intTypePromotion=1

Nhiên liệu đốt lò

Chia sẻ: Vang Thi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:17

0
156
lượt xem
38
download

Nhiên liệu đốt lò

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

Nhiên liệu đốt lò (Fuel Oils – FO) là sản phẩm chủ yếu của quá trình chưng cất thu được từ phân đoạn sau phân đoạn gas oil khi chưng cất dầu thô ở nhiệt độ sôi lớn hơn 350 0C.Nhiên liệu đốt lò được phân loại như sau:

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Nhiên liệu đốt lò

  1. CÁC SẢN PHẨM DẦU MỎ Nhiên liệu đốt lò
  2. Nhu cầu tiêu thụ FO 3000 2500 2000 N gàn tấn / năm 1500 1000 500 0 2001 2002 2003 2004 2005 2006 FO 2445 2581 1993 2092 2177 1991 Nhu cầu tiêu thụ FO giảm 3,34%/năm do được thay dần bằng LPG và điện FO 3,5% S: dùng trong công nghiệp nặng, hàng hải. Chiếm 90% nhu cầu FO FO 2%S: dùng trong công nghiệp nhẹ, dân dụng…Chiếm 10% nhu cầu FO 2004
  3. ST Thoâng soá chæ tieâu Möùc qui ñònh 1 Khoái löôïng rieâng ôû o, kg/m3 15 C .965 0 2 Ñoä nhôùt ñoäng hoïc ôû 40 o,ct C S //380 87 180 3 Ñieåm chôùp chaùy coác kín, o, min C 6 4 haøm löôïng S, %khoái löôïng, max /,5 23 5 Ñieåm ñoâng ñaëc. o, max C 12 6 Haøm löôïng nöôùc, mg/kg, max 1 7 Haøm löôïng taïp chaát, %khoái löôïng .15 0 8 Nhieät trò, Kcal/kg 980 9 Haøm löôïng tro, % khoái löoïng, max .15 0 10 Caën cacbon Conradson, %khoái löôïng 6
  4. Thành phần  Nhiên liệu đốt lò (Fuel Oil – FO): là sản phẩm chủ yếu của quá trình chưng cất thu được từ phần sau phân đoạn gasoil khi chưng cất dầu thô (phần cặn +350oC), hoặc phần cặn của các phân đoạn chế biến sâu (cracking, coking)  Thành phần hóa học: ◦ HCs:  Paraphinic, có từ 20 – 30 nguyên tử C trong phân tử  Napthenic  Aromatic  Các chất lai hợp ◦ Phi HC:  Hợp chất S, O, N;  Asphalten, nhựa  Kim loại.
  5. Thành phần  Khi nghiên cứu thành phần của nhiên liệu đốt lò, thường căn cứ vào các tính chất lý học như khả năng tan trong dung môi, hấp phụ,… Thành phần trong nhiên liệu đốt lò được phân thành 3 nhóm chính: ◦ Nhóm dầu: là phần nhẹ nhất, tan trong dung môi xăng nhẹ, parafin,…Thành phần chủ yếu là parafin, naphthen, olefin, và aromatics. Do thành phần này ít phân cực, nên không có khả năng tách bằng hấp phụ. ◦ Nhóm nhựa: có thể tan trong xăng, HC nhẹ (C5-C8) và có thể tách được bằng hấp phụ do có chất phân cực. Thành phần chủ yếu là polyaromatics, hợp chất lai hợp naptheno-aromatic. Tỷ lệ C/H trong các vòng ngưng tụ của nhựa khoảng 7,7 – 8,9. ◦ Nhóm asphalten: không tan được trong xăng nhẹ và các parafin, tan được trong dd H2S, benzen, CCl4. Thành phần gồm những hợp chất đa vòng, ngưng tụ cao, có khối lượng phân tử lớn. Tỷ lệ C/H trong các vòng ngưng tụ của asphalten khoảng 9 – 11.
  6. Thành phần  Mối liên hệ thành phần – nhiệt trị: ◦ Nhiệt trị giảm dần: paraphin > naphthen > aromatic, lai hợp ◦ Các thành phần phi HC khó cháy, khi cháy lại thu nhiệt, sản phẩm cháy tạo cặn cốc ◦ Nhiệt trị nhiên liệu đốt lò thường là 10.000 kcal/kg;  Tác hại của tạp chất: ◦ Khi cháy thu nhiệt, sản phẩm cháy tạo cặn cốc, bít vòi phun, bám vào thành nồi hơi làm giảm hiệu suất truyền nhiệt, gây hỏng lò. ◦ Kim loại (V, Ni) tạo hợp kim với sắt ở nhiệt độ cao gây hỏng lò.
  7. Sản xuất  Nhiên liệu đốt lò được sản xuất từ các quá trình: ◦ Cặn của quá trình chưng cất khí quyển: có khối lượng riêng nhỏ, ít nhớt và hàm lượng kim loại thấp; ◦ Cặn của quá trình chưng cất chân không; ◦ Cặn thu được từ quá trình chuyển hóa sâu cặn chưng cất khí quyển, hoặc gasoil chân không: các thành phần này có hàm lượng lớn kim loại, tạp chất và có độ ổn định kém;  Ngày nay, do nhu cầu các sản phẩm nhẹ ngày càng nhiều, nên nhà máy lọc dầu thường áp dụng các quá trình chuyển hóa sâu phần nặng của nhà máy. Do đó, hiệu suất của sản phẩm nặng ngày càng ít đi, và tính chất của sản phẩm này cũng ngày càng xấu;
  8. Sản xuất  Bảng: một số tính chất đặc trưng của các thành phần sản xuất FOCặn khí Cặn chân visbreaking LCO từ HCO từ Tính chất quyển không Cặn RFCC RFCC Tỷ trọng, 0,972 1,026 1,040 0,899 0,942 kg/m3 S, %kl 3,4 4,5 4,8 0,5 1,0 Độ nhớt ở 46 1500 7500 1 1,7 100oC, cSt CCR, %kl 10.8 18.9 26,9
  9. Sản xuất  Thành phần cặn nặng từ các quá trình chuyển hóa sâu có tính chất kém, không đảm bảo tiêu chuẩn chất lượng để dùng làm FO (về hàm lượng S, kim loại, độ nhớt)  Do đó, cần sử dụng thêm các thành phần pha loãng, là những phân đoạn nhẹ từ quá trình xử lý sâu, hoặc gasoil từ chưng cất khí quyển để đảm bảo qui định về tính chất của FO
  10. Sản xuất  Sản xuất FO từ NMLD Dung Quất:
  11. Sản phẩm dầu mỏ = ∑ các cấu tử khác nhau Tỉ lệ các cấu tử: Pha trộn sản phẩm từ NMLD Dung Quất - Tối ưu giá trị sản phẩm thu được - Đảm bảo chất lượng sản phẩm Có thể sử dụng thêm phu gia: - Tăng chỉ số octane - Tăng độ ổn định - Pha cồn khan  nhiên liệu sinh học - Pha biodiesel  nhiên liệu sinh học
  12. Các tính chất và sử dụng  Nhiên liệu đốt lò gia đình (FO nhẹ): ◦ Thành phần cất ở phân đoạn giữa hoặc các sản phẩm dầu mỏ tương tự diesel; ◦ Các dạng lò đốt:  Lò đốt bay hơi kiểu ống khói: nhiên liệu trong thùng chứa được gia nhiệt nhờ năng lượng bức xạ từ ngọn lửa  bay hơi, trộn với không khí và được hút vào lò đốt để cháy  Lò đốt dạng phun:  Lò đốt có vòi phun có áp suất: nhiên liệu được ép dưới áp lực, phun vào trong khoang cháy dưới dạng hạt rất nhỏ;  Lò đốt có thiết bị thổi hoặc vòi phun kép: nhiên liệu được phun vào đồng thời với dòng không khí để tán nhỏ nhiên liệu  Lò đốt có cốc phun quay: nhiên liệu được cho vào cốc rỗng quay nhanh, do lực ly tâm, dầu bị ép vào miệng rộng của cốc và bị bắn ra từ mép cốc và trộn với không khí để đốt cháy
  13. Các tính chất và sử dụng  Nhiên liệu đốt lò nặng: ◦ Thành phần: cặn nặng từ chưng cất khí quyển, hoặc quá trình xử lý sâu như cracking, coking ◦ Ứng dụng:  Trong các lò đốt công nghiệp  Làm nhiên liệu chạy tàu thủy (bunker fuel)  Ở VN, FO được phân loại dựa theo độ nhớt (ở 50oC) và hàm lượng S, gồm 4 loại: ◦ FO No1 : 2% lưu huỳnh, 87cSt; ◦ FO No2A : 2% lưu huỳnh, 180cSt; ◦ FO No2A : 3,5% lưu huỳnh, 180cSt; ◦ FO No3 : 3,5% lưu huỳnh, 380cSt;
  14. Các tính chất và sử dụng  Nhiệt trị: ◦ Khái niệm:  Nhiệt trị tổng: lượng nhiệt được giải phóng khi đốt cháy hoàn toàn 1 kg nhiên liệu ở điều kiện chuẩn, và toàn bộ lượng nước sinh ra được ngưng tụ  Nhiệt trị thực: lượng nhiệt được giải phóng khi đốt cháy hoàn toàn 1 kg nhiên liệu ở điều kiện chuẩn, hơi nước tạo thành không bị ngưng tụ ◦ Nhiệt trị phụ thuộc vào thành phần hóa học của FO: càng nhiều HC parafin, ít HC naphthen và aromatic thì nhiệt trị sẽ càng cao; ◦ Sự có mặt của tạp chất làm giảm nhiệt trị của nhiên liệu; ◦ Phương pháp xác định: theo tiêu chuẩn ASTM D240, xác định bằng thiết bị dạng bom (bom nhiệt trị). Nhiệt trị xác định khi với điều kiện khi nước trong khi cháy được ngưng tụ  nhiệt trị tổng
  15. Các thông số đặc trưng  Hàm lượng S: ◦ S tồn tại trong FO dưới dạng sunfua, disunfua, hợp chất dị vòng; ◦ Khi cháy sinh ra SO2 + có mặt của hơi ẩm  tạo H2SO4 gây ăn mòn thiết bị; ◦ Khí thải có SO2  gây ô nhiễm môi trường ◦ Hàm lượng S cao làm giảm nhiệt trị của nhiên liệu; ◦ Phương pháp xác định:  Với FO nhẹ: thử ăn mòn tấm đồng (ASTM D130)  Với FO nặng: thử bằng phương pháp ASTM D129 (oxy hóa toàn bộ S trong nhiên liệu và xác định lượng SO3 sinh ra bằng lượng kết tủa với BaSO4)
  16. Các thông số đặc trưng  Độ nhớt ◦ Ảnh hưởng đến mức độ phun nhiên liệu thành bụi sương  mức độ cháy hết của nhiên liệu; điều kiện vận chuyển nhiên liệu; ◦ Độ nhớt nhiên liệu lớn  kích thước hạt sương lớn  động năng lớn  khả năng trộn lẫn nhiên liệu và không khí lớn  cháy tốt; ◦ Tuy nhiên, khi kích thước hạt nhiên liệu quá lớn  khả năng bay hơi kém  quá trình cháy không hoàn toàn  giảm nhiệt trị cháy và thải ra chất gây ô nhiễm; ◦ Phương pháp xác định: ASTM D88 (Saybolt), ASTM D445 (thiết bị đo độ nhớt động học)
  17. Các tính chất và sử dụng  Nhiệt độ bắt cháy: ◦ Nhiệt độ cao nhất cho phép tồn chứa và bảo quản mà không gây nguy hiểm về cháy nổ ◦ Xác định theo tiêu chuẩn ASTM D93 (cốc kín);  Hàm lượng tro: ◦ Tro làm giảm nhiệt lượng của nhiên liệu; ◦ Tro đọng lại trong các bộ phận ống dẫn, thiết bị có thể gây hư hỏng các bộ phận đó, hoặc làm giảm khả năng truyền nhiệt của thiết bị; ◦ Ở nhiệt độ cao, một số kim loại trong tro (V, Ni) có thể kết hợp với sắt để tạo thành các hợp kim có nhiệt độ nóng chảy thấp hơn sắt, gây ra thủng lò;
ADSENSE
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2