26
Bài 3. CHƢNG CẤT DẦU THÔ Ở ÁP SUẤT THƢỜNG
Mã bài: HD B3

1. GIẢNG GIẢI VÀ ĐƢA RA CÁC VÍ DỤ MINH HỌA CÁC NỘI DUNG
1.1. Các sản phẩm thu đƣợc khi chƣng cất dầu thô
- Giảng cho học viên biết khái niệm phân đoạn và các cách phân loại
dầu thô.
- Giải thích 3 phân đoạn chính của dầu thô: phân đoạn nhẹ, phân
đoạn trung bình và phân đoạn nặng, chú ý khoảng nhiệt độ sôi, tên
phân đọan, các sản phẩm và ứng dụng của từng phân đọan.
- Giảng về 8 loại sản phẩm dầu chính nhận đƣợc trong quá trình
chƣng cất dầu.
Giảng cụ thể tính chất của từng lọai sản phẩm dầu
1. Xăng máy bay
- Giảng về các tính chất đặc trƣng cơ bản của xăng nhƣ tính bền kích
nổ, trị số octan, chủng loại.
- Giải thích khái niệm xác định trị số octan trên động cơ
- Các thiết bị sử dụng trong xác định trị số octan
- Các thông số kỹ thuật của thiết bị khi xác định trị số octan theo:
+ phƣơng pháp động cơ,
+ phƣơng pháp nhiệt độ
- Giải thích khái niệm chủng loại trong hỗn hợp giàu, phân biệt đƣợc
lĩnh vực ứng dụng của trị số octan và chủng loại và cách xác định
chúng.
- Giảng về thành phần phân đoạn của xăng máy bay, ý nghĩa của:
+ nhiệt độ cất 10%
+ phân đoạn 50%
+ nhiệt độ cất 90% và điểm sôi cuối.

niệm, ý nghĩa của nó, giá trị của trị số xetan của nhiên liệu diesel
hoạt động trong thời gian mùa hè và mùa đông, giải thích tại sao có
sự khác nhau.
- Ảnh hƣởng của thành phần phân loại đến khả năng làm việc của
nhiên liệu diesel.
- Vai trò của đại lƣợng nhiệt độ bốc cháy, độ nhớt của nhiên liệu
diesel
- Giải thích tính chất ứng dụng ổn định của nhiên liệu phụ thuộc vào
những yếu tố nào, hàm lƣợng lƣu huỳnh cho phép trong nhiên liệu
là bao nhiêu, tại sao.
5. Nhiên liệu đốt lò
- Giảng về các thành phần, tính chất cơ bản của nhiên liệu đốt lò,
gồm: nhiệt trị, trọng lƣơng riêng, độ nhớt, nhiệt độ bắt cháy, độ tro,
hàm lƣợng lƣu huỳnh, hàm lƣợng nƣớc và hàm lƣợng tạp chất cơ
học.
- Ý nghĩa của các đại lƣợng đó, khoảng giá trị của chúng. 28
6. Dầu hỏa thắp sáng
- Giảng các yêu cầu tính chất cơ bản của kerosen thắp sáng
- Đặc điểm của thành phần phân đoạn, thành phần hóa học, màu của
kerosen và đặt trƣng của chúng.
7. Xăng dung môi.
- Đặc điểm sử dụng của xăng dung môi và xăng chiết
- Đặc điểm tính chất của xăng dung môi: thành phần phân đoạn hẹp,
nhiệt độ sôi cuối thấp, tốc độ bay hơi, áp suất hơi bão hòa và độ
độc.
8. Dầu nhờn động cơ
- Phân loại dầu nhờn động cơ

+ Bay hơi một lần;
+ Bay hơi nhiều lần
+ Chƣng cất sôi dần
+ Tinh cất
1.2.2. Các loại tháp chƣng cất
Giảng về các cách phân lọai tháp chƣng cất.
1. Phân lọai theo phƣơng thức họat động của tháp
a. Tháp hoạt động theo chu kỳ

Hình 3.1. Sơ đồ chƣng cất theo chu kỳ
- Vẽ và mô tả họat động của tháp hoạt động theo chu kỳ (hình 3.1,
- Lĩnh vực ứng dụng của chúng.
b. Tháp hoạt động liên tục
- Vẽ và mô tả họat động của tháp hoạt động theo liên tục (hình 3.2),
30
Hình 3.2. Sơ đồ chƣng cất liên tục hỗn hợp hai cấu tử.

- Nguyên lý họat động của sơ đồ
- Đặc điểm của tháp chƣng cất đơn giản và tháp chƣng cất phức tạp.
- Phân biệt vùng chƣng và vùng cất (luyện) của tháp, vai trò của
chúng.
- Giảng về cách điều chỉnh nhiệt độ tháp bằng dòng hồi lƣu đỉnh và
gia nhiệt đáy tháp chƣng cất.
- Phân loại tháp chƣng cất theo cấu trúc nội, theo áp suất và nhiệm vụ
của nó.
2. Theo kết cấu tiếp xúc
a. Tháp đệm

Tháp với đĩa lƣới dạng ovan.
- Vẽ sơ đồ đĩa lƣới, mô tả cấu tạo của nó.
- Hệ số sử dụng có ích trung bình của đĩa.

Hình 3.5. Các vùng của đĩa lƣới dạng sụt
32

Hình 3.6. Đĩa dạng gợn song

- Nhƣợc điểm của đĩa lƣới và ƣu điểm của đĩa dạng gợn sóng so với
đĩa lƣới
- Vẽ sơ đồ đĩa gợn sóng (hình 3.6), mô tả cấu tạo, họat động của nó.

Tháp đĩa mũ.

Hình 3.7. Các dạng mũ
a- Tròn; b-lục giác; c- chữ nhật; d- hình máng.

- Vẽ giảng giải về các 4 lọai đĩa mũ: dạng tròn, lục giác – capxun (b),
chữ nhật (c) và hình máng- ống (d).
- Cấu tạo của nó.
Đĩa có mũ dạng chữ S 33

Hình 3.8. Đĩa có mũ dạng chữ S.


35

Hình 3.12. Kết cấu chính của đĩa van.
a) Đóng; b) mở một nửa; c) mở hết. Hình 3.13. Đơn vị cơ bản của van đĩa.
a) Mở; b) đóng

Tháp với đĩa phun.
- Vẽ và mô tả hoạt động của đĩa phun (hình 3.14).
- Lĩnh vực ứng dụng của đĩa phun. 36

Hình 3.14. Hệ thống đĩa phun

3. Tháp quay
- Vẽ hình 24
- Mô tả cấu trúc của tháp quay
- Giảng giải về họat động của tháp quay
- Ứng dụng của tháp quay.
- Hệ số có ích của tháp quay.

Hình 3.15. Hệ thống tháp quay với đĩa quay. 37

6. Tháp chƣng cất chân không
- Ứng dụng của tháp chƣng cất chân không, chế độ công nghệ của
nó
- Vẽ tháp chƣng cất chân không, giới thiệu từng chi tiết trong hình và
giảng về vai trò của chúng.
- Mô tả sự kết nối của tháp chƣng cất chân không với hệ sơ đồ chƣng
cất chân không
- Giới thiệu đặc điểm cấu tạo của tháp, giải thích tại sao có đặc điểm
cấu trúc nhƣ vậy. So sánh với tháp chƣng cất khí quyển về cấu tạo
và chế độ họat động
- Giảng về các loại đĩa đƣợc sử dụng trong tháp chƣng cất chân
không, số lƣợng đĩa cho chƣng cất từng loại nguyên liệu và mục
đích sản phẩm (nguyên liệu cracking xúc tác, sản xuất dầu nhờn).
- Áp suất dƣ trong không gian bay hơi và ở cửa ra.
Giới thiệu cách bố trí tháp chƣng cất trong nhà máy (trong giáo
trình).

Hình 3.19. Tháp chân không 40
7. Lựa chọn đĩa cho tháp chƣng cất
- Giảng về đặc tính của các tháp khác nhau thông qua bảng 3.1.
Bảng 3.1. Tính chất của các loại đĩa
Loại đĩa
Công suất
tƣơng đối
Giá tƣơng
đối
Tổn áp

của đĩa, %
Tỷ phần diện ống rót chiếm
giữ, %
Công suất theo tỷ lệ với
chóp
Độ mềm dẻo ( tỷ lệ tải
trọng cực đại và cực tiểu)
Trở lực theo tải trọng tối đa
và tối thiểu, mm cột nƣớc
Đĩa mũ
Đĩa máng
Hình S
Đĩa sàng
Đĩa lƣới (đĩa sụt)
Đĩa đột lỗ (lƣợn
sóng)
Đĩa tầng Bertury
Đĩa phun
9,4
11,0
11,0
4,8
17,0

24,5

13,1
7,0
50
80

1,0-1,1
1,2-1,3
1,1-1,8

0,9-1,3

2,0-2,2
1,1-1,3
2,8-6,5
2-3
3-6
2,7-3,5
2-2,5

1,4-3,7

2,0-2,5
2,5-4,5
30/100
40/110
40/130
40/90
10/65

10/70

10/60
30/100
8. Sơ đồ nguyên tắc cụm chƣng cất dầu ở áp suất khí quyển
- Vẽ hình 31

Cụ thể:
Nhiệt độ
- Các vị trí cần kiểm tra nhiệt độ trong tháp;
- Giá trị nhiệt độ tại đỉnh tháp chƣng cất, phần cất trung gian, trong
vùng dƣới của tháp và nhiệt độ trên đĩa lấy sản phẩm trích ngang.
- Giảng các nhiệt độ đó ảnh hƣởng đến chất lƣợng và sản lƣợng các
sản phẩm thế nào.
Áp suất
- Ảnh hƣởng của áp suất đến các thông số công nghệ khác trong tháp 43 Hình 3.22. Sơ đồ công nghệ cụm chƣng cất khí quyển
K-1- Tháp bay hơi trƣớc; K-2- tháp chƣng cất khí quyển chính; K-6, K-7, K-9- tháp bay hơi; E-1, E-12, E-3- bể hồi lƣu;
T-5, T-7, T-22, T-23- thiết bị ngƣng tụ bằng không khí; T-2, T-33, T-17, T-19, T-11- thiết bị trao đổi nhiệt “dầu thô- sản
phẩm”; T-5a, T-7a, T-22a, T-20- Thiết bị làm lạnh; L-1 – lò nung dạng ống; H-3, H-21- máy bơm. 44
- Phân biệt các đại lƣợng áp suất tính toán và áp suất làm việc.
- Giải thích tại sao lại cần tăng áp suất trong tháp chƣng cất khi
chƣng cất hydrocacbon khí (propan, butan);
- Giảng cách lựa chọn giá trị đại lƣợng tổn áp trong tháp chƣng chất
khí quyển khi sử dụng các loại đĩa khác nhau.
Tốc độ dòng khí trong tiết diện tự do:
- Giảng cách lựa chọn tốc độ dòng khí trong tiết diện tự do của tháp
hoặc đĩa trong các tháp khác nhau: tháp chƣng cất khí quyển; tháp
chƣng cất chân không.


- Dầu thô vào tháp
≥ 200
- Dòng hồi lƣu
≤ 340
- Đỉnh tháp
theo chất lƣợng của phân đoạn 45
sôi đầu - 85
o
C
- Đáy tháp
≤ 240
o
C
Áp suất tháp (trên), atm
≤ 6,0
Chi phí hơi, m
3
/h
90
Tháp K-2

Nhiệt độ,
o
C:

- Nguyên liệu vào tháp


I
170
II
250
Hơi, m
3
/h
130
Hơi nƣớc vào dƣới tháp K-2, tấn/h
7,5
Lò nung

Nhiệt độ,
o
C

- Tại cửa ra khỏi lò
≤ 800
- Khí khói trên vách ngăn
≤ 800
- Đỉnh tháp
theo chất lƣợng của phân đoạn
sôi đầu - 85
o
C
- Đáy tháp
≤ 240
o
C
Áp suất, at
Tốc độ òong khí, m/giây
Mức dâng nƣớc trong máng,, mm cột
nƣớc
Trở lực của đĩa,mm cột Hg
Chiều cao bọt trong máng,mm
Khoảng cách giữa các đĩa, mm

Đƣờng kính tháp, mm
Dạng đĩa
Số đĩa
Tháp bay
hơi trƣớc
Trên
Dƣới 120
240 5,6
5,8
hai
dòng 24

Tháp chƣng
cất khí
quyển
Trên
Đĩa 24
126
260 1,5
1,6
2 0,96
0,74
5 35,4
47,3

Thứ I, trên
Thứ II,
trên 180
228

296

1,5
5
1,6

1,6

0,28
7
0,34
7 29,4
35,4

48,7

3,8
4,1


trên

5
0,39
200
0
dòng

1.3.5. Thiết bị đo và điều chỉnh
Giảng về các thiết bị đo và điều chỉnh, gồm:
1. Đo và điều chỉnh lƣu lƣợng chất lỏng và hơi
Nguyên lý hoạt độ của lƣu lƣợng kế.
2. Đo và điều chỉnh nhiệt độ.
- Giới thiệu dụng cụ đo nhiệt độ và hệ thập phân.
- Giới thiệu các cặp nhiệt điện khác nhau, khoảng nhiệt độ đo của
chúng.
3. Đo và điều chỉnh áp suất
Giảng về ứng dụng, cấu tạo và nguyên lý hoạt động của manomet và
vacumet.
4. Đo và điều chỉnh mức chất lỏng.
- Giảng về mức kế các dạng khác nhau.
- Giảng về công dụng của hệ thống điều chỉnh tự động. Thành phần
của hệ thống điều chỉnh tự động.
1.3.6. Thiết bị phân tích chất lƣợng trực tiếp
- Chức năng và nhiệm vụ của thiết bị phân tích
1. Thiết bị phân tích nhiệt độ chớp cháy của sản phẩm dầu
- Các dụng cụ đo nhiệt độ chớp cháy của sản phẩm sáng và sản
phẩm tối.
2. Thiết bị tự động xác định nhiệt độ sôi 90% thể tích của mẫu sản
phẩm dầu
Phân đoạn dầu nhờn

Gudron
Hàm lƣợng muối, nƣớc.

Tỷ trọng, thành phần phân
đoạn, thử tấm đồng.
Thành phần hydrocarbon từ
C1 đến C5 và hàm lƣợng
H2.
Tỷ trọng, thành phần phân
đoạn, nhiệt độ bắt cháy, độ
nhớt, thử tấm đồng.
Tỷ trọng, thành phần phân
đoạn, nhiệt độ bắt cháy.
Tỷ trọng, thành phần phân
đoạn, nhiệt độ bắt cháy,
nhiệt độ đông đặc.
Thành phần phân đoạn ( cất
đến 350
o
C), nhiệt độ bắt
cháy, độ nhớt.
Độ nhớt, nhiệt độ bắt cháy,
tỷ trọng, màu
Nhiệt độ bắt cháy, độ nhớt.
6 lần/ngày-đêm

49
+ Giảng về qui trình tuần hòan thử bằng nƣớc, mục đích của
công đọan này.
+ Cách xử lý nếu có rò rỉ
- Tuần hoàn lạnh:
+ Giảng về qui trình tuần hòan lạnh và mục đích của nó.
- Tuần hoàn nóng.
+ Giảng về qui trình tuần hòan nóng.
- Chuyển sang hoạt động bình thƣờng.
+ Giảng về thời điểm và qui trình chuyển sang chế độ họat động
bình thƣờng của cụm chƣng cất chân không.

1.4.2. Vận hành thiết bị chƣng cất ở áp suất thƣờng
- Vẽ sơ đồ hình 33
- Giảng các bƣớc vận hành thiết bị chƣng cất ở áp suất thƣờng, gồm
các công đọan sau:
1. Chuẩn bị thiết bị
- Giảng về các việc phải làm trƣớc khi khởi động sơ đồ và tiếp nhận
dầu.
2. Tuần hoàn lạnh Vẽ và giảng sơ đồ tuần hoàn lạnh theo hình 33
3. Tuần hoàn nóng
Nhắc lại qui trình tuần hòan nóng, so sánh sự khác biệt giữa tuần hòan
nóng và tuần hòan lạnh
Chuyển cụm chƣng cất khí quyển sang nhận liệu
- Giảng qui trình chuyển cụm chƣng cất khí quyển sang nhận liệu
- Trong phần này phải làm cho học viên nắm đƣợc mục đích của từng
công đọan, nắm vững sơ đồ vận hành và qui trình thực hiện, không
sai sót. Học viên nắm đƣợc đặc điểm vận hành và chế độ công nghệ

hành chúng.
IV. Cách thức kiểm tra đánh giá
Đánh giá sự hiểu biết của học viên bằng các câu hỏi cụ thể nhƣ:
- Các sản phẩm dầu và tính chất của chúng
- Phân biệt các loại tháp chƣng cất.
- Các kiến thức cơ bản về chƣng cất khí quyển.
- Nắm vững qui trình vận hành cụm chƣng cất khí quyển
2. GIỚI THIỆU CÁC CÁC LOẠI THÁP CHƢNG CẤT VÀ SƠ ĐỒ CHƢNG
CẤT DẦU THÔ Ở ÁP SUẤT KHÍ QUYỀN
- Giới thiệu các lọai tháp chƣng cất
- Giới thiệu đặc điểm kết cấu của các loại đĩa và tháp chƣng cất khác
nhau.
- Giới thiệu sơ đồ công nghệ chƣng cất dầu ở áp suất khí quyển.
- Phân tích chế độ công nghệ của sơ đồ công nghệ.