Mục lục

Trang

MỞ ĐẦU 4

Phần I. TỔNG QUAN VỀ LÝ THUYẾT 6

I. Nguyên liệu và sản phẩm của quá trình isome hoá 6

I.1. Nguyên liệu của quá trình isome hoá 6

I.2. Sản phẩm của quá trình isome hoá 8

II. Đặc trưng về nhiệt động 9

III. Xúc tác cho quá trình isome hoá 10

III.1. Xúc tác pha lỏng 12

III.2. Xúc tác axit rắn 12

III.3. Xúc tác lưỡng chức 13

III.4. Zeolit và xúc tác chứa zeolit 13

III.5. Chất mang có tính axit 14

III.6. Kim loại 15

III.7. Lựa chọn xúc tác 16

III.8. Các yêu cầu về xúc tác rắn trong công nghiệp 16

IV. Cơ chế phản ứng isome hoá 17

IV.1. Xúc tác trong pha hơi 17

IV.2. Xúc tác trong pha lỏng 19

V. Các quá trình isome hoá trong công nghiệp chế biến dầu 21

V.1. Sơ lược về quá trình isome hoá 21

V.2. Một số quá trình isome hoá trong công nghiệp 21

V.3. Lựa chọn công nghệ và loại xúc tác 38

Phần II. TÍNH TOÁN CÔNG NGHỆ VÀ TÍNH THIẾT BỊ CHÍNH 45

I. Cơ sở và nhiệm vụ thiết kế 45

I.1. Những số liệu cho trước 45

I.2. Tính toán 45

II. Tính toán cho từng lò phản ứng 53

II.1. Tính toán cho lò phản ứng thứ nhất 53

II.2. Tính toán cho lò phản ứng thứ hai 65

III. Tóm tắt phần kết quả tính toán 78

Phần III. XÂY DỰNG CÔNG NGHIỆP 79

I. Giới thiệu chung 79

II. Phân tích địa điểm xây dựng nhà máy 79

II.1. Địa điểm xây dựng 79

II.2. Khu đất xây dựng 80

II.3. Bảo vệ môi trường 80

III. Phân tích thiết kế tổng mặt bằng phân xưởng isome hoá 80

III.1. Nguyên tắc phân vùng 80 III.2. Ưu, nhược điểm của nguyên tắc phân vùng 82

III.3. Các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật 83

IV. Các nguyên tắc và thông số kỹ thuật trong xây dựng 83

IV.1. Các nguyên tắc khi xây dựng 83

IV.2. Thông số kỹ thuật trong xây dựng 84

IV.3. Bố trí mặt bằng 85

V. Tự động hoá 85

V.1. Mục đích 85

V.2. Hệ thống điều khiển tự động 86

V.3. Các dạng điều khiển tự động 86

V.4. Hệ điều khiển phản hồi 89

V.5. Cấu tạo của một số thiết bị tự động cảm biến 90

Phần IV. TÍNH TOÁN KINH TẾ 93

I. Mục đích và nhiệm vụ của việc tính toán kinh tế 93

II. Các loại chi phí 93

II.1. Chi phí đầu tư xây dựng cơ bản 93

II.2. Chi phí mua máy móc thiết bị 93

II.3. Các loại chi phí khác 94

II.4. Tính khấu hao 94

III. Chi phí lưu động 95

III.1. Chi phí mua nguyên vật liệu 95

III.2. Nhân công sản xuất trực tiếp 95

III.3. Các chi phí chung 96

IV. Xác định hiệu quả kinh tế 97

Phần V. AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG 99

I. Khái quát 99

I.1. Nguyên nhân do kỹ thuật 99

I.2. Nguyên nhân do tổ chức 99

I.3. Nguyên nhân do vệ sinh 99

II. Những yêu cầu về phòng chống cháy nổ 100

II.1. Phòng chống cháy 100

II.2. Ngăn ngừa khả năng xuất hiện những nguồn gây cháy 100

II.3. Ngăn ngừa khả năng xuất hiện những nguồn cháy 101

III. An toàn về trang thiết bị trong nhà máy hoá chất từ khâu thiết kế đến khâu vận hành 101

III.1. Khi thiết kế tổng mặt bằng về xí nghiệp 101

III.2. Cơ sở kỹ thuật an toàn phòng chống cháy trong công nghiệp 102

III.3. An toàn cháy nổ trong nhà máy nói chung và trong phân xưởng nói riêng 103

III.4. An toàn về điện 104

IV. An toàn lao động và phòng chống độc hại với công nhân, môi trường 104

PHẦN KẾT LUẬN 106

Tài liệu tham khảo 107

MỞ ĐẦU

Hiện nay, dầu mỏ đã trở thành nguồn năng lượng quan trọng của nhiều quốc gia trên thế giới, trử lượng dầu mỏ đang ngày càng ít đi và trở nên khan hiếm.

Hiệu quả sử dụng của dầu mỏ phụ thuộc vào chất lượng của quá trình chế biến, việc đưa dầu mỏ qua các quá trình chế biến sẽ nâng cao được hiệu quả sử dụng của dầu mỏ lên nhiều lần và như vậy tiết kiệm được trử lượng dầu trên thế giới.

Trong số các sản phẩm năng lượng dầu mỏ, trước hết phải kể đến nhiên liệu xăng, một loại nhiên liệu có vai trò vô cùng quan trọng trong đời sống. Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ dầu khí, nhu cầu về xăng có chất lượng cao, ít gây độc hại cho môi trường ngày càng tăng mà tạm thời chưa có loại nhiên liệu nào có thể thay thế được. Xu hướng chung của nhiều quốc gia trên thế giới là thay thế xăng không pha chì cho xăng pha chì nhằm làm giảm quá trình gây ô nhiễm môi trường như hiện nay.

Trong công nghệ chế biến dầu, chỉ dùng hai quá trình chủ đạo để nhận xăng có trị số octan cao là quá trình reforming xúc tác và quá trình cracking xúc tác, do nhu cầu về xăng chất lượng cao ngày càng tăng, trong đó phần C5 và C6 của công nghiệp hoá dầu ngày càng có số lượng lớn mà lại không thể đạt được trị số octan cao khi áp dụng các quá trình trên. Trước đây phân đoạn này chỉ được dùng để pha trộn vào xăng với mục đích đạt đủ áp suất của xăng và thành phần cất, còn trị số octan của phần này không đủ cao vì đa số các cấu tử này chủ yếu là các parafin mạch thẳng. Vì thế cần thiết phải có dây chuyền chế biến và sử dụng iso-parafin C5-C6, các cấu tử này có trị số octan đủ cao. Để nhận được iso-C5, C6 người ta có thể dùng quá trình isome hoá. Ưu điểm của quá trình này là: Biến đổi hydrocacbon mạch thẳng thành cấu tử có cấu trúc nhánh là cấu tử có trị số octan cao. Nhờ thế làm nâng cao đáng kể hiệu suất và chất lượng sản phẩm xăng.

Quá trình isome hoá n-parafin được dùng để nâng cao trị số octan của phân đoạn C5 và C6 của xăng sôi đến 70oC, đồng thời cũng cho phép nhận các iso-parafin riêng biệt như iso-pentan và iso- butan từ nguyên liệu là n-pentan và n-butan tương ứng nhằm đáp ứng nguồn nguyên liệu cho quá trình alkyl hoá, hoặc để nhận isobuten cho quá trình tổng hợp MTBE.

Chính vì tầm quan trọng này, trong công nghiệp chế biến dầu, quá trình isome hoá đã được rất nhiều công ty lớn trên thế giới chú trọng, nghiên cứu và phát triển cụ thể như: BP, Shell, UOP

Do vậy, với đề tài “ Thiết kế phân xưởng isome hoá ” sẽ phần nào giúp em hiểu được vai trò của quá trình isome hoá trong lọc hoá dầu và sự phát triển của nó.

Chính vì tầm quan trọng này, trong công nghiệp chế biến dầu, quá trình isome hoá đó được rất nhiều công ty lớn trên thế giới chú trọng, nghiên cứu và phát triển cụ thể như: BP, Shell, UO