Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế phân xưởng chưng cất dầu thô ít phần nhẹ với năng suất 2,5 triệu tấn/năm

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chƣng cấtt dầu thô ít phần nhẹ

LỜI CẢM ƠN

Em xin chân thànhcảm ơn thầy giáo PGS. TS. Nguyễn Hữu Trịnh

ngƣời đã tận tình hƣớng dẫn giúp đỡ và tận tình ân cần chỉ bảo của thầy đã

giúp em hiểu đƣợc những vấn đề cần thiết và hoàn thành bản đồ án này đúng

thời gian quy định.

Tuy nhiên với khối lƣợng công việc lớn, hoàn thành trong thời gian có

hạn nên em không thể tránh khỏi. Kính mong các thầy giáo, cô giáo chỉ bảo

cho em.

Một lần nữa em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo PGS. TS.

Nguyễn Hữu Trịnh và các thầy giáo, cô giáo trong bộ môn công nghệ Hữu

Cơ - Hoá dầu dã tạo điều kiện giúp đỡ em trong thời gian vừa qua.

Em xin chân thành cảm ơn!

Sinh viên: Phạm Bích Ngọc

1 Lớp Hoá dầu V02 - 01

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chƣng cấtt dầu thô ít phần nhẹ

MỞ ĐẦU

Dầu mỏ đƣợc con ngƣời biến đổi từ thời cổ xƣa và công nghệ chế biến

dầu mỏ đƣợc xem nhƣ bắt đầu ra đời vào năm 1859 khi mà Edwis Drake (Mỹ)

khai thác đƣợc dầu thô, lúc bấy giờ lƣợng dầu thô khai thác đƣợc còn rất ít nó

đƣợc sử dụng làm nhiên liệu để đốt chảy thắp sáng. Thế kỷ 19 dầu đƣợc coi

nhƣ nguồn tài nguyên cho mọi phƣơng tiện giao thông và cho nền kinh tế

quốc dân.

Hiện nay dầu mỏ đã trở thành nguồn năng lƣợng quan trọng nhất của

mọi quốc gia trên thế giới. Khoảng 65  75% năng lƣợng sử dụng từ dầu mỏ,

chỉ có 20 22%.

Dựa vào các quá trình chế biến nhƣ: Chƣng cất, hydro crarking,

reforming, ankil hoá, đồng phân hoá, polyme hoá cho ra các sản phẩm xăng,

nhiên liệu phản lực dầu mỏ bôi trơn, có hiệu quả tối đa và một số sản phẩm

khác nhƣ: sản phẩm năng lƣợng, phi năng lƣợng, butan, cốc và khí lỏng dân

dụng, làm khí đốt và nhiên liệu.

Ngày nay trên 90% sản phẩm hữu cơ có nguồn gốc từ dầu khí và tỷ lệ

dầu khí sử dụng vào mục đích năng lƣợng sẽ giảm dần do đó dầu khí trong

một tƣơng lai lâu dài vẫn chiếm dữ một vị trí quan trọng trong lĩnh vực năng

lƣợng và nguyên liệu hoá học mà không có một tài nguyên thiên nhiên nào

cạnh tranh nổi.

Dầu mỏ là hỗn hợp phức tạp trong đó có hàng trăm hợp chất khác nhau,

nhƣng nguyên tố cơ bản chứa trong dầu khí phần lớn là hyđro cacbon chiếm

từ 60  90% trọng lƣợng trong dầu, còn lại là các chất oxy, lƣu huỳnh, nƣớc,

các phức chất cơ kim, các chất nhựa, asphanten. Trong khí còn chứa các khí

trơ nhƣ He, Ar, Xe….

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 cho nền kinh tế

2 Lớp Hoá dầu V02 - 01

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chƣng cấtt dầu thô ít phần nhẹ

quốc dân. Đây là mũi nhọn có tính chiến lƣợc của Việt Nam, nhƣ vậy ngành

công nghiệp chế biến dầu nƣớc ta đang bƣớc vào thời kỳ mới, thời kỳ mà cả

nƣớc 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 nƣớc sẽ có

ý nghĩa không chỉ bằng những chỉ tiêu kinh tế cụ thể mà ngành công nghiệp

mọi nhọn này còn là nguồn động viên tinh thần của đảng, toàn dân và nhất là

thành viên đang hoạt động trong ngành dầu khí, hăng hái lao động góp phần

xây dựng đất nƣớc để sau vài thập niên tới sánh vai với các nƣớc trong khu

vực và trên thế giới.

Công nghiệp chế biến dầu phát triển mạnh là nhờ các đặc tính quý riêng

của nguyên liệu dầu mỏ ma từ nguyên liệu than đƣợc các khoáng chất khác

không thể có, đó là quá trình 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 đƣợc có chất lƣợng cao, ít tạp chất, dễ tinh chế, dễ tạo ra nhiều loại sản

phẩm đáp ứng mọi nhu cầu của ngành kinh tế quốc dân.

Cùng với ự phát triển mạnh của công nghiệp dầu khí trên thế giới dầu

khí Việt Nam cũng đã đƣợc phát hiện những năm 1970 và đang trên đà phát

triển, chúng ta đã tìm ra nhiều mỏ chứa dầu dự trữ lƣợng tƣơng đối lớn nhƣ

mỏ Bạch hổ, Đại hùng mỏ rồng Nam côn sơn các mỏ khí nhƣ Tiền hải (Thái

Bình) Lan tây, lan đỏ… Đây là nguồn nguyên liệu quý giúp nƣớc ta có thể

bƣớc vào kỷ nguyên mới của công nghệ dầu khí. Nhà máy lọc 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.

Nhƣ vậy ngành công nghiệp chế biến dầu khí nƣớc ta đang bƣớc vào

thời kỳ mới, thời kỳ mà cả nƣớc tađang thực hiện mục tiêu công nghiệp hoá,

hiện đại hoá. Chắc chắn sự đống góp của ngành dầu khí sẽ rấ có nghĩa.

Dầu mỏ là một hỗn hợp rất phức tạp gồm hyđro cacbon, khí thiênnhiên,

khí dầu mỏ và các hợp chất khác nhƣ CO2, N2, H2S, He…. Dầu mỏ muốn sử

3 Lớp Hoá dầu V02 - 01

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chƣng cấtt dầu thô ít phần nhẹ

dụng đƣợc rộng rãi, chƣng cất sơ khai dầu, chƣng cất phân đoạn. Các phân

đoạn thu đƣợc phù hợp cho các phƣơng pháp chế biến khác.

Thành phần phân đoạn là một chỉ tiêu quan trọng cần xác định dối với

các sản phẩm trắng nhƣ xăng, terosen, điezen. Theo thành phần phân đoạn có

thể biết đƣợc các loại sản phẩm thu đƣợc và khối lƣợng của chúng các phân

đoạn bao giờ cũng gồm rất nhiều các đơn chất khác nhau với nhiệt độ sôi thay

đổi. Do vậy đặc trƣng cho tính bay hơi của một số phân đoạn là nhiệt độ sôi

đầu và nhiệt độ sôi cuối.

Các phân đoạn thu đƣợc từ các quá trình chƣng cất sơ khai đƣợc chế

bién bằng các phƣơng pháp hoá học hay vật lý để thu các sản phẩm năng

lƣợng caực sản phẩm phi năng lƣợng và các sản phẩm hoá học.

Vì thế ngành khai thác chế biến dầukhí là một ngành công nghiệp mũi

nhọn, trong tƣơng lai lâu dài vẫn chiếm dữ một vị trí quan trọng trong lĩnh

vực năng lƣợng và nguyên liệu hoá học mà không có tài nguyên thiên nhiên

nào thay thế đƣợc.

Đề tài của em là "Thiết kế phân xưởng chưng cất dầu thô ít phần nhẹ

với năng suất 2,5 triệu tấn/năm" và trên cơ sở trình bày các vấn đề lý thuyết

có liên quan.

4 Lớp Hoá dầu V02 - 01

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chƣng cấtt dầu thô ít phần nhẹ

PHẦN I. TỔNG QUAN VỀ LÝ THUYẾT

CHƢƠNG I. NGUYÊN LIỆU DẦU THÔ

I.1. THÀNH PHẦN HOÁ HỌC CỦA DẦU MỎ.

Trong thiên nhiên dầu mỏ ở dạng chất lỏng nhờn, dễ bắt cháy, khi khai

thác ở nhiệt độ thƣờng có ở dạng lỏng hay đông đặc, có màu vàng đến đen là

nguyên liệu chính cho quá trình chƣng cất dầu thô.

I.1.1. Thành phần nguyên tố của dầu mỏ.

Dầu mỏ là một hỗn hợp phức tạp, trong dầu có chứa tới hàng trăm chất

khác nhau, nhƣng các nguyên tố cơ bản chứa trong dầu là cácbon và hyđro.

Trong đó C chiếm 82  87%: h chiếm 0,01 1,8% còn lại là các chất chứa oxy,

lƣu huỳnh nitơ, các phức cơ kim có chất nhựa, aphanten. Trong khí còn chứa

các khí trơ nhƣ N2, He, Ar, Xe…

Nhìn chung, dầu mỏ càng chứa nhiều hyđro cácbon càng ít thành phần

dị thể tố càng tốt và loại dầu mỏ đó có giá trị kinh tế cao.

I.1.2. Thành phần hydro cacbon trong dầu mỏ.

Hyđro cacbon là phần chính của dầu, nhƣ tất cả các loại hyđro cacbon

(trừ olefin) đều có mặt trong dầu mỏ. Chúng đƣợc chia thành các nhóm

parafin, naphten, aromat, hỗ hợp raphten - aromat. Bằng các phƣơng pháp hoá

lý, ngƣời ta đã xác định đƣợc hơn 400 loại hyđro cacbon khác nhau.

I.1.2.1. hyđro cacbon parafinic.

Hyđrocacbon parafinic còn họi là alkan, là loại hyđro cacbon phổ biến

nhất. Về mặt cấu trúc, hyđro cacbon parafin có hai loại: loại cấu trúc mạch

thẳng gọi là n - parafin và loại cấu mạch nhánh gọi là izo - parafin. Chungs

5 Lớp Hoá dầu V02 - 01

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chƣng cấtt dầu thô ít phần nhẹ

cói số nguyên tử cacbon từ C1  C45. Trong đó n - parafin chiếm đa số (25 

30% thể tích)

Trong dầu mỏ chúng tồn tại ở ba dạng: lỏng,, khí và rắn. Ở điều kiện thƣờng (nhiệt độ 250C, áp suất khí quyển) các parafin mạch

thẳng chứa từ C1  C4 đều nằm ở thể khí. Các n - parafin mà phân tử chừa từ

C5  C17 nằm ở thể lỏng, còn các n - parafin chứa 18 nguyên tử cacbon trở

lên nằm ở dạng tinh thể.

Nhƣng hyđro cacbon parafin từ C5  C10 nằm trong phần nhẹ của dầu

với nhánh là những cấu tử tốt của xăng, vì cho xăng có khả năng chống kích

nổ kém (nC7 có trị số octan = 0). Trong chế biến hoá dầu, nhƣng hyđro

cacbon chứa trong phần nhẹ dầu hay trong khí đồng hành lại là nguyên liệu

rất tốt cho quá trình sản xuất defin thấp nhƣ etylen, poropylen, butylen và

toluen đó là nguyên liệu cơ sở cho tổng hợp hoá học để sản xuất chất dẻ, vải,

sợi hoá học, tơ nhân tạo.

Phải áp dụng các biện pháp nhƣ: gia nhiệt đƣờng ống cho thêm phụ gia,

tách bớt n - parafin rắn ngay tại nơi khai thác để tại điểm đông đặc, các biện

pháp này gây tốn kém, làm tăng giá thành dầu thô. Tuy nhiên, các parafin rắc

tách ra đƣợc từ dầu thô lại là nguyên liệu quý cho tổng hợp hoá học để điều

chế chất tẩy rửa tổng hợp, phân tích…

Còn các izo - parafin thƣờng chỉ nằm trong phần nhẹ và phần có nhiệt

độ sôi cao thì ít. Chúng thƣờng có cấu trúc đơn giản, mạch chính dào, nhánh

phụ ít và ngắn, nhánh phụ thƣờng là nhóm metyl. Các izo - parafin có cacbon

từ C5 C10 là các cấu tử rất quý trong phần nhẹ của dầu mỏ, chúng làm tăng

khả năng chống kích nổ của xăng.

Các izo - parafin so với n - parafin chúng có độ linh động cao hơn và

chúng làm tăng trị số octan của xăng.

6 Lớp Hoá dầu V02 - 01

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chƣng cấtt dầu thô ít phần nhẹ

I.1.2.2. Hydro cacbon Naphtenic.

Naphteric còn gọi là cyclo parafin, có công thức tổng quát là CnH2n.Nó

là một trong những hyđro cacbon phổ biến và quan trọng dầu mỏ, hàm lƣợng

của chúng có thể thay đổi từ 30  60% t rọng lƣợng. Các hyđro cacbon

thƣờng gặp là loại một vòng, trong đó chiếm chủ yếu là loại vòng 5,6 cạnhm

loại vòmg 7 cạnh hoặc lớn hhơn ít gặp trong dầu, và khác những naphten có

từ 2  3 vòng ngƣng tụ cũng ít gặp, các loại hyđro cacbon naphten có mặt

trong phân đoạn nhẹ (thƣờng là một vòng và ít nhánh phụ) hoặc ở phần có

nhiệt độ sôi trung bình và cao (khi đó là những cấu tử có nhiều vòng và nhánh

phụ dài). Một số ví về các hyđro cacbon có trong dầu mỏ nhƣ sau:

Hyđro cacbon naphten là thành phần rất quan trọng trong nhiên liệu

động cơ và dầu nhờn. Các naphten một vòng làm cho xăng có chất lƣợng cao

những hyđro cacbon naphten một vòng có mạch dài là thành phần rất tốt của

dầu nhờn vì chúng có độ nhớt cao và ít thay đổi theo nhiệt, đặc biệt chúng là

các cấu tử rất quý cho nhiên liệu phản lực,do chúng có nhiệt cháy cao, đồng

thời giữ đƣợc tính linh động ở nhiệt độ thấp, điều này rất phù hợp khi động cơ

phải làm việc ở nhiệt độ âm.

Ngoài ra, hyđro cacbon naphten trong dầu mỏ còn là nguyên liệu quý

để từ đó điều chế các hyđro cacbon thơm bezen butaen xylen (BTX) là chất

khởi đầu trong sản xuất tơ sợi tổng hợp.

Nhƣ vậy dầu mỏ chứa nhiều hyđro cacbon naphten thì càng có giá trị

kinh tế cao vì từ đó có thể sản xuất đƣợc các sản phẩm nhiên liệu và phi nhiên

7 Lớp Hoá dầu V02 - 01

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chƣng cấtt dầu thô ít phần nhẹ

liệu có chất lƣợng tốt, chúng lại có nhiệt độ đông đặc thấp nên giữ đƣợc tính

linh động không gây khó khăn tốn kém cho quá trình bơm, vận chuyển phun

nhiên liệu.

I.1.2.3. Hyđro cacbon aromatic (hyđro cacbon thơm).

Hyđro cacbon thơm thƣờng gặp là loại một vòng no và đồng đẳng của

chúng (bezen, toluen xylen…). Các chất này thƣờng nằm trong phần nhẹ và

là cấu tử làm tăng khả năng chống kiéch nổ của xăng. Các chất ngƣng tụ 2,3

hoặc 4 vòng thơm có mặt trong phần có nhiệt độ số trung bình và cao của dầu

mỏ, hàm lƣợng các chất loại này thƣờng ít hơn.

Dƣới đây là một số aromat thƣờng gặp trong dầu.

Khác với nhiêu liệu xăng ở nhiên liệu phản lực và điezen, nếu hàm

lƣợng aromat cao thì chúng làm giảm chất lƣợng của các loại nhiên liệu đó do

khó tự bố cháy và tạo cốc, tạo tàn trong động cơ. Cũng nhƣ hyđro cacbon

naphtentic, các cấu tử dromat một vòng có nhánh phụ dài làl nguyên liệu quý

để sản xuất dầu nhờn có độ nhớt và chỉ số độ nhớt cao (độ nhớt ít bị biến đổi

theo nhiệt độ).

8 Lớp Hoá dầu V02 - 01

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chƣng cấtt dầu thô ít phần nhẹ

I.1.2.4. Hyđro cacbon loại hỗn hợp naphten - thơm.

Loại này rất phổ biến trong dầu, chúng thƣờng nằm ở phàn có đƣợc sôi

cao. Cấu trúc của chúng rất giống với cấu trúc trong các vật liệu hữu cơ ban

đầu tạo thành dầu nên dầu càng có độ biến đổi chất thấp sẽ càng có nhiều các

hyđro cacbon loại này.

Một số loại hyđro cacbon hỗn hợp naphten - thơm thƣờng gặp trong

dầu mỏ có cấu trúc nhƣ sau:

I.1.3. Các thành phần phihydrocacbon.

I.1.3.1. Các hợp chất chứa lưu huỳnh

Trong thành phần phi hyđro cacbon, các chất hữu cơ chứa lƣu huỳnh là

loại hợp chất phổ biến nhất, chúng làm xấu đi chất lƣợng của dầu thô. Ngƣời

ta dã xác định đƣợc trên 250 loại hợp chất của lƣu huỳnh. Các loại dầu thô

chứa ít hơn 0,5% lƣu huỳnh là loại dầu tốt, còn dầu chứa từ 1 đến 2% lƣu

huỳnh trở lên là dầu xấu. Các chất chứa lƣu huỳnh thƣờng scó các dạng nhƣ:

- Mercaptan R - S - H Disunfua R - S - S - R'.

- Sùnua R - S R' Thiophen.

- Lƣu huỳnh tự do S, H2S

- Lƣu huỳnh dạng marcaptan.

Mecaptan là các hợp chất có nhóm SH liên kết trực tiếp với gốc hyđro

cacbon chúng không bền và dễ phân huỷ ở nhiệt độ cao.

2RSH R - S - R + H2S.

RSH R' - CH = CH2 + H2S.

9 Lớp Hoá dầu V02 - 01

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chƣng cấtt dầu thô ít phần nhẹ

Các chất Mecaptan thƣờng có mặt ở phần nhiệt độ sôi thấp có phân

đoạn xăng, với nhiệt độ dƣới 2000C) gốc hyđro cacbon thƣờng từ C1  C8.

Lƣu huỳnh dạng sunfua và disunfua.

Các chất này có ở phân đoạn nhiệt độ sôi trung bình và cao. Gốc hyđro

cacbon có thể là mạch thẳng vòng no hoặc thơm.

Ví dụ:

Đặc biệt ở phần có nhiệt độ sôi cao thƣờng thấy nhiều lƣu huỳnh dangj

disunfua, có thể là do các chất mercapten bị phân huỷ đƣợc dẽ dàng oxy hoá

để tạo ra disunfua theo phản ứng.

2RSH + O2 R - S - S - R + H2O

Lƣu huỳnh dạng thi ophen.

Các hợp chất chứa lƣu huỳnh dạng thiophen có cấu trúc mạch vòng nhƣ:

Thiophen là bạc chất chứa lƣu huỳnh phổ biến nhất (chiếm từ 45 

92 % trong tất cả các dạng hợp chất chứa lƣu huỳnh của dầu mỏ) chúng

thƣờng có ở phầncơ nhiệt độ sôi trung bình và cao của dầu.

- Lƣu huỳnh dạng tự do.

Đó là lƣu huỳnh dạng nguyên tố và dạng H2S. Dựa vào hàm lƣợng lƣu

huỳnh dạng H2S có trong dầu mà ngƣời ta phân ra hai loại dầu : Dầu chua

lƣợng H2S > 3,7 ml H2S/1lit dầu ngọt lƣợng H2S < 3,7ml H2S/ 1lit dầu.

Khi đun nóng H2S sẽ bay ra, gây nên ăn mòn đƣờng ống, thiết bị.

10 Lớp Hoá dầu V02 - 01

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chƣng cấtt dầu thô ít phần nhẹ

I.1.3.2. Các chất chứa Nitơ.

Các chất chứa nitơ thƣờng có ít trong dầu mỏ (0,01  1% trọng lƣợng)

chúng nằm ở phần có nhiệt độ sôi cao, thƣờng có 1,2 hoặc 3 nguyên tử N,

những hợp chất có một nguyên tử nitơ thƣờng có tính bazơ và là loại chính

còn các chất chứa từ hai nguyên tử nitơ trở lên rất ít. Cũng có loại chứa tới

bốn nguyên tử nitơ. Cũng có loại chứa tối bốn nguyên tử nƣớc. Nhƣng chất

này thƣờng có xu hƣớng tạo phức với kim loại nhƣ V, Ni (ở dạng Porfinin).

Một số dạng hợp chất chứa một nitơ nhƣ sau:

I.1.3.3. Các chất chứa oxy.

Các chất chứa oxy trong dầu mỏ thƣờng tồn tại dƣới dạng axit, xetôn,

phênol, ete, este…Trong đó cac axit và phenol là quan trọng hơn cả, chúng

thƣờng nằm ở phần có nhiệt độ sôi trung bình và cao. Các axit thƣơng có một

chức năng và nhiều nhất ở phần nhiệt độ sôi trung bình,còn ở nhiệt độ cao

hơn, hàm lƣợng axit giảm.Các phenol thƣờng gặp là:

11 Lớp Hoá dầu V02 - 01

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chƣng cấtt dầu thô ít phần nhẹ

I.1.3.4. Các kim loại nặng.

Hàm lƣợng các kim loại có trong dầu thƣờng không nhiều (phần vạn

đến phần triệu) chúng có trong cấu trúc của các phức cơ kim (dạng parphirin),

chủ yếu là phức của hai nguyên tố V và Ni. Ngoài ra còn một lƣợng nhỏ các

nguyên tố khác nhƣ Fe, Cu, Zn, Ca, Mg, Ti,…

Hàm lƣợng kim loại nặng nhiều sẽ gây trở ngại cho các quá trình chế

biến xúc tác, do chúng gây ngộ độc xúc tác. Vì vậy đối với quá trình craking

và reforming, yêu cầu hàm lƣợng các kim loại này không đƣợc quá 5 đến 19

ppm. Ngoài ra, phần cặn của dầu mỏ nếu chứa nhiều kim loại nặng, khi sử

dụng làm nhiệt độ đốt là sẽ có thể xảy ra sự cố thủng lò do tạo hợp kim có

nhiệt độ nóng chảy thấp.

I.1.3.5. Các chất nhựa và asphanten.

Nhựa và asphanten kỹ thuật những chất chứa đồng thời các nguyên tố

C, H, O, S, N có phần tử lƣợng rất lớn (500  600 đvC trở lên) Nhìn bề ngoài

chúng đều có mầu xẫm nặng hơn nƣớc (tỷ trọng lớn hơn 1) và không tan

trong nƣớc chúng đều có cấu trúc hệ vòng ngƣng tụ cao, thƣờng tập trung

nhiều ở phần nặng, nhất là cặn trong dầu mỏ. Tuy nhiên cũng có thể phân biệt

đƣợc nhựa và asphanten theo các đặc điểm:

Nhựa Asphanten

- Trọng lƣợng phân tử: 600  100đvC - trọng lƣợng phân tử 100  2500đvC

- Dễ tan trong dung môi hữu cơ, khi - Khó tan trong dung môi hữu cơ, khi

tạo dung dịch thực tan trong dung dịch keo.

- Độ thơm hoá: 0,14  0,25 - Độ thơm hoá: 0,2  0,7.

Các chất nhựa và asphanten thƣờng có nhiều ở phần nặng, đặc biệt là

phần cặn sau khi chƣng cất, chúng đềi làm xấu đi chất lƣợng của dầu mỏ, sự

có mặt của chúng trong nhiên liệu sẽ làm cho sản phẩm bị sẫm màu, khi cháy

không hết sẽ tạo cặn, tạo tàn. Trong quá trình chế biến chúng rễ gây ngộ độc

12 Lớp Hoá dầu V02 - 01

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chƣng cấtt dầu thô ít phần nhẹ

xúc tác. Tuy nhiên, dầu mở nào chứa nhiều nhựa và asphaten sẽ làm nguồn

nguyên liệu tốt để sản xuất nhựa đƣờng.

Nhựa và asphaten ở các loại dầu mỏ khác nhau vẫn có thành phần

nguyên tố gần giống nhau. Nhựa dễ chuyển thành asphanten khi bị oxy hoá,

do đó có thể coi rằng asphanten là sản phẩm chuyển hoá tiếp theo của nhựa.

Vì vậy mà phân tử lƣợng của asphanten bao giờ cũng cao hơn của nhựa.

I.1.3.6. Nước lẫn trong dầu mỏ (Nước khoan).

Trong dầu mỏ bao giờ cũng có lãn một lƣợng nƣớc nhất định, cúng đều

tồn tại ở dạng nhũ tƣơng. Các nguyên tố nhân dẫn đến sự có mặt của nƣớc

trong dầu đó là: Nƣớc có từ khi hình thành nên dầu khí do sự lún chìm của

các vật liệu hữu cơ dƣới đáy biển và nƣớc từ khí quyển (nhƣ nƣớc mƣa) ngấm

vào các mỏ dầu.

4, SO2-

3, SO2-

Trong nƣớc khoan chứa một lƣợng rất lớn các mối khoáng các cation

và anion thƣờng gặp là: Na+, Ca2+, Mg2+, Fe2+, K+, Cl-, CHO- 3, Br-, I-… Ngoài ra có một số oxit không phân ly ở dạng keo nhƣ H2O3, Fe2O3,

SiO2.

Khi khai thác dầu, để lắng, nƣớc sẽ tách ra khỏi dầu. Trong trƣờng hợp

nƣớc tạo thành hệ nhũ tƣơng bền vững, lúc đó muốn tách đƣợc hết nƣớc thải

dùng phụ gia phá nhũ.

Cần chú ý rằng một số muối khoáng trong nƣớc bị phân huỷ phân tạo

ra axit gây ra ăn mòn thiết bị, bơm, đƣờng ống, theo phản ứng.

MgCl2 + 2H2O Mg(OH)2 + 2HCl.

Mg(OH)Cl + HCl. MgCl2 + H2O

Vì vậy phải nghiên cứu kỹ về nƣớc khoan và có biện pháp để phòng sự

ăn mòn đó.

13 Lớp Hoá dầu V02 - 01

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chƣng cấtt dầu thô ít phần nhẹ

I.2. CHUẨN BỊ NGUYÊN LIỆU DẦU THÔ TRƢỚC KHI CHẾ BIẾN.

I.2.1. Các hợp chất có hại trong dầu thô .

Dầu thô vừa mới khai thác ở mở lên, ngoài phần chủ yếu là hyđro

cacbon, trong dầu thô còn chứa khí, nƣớc muối, cát, đất nằm lẫn trong dầu

thô. Muối lẫn t rong dầu thô nhƣ: NaCl, CaCl2, MgCl2… Nƣớc lẫn trong dầu

mỏ ở trạng thái tự do và trạng thái nhũ tƣơng.

Trong dầu mỏ còn lẫn các khí hữu cơ nhƣ CH4, C2H2, C3H8, C4H10 và

khí vô cơ nhƣ: H2S, CO2, H2. Việc có mặt các tạp chất kể trên có hại tới quá

trình vận chuyển và tồn chứa rất lớn, đặc biệt là khi chƣng cất dầu, chúng sẽ

tạo cặn và các hợp chất ăn mòn, phá hỏng thiết bị làm giảm công suất chế

biến vì thế trƣớc khi đƣa vào chế biến, dầu thô cần phải đƣợc cho qua các

bƣớc xử lý khác nhau để tách các tạp chất có hại.

I.2.2. Ổn định dầu khai nguyên.

Dầu nguyên khai còn chứa các khí hoà tan nhƣ khí đồng hành và các

khí phi hyđro cacbon. Đại bộ phận chúng dễ tách ra khi áp suất trong lúc phun

ra khỏi giếng khoan. Nhƣng dù sao vẫn còn lại một lƣợng nhất định lẫn vào

trong dầu cần phải tách tiếp trƣớc khi đƣa chúng vào chế biến nhằm mục đích

hạ thấp áp suất hơi khi chƣng cất cất dầu thô và nhận thêm nguồn nguyên liệu

cho chế biến hoá dầu, vì rằng khi các khí hyđro cacbon nhẹ (C1  C4) là

nguồn nguyên liệu quý c ho quá trình sản suất difin nhẹ. Ổn định dầu thực

chất là tích bớt phần nhẹ, nhƣng để tránh bay hơi cả phần xăng, tốt nhất là

tiến hành chƣng cất ở áp suất cao, khi đó chỉ có các cấu tử nhẹ hơn C4 bay

hơi còn các phân tử C5 trở lên vẫn còn lại trong dầu.

I.2.3. Tách các tạp chất cơ học, nƣớc và muối.

I.2.3.1. Tách bằng phương pháp cơ học.

I.2.3.1.1. Lắng.

14 Lớp Hoá dầu V02 - 01

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chƣng cấtt dầu thô ít phần nhẹ

Bản chất của phƣơng pháp lắng là dựa vào sự khác nhau vể tỷ trọng

dầu và các tạp chất nhƣ đất đá, nƣớc và muối. Nếu dầu có tạp chất nàu khi để

lâu ngày thì tạp chất sẽ tách và và lắng xuống tạo thành hai lớp rõ rệt và có

thể tách ra dễ dàng.

Tốc độ lắng của hạt có tính theo công thức Stockes, áp dụng khi kích

thƣớc hạt lớn hơn 0,5m.

Trong đó:

V - Vận tốc lắng cm/s

r - đƣờng kính của hat.

d1, d2 - tỷ trọng của hạt và của dầu tƣơng ứng.

 - độ nhớt động học của hỗn hợp.

Từ công thức này ta thấy nếu kích thƣớc hạt càng bé, sự chênh lệch về

tỷ trọng càng ít, độ nhớt của hỗn hợp càng lớn thì tốc lắng càng nhỏ và nhƣ

vậy, để phân chia thành các lớp riêng biệt đòi hỏi thời gian càng lớn.

Để tăng thời gian lắng, ngƣời ta thƣờng dùng biện pháp gia nhiệt để

giảm độ nhớt, nhiệt độ thƣờng đƣợc duy trì trong khoảng 50  60%C để tránh

mất mát do dầu bay hơi. Nếu duy trì ở áp suất cao, ta có thể nâng cao nhiệt độ

lắng mà không sợ mất mát vì hơi lúc này thấp hơn so với trƣờng hợp dùng áp

suất thấp.

I. 2.3.2.3. Ly tâm.

Ly tâm là phƣơng pháp hay đƣợc dùng để tách nƣớc và các tạp chất đất

đá. Lực ly tâm càng lớn càng có khả năng phân chia cao và các hạt có tỷ

trọng khác nhau khỏi dầu. Lực ly tâm tỷ lệ với bình phƣơng só vòng quay ly

tâm của roto nên số vòng quay càng lớn, hiệu quả tách càng cao. Trong

công nghiệp thƣờng dùng máy ly tâm so với vòng quay từ 3500  50.000

vòng/phút. Nhƣng nếu số vòng quay càng lớn thì việc chế tạo thiết bị càng

15 Lớp Hoá dầu V02 - 01

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chƣng cấtt dầu thô ít phần nhẹ

khó khăn và không thể chế tạo thiết bị với công suất lớn. Do vậy, lĩnh vực áp

dụng ảu phƣơng pháp này cũng bị hạn chế.

I.2.3.1 Phương pháp lọc.

Để tách nƣớc và tạp chất đất đá khỏi dầu có thể dùng phƣơng pháp lọc

khi chúng ta cho thêm vào dầu một chất dễ thấm nƣớc, dễ dữ nƣớc và tách

chúng ra. Các chất này thuộc loại các (chất lọc trơ". Ví dụ trong thực tế ngƣời

ta dùng bong thuỷ tinh đểlọc nƣớc ra khỏi dầu.

I.2.3.2. Các phương pháp các .

I.2.3.2.1. Tách nhũ tương trong dầu bằng phương pháp hoá học.

Bản chất của phƣơng pháp là cho thêm một chất hoạt động bề mặt để

nhủ tƣơng còn gọi là chất khử nhủ). Khi cac điều kiện thao tác nhƣ nhiệt độ,

áp suất chất rung động… đƣợc chọn ở chế độ thích hợp thì hiệu của các

phƣơng pháp cũng rất cao. Song khó khăn là phải chọn đƣợc chất hoạt động

bề mặt thích hợp không gây hậu quả khó khăn cho việ chế biến sau này, cũng

nhƣ không phân huỷ hay tạo môi trƣờng ăn mòn thiết bị.

I.2.3.2.2. Phương pháp dùng điện trường.

Dùng điện trƣờng để phá nhủ tƣơng, tách muối khỏi dầu là một

phƣơng pháp hiện đại, công suất lớn, quy mô công nghiệp và dễ tự động hoá

nênn các nhà máy chế biến dầu có công suất lớn đều áp dụng phƣơng pháp

này.

Vì bản thân các tạp chất đã kù các hạt dễ nhiễm điện tích, do vậy nếu ta

dùng lực điện trƣờng mạnh sẽ làm thay đổi điện tích tạo điều kiện cho các hạt

đông tụ hay phát triển làm cho kích thƣớc lớn lên và nhƣ vâỵa chúng sẽ dễ bị

tách ra khỏi dầu.

Tƣơng tác điện trƣờng giữa các hạt làm cho các hạt tích điện và lắng

xuống. Nguyên tắc này đƣợc áp dụng để tách muối, nƣớc ra khỏi dầu thô. Dầu

16 Lớp Hoá dầu V02 - 01

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chƣng cấtt dầu thô ít phần nhẹ

thô đƣợc gia nhiệt trƣớc trong cac thiết bị trao đổi nhiệt độ rồi đƣợc trộn với

một lƣợng nƣớc sạch để tạo thành nhũ tƣơng chứa mối. Lực hút giữa các hạt

tích điện làm hco các hạt lớn lên, ngƣng tụ thành hạt có kích thƣớc lớn và

chúng dễ tách thành lớp nƣớc nằm dƣới lớp dầu. Trong thực tế ngƣời ta pha

thêm nƣớc vào dầu với lƣợng từ 3  8% so với dầu thô và có thể cho thêm

hoá chất rồi cho qua van tạo nhũ, sau khi đã qua thiết bị trao đổi nhiệt ở nhiệt

độ 130  1500C, muối t rong dầu thô đƣợc chuyển nhũ tƣơng và khi đƣợc dẫn

vào khoảng cách giữa hai điện cực có hiệu điện thế từ 26000 V trở lên chúng

tích điện va vào nhau và tăng dần kích thƣớc, cuối cùng tách thành lớp nƣớc

nằm trong thiết bị tách muối đƣợc giữ ở áp suất tử 9  12 kg/cm2, bộ phận an

toàn đƣợc bố trí ngay trong thiết bị, khi tách mtộ bậc ngƣời ta có thể tách 90 

95% muối còn nếu áp dụng tách hai cực sẽ nâng hiệu suất muối lên 99%.

Thiết bị tách muối và nƣớc thƣờng có dạng hình trụ hay hình cầu, dạng

hình trị loại ngang đƣợc sử dụng phổ biến do dễ chế tạo, lăp đặt và tốn ít kim

loại hơn. Thiết bị thƣờng có kích thƣớc nhƣ sau: đƣờng kính 3  5m chiều dài

18  20 m dung tích thƣờng từ 100  150m3. và có thể chịu đƣợc áp suất đến

18  20 kg/cm2.

17 Lớp Hoá dầu V02 - 01

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chƣng cấtt dầu thô ít phần nhẹ

CHƢƠNG II. CHƢNG CẤT DẦU THÔ.

II. 1. MỤC ĐÍCH VÀ Ý NGHĨA CỦA QUÁ TRÌNH CHƢNG CẤT DẦU THÔ

Trong công nghiệp chế biến dầu, dầu thô sau khi đã đƣợc xử lý qua các

quá trình tách nƣớc, muối và các tạp chất cơ học, đƣợc đƣa vào chƣng cất.

Các quá trình chƣng cất dầu ở áp suất khí quyển ADCA tmospheric

Distillation) và chƣng cất trong chân không VD (Vacum Distillation) thuộc về

nhóm các quá trình chế biến vật lý.Chƣng cất ở áp suất khí quyển AD với

nguyên liệu là dầu thô đôi khi còn gọi là quá trình CDU (Caud oil Distitlation

Uint) còn chƣng cất VD dùng nguyên liệu là cặn của quá trình chƣng cất AD,

trong thực tế đôi khi còn gọi là cặn của quá tình chƣng cất (cặn thô hay mazut)

tuỳ theo bản chất của nguyên liệu và mục đích của quá trình mà chúng ta sẽ

áp dụng chƣng cất AD, VD hay hay kết hợp cả hai AD - VD (gọi tắt là A - V

- D). Các nhà máy hiện đại luôn luôn dùng loại công nghệ A - V - D.

Khi áp dụng loại hình công nghệ AD chúng ta chỉ chƣng cất dầu thô

với mục đích nhận các phân đoạn xăng (naphta nhẹ, naphta nặng) phân đonạ

kerosen, phân đoạn diezen (nặng, nhẹ) và phần cặn còn lại sau chƣng cất khi

muốn chƣng cất sâu thêm phần cặn thô nhằm mục đích nhận các phân đoạn

gasoil chân không hay phân đoạn dầu nhờn, ngƣời ta chƣng cất VD. Phân

đoạn gasoil quá trình crarking phân đoạn dầu nhờn đƣợc dùng để chế tạo các

sản phẩm dầu mỡ bôi trơn. Còn phân đoạn cặn chƣng cất VD gọi là phân

đoạn cặn gurdon, đƣợc dùng để chế tạo bitum nhựa đƣờng hay làm nguyên

liệu cho quá trình cốc hoá sản xuất dầu mỏ. Nhƣ vậy tuỳ theo thành phần

của dầu mỏ, và mục đích chế biến mà ngƣời ta áp dụng loại hình công nghệ

chƣng cất thích hợp.

18 Lớp Hoá dầu V02 - 01

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chƣng cấtt dầu thô ít phần nhẹ

II.1.1. Các sơ đồp công nghệ đƣợc trình bày ở trên hình sau:

19 Lớp Hoá dầu V02 - 01

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chƣng cấtt dầu thô ít phần nhẹ

II.1.2. Cơ sở lý thuyết của quá trình chƣng cất dầu thô.

Quá trình chƣng cất dầu là một quá trình vật lý phân chia dầu thô thành

các phần gọi là các phân đoạn quá trình này đƣợc thực hiện bằng các biện

pháp khác nhau nhằm tách các phần đầu theo nhiệt độ sôi của các cấu tử có

trong dầu mà không làm phân huỷ chúng. Tuỳ theo biện pháp tiến hành chƣng

cất mà ngƣời ta phân chia quá trình chƣng cất thành chƣng cất đơn giản,

chủng phức tạp, chƣng cất nhờ cấu tử bay hơi hay chƣng cất t rong chân

không.

II.1.2.1. Chưng đơn giản.

Chƣng đơn giản là quá trình chƣng cất đƣợc tiến hành bằng cách bay

hơi dần dần, một lần hay nhiều lần, một hỗn hợp lỏng cần chƣng.

20 Lớp Hoá dầu V02 - 01

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chƣng cấtt dầu thô ít phần nhẹ

II.1.2.1.1. Chưng bay hơi dần dần.

Hình 2: Chưng cắt bay hơi dần dầu

1. Bình chƣng.

2. Thiết bị đun sôi.

3. Thiết bị ngƣng tụ.

4. Bình thu sản phẩm

Thiết bị (2) đốt nóng liên tục hỗn hợp chất lỏng trong bình chƣng (1)

từ nhiệt thấp tới nhiệt độ sôi cuối khi liên tục tách hơi sản phẩm và ngƣng tụ

hơi ra tong thiết bị ngƣng tụ (3) và thu đƣợc sản phẩm lỏng trong bể chứa (4)

phƣơng pháp này đƣợc áp dụng trong phòng thí nghiệm.

II. 1.2.1.2. Chưng cất bay hơi một lần.

Phƣơng pháp này còn đƣợc gọi là bay hơi cân bằng.

Hình 3: Chưng cất bay hơi một lần

21 Lớp Hoá dầu V02 - 01

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chƣng cấtt dầu thô ít phần nhẹ

1. Tháp chƣng.

2. Thiết bị đung sôi.

3. Thiết bị ngƣng tụ.

4. Bể chứa

I. Nhiên liệu ban đầu.

II. Phần cắt.

III. Phần cặn

Hỗn hợp lỏng đƣợc cho liên tục vào thiết bị đun sôi (2) ở đây hỗn hợp

đƣợc đun nóng đến nhiệt độ xác định và áp suất p cho trƣớc pha lỏng - hơi

đƣợc tạo thành đạt đến trạng thái cân bằng, ở khuếch đại đó lại đƣợc cho vào

thiết bị phân chia một lần trong thiết bị đoạn nhiệt (1) pha hơi qua thiết bị

nhƣng tụ (3) rồi vào chứa (4), từ đó ta nhạn đƣợc phần cắt, phía dƣới thiết bị

(1) là pha lỏng đƣợc tách ra liên tục ta nhận đƣợc phần cặn.

Tỷ lệ giữa lƣợng hơi đƣợc tạo thành khi bay hơi một lần với lƣợng chất

lỏng nguyên liệu chƣng ban đầu đƣợc gọi là chƣng cất.

Chƣng cất một lần nhƣ vậy sẽ cho phép nhận đƣợc phần chƣng cất lớn

hơn so với cất dầu. Tuy với nhiệt độ chƣng bộ giới hạn, nhƣng vẫn cho phép

nhận đƣợc một lƣợng phần cất lớn hơn.

II.1.2.1.3. Chưng cất bay hơi nhiều lần.

Là quá trình gồm nhiều quá trình bay hơi một lần nối tiếp nhau ở nhiệt

độ tăng cao dần( hay ở áp suất thấp hơn) đối với phần cặn.

22 Lớp Hoá dầu V02 - 01

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chƣng cấtt dầu thô ít phần nhẹ

Hình 4: Chưng cất bay hới nhiều lần

1. Tháp chƣng cất nhiệt độ thấp

2. Tháp chƣng cất nhiệt độ cao.

3. Thiết bị gia nhiệt.

4. Thiết bị ngƣng tụ.

5. Bình chứa sản phẩm.

I. Nhiên liệu.

II. Phần cất nhẹ.

III Cặn chƣng cất ở nhiệt độ thấp.

IV. Phần cất nặng.

V. Cặn chƣng cất ở nhiệt độ cao.

Nhiên liệu đƣợc cho quá trình thiết bị gia nhiệt (3) và đƣợc làm nóng

đến nhiệt độ cần thiết, sau đó cho vào tháp chƣng đoạn nhiệt (1).

Ở đây phần nhẹ đƣợc bay hơi ở đỉnh và qua thiết bị làm alnhj (4). Sau

đó vào bể chứa (5) phần nặng ở đáy tháp (1) đƣợc gia nhiệt ở (3) và dẫn vào

tháp chƣng đoạn nhiệt (2). Tháp chƣng này có áp suất thấp hơn so với áp suất

chƣng (I) và phần nhẹ bay hơi lên đỉnh, qua thiết bị ngƣng tụ (4) và sau đó

vào bể (5). Ta chỉ thu đƣợc phần sản phẩm, nặng IV ở đáy thấp (2) ta thu

đƣợc phần cặn của quá trình chƣng (V).

Phƣơng pháp chƣng cất dầu bằng bay hơi môt lần và bay hơi nhiều lần

có ý nghĩa rất lớn trong thực tế công nghiệp chế biến dầu ở các dây chuyền

hoạt động liên tục. Quá trình bay hơi một lần đƣợc áp dụng khi đốt nóng dầu

23 Lớp Hoá dầu V02 - 01

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chƣng cấtt dầu thô ít phần nhẹ

trong các thiết bị trao đổi nhiệt, t rong lò ống và tiếp theo quá trình tích pha

hơi lỏng ở bộ phận cung cấp, phân phối của tháp tinh luyện.

Chƣng đơn giản, nhất là với loại bay hơi môt lần, không đạt đƣợc độ

phân chia cao khi cần phân chia rõ ràng các cấu tử của hỗn hợp chất lỏng.

II.1.2.2. Chưng phức tạp.

Để nâng cao khả năng phân chia một hỗn hợp chất lỏng phải tiến hành

chƣng cất có hối lƣu hay chƣng cất có tinh luyện đó là chƣng cất phức tạp.

II.1.2.2.1. Chưng cất có hồi lưu

Chƣng cất có hồi lƣu là quá trình chƣng khi lấy một phần chất lỏng

ngƣng tụ từ hơi tách ra cho quay lại tƣới từ 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 tách

ra khỏi hệ thống lại đƣợc làm giàu thêm cấu tử nhẹ (có nhiệt độ sôi thấp hơn)

sơ với khi không có hồi lƣu, nhờ vậy mà có độ phân chia cao hơn.Việc hồi

lƣu lỏng đƣợc khống chế bằng bộ phận đặc biệt và bố trí phía trên thiết bị

chƣng.

Hình 5: Chưng cất có hồi lưu

1. Tháp chƣng

2. Thiết bị đun sôi.

3. Bể chứa

I. Nguyên liệu.

II. Sản phẩm cất.

24 Lớp Hoá dầu V02 - 01

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chƣng cấtt dầu thô ít phần nhẹ

III Phần cặn.

Nguyên liệu (I) qua thiết bị đung nóng (2) rồi vào tháp chƣng (1) phần

hơi để lên đỉnh tháp sau đó qua thiết bị làm lạnh và thu đƣợc sản phẩm (II)

phần đáy đƣợc tháo ra là phần cặn (III) một phần đƣợc gia nhiệt hồi lƣu trở lại,

đáy tháp trực tiếp hiện tiếp quá trình chƣng cất thu đƣợc sản phẩm.

II.1.2.2.2. Chưng cất có tinh luyện.

Chƣng cất có tinh luyện cho độ phân chia cao hơn khi kết hợp với hồi

lƣu cơ sở quá trình tinh luyện là sự trao đổi nhiều lần về cả hai pha giữa pha

lỏng và pha hơi chuyển động ngƣợc chiều nhau. Quá trình này thực hiện trong

tháp tinh luyện. Để quá trình xảy ra hoàn thiện hơn giữa pha lỏng và pha hơi

trong tháp đƣợc trang bị đĩa đệm. Độ phân chia một hỗn hợp các cấu tử trong

tháp phụ thuộc vào số lần tiếp xúc giữa các pha vào lƣợng hồi lƣu ở đĩa và hồi

lƣu đỉnh tháp.

Các quá trình chƣng cất sơ khởi dầu thô dựa vào quá trình chƣng cất

một số lần và nhiều lần có tinh luyện. Quá trình tinh luyện xảy ra trong tháp

chƣng phân đoạn trong tháp bố trí các đĩa , hoạt động của tháp đƣợc mô tả

nhƣ sau:

25 Lớp Hoá dầu V02 - 01

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chƣng cấtt dầu thô ít phần nhẹ

Hình 6: Nguyên lý làm việc của tầng đĩa trong tháp tinh luyện

Pha hơi Vn bay lên từ đĩa thứ n lên đĩa thứ n - 1 đƣợc tiếp xúc với pha

lỏng Ln - 1 chảy từ đĩa n - 1 xuống còn pha lỏng ln từ đĩa n chảy xuống đĩa phía

dƣới n + 1 lại tiếp xúc vơi pha hơi Vn + 1 bay hơi dƣới lên. Nhờ quá trình tiếp

26 Lớp Hoá dầu V02 - 01

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chƣng cấtt dầu thô ít phần nhẹ

xúc nhƣ vậy mà quá trình trao đổi chất xảy ra tốt hơn pha hơi bay lên ngày

càng làm giàu thêm cấu tử nhẹ, còn pha lỏng chảy xuống phía dƣới ngày càng

nhiều cấu tử nặng. Số làn tiếp xúc pha càng nhiều, quá trình trao đổi chất càng

đƣợc tăng cƣờng và kết quả phân tích của tháp càng tốt, hay nói cách khác

tháp có độ hồi lƣu đáy nhờ có hồi lƣu đỉnh và đáy mà làm cho tháp hoạt động

liên tục, ổn định và có khả năng phân tách cao. Ngoài đỉnh và đáy, nếu cần

ngƣời ta thiết kế hồi lƣu trung gian, bằng cách lấy sản phẩm đáy cạnh sƣờn

tháp cho trao đổi nhiệt làm lạnh rồi quay lại tƣới và tháp. khi lấy sản phẩm

cạnh sƣờn của tháp, ngƣời ta trang bị thêm các bộ phận tách trung gian cạnh

sƣờn tháp. Nhƣ vậy theo chiều cao của tháp tinh luyện , ta xẽ nhận đƣợc các

phân đoạn có giới hạn sôi khác nhau tuỳ thuộc vào chế độ công nghệ chƣng

và dầu thô nguyên liệu ban đầu.

II.1.2.2.3. Chưng cất trong chân không và chưng cất với hơi nước.

Hỗn hợp các cấu tử có trong dầu thô thƣờng không bền, dễ bị phân huỷ

nhiệt, nhất là các hợp chất chứa lƣu huỳnh và các chất cao phân tử nhƣ

nhựa … các hợp chất parafin kém bền nhiệt hơn các hợp chất thơm. Độ bền

nhiệt của các cấu tử tạo thành dầu không chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ mà còn

phụ thuộc cả thời gian tiếp xúc ở nhiệt đó. Trong thực tế chƣng cất, đối với

các phân đoạn có nhiệt độ sôi cao, ngƣời ta cần tránh sự phân huỷ nhiệt chúng

khi đốt nóng. Tuỳ theo loại dầu thô, trong thực tế không nên đốt nóng quá 400

0C với dầu không có hay có chƣa ít lƣu huỳnh và không quá 320  340 với

4200C với dầu không có hay có chứa ít lƣu huỳnh, và không quá 320  340

dầu có và nhiều lƣu huỳnh.

Sự phân huỷ khi chƣng cất sẽ làm xấu đi tính chất của sản phẩm, nhƣ

làm giảm độ nhớt và nhiệt độ bắt cháy cốc kín và chúng giảm độ bền oxy hoá.

Nhƣng quan trọng hơn là chúng gây nguy hiểm cho quá trình chƣng cất vì

chúng tạo thành các hợp chất ăn mòn và làm tăng áp suất của tháp. Để giảm

mức độ phân huỷ, thời gian lƣu của nguyên liệu ở nhiệt độ cao cũng giảm

27 Lớp Hoá dầu V02 - 01

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chƣng cấtt dầu thô ít phần nhẹ

mức độ phân huỷ, thời gian lƣu của nguyên liệu ở nhiệt độ cao cũng cần phải

hạn chế. ví dụ trong thực tế chƣng cất, thời gian lƣu của nguyên liệu dầu

(phân đoạn cặn chƣng cất khí quyển) ở đáy tháp AD không lớn hơn 5 phút và

phân đoạn gurdon khi chƣng chân không VD chỉ vào khoảng từ 2  5 phút.

Khi nhiệt độ sôi của hỗn hợp ở áp suất khí quyển cao hơn nhiệt độ

phân huỷ nhiệt cẩu chúng ngƣời ta phải dùng chƣng cất t ỏng chân không VD

hay chƣng cất với hơi nƣớc để tránh phân huỷ nhiệt. Chân không làm giảm

nhiệt độ sôi, còn hơi nƣớc có tác dụng tƣơng tự nhƣ dùng chân không: giảm

áp suất riêng phần ảu cấu tử hỗn hợp làm cho chúng sôi ở nhiệt độ thấp hơn,

hơi nƣớc đƣợc dùng ngay cả trong chƣng cất khí quyển. Khi tinh luyện hơi

nƣớc dùng để tái bay hơi phân đoạn phân đoạn có nhiệt độ sôi thấp còn chứa

6 mazut hay trong gurdon, trong nhiên liệu và dầu nhờn.

Kết hợp dùng chân không và hơi nƣớc khi chƣng cất phần cặn sẽ cho

phép đảm bảo hiệu quả phân tách sâu hơn phân đoạn dầu nhờn (có thể đến

550  6000C).

Tuy nhiên tác dụng của hơi nƣớc làm tác nhân bay hơi còn bị hạn chế,

vì vậy nhiệt lƣợng bay ra khác xa so với nhiệt độ đốt nóng chất lỏng. Vì thế

nếu tăng lƣợng hơi nƣớc thì nhiệt độ và áp suất hơi bão hoà của dầu giảm

xuống, và tách hơi cũng giảm theo. Do vậy lƣợng hơi nƣớc có hiệu quả tốt

nhất chỉ trong khoảng từ 2  3% so với nguyên liệu đem chƣng cất, khi số cấp

lý thuyết là 3 hoặc 4 trong điều kiện nhƣ vậy lƣợng hơi dầu tách ra từ phân

đoạn mazut tới 14  23 khi chƣng cất với hơi nƣớc, số lƣợng phân đoạn tách

ra đƣợc có thể tích theo phƣơng trình sau:

Trong đó:

Mf : phần tử lƣợng của hơi dầu.

G và z : số lƣợng hơi dầu tách ra và lƣợng lớn nƣớc

18 : Phân tử lƣợng của nƣớc

28 Lớp Hoá dầu V02 - 01

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chƣng cấtt dầu thô ít phần nhẹ

P: là áp suất tổng cộng của hệ

Pr áp suất riêng phần của dầu ở độ chƣng.

Nhiệt độ của hơi nƣớc cần phải không thấp hơn nhiệt độ của hơi dầu

để tránh sản phẩm dầu ngậm nƣớc. Do vậy, ngƣời ta thƣờng dùng hơi nƣớc có

nhiệt độ trong khoảng 380  4500C, áp suất hơi từ 0,2  0,5 Mpa.

Công nghệ chƣng cất dầu với hơi nƣớc có nhiều ƣu điểm, ngoài việc

giảm áp suất hơi riêng phần của dầu, nó còn tăng cƣờng khuấy trộn chất lỏng

tránh tách nhiệt cục bộ, tăng điện tích bề mặt bay hơi do tạo thành những tia

và các bong bóng bay hơi. Ngƣời ta cũng dùng hơi nƣớc để tăng cƣờng đốt

nóng cặn dầu trong lò ống khi chƣng cất trong chân không. khi đó đạt đƣợc

mức độ bay hơi lớn hơn do nguyên liệu dầu, tránh và ngăn ngừa quá trình tạo

cốc trong các ống đốt nóng. Tiêu hao hơi nƣớc trong trƣờng hợp này khoảng

0,3  0,5% so với nguyên liệu.

Trong một vài trƣờng hợp, chẳng hạn khi cần nâng cao nhiệt độ đốt

cháy của nhiên liệu phản lực hay diezen, ngƣời ta không dùng chƣng cất với

hơi nƣớc mà dùng quá trình bay hơi một lần để tránh tạo thành nhủ tƣơng

nƣớc bền trong nhiên liệu.

II.2. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH CHƢNG CẤT.

Các yếu tố công nghiệp ảnh hƣởng trực tiếp tới hiệu suất và chất lƣợng

của quá trình chƣng cất là nhiệt độ, áp suất và phƣơng pháp chƣng cất.

Chế độ công nghệ chƣng cất phụ thuộc nhiều vào chất lƣợng dầu thô

ban đầu vào mục đích và yêu cầu của quá trình, vào chủng loại sản phẩm thu

và phải có dây chuyền chƣng cất.

II.2.1. Chế độ nhiệt của tháp chƣng luyện.

Chế độ là thông số quan trọng nhất của tháp chƣng bằng cách thay đổi

chế độ nhiệt của tháp sẽ điều chỉnh đƣợc chất lƣợng và hiệu suất của sản

phẩm chế độ nhiệt của tháp gồm nhiệt độ của nguyên liệu vào tháp, nhiệt độ

đỉnh tháp, nhiệt độ trong tháp và nhiệt độ đáy tháp.

29 Lớp Hoá dầu V02 - 01

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chƣng cấtt dầu thô ít phần nhẹ

Nhiệt độ của nguyên liệu (dầu thô) vào tháp chƣng phụ thuộc vào bản

chất của loại dầu thô, mức độ phân tách của sản phẩm áp suất trong tháp và

lƣợng hơi nƣớc đƣa vào đáy tháp, nhƣng chủ yếu là phải tránh sự phân huỷ

nhiệt của nguyên liệu ở nhiệt độ cao. Nếu dầu thô là loại dầu nặng mức độ

phân chia lấy sản phẩm ít thì nhiệt độ nguyên liệu khi vào tháp chƣng luyện

sẽ không cần cao. Trong thực tế sản phẩm khi chƣng cất ở áp suất khí quyển,

nhiệt độ nguyên liệu vào tháp chƣng luyện thƣờng trong giới hạn 320  3600C

còn nhiệt độ nguyên liệu mazut vào tháp chƣng ở áp suất chân không thƣờng

khoảng 400  4400C.

Nhiệt độ đáy tháp chƣng luyện phụ thuộc vào phƣơng pháp bay hơi và

phần hồi lƣu đáy. Nếu bay từ phần hồi lƣu đáy bằng một thiết bị đốt nóng

riêng biệ, thì nhiệt độ tối ƣu, tránh sự phân huỷ các cấu tử nặng, nhƣng phải

đủ để tách hết hơi nhẹ khỏi phần cặn đáy.

Nhiệt độ đỉnh tháp đƣợc khống chế nhằm đảm bảo sự bay hơi hoàn

toàn sản phẩm đỉnh.

Nhiệt độ đỉnh tháp chƣng luyện ở áp suất khí quyển để tách khỏi phân

đoạn khác cần giữ trong khoảng 100  70mmHg thƣờng nhiệt độ không quá 1200C để tách hết phần gasal nhẹ còn lẫn trong nguyên liệu.

Để đảm bảo chế độ nhiệt của tháp và tạo điều kiện phân tách tốt hơn

trong quá trình chƣng luyện hoàn thiện phải có hồi lƣu.

Hồi lƣu đỉnh tháp có hai dạng: Hồi lƣu nóng và hội lƣu nguội

+ Hồi lƣu nóng: Quá trình hồi lƣu nóng đƣợc thực hiện bằng cách cho

ngƣng tụ một phần hơi sản phẩm đỉnh ở nhiệt độ sôi của nó, sau đó tƣới trở

lại đỉnh tháp, chung chỉ cần một lƣợng nhiệt để bốc hơi, tác nhan làm lạnh có

thể dùng nƣớc hay chính sản phẩm lạnh.

30 Lớp Hoá dầu V02 - 01

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chƣng cấtt dầu thô ít phần nhẹ

Hình 7: Hồi lưu nóng

1. Tháp chƣng.

2. Thiết bị ngƣng tụ.

Lƣợng hồi lƣu nóng đƣợc tính theo công thức nhƣ sau:

Rn: Lƣợng hồi lƣu nóng, kg/h

Q: Nhiệt lƣợng hồi lƣu cần lấy để bốc hơi, Kcal/h.

I: Nhiệt ngƣng tụ của sản phẩm lỏng Kcal/kg.

Do thiết bị hồi lƣu nóng khó lắp ráp và gặp nhiều khó khăn cho việc vệ

sinh đặc biệt là khi công suất của tháp lớn, nên loại này ngày nay ít phổ biến

và bị hạn chế.

* Hồi lƣu nguội: Quá trình hồi lƣu nguội đƣợc thực hiện bằng cách cho

ngƣng tụ một phần hơi sản phẩm đỉnh rồi tƣới trở lại tháp ngƣng. khi đó

lƣợng nhiệt cần thiết để cấp cho phần hồi lƣu bao gồm nhiệt cần để đung nóng

đến nhiệt độ sôi và nhiệt lƣợng để hoá hơi.

31 Lớp Hoá dầu V02 - 01

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chƣng cấtt dầu thô ít phần nhẹ

Hình 8: Hồi lưu nguội

1. Tháp chƣng

2. Ngƣng tụ - làm lạnh

3. Bể chứa hồi lƣu.

Lƣợng hồi lƣu ngƣợc đƣợc tính theo công thức

Rng: Lƣợng hồi lƣu ngƣợc.

Q: Lƣợng nhiệt hồi lƣu cần.

t1: hàm nhiệt của hơi.

qh

t2: Lƣợng hồi lƣu lỏng hồi lƣu.

qh

i: Nhiệt lƣợng phần hơi cần.

t1,t2: Nhiệt độ của hơi và lỏng tƣơng ứng.

Từ công thức trên ta thấy lƣợng hồi vào tháp (t1) càng thấp, thƣờng

nhiệt độ hồi lƣu t1 tƣới vào tháp khoảng 30  400C.

Hồi lƣu ngƣợc đƣợc sử dụng rộng rãi vì lƣợng hồi lƣu tháp ít làm tăng

rõ ràng chất lƣợng mà không giảm nhiều năng suất của tháp chƣng.

Ngoài sử dụng hồi đỉnh đáy ngƣời ta còn sử dụng hồi lƣu trung gian.

32 Lớp Hoá dầu V02 - 01

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chƣng cấtt dầu thô ít phần nhẹ

Hình 9: Hồi lưu trung gian

1. Tháp chƣng.

2. Thiết bị trao đổi.

3. Bơm.

Quá trình hồi lƣu trung gian đƣợc thực hiện bằng cách lấy một sản

phẩm lỏng nằm trên các đĩa có nhiệt độ kì t1 đƣa ra ngoài làm lạnh đến t0 rồi

tƣới vào hồi lƣu lại tháp khi đó chất lỏng hồi lƣu cần thu một nhiệt lƣợng để

đung nóng từ nhiệt độ t0 đến t2.

Xác định lƣợng hội lƣu trung gian qua công thức.

t2, qt

t0: hàm lƣợng nhiệt của hồi lƣu ở pha lỏng ứng với nhiệt độ t2 và

Q: là lƣợng hồi lƣu lấy di kcal/h. qt

t0 kcal/kg.

Hồi lƣu trung gian có nhiều ƣu điểm; giảm lƣợng hồi lƣu đi ra ở đỉnh

tháp, tận dụng đƣợc một lƣợng nhiệt thừa rất lớn của tháp để đun nóng

nguyên liệu ban đầu, tăng công suất làm việc của tháp.

Ngƣời ta thƣờng kết hợp hồi lƣu trung gian với hồi lƣu lạnh cho phép

điều chỉnh chính xác nhiệt độ chƣng dẫn đến đảm bảo đƣợc hiệu suất và

lƣợng sản phẩm của quá trình.

33 Lớp Hoá dầu V02 - 01

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chƣng cấtt dầu thô ít phần nhẹ

II. 2.2. Áp suất của tháp chƣng.

Khi chƣng dầu mỏ ở áp suất khí quyển, áp suất tuyệt đối trong tháp

thƣờng cao hơn một chút so với áp suất khí quyển, tƣơng ứgn với việc tăng

hay giảm nhiệt độ sản phẩm lấy ra khỏi tháp.

Khi chƣng cất mazut trong tháp chƣng chân không thì thƣờng tiến hành

áp suất từ 10  17 mmHg.

Áp suất chƣng troing mỗi tiết diện của tháp chƣng luyện phụ thuộc vào

trợ lực thủy tĩnh khi hơi qua các đĩa, nghĩa là phụ thuộc vào số đĩa và cấu trúc

đĩa và cấu trúc đĩa, lƣu lƣợng.

Áp suất làm việc của tháp chƣng phụ vào nhiệt độ, bản chất của nguyên

liệu và áp suất riêng phần của tƣng cấu trúc trong tháp. Nếu tháp chƣng luyện

mà dùng hơi nƣớc trực tiếp cho vào đáy tháp thì hơi nƣớc làm giảm áp suất

riêng phần của hơi sản phẩm dầu, cho phép chất lỏng bay hơi ở nhiệt độ thấp

hơi, lƣợng hơi nƣớc tiêu hao phụ thuộc vào áp suất chung của tháp và áp suất

riêng phần của các sản phẩm dầu.

Lƣợng hơi nƣớc tiêu hao cho tháp ở áp suất khí quyển khoảng 1,2 

3,5% trọng lƣợng, đối với tháp chƣng áp suất chân không khoảng 5  8 trọng

lƣợng khác so với nguyên liệu.

II.2.3. Nhƣng điểm cần lƣu ý khi điều chỉnh, chống chế độ làm việc của

tháp chƣng cất.

Để duy trì sự làm việc của tháp chƣng, chúng ta phải nắm vững nguyên

tắc sau:

- Điều chỉnh áp suất trong tháp chƣng cất sẽ làm thay đổi điểm sôi của

chất lỏng.

- Nếu áp suất tăng lên, chất lỏng sôi ở nhiệt độ cao hơn. nếu áp suất

tăng cao quá, lƣợng chất lỏng trong tháp sẽ nhiều và nhƣ vậy sẽ dần đến hiện

tƣợng "sặc" tháp làm giảm hiệu quả phân tách.

34 Lớp Hoá dầu V02 - 01

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chƣng cấtt dầu thô ít phần nhẹ

- Nếu các điều kiện khác trong tháp là cố định sản cạnh sƣờn và sản

phẩm đáy sẽ trở lên nhẹ hơn nếu áp suất trong tháp tăng lên.

- Nếu nhiệt độ đáy tháp quá thấp, sản phẩm thấp, lƣợng hơi trên các

khay chứa đĩa nhỏ, nhƣ vậy phần lỏng sẽ chứa nhiều và chúng chảy xuống

phái dƣới vào bộ phận chƣng sẽ nhiều.

- Với sơ đồ chƣng cất có sử dụng thiết bị đốt nóng liên tục (reboiter),

nếu nhiệt độ của reboiler quá thấp sẽ không tách hết phần nhẹ trong cặn và

làm tăng lƣợng cặn.

- Nếu nhiệt độ đỉnh cao, sản phẩm đỉnh quá nặng và có nhiều sản phẩm

hơn so với thiết kế và ngƣợc lại, nếu đƣợc đỉnh quá thấp sản phẩm đỉnh sẽ

quá nhẹ và sẽ có ít sản phẩm hơn.

- Nhiệt độ cần thiết để tách phân đoạn dầu thô sẽ cao hơn so với tách

dầu thô nhẹ.

Chú ý nhất là nhiệt độ đỉnh tháp tránh nhiệt độ quá cao do làm lạnh

không đủ (ví dụ do mất nƣớc làm lạnh, dẫn đến chế độ hồi lƣu, ảnh hƣởng

đến chất lƣợng sản phẩm.

35 Lớp Hoá dầu V02 - 01

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chƣng cấtt dầu thô ít phần nhẹ

CHƢƠNG III. SẢN PHẨM CỦA QUÁ TRÌNH CHƢNG CẤT.

Khi tiến hành chƣng cất so khỏi dầu mỏ, chúng ta nhạn đƣợc nhiều

phân đoạn và sản phẩm dầu. Chúng đƣợc phân biệt với nhau bởi giới hạn

nhiệt độ (hay khoảng đƣợc chƣng) bởi thành phần hyđro cacbon, độ nhớt, độ

chóp đáy nhiệt độ đông đặc và bởi nhiều tính chất liên quan đến sử dụng

chhƣng.

III.1. KHÍ HYĐRO CACBON.

Bao gồm các hyđro cacbon C1  C4 và một lƣợng ít C5  C6 khí hyđro

cacbon thu đƣợc chủ yếu là C3, C4. Tuỳ thuộc vào công nghệ chƣng cất mà

phân đoạn C3, C4 nhận đƣợc ở thể khí hay đã đƣợc nén hoá lỏng.

Phân đoạn này thƣờng đƣợc dùng làm nguyên liệu trong quá trình phân

tách khí để nhận đƣợc các khí riêng biệt cho quá trình chế biến tiếp thành

nhƣng hoá chất cơ bẩn.

Ví dụ: thực hiện phản ứng oxy hoá không hoàn toàn metan thu đƣợc

metanol đƣợc sử dụng làm phụ gia rất tốt để pha vào xăng nâng cao trị số

octan.

Phản ứng xảy ra theo cơ chế chuỗi

CH3 + H; CH3 [0] CH3O. CH4

.

HCHO + H. CH3O

CH3O + CH4 CH3OH + CH3

III.2. PHÂN ĐOẠN XĂNG.

Với khoảng nhiệt độ sôi dƣới 1800C phân đoạn nặng bao gồm các

hyđro cacbon từ C5  C10, C11. Cả ba loại hyđro cacbon parafin,m naphten;

aronmat đều có mặt trong phân đoạn. Tuy nhiên thành phần, số lƣợng các

hyđro cacbon đều khác nhau, phụ thuộc vào nguồn gốc dầu thô ban đầu.

36 Lớp Hoá dầu V02 - 01

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chƣng cấtt dầu thô ít phần nhẹ

Chẳng hạn, từ họ dầu parafinic sẽ thu đƣợc xăng chứa nhiều parafin

còn dầu naphtenic sẽ thu đƣợc vòng no hơn các hyđro cacbon thơm thƣờng

có ít trong xăng.

Ngoài hyđro cacbon, trong phân đoạn cần có các hợp chất S,N và O các

chất chứa lƣu huỳnh thƣờng ở dạng hợp chất không bền nhƣ mercaptan (RSH)

các chất chứa nitơ chủ yếu ở dạng pyridin, còn chát chứa oxy rất ít, thƣờng ở

dạng phenol và đồng đẳng. Các chất nhựa và asphanten đều chƣa có.

ứng dụng:

Phân đoạn xăng đƣợc sử dụng vào 3 mục đích chủ yếu sau:

- Làm nhiên liệu cho động cơ xăng.

- Làm nguyên liệu cho công nghiệp hoá dầu.

- Làm dung môi cho công nghiệp sơn, cao su, keo dán.

- Ngoài ra đƣợc sử dụng trích ly chất dẻo, trong công nghiệp hƣơng

liệu , dƣợc liệu.

Trong thành phần phân đoạn xăng nói chung đều có nhiều hyđro

cacbon parafin trong dó loại n - parafin lại chiếm phần chủ yếu, loại iso -

parafin và armatic chiếm ít hơn, nghĩa là hàm lƣợng các cấu tử có trị số octan

cao thƣờng rất ít.

Vì vậy phân đoạn xăng lấy trực tiếp từ dầu mỏ chƣng chất sơ khai

thƣờng không đáp ứng đƣợc yêu cầu vì khả năng chống kích nổ khi sử dụng

làm nguyên liệu cho động cơ xăng, chúng có trị số octan thấp từ 30  60 trong

khi trị số octan cho động cơ xăng phải trên 70 vì vậy để có thể sử dụng đƣợc

phải áp dụng các biện pháp nhằm nâng cao khả năng chống kích nổ của xăng

thu đƣợc.

Phân đoan xăng (còn gọi là phân đoạn naphta) còn đƣợc sử dụng vào

mục đích sản phẩm nguyên liệu hóa dầum chủ yếu là sản xuất các hyđro

cacbon thơm ( benzen, toluen, xylen) và dùng để sản xuất các hyđro cacbon

olefin nhẹ (etylen, popylen, butadien).

37 Lớp Hoá dầu V02 - 01

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chƣng cấtt dầu thô ít phần nhẹ

III.3. PHÂN ĐOẠN KEROSEN.

Phân đoạn này còn gọi là dầu lửa, nhiệt độ sôi từ 1800C  2500C bao

gồm hyđro cacbon có số cácbon từ C11  C15,16

III.3.1. Thành phần hoá học.

Trong phân đoạn này, hầu hết các n -parafin, rất ít izo parafin. Các

hyđro cacbon naphtenic và thơm, ngoài loại có cấu trúc một vòng và nhiều

nhánh phụ còn có mặt các hợp chất hai hoạt động ba vòng, đặc biệt là loại

naphten và thơm hai vòng chiếm phần lớn. Trong kerosen bắt đầu có mặt các

hợp chất hyđro cacbon có cấu trúc hỗn hợp giữa vòng thơm và vòng napten

nhƣ tetralin và đồng đẳng của chúng. Các hợp chất S, N, O tăng dần, lƣu

huỳnh dạng marcaptan giảm dần, xuất hiện lƣu huỳnh dạng sunfua. Các chất

nitơ với hàm lƣợng nhỏ, dạng quinolin, pyrol, indol.

III.3.2. Ứng dụng.

Phân đoạn kerosen sử dụng cho hai mục đích, làm nguyên liệu phản lực

và dầu hoả dân dụng, trong đó nhiên liệu phản lực là ứng dụng chính.

Nhiên liệu dùng chho động cơ phản lực đƣợc chế tạo từ phân đoạn

kerosen hoặc từ hỗn hợp phân đoạn kerosen với phân đoạn xăng. Do đặc

điểm cơ bản nhất của nhiêu liệu dùng cho động cơ phản lực là làm sao có tốc

độ cháy lớn, dễ dòng tự bốc cháy ở bất kỳ nhiệt độ và áp suất nào, cháy điều

hoà không bị tắt trong dòng không khí có tốc độ xoáy lớn nghĩa là quá trình

cháy phải có ngọn lửa ổn định. Để đáp ứng yêu cầu trên ngƣời ta thấy trong

thành phần của hyđro cacbon của phân đoạn kerosen thì các hyđronaphten và

parafin thích hợp nhất với những đặc điểm của quá trình cháy trong động cơ

phản lực. Vì vậy phân đoạn kerosen và phân đoạn xăng của dầu mỏ họ

naphten parafinic hoặc parafino - naphten là nguyên liệu tốt nhất để sản xuất

nhiên liệu cho động cơ phản lực. Trong khi đó sự có mặt của hyđro cacbon

38 Lớp Hoá dầu V02 - 01

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chƣng cấtt dầu thô ít phần nhẹ

không thuận lợi cho quá trình cháy, do vậy nếu hàm lƣợng của chúng quá lớn

cần phải loại bớt chúng nằm trong giới hạn dƣới 20  25%.

Hàm lƣợng hyđro cacbon parafin trong nhiêu liệu phản lực trong

khoảng 30  60% nếu cao hơn phải tiến hành loại bỏ nhằm đảm bảo tính linh

động tốt của nhân liệu ở nhiệt độ thấp.

Thực tế chỉ cho phép hỗn hợp nhiên liệu phản lực bắt đầu mất tính linh đọnh ở -600C vì máy bay phản lực làm việc ở trên cao áp suất khí quyển

giảm mạnh để tránh sụ bốc hơi mạnh tạo các nút hơi trong hệ thống, yêu cầu nhiên liệu phản lực phải có áp suất hơi bão hoà vào khoảng 21 kpa ở 380C.

Phân đoạn kerosen của dầu mỏ họ parafin cần đƣợc dùng để sản xuất

dầu hoả dân dụng (thắp sáng hoặc đun nấu) mà không cầnmột quá trình biến

đổi thành phần bằng các phƣơng pháp hoá học phức tạp vì nó đáp ứng đƣợc

yêu cầu của dầu hoả là ngọnl ở cháy xanh, không có màu vàng đỏ, không tạo

ra nhiều khói đèn, không tạo nhiều tồn đọng ở đầu bấc và dầu phải dễ dàng

bốc hơi lên phái trên để cháy.

III.4. PHÂN ĐOẠN DIEZEN.

Phân đoạn diezen hay còn gọi là phân đoạn gasoil nhẹ có khoảng nhiệt độ 250  3500C chứa các hyđro cacbon có số nguyên tử cacbon từ C16 

C20,21.

III.4.1. Thành phần hoá học.

Phần lớn trong phân đoạn này là các n parafin, izo parafin, còn hyđro

cacbon thơm rất ít, ở cuối phân đoạn có những nparafin, izo parafin có nhiệt

độ kết tinh cao, chúng là những thành phần gây mất tính linh động của phân

đoạn ở nhiệt thấp. Trong gasoil ngoài naphten va thơm hai vòng là chủ yếu

những chất có ba vòng bắt đầu tăng lên và còn các hợp chất với cấu trúc hỗn

hợp (giữa naphten và thơm).

Hàm lƣợng các chất chứa S, N, O tăng nhanh lƣu huỳnh chủ yếu ở

dạng disunfua dị vòng. Các chất chứa oxy (ở dạng axit naphtenic) có nhiều và

39 Lớp Hoá dầu V02 - 01

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chƣng cấtt dầu thô ít phần nhẹ

đạt cực đại ở phân đoạn này ngoài ẩm còn có các chất dạng phenol nhƣ

dimetyl phenol. Trong gasoil đã xuất hiện nhựa song còn ít, trọng lƣợng phân

tử nhựa còn rất thấp (300  4000đvC)

III.4.2. Ứng của phân đoạn.

Phân đoạn gasoil nhẹ của dầu mỏ nhƣ chủ yếu đƣợc sử dụng làm

nguyên liệu cho động cơ diezen. Do động cơ diezel đòi hỏi nhiên liệu phải có

chỉ số xetan cao (có tính chất dễ oxy hoá để tự bốc cháy tốt) do phân đoạn

gasoil (của dầu mỏ họ parfin) lấy trực tiếp từ quá trình chƣng cất sơ khởi

thƣờng có trị số xetan rất cao. vì vậy chúng thƣờng sử dụng trực tiếp làm

nhiên liệu diezen thích hợp nhất mà không phải qua một quá trình trình biến

đổi hoá học nào. Tuy nhiên khi cần làm tăng trị số xetan của nhiên liệu

diezen, ngƣời ta cũng có thể cho thêm vào một só chất phụ gia thúc đẩy quá

trình oxy hoá. Với số lƣợng khoảng 1,5%V ta có thể tăng chỉ số xetan lên

đến 15  20 đon vị so với trị số ban đầu của nó là 40 đơn vị.

III.5. PHÂN ĐOẠN DẦU NHỜN.

Với khoảng sôi từ 350  5000C phân đoạn này bao gồm cac hyđro

cacbon C21  C35 có thể lên tới C40.

III.5.1. Thành phần hoá học.

Do phân tử lƣợng lớn thành phần hoá học của phân đoạn dầu nhờn rất

phức tạp các n và izoparafin ít, naphten và thơm nhiều.

Hàm lƣợng các hợp chất cảun S, N, O tăng mạnh hơn 50%lƣợng lƣu

huỳnh có trong dầu mỏ tập trung ở phân đoạn này gồm các đạng nhƣ disunfua,

thiophen, sunfua vòng… các hợp chất nitơ thƣờng ở dạng đồng đẳng pyridin,

pyrol là các bazol các hợp chất oxy ở dạng axit. Các kim loại nặng nhƣ V, Ni,

Cu, Fb… các chất nhụa, asphanten đều có mặt trontg phân đoạn.

Thông thƣờng ngƣời ta tách phân đoạn dầu nhờn bằng cách chƣng cất

chân không phần cặn dầu mỏ, để tách phân huỷ ở đƣợc cao.

40 Lớp Hoá dầu V02 - 01

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chƣng cấtt dầu thô ít phần nhẹ

III.5.2. Ứng dụng.

Các phân đoạn dầu nhờn hẹp 320  4000C; 300  4000C; 400  4500C; 420

 4900C; 450  5000C. đƣợc dùng để sản xuất các loại dầu nhờn bôi trơn khác nhau.

Ngoài ra phân đoạn này còn đƣợc dùng để sản xuất sản phẩm trắng, các

sản phẩm trắng là tên gọi của 3 loại nhiên liệu xăng, kerosen và diezen, đó là

các loại nhiên liệu đƣợc sử dụng nhiều nhất, quan trọng nhất. Để làm tăng số

lƣợng các nhiên liệu này có thể tiến hành phân huỷ gasoil nặng bằng phƣơng

pháp crarking hoặc hyđrocrarking với cách này, có thể biến các cấu tử

C21C40 thành xăng (C51 C11); kerosen (C11  C16); diezen (C16  C20). Nhƣ

vậy nâng cao đƣợc hiệu suất sử dụng của dầu mỏ.

III.6. PHÂN ĐOẠN MAZUT.

Phân đoạn mazut là phân đoạn cặn chƣng cất khí quyển đƣợc dùng làm

nhiên liệu đốt clo các lò công nghiệp hauy đƣợc sử dụng làm nhiên liệu cho

quá trình chƣng cất chân không để nhận các cấu tử dầu nhờn hay nhận nhiên

liệu cho quá trình Crarking nhiệt, Crarking xúc tác hay hydrocrarking.

III.7. PHÂN ĐOẠN CẶN DẦU MỎ (CẶN GURON).

III.7.1. Thành phần hoá học.

Gudron là phần còn lại sau khi đã phân tích các phân đoạn kể trên, có nhiệt độ sôi lớn hơn 5000C gồm các hyđro cacbon lớn hơn C41 giới hạn cuối

cùng có thể lên đến C80.

Thành phần của phân đoạn này phức tạp có thể chia thành ba nhóm

chính sau:

III.7.1.1. Nhóm chất dầu.

Nhóm chất dầu bao gồm các hyđro cacbon có phần tử lƣợng lớn tập

trung nhiều các hợp chất thơm có độ ngƣng tụ cao, cấu trúc hỗn hợp nhiều

vòng giữa thơm và naphten đây là nhóm chất nhẹ nhất,có tỷ trọng xấp xỉ bằng

41 Lớp Hoá dầu V02 - 01

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chƣng cấtt dầu thô ít phần nhẹ

1 hoà tan trong xăng n - pentan, CS2 … nhƣng không hoá tan trong cồn.

Trong phân đoạn cặn, nhóm đầu tiên khoảng 45  46 %.

III.7.1.2. Nhóm chất nhựa.

Nhóm này ở dạng keo quánh gồm hai nhóm thành phần đó là các chất

trung tính và các chất axit.

Các chất trung tính có màu đen hoặc nâu, nhiệt độ hoá mềm nhỏ hơn 1000C tỷ trọng lớn hơn 1, dễ dàng hoà tan trong xăng, naphta, chất trung tính

tạo cho nhựa có tính dẻo dai và tính kết, hàm lƣợng của nó ảnh hƣởng trực

tiếp đến độ kéo dài của nhựa, chiếm khoảng 10  15 khối lƣợng của cặn

gudran.

Các chất axit là chất có nhóm - COOH, màu nâu sẫm tỷ trọng lớn hơn 1

dễ hoà tan trong closofoc và rƣợu etylic; chất axit tạo cho nhựa có tính hoạt

động bề mặt khả năng kết dính của bitum phụ thuộc vào hàm lƣợng chất axit

có trong nhựa nó chỉ chiếm khoảng 1% trong cặn dầu mỏ.

III.7.1.3. Nhóm asphanten.

Nhóm asphanten là nhóm chất rắn màu đen cấu tạo tinh thể tỷ trọng lớn

hơn 1 chứa phần lớn các hợp chất dị vòng có khả năng hoà tan mạnh trong cacbon disunfua (CS2) đến ở 3000C không bị nóng chảy mà bị chảy mà bị

cháy thành tro.

Ngoài 3 nhóm chất chính nói trên, trong cặn guclron còn có các hợp

chất kim của kim loại nặng, các chất cabon, cacboit rắn, giống nhƣ cốc , màu

sẫm không tan trong các dung môi thông thƣờng, chỉ tan trong pyridin.

III.7.2. Ứng dụng.

Phân đoạn cặn gudron đƣợc sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau

nhƣ: sản xuất bitum, than cốc, nhiên liệu đốt lò. Trong các ứng dụng trên, để

sản xuất bitum là ứng dụng quan trọng nhất.

42 Lớp Hoá dầu V02 - 01

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chƣng cấtt dầu thô ít phần nhẹ

CHƢƠNG IV: SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ VÀ CHẾ ĐỘ CÔNG

NGHỆ CỦA QUÁ TRÌNH CHƢNG CẤT.

IV.1. SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ CHƢNG CẤT AD VỚI BAY HƠI MỘT LẦN

Với dầu ỏ chứa lƣợng khí hoà tan thấp (0,5  1,2%) trữ lƣợng xăng thấp cho tới 3500C không lớn hơn 45% thì thuận tiện nhất và cũng phù hợp

hơn cả là nên chọn sơ đồ công nghệ chƣng cất AD với bay hơi một lần và một

tháp chƣng cất.

IV.2. SƠ ĐỒ CHƢNG CẤT AD VỚI BAY HƠI HAI LẦN.

Vời dầu mỏ chứa nhiều phần nhẹ, tiềm lƣợng sản phẩm trắng cao (50

65%) chứa nhiều khí hoà tan (> 1,2%) chứa nhiều phân đoạn xăng, trong

trƣờng hợp này để đạt đƣợc mục đích của quá trình chƣng cất có kết quả cao

thì ta nên chọn sơ đồ công nghệ chƣng cất AD với bay hơi hai lần, lần 1 bay

hơi sơ bộ phần nhẹ và tinh cất chúng ở tháp sơ bộ còn lần hai chƣng cất phần

dầu còn lại. Nhƣ vậy ở tháp chƣng sơ bộ còn lần hai chƣng cất phần dầu còn

lại. Nhƣ vậy ở tháp chƣng sơ bộ ta tách đƣợc phần khí hoà tan và phần xăng

có nhiệt độ sôi thấp ra khỏi dầu. Để ngƣng tụ hoàn toàn hơi bay lên, ngƣời ta

phải tiến hành chƣng cất ở áp suất cao hơn (khoảng 0,35  1Mpa). Nhờ áp

dụng chƣng hai lần ta có thể giảm đƣợc áp suất trong tháp thứ hai đến áp suất

0,14 0,16 Mpa và nhận đƣợc từ dầu thô lƣợng sản phẩm phẩm trắng nhiều

hơn. Còn chƣng cất ở áp suất thấp khi dùng nguyên liệu cho quá trình

crarking xúc tác hay quá trình hydro cracking.

Sơ đồ chƣng cất dầu thô với tháp bay hơi sơ bộ rất phổ biến trong các

nhà máy chế biến dầu Liên Bang Nga và các nƣớc Tây Âu. Sơ đồ công nghệ

này cho phép đạt đƣợc độ sâu chƣng cất cần thiết và linh hoạt hơn khi liên kết

AD và VD với các loại nguyên liệu dầu thô khác.

43 Lớp Hoá dầu V02 - 01

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chƣng cấtt dầu thô ít phần nhẹ

IV.3. CHỌN CHỌN DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ.

Việc chọn sơ đồ công nghệ và chế độ công nghệ chƣng cất trƣớc hết

hoàn toàn phụ thuộc vào các đặc tính của nguyên liệu và mục đích của quá

trình chế biến.

IV.3.1. Chọn dây chuyền công nghệ.

Ta chọn dây chuyền công nghệ chƣng cất loại một tháp.

* Nhƣợc điểm:

Đối với loại dầu chứa nhiều phân đoạn nhẹ nhiều tạp chất lƣu huỳnh,

nƣớc thì gặp khó khăn khi áp dụng loại hình công nghệ chƣng cất này. Khó

khăn là áp suất trong thiết bị lớn, vì vậy cần phải có độ bền lớn, tốn nhiên liệu,

đắt tiền, cấu tạo thiết bị phức tạp để tránh gây nổ do áp suất cao. Do đó sơ đồ

công nghệ này chỉ đƣợc chọn cho quá trình chƣng cất loại dầu chứa ít phần

nhẹ ( không quá 8 10%) ít nƣớc ít lƣu huỳnh.

* Ƣu điểm.

Quá trình làm việc của sơ đồ công nghệ này là sự bốc hơi đồng thời các

phân đoạn nhẹ và nặng góp phần làm giảm đƣợc nhiệt độ bốc hơi và nhiệt

lƣợng đốt nóng dầu trong lò, quá trình chƣng cất cho phép áp dụng trong điều

kiện thực tế chƣng cất dầu. thiết bị loại này có cấu tạo đơn giản, gọn, ít tốn

kém.

Trong đó:

1. Dầu thô

2. Lò đốt. 10. Tháp ổn định.

3. Bơm. 11. Thiết bị tái đun sôi

4. Thiết bị làm lạnh. 12. LPG.

5. Thiết bị trao đổi nhiệt 13. Xăng.

7. Tháp chƣng 14. Kerosen.

8. Tháp tái bay hơi. 15. Gasoi nhẹ.

9. Bể chứa 16. Gasoil nặng.

44 Lớp Hoá dầu V02 - 01

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chƣng cấtt dầu thô ít phần nhẹ

17. Cặn.

IV.2.2 Thuyết minh.

Dầu thô đƣợc bơm qua thiết bị trao đổi nhiệt rồi vào thiết bị tách muối

và nƣớc (5) theo phƣơng pháp điện trƣờng ở áp suất 9  12kg/cm2 nhiệt độ từ

130  1500C sau đó tiếp tục đi thiết bị trao đổi nhiệt với sản phẩm chƣng cất

rồi đi vào lò đốt nóng đến nhiệt độ cho phép (dầu chƣa bị phân huỷ) nhiệt độ

tuỳ thuộc vào lƣợng lƣu huỳnh, nếu dầu chứa nhiều lƣu huỳnh thì nhiệt độ không quá 3200C nếu dầu chứa ít lƣu huỳnh thì nhiệt độ không quá 3600C.

Sau khi đạt đƣợc nhiệt độ đó ta nạp vào tháp chƣng cất (7) trong tháp chƣng

cất hỗn hợp lỏng, hơi của dầu thô đƣợc nạp vào đĩa nạp liệu, từ đó hơi bay lên

và quá trình tinh chế hơi đƣợc thực hiện ở giai đoạn luyện, ở đỉnh tháp chƣng

cất phần nhẹ bay lên đƣợc qua thiết bị làm lạnh ngƣng tụ vào bể chứa (9) sau

đó một phần đƣợc cho hồi lƣu lại đỉnh tháp để chế độ làm việc đƣợc liên tục.

Phần còn lại đƣợc đƣa qua thiết bị đốt nóng rồi vào tháp ổn định (10) ở đây ta

tách đƣợc khí khô (C1,C2); LPG (C3,C4) và phần xăng. Các phân đoạn cạnh

sƣờn (7) đƣợc tách ra đƣa sang thiết bị tái bay hơi. Ở đáy một phần hồi lƣu trở

lại đáy tháp để ổn định nhiệt độ đáy. Các phân đoạn sau khi qua thiết bị tái

bay hơi đƣợc bơm qua thiết bị trao đổi nhiệt để tận dụng nhiệt và qua thiết bị

làm lạnh ta thu đƣợc sản phẩm Kerosen, gagsoil nhẹ; Gasoil nặng. Phần còn

lại ở đáy qua thiết bị trao đổi nhiệt và làm lạnh ta thu đƣợc phần cặn.

* Hoạt động của thiết bị chính trong dây chuyền.

Dầu thô đƣợc bơm qua thiết bị trao đổi nhiệt và thiết bị tách muối, nƣớc rồi đƣa vào lò đốt, ở đây dầu đƣợc gia nhiệt đến nhiệt độ 3610C. nếu dầu

thô không đƣợc cung cấp đủ nhiệt thì sẽ gây ảnh hƣởng đến sự phân chia

trong tháp chƣng cất, dẫn đến sản phẩm kém chất lƣợng và có thể bị hỏng và

ngƣợc lại nếu nhiệt độ quá cao thì không chỉ tiêu hao dầu đốt mà còn tạo ra

quá trình crarking mạnh phần nặng trong tháp dẫn đến hiệu quả chƣng cất

thấp. Dầu đƣợc gia nhiệt từ thiết bị gia nhiệt và đƣợc nạp vào tháp chƣng ở

45 Lớp Hoá dầu V02 - 01

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chƣng cấtt dầu thô ít phần nhẹ

đĩa nạp liệu. Bên trong tháp chƣng phần nhẹ sẽ di chuyển lên phía trên ở dạng

hơi phần nặng chảy xuống dƣới đáy tháp ở dạng lỏng. Trong tháp có khoảng

40 tầng đĩa, trong tháp xảy ra quá trình chƣng cất ở một số đĩa thu đƣợc

naphten, kerosen, gasoil nhẹ (LGO), Gasoil nặng ( HGO) các sản phẩm này

đƣợc lấy ra từ chƣng cất và đƣợc đƣa vào các tháp tách cạnh tháp chƣng. Hỗn

hợp hơi của khí nhẹ, LPG và xăng đƣợc đẩy lên đỉnh tháp, hơi nƣớc đƣợc bổ

sung trong quá trình chƣng cất.

* Chế độ công nghệ.

- Thiết bị tách muối và nƣớc.

+ Nhiệt độ đầu 130  1500C.

+ Áp suất 9  12kg.cm2

+ Tiêu hao nƣớc, % so với dầu 3  8% thể tích dầu thô.

- Cột chƣng AD

+ Nhiệt độ 0C. Cấp liệu: 3600C. Đỉnh cột: 1400C.

+ Tại cửa ra của phân đoạn:180  230.

+ Tại cửa ra hồi lƣu 1 216

+ Cửa ra của phân đoạn: 230  280 196

+ Tới hồi lƣu 2 260

+ Cửa ra của phân đoạn: 280  360 312

342 + Đáy tháp

60 + Tại thiết bị chứa

- Áp suất Mpa

0,25 + Tại đỉnh

+ Ở thiết bị chứa

+ Chỉ số hồi lƣu, kg/kg.

- Tiêu hao hơi, % so với phân đoạn.

180 - 2300C 2

46 Lớp Hoá dầu V02 - 01

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chƣng cấtt dầu thô ít phần nhẹ

230  2800C 1

0,5

280 - 360 > 3600C

Để đảm bảo chế độ nhiệt trong tháp chƣng và khả năng phân chia cấu

tử nhẹ trong tháp ngoài hồi lƣu chỉnh và hồi lƣu đáy ngƣời ta sử dụng hồi lƣu

trung gian sục hơi nƣớc quá trình nhiệt vào đáy tháp. Ngƣời ta dùng hơi nƣớc

cho thiết bị tái bay hơi để điều chỉnh nhiệt độ của phân đoạn cắt.

47 Lớp Hoá dầu V02 - 01

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chƣng cấtt dầu thô ít phần nhẹ

CHƢƠNG V: THIẾT BỊ CHÍNH CỦA SƠ ĐỒ CHƢNG CẤT

V.1. THIẾT BỊ CHÍNH TRONG DÂY CHUYỀN.

Thiết bị góp phần quan trọng nhất trong dây chuyền công nghệ chƣng cất

dầu mỏ thô bằng áp suất thƣờng là:

V.1.1. Tháp chƣng cất.

1. Nguyên liệu vào tháp

2. Bể chứa

3. Hồi lƣu vào tháp

4. Thiết bị ngƣng tụ và làm lạnh

5. Thân tháp chƣng 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 ngƣợc chiều

nhau. Quá trình này đƣợc thực hiện trong tháp(cột ) tinh luyện. Để đảm bạ

tiếp xúc hoàn thiện hơn giữa pha hơi và pha lỏng trong tháp đƣợc trang bị

các”Đĩa hay Đệm” . Độ phân chia một hỗn hợp các cấu tử trong tháp phụ

thuộc vào số lần tiếp xúc giữa các pha( số đĩa lý thuyết) vào lƣợng hồi lƣu ở

mỗi đĩa và hồi lƣu ở đỉnh tháp.

48 Lớp Hoá dầu V02 - 01

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chƣng cấtt dầu thô ít phần nhẹ

Hình 14. Sơ đồ nguyên lý làm việc của tháp chƣng cất.

Hình 10: Nguyên lý làm việc của tháp chưng

49 Lớp Hoá dầu V02 - 01

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chƣng cấtt dầu thô ít phần nhẹ

V.1.2. Tháp đệm.

Hình 11: Loại tháp đệm

50 Lớp Hoá dầu V02 - 01

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chƣng cấtt dầu thô ít phần nhẹ

Trong tháp đệm ngƣời ta bố trí các ngăn co chứa đệm với hình dạng

khác nhau nhƣ hình vành khuyên, hình trụ. Các đệm trong tháp là các vòng

bằng gốm, để tăng bề mặt tiếp xúc tron vòng gốm njngƣờta làm bằng các tấm

chắn, ngƣời ta xếp đệm trên các đĩa có hai loại lỗ khác nhau. Các lỗ nhỏ (ở

phía dƣới) để chất lỏng chảy vào và lỗ lớn (ở phía trên) để cho hơi đi qua.

- Ƣu điểm: Các ngăn có chứa đệm có hình dạng là hình trụ có tấm chắn

để tăng bề mặt tiếp xúc giữa pha hơi và pha lỏng.

- Nhƣợc điểm: Quá trình tiếp xúc giữa pha hơi và pha lỏng không tốt,

không đồng đều ở toàn bộ đệm theo tiết diện ngang của tháp. Nhƣng nếu

đƣờng kính tháp nhỏ hơn 1 m, thì loại tháp đệm cũng có hiệu quả tƣơng

đƣơng nhƣ các loại tháp đĩa khác. Vì vậy loại tháp đệm hay đƣợc dùng trong

dây chuyên có công suất thấp.

V.1.3. Tháp đĩa chụp.

1- Tấm

3 4 2- Ống chảy truyền

5 3- Chụp 2

6 4- Ống nhánh

5- Lỗ chụp cho hơi qua 7

6- Không gian biên 1 8

7- Tấm chắn để giữ nƣớc

chất lỏng trên đĩa

8- Thành tháp.

Hình 12

Loại tháp này đƣợc sử dụng rộng rãi trong công nghệ chƣng cất dầu mỏ

và phân đoạn dầu. Các đĩa chụp có nhiều dạng khác nhau bởi cấu tạo và hình

dạng của chụp.

51 Lớp Hoá dầu V02 - 01

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chƣng cấtt dầu thô ít phần nhẹ

Đĩa hình chóp là các đĩa kim loại mà trong đó cấu tạo có nhiều lỗ để cho

hơi đi qua. Theo chu vi các lỗ ngƣời ta bố trí ống nhánh có độ cao xác định

gọi là cốc. Phía trên các ống nhánh là các chụp có vùng không gian cho hơi đi

qua, đi từ đĩa dƣới lên đĩa trên.

Nguyên lý cấu tạo đĩa chụp:

Mức chất lỏng ở các đĩa đƣợc giữ nhờ tấm chắn theo ống chảy chuyền

cho xuống đĩa dƣới. Có rất nhiều loại đĩa chụp nhƣng đƣợc dùng phổ biến là

đĩa chụp máng, đĩa chụp hình chữ S, đĩa chụp hình tròn, đĩa chụp hình xupap.

Đĩa chụp hình máng có cấu tạo đơn giản và rất vệ sinh. Loại này có

nhƣợc điểm là diện tích sủi bọt bé (chỉ khoảng 30% diện tích của đĩa), điều đó

làm tăng tốc độ hơi và tăng sự cuốn chất lỏng đi.

Đĩa chụp hình chữ S khác với đĩa hình máng. Đĩa chụp hình chữ S chất

lỏng chuyển động theo phƣơng của các chụp, còn mỗi chụp của đĩa là lòng

máng các đĩa.

Đĩa hình chữ S dùng cho các tháp làm việc ở áp suất không lớn (nhƣ áp

suất khí quyển). Công suất của các đĩa cao, cao hơn các đĩa lòng máng là

20%.

Đĩa chụp Supap loại này có hiệu quả làm việc rất tốt, khi mà tải trọng

thay đổi theo hơi và chất lỏng và loại này phân chia rất triệt để. Đĩa supap

khác với các đĩa khác là làm việc trong chế độ thay đổi và có đặc tính động

học. Sự hoạt động của van phụ thuộc vào trọng tải của hơi từ dƣới lên trên,

hay chất lỏng từ trên xuống.

V.1.4. Tháp đĩa sàng:

Loại này rất thích hợp cho chƣng cất cặn hay sản phẩm có độ nhớt cao.

Lớp chất lỏng một có chiều cao khoảng 25  30mm giữ ở trên các đĩa,

hơi qua các lỗ sàng và làm sủi bọt qua lớp chất lỏng trên đĩa mà dƣ thì chảy

chuyền xuống phía dƣới.

52 Lớp Hoá dầu V02 - 01

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chƣng cấtt dầu thô ít phần nhẹ

Loại đĩa này yêu cầu chế độ không đổi, vì rằng nhƣ khi giảm hiệu suất

thiết bị sẽ làm giảm sự gặp nhau giữa dòng hơi và dòng lỏng và chất lỏng đi

hết xuống dƣới làm cho đĩa trơ ra, khi tăng công suất thì làm tăng dòng hơi

gặp nhau, và lƣợng hơi lớn. Cấu tử nặng đi ra khỏi chất lỏng làm phá vỡ cân

bằng trong tháp và làm giảm sự phân chia trong tháp.

Loại đĩa này có cấu ttạo phức tạp làm tiêu hao vật liệu kim loại lớn. Nừu

đƣờng kính của đĩa lớn thì tải trọng lớn dần đến cấu tạo phải có giá đỡ. Tuy

nhiên loại đĩa này làm việc chắc chắn, có thể áp dụng đƣợc cho bất kỳ loại

dung dịch nào.

1

Hình 20. 2 1. Lớp chất lỏng 3

2. Các lỗ sàng

3. Ống chảy chuyền

Hình 13: Đĩa sàng

V.2. LÒ ĐỐT.

Lò đốt là nguồn cung cấp nhiệt quan trọng.

Phổ biến nhất là loại lò đốt vỏ bọc thép với vật liệu cách nhiệt trong công

nghiệp lọc hoá dầu lò đốt đƣợc sử dụng rất phổ biến.

V.2.1. Phân loại lò đốt.

V.2.1.1. Phân loại theo hình dạng và cấu trúc.

- Loại hộp.

53 Lớp Hoá dầu V02 - 01

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chƣng cấtt dầu thô ít phần nhẹ

- Loại lƣới.

- Loại đƣờng và trụ

- Loại hộp cao.

Kiểu phân loại này đƣợc dựa trên bề ngoài phần bức xạ của lò chúng

đƣợc thể hiện qua tên gọi.

V.2.1.2. Phân loại theo mục đích sử dụng.

a. Phân loại theo mục đích sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau nhƣ

đốt, sấy lò, phản ứng hay cracking tuỳ theo yêu cầu của quá trình.

b Có các loại lò sau:

- Lò đốt truyền nhiệt cho chất lỏng để tạo ra sự biến đổi nhiệt độ. Loại

này dùng để truyền nhiệt cho chất lỏng tới nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ của

chúng.

- Lò đốt truyền nhiệt cho chất lỏng trong ống để tạo ra sự biến đổi pha

của chất lỏng. Chất lỏng đƣợc bay hơi từng phần hoặc bay hơi hoàn toàn và

sau đó ra khỏi lò ở dạng hơi. Loại lò này sử dụng vàoloại cấp nhiệt cho chất

lỏng trƣớc khi vào tháp chƣng, tháp tách và các thiết bị cạnh sƣờn.

c. Loại lò được sử dụng cho các thiết bị phản ứng các quá trình nhƣ

reforming và cracking . Tiêu biểu của dạng này là dạng lò đốt để tách H2S do

dầu FO và những loại nhiên liệu khác. Tờt cả các loại lò này có đặc điểm

chung là làm việc dƣới áp suất cao nhƣng nhiệt độ lại không cao lắm. Một số

loại là sử dụng trực tiếp nhƣ thiết bị tách H2S cho dầu FO, áp suất 150 kg/cm2.

d. Lò sử dụng để đốt nóng khí: Ví dụ tiêu biểu là những thiết bị phản

ứng cho việc thực hiện hydro hoá xăng nhẹ và thiết bị reforming. Ngoài ra lò

đốt nóng bằng hơi nƣớc quá nhiệt đốt nóng không khí cùng thuộc loại này.

e. Lò đốt gia nhiệt cho phản ứng cracking ở bên trong ống. Tiêu biểu

của công nghệ cracking. Trong lò này áp suất thấp nhƣng nhiệt độ cao. Một

54 Lớp Hoá dầu V02 - 01

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chƣng cấtt dầu thô ít phần nhẹ

số loại craking nhiệt để sản xuất etylen, nhiệt độ sản phẩm có khi cao tới 8400C. Vì vậy cần phải chi phí để nâng cao chất lƣợng của loại vật liệu.

f. Loại lò mà trong đó có chứa chất xúc tác. Loại lò này đƣợc sử dụng

cho phản ứng refoming xúc tác.

Ví dụ: Tiêu biểu cho loại lò này là lò refoming sử dụng cho sản xuất

xăng, khí hydrô.

V.2.2. Cấu trúc của lò ống.

Lò ống cấu tạo gồm 5 phần.

a. Phần bức xạ nhiệt: Là phần quan trọng của lò đốt và còn gọi là buồng

đốt, ở đây nhiên liệu đƣợc đốt cháy trực tiếp để tạo ra ngọn lửa, phần bức xạ

nhệit độ cao nhất so với các p hần khác của lò. Vì vậy phải quan tâm tới cấu

trúc cơ khí và vật liệu phần bức xạ.

b. Phần đối lưu: Thƣờng đặt trên phần bức xạ ở phần này sẽ hấp phụ

nhiệt của khí cháy toả ra từ vùng đốt bằng đối lƣu nhiệt, phần này là một hệ

thống ống sắp đặt một cách khép kín.

c. Phần thu hồi nhiệt: ở đây sẽ thu hồi từ khí cháy toả ra từ phần đối

lƣu. Nhiệt thu hồi có thể quay trở lại tuần hoàn cho lò đốt hoặc sử dụng vào

mục đích khác.

d. Phần đốt cháy: Đây là bộ phận phát nhiệt, nó là phần quan trọng của

lò đốt. Điều quan trọng là tạo ra ngọn lửa và điều chỉnh sao cho ngọn lửa tiếp

xúc với những ống đốt và làm cho nhiên liệu cháy hoàn toàn, quan tâm đến

khoảng cách giữa các ống đốt và ngọn lửa để sự truyền nhiệt hiệu quả và đều

đặn.

e. Phần thông gió: Thiết bị phần thông gió đóng vai trò quan trọng, nó

dẫn khí cháy vào buồng đốt và thải khí ra ngoài lò đốt. Hệ thống thông gió có

thể là tự nhiên hay cƣỡng bức. Trong hệ thống gió tự nhiên sẽ có những ống

khói đƣợc lắp đặt để thông gió, không cần năng lƣợng cơ học nào, Các thiết

55 Lớp Hoá dầu V02 - 01

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chƣng cấtt dầu thô ít phần nhẹ

bị nhƣ quạt gió sẽ tạo ra sự đối lƣu. Nhìn chung hệ thống thông gió tự nhiên

sử dụng ống khói đƣợc sử dụng rộng rãi vì nó làm mất áp suất đáng kể, hệ

thống của lò khi sử dụng hệ thống này phức tạp, có thêm hệ thống thu hồi

nhiệt thừa và quạt hút gió.

V.3. THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT.

V.3.1. Thiết bị trao đổi nhiệt ống xoắn ruột gà.

Loại thiết bị này đƣợc sử dụng sớm nhất trong công nghiệp hoá chất.

Thƣờng ngƣời ta dùng cách uốn lại thành nhiều vòng xoắn và đặt vào trong

thùng hoặc gồm nhiều ống thẳng nối với nhau vào ống khuỷu, một chất tải

nhiệt cho vào thùng còn chất tải nhiệtkhác đi trong ống xoắn, vì thùng có

thểtích lớn hơn nhiều so với thể tích của ống xoắn cho nên vận tốc của chất tải

nhiệt trong thùng nhỏ. Vì vậy hệ thống cấp nhiệt ở mặt ngoài của ống bé tức

là hệ số truyền nhiệt không thấp. Bởi vậy ngƣời ta cải tạo thiết bị này

bằngcsach đặt nhiều dây xoắn để chiếm nhiều diện tích của thùng chứa làm

cho vận tốc của chất tải nhiệt trong thùng tăng lên. Vì thể tích chất lỏng trong

thùng kín, nhiệt độ đều nhau ở mọi chỗ nên làm tăng hiệu số nhiệt độ chung.

Thiết bị làm việc tốt cần cho đi trong ống xoắn, các chất lỏng thay đổi trong

trạng thái của nó.

Số vòng xoắn trong thiết bị phụ thuộc vào lƣợng chất lỏng chảy trong

ống. Vì ống xoắn có sức cản thuỷ lực cho nên vận tốc của chất tải nhiệt đi

trong ống xoắn thƣờng bé hơn đi trong ống thẳng, vận tốc chất lỏng thƣờng

V= 5  11m/s còn vận tốc khí ở p = 1at thƣờng là v = 5  12ms, chất lỏng đo

trong ống xoắn thƣờng cho vào từ dƣới, đi ra ở trên để ống xoắn luôn chứa

đầy chất lỏng, còn khí hoặc hơi đi từ trễnuống để tránh tạo nút khí, tránh va

đạp thuỷ lực. Nếu hơi đi trong ống có áp suất 30  50 N/cm2 nên chọn tỷ số

giữa chiều dài và đƣờng kính của ống xoắn trong khoảng từ 225  270 N/cm2 (khi hiệu số nhiệt trung bình giữa hai chất tải nhiệt là 30 + 400C).

56 Lớp Hoá dầu V02 - 01

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chƣng cấtt dầu thô ít phần nhẹ

Loại này có cấu tạo đơn giản, rẻ tiền có thể ché tạo từ nhiều loại vật liệu khác nhau, có khả năng chịu đƣợc áp suất lớn (đến 2000 N/cm2) ít nhạy cảm

với sự thay đổi nhiệt độ vì nó giãn nở tự do. Tuy nhiên loại này khó làm sạch

bề mặt trong ống vì có hệ số truyền nhiệt cao.

Ngoài các thiết bị trên còn có các thiết bị đúc bằng gang, giữa lớp vỏ đúc

bằng gang đó đặt ống xoắn bằng thép hay thiết bị dùng ống thép hàn bên

ngoài xung quanh vỏ.

Thiết bị truyền nhiệt ống xoắn ruột gà:

Hình 14: Ống xoắn ruột gà

V.3.2. Loại thiết bị trao đổi nhiệt loại ống lồng ống:

Dùng để trao đổi nhiệt giữa các chất lỏng khí và hơi vì cấu tạo thiết bị

gồm có nhiều loại ống, đoạn này tiếp lên đoạn kia nối lại với nhau nhờ các

ống khuỷ, mỗi đoạn gôm hai ống có đƣờng kính khác nhau, lồng vào nhau.

Mỗi chất lỏng tải nhiệt đi ở ống trong còn một chất tải nhiệt đi ở khoảng

không gian giữa hai ống và thƣờng cho hai chất tải nhiệt đi ngƣợc chiều nhau.

Trƣờng hợp khi cần bề mặt trao đổi nhiệt lớn thì đặt vào thiết bị ghép song

song với nhau là các ống tập trung.

Khi đun nóng chất lỏng bằng hơi nƣớc hoặc khí ngƣng tụ hơi bão hoà

thì cho chất lỏng đi từ phía dƣới vào ống trong rồi đi ra phía trên, còn hơi đi

vào phía trên đi vào khoảng trống giữa hai ống và cùng nƣớc ngƣng tự đi ra

phía dƣới. Nếu trong khi sử dụng không cần làm sạch phía trong ống và ứng dụng khi số nhiệt giữa thành ống của hai ống bé hơn 5000C. Nếu hiệu số nhiệt

57 Lớp Hoá dầu V02 - 01

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chƣng cấtt dầu thô ít phần nhẹ

độ giữa thành của hai ống lớn hơn 5000C và cần phải làm sạch khoảng trống

giữa hai ống thi lam cơ cấu hộp đệm ơ mộtd dầu hoặc hai đầu. Để làm giảm

mối ghép hình mỗi một giây của thiết bị lam ống có hình chữ U.

Bề mặt trao đôi nhiệt của thiết bị này không những tạo bởi ống phẳng

mà còn tạo nên bởi ống có gân dọc. Eng gân làm cho điều kiện trao dổi nhiệt

ở hai phía bề mặt trao đổi nhiệt đƣợc đồng đều, các chất lỏng có độ nhớt lơn

tức là hệ số cấp nhiệt bé hơn so với chất tải nhiệt khác thì thƣờng cho nó đi về

phía có gân.

Vật liệu chế tạo thiết bị thƣờng dùng thép cacbon, thép chịu axit, sành

sứ, thuỷ tinh... Loại thiết bị này có ƣu điểm là hệ số truyền nhiệt lớn, vận tốc

của chất tải nhiệt lớn không có cặn bám trên thành ống, chế tạo đơn giản. Tuy

nhiên thiết bị này lại cồng kềnh, khó cọ sạch khoảng trống giữa hai ống, chi phí cho một m2 bề mặt trao đổi nhiệt độ lơn chúng chỉ thích hợp khi lƣu lƣơng

chất tai nhiệt bé và trung bình.

Hình 15: Thiết bị ống lồng ống

58 Lớp Hoá dầu V02 - 01

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chƣng cấtt dầu thô ít phần nhẹ

V.3.3. Loại thiết bị ống chùm:

Hình 16: Thiết bị ống chùm

1. Vỏ thiết bị

2. ống truyền nhiệt

3. Lƣới ống

4. Nắp

PHẦN II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ

Các số liệu ban đầu

 Công nghệ: Chọn loại sơ đồ chƣng cất 1 tháp

 Năng suất: 2.500.000 tấn/năm

 Sản phẩm theo % so với dầu thô: (lấy theo tài liệu tham khảo)

Khí : 1,1%

Xăng : 14%

Kerosen : 13,9%

Gasoil : 14,9%

Cặn dầu mazut : 56,1%.

Yêu cầu tính toán tháp chƣng luyện dầu mỏ làm việc ở áp suất thƣờng.

I. TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT

 Theo số liệu thống kê hàng năm, số ngày nghỉ, tu sửa và bảo dƣỡng là

30 ngày. Vậy số ngày làm việc trong 1 năm là:

365  30 = 335 ngày

Tính cân bằng vật chất của dây chuyền chƣng cất loại một tháp (AD)

năng suất 2.500.000 tấn một năm.

Năng suất của dây chuyền làm trong một ngày là:

59 Lớp Hoá dầu V02 - 01

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chƣng cấtt dầu thô ít phần nhẹ

2.500.000 : 325 = 7462,686 (tấn/ngày)

7464,686: 24 = 310,945 (tấn/giờ)

I.1. Tại tháp tách sơ bộ.

Giả sử tại tháp tách này nguyên liệu sẽ bốc hơi toàn phần khí với hiệu

suất 1,1% và xăng với hiệu suất 14%.

Năng suất các phân đoạn tính theo thành phần % của nguyên liệu.

Hiệu suất sản phẩm khí là 2,5%.

Lƣu lƣợng sản phẩm khí là:

= 27.500 (tấn/năm)

= 82,09 (tấn/ngày)

= 3,42 (tấn/giờ)

Hiệu suất sản phẩm xăng là 14%.

Lƣu lƣợng sản phẩm xăng là:

= 350.000 (tấn/năm)

= 1044,776 (tấn/ngày)

= 43,532 (tấn/giờ)

Hiệu suất sản phẩm cặn mazut là 56,1%

60 Lớp Hoá dầu V02 - 01

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chƣng cấtt dầu thô ít phần nhẹ

I.2. Tại tháp có bay hơi (tháp tách phân đoạn)

Hiệu suất sản phẩm kerosen 13,9%

Hiệu suất sản phẩm Gasil 14,9%

Bảng 1: Kết quả tính cân bằng vật chất.

Chất vào Chất ra

Tên chất Tấn/giờ Tên chất Tấn/giờ

Nguyên liệu 310,945 Khí 3,42

Xăng 43,532

Kerosen 43,22

Gusoil 46,33

Cặn 174,44

310,945 310,945 

61 Lớp Hoá dầu V02 - 01

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chƣng cấtt dầu thô ít phần nhẹ

II. TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT LƢỢNG

Phƣơng trình cân bằng nhiệt lƣợng

QV = QR

QV = QK,X + QKe + QGa + QC

+ Tính QV

(IV: tính theo phƣơng pháp trung bình)

Theo phƣơng trình cân bằng nhiệt lƣợng ta có:

 QC = QV – (QK,X + QGa)

QC = 291887336,4 – (28478801,33 + 17873884,7 + 30731317,23)

QC =214803333,3 (Kcal/h(

Bảng 2: Kết quả cân bằng nhiệt lượng cho tháp chưng cất.

Nhiệt vào

Dòng Kcal/h

Nguyên liệu 291887336,4

Nhiệt ra

28478801,33 QK,X

17873884,7 QKe

30731317,23 QGa

62 Lớp Hoá dầu V02 - 01

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chƣng cấtt dầu thô ít phần nhẹ

214803333,1 QC

291887336,4 

63 Lớp Hoá dầu V02 - 01

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chƣng cấtt dầu thô ít phần nhẹ

PHẦN III: AN TOÀN LAO ĐỘNG

I. AN TOÀN LAO ĐỘNG TRONG PHÂN XƢỞNG CHƢNG CẤT KHÍ QUYỂN

Trong quá trình thiết kế sản xuất thì khâu an toàn lao động có vai trò rất

quan trọng nhằm cải thiện đƣợc điều kiện làm việc của công nhân, đảm bảo

sức khoẻ an toàn cho công nhân làm việc trong nhà máy. Vì vậy ngay từ đầu

thiết kế xây dựng phân xƣởng cần phải có những bố trí hợp lý, huấn luyện

tuyên truyền nhiều những pháp chế của Nhà nƣớc. Nhƣ vậy để hoàn thiện tốt

nhất cần đảm bảo những yêu cầu sau:

I.1. Yêu cầu về phòng cháy chữa cháy

Thƣờng xuyên thực hiện các công tác giáo dục an toàn lao động đến

toàn công nhân lao động trong phân xƣởng, thực hiện những quy định chung

của nhà máy, tiến hành kiểm tra định kỳ thực hiện thao tác an toàn lao động

trong sản xuất.

Khi thiết kế bố trí mặt bằng phân xƣởng cần phải hợp lý, thực hiện các

biện pháp an toàn.

Các thiết bị phải đảm bảo an toàn cháy nổ tuyệt đối, không cho các

hiện tƣợng rò rỉ hơi sản phẩm ra ngoài, khi thiết kế cần chọn những vật liệu

có khả năng chống cháy nổ cao để thay thế những vật liệu ở những nơi có thể

xảy ra cháy nổ.

Phải ó hệ thống tự động hoá an tòn lao động và báo động kịp thời khi

có hiện tƣợng cháy nổ xảy ra.

Bố trí các máy móc thiết bị phải thoáng, các đƣờng ống dẫn trong nhà

máy phải đảm bảo hạn chế khả năng đƣờng ống chồng chéo lên nhau, những

đƣờng ống bắt qua đƣờng giao thông chính không đƣợc nổi lên, các đƣờng

ống trong khu sản xuất phải bố trí trên cao đảm bảo cho công nhân qua lại

tránh va chạm cần thiết.

64 Lớp Hoá dầu V02 - 01

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chƣng cấtt dầu thô ít phần nhẹ

Khu chứa nguyên liệu và sản phẩm phải có tƣờng bao che chắn để đề

phòng khi có sự cố dầu bị rò rỉ ra ngoài, phải tránh các khả năng phát sinh

nguồn mồi lửa cháy (nhiệt, bật lửa, cấm dùng điện thoại di động, cấm hút

thuốc trong phân xƣởng…)

Bố trí hệ thống tự động hoá cho các thiết bị dễ sinh cháy nổ đảm bảo an

toàn các hệ thống cấp điện cho các thiết bị tự động phải tuyệt đối an toàn

không có hiện tƣợng chập mạch làm phát sinh tia lửa điện.

Vận hành các thiết bị theo đúng thao tác kỹ thuật, đúng quy trình công

nghệ khi khởi động cũng nhƣ khi tắt khởi dọng, làm việc phải tuân theo các

quy định chặt chẽ.

Trong trƣờng hợp phải sửa chữa các thiết bị có chứa hơi sản phẩm dễ

gây nổ thì cần dùng khí trơ để thổi vào thiết bị để đuổi hết các hơi sản phẩm

ra ngoài, lƣu ý nếu sửa chữa bằng hàn phải khẳng định trong thiết bị an toàn

hết khí cháy nổ.

Giảm thấp nhất nồng độ các chất cháy nổ trong khu sản xuất, đối với

cháy nổ trong xăng dầu (nhất là xăng có thể bắt nhiệt nay cả ở nhiệt độ

thƣờng).

Đây là một vấn đề đƣợc quan tâm nhất hiện nay để bảo vệ tính mạng

con ngƣời và tài sản của nhà máy.

Trong phân xƣởng phải có đội ngũ phòng cháy thƣờng trực 24/24 giờ

với đầy đủ trang thiết bị hiện đại, thuận tiện.

Các tiêu lệnh về phòng cháy chữa cháy phải tuân theo đầy đủ để đề

phòng khi có sự cố xảy ra, xử lý kịp thời

Bố trí dụng cụ, thiết bị chữa cháy tại chỗ các thiết bị dễ gây cháy nổ

(tháp cất, thiết bị lọc…) kịp thời khi có hiện tƣợng.

Tóm lại trong nhà máy chƣng cất dầu thô cần phải trang bị đầy đủ các

trang thiết bị phòng cháy chữa cháy hiện đại, phải có đội ngũ cán bộ phòng

65 Lớp Hoá dầu V02 - 01

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chƣng cấtt dầu thô ít phần nhẹ

cháy thƣờng trƣợc tại chỗ các thiết bị dễ gây ra hiện tƣợng cháy nổ và cần bố

trí các thiết bị chữa cháy linh động, xung quanh các bể chứa sản phẩm nguyên

liệu hay thiết bị cần bố trí hệ thống đƣờng dẫn khí trơ, hơi nƣớc và bọt chữa

cháy để kịp thời khi có sự cố, tại nhà chữa cháy phải có đầy đủ các thiết bị

chữa cháy đúng quy định. Khi có sự cố các thiết bị phải đƣợc thao tác đúng

kỹ thuật và kịp thời, đƣờng đilại trong khu sản xuất phải thuận tiện dễ dàng

cho các xe cứu hoả đi lại. các thiết bị phải đƣợc bảo dƣỡng đúng định kỳ, theo

dõi chặt chẽ đúng chế độ công nghệ của nhà máy các bể chứa cần phải nối đất

tránh đề phòng khi xăng dầu bơm chuyển bị tích điện tích, sét đánh nhà máy

sẽ xảy ra cháy nổ.

Trong quá trình sản xuất phải đảm bảo an toàn các thiết bị áp lực, hệ

thống điện phải đƣợc thiết kế an toàn, hạn chế tối đa các nguy cơ gây ra sự cố,

thiết bị phải có hệ thống bảo hiểm, phải có che chắn. Trang thiết bị phòng hộ

lao động cho công nhân lao động trong phân xƣởng.

I.2. Trang thiết bị phòng hộ lao động.

Những công nhân làm việc trong nhà máy phải đƣợc học tập các thao

tác phògn cháy chữa cháy, phải có kiến thức bảo vệ thân thể và môi trƣờng

không gây độc hại.

Trong nhà máy tuyệt đối không dùng lửa, tránh các va chạm cần thiết

dễ gây ra các tia lửa điện, trong sửa chữa hạn chế việc sử dụng nguồn điện

cao áp.

Trong công tác bảo quản bể chứa, nếu phải làm việc trong bể chứa phải

đảm bảo hút hết các hơi độc của khí sản phẩm trong bể, công nhân làm việc

trực tiếp phải đƣợc trang bị các thiết bị phòng hộ lao động: quần áo, mặt nạ,

găng tay, ủng… tránh các hơi độc bám vào ngƣời qua da, các trang bị phògn

hộ lao động phải đƣợc cất giữ tại nơi làm việc không đƣợc mang ra ngoài.

Đối với các quá trình có phát sinh hơi độc lớn cần bố trí hệ thống tự động hoá

66 Lớp Hoá dầu V02 - 01

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chƣng cấtt dầu thô ít phần nhẹ

trong sản xuất giảm bớt lƣợng công nhân cần thiết, bảo vệ sức khỏe cho công

nhân đồng thời nâng cao hiệu quả kinh tế.

Kiểm tra sức khoẻ định kỳ cho công nhân, phát hiện những bệnh phổ

biến để phòng chống đảm bảo chế độ lao động cho mọi ngƣời theo quy định

của Nhà nƣớc

Nghiêm cấm sử dụng xăng đàu rửa tay chân, cọ quần áo, vì chúng có

tác hại lớn đối với sức khoẻ con ngƣời, trong xăng dầu chủ yếu là các

hydrocacbon mà đặc biệt là các hydrocacbon thơm gây độc lớn.

Xăng dầu là các hydrocacbon dễ bay hơi, hơi xăng dầu dễ gây ô nhiễm

môi trƣờng do đó việc xử lý hơi xăng dầu cũng là một nhiệm vụ hết sức quan

trọng của nhà máy.

I.3. Yêu cầu đối với vệ sinh môi trƣờng

Đối với mặt bằng phân xƣởng phải chọn tƣơng đối bằng phẳng, có độ

dốc tiêu thoát nƣớc tốt, vùng quy hoạch nhất thiết phải đƣợc nghiên cứu, phải

đƣợc các cấp chính phủ phê duyệt, bảo đảm vệ sinh môi trƣờng, đồng thời

phòng ngừa cháy nổ gây ra.

Vị trí nhà máy phải có khoảng cách an toàn tới khu dân cƣ, đồng thời

phát triển liên hợp với các nhà máy khác mà cũng phải sử dụng hợp lý hệ

thống giao thông quốc gia, là nhà máy chế biến dầu nên chất thải ra không

tránh khỏi đến ảnh hƣởng tới vệ sinh môi trƣờng. Vậy để đảm bảo môi trƣờng

sinh thái sản xuất, các chất thải cần xử lý trƣớc khi thải ra ngoài môi trƣờng.

67 Lớp Hoá dầu V02 - 01

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chƣng cấtt dầu thô ít phần nhẹ

PHẦN IV: THIẾT KẾ XÂY DỰNG

I. YÊU CẦU CHUNG

Địa điểm xây dựng phải đƣợc lựa chọn phù hợp với quy hoạch lãnh thổ,

quy hoạch vùng, quy hoạch của cụm chính quyền đã đƣợc cấp thẩm quyền

duyệt. Tạo điều kiện phát huy tối đa công suất của nhà máy và khả năng hợp

tác sản xuất với nhà máy lân cận.

Phải gần nơi cung cấp nguồn nguyên liệu cho sản xuất và tiêu thụ sản

phẩm gần nguồn cung cấp năng lƣợng nhiên liệu nhƣ: điện, nƣớc… hạn chế

tối đa chi phí vận chuyển.

Địa điểm xây dựng phải đảm bảo cho sự hoạt động liên tục của nhà

máy phù hợp và tận dụng tối đa hệ thống giao thông của quốc gia, tận dụng

tối đa hệ thống cung cấp điện, thông tin liên lạc, nếu địa phƣơng cho cơ sở hạ

tầng thích hợp thì cần phải xét đến khả năng xây dựng trƣớc mắt cũng nhƣ

trong tƣơng lai.

Khả năng nguồn cung cấp vật liệu, vật tƣ xây dựng, giảm chi phí giá

thành đầu tƣ xây dựng cơ bản, khả năng cung ứng công nhân xây dựng cho

nhà máy cũng nhƣ công nhân vận hành nhà máy sau này.

II. YÊU CẦU VỀ KỸ THUẬT

Diện tích ban đầu của nhà máy khoảng 150ha, khu chƣng khí quyển

khoảng 10ha, địa chất công trình tốt, cao ráo tránh ngập lụt trong mùa mƣa,

có mức nƣớc ngầm thấp để tạo điều kiện tốt cho quá trình thoát nƣớc và nƣớc

mặt để dùng, đất phải tƣơng đối bằng có độ dốc tự nhiên.

III. YÊU CẦU VỀ VỆ SINH CÔNG NGHIỆP.

Để đảm bảo tốt khi sản xuất cho phân xƣởng và khu xung quanh phải

thoả mãn các yêu cầu sau:

68 Lớp Hoá dầu V02 - 01

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chƣng cấtt dầu thô ít phần nhẹ

+ Khoảng cách tới khu dân cƣ phải hợp lý,phân xƣởng bố trí cách khu

dân cƣ tối thiểu là 300m, phân xƣởng xây dựng ở khu liên hợp

+ Địa điểm xây dựng ở cuối hƣớng gió chủ đạo so với khu dân cƣ và có

vùng cây xanh bảo vệ.

+ Bố trí nhà xƣởng và thiết bị hợp lý, tránh để ống dẫn khói và ống dẫn

chất thải về phía dân cƣ.

IV. GIẢI PHÁP THIẾT KẾ XÂY DỰNG

1. Đặc điểm của phân xƣởng sản xuất.

Phân xƣởng nằm trong nhà máy phải có quy mô sản xuất rộng lớn. Vì

vậy phân xƣởng chƣng cất dầu thô là một mắt xích quan trọng nhất của nhà

máy chế biến dầu, nhƣ vậy để đảm bảo cho quá trình đƣợc hoạt động liên tục

đòi hỏi phân xƣởng phải đủ rộng, khu chứa nguyên liệu và sản phẩm phải lớn

để cung cấp cho nhà máy đƣợc hoạt động theo dây chuyền, liên kết chặt chẽ

với các phân xƣởng khác để cung cấp nguyên liệu đảm bảo cho nhà máy hoạt

động.

Đặc thù của phân xƣởng là các thiết bị hoạt động hầu nhƣ ở nhiệt độ

cao và áp suất cao, nên rất dễ gây ra hiện tƣợng cháy nổ trong nhà máy, do đó

khi bố trí mặt bằng phân xƣởng cần chủ yếu đến các biện pháp an toàn cháy

nổ trong phân xƣởng, các thiết bị chính đặt cách nhau 20m đủ để bố trí hệ

thống các đƣờng ống và các hệ thống tự động hoá điều khiển an toàn và lƣu

thông thuận lợi. Do yêu cầu về công nghệ nên hầu hết các thiết bị của phân

xƣởng đƣợc bố trí lộ thiên ngoài trời. Khi bố trí cần chủ yếu đến hƣớng gió,

các khu sản xuất có nhiệt độ cao cần bố trí ở cuối hƣớng gió chủ đạo tránh

hƣớng gió mang nhiệt cao bay sang các khu dễ gây cháy nổ nhƣ kho nguyên

liệu và sản phẩm. Ngoài ra phòng cháy chữa cháy trong phân xƣởng cũng là

một biện pháp rất quan trọng, do đó khi bố trí mặt bằng cần bố trí hệ thống

chữa cháy cho phân xƣởng. Nhà chữa cháy phải bố trí gần nơi có thể xảy ra

cháy nổ và thuận tiện dễ lấy và dễ thấy, đƣờng giao thông đủ rộng để cho 3 xe

69 Lớp Hoá dầu V02 - 01

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chƣng cấtt dầu thô ít phần nhẹ

tránh nhau đƣợc (10m), hạn chế đƣờng đi lại trong khu sản xuất, các đƣờng

ống dẫn đi qua đƣờng iao thông chính phải đƣợc bố trí chìm dƣới mặt đất,

trong khu sản xuất chính các đƣờng ống dẫn phải đƣợc bố trí trên ca (2,5m)

đảm bảo cho công nhân đi qua lại, tránh không cho các van va chạm không

cần thiết xảy ra.

2. Bố trí mặt bằng trong phân xƣởng.

Căn cứ theo dây chuyền sản xuất và đặc thù của phân xƣởng chƣng cất

dầu thô mà chia mặt bằng thành 4 khu chính nhƣ sau:

Khu trƣớc của nhà máy

Khu sản xuất chính

Các công trình phụ trợ

Giao thông và kho bãi

Khu trƣớc nhà máy gần nhà chính khu sinh hoạt giải trí và mỹ quan của

nhà máy.

Khu sản xuất chính bao gồm khu chƣng cất dầu thô, các thiết bị lọc,

lắng, trao đổi nhiệt và làm lạnh…

Khu phụ trợ gần nà điều khiển trung tâm, nhà thí nghiệm, xƣởng cơ khí,

cơ điẹn, dịch vụ….

Đƣờng giao thông đƣợc bố trí trong nhà máy đủ rộng nối liền với các

phân xƣởng khác để lƣu thông vận chuyển tốt việc mua bán sản phẩm cũng

nhƣ nhu cầu phát triển của nhà máy đồng thời thuận tiện cho việc phòng chữa

cháy.

Việc phân vùng khku sản xuất nhƣ vậy giúp ta theo dõi chặt chẽ các

quá trình hoạt động sản xuất của các công đoạn trong phân xƣởng, phù hợp

với nhà máy có những công đoạn khác nhau, đảm bảo đƣợc vệ sinh công

nghiệp và dễ dàng khi xử lý khi có sự cố xảy ra đồng thời cũng thuận tiện cho

việc phát triển của nhà máy sau này, phù hợp với khí hậu nƣớc ta.

70 Lớp Hoá dầu V02 - 01

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chƣng cấtt dầu thô ít phần nhẹ

Chỉ tiêu kinh tế xây dựng.

Hệ số xây dựng

Hệ số sử dụng:

Trong đó:

F: diện tích ban đầu của toàn nhà máy

A: diện tích xây dựng

B: diện tích đất lộ thiên

C: diện tích đất của hệ thống giao thôg, hệ rãnh cấp thoát nƣớc trong

nhà máy.

Kết quả bố trí mặt bằng nhƣ sau

Bảng 3: Bảng số liệu các công trình trong phân xưởng

TT Tên công trình Rộng (m) Diện tích (m2)

Dài (m)

1. Phòng bảo vệ 4x6 4x6 144

2. Nhà để xe 18 9 162

3. Nhà hành chính 18 9 162

4. Hội trƣờng 24 12 288

5. Khu dịch vụ 24 12 288

6. Cứu hoả 18 12 216

7. Bơm và nén 18 12 108

8. Nhà cơ khí 12 9 108

71 Lớp Hoá dầu V02 - 01

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chƣng cấtt dầu thô ít phần nhẹ

9. Nhà thí nghiệm 12 18 216

10. Nhà điều khiển 9 12 108

11. Trạm điện 9 12 108

12. Lò đốt 6 18 108

13. Tháp chƣng 12 18 216

14. Tháp tái bay hơi 12 12 144

15. Tháp ổn định 12 12 144

16. Thiết bị tách muối và nƣớc 12 12 144

17. ống khói 6 12 72

18. Xử lý nƣớc thải 6 12 72

19. Làm lạnh 6 12 72

20. Bể chứa nguyên liệu 50x4 50x4 10000

21. Bế chƣa gas 40 40 1600

22. Bể xăng 40*4 40*4 10000

23. Bể gasoil 40x2 40x2 5000

24. Bể Kerosen 40x2 40x2 5000

25. Bể chứa cặn 40x1 40x1 3200

Tổng diện tích 37680

72 Lớp Hoá dầu V02 - 01

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chƣng cấtt dầu thô ít phần nhẹ

73 Lớp Hoá dầu V02 - 01

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chƣng cấtt dầu thô ít phần nhẹ

74 Lớp Hoá dầu V02 - 01

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chƣng cấtt dầu thô ít phần nhẹ

KẾT LUẬN

Nhƣ chúng ta đã biết, để có sản phẩm chất lƣợng cao, ngoài các thành

phần của dầu thô và các tính chất lý hoá khác, chƣng cất đóng một vai trò rất

quan trọng đến chất lƣợng sản phẩm.

Đây là đề tài rất có ích trong nganh công nghiệp chế biến dầu. Từ đây

ta sản xuất ra nhiều nguyên liệu cho các động cơ khác, giá thành thấp, thuận

tiện cho quá trình tự động hoá và có chất lƣợng cao.

Trải qua thời gian nghiên cứu với sự hƣớng dẫn tận tình của thày

Nguyễn Hữu Trịnh cùng với sự giúp đỡ của các thầy cô giáo trong bộ môn

bản đồ án của em đã đƣợc hoàn thành. Đồ án gồm các phần chính sau:

+ Tổng quan về lý thuyết của quá trình chƣng cất dầu

+ Tính toán cân bằng vật chất chế độ làm việc của thiết bị chính

+ Đề cập nguyên tắc xây dựng nhà máy chế biến dầu và cách bố trí mặt

bằng trong phân xƣởng.

Việc thực hiện đồ án này giúp em tƣ duy tốt hơn về mặt tổng quan lý

thuyết của quá trình chƣng cất dầu. Tuy nhiên do hạn chế về thời gian và kiến

thức nên đồ án vẫn còn nhiều thiếu sót khi áp dụng thực tế, em rất mong sự

chỉ bảo của các thầy cô để đồ án của em đƣợc tốt hơn.

Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Hữu Trịnh đã tận

tình hƣớng dẫn em hoàn thành đồ án trong thời gian qua.

75 Lớp Hoá dầu V02 - 01

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chƣng cấtt dầu thô ít phần nhẹ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Lê Văn Hiếu. Công nghệ chế biến dầu mỏ; Nhà xuất bản Khoa học và

Kỹ thuật Hà Nội; 2000.

2. PGS. TS. Đinh Thị Ngọ. Hóa học dầu mỏ; Trƣờng Đại học Bách Khoa

Hà Nội; 1999.

3. Trần Mạnh Trí. Dầu khí và dầu khí ở Việt Nam; Nhà xuất bản Khoa

học và Kỹ thuật Hà Nội; 1996.

4. Bộ môn nhiên liệu. Giáo trình tính toán công nghệ các quá trình chế

biến dầu mỏ; Trƣờng Đại học Bách Khoa Hà Nội; 1972

5. Nguyễn Trọng Khuông, ĐinhTrọng Xoan, Đỗ Văn Đài, Nguyễn Bin,

Phạm Xuân Toản, Đinh Văn Huỳnh, Trần Xoa. Sổ tay quá trình và thiết

bị công nghệ hoá chất; tập I. Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật Hà

Nội; 1992.

6. Nguyễn Bin, Đỗ Văn Đài, Lê Nguyên Dƣơng, Đinh Văn Huỳnh,

Nguyễn Trọng Khuông, Phan Văn Thơm, Phạm Xuân Toản, Trần Xoa.

Sổ tay quá trình và thiết bị công nghệ hoá chất; tập II. Nhà xuất bản

Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội; 1999.

7. Trần Mạnh Trí. Hoá học dầu mỏ và khí; Trƣờng Đại học Bách Khoa

Hà Nội; 1980.

8. Hƣớng thiết kế quá trình chế biến dầu mỏ trƣờng ĐHBK - HN 1975.

9. Giáo trình tính toán công nghệ các quá trình chế biến dầu mỏ; Trƣờng

Đại học Bách Khoa Hà Nội; 1972.

10. Sổ tay quá trình và thiết bị công nghệ hoá chất - Tập 1 - Nhà xuất bản

Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội.

76 Lớp Hoá dầu V02 - 01

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chƣng cấtt dầu thô ít phần nhẹ

MỤC LỤC

Trang

LỜI CẢM ƠN ................................................................................................................. 1

MỞ ĐẦU

................................................................................................................. 2

PHẦN I. TỔNG QUAN VỀ LÝ THUYẾT ..................................................................... 5

CHƢƠNG I. NGUYÊN LIỆU DẦU THÔ ...................................................................... 5

I.1. THÀNH PHẦN HOÁ HỌC CỦA DẦU MỎ. ................................... 5

I.1.1. THÀNH PHẦN NGUYÊN TỐ CỦA DẦU MỎ............................ 5

I.1.2. THÀNH PHẦN HYDRO CACBON TRONG DẦU MỎ. ............ 5

I.1.3. CÁC THÀNH PHẦN PHIHYDROCACBON. .............................. 9

I.2. CHUẨN BỊ NGUYÊN LIỆU DẦU THÔ TRƢỚC KHI CHẾ BIẾN.

................................................................................................................. 14

I.2.1. CÁC HỢP CHẤT CÓ HẠI TRONG DẦU THÔ . ....................... 14

I.2.2. ỔN ĐỊNH DẦU KHAI NGUYÊN. ............................................. 14

I.2.3. TÁCH CÁC TẠP CHẤT CƠ HỌC, NƢỚC VÀ MUỐI. ............. 14

CHƢƠNG II. CHƢNG CẤT DẦU THÔ. ..................................................................... 18

II. 1. MỤC ĐÍCH VÀ Ý NGHĨA CỦA QUÁ TRÌNH CHƢNG CẤT

DẦU THÔ ............................................................................................... 18

II.1.1. CÁC SƠ ĐỒP CÔNG NGHỆ ĐƢỢC TRÌNH BÀY Ở TRÊN

HÌNH SAU: ................................................................................ 19

II.1.2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QUÁ TRÌNH CHƢNG CẤT DẦU

THÔ. .......................................................................................... 20

II.2. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH CHƢNG CẤT.

................................................................................................................. 29

II.2.1. CHẾ ĐỘ NHIỆT CỦA THÁP CHƢNG LUYỆN. ..................... 29

II. 2.2. ÁP SUẤT CỦA THÁP CHƢNG. ............................................. 34

II.2.3. NHƢNG ĐIỂM CẦN LƢU Ý KHI ĐIỀU CHỈNH, CHỐNG CHẾ

ĐỘ LÀM VIỆC CỦA THÁP CHƢNG CẤT. ............................. 34

CHƢƠNG III. SẢN PHẨM CỦA QUÁ TRÌNH CHƢNG CẤT. ................................ 36

77 Lớp Hoá dầu V02 - 01

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chƣng cấtt dầu thô ít phần nhẹ

III.1. KHÍ HYĐRO CACBON. .............................................................. 36

III.2. PHÂN ĐOẠN XĂNG. ................................................................... 36

III.3. PHÂN ĐOẠN KEROSEN. ........................................................... 38

III.4. PHÂN ĐOẠN DIEZEN. ............................................................... 39

III.5. PHÂN ĐOẠN DẦU NHỜN. ......................................................... 40

III.6. PHÂN ĐOẠN MAZUT. ................................................................ 41

III.7. PHÂN ĐOẠN CẶN DẦU MỎ (CẶN GURON). ........................ 41

CHƢƠNG IV: SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ VÀ CHẾ ĐỘ CÔNG NGHỆ CỦA QUÁ

TRÌNH CHƢNG CẤT. ......................................................................... 43

IV.1. SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ CHƢNG CẤT AD VỚI BAY HƠI MỘT

LẦN ......................................................................................................... 43

IV.2. SƠ ĐỒ CHƢNG CẤT AD VỚI BAY HƠI HAI LẦN. ................ 43

IV.3. CHỌN CHỌN DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ. .......................... 44

CHƢƠNG V: THIẾT BỊ CHÍNH CỦA SƠ ĐỒ CHƢNG CẤT .................................. 48

V.1. THIẾT BỊ CHÍNH TRONG DÂY CHUYỀN. .............................. 48

V.1.1. THÁP CHƢNG CẤT. ................................................................ 48

V.1.2. THÁP ĐỆM. .............................................................................. 50

V.1.3. THÁP ĐĨA CHỤP. .................................................................... 51

V.1.4. THÁP ĐĨA SÀNG: .................................................................... 52

V.2. LÒ ĐỐT. ......................................................................................... 53

V.2.1. PHÂN LOẠI LÒ ĐỐT. ............................................................. 53

V.2.2. CẤU TRÚC CỦA LÒ ỐNG. ..................................................... 55

V.3. THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT. ..................................................... 56

V.3.1. THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT ỐNG XOẮN RUỘT GÀ. .......... 56

V.3.2. LOẠI THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT LOẠI ỐNG LỒNG ỐNG:

................................................................................................... 57

V.3.3. LOẠI THIẾT BỊ ỐNG CHÙM: ................................................. 59

PHẦN II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ .................................................... 59

I. TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT ......................................................... 59

78 Lớp Hoá dầu V02 - 01

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chƣng cấtt dầu thô ít phần nhẹ

I.1. TẠI THÁP TÁCH SƠ BỘ.............................................................. 60

I.2. TẠI THÁP CÓ BAY HƠI (THÁP TÁCH PHÂN ĐOẠN) ............. 61

II. TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT LƢỢNG................................................ 62

PHẦN III: AN TOÀN LAO ĐỘNG .............................................................................. 64

I. AN TOÀN LAO ĐỘNG TRONG PHÂN XƢỞNG CHƢNG CẤT

KHÍ QUYỂN .......................................................................................... 64

I.1. YÊU CẦU VỀ PHÒNG CHÁY CHỮA CHÁY ............................. 64

I.2. TRANG THIẾT BỊ PHÒNG HỘ LAO ĐỘNG. ............................. 66

I.3. YÊU CẦU ĐỐI VỚI VỆ SINH MÔI TRƢỜNG ............................ 67

PHẦN IV: THIẾT KẾ XÂY DỰNG ............................................................................. 68

I. YÊU CẦU CHUNG............................................................................. 68

II. YÊU CẦU VỀ KỸ THUẬT............................................................... 68

III. YÊU CẦU VỀ VỆ SINH CÔNG NGHIỆP. .................................... 68

IV. GIẢI PHÁP THIẾT KẾ XÂY DỰNG ............................................ 69

KẾT LUẬN

............................................................................................................... 75

TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................. 76

79 Lớp Hoá dầu V02 - 01