Lò phản ứng hydro hóa tầng cố định

Hướng dẫn vận hành quy trình thiết bị và mô tả các bộ phận.

Thiết bị này xử lý dầu bằng sáu hệ thống: hệ thống cấp khí, hệ thống cấp chất lỏng, hệ thống phản ứng, hệ thống ngưng tụ và tách chất lỏng, hệ thống điều khiển và thu hồi mức chất lỏng, hệ thống xả và đo lường khí thải tự động.

1. Hệ thống cấp khí

Hai loại khí đó là hydro (H2) và nitơ (N2), phương pháp cấp khí như sau:

Khí hydro (H2) đi vào hệ thống qua van bi hai chiều (HV-11), được lọc bởi bộ lọc (F-11), khí đã lọc được giảm áp suất xuống mức mục tiêu bằng van giảm áp (PCV-11), được điều khiển và định lượng bởi bộ điều khiển lưu lượng khối (FT/FV-11), và đi vào hệ thống phản ứng sau khi đi qua van một chiều (CK-11). Van bi hai chiều (HV-14) và van kim (HV-15) là các van bypass của bộ điều khiển lưu lượng khối (FT/FV-11). Áp suất đầu vào của van giảm áp (PCV-11) có thể điều chỉnh từ 0-6000psi, áp suất đầu ra từ 0-1500psi, đầu vào và đầu ra của van giảm áp có đồng hồ đo áp suất (PI-11), đồng hồ đo áp suất (PI-12) dùng để đo áp suất. Bộ điều khiển lưu lượng khối (FT/FV-11): phạm vi điều khiển 0-500ml/phút, độ chính xác điều khiển: ± 1 phần trăm.

Nitơ (N2) đi vào hệ thống từ van bi hai chiều (HV-21), được lọc bởi bộ lọc (F-21), khí đã lọc được giảm áp suất xuống mức mục tiêu bằng van giảm áp (PCV-21), được điều khiển và định lượng bởi bộ điều khiển lưu lượng khối (FT/FV-21) và đi vào hệ thống phản ứng sau khi đi qua van một chiều (CK-21). Van bi hai chiều (HV-24) và van kim (HV-25) là các van bypass cho bộ điều khiển lưu lượng khối (FT/FV-21). Van giảm áp (PCV-21) có áp suất đầu vào 0-6000psi, áp suất đầu ra 0-1500psi có thể điều chỉnh, đầu vào và đầu ra của van giảm áp có đồng hồ đo áp suất (PI-21), đồng hồ đo áp suất (PI-22) dùng để đo áp suất. Bộ điều khiển lưu lượng khối (FT/FV-21): phạm vi điều khiển 0-500ml/phút, độ chính xác điều khiển: ±1 phần trăm.

Nitơ cũng có thể được cung cấp đến bồn chứa sản phẩm (V-52) và bồn chứa nguyên liệu thô (V-31) để sử dụng thông qua van bi hai chiều (HV-26), giảm áp suất bằng van giảm áp (PCV-22), và van bi hai chiều (HV-27) cùng van bi ba chiều (HV-31). Van giảm áp (PCV-22) có áp suất đầu vào 0-3500psi, áp suất đầu ra có thể điều chỉnh 0-250psi, đồng hồ đo áp suất đầu vào và đầu ra của van giảm áp (PI-23), đồng hồ đo áp suất (PI-24) để đo áp suất.

2. Hệ thống cấp liệu dạng lỏng

Sau khi được cân bằng bằng cân điện tử (WT-31), nguyên liệu lỏng được lọc qua bồn chứa nguyên liệu (V-31) bằng van bi ba chiều (HV-32) và bộ lọc chất lỏng (F-31), sau đó được bơm vào hệ thống phản ứng thông qua bơm chính xác (p-31) với lưu lượng nhất định qua van bi ba chiều (HV-33) và van một chiều (CK-31). Cân điện tử (WT-31) có phạm vi cân 30kg và độ chính xác 1g. Bồn chứa nguyên liệu (V-31) có thể tích 3L và khả năng chịu áp suất 2,5Mpa.

Bơm định lượng chính xác được trang bị bảo vệ giới hạn áp suất trên và van an toàn (PSV-31) bảo vệ áp suất kép, nhằm ngăn ngừa hư hỏng do áp suất quá cao bất thường ở đầu ra của bơm. Phạm vi điều khiển lưu lượng của bơm định lượng chính xác là 0,001-12ml/phút, áp suất 6000psi.

3. Hệ thống phản ứng

Sau khi định lượng nguyên lý pha khí và pha lỏng vào lò phản ứng (R-101) để thực hiện phản ứng xúc tác. Nhiệt độ phản ứng được gia nhiệt bằng lò phản ứng (FRN-101) để đảm bảo nhiệt độ phản ứng.

Một bộ truyền áp suất (PI-101) được lắp đặt ở cửa vào của lò phản ứng (R-101) để đo áp suất đầu vào của lò phản ứng và một van an toàn (PSV101) được lắp đặt để ngăn áp suất trong lò phản ứng vượt quá giá trị bình thường. Thiết bị được trang bị ba loại lò phản ứng với các thể tích chất xúc tác khác nhau. Đường kính trong là 9mm, 12mm và 16mm với chiều dài hiệu dụng là 1000mm tương ứng với thể tích chất xúc tác 30ml, 50ml và 100ml. Nhiệt độ hoạt động của lò phản ứng: nhiệt độ phòng - 500℃, áp suất làm việc: 10MPa, phạm vi đo của bộ truyền áp suất 16Mpa, độ chính xác đo 0,01Mpa.

Lò phản ứng (FRN-101) là lò nung kiểu hở với năm khoang điều khiển nhiệt độ, cụ thể là (TIC101), (TIC102), (TIC103), (TIC104), (TIC105), và phạm vi điều khiển nhiệt độ là từ nhiệt độ phòng đến 500℃. Bên trong lò phản ứng có một đầu dò đo nhiệt độ (TI106). Bộ điều khiển nhiệt độ là loại tăng nhiệt độ theo chương trình với chức năng cảnh báo giới hạn trên và đầu ra rơle bán dẫn. Cặp nhiệt điện là loại K.

Cửa ra của lò phản ứng được thiết kế với một cổng lấy mẫu, lấy mẫu thông qua van (HV-101), van (102), để đảm bảo lấy mẫu và phân tích quá trình phản ứng theo thời gian thực.

4. Hệ thống tách ngưng tụ

Sau khi các sản phẩm phản ứng trong lò phản ứng được làm mát qua bộ ngưng tụ (HE-41) rồi đi vào bộ tách khí-lỏng (V-51) để tách khí-lỏng. Sản phẩm được tách ra từ bộ tách khí-lỏng (V-51) được chia thành hai phần: pha khí và pha lỏng.

Tùy theo yêu cầu của phản ứng, lượng nước đầu vào của bộ ngưng tụ (HE-41) có thể được điều chỉnh để kiểm soát nhiệt độ cuối cùng của sản phẩm ngưng tụ.

5. Hệ thống điều khiển và thu hồi mực chất lỏng

Mức chất lỏng trong bộ tách khí-lỏng (V-51) được đo bằng đồng hồ đo mức chất lỏng (LT-51) và điều chỉnh bằng van điều chỉnh mức chất lỏng (LV-51). Pha lỏng chảy qua bộ lọc (F-51) và van điều khiển mức (LV-51) đi vào bồn chứa sản phẩm (V-52) và được cân bằng bằng cân điện tử (WT-51). Van bi hai chiều (HV-55) và van kim (HV-56) là các van bypass cho van điều khiển mức (LV-51).

Cân điện tử (WT-51) có phạm vi cân 30kg và độ chính xác 1g.

6. Hệ thống xả và đo lường khí thải tự động

Khí không ngưng tụ được tách ra bởi bộ tách khí-lỏng (V-51) được lọc bởi bộ lọc khí (F-61) và sau đó được điều chỉnh bởi van điều chỉnh áp suất kỹ thuật số (PCV-61) để đảm bảo áp suất hệ thống ổn định, và lưu lượng đầu ra được đo bằng lưu lượng kế khí ướt (WTM-61) rồi được thải ra để xử lý. Van lấy mẫu (HV-65) cho phép lấy mẫu theo thời gian thực. Van bi hai chiều (HV-63) và van kim (HV-64) là các van bypass cho van điều khiển áp suất kỹ thuật số (PCV-61).

Van điều khiển áp suất kỹ thuật số (PCV-61) điều chỉnh phạm vi áp suất: 0-2500psi.

Đồng hồ đo lưu lượng khí (WTM-61) có phạm vi đo lưu lượng từ 0-0,2 m3/h.