28-04-2010, 10:16 PM
1. Nguyên liệu và sản phẩm
1.1 Nguyên liệu
Nguyên liệu cho quá trình Hydrocracking là phân đoạn rộng từ xăng nặng tới dầu cặn nặng, các nguyên liệu đầu có nhiệt độ sôi cao hơn so với nguyên liệu cho cracking xúc tác. Tuy nhiên, khả năng làm việc của xúc tác còn phụ thuộc vào chất lượng và nguồn gốc của nguyên liệu.
· Từ nguyên liệu là phần cất ligroin, nhận được nhiều sản phẩm khí.
· Từ nguyên liệu gasoil nhẹ, nhận nhiều xăng.
· Từ phần cất chân không nhận nguyên liệu phản lực.
· Từ phần cất cặn nhận nguyên liệu nồi hơi.
Nguyên liệu nhiều lưu huỳnh dễ cracking hơn so với dầu ít lưu huỳnh, vì các hợp chất chứa lưu huỳnh dễ bị cracking chiếm đến 30 – 50%.
Đặc biệt , với hệ xúc tác ngày nay, có thể thực hiện Hydrocracking với phần cặn nặng nhất. Đặc điểm của phần cặn này là chứa nhiều hydrocacbon thơm đa vòng. Nếu như trong cracking xúc tác, những hydrocacbon thơm này rất khó cracking và dẫn đến tạo cốc, thì trong điều kiện có mặt của hydro, chúng được hydro hóa dẫn đến tạo vòng no, rồi sau đó bị phá vòng để tạo ra các hydrocacbon nhẹ hơn. Như vậy, kết quả là hạn chế quá trình tạo cốc và tránh sự mất hoạt tính của xúc tác. Các hydrocacbon thơm càng nhiều vòng thì càng dễ bị cracking.
Các nguyên liệu xấu, bao gồm những hợp chất chứa S, N, O, dưới áp suất có mặt hydro, chúng cũng bị hydro hóa tạo nên các sản phẩm khí H2S, NH3, H2O thoát ra; còn lại phần hydrocacbon là những hệ đa vòng hỗn hợp tiếp tục bị biến đổi theo hướng nêu trên.
Các kim loại nặng có trong dầu thường ở dạng phức cơ kim. Nếu trong quá trình cracking xúc tác thì các chất này gây ngộ độc xúc tác, còn trong quá trình Hydrocracking, các phức này lài trở thành các trung tâm hoạt tính phụ để thực hiện phản ứng hydro hóa, cho nên quá trình Hydrocracking là quá trình linh hoạt nhất, sử dụng bất cứ dạng nguyên liệu nào kể cả nguyên liệu cặn của quá trình dầu naphteno-aromatic chứa nhiều nhựa và asphanten.
1.2 Sản phẩm thu
Đặc điểm của sản phẩm của quá trình Hydrocracking so với quá trình Cracking thông thường là ít olefin, aromatic và nhiều iso – parafin. Ví dụ như xăng đi từ Hydrocracking có chỉ số octan trung bình khá, độ ổn định cao. Phân đoạn Kerozen có “smoke point” cao và phân đoạn Gasoil thì có chỉ số cetan khá cao. Ngoài ra, quá trình Hydrocracking còn tạo ra phân đoạn C4 với nhiều iso – butan, đây là phân đoạn rất hữu ích cho quá trình Alkyl hóa trong nhàmáy lọc dầu. Quá trình này còn tận dụng được các phần nặng nhiều Aromatic để chuyển hoá thành xăng, kerozen và gasoil.
Mục đích của quá trình Hydrocracking trong các nhà máy lọc dầu là thu xăng có chất lượng cao từ cặn nặng. xăng Hydrocracking sau khi pha them phụ gia hoặc một số thành phần cao octan sẽ đáp ứng yêu cầu của xăng ô tô thông dụng.
Tuy nhiên, ngoài sản phẩm chính là xăng còn thu được nhiều sản phẩm khác mà tỷ lượng của chúng phụ thuộc vào nguồn nguyên liệu ban đầu, xúc tác, chế độ công nghệ thực hiện quá trình. Thông thường, quá trình Hydrocracking được thực hiện ở 290 – 400oC, áp suất 1,2 – 2 psi (8,275 – 13,8 kPa)
Keroén, dầu hỏa
Diezen chưng cất trực
Gasoil cất khí quyển
Gasoil cất chân không
FCC LCO
FCC HCO
Phần cốc nhẹ
Xăng
Xăng, nhiên liệu phản lực
Xăng, nhiên liệu phản lực, diêzen
Xăng, nhiên liệu phản lực, diêzen, dầu nhờn
Xăng
Xăng, sản phẩm ngựng tụ
Xăng, sản phẩm ngựng tụ
Nếu sử dụng nguyên liệu là dầu nặng, giống như của quá trình cracking xúc tác, sẽ thu được hiệu suất các phân đoạn theo nhiệt độ sôi như sau (% thể tích trên nguyên liệu)
Như vậy, mặc dù cố gắng thì sản phẩm đầu tiên, sản phẩm chính của quá trình là xăng cũng chỉ thu khoảng 40% thể tích trên nguyên liệu. Đặc điểm của xăng này là hầu như không chứa olefin, do vậy độ bền oxi hóa (chu kỳ phản ứng) rất cao.
Quá trình Hydrocracking được thực hiện trên các công nghệ khác nhau, chủ yếu ở Mỹ, Pháp.
Izomax
Unicracking
Shell
BASF – IFP Hydrocracking
Unibon
Chevren và UOP
Unocal
Shell
Francais petrole
UOP
1.1 Nguyên liệu
Nguyên liệu cho quá trình Hydrocracking là phân đoạn rộng từ xăng nặng tới dầu cặn nặng, các nguyên liệu đầu có nhiệt độ sôi cao hơn so với nguyên liệu cho cracking xúc tác. Tuy nhiên, khả năng làm việc của xúc tác còn phụ thuộc vào chất lượng và nguồn gốc của nguyên liệu.
· Từ nguyên liệu là phần cất ligroin, nhận được nhiều sản phẩm khí.
· Từ nguyên liệu gasoil nhẹ, nhận nhiều xăng.
· Từ phần cất chân không nhận nguyên liệu phản lực.
· Từ phần cất cặn nhận nguyên liệu nồi hơi.
Nguyên liệu nhiều lưu huỳnh dễ cracking hơn so với dầu ít lưu huỳnh, vì các hợp chất chứa lưu huỳnh dễ bị cracking chiếm đến 30 – 50%.
Đặc biệt , với hệ xúc tác ngày nay, có thể thực hiện Hydrocracking với phần cặn nặng nhất. Đặc điểm của phần cặn này là chứa nhiều hydrocacbon thơm đa vòng. Nếu như trong cracking xúc tác, những hydrocacbon thơm này rất khó cracking và dẫn đến tạo cốc, thì trong điều kiện có mặt của hydro, chúng được hydro hóa dẫn đến tạo vòng no, rồi sau đó bị phá vòng để tạo ra các hydrocacbon nhẹ hơn. Như vậy, kết quả là hạn chế quá trình tạo cốc và tránh sự mất hoạt tính của xúc tác. Các hydrocacbon thơm càng nhiều vòng thì càng dễ bị cracking.
Các nguyên liệu xấu, bao gồm những hợp chất chứa S, N, O, dưới áp suất có mặt hydro, chúng cũng bị hydro hóa tạo nên các sản phẩm khí H2S, NH3, H2O thoát ra; còn lại phần hydrocacbon là những hệ đa vòng hỗn hợp tiếp tục bị biến đổi theo hướng nêu trên.
Các kim loại nặng có trong dầu thường ở dạng phức cơ kim. Nếu trong quá trình cracking xúc tác thì các chất này gây ngộ độc xúc tác, còn trong quá trình Hydrocracking, các phức này lài trở thành các trung tâm hoạt tính phụ để thực hiện phản ứng hydro hóa, cho nên quá trình Hydrocracking là quá trình linh hoạt nhất, sử dụng bất cứ dạng nguyên liệu nào kể cả nguyên liệu cặn của quá trình dầu naphteno-aromatic chứa nhiều nhựa và asphanten.
1.2 Sản phẩm thu
Đặc điểm của sản phẩm của quá trình Hydrocracking so với quá trình Cracking thông thường là ít olefin, aromatic và nhiều iso – parafin. Ví dụ như xăng đi từ Hydrocracking có chỉ số octan trung bình khá, độ ổn định cao. Phân đoạn Kerozen có “smoke point” cao và phân đoạn Gasoil thì có chỉ số cetan khá cao. Ngoài ra, quá trình Hydrocracking còn tạo ra phân đoạn C4 với nhiều iso – butan, đây là phân đoạn rất hữu ích cho quá trình Alkyl hóa trong nhàmáy lọc dầu. Quá trình này còn tận dụng được các phần nặng nhiều Aromatic để chuyển hoá thành xăng, kerozen và gasoil.
Mục đích của quá trình Hydrocracking trong các nhà máy lọc dầu là thu xăng có chất lượng cao từ cặn nặng. xăng Hydrocracking sau khi pha them phụ gia hoặc một số thành phần cao octan sẽ đáp ứng yêu cầu của xăng ô tô thông dụng.
Tuy nhiên, ngoài sản phẩm chính là xăng còn thu được nhiều sản phẩm khác mà tỷ lượng của chúng phụ thuộc vào nguồn nguyên liệu ban đầu, xúc tác, chế độ công nghệ thực hiện quá trình. Thông thường, quá trình Hydrocracking được thực hiện ở 290 – 400oC, áp suất 1,2 – 2 psi (8,275 – 13,8 kPa)
Nguyên liệu
Sản phẩm
Diezen chưng cất trực
Gasoil cất khí quyển
Gasoil cất chân không
FCC LCO
FCC HCO
Phần cốc nhẹ
Xăng
Xăng, nhiên liệu phản lực
Xăng, nhiên liệu phản lực, diêzen
Xăng, nhiên liệu phản lực, diêzen, dầu nhờn
Xăng
Xăng, sản phẩm ngựng tụ
Xăng, sản phẩm ngựng tụ
Nguyên liệu và sản phẩm điển hình của
quá trình Hydrocracking
Các phân đoạn sản phẩm
% thể tích trên nguyên liệu
Butan
C5 – 68oC
65 – 180oC
180 – 275oC
>275oC
5,2
8,8
31,8
33,8
35
Hiệu suất các phân đoạn sản phẩm
(% thể tích trên nguyên liệu)
Quá trình Hydrocracking được thực hiện trên các công nghệ khác nhau, chủ yếu ở Mỹ, Pháp.
Công nghệ
Các hãng (công ty)
Unicracking
Shell
BASF – IFP Hydrocracking
Unibon
Chevren và UOP
Unocal
Shell
Francais petrole
UOP
Các công nghệ Hydrocracking điển hình
chẳng có gí khiến tôi bất lực cho bằng nhụt chí
chẳng có gì khiến tôi học dốt cho bằng lười biếng
chẳng có gì khiến tôi mền lòng cho bằng ... có gái đẹp đứng trước mặt
:y171::y171::y171: