.Phầnlỏng ở đỉnh của cụm Fractionation được nạp vào đĩa trên cùng của T-1551 Trongtrường hợp vận hành Bạch Hổ Max Gasoline, một dòng Gasoline sẽ được tuần hoàn từđáy của Debutanizer về đỉnh T-1551 để đạt được sự thu hồi C3 và C4 theo yêu cầu.Stripper tách H2S và C2 và các cấu tử nhẹ hơn từ hỗn hợp LPG và Gasoline từ D-

nhau Reboiler thứ nhất E-1556 được gia nhiệt bởi dòng đáy của Debutanizer Reboilerthứ 2, E-1557, được gia nhiệt bởi dòng LCO pumparound từ cụm Fractionation Dònglỏng ở đáy đưa đến tháp Debutanizer T-1554.

Secondary absorber T-1553 thu hồi các phân đoạn nhẹ của gasoline từ dòng khíđỉnh của primary absorber T-1551 Dòng lean oil là dòng heavy naphtha từ cụmFractionation Dòng lean oil được làm lạnh bằng cách trao đổi nhiệt với dòng đáy củasecondary absorber T-1553 tại E-1563 và sau đó tiếp tục được làm lạnh bởi dòngcooling water qua thiết bị trao đổi nhiệt lean oil cooler E-1564 Dòng lỏng sau khi làmlạnh đưa đến lean oil coalescer D-1556 để loại nước bị cuốn theo trước khi được nạpvào đỉnh của T-1553 Dòng sản phẩm đáy, rich oil được gia nhiệt bằng dòng lean oil tạiE-1563, và rồi hồi lưu trở lại Main Fractionator ở cụm Fractionation Khí ở đỉnh T-

1553 được làm lạnh bằng dòng cooling water tại Fuel Gas Cooler E-1565 và đưa đếnbình Fuel Gas Absorber KO D-1557 Sau đó lại được đứa đến thiết bị Fuel gasabsorber T-1555 loại H2S và CO2 bằng cách cho tiếp xúc với DEA

Phần lỏng ở đáy của stripper được đưa tới đĩa 22 của Debutanizer T-1554 Hơi ởđỉnh được ngưng tụ hoàn toàn trong condenser E-1561A/B rồi đến bình chứa D- 1554.Một phần lỏng ngưng tụ được hồi lưu lại tháp phần còn lại được đưa đến thiết bị LPGamine absorber T-1556 để loại H2S trong sản phẩm LPG bằng cách cho tiếp xúc vớiDEA Sản phẩm LPG được đưa đến LTU Gasoline từ đáy tháp debutanizer được làm

lạnh sau đó một phần được bơm đến primary absorber như dòng lean oil bổ sung khi

có ưu cầu, phần còn lại được