Đồ án công nghệ I GVHD: TS. Nguyễn Thị Diệu Hằng
MỤC LỤC
SVTH: Nông Thanh Tiệp – Trần Quốc TiệpTrang 1
Đồ án công nghệ I GVHD: TS. Nguyễn Thị Diệu Hằng
DANH MỤC CÁC BẢNG
SVTH: Nông Thanh Tiệp – Trần Quốc TiệpTrang 2
Đồ án công nghệ I GVHD: TS. Nguyễn Thị Diệu Hằng
CHƯƠNG 1 : MỞ ĐẦU
GIỚI THIỆU VỀ DẦU THÔ VÀ CÁC SẢN PHẨM.
CHỨC NĂNG VÀ NHIỆM VỤ CỦA NHÀ MÁY LỌC DẦU.
NHIỆM VỤ CỦA ĐỒ ÁN VÀ HƯỚNG GIẢI QUYẾT
1.1 Giới thiệu về dầu thô.
1.1.1 Tính chất vật lý của dầu thô.
Dầu thô là một chất lỏng nhớt có màu thay đổi từ xanh (dầu Monie: Australia)
đến nâu đen (dầu Ghawar: Saudi Arabia), có mùi của H
2
S, nhựa thông hay đơn giản
của hydrocacbon. Các đặc trưng của dầu thô thường thay đổi trong giới hạn rất rộng:
chúng thay đổi theo từng mỏ và trong cả từng mỏ. Trong các vỉa dầu thì chúng lại
thay đổi theo từng giếng và trong từng giếng thì các đặc trưng vật lý thay đổi theo
từng lớp khoan. Một số đặc trưng vật lý quan trọng của dầu thô.
1.1.1.1 Tỷ trọng.
Tỷ trọng của dầu thô thường từ 0.8 ÷ 1.0. Tỷ trọng dầu thô có quan hệ mật thiết
đến thành phần hóa học của dầu thô. Do đó, thông qua tỷ trọng của dầu thô có thể
nhận định sơ bộ thành phần hoá học của dầu, và nó còn có ý nghĩa thương mại vì đại
lượng này quyết định đến hiệu suất thu các sản phẩm thương mại và sơ đồ công nghệ
chế biến, thể tích trong mua bán dầu thô.
1.1.1.2 Độ nhớt.
Việc xác định chính xác độ nhớt của dầu thô có ý nghĩa đối với vận chuyển dầu
bằng đường ống, việc tính toán tổn thất áp suất trong các đường ống dẫn dầu cũng như
việc chọn các thiết bị bơm chuyển và thiết bị trao đổi nhiệt thích hợp.
trọng lượng của dầu. Chúng thường thuộc các họ Parafinic, Naphtenic và Aromatic
với với số lượng nguyên tử Cacbone khác nhau do đó tạo nên sự đa dạng về cấu trúc
trong chính mỗi họ. Đồng thời trong dầu thô còn có các Hydrocacbon lai hợp. Hàm
lượng các Hydrocacbon kể trên trong các dầu thô rất khác nhau. Đây là yếu tố quyết
định các quá trình chế biến dầu thô cũng như hiệu suất, chất lượng sản phẩm thu
được.
a. Họ Hydrocacbon Parafin (alkan).
Các Alkan trong dầu thô tồn tại ở trạng thái khí, lỏng, rắn. Hàm lượng chiếm
khoảng 25 ÷ 30% thể tích dầu thô (không kể khí hòa tan). Nếu tính cả lượng khí hòa
tan thì hàm lượng của chúng có thể lên đến 40 ÷ 50% thậm chí 50 ÷ 70% thể tích. Tuy
nhiên có loại dầu thô lượng Alkan chỉ chiếm 10 ÷ 15% thể tích.
SVTH: Nông Thanh Tiệp – Trần Quốc TiệpTrang 4
Đồ án công nghệ I GVHD: TS. Nguyễn Thị Diệu Hằng
b. Họ Hydrocacbon Olefin (Alken).
Các Alken hầu như không có trong dầu thô hoặc nếu có thì chỉ ở dạng vết.
c. Họ Hydrocacbon Cyclo Alkan (Naphten).
Naphten chiếm một lượng đáng kể trong dầu thô: 25 ÷ 75% khối lượng. Chúng
có mặt hầu như trong tất cả các phân đoạn dầu mỏ. Thường gặp nhất là loại đơn vòng,
chủ yếu là vòng 5 nguyên tử Cacbone và vòng 6 nguyên tử Cacbone. Ngoài ra, trong
các phân đoạn có nhiệt độ sôi cao thường gặp vòng Naphten dạng ngưng tụ, có thể là
với vòng Naphten hay với vòng thơm.
d. Họ Hydrocacbon thơm (Aromatic).
Họ hợp chất này chiếm khoảng 10 ÷ 20% khối lượng dầu thô. Các Aromatic
thường gặp trong phần nhẹ của dầu thô là Benzen và các dẫn xuất có nhánh alkyl. Các
hợp chất đa vòng ngưng tụ có hàm lượng thấp tìm thấy trong các phần nặng.
1.1.2.2 Các hợp chất phi hydrocacbon.
Các hợp chất phi Hydrocacbon thường gặp trong dầu thô là các hợp chất của
Hydrocacbone với sự có mặt nguyên tố lưu huỳnh, oxy, các kim loại, nước và muối
khoáng. Các chất này nói chung đều là chất có hại. Trong quá trình chế biến, chúng
thường tạo ra các hợp chất gây ăn mòn thiết bị, gây ngộ độc xúc tác, làm giảm chất
Trong dầu mỏ, các hợp chất chứa oxy thường có dưới dạng các axit (tức có
nhóm –COOH) các xêtôn (có nhóm –C=O) các phenol, và các loại ester và lacton
nữa. Tuy vậy trong số này các hợp chất chứa oxy dưới dạng các axit là quan trọng
hơn cả. Các axit trong dầu mỏ hầu hết là các axit một chức. Trong các phân đoạn có
nhiệt độ sôi thấp của dầu mỏ các axit hầu như không có. Axit chứa nhiều nhất ở phân
đoạn có nhiệt độ sôi trung bình của dầu mỏ (C
20
-C
23
) và ở phân đoạn có nhiệt độ sôi
cao hơn thì hàm lượng các axit lại giảm đi.
d. Nhựa và asphanten.
Các chất nhựa và asphalten của dầu mỏ là những chất mà trong cấu trúc phân
tử của nó ngoài C và H còn có đồng thời các nguyên tố khác như : S, O, N, chúng có
trọng lượng phân tử rất lớn, từ 500-600 trở lên. Bởi vậy các chất nhựa và asphalten chỉ
có mặt trong những phân đoạn có nhiệt độ sôi cao và cặn của dầu mỏ.
Asphalten của hầu hết các loại dầu mỏ đều có tính chất giống nhau. Asphalten có
màu nâu sẫm hoặc đen dưới dạng bột rắn thù hình, đun nóng cũng không chảy mềm,
chỉ có bị phân hủy nếu nhiệt độ đun cao hơn 300
o
C tạo thành khí và cốc. Asphalten
không hòa tan trong rượu, trong xăng nhẹ (eter dầu mỏ), nhưng có thể hòa tan trong
Benzen, clorofor và CS
2
.
Các chất nhựa, nếu tách ra khỏi dầu mỏ chúng sẽ là những chất lỏng đặc quánh,
đôi khi ở trạng thái rắn. Chúng có màu vàng sẫm hoặc nâu, tỷ trọng lớn hơn 1, trọng
SVTH: Nông Thanh Tiệp – Trần Quốc TiệpTrang 6
Đồ án công nghệ I GVHD: TS. Nguyễn Thị Diệu Hằng
lượng phân tử từ 500 đến 2000. Nhựa tan được hoàn toàn trong các loại dầu nhờn của
Đồ án công nghệ I GVHD: TS. Nguyễn Thị Diệu Hằng
đốt vừa là nhiên liệu tùy theo mục đích sử dụng: trong đầu đốt hoặc trên động cơ
Diezen của tàu thủy
Các sản phẩm năng lượng bao gồm: khí dầu mỏ hóa lỏng, xăng động cơ, nhiên liệu
phản lực, Gasoil, xăng máy bay, dầu đốt dân dụng, dầu đốt nặng.
1.2.1.1 Khí dầu mỏ hóa lỏng (LPG).
a. LPG sử dụng làm nhiên liệu.
Việc sử dụng LPG làm nhiên liệu chỉ chiếm một phần rất nhỏ. Trên thế giới,
phần LPG sử dụng trong các phương tiện vận tải khoảng 5%, các ứng dụng khác chủ
yếu liên quan đến hóa dầu (25%) và lĩnh vực chất đốt (70%).
Tiêu chuẩn Châu Âu năm 1992 quy định các đặc trưng của loại nhiên liệu này
như sau: chỉ số Octane động cơ MON > 89, hàm lượng Butadien tối đa là 0.5% khối
lượng, áp suất hơi. Mặt khác, để đảm bảo sự khởi động dễ dàng, người ta ấn định một
giá trị tối thiểu của áp suất hơi trong mùa đông, khác nhau tùy theo điều kiện khí hậu
của mỗi quốc gia. Ở Châu Âu xác định 4 loại sản phẩm a, b, c, d với áp suất hơi tối
thiểu 250 mbar tương ứng ở -10
0
C (a), -5
0
C (b), 0
0
C (c) và 10
0
C (d).
b. LPG sử dụng làm chất đốt.
LPG chia làm 2 loại sản phẩm: Propan thương mại và Butan thương mại, được
lưu trữ ở trạng thái lỏng dưới áp suất 13 bar, nhiệt độ môi trường.
Propan thương mại chứa khoảng 90% C
3
, d
• Khởi động tốt khi đang ở nhiệt độ thấp.
• Động cơ hoạt động không bị kích nổ.
• Không kết tủa, tạo băng trong bình chứa và cả trong bộ chế hoà khí.
• Không tạo nút hơi trong hệ thống cung cấp nhiên liệu.
• Dầu bôi trơn bị pha loãng bởi xăng là ít nhất.
• Trị số octan ít bị thay đổi khi thay đổi tốc độ động cơ.
• Các chất độc hại thải ra môi trường càng ít càng tốt.
Các chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản.
• Khối lượng riêng.
Thường được đo bằng phù kế ở 15
0
C, được biểu diễn bằng kg/l. Khối lượng
riêng liên quan mật thiết đến các chỉ tiêu khác như thành phần cất, áp suất hơi bão
hòa Chỉ tiêu này thường nằm trong một giới hạn phổ biến, đối với xăng ô tô là 0.68 ÷
0.75 kg/l. Khối lượng riêng cho phép phân loại xăng hay các loại nhiên liệu khác và
đánh giá sơ bộ chất lượng tương đối của xăng là nhẹ hay nặng.
• Áp suất hơi của xăng.
Áp suất hơi bão hoà đặc trưng cho khả năng bay hơi của xăng. Áp suất hơi
càng cao thì độ bay hơi càng cao, dễ tạo nút hơi trong động cơ, gây ra hao hụt trong
tồn chứa và gây ô nhiểm môi trường. Tuy nhiên áp suất hơi quá thấp cũng ảnh hưởng
trực tiếp đến khả năng khởi động của động cơ.
• Thành phần cất.
Người ta quan tâm đến một số điểm đặc biệt trên đường cong: điểm đầu PI,
điểm cuối PF, phần trăm thể tích chưng cất được ở 70, 100, 180 và 210
0
C, ký hiệu
E70, E100, E180, E210.
SVTH: Nông Thanh Tiệp – Trần Quốc TiệpTrang 9
Đồ án công nghệ I GVHD: TS. Nguyễn Thị Diệu Hằng
Điểm cuối của xăng không được vượt quá một giá trị giới hạn, hiện nay ở Châu Âu
của xăng thương phẩm.
Thực tế trong các nhà máy lọc dầu hiện nay xăng thương phẩm được phối trộn
từ những nguồn sau:
• Xăng của quá trình FCC
SVTH: Nông Thanh Tiệp – Trần Quốc TiệpTrang 10
Đồ án công nghệ I GVHD: TS. Nguyễn Thị Diệu Hằng
• Xăng Reformat
• Xăng chưng cất trực tiếp
• Xăng của quá trình isomer hoá
• Xăng Alkylat
• Xăng của quá trình giảm nhớt, cốc hoá, các quá trình xử lý bằng hydro
• Xăng thu được từ các quá trình tổng hợp như Methanol, Ethanol,
MBTE.
Nói chung hai loại đầu tiên là các nguồn chính để phôi trộn, phần còn lại phụ
thuộc vào yêu cầu về chất lượng của xăng và yêu cầu của từng Quốc gia mà nguồn
phối liệu và hàm lượng của nó được chọn khác nhau.
1.2.1.3 Nhiên liệu Gasoil.
Nhiên liệu Gasoil là một loại nhiên liệu lỏng, nặng hơn dầu hỏa và
xăng. Loại nhiên liệu này được cung cấp cho các động cơ Diezel, đây là các phương
tiện tương đối phổ biến và đa dạng chủng loại từ các loại xe đặc biệt, xe chuyên dụng,
từ xe tải nhỏ cho đến các xe tải nặng tải trọng đến 38 tấn và các động cơ Diezel không
thuộc đường bộ: đầu máy xe lửa, tàu đánh cá, xe chuyên cho ngành xây dựng, máy
kéo nông nghiệp, tàu thủy lớn Và một phần được sử dụng cho các Turbin khí. Ngày
nay động cơ Diesel đã phát triển mạnh mẻ, đa dạng hoá về chủng loại cũng như kích
thước và được áp dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau của đời sống sản xuất và sinh
hoạt của con người bởi tính ưu việt của nó so với động cơ xăng. Do vậy, nhu cầu về
nhiên liệu Diesel ngày càng tăng, điều này đã đặt ra cho các nhà sản xuất nhiên liệu
những thách thức mới, và điều này càng khó khăn hơn bởi những yêu cầu ngày càng
khắt khe của luật bảo vệ môi trường.
Các chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản.
0
C.
Để cải thiện các đặc trưng ở nhiệt độ thấp, người ta sử dụng các phụ gia hạ
điểm chảy, đó là các Copolymere. Các phụ gia này có nhiệm vụ biến đổi cấu trúc tinh
thể Parafin, tránh không để hình thành các tinh thể có cấu trúc bền vững. Các phụ gia
này làm giảm đáng kể nhiệt độ lọc tới hạn và điểm chảy, nhưng hầu như không tác
động lên điểm vẩn đuc.
• Đường cong chưng cất.
Tiêu chuẩn của Pháp và Châu Âu quy định phần trăm thể tích chưng cất được
như sau:
< 65 % ở T = 250
0
C.
> 85 % ở T = 350
0
C.
> 95 % ở T = 370
0
C.
• Chỉ số Cetane.
Theo tiêu chuẩn Châu Âu, đối với vùng ôn hòa, chỉ số Cetane tối thiểu là 49.
Các sản phẩm phân bố ở Châu Âu và Pháp có chỉ số cetane trong khoảng 49 - 55. Đối
với các nước ở cực bắc, chỉ số Cetane thấp hơn thường từ 45 - 46. Ở Mỹ và Canada,
chỉ số Cetane thông thường <50.
SVTH: Nông Thanh Tiệp – Trần Quốc TiệpTrang 12
Đồ án công nghệ I GVHD: TS. Nguyễn Thị Diệu Hằng
Để cải thiện chỉ số cetane người ta dùng các phụ gia gọi là Procetane. Có hai
họ sản phẩm hữu cơ được thử nghiệm: các Peroxyde và các Nitrat. Trong thực tế thì
Nitrat được sử dụng phổ biến do có sự thỏa hiệp giữa giá cả, hiệu quả và lắp đặt tốt
hơn. Được biết đến nhiều hơn là các Nitrat alkyl, chính xác hơn là Nitrat của 2 - Ethyl
Đồ án công nghệ I GVHD: TS. Nguyễn Thị Diệu Hằng
1.2.1.4 Nhiên liệu phản lực.
Nhiên liệu cho động cơ phản lực là một loại nhiên liệu được sử dụng cho các
động cơ trên máy bay phản lực, loại động cơ này làm việc trong điều kiện rất đặc biệt
(nhiệt độ và áp suất môi trường thấp, ở độ cao lớn). Vì vậy nhiên liệu cho nó đòi hỏi
một sự khắt khe nhất trong tất cả các loại phương tiện giao thông.
Tồn tại nhiều loại nhiên liệu phản lực, tùy theo chúng được áp dụng cho dân sự
hoặc quân sự. Sản phẩm được sử dụng phổ biến nhất là TRO hoặc JP8 còn được gọi
là OTAN F34 va F35. Ở Mỹ, các nhiên liệu tương ứng, có cùng đặc trưng, được gọi
là JETA1. Trong quân đội đôi khi còn sử dụng các loại nhiên liệu phản lực có độ bay
hơi cao hơn gọi là TR4, JP4, JETB, F45 hoặc F40. Còn có một loại nhiên liệu phản
lực khác hơi nặng hơn và ít bay hơi hơn TRO, mà cho phép dự trữ không gây nguy
hiểm trong chiến đấu cơ, đó là TR5 hoặc JP5.
Trong tất cả sản phẩm trên, TRO hoặc JET A1 có thị trường tiêu thụ mạnh hơn,
bởi vì nó cung cấp cho hầu như toàn bộ các máy bay dân sự trên thế giới.
Các chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản.
• Tính chất vật lý của nhiên liệu phản lực.
Để quá trình cháy diễn ra thuận lợi, nhiên liệu phải hóa hơi nhanh và trộn lẫn
tốt với không khí. Điều này gắn liền với các chỉ tiêu kỹ thuật liên quan đến khối
lượng riêng (từ 0.775 - 0.84 kg/l), đường cong chưng cất (>10% chưng cất ở 204
0
C,
điểm cuối < 300
0
C) và độ nhớt động học (< 8 mm
2
/s ở -20
0
C).
• Tính chất hóa học của nhiên liệu phản lực.
Các phối liệu để chế tạo nhiên liệu phản lực gần như duy nhất đến từ quá trình
chưng cất trực tiếp dầu thô, tương ứng với khoảng phân đoạn từ 145 ÷ 240
0
C. Hiệu
suất của phân đoạn phụ thuộc nhiều vào bản chất của dầu thô, nhưng thường là lớn
hơn so với nhu cầu và hầu như là các tính chất của sản phẩm đều được thoả mãn. Ỏ
Châu Âu nhiên liệu phản lực chiếm khoảng 6% thị trường dầu mỏ.
Ngoài ra các phân đoạn trung bình nhận được từ quá trình Hydrocracking là
đặc biệt thích hợp cho việc phối trộn nhiên liệu phản lực.
1.2.1.5 Dầu đốt dân dụng (FOD).
Nhu cầu về dầu đốt dân dụng đang giảm dần do sự phát triển của năng lượng
hạt nhân và năng lượng điện. Dầu đốt dân dụng cũng bị cạnh tranh mạnh mẽ bởi khí
tự nhiên. Tuy nhiên sự có mặt của nó trong cân bằng dầu mỏ ở Pháp, Châu Âu và trên
thế giới vẫn còn rất lớn sau năm 2000.
Các chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản.
• Tính chất vật lý.
SVTH: Nông Thanh Tiệp – Trần Quốc TiệpTrang 15
Đồ án công nghệ I GVHD: TS. Nguyễn Thị Diệu Hằng
Dầu đốt dân dụng có một sự tương tự lớn với GO. Sự khác nhau chủ yếu giữa
chúng là các tính chất ở nhiệt độ thấp. Đối với dầu đốt dân dụng chỉ tiêu này là như
nhau cho tất cả các mùa. Các giá trị đòi hỏi là 2
0
C, -4
0
C và -9
0
C tương ứng với điểm
vẩn đục, nhiệt độ lọc tới hạn và điểm chảy. Đối với các tính chất vật lý khác, sự khác
biệt các chỉ tiêu kỹ thuật giữa hai sản phẩm này rất nhỏ. Do đó để phân biệt giữa FOD
và GO thường thì người ta pha thêm màu đặc trưng vào FOD (nhuộm màu đỏ thắm).
• Khối lượng riêng.
Khối lượng riêng của dầu nặng > 0.92 kg/l ở 15
o
C. Các nhà sử dụng động cơ
Diesel tàu thủy rất chú ý đến khối lượng riêng của dầu nặng do liên quan đến sự
cần thiết phải loại bỏ nước có lẫn trong nhiên liệu bằng phương pháp ly tâm.
• Độ nhớt.
Dầu nặng cần phải được gia nhiệt lại một cách hệ thống trước khi sử dụng để việc
sử dụng và phun nhiên liệu trong các đầu đốt được dễ dàng. Sự thay đổi của độ nhớt
động học theo nhiệt độ là một dữ liệu tuyệt đối cần thiết để tính toán tổn thất áp suất.
• Nhiệt trị cháy của dầu nặng.
Nhiệt trị cháy là một trong những đặc tính quan trọng nhất, là thông tin cần
thiết cho biết về hiệu suất cháy của nhiên liệu.
• Carbon Conradson và hàm lượng Asphalten của dầu nặng.
Carbon conradson của dầu nặng thường từ 5 - 10%, đôi khi tới 20%, nó xác
định chất lượng của quá trình cháy, đặc biệt trong các đầu đốt phun nhiên liệu kiểu
cốc quay.
• Các tạp chất trong dầu nặng.
Vấn đề thải ra các khí SO
2
và NO
X
gắn liền với sự có mặt của S và N trong dầu
nặng. Các tạp chất có hại khác trong dầu nặng là các kim loại (Vanadi, Nikel, Natri)
đến từ dầu thô, hoặc các muối kim loại (Aluminium Silicat) sinh ra bởi xúc tác của
các phân xưởng chuyển hóa. Hàm lượng Aluminium Silicat trong dầu nặng không
được vượt quá 300 ppm (30 ppm Aluminium).
• Chỉ số Cetane của dầu nặng dùng trong các động cơ Diesel.
Chỉ số Cetane của dầu nặng thường từ 30 - 40, nhưng việc xác định nó ít chính
xác, do những khó khăn trong việc ứng dụng sản phẩm này trên động cơ CFR.
hơn 170
0
C), nhiệt độ biến mất tinh thể (-60
0
C) và hàm lượng lưu huỳnh (< 500 ppm).
Xăng máy bay được chế tạo trong nhà máy lọc dầu từ các phối liệu được đặc
trưng bởi khoảng phân đoạn hẹp và chỉ số Octane cao.
1.2.1.7 Dầu hỏa.
Dầu hỏa tương đương với các phân đoạn Hydrocacbon từ C
10
÷ C
14
. Các đặc
trưng của chúng.
SVTH: Nông Thanh Tiệp – Trần Quốc TiệpTrang 18
Đồ án công nghệ I GVHD: TS. Nguyễn Thị Diệu Hằng
Thành phần cất: < 90% ở 210
0
C.
≥ 65% ở 250
0
C.
≥ 80% ở 285
0
C.
Hàm lượng lưu huỳnh < 0.3% khối lượng.
Chiều cao ngọn lửa không khói ≥ 20 mm.
Chúng được dùng riêng cho loại đèn dầu đặc biệt như đèn tín hiệu đường sắt,
đèn hải đăng, đèn thắp sáng cho các loại tàu nhỏ, trong hệ thống tín hiệu cấp cứu.
Trong kỹ thuật, dầu hỏa thường được dùng làm dung môi cho một số qui trình công
0
C. Nó tồn tại một tính chất gọi là "tách Aromatic". Sản phẩm này
được sử dụng chủ yếu làm dung môi pha sơn.
• Các sản phẩm Aromatic tinh khiết: Benzen, Toluen, Xylen (B, T, X). B, T, X
được dùng hoặc làm dung môi, hoặc làm sản phẩm cơ sở của công nghiệp hóa học
hoặc hóa dầu.
Tính chất.
Các tính chất chính của các loại dung môi gắn với các đặc trưng sau. Độ bay
hơi, tính hòa tan, độ tinh khiết, mùi, mức độ độc hại.
1.2.2.2 Naphta.
Naphta là một loại dung môi Hydrocacbon đặc biệt mà có đặc tính sôi tương
đương với White - Spirits. Nó được phân riêng ra do có ứng dụng khác với các dung
môi Hydrocacbon là sản phẩm cơ sở của hóa dầu. Nó được dùng riêng để làm nguyên
liệu cho quá trình Cracking hơi. Naphta là sản phẩm trung gian vì vậy việc định tiêu
chuẩn kỹ thuật thương mại của nó được thoả hiệp thông qua các hợp đồng của khách
hàng.
Có hai loại yêu cầu được hình thành khi hợp đồng cung cấp Naphta: thành
phần và hàm lượng tạp chất.
1.2.2.3 Dầu nhờn dầu công nghiệp và các sản phẩm liên quan.
Dầu nhờn.
Dầu nhờn được tạo thành từ thành phần chính là dầu gốc, được thêm vào các
phụ gia để làm gia tăng hoặc cung cấp cho dầu nhờn thêm các tính năng đặc biệt mà
được yêu cầu khi sử dụng.
Có hai loại dầu gốc: dầu gốc khoáng (có nguồn gốc dầu mỏ) và dầu tổng hợp.
Dầu gốc khoáng là kết quả tinh chế phân đoạn cất chân không và cặn khí quyển
tách Asphalt. Tùy theo bản chất của dầu thô và hoạt động tinh chế, loại dầu gốc này
có thể có cấu trúc chính là Parafin hoặc Isoparafin hoặc Naphten.
Dầu gốc tổng hợp có nhiều loại: các Polyme của Olefin, các Polyester hữu cơ,
các Polyalkylen Glycol, các Ester Phosphoric, các sản phẩm đặc biệt: Silicon, Silicat,
Polyphenylether.
lượng phân tử trung bình khoảng 350, các Aromatic chỉ tồn tại dưới dạng vết.
Cire là một hỗn hợp thuộc dãy béo, khó định nghĩa đúng. Tỷ lệ giữa n - Alkan,
Isoalkan và Cycloalkan có thể thay đổi. Khối lượng phân tử trung bình cao hơn: từ
600 ÷ 800.
SVTH: Nông Thanh Tiệp – Trần Quốc TiệpTrang 21
Đồ án công nghệ I GVHD: TS. Nguyễn Thị Diệu Hằng
Việc sử dụng các sản phẩm này rất khác nhau. Nếu được tách hoàn toàn
Aromatic, Parafin được sử dụng trong công nghiệp thực phẩm, đặc biệt để đóng gói
thực phẩm. Thông thường được bổ sung các Polyme, Parafin được dùng rất nhiều để
ngâm giấy hoặc bìa Cacton để làm kín bao bì. Parafin hoặc Cire cũng được trộn lẫn
trong thành phần của gỗ bột. Ngoài ra cire và Parafin còn được dùng để chế tạo nến,
dầu sơn, mỹ phẩm, xi.
1.2.2.5 Bitum.
• Phân loại: bitum là một loại sản phẩm được gọi là "các Hydrocacbon dễ kết
dính ". Bao gồm:
- Bitum nguyên chất thu trực tiếp từ quá trình lọc dầu.
- Bitum lỏng: hỗn hợp bitum với một dung môi có nguồn gốc dầu mỏ, thường là
phân đoạn Kerosen chất lượng thấp. Độ nhớt của sản phẩm này được hạ thấp, cho
phép sử dụng ở nhiệt độ thấp hơn.
- Bitum pha loãng: hỗn hợp bitum với một dầu có độ nhớt thấp. Sản phẩm này
thường nhớt cao hơn so với bitum lỏng. Sản phẩm trợ dung này thông thường là dầu
than đá, nhưng có thể là một dầu có nguồn gốc dầu mỏ.
- Bitum nhũ tương.
• Chế tạo bitum : có nhiều quá trình chế tạo bitum từ dầu thô.
- Chưng cất chân không cặn khí quyển cho ra sản phẩm chính là các phân đoạn
dầu khác nhau và sản phẩm phụ là bitum.
- Tách Asphalt bằng dung môi: quá trình này tách được từ cặn chân không hoặc
phần cất nặng các phân đoạn nặng hơn được dùng để chế tạo bitum. Quá trình phân
tách dựa trên sự kết tủa của Asphalten và sự hòa tan của dầu trong dung môi loại
Alkan.
trong công nghiệp cao su hoặc để chế tạo một vài chất dẻo như PVC.
Cốc.
Là sản phẩm của quá trình cốc hóa, là Hydrocacbon có tỷ lệ C/H rất cao, nói
chung > 20 và có thể đạt 1000 sau khi than hóa.
Cốc dầu mỏ là một chất đốt tuyệt hảo và đây là ứng dụng chính của nó. Tồn tại một
vài thị trường tiêu thụ khác, liên quan chủ yếu đến cốc được than hóa: điện cực trong
qúa trình điện phân sản xuất nhôm hoặc tất cả các tế bào điện phân, than điện cơ, than
chì, bột màu.
SVTH: Nông Thanh Tiệp – Trần Quốc TiệpTrang 23
Đồ án công nghệ I GVHD: TS. Nguyễn Thị Diệu Hằng
1.3 Chức năng và nhiệm vụ của nhà máy lọc dầu.
Mặc dù dầu thô đã được biết đến từ rất lâu nhưng việc sử dụng chúng còn rất
hạn chế cho đến đầu thế kỷ 19, nguyên nhân là do kỹ thuật khai thác, công nghệ chế
biến và nhu cầu thị trường Dầu thô sau khi khai thác lên được sử dụng trực tiếp mà
không qua công đoạn chế biến nào cả nên có giá trị sử dụng rất hạn chế, trong khi
thành phần của nó có rất nhiều cấu tử quí sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau.Vì
vậy vấn đề đặt ra cần phải xây dựng các nhà máy lọc dầu.
Đầu tiên dầu thô trải qua các quá trình lọc tách vật lý nhằm mục đích phân
riêng hỗn hợp nhiều cấu tử thành các phân đoạn có nhiệt độ sôi khác nhau, sản phẩm
trung gian khác nhau nhờ vào các quá trình sau:
Quá trình chưng cất (khí quyển, chân không, các tháp phân tách)
Quá trình hấp thụ
Quá trình hấp phụ
Quá trình trích ly
Quá trình kết tinh
Trong các quá trình trên thì quá trình chưng cất đóng vai trò chủ đạo và quan
trọng bậc nhất đối với một nhà máy lọc dầu.
Tuy nhiên các sản phẩm thu được từ quá trình chưng cất trực tiếp như Xăng,
Gasoil chưa thể sử dụng được, do xăng có trị số Octane thấp (30 60), trong khi yêu
cầu tối thiểu 70, Gasoil có trị số Cetane thấp, hàm lượng S, Ar cao. Vì vậy đòi hỏi
Các phân xưởng xử lý và chuyển hoá bằng Hydro
Như vậy chức năng và nhiệm vụ của một nhà máy lọc dầu hiện đại là làm tăng
giá trị sử dụng của dầu thô, từ nguyên liệu dầu thô ban đầu qua các quá trình chế biến,
chuyển hoá tạo ra nhiều loại sản phẩm ngày càng đa dạng có chất lượng ngày càng tốt
đáp ứng được nhu cầu của thị trường và các tiêu chuẩn về môi trường, đồng thời mang
lại hiệu quả kinh tế cao nhất.
SVTH: Nông Thanh Tiệp – Trần Quốc TiệpTrang 25
Copyright: Tài liệu đại học ©