Đề cương ôn tập môn công nghệ chế biến dầu
Phần 1: Các tính chất hóa lí của dầu và các sản phẩm dầu
1. Thành phần chưng cất phân đoạn: khái niệm; định nghĩa: Nhiệt độ sôi đầu,
Nhiệt độ sôi cuối, Nhiệt độ phân hủy, Nhiệt độ sôi 10%, 50%, 90%, 95%; ý nghĩa
của việc xác định thành phần chưng cất phân đoạn; ảnh hưởng đến khả năng khởi
động, tăng tốc, và hiệu quả sử dụng nhiên liệu của động cơ xăng như thế nào?
Trả lời :
Khái niệm:dùng để biểu diễn phần trăm bay hơi theo nhiệt độ (hoặc nhiệt độ
theo % thu được) khi tiến hành chưng cất mẫu trong thiết bị chuẩn theo những
điều kiện xác định.
- Nhiệt độ sôi đầu: khi tiến hành gia nhiệt 100ml mẫu xăng trong thiết bị chưng
cất tiêu chuẩn, nhiệt độ tại đó giọt đầu tiên được ngưng tụ và rơi vào ống hứng
gọi là nhiệt độ sôi đầu.
- Nhiệt độ sôi cuối: là nhiệt độ cao nhất ghi được khi toàn bộ chất lỏng trong
bình chưng cất đã bay hơi hết được gọi là nhiệt độ sôi cuối.
- Nhiệt độ phân hủy:
- Nhiệt độ sôi: 10%V, 50%V, 90%V, 95%V
- Ý nghĩa của việc xác định thành phần chưng cất phân đoạn:
+ Đặc trưng cho tính chất bay hơi của một các sản phẩm dầu;
+Biết được cá loại sản phẩm thu được và khối lượng của chúng;
+Đánh giá thành phần hóa học của xăng;
+Ảnh hưởng đến khả năng khởi động, khả năng tăng tốc và khả năng cháy
hoàn toàn trong buồng cháy.
- Phân đoạn xăng cracking xúc tác:
- Ảnh hưởng đến khả năng khởi động của động cơ:
+ Khả năng khởi động của động cơ ở nhiệt độ thấp phụ thuộc nhiệt độ sôi đầu,
nhiệt độ sôi 10%, 20%, 30%
+ Khoảng nhiệt độ này càng thấp, động cơ càng dễ khởi động.
1
+ Nhưng nếu quá thấp => tạo nút hơi, thiếu hụt xăng cung cấp cho động cơ => quá
trình cháy không hoàn toàn và tạo ra nhiều chất độc hại gây ô nhiễm môi trường.

thường chứa nhiều parafins
+ Nhiệt trị( trên 1 đơn vị khối lượng) của nhiên liệu có xu hướng giảm khi tỷ
trọng tăng
- Tại sao phải qui đổi tỷ trọng về điều kiện tiêu chuẩn:
+ Do tỷ trọng là thông số ban đầu để đánh giá chất lượng sản phẩm phục vụ
cho quá trình tồn trữ, vận chuyển, mua bán. Tỷ trọng phụ thuộc chủ yếu là
nhiệt, vì vậy phải chuyển về điều kiện tiêu chuẩn để có thể đánh giá chất lượng
sản phẩm, giao dịch, mua bán được thuận lợi hơn.
- Tỷ trọng thay đổi theo nhiệt độ như thế nào:
2
•
- Phương pháp xác định tỷ trọng:
- So sánh tỷ trọng xác định bằng tỷ trọng kế và picnomet:
+ Phương pháp đo tỷ trọng sản phẩm dầu picnomet là phổ biến nhất, có thể
dùng cho bất kể loại chất lỏng nào và cho độ chính xác cao hon phương pháp
đo tỷ trọng kế. Phương pháp đo tỷ trọng kế không cho độ chính xác cao( vì khó
độc thang chia do thang chia dễ dính ướt) nhưng vẫn được dùng phổ biến vì
cho kết nhanh dễ thực hiện
3. Phân tử lượng: Mối quan hệ giữa phân tử lượng và tỷ trọng của phân đoạn dầu?
Phẩn tử lượng của hỗn hợp phân đoạn dầu có thể tính như thế nào?
Trả lời:
- Phân tử lượng của dầu thô và sản phẩm dầu là một trong những chỉ số quan
trọng, được sử dụng rộng rãi trong tính toán nhiệt hóa hơi, thể tích hơi, áp suất
riêng phần và thành phần hóa học của các phân đoạn hẹp …
Công thức của Voinov B.P.: M = a + bt + ct
2
+ a, b, c – là các hằng số có giá trị khác nhau đối với từng nhóm
hydrocacbon.
+ t – nhiệt độ sôi trung bình phân tử của sản phẩn dầu,
0

1. Buồng không khí
2. Buồng chứa xăng
3. Bình ổn nhiệt
4. Áp kế thủy ngân
5. Van
Xăng thường có giá trị áp suất hơi bão hòa là bao nhiêu:
Nhiên liệu Áp suất hơi bão hòa (kPa) ở 37,8
o
C
Mogas 83 Max 70
Mogas 92 Max 75
Xăng thường Max 67
Xăng cao cấp Max 67
Xăng đặc biệt Max 74
Tại sao:
Ý nghĩa:
5
Áp suất hơi của một sản phẩm lỏng phụ thuộc vào yếu tố nào:
5. Độ nhớt: Phân loại? Ý nghĩa? Phương pháp xác định? Ảnh hưởng của nhiệt độ và
áp suất tới độ nhớt? Độ nhớt và chỉ số nhớt? Mối quan hệ giữa độ nhớt, chỉ số độ
nhớt và thành phần hydrocacbon? Phương pháp xác định độ nhớt của hỗn hợp sản
phẩm dầu?
Trả lời:
Độ nhớt:
- Độ nhớt là tính chất của một chất lỏng, được xem là ma sát nội của chất lỏng.
- Nguyên nhân có độ nhớt là do ái lực cơ học giữa các hạt cấu tạo nên chất lỏng.
- Độ nhớt đặc trưng cho sự chảy của dầu khi vận chuyển, sự bôi trơn, sự phun nhiên
liệu trong các động cơ, trạng thái của dầu nhờn bôi trơn
- Độ nhớt phụ thuộc vào nhiệt độ, áp suất.
Phân loại:

độ.
Khi thay đổi nhiệt độ, độ nhớt của dầu bôi trơn thay đổi càng ít
=> chỉ số nhớt càng cao
=> dầu có chất lượng cao.
Chỉ số độ nhớt phụ thuộc thành phần nhóm hydrocacbon.
Chỉ số độ nhớt cao nhất – parafin; thấp nhất – hydrocacbon đa vòng với mạch
nhánh ngắn.
Mối quan hệ giữa độ nhớt, chỉ số độ nhớt và thành phần hydrocacbon:
- Trong các hydrocacbon thì alkan có độ nhớt thấp nhất, cycloalkan – cao nhất, aren
chiếm vị trí trung gian.
- Độ nhớt của n- và isoparafin không khác biệt nhiều.
- Tăng số vòng trong phân tử hydrocacbon napten và aromat, cũng như mạch nhánh
dài thì độ nhớt sẽ tăng.
Phương pháp xác định độ nhớt của hỗn hợp sản phẩm dầu:
- Độ nhớt của sản phẩm dầu lỏng phụ thuộc vào nhiệt độ (tỷ lệ nghịch): Tăng nhiệt
độ => độ nhớt giảm.

- Ngoài ra độ nhớt còn được xác định theo công thức kinh nghiệm của Walter:
8

- Sự phụ thuộc độ nhớt của dầu nhờn bôi trơn vào nhiệt độ có ý nghĩa đặc biệt to
lớn trong sử dụng, máy móc hoạt động trong điều kiện biến thiên nhiệt độ rộng.
- Để đặc trưng cho sự phụ thuộc này có thể sử dụng các chỉ số khác nhau: Chỉ số độ
nhớt, tỷ lệ độ nhớt ν
50
/ν
100
và các đại lượng khác.
Độ nhớt của hỗn hợp:
6. Nhiệt độ chớp cháy, nhiệt độ bắt cháy và nhiệt độ tự bắt cháy: định nghĩa, ý

tự bắt cháy
⇒ điểm tự bắt cháy.
Nhiệt độ tự bắt cháy của sản phẩm dầu phụ thuộc thành phần hóa học và cao nhất
ở hydrocacbon thơm và sản phẩm giàu aromat
=> Nguyên nhân gây hỏa hoạn của sản phẩm dầu khi bị rò rỉ trong mối nối, lò
nung.
7. Nhiệt độ đông đặc, nhiệt độ vẩn đục, nhiệt độ kết tinh, nhiệt độ nóng chảy:
định nghĩa; Sự phụ thuộc nhiệt độ đông đặc của dầu nhờn vào nồng độ parafin rắn
Trả lời:
Nhiệt độ đông đặc: Điểm đông đặc – nhiệt độ cao nhất mà sản phẩm dầu lỏng
đem làm lạnh trong điều kiện nhất định không còn chảy được nữa.
Nhiệt độ vẩn đục: Điểm vẩn đục – nhiệt độ mà khi sản phẩm đem làm lạnh trong
điều kiện nhất định, nó bắt đầu vẩn đục do một số cấu tử bắt đầu kết tinh.
Nhiệt độ kết tinh: Điểm kết tinh – nhiệt độ để sản phẩm bắt đầu kết tinh có thể
nhìn thấy bằng mắt thường.
Nhiệt độ nóng chảy: Nhiệt độ nóng chảy – nhiệt độ tại đó sản phẩm dầu chuyển
từ trạng thái rắn sang trạng thái lỏng.
Sự phụ thuộc nhiệt độ đông đặc của dầu nhờn vào nồng độ parafin rắn:
Sự phụ thuộc của nhiệt độ đông đặc vào nồng độ parafin rắn:
t
đđ
= K
1
+ K
2
lgC
K
1
, K
2

Phần 2: Các quá trình chuẩn bị dầu thô
1. Quá trình ổn định dầu thô: Mục đích? Điều kiện ổn định dầu thô? Sơ đồ ổn định
dầu thô?
Trả lời :
Mục đích:
Đây là quá trình loại các hydrocacbon nhẹ cũng như hydrosunfua để giảm mất mát
do bay hơi và tạo điều kiện tốt hơn cho vận chuyển.
Điều kiện ổn định dầu thô:
12
1 – tháp khai thác; 2, 3, 6 – thiết bị tách khí; 4 – tháp ổn định; 5 – nồi sôi; 7 – máy
nén; 8,9 – van chỉnh; 10 – thiêt bị làm lạnh-ngưng tụ;
I – dầu thô; II - IV – khí; V – xăng nhẹ; VI – dầu ổn định
Sơ đồ ổn định dầu thô
13
2. Quá trình làm sạch:
- Nước: Tác hại? Hàm lượng? Các phương pháp loại nước: phương pháp nhiệt,
phương pháp hóa học và phương pháp điện trường (mục đích, phân biệt,
nguyên tắc hoạt động)?
- Muối: Thành phần? Tác hại? Hàm lượng? Cơ chế ăn mòn? Các phương pháp
loại muối? Phân loại sơ đồ công nghệ?
- Tạp chất cơ học: thành phần? tác hại?
- Sơ đồ công nghệ loại muối nước bằng điện.
Trả lời:
a.Nước trong dầu thô
Nước trong các mỏ dầu tăng lên theo thời gian khai thác. Chúng thường hình
thành nhũ với dầu.
Nhũ tương – hệ gồm hai chất lỏng không hòa tan lẫn nhau; chất lỏng này
phân bố trong chất lỏng kia ở trạng thái giọt nhỏ, lơ lửng.
Thành phần nước trong dầu thô
- Nước trong dầu chứa nhiều muối khoáng khác nhau và một số kim loại hòa tan:

O
3
, SiO
2
.
Tác hại nước trong dầu thô
 Gây khó khăn trong quá trình vận chuyển;
 Tăng năng lượng tiêu hao để bay hơi nước và khí hòa tan;
 Tăng độ nhớt của hệ;
 Tăng khả năng kết tinh ở nhiệt độ thấp.
 Gây ăn mòn các thiết bị, ăn mòn nội ống dẫn dầu.
Ảnh hưởng của nước đối với các sản phẩm dầu
 Nhiên liệu đốt trong và diezel: giảm nhiệt trị, làm bẩn buồng đốt và làm tắc vòi
phun;
 Nhiên liệu cho động cơ phản lực: ở nhiệt độ thấp, tinh thể nước đá làm tắc màng
lọc nhiên liệu, gây hư hỏng trong quá trình làm việc của động cơ;
14
 Dầu nhờn: tăng khả năng oxi hóa của dầu, tăng cường quá trình ăn mòn các chi
tiết kim loại tiếp xúc với thiết bị.
CÁC PHƯƠNG PHÁP LOẠI NƯỚC
Nhũ tương:
• Nhũ tương: nước trong dầu; dầu trong nước.
• Độ bền của nhũ phụ thuộc vào tính chất hóa-lý của dầu thô (µ, φ), kích thước hạt
phân tán, nhiệt độ và thời gian tồn tại.
• Phương pháp nhiệt:
lắng :
Ứng dụng: nhũ tương mới, không bền, dễ tách lớp dầu và nước (nhờ chúng có
trọng lượng riêng khác nhau).
Nguyên tắc: thiết bị được nung nóng làm tăng nhanh quá trình phá nhũ do sự hòa
tan của màng bảo vệ nhũ tương vào dầu tăng (giảm độ bền của màng nhũ tương),

di chuyển bên trong giọt nước, tạo cho nó hình dạng trái lê, đầu nhọn của quả lê
hướng về điện cực âm.
 Khi thay đổi cực của điện cực, giọt nước hướng đầu nhọn về hướng ngược lại.
 Tần số đổi hướng của giọt dầu bằng với tần số thay đổi của điện trường.
 Dưới tác dụng của lực kéo các hạt nước riêng lẻ hướng về cực dương, chúng va
chạm nhau và trong điện trường đủ mạnh tạo thành các đám mây điện môi => các
giọt nước nhỏ sẽ lớn lên và được lắng xuống trong thùng điện trường.
16
Hạt nước trong điện trường
Thiết bị tách nước bằng điện trường
Nguyên tắc: tăng kích thước phân tử, tăng sự chênh lệch khối lượng riêng,
giảm độ nhớt của môi trường.
b. Muối trong dầu thô
17
- Muối trong dầu tồn tại ở dạng hòa tan trong nước hoặc tinh thể (không hòa tan
trong nước).
- Khi thủy phân các muối clorua tạo HCl, dễ dàng phản ứng với sắt gây ăn mòn
thiết bị.
- Khả năng thủy phân của các muối clorua:
 NaCl không bị thủy phân.
 CaCl
2
trong điều kiện tương ứng có thể thủy phân đến 10% tạo HCl.
 MgCl
2
thủy phân 90% và diễn ra ngay cả nhiệt độ thấp.
Cơ chế ăn mòn:
 MgCl
2
+ H

 tích lũy lại trong sản phẩm dầu làm giảm chất lượng của chúng;
 tăng độ tro trong mazut và gudron.
 muối trong nước vỉa phủ lên bề mặt thiết bị trao đổi nhiệt => giảm hiệu suất trao
đổi nhiệt và giảm công suất thiết bị.
CÔNG NGHỆ TÁCH MUỐI
• Phương pháp tách muối-nước bằng điện (EDSW)
18
• Nguyên tắc: trộn dầu với nước và chất phá nhũ, tiếp theo là tách nước muối trong
thiết bị loại muối bằng điện, dưới tác dụng của điện trường biến đổi hiệu điện thế
cao và gia nhiệt, nhũ tương dầu – nước bị phá hủy, kéo theo muối clorua hòa tan.
• Để đạt được mức loại muối sâu, rửa nước nhiều lần trong cụm gồm 2 – 3 thiết bị
loại nước bằng điện nối tiếp nhau.
Dầu có hàm lượng muối dưới 100 mg/l hoặc 100-300 mg/l và nồng độ clorua
trong nước vỉa thấp hơn 7,5% chỉ cần loại muối 2 bậc, ngược lại thì phải tiến hành
loại muối 3 bậc
Các dạng thiết bị loại muối bằng điện trong nhà máy chế biến dầu
• Dạng thứ nhất : các thiết bị EDS độc lập
Nhược điểm: công suất thấp 0,6-1,2 triệu tấn/năm; không kết hợp mật thiết với
cụm chưng cất, dầu được đun nóng bằng hơi nước, sau khi qua thiết bị EDSW
được làm lạnh, chuyển vào bể chứa và được máy bơm bơm đi chưng cất.
• Dạng thứ hai : thiết bị EDSW 1 bậc kết hợp với cụm AR hoặc AVR, công suất 2-3
triệu tấn/năm,.
• Dạng thứ ba: cụm EDSW 2 bậc, kết hợp với cụm AR hoặc AVR, công suất 3-9
triệu tấn/năm,
Ưu điểm cụm liên hợp: giảm nhân công lao động và thể tích chứa; tất cả các thiết
bị được điều hành thống nhất
Phân loại thiết bị EDS
 Dạng đứng: công suất thấp 1-1,5 triệu tấn/năm
Nhược điểm: dung tích nhỏ, khó phân bố đều các dòng dầu thô, nước và khó thao
tác.

- Cracking nhiệt: Mục đích? Nguyên liệu? Sản phẩm? Điều kiện công nghệ? Bản
chất hóa học của quá trình? Sơ đồ công nghệ quá trình cracking nhiệt sử dụng
2 lò đốt: thuyết minh và thiết kế.
- Cốc hóa: Mục đích? Nguyên liệu? Sản phẩm? Điều kiện công nghệ? Bản chất
hóa học của quá trình? Sơ đồ công nghệ: phân loại? Sơ đồ công nghệ cốc hóa
chậm: thuyết minh và thiết kế. Sơ đồ công nghệ cốc hóa tiếp xúc. Sơ đồ công
nghệ cốc hóa lớp sôi: thuyết minh và thiết kế.
- Visbreaking: Mục đích? Nguyên liệu? Sản phẩm? Điều kiện công nghệ? Bản
chất hóa học của quá trình? Sơ đồ công nghệ: phân loại? Sơ đồ công nghệ coil
cracking: thuyết minh và thiết kế Sơ đồ công nghệ soaker cracking: thuyết
minh và thiết kế
2. Cracking xúc tác: Mục đích? Nguyên liệu? Sản phẩm? Điều kiện công nghệ?
Xúc tác: phân loại, vai trò, tái sinh? Bản chất hóa học của quá trình? Sơ đồ công
21
nghệ: phân loại? Sơ đồ cracking tuần hoàn –thay thế với lớp xúc tác tĩnh: thuyết
minh và thiết kế.? Hệ thống sơ đồ cracking xúc tác lớp sôi của các hạt xúc tác vi
cầuvà bụi: thuyết minh và thiết kế
3. Reforming xúc tác: Mục đích? Nguyên liệu? Sản phẩm? Điều kiện công nghệ?
Xúc tác: phân loại, vai trò, tái sinh? Bản chất hóa học của quá trình? Sơ đồ công
nghệ: Sơ đồ công nghệ REFORMING đơn giản: thuyết minh và thiết kế.; Sơ đồ
công nghệ hydroreforming với xúc tác Alumo-molipden lớp tĩnh: thuyết minh và
thiết kế.; Sơ đồ công nghệ PLATFORMING của UOP (Mỹ): thuyết minh và thiết
kế.;
4. Hydrocracking: Mục đích? Nguyên liệu? Sản phẩm? Điều kiện công nghệ? Xúc
tác: phân loại, vai trò, tái sinh? Bản chất hóa học của quá trình? Sơ đồ công nghệ:
thuyết minh và thiết kế.
5. Alkyl hóa: Mục đích? Nguyên liệu? Sản phẩm? Điều kiện công nghệ? Xúc tác:
phân loại, vai trò, tái sinh? Bản chất hóa học của quá trình? Sơ đồ công nghệ:
thuyết minh và thiết kế.
6. Izome hóa: Mục đích? Nguyên liệu? Sản phẩm? Điều kiện công nghệ? Xúc tác: