Đề tài Xúc tác sử dụng trong nhà máy đạm Phú Mỹ

XÚC TÁC SỬ DỤNG TRONG NHÀ MÁY ĐẠM PHÚ MỸ Đề tài: GVHD: Ts. Nguyễn Hữu Lương HVTH: Nguyễn Đình Phúc MSHV: 10400160 Tháng 10/2010 Tiểu Luận NỘI DUNG GiỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY1 CÔNG NGHỆ CHÍNH VÀ XÚC TÁC2 1. GiỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY NHÀ MÁY ĐẠM PHÚ MỸ Lịch sử hình thành và phát triển:  Chủ đầu tư: Tổng công ty Dầu khí Việt Nam  Nhà thầu: Technip – Italia. Samsung Enginering- Hàn Quốc.  Tổng vốn đầu tư: 370 triệu USD  Diện tích: 63 hecta tại khu công nghệp Phú Mỹ 1 huyện Tân Thành tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu.  Công nghệ: Phân xưởng Ammoniac: Haldor Topsoe – Đan Mạch. Phân xưởng Urea: Snamprogetti – Italia.  Khởi công xây dựng nhà máy: tháng 3/2001.  Khánh thành và đi vào hoạt động ngày 22/9/2004. NHÀ MÁY ĐẠM PHÚ MỸ  Nguyên liệu chính:  Khí đồng hành Bạch Hổ, khí thiên nhiên từ bồn trũng Nam Côn Sơn và các bể khác thuộc thềm lục địa phía Nam.  Lượng khí tiêu thụ cho nhà máy khoảng 53.000 – 54.000 m3/h (khoảng 450 triệu m3/năm).  Sản phẩm phụ NH3:  Sử dụng công nghệ hãng Haldor Topsoe (Đan Mạch)  Công suất 1350 tấn NH3/ngày.  Chất lượng sản phẩm: NH3 (%wt) 99.8 min. H2O (%wt) 0.2 max. Oil (ppm wt) 5 max. NHÀ MÁY ĐẠM PHÚ MỸ Sản phẩm chính Urea:  Sử dụng công nghệ hãng Snamprogetti (Italy).  Công suất 2200 tấn Urea/ngày.  Chất lượng sản phẩm: Cỡ hạt: 1.4 – 2.8 mm: >95%. Hàm lượng N2: > 46.3%. Độ ẩm: < 0.4%. Hàm lượng biuret: < 1% 2. SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ VÀ XÚC TÁC Sơ đồ công nghệ của nhà máy Dây chuyền sản xuất amôniắc Xưởng tổng hợp amonia (công suất 1350T/ngày, công nghệ HalDor Topsoe QUÁ TRÌNH KHỬ LƯU HUỲNH XÚC TÁC QUÁ TRÌNH KHỬ LƯU HUỲNH  Xúc tác quá trình hydro hóa : Ký hiệu: TK-250 Thành phần: (%KL) Al2O3:75 - 78 MoO3:12 - 18 CoO: 2 - 5 Tuổi thọ: >5 năm  Hóa chất cho quá trình hấp thụ H2S Ký hiệu: HTZ-3 Thành phần:(%KL) ZnO:99-100 Tuổi thọ : 1 năm  Trong suốt quá trình vận hành, các hợp chất CO, CO2 trong khí nguyên liệu cần được hạn chế đến mức tối thiểu. Nếu có các hợp chất này trong nguồn khí nguyên liệu sẽ xảy ra các phản ứng gây ảnh hưởng đến hàm lượng các hợp chất lưu huỳnh ra khỏi tháp hấp thụ lưu huỳnh như sau: CO2 + H2  CO + H2O CO2 + H2S  COS + H20  Trong trường hợp hàm lượng các hợp chất CO cao sẽ xảy ra phản ứng cốc hoá hình thành lớp muội cacbon bám trên bề mặt xúc tác làm giảm họat tính của xúc tác 2 CO  C + CO2  ZnO không phản ứng oxy hoặc hydro ở bất kỳ nhiệt độ nào. Trong quá trình vận hành không được để hơi nước lọt vào , ZnO sẽ bị hydrat hóa. QUÁ TRÌNH STEAM REFORMING Refoming sơ cấp: 1. Ký hiệu RK-211 , Thành phần(%Kl) Ni:12 – 15 NiO: 0 – 3 MgO: 25 – 30 Al2O3:60 – 65 K2O , CaO: 1 – 4 2. Ký hiệu: RK-201, thành phần: (%Kl) NiO: 15 – 20 MgO: 20 – 25 3-5 năm Al2O3:55 – 60 K2O , CaO: 1 – 4 3. Ký hiệu R-67_7H, thành phần (%kl) NiO: 15 – 20 MgO: 20 – 25 Al2O3:55 – 60 Reforming thứ cấp: 1.Ký hiệu: RSK-2-7H, thành phần ( %KL) Ni:7 – 13 MgO: 25 – 30 Al2O3:60 – 70 >5 năm 2.Ký hiệu : RSK-2P, thành phần (%KL) Ni:2 – 6 MgO: 22 – 35 Al2O3:65 – 75  Trong khi vận hành reforming sơ cấp cacbon có thể hình thành một phần phía ngoài và phía trong xúc tác. Cacbon sẽ làm giảm hoạt tính và độ bền cơ học của xúc tác.  Ở tỉ lệ hơi nước và hydrocacbon thấp, việc hình thành cacbon có thể xảy ra và kết quả là cacbon lắng tụ, đặc biệt là ở trong hạt xúc tác. QUÁ TRÌNH CHUYỂN HÓA CO Xúc tác cho quá trình chuyển hóa CO  Xúc tác cho quá trinh chuyển hóa CO nhiệt độ cao: Ký hiệu: SK-201-2 Thành phần: (%KL) Fe2O3:80 – 90 Cr2O3: 8 – 13 CuO: 1 – 2 Tuổi thọ : 5 năm  Xúc tác cho quá trinh chuyển hóa CO nhiệt độ thấp Ký hiệu: LSK và LK-821-2 Thành phần:(%KL) Cr2O3: 40 – 50 ZnO: 25 -35 ZnO: 25 – 35 Al2O3: 5 - 15 CuO: 15 - 20 CuO: 44 - 55 CuCO3: 2 – 5 Tuổi thọ: 3năm 3 năm QUÁ TRÌNH HẤP THỤ CO2 BẰNG MDEA Các phản ứng CO2 bằng dung dịch MDEA: R3N + H2O + CO2  R3NH+ + HCO3- 2R2NH + CO2  R2NH2+ + R2N-COO- Quá trình hấp thụ CO2 thực hiện ở điều kiện 450C,27,2 barg. Quá trình giải hấp thụ CO2 ở 90oC, 0.34 barg. QUÁ TRÌNH METAN HÓA CO + 3H2  CH4 + H2O + Q CO2 + 4H2  CH4 + 2H2O + Q Xúc tác cho quá trình metan hóa  Xúc tác cho quá trình metan hóa: Ký hiệu: PK-7R Thành phần: (%KL) NiO: 1 - 5 Ni: 25 - 30 Al2O3: 60 – 70 Tuổi thọ : 10 năm  Chất xúc tác metan hoá không được phép tiếp xúc với nhiệt độ lớn hơn 420oC trong một khoảng thời gian dài.Chất xúc tác không được phép tiếp xúc với hơi nước ngưng tụ, vì điều này có thể gây nên sự phân rã. QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP NH3 Xúc tác cho quá trình tổng hợp NH3  Xúc tác cho quá trình tổng hợp NH3: có thể dùng 1 trong 2 loại Ký hiệu: KM-1 hoặc KM1R Thành phần : Fe3O4 : 91 – 95 Fe, FeO : 89 – 93 K2O, Al2O3,CaO, SiO2: 5 - 9 K2O, Al2O3,CaO, SiO2:7-11 Tuổi thọ: >10 năm QUY TRÌNH SẢN XUẤT UREA Xưởng tổng hợp ure Sản phẩm ure Xưởng phụ trợ Hệ thống xử lý nước nhiễm dầu Hệ thống xử lý nước nhiễm dầu Hệ thống xử lý nước sinh hoạt Bể chứa và tháp chưng xử lý khí nhiễm amoniac Ống khói Đuốc đốt