zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Luận Văn - Báo Cáo

» Báo cáo khoa học

Đồ án môn học: Chưng cất dầu thô nhiều phần nhẹ

Chia sẻ: Nguyễn Thành Chung | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:55

Báo xấu

178
lượt xem 22
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đồ án môn học: Chưng cất dầu thô nhiều phần nhẹ sẽ tiến hành đề cập tới các vấn đề lý thuyết có liên quan. Trên cơ sở đó thiết kế dây chuyền chưng cất dầu thô nhiều phần nhẹ. Đồng thời xem xét thiết kế mặt bằng phân xưởng và vấn đề an toàn lao động.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đồ án môn học: Chưng cất dầu thô nhiều phần nhẹ

Đồ án môn học Chưng cất dầu thô nhiều phần nhẹ MỤC LỤC Mở đầu ……………………………………………………..5 ATỔNG QUAN. ……………………………………………8 I.Chuẩn bị nguyên liêu ………. ……………………………..8 a.ổn định dầu nguyên khai……………………………………8 bTách các tạp chất cơ học,nước, muối khoáng……………….8 b.1.Tách bằng phương pháp cơ học…………………………..8 b.11.Lắng ……………………………………………………..8 b.12.Ly tâm ……………………………………………………9 b.1.3.Lọc ………………………………………………………9 II.Sản phẩm của quá trình………………………………………9 1.Khí hydrocacbon……………………………………………..9 2.Phân đoạn xăng……………………………………………..10 3.Phân đoạn Kerosen………………………………………….10 4. Phân đoạn Diezen…………………………………………...10 5. Phân đoạn Mazut…………………………………………….10 6. Phân đoạn Dầu nhờn…………………………………………11 7. Phân đoạn Gudron……………………………………………11 III.Công nghệ của quá trình …………………………………….11 III.1Phân loại công nghệ…………………………………………11 III.2Dây chuyền công nghệ………………………………………15 1.Chọn công nghệ và sơ đồ công nghệ…………………………...15 2.Chọn sơ đồ công nghệ…………………………………………..15 3.Thuyết minh sơ đồ chưng cất bằng pp hai tháp…………………18 4.Ưu điểm của sơ đồ chưng cất hai tháp…………………………..18 III.3Thiết bị chính trong dây chuyền………………………………19 1.Tháp chưng cất…………………………………………………...19 2.Các loại tháp chưng luyện………………………………………20 a. Đệm……………………………………………………………...20 b.Đĩa chóp …………………………………………………………21 IV.Thiết bị đun nóng……………………………………………….25 1 Sinh viên: _ Hoá dầu
Đồ án môn học Chưng cất dầu thô nhiều phần nhẹ 1Đun nóng bằng khói lò……………………………………………25 2.Thiết bị đun nóng bằng lò ống……………………………………25 V.Thiết bị trao đổi nhiệt……………………………………………27 1.Loại vỏ bọc……………………………………………………….28 2.Loại ống………………………………………………………….28 3. Loại ống lồng……………………………………………………30 4.Thiết bị trao đổi nhiệt ống chùm…………………………………31 B.TÍNH TOÁN………………………………………………….32 I.Tính cân bằng vật chất……………………………………………32 I.1.Tại tháp tách sơ bộ………………………………………………32 I.2.Tại tháp tách phân đoạn…………………………………………33 II.Xác định các đại lượng trung bình của sản phẩm…………………34 II.1.Tỷ trọng trung bình……………………………………………..34 II.2xác định nhiệt độ sôi trung bình…………………………………35 II.3Tính phân tử lượng trung bình của các sản phảm………………..36 III.Tính tiêu hao hơinước…………………………………………….36 III.1.Tính tiêu hao cho tháp phân đoạn………………………………36 III.2.Tính tiêu hao cho tháp tách……………………………………..36 IVTính chế độ của tháp chưng cất……………………………………37 IV.1.Tính áp suất của tháp……………………………………………37 IV.1.1.Áp suất tại đỉnh tháp……………………………………………37 IV.1.2.Áp suất tại dĩa lấy Kerosen…………………………………….37 IV.1.3.Áp suất tại đĩa nạp liệu…………………………………………37 IV.2.Tính nhiệt độ của tháp………………………………………….38 IV.2.1.Nhiệt độ tại dĩa nạp liệu……………………………………….39 IV.2.2 Nhiệt độ tại đáytháp…………………………………………..39 IV.2.3 Nhiệt độ tại dĩa lấy Kerosen…………………………………..41 IV.2.4 Nhiệt độ tại đĩa lấy Gazoil…………………………………….43 IV.3 Tính chỉ số hồi lưu đỉnh tháp……………………………………45 V.Tính kích thước của tháp…………………………………………..45 2 Sinh viên: _ Hoá dầu
Đồ án môn học Chưng cất dầu thô nhiều phần nhẹ V.1.Tính đường kính của tháp……………………………………….45 V.2.Tính chiều cao của tháp………………………………………… 46 Kết luận……………………………………………………………..47 Tài liệu tham khảo…………………………………………………..48 3 Sinh viên: _ Hoá dầu
Đồ án môn học Chưng cất dầu thô nhiều phần nhẹ MỞ ĐẦU Dầu mỏ được con người biết đến từ thời cổ xưa, đến thế kỷ 18, với mục đích làm nhiên liệu để đốt cháy, thắp sáng. Năm 1858 tại Mỹ xuất hiện giếng khoan đầu tiên, đây là bước chuyển mình và đi lên của ngành khai thác và chế biến dầu mỏ . Đến năm 1992 thế giới có tới 100 loại dầu mỏ khác nhau,thuộc sở hữu có 48 quốc gia, trong đó có Việt Nam. Quốc gia có sản lượng dầu mỏ lớn nhất là ArậpXêút chiếm 26% tổng sản lượng dầu mỏ trên thế giới. Hiện nay, dầu mỏ đã trở thành nguồn năng lượng quan trọng nhất của mọi quốc gia trên thế giới. Khoảng 65  70% năng lượng sử dụng đi từ dầu mỏ, chỉ có 20  22% năng lượng đi từ than, 5  6% từ năng lượng nước và 8  12% từ năng lượng hạt nhân. Ngày nay trên 90% sản phẩm hữu cơ là có nguồn gốc từ dầu_khí và tỷ lệ dầu- khí sử dụng vào mục đích năng lượng sẽ giảm dần. Do đó dầu khí trong một tương lai còn dài vẫn chiếm giữ một địa vị quan trọng trong lĩnh vực năng lượng và nguyên liệu hoá học mà không có tài nguyên thiên nào cạnh tranh nổi. Bên cạnh đó hướng sử dụng mạnh mẽ và có hiệu quả nhất của dầu mỏ là làm nguyên liệu cho công nghiệp tổng hợp hoá dầu như: sản xuất cao su, chất dẻo, tơ sợi tổng hợp, các chất hoạt động bề mặt, phân bón, thậm chí cả protêin. Dầu mỏ là một hỗn hợp rất phức tạp trong đó có hàng trăm cấu tử khác nhau. Mỗi loại dầu mỏ được đặc trưng bởi thành phần riêng, song về bản chất chúng đều có các hydrocacbon là thành phần chính, các chất đó chiếm 60 90% trọng lượng trong dầu, còn lại là các chất Oxy, Lưu huỳnh, Nitơ, các phức chất cơ kim, các chất nhựa, asphanten. Trong khí còn các khí trơ như: He,Ar,Xe, N2 … 4 Sinh viên: _ Hoá dầu
Đồ án môn học Chưng cất dầu thô nhiều phần nhẹ Đối với Việt Nam, coi dầu khí là ngành kinh tế mũi nhọn, là chỗ dựa cho ngành công nghiệp hoá, hiện đại hoá làm đà thúc đẩy,phát triển cho nền kinh tế quốc dân. Đây là mũi nhọn có tính chiến lược của Việt Nam, như vậy ngành công nghiệp chế biến dầu khí nước ta đang bước vào thời kì mới, thời kì mà cả nước đang thực hiện mục tiêu công nghiệp hoá, hiện đại hoá, chắc chắn sự đóng góp của ngành dầu khí trong công cuộc công nghiệp hoá đất nước sẽ rất có ý nghĩa, không những bằng các chỉ tiêu kinh tế cụ thể mà ngành công nghiệp mũi nhọn này còn là nguồn động viên tinh thần tòan đảng toàn dân ta và nhất là các thành viên đang hoạt động trong ngành dầu khí hăng hái lao động, sáng tạo góp phần xây dựng đất nước để sau vài thập niên tới sánh vai các nước tiên tiến trong khu vực và trên thế giới. Ngoài các sản phẩm nhiên liệu và sản phẩm hoá học của dầu mỏ, các sản phẩm phi nhiên liệu như dầu mỡ bôi trơn, nhựa đường, hắc ín... cũng là một phần quan trọng trong sự phát triển của công nghiệp. Nếu không có dầu mỡ bôi trơn thì không thể có công nghiệp động cơ, máy móc, là nền tảng của kinh tế xã hội. Công nghiệp chế biến dầu phát triển mạnh là nhờ các đặc tính quý riêng của nguyên liệu dầu mỏ và nguyên liệu từ than hoặc các khoáng chất khác không thể có, đó là giá thành thấp, thuận tiện cho quá trình tự động hoá, dễ khống chế các điều kiện công nghệ và có công suất chế biến lớn, sản phẩm thu được có chất lượng cao, ít tạp chất và dễ tinh chế, dễ tạo ra nhiều chủng loại sản phẩm đáp ứng mọi nhu cầu của các ngành kinh tế quốc dân. Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của công nghiệp dầu khí trên thế giới, dầu khí Việt Nam cũng đã được phát hiện từ những năm 1970 và đang trên đà phát triển. Chúng ta đã tìm ra nhiều mỏ chứa dầu trữ lượng tương đối lớn như mỏ Bạch Hổ, Đại Hùng, mỏ Rồng vùng Nam Côn Sơn; các mỏ khí như Tiền Hải (Thái Bình), Lan Tây, Lan Đỏ... Đây là nguồn tài nguyên quí để giúp nước ta có thể bước vào kỷ nguyên mới của công nghệ dầu khí. Nhà máy lọc 5 Sinh viên: _ Hoá dầu
Đồ án môn học Chưng cất dầu thô nhiều phần nhẹ dầu số 1 Dung Quất với công suất 6 triệu tấn/năm sắp hoàn thành để hoạt động và đang tiến hành phê chuẩn nhà máy lọc dầu số 2 Nghi Sơn – Thanh Hoá với công suất 7 triệu tấn/năm. Như vậy ngành công nghiệp chế biến dầu khí nước ta đang bước vào thời kỳ mới, thời kỳ mà cả nước ta đang thực hiện mục tiêu công nghiệp hoá và hiện đại hoá. Chắc chắn sự đóng góp của ngành dầu khí sẽ rất có ý nghĩa, không những chỉ bằng các chỉ tiêu kinh tế cụ thể mà ngành công nghiệp mũi nhọn này còn là nguồn động viên tinh thần của toàn Đảng, toàn dân ta và nhất là các thành viên đang hoạt động trong ngành dầu khí hăng hái lao động sáng tạo, góp phần xây dựng đất nước. Hiệu quả sử dụng dầu mỏ phụ thuộc vào chất lượng của các quá trình chế biến. Theo các chuyên gia về hoá dầu ở châu Âu, việc đưa dầu mỏ qua các quá trình chế biến sẽ nâng cao được hiệu quả sử dụng của dầu mỏ lên 5 lần, và như vậy tiết kiệm được nguồn tài nguyên quý hiếm này. Dầu mỏ là hỗn hợp rất phức tạp gồm hydrocacbon, khí thiên nhiên, khí dầu mỏ và các hợp chất khác như CO2, N2, H2S, N2, He, Ar... Dầu mỏ muốn sử dụng được thì phải tiến hành phân chia thành từng phân đoạn nhỏ. Sự phân chia đó dựa vào phương pháp chưng cất ở các khoảng nhiệt độ sôi khác nhau. Quá trình chưng cất dầu là một quá trình vật lý phân chia dầu thô thành các thành phần gọi là các phân đoạn. Quá trình này được thực hiện bằng các biện pháp khác nhau nhằm để tách các cấu tử có trong dầu thô theo từng khoảng nhiệt độ sôi khác nhau mà không làm phân huỷ chúng. Tuỳ theo biện pháp tiến hành chưng cất mà người ta phân chia quá trình chưng cất thành chưng đơn giản, chưng phức tạp, chưng cất nhờ cấu tử bay hơi hay chưng cất trong chân không. Trong các nhà máy lọc dầu, phân xưởng chưng cất dầu thô cho phép ta thu được các phân đoạn dầu mỏ để chế biến tiếp theo. Trong đồ án này sẽ tiến hành đề cập tới các vấn đề lý thuyết có liên quan. Trên cơ sở đó thiết kế dây chuyền chưng cất dầu thô nhiều phần nhẹ. Đồng thời xem xét thiết kế mặt bằng phân xưởng và vấn đề an toàn lao động. 6 Sinh viên: _ Hoá dầu
Đồ án môn học Chưng cất dầu thô nhiều phần nhẹ A.TỔNG QUAN I- Chuẩn bị nguyên liệu trước khi chế biến: - Dầu thô vừa khai thác ở mỏ lên ngoài phần chủ yếu là hydrôcacbon trong dầu còn lẫn nhiều tạp chất như: Tạp chất cơ học,đất đá,nước và cả muối khoáng. Chúng lẫn vào dầu khí và phổ biến là nằm ở dạng nhũ tương nên khó tách ở điều kiện bình thường. Nếu không tách các tạp chất này, khi vận chuyển hay tồn chứa và đặc biệt khi chưng cất dầu chúng sé tạo cặn bùn và các hợp chất ăn mòn phá hỏng thiết bị làm giảm công suất chế biến. Chính vì thế trước khi đưa vào chế biến dầu thô cần phải được cho qua các bước xử lý. a- ổn định dầu nguyên khai. - dầu nguyên khai còn chứa các khí hoà tan như: khí đồng hành và các khí phi hydrocacbon. Đại bộ phận chúng dễ tách ra khi giảm áp suất trong lúc phun ra khỏi giếng khoan. Nhưng dù sao vẫn còn một lượng nhất định lẫn vào trong dầu và phải tách tiếp trước khi chế biến nhằm mục đích hạ tấp áp suất hơi khi chưng cất dầu thô và nhận thêm nguồn nguyên liệu cho chế biến hoá dầu vì rằng khí hydrocacbon nhẹ (C1-C4) là nguồn nguyên liệu quí cho quá trình sản xuất olêfin nhẹ. ổn định dầu là thực chất là chưng tách bớt phần nhẹ. Nhưng để tránh bay hơi xăngtốt nhất là tiến hành chưng cất ở áp suất cao khi đó chỉ có cấu tử nhẹ hơn C4 bay hơi. b- Tách các tạp chất cơ học, nước, muối khoáng. b1-Tách bằng phương pháp cơ học. b.1.1 lắng. Bản chất của phương pháp lắng là dựa vào sự khác nhau về tỷ trọng của dầu và các tạp chất như đất đá, nước, muối. Nếu dầu có tạp chất này khi để lắng 7 Sinh viên: _ Hoá dầu
Đồ án môn học Chưng cất dầu thô nhiều phần nhẹ lâu ngày các tạp chất sẽ tách ra và lắng xuống dưới tạo thanhf hai lớp rõ rệtvà có thể tách ra được. Để tăng tốc độ lắng người ta thường dùng biện pháp gia nhiệtđể giảm độ nhớt, nhiệt độ thường được duy trì trong khoảng 50-600C để trách mất mát dầu bay hơi. Nếu duy trì ở áp suất cao ta có thẻ nâng nhiệt độ cao để tăng tốc độ lắngmà không sợ mất mát vì áp suất hơi lúc này thấp hơn so với trường hợp dùng áp suất thấp. b.1.2.Ly tâm là phương pháp hay dùng để tách nướcvà các tạp chất đất đá.lực ly tâm càng lớncàng có khả năng phân chia cao các hạt có tỷ trọng khác nhau khỏi dầu. Lực ly tâm tỷ lệ với bình phương số vòng quay ly tâm của roto nên số vòng quay càng lớnhiệu quả tách càng cao. b1.3.Lọc Để tách nước và các tạp chất đất đá khỏi dầu có thể dùng phương pháp lọc khi chúng ta cho thêm vào dầu một chất dễ thấm nước, dễ dữ nướcvà tách chúng ra. Các chất này thuộc loại “chất trợ lọc”. Trong thực tế người ta dùng bông thuỷ tinh để lọc nước khỏi dầu phương pháp này đơn giản va có thể đạt được hiệu quả cao nhưng gặp phải khó khăn là phải liên tục thay thế màng lọcdo bẩn hay quá tải mà đôi khi việc thay thế cũng rất tốn kém và phức tạp. Ngoài ra cònn các phương pháp khác như: Tách nhũ tươngnước trong dầu bằng phương pháp hoá học,phương pháp điện trường. II- Sản phẩm của quá trình chưng cất. - Khi tiến hành chưng cất sơ khởi dầu mỏ, chúng ta nhận được nhiều phân đoạn và sản phẩmdầu. Chúng được phân biệt với nhaubởi giớ hạn nhiệt độ sôi(hay khoảng nhiệt độ chưng) bởi thành phần hydrocacbon, độ nhớt,nhiệt độ chớp cháy, nhiệt độ đông đặc à bởi nhiều tính chất khác có liên quan dến việc sử dụng chúng.Sản phẩm của quá trình chưng cát gồm: 8 Sinh viên: _ Hoá dầu
Đồ án môn học Chưng cất dầu thô nhiều phần nhẹ 1- Khí hydrocacbon. - Khí hydrocacbon thu được chủ yếu là C3 – C4.Tuỳ thuộc công nghệ chưng cấtphân đoạn C3,C4 nhận đượcở thể khí hay đã nén hoá lỏng. Phân đoạn này thường dùng làm nguyên liệu cho quá trình phân tách khí để nhận được các khí riêng biệt cho các quá trình chế biến tiép thành những hoá chất cơ bản hay được dùng làm nguyên liệu dân dụng. 2- Phân đoạn xăng. - Phân đoạn xăng có nhiệt độ sôi từ 30-350C đến 1800C đựoc tinh cất tiếp để nhận được các phân đoạn hẹp như: 30-620C, 62-850C, 85-1050C, 105-1400C, hay phân đoạn rộng 85-1400C dùng làm nguyên liệu cho quá trình izome hoá, Reforming xúc tác với mục đích nhận xăng hay BTX hoặc làm nguyên liệu cho Cracking nhằm sản xuất các olêfin thấp như: êtylen,P=,B=,B= =. Ngoài ra phân đoạn xăng còn được dùng làm dung môi như dung môi parafinic cho công nghiệp trícg ly, pha chế mỹ phẩm. 3- Phân đoạn Kerosen. - Phân đoạn Kerosen có nhiệt độ sôi trong khoảng 120-2400C được dùng làm nhiên liệu cho động cơ phản lực. Nếu hàm lượng S hoạt động cao, người ta phải tiến hành làm sạch nhờ xử lý bằng hydro. Phân đoạn150-2800C hay 150- 3150C từ các loại dầu ít S được dùng làm dầu hoả dân dụng còn phân đoạn140-2000C thường được dùng làm dung môi cho công nghiệp sơn. 4- Phân đoạn Diezen. - Phân đoạn Diezen là phân đoạn có nhiệt độ sôi 140-3600C (3800C) được dùng làm nhiên liệu Diezen. Khi nhận nhiên liệu này từ dầu mỏ có nhiều S người ta cũng phải các hợp chấtS bằng hydro hoá làm sạch. Phân đoạn 200- 3200C(3400C) từ dầu mỏ chứa nhiều hydrocacbon parafin còn phải tiến hành tách n-parafin. 5- Phân đoạn Mazut. 9 Sinh viên: _ Hoá dầu
Đồ án môn học Chưng cất dầu thô nhiều phần nhẹ - Phân đoạn Mazut là phân đoạn chưng cất khí quyển được dùng làm nhiên liệu đốt cho các lò công nghiệp hay được sử dụng làm nguyên cho quá trình chưng cất chân không để nhận được các cấu tử dầu nhờn hay nhận nguyên liệu cho các quá trình Cracking nhiệt, Cracking xúc tác và hydrocacking. 6- Phân đoạn dầu nhờn. - Phân đoan j có nhiệt độ sôi 350-5000C,350-5400C(5800C) được gọi là gasoil chân không, được sử dụng làm nguyên liệu cho quá trình Cracking xúc tác hay hydrocracking . Còn phân đoạn dầu nhờn hẹp 320-4000C, 300- 4200C, 400- 4500C, 420-4900C, 450-5000C được dùng làm nguyên liệu cho sản xuất các loại dầu nhờnbôi trơn khác nhau. 7- Phân đoạn Gudron. - Phân đoạn Gudron là phần cặn của quá trình chưng cất chân không được dùng làm nguyên lieuụ cốc hoá để sản xuất cốc hoặc để dùng sản xuất bitum các loại khác nhau hay chế tạo thêm phần dầu nhờn nặng III.công nghệ của quá trình III.1. Phân loại sơ đồ công nghệ. Các loại sơ đồ công nghệ chưng luyện dầu mỏ ở áp suất thường gồm:  Sơ đồ bốc hơi một lần và tinh luyện một lần trong cùng một tháp chưng luyện. Xăng Phân đoạn 1 Dầu thô Phân đoạn 2 Phân đoạn 3 Mazut 10 Sinh viên: _ Hoá dầu
Đồ án môn học Chưng cất dầu thô nhiều phần nhẹ Hình 9. Loại sơ đồ này có ưu điểm là sự bốc hơi đồng thời các phân đoạn sẽ giảm được nhiệt độ bốc hơi và nhiệt lượng đun nóng dầu trong lò. Thiết bị đơn giản gọn gàng, nhưng lại có nhược điểm: đối với dầu chứa nhiều khí hoà tan cũng như chứa nhiều phân đoạn nhẹ, nhiều tạp chất lưu huỳnh thì gặp nhiều khó khăn trong quá trình chưng cất, do áp suất trong các thiết bị trong sơ đồ đều lớn, nên thiết bị phải có độ bền lớn làm bằng vật liệu đắt tiền, đôi khi còn có hiện tượng nổ, hỏng thiết bị do áp suất trong tháp tăng đột ngột (không quá 8  10%).  Sơ đồ bốc hơi 2 lần và tinh luyện 2 lần trong 2 tháp nối tiếp nhau. Loại này có 2 sơ đồ: sơ đồ 1 (hình 10), sơ đồ 2 (hình 11). Xăng nhẹ Xăng Dầu nóng Phân đoạn 1 Phân đoạn 2 Mazut Hình 10. 11 Sinh viên: _ Hoá dầu
Đồ án môn học Chưng cất dầu thô nhiều phần nhẹ Xăng Dầu nóng Phân đoạn 1 Phân đoạn 2 Phân đoạn 3 Mazut Hình 11. Thiết bị chưng cất theo sơ đồ 1 gồm hai tháp nối tiếp nhau, quá trình bốc hơi hai lần và tinh luyện hai lần trong hai tháp nối tiếp nhau. Loại này thường áp dụng để chế biến những loại dầu có chứa nhiều phân đoạn nhẹ, những hợp chất chứa lưu huỳnh và nước. Ưu điểm nhờ các cấu tử nhẹ, nước được tách ra sơ bộ ở tháp thứ nhất, nên trong các ống xoắn của lò và tháp thứ hai không có hiện tượng tăng áp suất đột ngột như trong sơ đồ trên. Mặt khác các hợp chất chứa lưu huỳnh gây ăn mòn thiết bị đã được thoát ra ở đỉnh tháp thứ nhất. Do vậy trong tháp chưng thứ hai không cần dùng vật liệu đắt tiền, có thể sử dụng thép thường. Những hydrocacbon nhẹ được loại ra ở tháp thứ nhất cho phép đun dầu làm việc với hệ số trao đổi nhiệt lớn, giảm đáng kể công suất cần thiết của lò đun dầu chính. Nhờ loại này loại bỏ được nước ngay ở tháp thứ nhất nên tháp chính thứ hai làm việc hoàn toàn an toàn. 12 Sinh viên: _ Hoá dầu
Đồ án môn học Chưng cất dầu thô nhiều phần nhẹ Nhược điểm của sơ đồ này là phải đun nóng dầu trong lò với nhiệt độ cao hơn 5  100C so với sơ đồ trên. Có thể hạn chế hay khắc phục hiện tượng này bằng cách cho hơi nước vào những ống cuối cùng của lò để giảm áp suất riêng phần của các hydrocacbon. Sơ đồ 2 (hình 6) là hệ thống bốc hơi hai lần và tinh luyện một lần trong tháp chưng luyện. Sơ đồ loại này dùng phổ biến, ở sơ đồ này có sự tinh luyện phần nhẹ và phần nặng xảy ra đồng thời trong cùng mọt tháp chính thứ hai. Như vậy có phần nào giảm bớt nhiệt độ đun nóng dầu trong lò. *Chưng cất phức tạp: Để nâng cao khả năng phân chia một hỗn hợp chất lỏng phải tiến hành chưng cất có hồi lưu hay chưng cất có tinh luyện - đó là chưng cất phức tạp. - Chưng cất có hồi lưu Chưng cất có hồi lưu là quá trình chưng khi lấy một phần chất lỏng ngưng tụ từ hơi tách ra cho quay laị tưới vào dòng hơi bay lên. Nhờ có sự tiếp xúc đồng đều và thêm một lần nữa giữa pha lỏng và pha hơi mà pha hơi khi tách ra khỏi hệ thống lại được làm giàu thêm cấu tử nhẹ (có nhiệt độ sôi thấp hơn) so với khi không có hồi lưu. Nhờ vậy mà có độ phân chia cao hơn. Việc hồi lưu lại chất lỏng được khống chế bằng bộ phận đặc biệt và bố trí phía trên thiết bị chưng cất. 13 Sinh viên: _ Hoá dầu
Đồ án môn học Chưng cất dầu thô nhiều phần nhẹ Hình 12: Sơ đồ chưng cất có hồi lưu Nguyên liệu (I) qua thiết bị đun nóng (2) rồi đưa vào tháp chưng (1) phần hơi để lên đỉnh tháp sau đó qua thiết bị làm lạnh và thu được sản phẩm (II). Phần đáy được tháo ra là cặn (III) một phần được gia nhiệt hồi lưu trở lại tháp đáy thực hiện tiếp qúa trình chưng cất thu được sản phẩm. III.2. Dây chuyền công nghệ 1. Chọn chế độ công nghệ và sơ đồ công nghệ Chưng cất hoàn toàn phụ thuộc các đặc tính của nguyên liệu và mục đích của quá trình chế biến. Với dầu mỏ chứa lượng khí hoà tan bé từ 0,5  1,2%, trữ lượng xăng thấp từ (12  15% phân đoạn có nhiệt độ sôi đến 1800C) và hiệu suất các phân đoạn cho tới 3500C không lớn hơn 45% thì thuận tiện nhất và cũng phù hợp hơn cả là nên chọn sơ đồ chưng cất AD với bay hơi một lần và một tháp chưng cất. Với dầu mỏ chứa nhiều phần nhẹ, tiềm lượng sản phẩm trắng cao (50  65%), chứa nhiều khí hoà tan > 12%, chứa nhiều phân đoạn nặng (20  65%) thì nên chọn sơ đồ chưng cất AD với bay hơi hai lần. Lần 1 bay hơi sơ bộ nhẹ và tinh cất chúng ở tháp sơ bộ. Lần 2 là tinh cất phần dầu còn lại. Như vậy ở tháp chưng sơ bộ ta tách được phần khí hoà tan và phân xăng có nhiệt độ sôi 14 Sinh viên: _ Hoá dầu
Đồ án môn học Chưng cất dầu thô nhiều phần nhẹ thấp ra khỏi dầu. Để ngưng tụ hoàn toàn bay hơi lên người ta tiến hành chưng cất ở áp suất cao hơn khoảng P = 0,35  1 MPa. Nhờ áp dụng chưng hai lần mà ta có thể giảm được áp suất trong tháp thứ hai đến áp suất P = 0,14  0,16 MPa và nhận được từ dầu thô lượng sản phẩm trắng nhiều hơn. 2. Chọn sơ đồ công nghệ Ta chọn sơ đồ công nghệ chưng cất AD với bay hơi hai lần. Ưu điểm của loại sơ đồ này có hai cột chính là cột cất sơ bộ và cột cất phân đoạn. Các hydrocacbon nhẹ được tách ra ở cột cất sơ bộ nên cho phép đun dầu với hệ số trao đổi nhiệt lớn, giảm đáng kể công suất cần thiết của lò đun dầu chính. Nước được loại bỏ trước khi đi vào cột cất phân đoạn nên tháp chính thứ hai làm việc hoàn toàn an toàn. Mặt khác những hợp chất lưu huỳnh gây ăn mòn thiết bị đã được tách ra ở đỉnh tháp sơ bộ nên trong tháp chưng thứ hai không dùng vật liệu đắt tiền, có thể dùng bằng thép thường. Ngoài ra nó còn có ưu điểm riêng biệt có thể dùng cho một số mục đích đặc biệt. Bên cạnh đó nó cũng có nhược điểm là phân đoạn nặng, phân đoạn nhẹ bốc hơi riêng rẽ nên phải đun nóng dầu trong lò với nhiệt độ cao hơn khi dùng loại sơ đồ mà các phân đoạn cùng bốc hơi đồng thời. Có thể khắc phục bằng cách dùng hơi nước cho vào các ống cuối cùng của lò đốt. Việc chưng cất dầu bằng áp suất thường ta có hai loại hình chưng cất. Mà chưng cất dầu muốn nhận được nhiều phần nhẹ ta chọn sơ đồ chưng cất loại hai tháp. Sơ đồ chưng cất ở áp suất thường loại hai tháp dây chuyền công nghệ bao gồm: 1. Bơm 12. Hơi nước vào tháp 2. Tháp lắng làm sạch sơ bộ 13. Thiết bị làm lạnh ngưng tụ 3. Thiết bị khử muối và nước 14. Bể chứa sản phẩm khí C1, C2 15 Sinh viên: _ Hoá dầu
Đồ án môn học Chưng cất dầu thô nhiều phần nhẹ 4. Thiết bị trao đổi nhiệt 15. Bể chứa sản phẩm khí C3, C4 5. Thiết bị làm mát 16. Bể chứa xăng nhẹ 6. Thiết bị làm lạnh 17. Bể chứa xăng nặng 7. Tháp chưng sơ bộ 18. Bể chứa kerosen 8. Lò ống 19. Bể chứa gazoil nhẹ 9. Tháp chưng cất chính 20. Bể chứa gazoil nặng 10. Thiết bị tái sinh bay hơi 21. Bể chứa dầu cặn 11. Tháp khử butan (tháp ổn định) 22. Van. 16 Sinh viên: _ Hoá dầu
Đồ án môn học Chưng cất dầu thô nhiều phần nhẹ Hình 13. Dây chuyền công nghệ chưng cất dầu thô nhiều cấu tử nhẹ 17 Sinh viên: _ Hoá dầu
Đồ án môn học Chưng cất dầu thô nhiều phần nhẹ 3. Thuyết minh sơ đồ chưng cất dầu bằng phương pháp loại hai tháp Dầu thô được bơm (1) qua thiết bị tách sơ bộ (2) để tách tạp chất, sau đó được bơm chuyển qua các thiết bị trao đổi nhiệt (4) rồi vào thiết bị khử nước và muối (3). Sau khi tách nước và muối, dầu thô lại chuyển qua các thiết bị trao đổi nhiệt (4) để nâng nhiệt độ đến 200  2200C rồi được nạp vào tháp chưng luyện (7), nhiệt độ đỉnh tháp là 800C và nhiệt độ đáy tháp là từ 200  2200C, áp suất từ 3  5 at. Với chế độ công nghệ như vậy ở tháp chưng này chỉ nhằm tách phần khí hoà tan và một phần xăng nhẹ khỏi dầu thô, phần còn lại gọi là (sản phẩm đáy) được đưa qua lò đốt (8) nâng nhiệt độ lên 320  3600C rồi được nạp vào tháp chưng cất chính (9). Ở tháp chưng cất chính này, trên đỉnh tháp chưng một phần cấu tử nhẹ bay lên qua thiết bị làm lạnh ngưng tụ (13) rồi vào bể chứa (14). Ở đây một phần khí bay lên là khí C1, C2, một phần quay lại hồi lưu đỉnh tháp, phần còn lại được trộn với khí và xăng tách ra ở tháp chưng (7) rồi đi vào tháp khử butan (11), nhờ tháp khử butan (11) chúng ta phân chia được sản phẩm lỏng LPG và xăng nhẹ. Bên cạnh tháp chưng cất chính nhờ thiết bị tái bay hơi (10). Dưới tháp bay hơi người ta cho hơi nước đi vào để trộn lẫn với cấu tử nhẹ trong tháp rồi lưu lại tháp (9), phần đáy tháp (10) tháo ra gọi là các phân đoạn như xăng nặng , kerosen, gazoil nhẹ, gazoil nặng. Sản phẩm đáy của tháp chưng cất chính được tháo ra, vì sản phẩm đáy của tháp nhiệt độ còn cao cho nên phải qua các thiết bị làm lạnh để giảm nhiệt độ xuống trước khi cho cặn vào bể chứa. 4. Ưu điểm của sơ đồ chưng cất 2 tháp 18 Sinh viên: _ Hoá dầu
Đồ án môn học Chưng cất dầu thô nhiều phần nhẹ Ưu điểm: Khí được tách riêng ở phần tháp sơ bộ, không sợ ăn mòn ở tháp chưng thứ hai và kinh tế hơn. Dùng ít thép để tháp chưng cất chính đạt hiệu quả cao. Nhược điểm: Nhiệt độ nóng hơn so với một tháp từ 10  150C. Để khắc phục nhược điểm trên, các nhà công nghệ khắc phục bằng cách phun hơi nước vào ống xoắn ở cuối lò tránh hiện tượng phân huỷ. III.3. THIẾT BỊ CHÍNH TRONG DÂY CHUYỀN. Thiết bị góp phần quan trọng nhất trong dây chuyền công nghệ chưng cất dầu mỏ thô bằng áp suất thường là: 1. Tháp chưng cất. 1. Nguyên liệu vào tháp 2. Bể chứa 3. Hồi lưu vào tháp 4. Thiết bị ngưng tụ và làm lạnh 5. Thân tháp chưng cất 6. Các đĩa 7. Thiết bị đun sôi 8. Bể chứa cặn 9. Bể chứa sản phẩm đỉnh. Nguyên lý làm việc: Cơ sở của quá trình tinh luyện là sự trao đổi chất nhiều lần về cả hai phía giữa pha lỏng và pha hơi chuyển động ngược chiều nhau. Quá trình này được thực hiện trong tháp(cột ) tinh luyện. Để đảm bạ tiếp xúc hoàn thiện hơn giữa pha hơi và pha lỏng trong tháp được trang bị các”Đĩa hay Đệm” . Độ phân chia một hỗn hợp các cấu tử trong tháp phụ 19 Sinh viên: _ Hoá dầu
Đồ án môn học Chưng cất dầu thô nhiều phần nhẹ thuộc vào số lần tiếp xúc giữa các pha( số đĩa lý thuyết) vào lượng hồi lưu ở mỗi đĩa và hồi lưu ở đỉnh tháp. 20 Sinh viên: _ Hoá dầu

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí

65 tài liệu

2431 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.