Thiết Kế Phân Xưởng Reforming Xúc Tác Với Năng ... - Tài Liệu đại Học

Tài liệu đại học Toggle navigation

• Miễn phí (current)
• Danh mục
  • Khoa học kỹ thuật
  • Công nghệ thông tin
  • Kinh tế, Tài chính, Kế toán
  • Văn hóa, Xã hội
  • Ngoại ngữ
  • Văn học, Báo chí
  • Kiến trúc, xây dựng
  • Sư phạm
  • Khoa học Tự nhiên
  • Luật
  • Y Dược, Công nghệ thực phẩm
  • Nông Lâm Thủy sản
  • Ôn thi Đại học, THPT
  • Đại cương
  • Tài liệu khác
  • Luận văn tổng hợp
  • Nông Lâm
  • Nông nghiệp
  • Luận văn luận án
  • Văn mẫu
• Luận văn tổng hợp

1. Home
2. Luận văn tổng hợp
3. thiết kế phân xưởng reforming xúc tác với năng suất dây chuyền 1.490.000 tấnnăm.

Trich dan thiết kế phân xưởng reforming xúc tác với năng suất dây chuyền 1.490.000 tấnnăm. - Pdf 11

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xưởng reforming xúc tácBỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA HÀ NỘI CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc  NHIỆM VỤTHIẾT KẾ TỐT NGHIỆP1. Đầu đề thiết kế :Thiết kế phân xưởng Reforming xúc tác với năng suất dây chuyền 1.490.000 tấn/năm.2. Các số liệu ban đầu :Lấy theo tài liệu hướng dẫn và số liệu thực tế công nghiệp .3. Nội dung các phần thuyết minh và tính toán .• Phần lý thuyết : nêu tổng quan về quá trình Roforming xúc tác trong công nghiệp chế biến dầu .• Phần tính toán : tính cân bằng vật chất, tính cân bằng nhiệt lượng của phân xưởng và kích thước mỗi lò phản ứng .• Phần kinh tế • Phần xây dựng : bố trí mặt bằng phân xưởng .• Phần an toàn lao động và bảo vệ môi trường 4. Các bản vẽ (ghi số các loại bản vẽ về kích thước) .• Bản vẽ sơ đồ công nghệ sản xuất .• Bản vẽ thiết bị chính .• Bản vẽ tổng quan mặt bằng nhà máy .5.họ tên cán bộ hướng dẫn: TS .Nguyễn Hữu Trịnh phần Tên cán bộ 6. Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 7.ngày hoàn thành đồ án: 3. 5.1 Sự thay đổi các chất xúc tác trong quá trình làm việc 46 3.5.2 Các phương pháp tái sinh chất xúc tác 46 3.5.3 Tuổi thọ xúc tác và giới thiệu một số chất xúc tác 48 IV. CÔNG NGHỆ REFORMING XÚC TÁC 50 4.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình 50 4.2 Giới thiệu một số sơ đồ công nghệ 53Hµ Ngäc Thµnh 3 §HBK Hµ Néi –K45 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xưởng reforming xúc tác 4.3 thiết kế phân xưởng 68 4.4.Các thiết bị chính của quá trình 69PHẦN TÍNH TOÁN 72PHẦN TÍNH TOÁN KINH TẾ 102PHẦN XÂY DỰNG 107I. CHỌN ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG 107II. CÁC NGUYÊN TẮC KHI THIẾT KẾ XÂY DỰNG 109III.BỐ TRÍ MẶT BẰNG XÂY DỰNG 110PHẦN AN TOÀN 113I. KHÁI QUÁT 113 1.1 Nguyên nhân kỹ thuật 113 1.2 Nguyên nhân do tổ chức 113 1.3 nguyên nhân do vệ sinh 113II. NHỮNG YÊU CẦU VỀ PHÒNG CHỐNG CHÁY NỔ 114 2.1 Phòng chống cháy 114 2.2 Ngăn ngừa khả năng suất hiện những nguồn gây cháy 114 2.3 Ngăn ngừa khả năng suất hiện những nguồn cháy 115III. NHỮNG BIỆN PHÁP TỔ CHỨC ĐỂ BẢO ĐẢM AN TOÀN CHÁY NỔ 116PHẦN KẾT LUẬN 118TÀI LIỆU THAM KHẢO 119Hµ Ngäc Thµnh 4 §HBK Hµ Néi –K45 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xưởng reforming xúc tácđời không những cung cấp những sản phẩm năng lượng quan trọng mà còn cung cấp nguồn nguyên liệu quý giá cho công nghiệp hóa dầu. Do đó việc phát triển công nghệ và quy mô nhà máy reforming là rất cần thiết cho việc phát triển đất nước.Trong công nghiệp chế biến dầu mỏ các quá trình chuyển hoá hoá học dưới tác dụng của chất xúc tác chiếm một tỷ lệ rất lớn và đóng vai trò vô cùng quan trọng . Chất xúc tác trong quá trình chuyển hoá có khả năng làm giảm năng lượng hoạt hoá của phản ứng vị vậy tăng tốc độ phản ứng lên rất nhiều . Mặt khác khi có mặt của xúc tác thì có khả năng tiến hành phản ứng ở nhiệt độ thấp hơn . Điều này có tầm quan trọng đối với các phản ứng nhiệt dương (phản ứng hydro hoá ankyl hoá , polyme hoá ) vì ở nhiệt độ cao về mặt nhiệt động không thuận lợi cho phản ứng này Sự có mặt của chất xúc tác trong quá trình chuyển hoá hoá học vừa có tác dụng thúc đẩy nhanh quá trình chuyển hoá , vừa có khả năng tạo ra những nồng độ cân bằng cao nhất , có nghĩa là tăng hiệu suất sản phẩm của quá trình . Trong quá trình chuyển hoá hoá học dưới tác dụng của xúc tác thì quá trình reforming xúc tác chiếm một vị trí quan trọng trong công nghiệp chế biến dầu mỏ , lượng dầu mỏ được chế biến bằng quá trình reforming chiếm tỷ lệ lớn hơn so với các quá trình khác . Qúa trình reforming xúc tác được xem là một quá trình chủ yếu sản xuất xăng cho động cơ , đó là một quá trình quan trọng không thể thiếu trong công nghiệp chế biến dầu Có thể nói quá trình reforming ra đời là một bước ngoặc lớn trong công nghệ chế biến dầu . Trước đây người ta dùng xăng chưng cất trực tiếp có pha trộn thêm phụ gia (chì ) để làm tăng trị số octan . Ngày nay người ta sử dụng xăng của quá trình reforming cho động cơ thì chất lượng đảm bảo hơn ,ít ảnh hưởng đến môi trường hơn Hµ Ngäc Thµnh 6 §HBK Hµ Néi –K45 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xưởng reforming xúc tácHơn nữa , ngoài sản phẩm chính là xăng ,quá trình reforming xúc tác còn sản xuất ra các hydrocacbon thơm và là một nguồn thu khí hydro sạch , rẻ isome hóa. Ngoài ra còn các phản ứng phụ , tuy không làm ảnh nhiều đến cân Hµ Ngäc Thµnh 8 §HBK Hµ Néi –K45 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xưởng reforming xúc tácbằng của phản ứng chính , nhưng lại ảnh hưởng lớn đến độ hoạt động và độ bền của xúc tác . Đó là các phản ứng :  Phản ứng phân huỷ và khử các hợp chất có chứa oxy, nitơ , lưu huỳnh thành H2S ,NH3 , H2O. Phản ứng phân huỷ các hợp chất chứa kim loại và halogen phản ứng ngưng tụ các hợp chất trung gian không bền như olefin ,diolefin với các hydrocacbon thơm , dẫn đến tạo thành hợp chất nhựa và cốc bám trên bề mặt xúc tác . Vì thế để phát triển quá trình reforming xúc tác , người ta phải hạn chế tới mức tối đa quá trình tạo cốc . Trong thực tế sản xuất người ta thường dùng áp suất và nồng độ hydro cao hoặc tiến hành tái sinh liên tục xúc tác (RCC) I II III A = Axit , M = Metan , I = Hydrocracking và Demethylation(M) , II=paraffinisomerization, III=Dehydrocyclization.Hình 1. Sơ đồ các phản ứng chính trong quá trình reforming xúc tác1.1.1. Phản ứng dehydrohóa:Phản ứng dehydrohóa là loại phản ứng chính để tạo ra hydrocacbon thơm. Phản ứng này xảy ra đối với naphten thường là xyclopentan và xyclohexan Hµ Ngäc Thµnh 9 §HBK Hµ Néi –K45M/ ADemethylation Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xưởng reforming xúc tác(xyclopentan thường nhiều hơn xyclohexan), xyclohexan bị dehydro hóa trực tiếp tạo ra hợp chất thơm. CH3 CH3 Đây là phản ứng thu nhiệt mạnh. Khi càng tăng nhiệt độ và giảm áp suất thì hiệu suất hydrocacbon thơm sẽ tăng lên. Theo nghiên cứu cho thấy, việc tăng tỷ số H2/RH nguyên liệu có ảnh hưởng không nhiều đến cân bằng của phản ứng dehydro hóa naphten và sự ảnh hưởng này có thể bù lại bằng việc tăng nhiệt độ của quá trình. Khi hàm lượng hydrocacbon naphten trong nguyên liệu cao, quá trình reforming sẽ làm tăng rõ ràng hàm lượng của hydrocacbon. Do đó cho phép ta lựa chọn và xử lý nguyên liệu để có thể đạt mục đích mong muốn: hoặc tăng hydrocacbon thơm có trị số octan cao cho xăng, hoặc để nhận hydrocacbon thơm riêng biệt (B, T, X). Sự tăng trị số octan của xăng cũng còn phụ thuộc vào hàm lượng n-parafin chưa bị biến đổi chứa trong sản phẩm vì chúng có trị số octan khá thấp. Vì vậy, ngoài phản ứng dehydrohoá naphten, cũng cần phải tiến hành các phản ứng khác sao cho đảm bảo được hiệu quả của quá trình reforming. Phản ứng dehydro hóa naphten, trong đó đặc trưng nhất là phản ứng dehydro hóa xyclohexan và dẫn xuất của nó, có tốc độ khá lớn khi ta dùng xúc tác có chứa Pt. Năng lượng hoạt hóa nhỏ khoảng 20 Kcal/mol.Phản ứng đồng phân hóa naphten vòng 5 cạnh thành vòng 6 cạnh lại là phản ứng có hiệu ứng nhiệt thấp (5 Kcal/mol), nên khi tăng nhiệt độ thì cân bằng chuyển dịch về phía tạo vòng naphten 5 cạnh. C9H18 + H2CnH2n +2 CnH2n + H21.1.2.phản ứng dehydro vòng hoá n-parafin:Phương trình tổng quát có dạng: R-C-C-C-C-C-C + 4H2 ( Q = 60 kcal/mol )Phản ứng dehydro vòng hoá n-parafin xảy ra khó hơn so với phản ứng của naphten .Chỉ ở nhiệt độ cao mới có thể nhận được hiệu suất hydrocacbon thơm đáng kể . Khi tăng chiều dài mạch cacbon trong parafin ,hằng số cân bằng tạo hydrocacbon thơm cũng được tăng lên , điều đó thể hiện ở số liệu trong bảng 1Bảng 1 : ảnh hưởng của nhiệt độ và chiều dài mạch cacbon tới hằng số cân bằng của phản ứng dehydro vòng hoá parafin [ 7-1 ]Phản ứng 400 0R Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xưởng reforming xúc tácn-C7H16 → C7H8 +4H2 6,54 .10-1031,77 9,03 . 106n-C8H18 → C6H5C2H52O3 /AL2O3Còn khi dùng xúc tác pt/AL2O3 là từ 20 đến 30 Kcal / mol . Tốc độ phản ứng tăng khi tăng số nguyên tử cacbon trong phân tử parafin , điều đó dẫn tới hàm lượng hydrocacbon thơm trong sản phẩm phản ứng cũng tăng lên . Số liệu trong bảng 2 thể hiện rõ điều này .Bảng 2 :dehydro vòng hoá parafin trên xúc tác pt Loại RD . 150 ở điều kiện t0 = 496 0 C , p = 15 KG /Cm2. tốc độ không gian thể tích truyền nguyên liệu V/ H / V bằng 2,0 – 2,6 . tỷ số H2/ RH = 5 [ 7- 2 ] Nguyên liệu Hydrocacbon thơm , % khối lượng / nguyên liệuđộ chuyển hoá % V Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xưởng reforming xúc tác Hình.2.cân bằng n-C6 – benzen trong Hình.3.cân bằng n-C7-toluen phản ứng dehydro vòng hoá trong phản ứng dehydro vòng hoá1.1.3 Phản ứng isomehoá:Người ta thường chia phản ứng hydroIsome hoá thành hai loại:a.phản ứng Isome hoá n-parafin :Các phản ứng isome hoá n-pentan và n-hexan là các phản ứng toả nhiệt nhẹ .Bảng 3 cho thấy nhiệt phản ứng để tạo thành các isome từ các cấu tử riêng.Cấu tử ΔH298 , kcal/mol C5:2-metylbutan ( isopentan)2,2-dimetylpropan (neopentan)C6 : 2-metylpentan (isohexan)3-metylpentan2,2-dimetylbutan ( neohexan)2,3-dimetylbutan-1,92 60 40 20n-C7 0n-C6P=18 kg/cm218 kg/cm2H2/RH=4H2/RH=10H2/RH=10100 80 60 40 20Hình 4: Sự phụ thuộc giữa nồng độ cân bằng của các isome vào nhiệt độ của phản ứng isome hoá n-pentan và n-hexann - parafin iso - parafin + ∆Q = 2 Kcal/molvới thiết bị phản ứng reforming xúc tác ở điều kiện 5000C và xúc tác Pt/AL2O3 , thì cân bằng đạt được trong vùng phản ứng của thiết bị như sau :Hµ Ngäc Thµnh 15 §HBK Hµ Néi –K45toC →toC →Iso-pentann-pentanneopentan45123C6100 755 là trên 80.Với các n - parafin cao hơn C5, phản ứng isomehóa dễ xảy ra, nhưng nó chỉ làm tăng không nhiều NO vì còn có mặt các n - parafin chưa biến đổi trong sản phẩm phản ứng.VD: n - C7 có NO = 0; còn trimetylbutan có NO = 110 và hỗn hợp c7 ở điều kiện cân bằng của phản ứng isomehoá chỉ có NO = 55. Do đó mà phản ứng isome hóa tốt nhất nên tiến hành với n - parafin nhẹ C5 hoặc C6). vì khi đó sản phẩm có trị số octan cao hơn khi tiến hành isome hoá với n-parafin cao hơn..Olefin cũng có thể bị isome hóa nhưng thường là hydro isome hóa do sự có mặt của hydro trong môi trường phản ứng.Hepten - 1 + H2 → 2-metylhexan Phản ứng này lấy đi một lượng hydro làm giảm áp suất của quá trình , tạo điều kiện cho phản ứng chính của quá trình reforming , tuy nhiên với hàm lượng nhỏ nên ảnh hưởng không nhiều đến quá trình phản ứng ..phản ứng isome hoá alxyl xyClopentan thành xyclohexan: R R' ΔQ = 4 ÷ 6 KCal/molthời cũng làm giảm hiệu suất hydro (vì tiêu tốn trong phản ứng). Do vậy hiệu suất sẽ giảm, phản ứng này xảy ra khá chậm và chủ yếu được xúc tác bởi chức năng axit của xúc tác.n - C9H20 + H2 → n - C5H12 + C4H10 n - C9H20 + H2 → n - CH4 + n - C8H18 + H2 ⇔ R2 - CH3 + CH4 (phản ứng hydro genolyse) . Hµ Ngäc Thµnh 17 §HBK Hµ Néi –K45 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xưởng reforming xúc tácNaphten cũng có khả năng tham gia phản ứng hydrocracking. Giai đoạn đầu tiên của phản ứng này là đứt vòng với sự có mặt của hydro, tạo thành parafin. + H2 ⇔ R3H ⇔ R4H + R3H + Σ∆Q = 20 KCal/molHydrocacbon thơm cũng có thể bị hydrodealkyl hóa + H2 ⇔ C62 → C5H12 + NH3Hµ Ngäc Thµnh 18 §HBK Hµ Néi –K45NC-C-C-CN RHR2R1 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xưởng reforming xúc tácpyridin + 4H2 → + NH3 QuinolinHµ Ngäc Thµnh 19 §HBK Hµ Néi –K45 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xưởng reforming xúc tácC CC C + 4H2 → C-C-C-C + NH32 → C-C-C-C + H2S.Tách oxy: ROH + H2 → RH + H2OĐây là những phản ứng làm giảm hàm lượng lưu huỳnh, nitơ trong xăng, làm giảm khả năng mất hoạt tính và kéo dài tuổi thọ của xúc tác ,do đó nó là phản ứng phụ có lợi.1.1.7 Phản ứng tạo cốc: Sự tạo cốc trong quá trình reforming là không mong muốn nhưng do sự tương tác của olefin, diolefin và các hợp chất thơm đa vòng ngưng tụ trên tâm hoạt tính xúc tác . 2 -2H2 -2H2Hµ Ngäc Thµnh 20 §HBK Hµ Néi –K45CH3SS Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xưởng reforming xúc tác n-C6 → benzen + H2Năng lượng hoạt hoá của các phản ứng có giá trị trong khoảng 20 đến 45 kcal/mol : → + 3H2 EA = 20 kcal/mol n-C7 → iso-C7 EA = 25kcal/molHµ Ngäc Thµnh 21 §HBK Hµ Néi –K45CH3CH3 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xưởng reforming xúc tác n-C7 → ∑ C1- C62-H2-H2+ + +-H2-H2-H2-H+-H+-H++H++H++H+R Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xưởng reforming xúc tácVới cơ chế đóng vòng của 3 cacboncation trên khi reforming n - C6 , thì không phải vòng 6 được tạo ra đầu tiên mà chính là các hợp chất vòng 5 đã )(đóng vòng)C1 ÷C5Hình 7:Sơ đồ biểu diễn sự chuyển hóa cyclohexan thành benzen Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xưởng reforming xúc tácHµ Ngäc Thµnh 24 §HBK Hµ Néi –K45 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xưởng reforming xúc tácTrong đó: + Chiều thẳng đứng: phản ứng trên tâm kim loại + Chiều nằm ngang: phản ứng trên tâm axit. 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 ioncacboni 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 thụ 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.Sau này cùng với sự phát triển của lý thuyết phức π và những phương pháp nghiên cứu hiện đại đồng thời cũng phổ biến một quan niệm khác về cơ chế dehydro hoá cyclohexan. Theo cơ chế này phân tử cyclohexan lần lượt bị Tải File Word Nhờ tải bản gốc Tài liệu, ebook tham khảo khác

• Thiết kế phân xưởng Reforming xúc tác.
• Thiết kế phân xưởng Reforming xúc tác
• Tài liệu Bài báo cáo đồ án tốt nghiệp: Thiết kế Phân xưởng Reforming Xúc tác với năng suất 820000 tấn/năm và mô phỏng phân xưởng phân tách sản phẩm bằng phần mềm ProII
• thiết kế phân xưởng reforming xúc tác với năng suất dây chuyền 1.490.000 tấnnăm.
• thiết kế phân xưởng reforming xúc tác
• đồ án thiết kế phân xưởng reforming xúc tác
• thiết kế phân xưởng reforming xúc tác với lớp xúc tác chuyển động năng suất 1,5 triệu tấn năm
• Thiết kế phân xưởng reforming xúc tác CCR để nhận xăng có chất lượng cao với công suất 20000 thùng/ngày
• Thiết kế phân xưởng reforming xúc tác với năng suất dây chuyền 1.490.000 tấn/năm
• Đồ án thiết kế phân xưởng sản xuất vinylclorua với năng suất 120
• Giải pháp thực hiện việc chuyển đổi hệ thống quản lý chất lượng theo tiêu chuẩn ISO 9002 (1996) sang hệ thống quản lý chất lượng theo tiêu chuẩn ISO 9001 (2000) tại Công ty Cơ khí Hà Nội
• Hoàn thiện công tác hoạch định chiến lược kinh doanh ở Công ty vận tải biển III-VINASHIP
• Một số biện pháp nhằm nâng cao hiệu quả công tác quản lý chất lượng, nâng cao chất lượng sản phẩm, tăng khả năng xuất khẩu tại Công ty Kim Khí Thăng Long
• Một số biện pháp phát triển áp dụng hệ thống quản lý chất lượng ở Công ty xăng dầu Hàng không
• Một số giải pháp nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm ở Công ty Chế tạo máy điện Việt Nam - Hungary
• Một số giải pháp phát triển thị trường xuất khẩu hàng thủ công mỹ nghệ tại công ty xuất nhập khẩu tạp phẩm Hà Nội- TOCONTAP Ha Noi
• Một số kiến nghị nhằm nâng cao hiệu quả của công tác quản lý lao động tại Công ty thương mại sản xuất nhựa Đông Á
• Một số phương hướng và giải pháp nhằm hoàn thiện cơ cấu bộ máy tổ quản lý Công ty Hoá Chất Mỏ
• Nghiên cứu áp dụng hệ thống quản lý chất lượng trong việc nhập khẩu linh kiện và lắp ráp xe gắn máy của Công ty Quan hệ Quốc tế Đầu tư sản xuất
• Nghiên cứu triển khai áp dụng hệ thống quản lý chất lượng ISO 9001:2000 tại Công ty Đầu tư Xây dựng số 2 Hà Nội

Hệ thống tự động tổng hợp link tải tài liệu, ebook miễn phí cho các bạn sinh viên tham khảo.

Học thêm

• Nhờ tải tài liệu
• Từ điển Nhật Việt online
• Từ điển Hàn Việt online
• Văn mẫu tuyển chọn
• Tài liệu Cao học
• Tài liệu tham khảo
• Truyện Tiếng Anh

Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học ©

Top