hoangtuzaizaihocyeu
New Member
Download miễn phí Giáo trình Công nghệ chế biến dầu và khí
MỤC LỤC
Đề mục Trang
MỤC LỤC . 1
GIỚI THIỆU VỀ MÔ ĐUN . 6
Vị trí, ý nghĩa, vai trò mô đun . 6
Mục tiêu của mô đun. 6
Mục tiêu thực hiện của mô đun . 6
Nội dung chính/các bài của mô đun . 6
CÁC HÌNH THỨC HỌC TẬP CHÍNH TRONG MÔ ĐUN . 7
YÊU CẦU VỀ ĐÁNH GIÁ HOÀN THÀNH MÔ ĐUN . 8
BÀI 1 . GIỚI THIỆU CHUNG Mã bài: HD C1 . 10
Giới thiệu . 10
Mục tiêu thực hiện . 10
Nội dung chính. 10
Các hình thức học tập . 10
1. Mục tiêu của lọc dầu . 10
2. Nhiệm vụ của nhà máy lọc dầu . 12
3. Các quá trình trong nhà máy lọc dầu . 13
3.1. Quá trình cất phân đoạn dầu . 13
3.2. Các quá trình chế biến thứ cấp . 15
4. Vai trò của quá trình chế biến dầu . 18
CÂU HỎI . 20
BÀI 2. PHÂN LOẠI DẦU THÔ Mã bài: HD C2 . 21
Giới thiệu . 21
Mục tiêu thực hiện . 21
Nội dung chính. 21
Các hình thức học tập . 21
1. Phân loại dầu thô theo phương pháp hóa học và vật lý . 21
1.1.Phân loại dầu theo phương pháp hóa học . 21
1.2.Phân loại dầu theo phương pháp vật lý . 25
2. Thành phần hóa học của dầu thô, thành phần hydrocacbon . 25
2.1. Hydrocacbon parafin . 26
2.2. Hydrocacbon không no . 26
2.3. Hydrocacbon naphten . 26
2.4. Hydrocacbon thơm . 27
3. Thành phần phi hydrocacbon trong dầu . 27
3.1. Hợp chất lưu huỳnh . 28
3.2. Nitơ và hợp chất nitơ . 28
3.3. Hợp chất chứa oxy . 29
4. Các phân đoạn sản phẩm của dầu thô . 30
4.1. Thành phần phân đoạn của xăng . 32
4.2. Thành phần phân đoạn của nhiên liệu diesel . 32
5. Cách nhận dạng dầu thô . 35
5.1. Theo tỉ trọng. 35
5.2. Nhiệt độ đông đặc và hàm lượng parafin trong dầu . 36
5.3. Nhiệt độ bắt cháy . 36
5.4. Độ nhớt . 36
6. Phân tích một số tính chất dầu thô . 37
6.1. Xác định thành phần phân đoạn . 37
6.2. Xác định tỉ trọng dầu thô . 43
6.3. Phương pháp xác định hàm lượng nhựa và asphaten . 48
6.4. Xác định hàm lượng Parafin . 50
CÂU HỎI . 50
BÀI 3. PHÂN TÁCH DẦU THÔ Mã bài: HD C3 . 51
Giới thiệu . 51
Mục tiêu thực hiện . 51
Nội dung chính. 51
Các hình thức học tập . 51
1. Mở đầu . 51
2. Khử muối - nước. 53
3. Các công nghệ khử muối-nước điển hình . 55
3.1. Các phương pháp loại nước . 55
3.2. Sơ đồ công nghệ loại nước-muối . 58
4. Chưng cất dầu thô ở áp suất khí quyển . 61
4.1. Sơ đồ nguyên tắc . 62
4.2. Chưng cất dầu có tác nhân bay hơi . 63
4.3. Sơ đồ công nghệ cụm chưng cất khí quyển . 63
5. Chưng cất dầu thô ở áp suất chân không . 68
5.1. Hệ thiết bị ngưng tụ khí áp - bơm phun. . 68
5.2. Hệ bơm phun - thiết bị ngưng tụ khí áp. . 69
5.3. Đặc điểm chưng cất trong tháp chân không . 70
5.4. Sơ đồ công nghệ cụm chưng cất chân không . 71
6. Vận hành các cụm chưng cất dầu thô . 73
6.1. Khởi động cụm chưng cất khí quyển (sơ đồ hình 3.7) . 73
6.2. Khởi động cụm chưng cất chân không (sơ đồ hình 3.10) . 78
CÂU HỎI . 80
BÀI 4. QUÁ TRÌNH Cr-ackING . 81
1. Cr-acking nhiệt . 81
2. Cr-acking xúc tác . 83
3. Mục đích của Cr-acking xúc tác . 84
4. Cơ chế phản ứng . 85
5. Xúc tác sử dụng . 88
5.1.Xúc tác alumino-silicat vô định hình . 91
5.2. Xúc tác alumino-silicat tinh thể (xúc tác chứa zeolit) . 92
5.3. So sánh xúc tác alumino-silicat vô định hình và tinh thể . 93
5.4. Xúc tác với phụ gia mangan . 94
6. Nguyên liệu . 95
7. Sản phẩm thu . 97
7.1. Khí béo . 97
7.2. Xăng không ổn định . 98
7.3. Gasoil nhẹ . 100
7.4. Gasoil nặng . 100
8. Công nghệ FCC . 101
8.1. Phân loại các quá trình công nghiệp . 101
8.2. Sơ đồ Cr-acking với lớp xúc tác tĩnh . 102
8.3. Sơ đồ Cr-acking với xúc tác viên cầu tuần hoàn . 104
8.4. Sơ đồ Cr-acking với xúc tác tầng sôi . 106
CÂU HỎI . 109
BÀI 5. QUÁ TRÌNH REFORMING Mã bài: HD C5 . 110
1. Mục đích của quá trình . 111
2. Nguyên liệu . 112
3. Cơ chế phản ứng . 118
3.1. Dehydro hóa naphten . 118
3.2. Dehydro hóa đóng vòng parafin . 119
3.3. Phản ứng đồng phân hóa parafin . 121
3.4. Phản ứng của hydrocacbon thơm . 121
3.5. HydroCr-acking parafin phân tử lượng cao . 122
4. Xúc tác sử dụng . 123
4.1. Đặc điểm và tính chất của xúc tác . 123
4.2. Hoàn nguyên xúc tác . 128
4.3. Xúc platin - alumina mới . 129
5. Các sơ đồ công nghệ . 131
5.1. Phân loại các quá trình công nghiệp . 131
5.2. Hydroreforming . 132
5.3. Platforming . 136
5.4. Ultraforming . 140
5.5. Hydroreforming với xúc tác alumo - molibden lớp tĩnh . 141
6. Sản phẩm thu: xăng có trị số octan cao . 143
7. Các tiến bộ về reforming xúc tác trong lọc dầu . 146
CÂU HỎI . 150
BÀI 6. CÁC QUÁ TRÌNH CHẾ BIẾN KHÁC . 151
1. Quá trình hydroCr-acking . 152
2. Mục đích của quá trình . 152
2.1.HydroCr-acking để thu được nhiên liệu. 153
2.2. HydroCr-acking phân đoạn xăng để thu được khí hóa lỏng và isoparafin . 156
2.3. Ứng dụng HydroCr-acking trong sản xuất dầu bôi trơn chất lượng cao . 157
2.4. Một số sơ đồ công nghệ Cr-acking xúc tác . 161
3. Xúc tác và cơ chế phản ứng . 166
3.1. Cơ chế phản ứng . 166
3.2. Xúc tác hydroCr-acking . 171
3. Sản phẩm xăng hydroCr-acking . 173
3.1. Khí béo . 173
3.2. Xăng không ổn định . 175
3.3. Gasoil nhẹ . 177
3.4. Gasoil nặng . 178
4. Hydrodesulfur hóa (HDS) . 178
5. Vai trò trong nhà máy lọc dầu . 180
6. Xúc tác và cơ chế phản ứng các quá trình hydro hóa . 182
6.1. Xúc tác . 182
6.2. Cơ chế phản ứng . 185
7. Hydrodenitơ hóa (HDN) . 187
CÂU HỎI. . 187
BÀI 7. TỔNG HỢP CÁC CẤU TỬ CHO XĂNG GỐC . 189
1. Quá trình isomer hóa (đồng phân hóa) . 190
1.1. Mục đích của quá trình isomer hóa . 190
1.2. Cơ chế isomer hóa . 191
1.3. Xúc tác isomer hóa . 193
2. Alkyl hóa . 196
2.1. Mục đích của quá trình Alkyl hóa . 196
2.2. Cơ chế Alkyl hóa. 197
2.3. Nguyên liệu và sản phẩm Alkyl hóa . 203
2.4. Xúc tác Alkyl hóa . 205
3. Oligomer hóa . 208
3.1. Mục đích của quá trình oligomer hóa . 208
3.2. Cơ chế oligomer hóa . 208
3.3. Đặc điểm của polymer hóa trong chế biến dầu, sản xuất xăng polymer . 211
3.4. Xúc tác polymer hóa . 213
4. Vai trò của các quá trình trên trong nhà máy lọc dầu . 215
CÂU HỎI . 216
BÀI 8. LÀM SẠCH CÁC SẢN PHẨM DẦU MỎ . 217
1. Xử lý bằng amin . 218
2. Làm sạch bằng axit . 221
3. Làm sạch bằng NaOH . 226
4. Tách các hợp chất chứa lưu huỳnh . 230
5. Tách hydrocacbon thơm đa vòng ngưng tụ để sản xuất dầu gốc . 233
5.1. Xử lý bằng dung môi lựa chọn . 235
6. Tách sáp . 240
6.1. Sơ đồ nguyên tắc của quá trình loại sáp . 241
6.2. Sơ đồ nguyên tắc của quá trình loại sáp lạnh . 243
6.3. Loại sáp trong dung dịch xeton - dung môi aromat. 244
6.4. Loại sáp trong dung dịch propan . 245
6.5. Loại sáp trong dung dịch dicloetan-metylenclorua. 245
6.6. Loại sáp sâu (nhiệt độ thấp) . 246
7. Tách asphanten . 246
8. Vai trò của các quá trình trên trong nhà máy lọc dầu . 253
CÂU HỎI . 256
BÀI 9. CÁC NGUỒN NGUYÊN LIỆU CHO TỔNG HỢP HÓA DẦU . 257
1. Nguyên liệu parafin . 259
1.1. Hydrocacbon parafin khí. . 259
1.2. Hydrocacbon parafin lỏng. . 260
1.3. Hydrocacbon parafin rắn. . 261
2. Nguyên liệu olefin . 262
3. Nguyên liệu aromat ( hydrocacbon thơm) . 264
4. Nguyên liệu naphten . 267
5. Ứng dụng trong tổng hợp hóa dầu . 270
5.1.Các sản phẩm từ dầu và khí . 270
5.2. Các sản phẩm từ nguyên liệu hydrocacbon parafin . 273
5.3. Các sản phẩm từ nguyên liệu hydrocacbon olefin . 276
5.4. Các sản phẩm từ nguyên liệu hydrocacbon Aromat . 278
5.5. Các sản phẩm cuối cùng. 281
CÂU HỎI. . 283
BÀI 10 . SỰ TIẾN BỘ TRONG CÔNG NGHỆ LỌC HÓA DẦU . 284
1. Sự cần thiết phải cải tiến trong nhà máy lọc hóa dầu . 284
2. Tiến bộ về xúc tác . 286
3. Tiến bộ về công nghệ . 288
4. Tiến bộ về thiết bị . 294
5. Ảnh hưởng của sự tiến bộ về công nghệ đến chất lượng của sản phẩm lọc dầu . 295
6. Chất lượng của sản phẩm dầu ngày nay . 296
TÓM TẮT NỘI DUNG MÔ ĐUN . 297
CÁC THUẬT NGỮ CHUYÊN MÔN . 301
TÀI LIỆU THAM KHẢO . 302
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
à khí và lỏng (reformat).Reformat có thể được sử dụng như thành phần trị số octan cao cho xăng ôtô
và xăng máy bay hay tạo ra hydrocacbon thơm, còn khí tạo thành trong
reforming được tách ra.
Hydro tách ra trong quá trình này được sử dụng một phần làm khí tuần hoàn
chứa hydro và cho làm sạch bằng hydro nguyên liệu, nhưng phần lớn được
lấy ra khỏi sơ đồ. Hydro nhận được trong quá trình này rẻ hơn so với hydro
được sản xuất chuyên biệt. Chính lý do này khiến cho nó được sử dụng rộng
rãi trong các quá trình có sử dụng hydro, đặc biệt cho làm sạch bằng hydro
distilat dầu.
Ngoài khí chứa hydro từ khí reforming xúc tác còn thu được khí khô (C1 ÷
C2 hay C1 ÷ C3) và khí hóa lỏng (C3 ÷ C4); và sản phẩm đặc biệt của
reforming là xăng ổn định loại butan.
Trong nhiều trường hợp trong sơ đồ thu được xăng ổn định với áp suất
hơi bão hòa xác định. Điều này có ý nghĩa trong sản xuất phần trị số octan
cao cho xăng ôtô và xăng máy bay. Để có được xăng thương phẩm xăng
reformat được trộn với các thành phần khác.Thành phần của chất pha có sử
dụng là phân đoạn xăng nhẹ (nhiệt độ sôi 62oC) của chưng cất trực tiếp dầu,
sản phẩm đồng phân hóa (isomerat) và alkylat. Do đó để tăng sản xuất nhiên
liệu octan cao trên cơ sở xăng reforming cần mở rộng sản xuất isoparafin
octan cao. Trong bảng 5.10 dẫn ra số liệu về thành phần xăng ôtô octan cao,
thu được do pha trộn phân đoạn tương ứng của reforming xúc tác và
isoparafin.
Bảng 5.10. Thành phần xăng chất lượng cao
Tham số Xăng
reforming
Iso-
pentan
Alkylat Phân đoạn xăng
cất trực tiếp
(sôi đầu 62oC)
Tỷ trọng 204
Thành phần phân đoạn, oC:
sôi đầu
10%
50%
90%
sôi cuối
Áp suất hơi bão hòa,
0,7970
61
89
130
169
199
0,6260
-
-
-
-
-
0,6930
55
82
106
130
175
0,6320
27
33
37
53
70
145
mm.Hg
Trị số octan:
MON, không có phụ gia
RON, không có phụ gia
163
84,2
94,8
1.057
89,0
-
234
91,0
91,0
-
73,6
74,8
Để thu được xăng ôtô với RON=95 xăng reforming cần có trị số octan
cao hơn 2 ÷ 3 đơn vị. Điều này sẽ bù cho việc giảm trị số octan của xăng khi
pha trộn nó với parafin. Khi lượng thành phần iso tăng độ nhạy của xăng
(chênh lệch giữa trị số octan theo phương pháp nghiên cứu (RON) và phương
pháp motor (MON)) giảm, vì trị số octan của các hydrocacbon isoparafin đơn
chất theo hai phương pháp trùng nhau. Trong bảng 5.11 dẫn ra đặc điểm của
xăng thu được khi trộn isoparafin (với tỷ lệ khác nhau) và xăng reforming xúc
tác.
Bảng 5.11. Đặc điểm của xăng thu được bằng cách trộn thành phần isoparafin
với xăng reforming xúc tác
Tham số Mẫu
1 2 3 4 5 6
Đặc điểm của thành phần isoparafin
Thành phần hỗn hợp, %k.l
Xăng reforming
Isopentan
Alkylat
Phân đoạn xăng cất trực
tiếp ( nhiệt độ sôi đầu
62oC)
90
10
-
-
70
30
-
-
90
-
10
-
70
-
30
-
90
-
-
10
70
-
-
30
Đặc điểm của xăng pha
Tỷ trọng 204
Thành phần phân đoạn, oC:
sôi đầu
10%
50%
90%
sôi cuối
Áp suất hơi bão hòa, mm.Hg
0,804
47
78
127
165
206
-
0,740
34
46
103
162
200
-
0,788
61
96
127
168
203
167
0,765
58
88
121
164
201
-
0,783
50
81
127
169
209
-
0,745
37
52
106
166
202
435
146
Hàm lượng aromat, % k.l
Trị số octan:
MON, không có phụ gia
RON, không có phụ gia
58
84,2
95,0
45
84,0
93,0
58
84,0
95,8
45
85,0
94,0
58
82,2
93,3
45
79,3
86,5
Đồng phân hóa n-hexan tách ra từ rafinat của reforming xúc tác là không
mong muốn. Các thành phần iso tốt hơn nên nhận từ phân đoạn pentan của
xăng cất trực tiếp dầu thô và tách phân đoạn iso-hexan từ rafinat của
reforming xúc tác.
Xăng ôtô với trị số octan 95 (RON, không có phụ gia chì) có thể thu được
từ xăng reforming với trị số octan 97-98 khi thêm 25-30% isopentan. Xăng ôtô
với trị số octan trên 95 (với 0,41 g TEC cho 1 kg) có thể thu được từ xăng
reforming với trị số octan trên 95 khi thêm 30-35% isopentan hay isoparafin
với trị số octan 80-85.
Trong trường hợp nếu sản phẩm mong muốn của reforming xúc tác là
hydrocacbon thơm thì cần tách phân đoạn C5.
7. Các tiến bộ về reforming xúc tác trong lọc dầu
Với mục tiêu tiến dần tới hiệu suất lý thuyết công nghệ reforming đã phát
triển từ thấp tới cao. So sánh bốn thế hệ công nghệ reforming từ những năm
1950 đến 1990 cho thấy công nghệ reforming kết hợp cùng xúc tác hiệu quả
cao giúp hiệu suất reforming tiến dần đến giá trị lý thuyết.
Từ những năm 1985 nhu cầu ứng dụng platforming với công nghệ bán
hoàn nguyên (semiregenerative –SR) xúc tác R-62 tăng 37%, còn của CCR
reforming tăng 400%. Trong năm 1989 nhu cầu tăng trưởng reforming cao
nhất trong lịch sử phát triển của nó. Áp suất trong lò phản ứng SR giảm liên
tục từ 21,8 kg/cm2 xuống đến 20,4kg/cm2 và trị số octan (RON) tăng khoảng
1,5 đơn vị. Công nghệ CCR Reforming tăng mạnh, áp suất phản ứng giảm
đến dưới 6,0 kg/cm2 trong năm 1989 và trị số octan tăng trên 2 RON. Độ lựa
chọn cao và áp suất thấp là su hướng phát triển của công nghệ reforming thế
hệ hai. So với cụm SR, CCR reforming có hoạt độ ở áp suất thấp hơn
14,1kg/cm2 và trị số octan cao hơn 3,5 đơn vị. Thực tế cũng cho thấy việc ứng
dụng công nghệ CCR cho phép tăng nhiệt độ nhập liệu lên 11,1oC. Áp suất
trung bình của lò phản ứng giảm và 60% số cụm reforming hoạt động ở áp
suất dưới 6 kg/cm2 và số cụm hoạt động với tỷ lệ hydro/hydrocacbon (H2/HC)
dưới 2,5 tăng 23%. Xu hướng này cho thấy công nghiệp reforming phát triển
147
theo hướng tối ưu hóa điều kiện hoạt động với mục tiêu hạ áp suất và tăng trị
số octan.
Về xúc tác, trong giai đoạn 1949 phản ứng reforming naphtha mới được
nghiên cứu trong phòng thí nghiệm, nhưng xúc tác platin quá đắt cho mục
đích thương mại. Với sự tiến bộ trong phương pháp điều chế xúc tác platin
trên chất mang và khả năng hồi phục kim loại sau sử dụng tạo điều kiện cho
ứng dụng xúc tác này trong công nghiệp. Xúc tác reforming mới trên cơ sở
zeolit bền vững với tác dụng của hợp chất nitơ được sử dụng. Một trong
những xúc tác như vậy được thử nghiệm cho reforming phân đoạn có nhiệt độ
sôi đến 190oC. Hoạt độ xúc tác không giảm sau 150 giờ làm việc. Hiệu suất
xăng với trị số octan 99 (theo phương pháp nghiên cứu và thêm phụ gia TEC)
là 85%. Trong điều kiện tương tự trên xúc tác reforming công nghiệp trị số
octan của xăng giảm đến 92 sau 25 giờ phản ứng.
Bên cạnh trị số octan một thộng số quan trọng khác đối với xăng
reforming là áp suất hơi bão hòa (Reid vapor pressure- RVP). Áp suất công
nghệ càng thấp sẽ sản xuất ra reformat có RVP càng thấp và để đạt được giá
trị áp suất hơi mong muốn lượng butan trộn với xăng sẽ tăng. Trong bảng
5.12 dẫn ra đặc tính của sản phẩm reforming trong các giai đoạn khác nhau.
Bảng 5.12. Tính chất của reformat
Tính chất Công nghệ trong giai đoạn
1960 1970-
1980
1990
Trị số octan (RON)
Áp suất hơi (RVP)
Nồng độ benzen, %t.t.
98
3,85
3,75
102
4,25
5,4
98
2,97
3,43
98
2,57
3,28
102
2,60
4,0
Chế độ công nghệ reforming trong các giai đoạn phát triển liệt kê trong bảng
5.13.
Bảng 5.13. Đ...