Công nghệ sản xuất BTX (có nhà máy Nghi Sơn)

PHẦN MỞ ĐẦU 1 CHƯƠNG 1. PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT 2 1.1. Nguyên liệu sản xuất BTX 9 2 1.1.1. Giới hạn nhiệt độ sôi của nguyên liệu 2 1.1.2. Thành phần hydrocacbon của nguyên liệu 2 1.1.3. Hàm lượng tạp chất trong nguyên liệu 3 1.1.4. Xử lí sơ bộ nguyên liệu reforming: 3 1.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình reforming xúc tác 3 1.2.1. Ảnh hưởng nhiệt độ 4 1.2.2. Áp suất thiết bị 4 1.2.3. Tốc độ nạp liệu 4 1.2.4. Tỷ lệ H2nguyên liệu 5 1.3. Xúc tác cho quá trình reforming 5 1.3.1. Bản chất xúc tác 5 1.3.2. Thành phần xúc tác 5 1.3.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính xúc tác 10 6 1.4. Cơ sở hóa học của quá trình reforming xúc tác 11 7 1.4.1. Các phản ứng trong quá trình reforming xúc tác 7 1.4.2. Cơ chế phản ứng reforming 8 1.4.3. Nhiệt động học và động học của quá trình reforming 10 1.5. Các sơ đồ công nghệ sản xuất BTX 11 1.5.1. Các loại hình công nghệ 11 1.5.2. Các quá trình tinh chế 16 CHƯƠNG 2. SO SÁNH, ĐÁNH GIÁ 20 2.1. So sánh, đánh giá các loại hình công nghệ reforming xúc tác 20 2.2. So sánh các sơ đồ công nghệ tái sinh liên tục 22 2.3. Lựa chọn xây dựng công nghệ tại Việt Nam 23

MỤC LỤC

PHẦN MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT 2

1.1 Nguyên liệu sản xuất BTX [9] 2

1.1.1 Giới hạn nhiệt độ sôi của nguyên liệu 2

1.1.2 Thành phần hydrocacbon của nguyên liệu 2

1.1.3 Hàm lượng tạp chất trong nguyên liệu 3

1.1.4 Xử lí sơ bộ nguyên liệu reforming: 3

1.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình reforming xúc tác 3

1.2.1 Ảnh hưởng nhiệt độ 4

1.2.2 Áp suất thiết bị 4

1.2.3 Tốc độ nạp liệu 4

1.2.4 Tỷ lệ H2/nguyên liệu 5

1.3 Xúc tác cho quá trình reforming 5

1.3.1 Bản chất xúc tác 5

1.3.2 Thành phần xúc tác 5

1.3.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính xúc tác [10] 6

1.4 Cơ sở hóa học của quá trình reforming xúc tác [11] 7

1.4.1 Các phản ứng trong quá trình reforming xúc tác 7

1.4.2 Cơ chế phản ứng reforming 8

1.4.3 Nhiệt động học và động học của quá trình reforming 10

1.5 Các sơ đồ công nghệ sản xuất BTX 11

1.5.1 Các loại hình công nghệ 11

1.5.2 Các quá trình tinh chế 16

CHƯƠNG 2 SO SÁNH, ĐÁNH GIÁ 20

2.1 So sánh, đánh giá các loại hình công nghệ reforming xúc tác 20

2.2 So sánh các sơ đồ công nghệ tái sinh liên tục 22

2.3 Lựa chọn xây dựng công nghệ tại Việt Nam 23

PHẦN MỞ ĐẦU

Trong các sản phẩm được tạo ra từ quá trình lọc dầu, không thể không nhắc đến Benzen, Toluen và các Xylen (BTX) Chúng là các hydrocacbon thơm được ứng dụng rộng rãi nhất trong công nghệ tổng hợp hóa dầu, là nguyên liệu đầu quan trọng để sản xuất hóa chất và polymer thương mại

Tiêu thụ Benzen trên toàn thế giới, ước đạt hơn 40.000.000 tấn trong năm 2010, cho thấy sự tăng trưởng chưa từng có so với năm 2009 (hơn 3.000.000 tấn) Benzen là hợp chất cực kì quý giá và quan trọng

Từ đây có thể tổng hợp được vô vàn các hóa chất phục vụ đời sống

Toluen cũng là một sản phẩm hóa dầu có giá trị Nó được sử dụng như là một dung môi và sản phẩm trung gian trong quá trình sản xuất hóa chất, đồng thời cũng là một thành phần làm tăng trị số octane của xăng 98% sản lượng p-xylen tổng hợp terephthalic acid và dimethyl terephthalate là 2 monomer được sử dụng trong sản xuất chai polyethylene terephthalate (PET) và quần áo polyester Xylen được sử dụng làm dung môi Nó có trong mực, các loại keo dán, sơn, véc ni…

Nhận thấy vai trò và ý nghĩa ưu việt của BTX trong thực tiễn, việc đưa ra một phương pháp sản xuất chúng là thực sự cần thiết Ngày nay, quá trình reforming xúc tác được sử dụng phổ biến cho rất nhiều quá trình tổng hợp hữu cơ hóa dầu, đương nhiên nó cũng là quá trình chính tạo ra BTX Vì vậy, nghiên cứu, hiểu

rõ và nắm được bản chất của công nghệ reforming xúc tác, từ đó có thể đưa ra những dây chuyền công nghệ

và thiết bị hợp lý để sản xuất ra BTX đi từ dầu mỏ có chất lượng cũng như chỉ tiêu kỹ thuật phù hợp với thị trường Việt Nam, nhằm phục vụ nhu cầu lâu dài trong nước và hướng tới xuất sang các nước trong khu vực

và trên thế giới là mục tiêu của chúng em khi làm bài tiểu luận này

CHƯƠNG 1.PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT 1.1 Nguyên liệu sản xuất BTX [9]

1.1.1 Giới hạn nhiệt độ sôi của nguyên liệu

Nguyên liệu của quá trình reforming xúc tác sản xuất BTX là phân đoạn Naphtha có giới hạn sôi trong khoảng 60-180oC Phân đoạn này cho phép sản xuất BTX với hiệu suất cao nhất và hạn chế được sự tạo cốc

Để sản xuất các hydrocacbon thơm riêng rẽ, người ta sử dụng các phân đoạn xăng hẹp:

- Để sản xuất benzen sử dụng xăng có giới hạn sôi 65 - 85oC

- Để sản xuất toluen sử dụng xăng có giới hạn sôi 85 - 110oC

- Để sản xuất xylen sử dụng xăng có giới hạn sôi 110 - 145oC

Nguyên liệu có nhiệt độ sôi nhỏ hơn 60oC là không thích hợp vì nó không chứa cycloankan và hoàn toàn không có khả năng chuyển hoá thành aren mà chỉ chứa các hydrocacbon có số nguyên tử nhỏ hơn 6, có khả năng chuyển hoá thành các hydrocacbon khí

Phân đoạn có nhiệt độ sôi cao hơn 180oC thì gây ra quá trình cốc hóa hydrocacbon nặng làm mất hoạt tính xúc tác

1.1.2 Thành phần hydrocacbon của nguyên liệu

Phản ứng dehydro hóa naphten thành hợp chất thơm xảy ra dễ dàng, với vận tốc lớn hơn nhiều so với phản ứng dehydro vòng hóa parafin thành hợp chất thơm Nên nguyên liệu càng giàu naphten càng thuận lợi cho quá trình reforming Để đạt được chất lượng sản phẩm mong muốn nguyên liệu giàu parafin đòi hỏi nhiệt độ phản ứng

cao hơn (tăng độ khắc nghiệt của quá trình)

Phụ thuộc thành phần sản phẩm vào tính chất nguyên liệu

1.1.3 Hàm lượng tạp chất trong nguyên liệu

Các hợp chất phi hydrocacbon, đặc biệt là các hợp chất của lưu huỳnh và của nitơ trong nguyên liệu phải giảm tới mức tối thiểu và nhỏ hơn giới hạn cho phép Vì các hợp chất này chỉ làm tăng tốc các phản ứng ngưng tụ tạo nhựa và cốc, gây độc cho xúc tác, làm giảm nhanh hoạt tính của xúc tác Vì thế nguyên liệu cần được xử lí để loại bỏ các chất này trước khi đưa vào quá trình reforming xúc tác

Hàm lượng cho phép các chất phi hydrocacbon có trong nguyên liệu của quá trình reforming

xúc tác 1.1.4 Xử lí sơ bộ nguyên liệu reforming:

Đây là khâu cần thiết và bắt buộc, nhằm mục đích: Loại trừ các chất đầu độc xúc tác reforming (hợp chất S, N, nước, các kim loại, …) và điều chỉnh điểm cắt nguyên liệu phù hợp

Các bước xử lí sơ bộ nguyên liệu như sau:

 Các quá trình xử lí dùng hydro: cho nguyên liệu cùng hydro đi qua lò phản ứng có chứa xúc tác NiMo nhằm loại trừ các kim loại, các hợp chất S, N, làm no hóa các olefin nhằm loại trừ khả năng tạo nhựa

 Cho nguyên liệu qua cột tách loại H2S và nước

 Trong nhiều trường hợp, cần tách phân đoạn xăng nhẹ (đưa vào phân xưởng isomer C5/C6) ra khỏi phân đoạn xăng nặng dùng cho quá trình reforming

1.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình reforming xúc tác

Các yếu tố cơ bản ảnh hưởng đến quá trình reforming xúc tác:

 Nhiệt độ thiết bị phản ứng

 Áp suất thiết bị phản ứng

 Tốc độ nạp liệu

 Tỉ lệ mol H2/ nguyên liệu

 Chất lượng nguyên liệu

1.2.1 Ảnh hưởng nhiệt độ

Quá trình reforming xúc tác tiến hành trong điều kiện nhiệt độ nằm trong giới hạn từ 490-540oC Nhiệt

độ tăng là tăng khả năng chuyển hóa sản phẩm thơm dẫn đến tăng chỉ số octan nhưng lại làm giảm hiệu suất xăng do sự tăng cường các phản ứng hydrocracking và hiện tượng tạo cốc

Sự phụ thuộc hiệu suất của quá trình reforming vào nhiệt độ

1.2.2 Áp suất thiết bị

Các phản ứng chính có lợi cho quá trình reforming dề xảy ra thuận lợi ở áp suất thấp Áp suất càng thấp hiệu suất reformat và dehydro càng cao Tuy nhiên ảnh hưởng của việc tạo cốc sẽ càng lớn Do đó cần

chọn áp suất thích hợp để vừa hạn chế quá trình tạo cốc vừa ít ảnh hưởng đến hiệu suất quá trình reforming Thông thường áp suất được chọn trước nhằm thỏa mãn chất lượng sản phẩm nhất định

Ngày nay nhờ cải tiến công nghệ và xúc tác mà người ta có thể vận hành quá trình ở áp suất thấp nhất

mà vẫn đáp ứng yêu cầu về chất lượng sản phẩm, vốn đầu tư và hiệu quá kinh tế Công nghệ CCR tiên tiến nhất sử dụng xúc tác Pt-Sn/Al2O3 cho phép vận hành ở áp suất từ 3-5 atm (trước đây cần vài chục atm)

1.2.3 Tốc độ nạp liệu

Khi tăng lưu lượng nguyên liệu hay giảm lượng xúc tác đều làm tăng tốc độ nạp liệu (hay là làm giảm thời gian tiếp xúc của các chất tham gia phản ứng), dẫn tới làm tăng hiệu suất reformat (do giảm khí) đồng thời làm giảm chất lượng reformat và giảm chỉ số octan (do giảm thời gian tiếp xúc sẽ ức chế các phản ứng cần nhiều thời gian như dehydro vòng, hydrocracking, dealkyl hóa) Hiệu ứng này có thể được bù trừ bằng việc tăng nhiệt độ thiết bị

Vì vậy tốc độ được lựa chọn phụ thuộc vào các điều kiện cụ thể: áp suất vận hành, tỷ lệ mol H2/nguyên liệu, thành phần nguyên liệu và chất lượng sản phẩm mong muốn Ví dụ công nghệ CCR mới thường chọn V= 1,5 - 2,5 h-1

1.2.4 Tỷ lệ H2/nguyên liệu

Xác định bằng tỉ lệ giữa lưu lượng hydro tuần hoàn và lưu lượng nguyên liệu nạp

Thêm một lượng lớn khí H2 tuần hoàn sẽ làm giảm sự lắng đọng của cốc trên bề mặt xúc tác Tỉ lệ H2/

NL thay đổi trong khoảng rất rộng Giới hạn dưới xác định bởi lượng H2 yêu cầu nhỏ nhất để duy trì áp suất riêng phần của H2 trong hệ thống Giới hạn trên xác định bởi công suất máy nén, kích thước lò phản ứng và tính kinh tế quá trình Thay đổi tỷ lệ này ít làm thay đổi chất lượng sản phẩm mặt khác với các công nghệ CCR hiện nay áp suất thực hiện chỉ ¿3 atm, giảm tỉ lệ H2/NL trong trường hợp này tương đương với việc làm giảm áp suất riêng phần của H2 nên có tác động thuận lợi đến hiệu suất sản phẩm

1.3 Xúc tác cho quá trình reforming

1.3.1 Bản chất xúc tác

Xúc tác đóng vai trò vô cùng quan trọng trong quá trình reforming Quá trình reforming được xúc tiến nhờ xúc tác có khả năng tạo điều kiện thuận lợi cho các phản ứng isome hóa, đóng vòng cũng như dehydro hóa Xúc tác được sử dụng cho quá trình reforming là các hệ xúc tác đa chức năng, bao gồm:

 Chức năng hydro-dehydro hóa được thực hiện bởi các kim loại dạng phân tán Kim loại này phải hoạt động và bền ở điều kiện nhiệt độ phản ứng và hàm lượng của nó được phải kiểm soát để hạn chế tối thiểu phản ứng tách metal

 Chức năng axit nhằm sắp xếp lại các mạch cacbon (đồng phân hóa, đóng vòng hóa…) được thực hiện bởi oxyt nhôm có bề mặt riêng lớn và được clo hóa để điều chỉnh lực axit thích hợp Nếu lực axit quá mạnh sẽ dễ xảy ra cracking làm giảm nhanh hoạt tính xúc tác

1.3.2 Thành phần xúc tác

Xúc tác thường được sử dụng là Pt-Re/γ-Al2O3 Trong đó:

 Chất mang là γ-Al2O3, có chứa hợp chất halogen (thường là Cl-) Dạng chất mang thường là viên trụ đường kính 1.5 mm, bề mặt riêng 200 m2/g, hoặc dạng hình cầu đối với xúc tác cho công nghệ tái sinh

 Kim loại quý Pt được phân tán trên bề mặt chất mang với hàm lượng dao động trong khoảng 0.2

÷0.8% khối lượng.

 Kim loại phụ gia Re được đưa vào làm tăng tốc độ phản ứng dehydro hóa, dehydro vòng hóa, giảm hydro đồng phân và cracking từ đó làm giảm khả năng tạo cốc và tăng hiệu suất sản phẩm chính

1.3.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính xúc tác [10]

Trên thực tế, hoạt tính của xúc tác bị suy giảm bởi hai yếu tố: hình thành cốc lắng đọng và ngộ độc xúc tác

Cốc làm giảm diện tích bề mặt hoạt động của xúc tác, làm cho độ chuyển hóa giảm sút Cốc được hình thành do các hợp chất dạng olefin và diolefin sinh ra trong quá trình phản ứng và hàm lượng các hydrocacbon đa vòng và các phân tử mạch dài có trong nguyên liệu Cốc có thể được loại bỏ bằng quá trình tái sinh đốt cháy cốc từ từ ở nhiệt độ dưới 500oC Hàm lượng cốc còn lại sau tái sinh tối đa là 0.2% khối lượng

Hiện tượng ngộ độc xúc tác xảy ra do sự có mặt của các độc tố trong thành phần nguyên liệu, các xúc tác Pt đặc biệt nhạy với các độc tố này Ngộ độc xúc tác có thể xảy ra dưới hai dạng:

 Ngộ độc vĩnh viễn: gây bới các kim loại như As, Pb, Cu, Hg, Zn, Si, Fe kết hợp với Pt tạo mối liên kết bền, đầu độc vĩnh viễn tâm kim loại không phục hồi lại được Từ đó làm mất chức năng hydro-dehydro hóa của xúc tác

 Ngộ độc có thể hoàn nguyên: gây bởi nước, hợp chất chứa S, hợp chất chứa N và các halogen Nước và các hợp chất N đều có thể chuyển hóa và tác dụng với Cl- dẫn tới làm giảm chức năng axit của xúc tác Còn hợp chất chứa S trong điều kiện refeforming sẽ dễ dàng chuyển hóa thành H2S, đầu độc chức năng kim loại của xúc tác do hình thành sulfua platin Tuy nhiên nhóm độc tố này không gây ngộ độc vĩnh viễn, xúc tác có thể đem tái sinh sau đó có thể tái sử dụng

Do vậy, các độc tố trên cần được loại bỏ nhờ quá trình xử lí nguyên liệu trước khi đi vào quá trình

1.4 Cơ sở hóa học của quá trình reforming xúc tác [11]

1.4.1 Các phản ứng trong quá trình reforming xúc tác

1.4.1.1 Các phản ứng chính

 Dehydro hóa naphten thành hydrocacbon thơm:

 Dehydro đóng vòng hóa parafin thành hydrocacbon thơm:

 Đồng phân hóa parafin thành iso-parafin:

 Dehydro đồng phân hóa naphten thành hydrocacbon thơm:

 Đề hydro hóa parafin thành olefin:

Pt CH3-(CH2)-CH3 CH3-CH=CH-CH2-CH2-CH3

Bốn phản ứng đầu tiên đóng vai trò quan trọng hơn cả trong quá trình reforming, làm tăng chỉ số octan của hệ nhờ các sản phẩm thơm và isoparafin Phản ứng thứ 5 xảy ra yếu trong điều kiện reforming, nhưng là phản ứng cần thiết vì olefin được coi là hợp chất trung gian trong quá trình vòng hóa tạo các sản phẩm thơm

1.4.1.2 Các phản ứng phụ

 Hydrocracking parafin và naphten:

 Hydrodealkyl hóa hydrocacbon thơm:

 Bất cân đối hóa:

 Quá trình cốc hóa: quá trình trùng ngưng các hydrocacbon thơm đa vòng (sinh ra từ các quá trình alkyl hóa và đóng vòng hóa) tạo các sản phẩm rắn giàu cacbon, có thể che phủ lên xúc tác Quá trình này thuận lợi ở nhiệt độ cao và áp suất thấp

Các phản ứng trên dẫn tới là giảm hiệu suất sản phẩm reformat và hydro, làm tăng điểm sôi cuối của reformat (do tạo các hydrocacbon thơm đa vòng, các olefin mạch dài và bản thân cốc) và giảm hoạt tính xúc tác

1.4.2 Cơ chế phản ứng reforming

1.4.2.1 Cơ chế phản ứng reforming hydrocacbon parafin

Nhiều nhà nghiên cứu cho rằng, phản ứng reforming hydrocacbon parafin xảy ra theo 3 giai đoạn, giai đoạn đầu và giai đoạn cuối xảy ra trên tâm xúc tác kim loại còn giai đoạn giữa xảy ra trên tâm xúc tác axít Các giai đoạn có thể xảy ra nối tiếp, trực tiếp hoặc gần như đồng thời xảy ra:

 Loại hydro

 Đóng vòng

 Loại hydro từ xycloankan thành hydrocacbon thơm

Có thể minh họa rõ hơn với quá trình chuyển hóa n-hexan thành benzen:

Sơ đồ tổng quát reforming n-hexan thành benzen

1.4.2.2 Cơ chế reforming hydro naphten

Xét quá trình chuyển hóa cyclohexan thành benzen:

* Phản ứng trên tâm axit:

Trong các điều kiện reforming thì trên chất mang có thể xảy ra các phản ứng đồng phân hóa, phá vỡ hoặc đóng vòng, mở vòng hoặc thu nhỏ vòng hydrocacbon Tất cả các phản ứng trên đều xảy ra theo cơ chế ioncacboni Giai đoạn quan trọng nhất là giai đoạn tạo ioncacboni trên tâm axit Tốc độ tạo thành ion cacboni và sự chuyển hóa tiếp theo của nó theo những hướng khác nhau được quyết định trước hết bởi cấu trúc hydrocacbon tham gia phản ứng và bản chất tâm axit trên bề mặt chất mang

* Các phản ứng trên tâm kim loại:

Theo thuyết đa vị Baladin thì hai phản ứng dehydro hóa cyclohexan và dehydro hoá benzen đều xảy ra theo cơ chế hấp phụ liên tục trên bề mặt một số kim loại như: Pt, Ni, Co, Pd, Rh Phân tử cyclohexan bị hấp phụ tại tâm hoạt động gồm có 6 điểm Phản ứng dehydro hóa sẽ xảy ra khi cả 6 nguyên tử hydro bị tách loại khỏi nguyên tử cyclohexan một cách đồng thời

Quá trình chuyển hóa cyclohexan thành benzene

Trong đó: Chiều thẳng đứng: phản ứng tên tâm kim loại.

Chiều nằm ngang: phản ứng trên tâm axit

1.4.3 Nhiệt động học và động học của quá trình reforming

1.4.3.1 Ảnh hưởng của nhiệt động học

Nhiệt phản ứng của một số phản ứng chính trong quá trình reforming được nêu trong bảng sau:

3 Dehydro vòng hóa parafin 63.6

Dehydro hóa naphten và dehydro vòng hóa parafin là các phản ứng thu nhiệt mạnh, dehydro hóa parafin thu nhiệt vừa phải, còn đồng phân hóa paraffin, hydrocracking tỏa nhiệt nhẹ Các phản ứng đều xảy

ra thuận nghịch, có sự gia tăng số phân tử trong sản phẩm phản ứng, nên thuận lợi ở nhiệt độ cao, áp suất thấp

1.4.3.2 Ảnh hưởng của động học

Vận tốc tương đối của một số phản ứng chính của các hydrocacbon C6-C7 trong quá trình reforming được thể hiện dưới đây:

cạnh

Naphten vòng 6 cạnh

-Ta có thể sắp xếp vận tốc phản ứng theo thứ tự sau:

Dehydro hóa ¿ đồng phân hóa ¿ hydrocracking ¿ dehydro vòng hóa

Nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ và áp suất đến tốc độ các phản ứng không mong muốn (cốc hóa và cracking), người ta thấy rằng:

 Tốc độ hình thành cốc giảm khí tăng áp suất H2 và giảm nhiệt độ phản ứng

 Tốc độ cracking giảm khi giảm áp suất H2 và giảm nhiệt độ phản ứng

Mặt khác, như ở phần nhiệt động học đã nêu, việc tăng áp suất hoặc làm giảm nhiệt độ đều ảnh hưởng không thuận lợi đến quá trình chính tạo các sản phẩm thơm Vì vậy, trong thực tế người ta cần có sự lựa chọn các thông số vận hành tối ưu để thỏa mãn cả 2 yếu tố nhiệt động học và động học, nghĩa là bảo đảm

cho hiệu suất các phản

cracking và cốc hóa

500oC

sản xuất BTX

1.5.1 Cá

c

loại hình công nghệ

1.5.1.1 Công nghệ bán tái sinh xúc tác (Semi Regenerative)

Trong công nghệ chế biến dầu, quá trình reforming với lớp xúc tác cố định vẫn còn phổ biến, ở đây điều kiện tiến hành quá trình được chọn để đảm bảo thời gian giữa các lần tái sinh lớn (thường trên 6 tháng đến 1 năm) Quá trình tái sinh xúc tác được tiến hành đồng thời trong tất cả các thiết bị phản ứng Thời gian tổng cộng để tái sinh và bảo dưỡng thiết bị là 20 đến 40 ngày/năm Sơ đồ công nghệ của quá trình

reforming xúc tác cố định theo công nghệ của UOP Platforming như sau: [12]

Nguyên liệu là phân đoạn naphta đã được sấy khô và làm sạch từ bộ phận hydro hoá, được trộn với khí hydro từ máy nén sau khi qua các thiết bị trao đổi nhiệt, được nạp nối tiếp vào lò đốt nóng và các thiết bị phản ứng theo thứ tự từ 1 đến 3 (ngày nay thường hay dùng 4 lò) Sản phẩm ra khỏi lò sau khi qua thiết bị trao đổi nhiệt, được đưa qua thiết bị phân tách lỏng hơi Khí không ngưng sẽ được tách ra , phần lớn khí này được máy nén nén và tiếp tục tuần hoàn lại lò reforming Phần còn lại được dẫn sang bộ phận tách khí và sử dụng H2, ví dụ cho quá trình hydro hoá làm sạch Phần lỏng ngưng tiếp tục đưa sang tháp chưng Sản phẩm thu được ở đáy tháp chính là xăng reforming ổn định, được cho qua thiết bị trao đổi nhiệt rồi qua thiết bị làm sạch, sau đó vào bể chứa Sản phẩm đỉnh là phân đoạn nhẹ đưa qua thiết bị làm lạnh rồi vào phân tách lỏng khí Phần lỏng ngưng hồi lưu trở về tháp chưng, khí không ngưng được đưa ra ngoài

Các dây chuyền reforming với xúc tác Pt ở lớp xúc tác cố định thường dùng áp suất cao (từ 20 - 45 at)

 Ưu điểm: Thiết bị đơn giản, kinh phí thấp, hàm lượng hydrocacbon cao

 Nhược điểm: Năng suất thấp, thời gian làm việc của xúc tác ngắn, độ an toàn không cao do làm việc

ở áp suất lớn, độ ổn định của xăng giảm

Sau này thường dùng quá trình ở áp suất thấp hơn (từ 10 - 16 at) Giảm áp suất làm cho quá trình dehydro hoá và dehydro vòng hoá được tăng cường Nhờ vậy mà cho phép nhận được sản phẩm hiệu suất

cao hơn, tuy nhiên số lần tái sinh xúc tác cũng tăng lên như sơ đồ công nghệ của Magnaforming (hình dưới) [13]

Nguyên liệu đầu vào được trao đổi nhiệt với hỗn hợp sản phẩm đáy trước khi đưa vào lò đốt để gia nhiệt Sau đó nguyên liệu sẽ được đưa vào tháp phản ứng, hỗn hợp sản phẩm tiếp tục được gia nhiệt trước khi vào tháp phản ứng tiếp theo Sản phẩm ở đáy tháp phản ứng cuối cùng sau khi trao đổi nhiệt với nguyên liệu đầu qua thiết bị ngưng tụ rồi được đưa đến tháp phân tách Phần hơi không ngưng được lấy ra, một phần được nén lại nhờ máy nén, tuần hoàn trở lại cùng với nguyên liệu đầu đưa vào thiết bị phản ứng Phần lỏng đưa sang tháp ổn định thu lấy sản phẩm cuối cùng

Ở công nghệ này, người ta sử dụng phương pháp tái sinh xúc tác như sau:

- Đầu tiên, ngừng bơm nguyên liệu cho thiết bị phản ứng hydrocracking ngừng hoạt động, song vẫn tiếp tục bơm khí để đuổi hết các hydrocacbon đồng thời giảm dần nhiên liệu trong lò đốt sau đó ngừng hẳn

- Nhiệt hạ xuống 200oC thì ngừng bơm khí hydro, thải hết khí hydro bằng cách hút chân không

- Thổi và thải khí trơ, sau đó bơm tiếp khí trơ đến áp suất khoảng 10 atm, đun nóng thiết bị phản ứng

từ từ, khi nhiệt độ hạ xuống 250 oC thì bơm không khí vào sao cho lượng oxy khoảng 0.5% thể tích

và tăng từ từ cho đến 2% thể tích thì kết thúc

- Khi cốc đã cháy hết, nhiệt độ khoảng 400 oC, giữ nhiệt độ trong lò không quá 500 oC sau đó làm lạnh, thổi khí trơ qua và cuối cùng thổi khí chứa hydro qua

- Bắt đầu khởi động lại hệ thống làm việc

1.5.1.2 Công nghệ tái sinh theo chu kì (Cyclic Regeneration)

Có thêm một thiết bị dự trữ và một đường ống nữa để xúc tác trong thiết bị này có thể tái sinh trong khi các thiết bị kia vẫn làm việc

Áp suất thiết bị thấp, vào khoảng -200 psi nên hiệu suất sản phẩm cao, trị số octan của reformate trên 100

Cốc ở thiết bị cuối cùng thường nhiều hơn ở các thiết bị trước vì nhiệt độ trung bình cao hơn do vậy được thay thế thường xuyên hơn

1.5.1.3 Công nghệ tái sinh liên tục (Continuous Regeneration)

* Công nghệ của IFP: [14]

Nguyên liệu đầu được đưa vào thiết bị gia nhiệt sau đó đưa vào tháp phản ứng Hỗn hợp sản phẩm trước khi đưa sang tháp phản ứng tiếp theo sẽ lại được đưa qua thiết bị gia nhiệt Quá trình tiếp tục cho đến tháp phản ứng cuối cùng Ở đáy tháp phản ứng cuối cùng, xúc tác chảy xuống ống nâng và được đưa đến thiết bị tái sinh xúc tác

Người ta dùng không khí và nito tuần hoàn từ máy để tách các hạt bụi mịn của xúc tác và mang chúng ra ngoài (ở buffer drum) còn xúc tác rơi xuống đáy bộ phận tách bụi rồi chảy xuống lò tái sinh Xúc tác được vận chuyển từ tháp tái sinh đến tháp phản ứng đầu tiên và vận chuyển sang các tháp sau bằng khí nâng

* Công nghệ CCR Platforming của UOP [15]

Công nghệ này hiện nay được sử dụng phổ biến hơn cả (chiếm 70% thị phần công nghệ CCR trên thế giới)