intTypePromotion=1

Giáo trình công nghệ lọc dầu part 1

Chia sẻ: Ashdkajd Daksdjk | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:20

1
516
lượt xem
192
download

Giáo trình công nghệ lọc dầu part 1

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo tài liệu 'giáo trình công nghệ lọc dầu part 1', kỹ thuật - công nghệ, hoá học - dầu khí phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Giáo trình công nghệ lọc dầu part 1

  1. M CL C N i dung Trang Chương 1. T NG QUAN V NHÀ MÁY L C D U ............................................. 3 Chương 2. CÁC QUÁ TRÌNH X LÝ BAN ð U .................................................. 8 Chương 3. QUÁ TRÌNH CHƯNG C T D U THÔ............................................... 17 Chương 4. QUÁ TRÌNH CRACKING NHI T ....................................................... 38 Chương 5. QUÁ TRÌNH CRACKING XÚC TÁC.................................................. 50 Chương 6. QUÁ TRÌNH HYDROCRACKING XÚC TÁC.................................... 71 Chương 7. QUÁ TRÌNH REFORMING XÚC TÁC ............................................... 83 Chương 8. QUÁ TRÌNH ALKYL HÓA ................................................................ 119 Chương 9. QUÁ TRÌNH ISOMER HÓA .............................................................. 132 Chương 10. CÁC QUÁ TRÌNH X LÝ B NG HYDRO .................................... 140 Chương 11. CÁC QUÁ TRÌNH LÀM S CH ....................................................... 152 Chương 12. S PHÁT TRI N C A CÔNG NGH L C D U.......................... 186 2
  2. Chương 1 T NG QUAN V NHÀ MÁY L C D U 1. M c ñích c a nhà máy l c d u. Nhà máy l c d u là nơi th c hi n các quá trình ch bi n d u thô thành các s n ph m d u m . Cơ c u v các s n ph m d u m ph i ñáp ng ñư c nhu c u tiêu th c a th trư ng theo t ng khu v c và s phân chia s n xu t trên ph m vi th gi i. Ngoài ra, nhà máy l c d u ph i ñ m b o ch t lư ng cho các s n ph m s n xu t t nhà máy theo các tiêu chu n ch t lư ng ñã qui ñ nh. M c ñích c a nhà máy l c d u có th phát h a theo sơ ñ sau: Ngoài ra, nhà máy l c d u còn cung c p m t lư ng nguyên li u r t l n cho ngành công nghi p hóa d u như: dung môi, s i nhân t o, nh a, hóa ch t cơ b n, phân bón, ... Qui trình ch bi n c a nhà máy l c d u ñư c minh h a trong sơ ñ sau: 3
  3. 2. Nhi m v c a nhà máy 2.1 Ti p nh n và v n chuy n d u thô Có th ti p nh n m t lư ng l n d u thô v c s lư ng l n ch ng lo i, nh m tránh s tác ñ ng c a s bi n ñ ng r ng l n v ngu n nguyên li u và có th c u thành nguyên li u phù h p v i ch ñ công ngh c a nhà máy nh m ñáp ng ñư c yêu c u v cơ c u s n ph m d u m c a th trư ng. Có th ti p nh n b ng c u c ng ho c ñư ng ng. 2.2 Ch bi n d u thô Th c hi n các quá trình ch bi n d u thô thành các s n ph m d u m hay ch t n n. 2.3 Ki m tra ch t lư ng Th c hi n vi c ki m tra ch t lư ng các nguyên li u và s n ph m c a nhà máy nh m theo dõi các quá trình ch bi n và ñ m ch t lư ng cho các s n ph m t o thành. 3. Các quá trình ch bi n trong nhà máy l c d u Tùy vào nguyên li u d u thô và m c ñích c a nhà máy l c d u mà qui trình công ngh ch bi n r t khác nhau. Nhưng nhìn chung, quá trình ch bi n t ng th c a nhà máy l c d u có th mô t như sơ ñ sau: 4
  4. Sơ ñ ch bi n d u thô Tuy nhiên, các quá trình ch bi n trong các nhà máy l c d u luôn bao g m các b ph n sau: 3.1 Quá trình phân tách T o ra các phân ño n cơ s nh m ñáp ng m c ñích s d ng cho các quá trình ch bi n ti p theo (chưng c t, trích ly…). 3.2 Quá trình chuy n hoá Nh m t o ra các phân t m i có tính ch t phù h p v i s n ph m s d ng (alkyl hóa, isomer hóa, reforming, cracking,…). 3.3 Quá trình x lý Nh m lo i b các t p ch t không mong mu n có m t trong thành ph n các phân ño n và s n ph m, nh m ñáp ng yêu c u làm nguyên li u cho quá trình ch bi n ti p theo hay ñ t ch t lư ng s n ph m thương ph m. 5
  5. Sơ ñ phân tách d u thô 3.4 Các quá trình b o v môi trư ng Bao g m các quá trình x lí môi trư ng nh m b o ñ m an toàn môi trư ng làm vi c và môi trư ng t nhiên xung quanh nhà máy (bao g m các quá trình x lý khí, nư c th i, ch t th i, khí chua …). Thang quy ñ i gi a các d ng năng lư ng 1 t n d u thô = 1 TOE (tons oil eguivalent) 1 t n than ñá = 0,66 TOE 1000 m3 N.Gas = 0,99 TOE 1000 Kw ñi n = 0,222 TOE 6
  6. Nhà máy l c d u t i Iraq 7
  7. Chương 2 CÁC QUÁ TRÌNH X LÝ BAN ð U 1. n ñ nh d u nguyên khai Sau khi ñư c khai thác t các gi ng áp su t cao, trung bình và th p d u chưa n ñ nh, nghĩa là chưa tách các h p ph n nh (etan, propan, butan và m t ph n pentan), v n chuy n khó và không kinh t vì trong quá trình v n chuy n có th th t thoát các hydrocarbon nh là các nguyên li u có giá tr . Khí thu h i có th ñư c s d ng làm nguyên li u b sung cho các nhà máy ch bi n d u, do ñó c n ñư c thu h i tri t ñ . D u sau khi khai thác ñư c lo i khí nh gi m áp su t, ñưa vào b ch a ñ l ng và tách kh i nư c, sau ñó ñư c ñưa ñi n ñ nh hóa, nghĩa là tách các hydrocarbon nh (etan, propan, butan và m t ph n pentan). D u n ñ nh ñư c ñưa ñi x lý nhi t – hóa, sau ñó ñ n c m công ngh lo i mu i b ng ñi n (EDS). Trong d u có ch a khí hòa tan, nư c và mu i. Hàm lư ng khí trong d u khai thác t 1÷2 ñ n 4%. S dao ñ ng c a hàm lư ng khí ph thu c vào d ng d u, ñi u ki n n ñ nh hóa, hình th c v n chuy n, d ng b n ch a d u trong nhà máy và ñi u ki n khí quy n… Trong quá trình n ñ nh hóa nh n ñư c nguyên li u cho công nghi p hóa d u; các phân ño n d u n ñ nh t t khi ñư c chưng c t khi n cho ch ñ công ngh trong tháp s ít dao ñ ng hơn, t o ñi u ki n ngưng t xăng trong thi t b làm l nh t t hơn; lo i b kh năng m t mát phân ño n xăng nh do cu n theo khí. Lo i butan ñư c coi là m c n ñ nh hóa t i ưu c a d u. Tuy nhiên trong m t s trư ng h p c n ph i lo i m t ph n phân ño n pentan (lo i 40 ÷ 80% hàm lư ng c a nó trong d u). 2. Tách mu i - nư c N u trong d u có hàm lư ng nư c và mu i cao ch ñ công ngh c a các quá trình b phá h y, làm tăng áp su t trong thi t b và gi m công su t. Mu i còn có tác h i l n hơn. Mu i ñóng trên b m t các thi t b trao ñ i nhi t, làm gi m h s truy n nhi t, d n t i tăng chi phí nhiên li u, gi m công su t thi t b. 8
  8. Nư c trong d u thư ng t o thành d ng nhũ tương khó phá h y. Nư c trong d u ch a nhi u mu i khoáng khác nhau và m t s kim lo i hòa tan. Các cation thư ng g p trong nư c là Na+, Ca2+, Mg2+ và m t lư ng Fe2+ và K+ ít hơn. Các anion thư ng g p là Cl- và HCO3-, còn SO42- và SO32- v i m t lư ng ít hơn. Ngoài ra, trong d u còn có m t s oxit không phân ly như Al2O3, Fe2O3, SiO2. Hàm lư ng t ng c a mu i khoáng (ñ khoáng) c a nư c có th t dư i 1% ñ n 20 ÷ 26%. M t s mu i khoáng d b th y phân (xem trong ph n ti p theo), do ñó nư c ñi kèm theo d u m là v n ñ ñư c quan tâm. Mu i trong d u t n t i d ng hòa tan trong nư c ho c tinh th có tính ch t khác nhau. Clorua natri h u như không hòa tan. Clorua canxi trong ñi u ki n tương ng có th th y phân ñ n 10% và t o HCl. Clorua maghê th y phân 90% và quá trình này di n ra c nhi t ñ th p. Do ñó nư c có th là nguyên nhân ăn mòn thi t b . Th y phân clorua maghe: MgCl2 + H2O MgOHCl + HCl Di n ra dư i tác d ng c a nư c ch a trong d u và do nư c k t tinh clorua maghê. Ăn mòn dư i tác d ng c a s n ph m th y phân di n ra trong vùng nhi t ñ cao (các ng c a lò nung, thi t b bay hơi, tháp c t) và trong các thi t b nhi t ñ th p (thi t b ngưng t và thi t b làm l nh). Trong ch bi n d u do phân h y h p ch t lưu huỳnh t o H2S là nguyên nhân ăn mòn m nh, ñ c bi t khi k t h p v i HCl. H2S khi có nư c ho c dư i nhi t ñ cao tác d ng v i kim lo i c a thi t b t o sulfur s t: Fe + H2S FeS + H2 Màng FeS che ph b m t kim lo i, b o v nó không b ăn mòn ti p, nhưng khi có có HCl màng b o v b phá h y do sulfur s t tham gia vào ph n ng sau: FeS + 2 HCl FeCl2 + H2S Clorua s t chuy n thành dung d ch nư c, còn hydro sulfur ñư c gi i phóng l i tác d ng v i s t. B i và mu i gây ăn mòn ng d n, tích lũy l i trong s n ph m d u làm gi m ch t lư ng c a chúng. Trong quá trình lo i mu i bên c nh clorua cũng lo i 50 ÷ 70% các h p ch t vanadium và niken, ph n l n h p ch t angtimon 9
  9. và các t p ch t khác có kh năng ñ u ñ c xúc tác và ăn mòn thi t b trong các quá trình ch bi n ti p. Do nư c t n t i trong d u d ng nhũ tương b n v ng nên các phương pháp lo i nư c t p trung vào vi c phá nhũ tương trong d u. Có 3 phương pháp phá nhũ: cơ h c, hóa h c và ñi n. 2.1 Phương pháp cơ h c L ng: L ng ñư c ng d ng cho nhũ tương m i, không b n, có kh năng tách l p d u và nư c do chúng có tr ng lư ng riêng khác nhau. Nung nóng làm tăng nhanh quá trình phá nhũ do s hòa tan c a màng b o v nhũ tương vào d u tăng, gi m ñ nh t môi trư ng và gi m s chênh l ch kh i lư ng riêng. Trong các xí nghi p lo i nư c b ng phương pháp l ng ñư c th c hi n trong thi t b nung nóng-lo i nư c d ng hình tr ñ ng có ñư ng kính 1,5 ÷ 2 m và chi u cao 4 ÷ 5 m (hình 7). Trong ñó d u ñư c hâm nóng ñ n 60oC b ng ñèn ñ t khí l p dư i ñáy thi t b . Trong nhà máy ch bi n d u nư c ñư c lo i ti p b ng cách gia nhi t ñ n 120 ÷ 160oC và ñ l ng áp su t 8 ÷ 15 atm (ñ nư c không sôi) trong 2 ÷ 3 gi . Sơ ñ thi t b nung nóng - l ng nư c I - Nhũ tương. II - D u thô. III - Nư c. IV - Khí nhiên li u 10
  10. L c: L c ñ tách nư c ra kh i d u d a trên tính th m ư t l a ch n các ch t l ng khác nhau c a các v t li u. Cát th ch anh d th m ư t nư c hơn, còn pirit (FeS2) th m ư t d u t t hơn. ð làm khan d u b ng phương pháp l c s d ng bông th y tinh, mùn cưa. Các h t nư c nh li ti bám vào các c nh nh n c a mùn cưa ho c s i bông th y tinh, liên k t v i nhau thành gi t l n d ch y xu ng dư i. L c ng d ng trong trư ng h p khi nhũ tương ñã b phá nhưng nh ng gi t nư c còn gi tr ng tháp lơ l ng và không l ng xu ng ñáy. Hi u qu c a tháp l c cao. Thí d trong tháp l c v i 3 l p bông th y tinh ñã gi m hàm lư ng mu i t 582 xu ng ñ n 20 mg/l. Như c ñi m cơ b n c a phương pháp l c là màng l c nhanh b mu i và b i ñóng bít và ph i thay th . 2.2 Phương pháp hóa h c Phá h y nhũ tương trong trư ng h p này ñư c th c hi n b ng cách s d ng các ch t ho t ñ ng b m t (CHðBM) có tác d ng như ch t phá nhũ. Phá nhũ b ng phương pháp hóa h c ñư c ng d ng r ng rãi. Phương pháp này có ñ c ñi m là m m d o và ñơn gi n. Các ch t phá nhũ t t là các ch t phá nhũ hi u qu cao, li u lư ng th p, s n có, không ăn mòn thi t b , không làm thay ñ i tính ch t c a d u, không ñ c ho c d tách ra kh i nư c. ð tăng nhanh phá nhũ c n hâm nóng d u. Sơ ñ công ngh phá nhũ nhi t hóa trình bày trong hình 8. Sơ ñ công ngh phá nhũ nhi t hóa trong d u 1- B trao ñ i nhi t; 2- thi t b nung nóng b ng hơi; 3- b l ng I- D u nguyên li u; II- ch t phá nhũ; III- nư c m i; IV- d u lo i nư c; V- hơi nư c; VI- nư c tách ra. 11
  11. 2.3 Phương pháp phá nhũ tương d u b ng ñi n trư ng S d ng ñi n trư ng ñ làm khan nư c ñư c ng d ng r ng rãi trong các xí nghi p và nhà máy ch bi n d u t ñ u năm 1990. Khi ñưa nhũ tương d u vào ñi n trư ng xoay chi u các h t nư c tích ñi n âm b t ñ u di chuy n bên trong gi t nư c, t o cho nó d ng hình trái lê, ñ u nh n c a qu lê hư ng v ñi n c c. Khi thay ñ i c c c a ñi n c c, gi t nư c hư ng ñ u nh n v hư ng ngư c l i. T n s ñ i hư ng c a gi t d u b ng v i t n s thay ñ i c a ñi n trư ng. Dư i tác d ng c a l c kéo các h t nư c riêng l hư ng v c c dương, chúng va ch m v i nhau và trong ñi n trư ng ñ m nh t o thành các ñám mây ñi n môi, nh ñó các gi t nư c nh s l n lên, khi n cho chúng d l ng xu ng trong thùng ñi n trư ng. Sơ ñ c m làm khan b ng ñi n 1- Thi t b gia nhi t b ng hơi; 2- thi t b tr n; 3- thi t b làm khan b ng ñi n. I- D u nguyên li u; II- hơi nư c; III- ch t phá nhũ; IV-d u khan và ñã lo i mu i; V- nư c tách ra . 12
  12. Sơ ñ lo i nư c- mu i b ng ñi n v i thi t b lo i nư c n m ngang 1- Thi t b lo i nư c n m ngang; 2- Thi t b gia nhi t b ng hơi; 3- B trao ñ i nhi t. I- D u nguyên li u; II- ch t phá nhũ; III- nư c m i; IV- ki m; V- nư c l ng; VI- d u lo i nư c. Sơ ñ công ngh lo i nư c ñi n trư ng (EDW) d n ra trong hình, thi t b có công su t 6.000 t n/ngày. Nhũ tương d u sau khi ñư c nung nóng s ti p xúc v i nư c m i. Thêm ch t phá nhũ vào h n h p này, sau ñó nó ñư c chia vào hai thi t b lo i nư c ñi n. Trong ñó nhũ tương b phá h y, nư c rút ra t phía dư i ñ vào kênh thoát nư c, còn d u l y ra t phía trên và ñưa vào b l ng. D u lo i mu i và nư c bơm vào b ch a, sau ñó vào ng d n. ð phá nhũ không b n quá trình lo i nư c ti n hành hai b c: I- ch bi n nhi t–hóa; II - x lý ñi n. ð phá nhũ b n v ng quá trình lo i nư c ti n hành 3 b c: I- nhi t hóa; II và III- ñi n. Trong quá trình làm khan hai b c k t h p nhi t hóa và ñi n m c lo i nư c ñ t 98% ho c cao hơn. Ngày nay thi t b lo i nư c b ng ñi n d ng n m ngang, làm vi c nhi t ñ 160oC và 18 atm ñư c ng d ng r ng rãi. Trong hình 10 gi i thi u sơ ñ lo i nư c b ng ñi n d ng n m ngang v i b n thi t b , m t thi t b ñ lo i nư c, ba thi t b còn l i ñ lo i mu i. Sơ ñ có công su t 7 tri u t n d u/năm. 13
  13. Lo i mu i ñư c th c hi n b ng cách thêm nư c và ch t phá nhũ. D u t b n ch a ñư c bơm b ng máy bơm qua h trao ñ i nhi t vào các thi t b lo i nư c l p ñ t n i ti p nhau. ð ng th i n p nư c nóng và ch t phá nhũ vào d u. Lo i mu i di n ra trong ñi n trư ng ñi n th 32 ÷ 33 kW nhi t ñ 120 ÷ 130oC và áp su t 8 ÷ 10 atm. D u sau khi x lý ch a 5 ÷ 10 mg mu i/l, cho phép c m chưng c t d u làm vi c liên t c trong ít nh t hai năm. Trư c ñây trong công nghi p ch bi n d u l c d u ch g m c m chưng c t khí quy n (AR) v i công su t kho ng 3 tri u t n d u/năm. V i k t qu hoàn thi n công ngh ch bi n sơ c p m t m t ngư i ta ti n hành t ñ ng hóa các c m AR và AVR, m t khác ñưa vào ng d ng c m lo i mu i b ng ñi n (EDS), n ñ nh phân ño n xăng... Các c m riêng l này ñư c k t h p trong liên h p EDS-AVR. K t h p các c m trong khu liên h p tăng s th ng nh t, gi m nhân công, gi m thi t b ch a. Dư i ñây xét sơ ñ công ngh lo i mu i, nư c b ng ñi n EDS. Sơ ñ công ngh c m lo i mu i, nư c b ng ñi n ñư c trình bày trong hình 11. D u thô t ng d n ñưa tr c ti p vào máy bơm H-1 và bơm qua hai ñư ng song song vào trao ñ i nhi t, trong ñó nó ñư c nung nóng ñ n 140 ÷ 150oC nh nhi t t các dòng s n ph m l y ra ho c dòng h i lưu. Dòng d u thô th nh t ch y trong không gian c a ng trao ñ i nhi t T-2, trong ñó nó ñư c nung nóng nh nhi t c a dòng tu n hoàn th nh t c a tháp K-2 (tháp chưng c t khí quy n, hình 13), sau ñó qua trao ñ i nhi t T-17, trong ñó nó ñư c nung nóng nh dòng tu n hoàn th hai c a tháp K-2, và ñi vào b ph n thu gom ñ ñưa vào c m lo i mu i nư c b c nh t, r i sau ñó vào thi t b lo i nư c b ng ñi n A1÷A5. Dòng d u thô th hai ch y trong không gian c a ng trao ñ i nhi t T-1, sau ñó T-16, trong ñó nó ñư c nung nóng b ng nhi t c a mazut và ñi vào b ph n thu gom trư c khi ñưa vào c m lo i mu i nư c th nh t. Máy bơm H-41 bơm dung d ch ki m-soda ñ trung hòa clorua và tránh ăn mòn thi t b . T máy bơm H-37 bơm 1/3 lư ng dung d ch ch t phá nhũ vào dòng c p c a máy bơm d u H-1 (2/3 ch t phá nhũ bơm vào thi t b lo i nư c b c hai). 14
  14. Sơ ñ công ngh lo i mu i, nư c b ng ñi n. A1-A5- thi t b lo i nư c, mu i n m ngang c a b c nh t; B1-B5- - thi t b lo i nư c, mu i n m ngang c a b c hai; T- b trao ñ i nhi t; E- b ch a; H- máy bơm 15
  15. ð san b ng nhi t ñ và áp su t c hai dòng d u thô trư c khi ñi vào thi t b lo i nư c b ng ñi n ñư c k t h p và tr n trong b ph n thu gom, nư c nóng t thi t b lo i nư c b ng ñi n b c hai cũng ñư c bơm vào nh máy bơm H-36 và sau ñó dòng nguyên li u ñư c chia thành năm dòng song song ñi vào 5 thi t b lo i nư c b ng ñi n b c nh t. ð phân b ñ u d u thô trong thi t b lo i nư c, trong m i dòng trang b m t thi t b chuyên d ng và m t lưu lư ng. D u ñã lo i mu i và nư c m t ph n t phía trên thi t b lo i nư c b c nh t A1 ÷ A5 nh p chung và sau ñó chia thành 5 dòng song song ñi vào 5 thi t b lo i nư c b c hai B1 ÷ B5. Trong thi t b thu gom trư c khi ñưa d u vào thi t b lo i nư c b c hai cũng trang b máy tr n, trong ñó tr n ch t phá nhũ, d u thô và nư c ñư c bơm t máy bơm H-31 (10% so v i d u thô). Sau thi t b lo i nư c b c hai d u ñư c chia thành hai dòng song song ñưa vào không gian gi a các ng c a b trao ñ i nhi t T-3, T-4, T-18, trong ñó nó ñư c nung nóng ñ n 220÷240oC, sau ñó ñưa vào tháp K-1 (tháp bay hơi trư c). Dung d ch mu i t thi t b lo i nư c b c nh t ñư c ñưa vào b l ng E-18, là b hình tr n m ngang có dung tích 160 m3 và làm vi c 150oC và 10 atm. Trên b l ng có thi t b b y d u, t ñó d u qua thi t b làm l nh T-32 và ñư c ñưa vào b tiêu nư c E-19. Dư i b E-18 dung d ch mu i sau khi làm ngu i trong máy làm l nh không khí ñư c ñưa vào b ph n làm s ch. ði u ki n t i ưu ñ lo i mu i c a c m lo i mu i - nư c ph thu c vào ch t lư ng d u. Thí d , ch n nhi t ñ sao cho ñ nh t c a d u thô th p hơn 4 cSt; trong ñi u ki n ñó l ng nư c ti n hành thu n l i và không c n tăng nhi t ñ d u thô. Ch t lư ng ch t phá nhũ quy t ñ nh lư ng nhũ c n s d ng. Hi u qu c a ch t phá nhũ ñư c xác ñ nh b i ch t lư ng d u sau x lý - hàm lư ng mu i và nư c ph i th p nh t. 16
  16. Chương 3 QUÁ TRÌNH CHƯNG C T D U THÔ 1. Cơ s lý thuy t c a quá trình chưng c t 1.1 S sôi c a dung d ch S sôi c a ch t nguyên ch t: M t ch t l ng s sôi nhi t ñ mà t i ñó áp su t hơi bão hoà c a nó b ng áp su t môi trư ng ñè lên m t thoáng. Ví d như nư c s sôi 1000C t i P = 1 atm (760mmHg). Nhi t ñ sôi c a Butan Nhi t ñ ,oC Áp su t, atm 1 0 3.41 36 4.80 50 Ta g i ch t có áp su t hơi bão hoà l n, có nh êt ñ sôi th p là ch t d sôi. Ch t khó sôi có áp su t hơi bão hoà bé, có nhi t ñ sôi cao. Thành ph n pha hơi sinh ra khi ñun sôi m t dung d ch: Pha hơi sinh ra khi ch t l ng nguyên ch t sôi là pha hơi ñơn ch t. Pha hơi sinh ra khi m t dung d ch sôi là m t h n h p c a t t c các h p ph n c a dung d ch và có thành ph n ph thu c vào thành ph n c a dung d ch l ng theo ñ nh lu t Konovalov. 0 PA = PA .x lA = P.x A : áp su t hơi bão hoà riêng ph n c a A. h PB = PB0 .x B = P.x B l h PB0 G i α = 0 là ñ bay hơi tương ñ i c a B so v i A. PA Nu α > 1 : B d sôi hơn A α < 1 : B khó sôi hơn A 17
  17. ð nh lu t Konovalov: Khi sôi m t dung d ch l ng cho ra m t pha hơi giàu ch t d sôi hơn so v i dung d ch l ng. 1.2 Nguyên lý c a quá trình chưng c t Chưng c t là quá trình tách m t dung d ch b ng cách ñun sôi nó, r i ngưng t hơi bay ra ñ ñư c 2 ph n: Ph n nh là distillat có nhi t ñ sôi th p, ch a nhi u ch t d sôi, còn ph n n ng còn l i là c n chưng c t (redue). Như v y, phép chưng c t có th thu ñư c Distillat có thành ph n mong mu n b ng cách chưng c t nhi u l n. 18
  18. Nhưng chưng c t nhi u l n như v y r t phi n ph c, t n th i gian mà không kinh t . ð kh c ph c như c ñi m này ta dùng h th ng chưng c t có c t chưng c t. C t chưng c t có s ñĩa lý thuy t càng l n, thì có kh năng cho m t distillat có thành ph n khác càng nhi u so v i dung d ch trong bình ñun, t c là distillat r t giàu ch t d bay hơi. Dùng c t chưng c t có nhi u ñĩa lý thuy t có th thu ñư c distillat là ch t d bay hơi g n như tinh khi t. 2. Cơ s lý thuy t chưng c t d u m Nh m phân tách d u thô thành các phân ño n thích h p d a vào nh êt ñ sôi c a các c u t và không làm phân hu chúng. 2.1 Chưng c t ñơn gi n Chưng c t bay hơi d n d n: Ch y u dùng trong phòng thí nghi m ñ xác ñ nh ñư ng cong chưng c t Enghen. Chưng c t bay hơi m t l n: Cho phép nh n ñư c ph n chưng c t l n hơn so v i bay hơi m t l n. Chưng c t bay hơi nhi u l n: Cho phép quá trình tách các phân ño n theo mong mu n. 19
  19. 2.2 Chưng c t ph c t p Chưng c t có h i lưu: ð nâng cao kh năng phân chia h n h p l ng, ngư i ta ti n hành cho h i lưu m t ph n s n ph m ñ nh. Nh s ti p xúc thêm m y l n gi a pha l ng (h i lưu) và pha hơi trong tháp ñư c làm giàu thêm c u t nh nh ñó mà ñ phân chia cao hơn. Chưng c t có tinh luy n: D a vào quá trình trao ñ i ch t nhi u l n gi a pha l ng và hơi nh vào các ñĩa hay ñ m. Chưng c t s có ñ phân chia cao hơn n u k t h p v i h i lưu Sơ ñ ti p xúc gi a dòng l ng và hơi trong tháp chưng c t 20
  20. Chưng c t chân không & chưng c t v i hơi nư c: ð b n nhi t các c u t trong d u ph thu c ch y u vào nhi t ñ và th i gian lưu. ð i v i các phân ño n có nhi t ñ sôi cao, ngư i ta c n tránh s phân hu chúng (gi m ñ nh t, ñ b n oxy hoá…) b ng cách h n ch nhi t ñ (3200 - 4200C) chưng c t. N u nhi t ñ sôi cao hơn nhi t ñ phân hu chúng ta dùng chưng c t chân không hay chưng c t hơi nư c. Hơi nư c làm gi m áp su t hơi riêng ph n làm chúng sôi nhi t ñ th p hơn. 2.3 ðĩa chưng c t (Tray) Trong công ngh d u khí, ñ chưng c t nh ng lư ng kh ng l (hàng tri u t n/năm). Ngư i ta dùng nh ng thi t b chưng c t kh ng l , ho t ñ ng liên t c. Hơi nguyên li u s bay lên ñ nh tháp và ph n l ng s ch y xu ng ph n dư i tháp. S ti p xúc gi a hai dòng này ñư c th c hi n m t cách ñ c bi t nh các ñĩa. T i các ñĩa x y ra quá trình trao ñ i nhi t gi a dòng hơi và dòng l ng. ð ng th i t i ñây cũng x y ra quá trình trao ñ i ch t, ph n nh trong pha l ng bay hơi theo pha hơi, ph n n ng trong pha hơi ngưng t theo dòng l ng. Như v y, khi dòng hơi lên ñ n ñ nh thì r t giàu c u t nh , còn dòng l ng ñi xu ng ñáy l i giàu c u t n ng hơn. Có r t nhi u d ng ñĩa khác nhau ñư c s d ng tuỳ vào lo i nguyên li u. Nhưng m c ñích chung nh m ñ m b o s ti p xúc gi a pha l ng và pha hơi ph i l n ñ quá trình phân tách hi u qu . Hi n nay, s d ng ch y u các d ng ñĩa sau: − ðĩa nhi u l (Sieve Trays) − ðĩa ch p (Bubble–Cap Trays) − ðĩa ng khói (Chimmey Trays) − ðĩa Van (Valve Trays) 21
ADSENSE
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2