Đồ án tốt nghiệp Chng cất dầu thô áp suất thờng
Lời cảm ơn
Em xin chân thành cảm ơn TS. Lê Văn Hiếu ng-
ời đã tận tình hớng dẫn giúp đỡ em về mặt kiến thức
khoa học, với sự giúp đỡ ân cần và tận tính chỉ bảo
của thầy đã giúp em hiểu đợc những vấn đề cần
thiết và hoàn thành bản đồ án này đúng thời gian
quy định.
Tuy nhiên với khối lợng công việc lớn hoàn
thành trong thời gian có hạn nên em không thể tránh
khỏi những sai sót và vớng mắc nhất định. Vậy em
kính mong các thầy giáo, cô giáo chỉ bảo cho em.
Một lần nữa cho em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu
sắc tới các thầy giáo, cô giáo trong Bộ môn Công
nghệ Hữu cơ - Hoá dầu đã tạo điều kiện giúp đỡ em
trong thời gian vừa qua.
Em xin chân thành cảm ơn!
Sinh viên
Nguyễn Anh Tuấn
Nguyễn Anh Tuấn Lớp Hóa Dầu QN-
K44
1
Đồ án tốt nghiệp Chng cất dầu thô áp suất thờng
Mục Lục
Trang
Mở đầu
5
Phần I
Tổng quan về nguyên liệu và sản phẩm
I. Phân loại sơ đồ công nghệ
39
II. Dây chuyền công nghệ
41
1. Chọn chế độ công nghệ và sơ đồ công nghệ 41
2. Chọn sơ đồ công nghệ 42
3. Thuyết minh sơ đồ chng cất dầu loại hai tháp 44
4. Ưu điểm của sơ đồ chng cất 2 tháp 44
III. Thiết bị chính trong dây chuyền
45
1. Tháp chng cất 45
2. Các loại tháp chng luyện 47
IV. Thiết bị đun nóng
51
1. Thiết bị đun nóng bằng lò ống 51
V. Thiết bị trao đổi nhiệt
52
1. Loại vỏ bọc 52
2. Loại ống 53
Phần III
Tính toán công nghệ
57
I. Tính cân bằng vật chất
57
I.1. Tại tháp tách sơ bộ 58
I. 2. Tại tháp tách phân đoạn 58
I.3. Tổng kết cân bằng vật chất 59
II. Thiết lập đờng cân bằng (VE) cho các sản phẩm
60
II.1. Đờng cân bằng (VE) sản phẩm xăng 60
II. Các yêu cầu khi thiết kế xây dựng 82
III. Giải pháp thiết kế xây dựng 84
Phần V
tính toán kinh tế
88
I. Mục đích 88
II. Chế độ công tác của phân xởng 88
III. Nhu cầu về nguyên liệu và năng lợng 90
IV. Xác định nhu cầu công nhân cho phân xởng 91
V. Tính khấu hao cho phân xởng 93
VI. Chi phí khác cho 1 thùng sản phẩm 93
VII. Xác định hiệu quả kinh tế 94
Phần VI
AN toàn
96
I. An toàn lao động trong phân xởng chng cất khí quyển 96
II. Tự động hoá. 100
III. Một số dụng cụ tự động hoá 102
Kết luận
106
Tài liệu tham khảo
107
Nguyễn Anh Tuấn Lớp Hóa Dầu QN-
K44
3
Đồ án tốt nghiệp Chng cất dầu thô áp suất thờng
Mở đầu
Dầu mỏ đợc con ngời biết đến từ thời cổ xa, đến thế kỷ 18, dầu
mỏ đợc sử dụng làm nhiên liệu để đốt cháy, thắp sáng. Sang thế kỷ19,
dầu đợc coi nh là nguồn nhiên liệu chính cho mọi phơng tiện giao
4
Đồ án tốt nghiệp Chng cất dầu thô áp suất thờng
tấn/năm sắp hoàn thành để hoạt động và đang tiến hành phê chuẩn nhà
máy lọc dầu số 2. Nh vậy ngành công nghiệp chế biến dầu khí nớc ta
đang bớc vào thời kỳ mới, thời kỳ mà cả nớc ta đang thực hiện mục
tiêu công nghiệp hoá và hiện đại hoá.
Hiệu quả sử dụng dầu mỏ phụ thuộc vào chất lợng của các quá
trình chế biến. Theo các chuyên gia về hoá dầu ở châu Âu, việc đa dầu
mỏ qua các quá trình chế biến sẽ nâng cao đợc hiệu quả sử dụng của
dầu mỏ lên 5 lần, và nh vậy tiết kiệm đợc nguồn tài nguyên quý hiếm này.
Dầu mỏ là hỗn hợp rất phức tạp gồm hydrocacbon, khí thiên
nhiên, khí dầu mỏ và các hợp chất khác nh CO
2
, N
2
, H
2
S, N
2
, He, Ar
Dầu mỏ muốn sử dụng đợc thì phải tiến hành phân chia thành từng
phân đoạn nhỏ. Sự phân chia đó dựa vào phơng pháp chng cất ở các
khoảng nhiệt độ sôi khác nhau. Quá trình chng cất dầu là một quá
trình vật lý phân chia dầu thô thành các thành phần gọi là các phân
đoạn. Quá trình này đợc thực hiện bằng các biện pháp khác nhau nhằm
để tách các cấu tử có trong dầu thô theo từng khoảng nhiệt độ sôi khác
nhau mà không làm phân huỷ chúng. Tuỳ theo biện pháp tiến hành ch-
ng cất mà ngời ta phân chia quá trình chng cất thành chng đơn giản,
chng phức tạp, chng cất nhờ cấu tử bay hơi hay chng cất trong chân
không. Trong các nhà máy lọc dầu, phân xởng chng cất dầu thô cho
Khối lợng riêng của dầu là khối lợng của 1 lít dầu tính bằng
kilôgam. Tỷ trọng của dầu là khối lợng của dầu so với khối lợng của n-
ớc ở cùng một thể tích và ở nhiệt độ xác định. Do vậy tỷ trọng sẽ có
giá trị đúng bằng khối lợng riêng khi coi khối lợng riêng của nớc ở 4
o
C
bằng 1.Trong thực tế, tồn tại các hệ thống đo tỷ trọng sau : d
4
20
, d
4
15
,
15,6
15,6
d
, ( hay theo đơn vị Anh Mỹ là Spgr 60/60
0
F ); độ API
(API=141,5/s.g 60
0
F/60
0
F)- 131,5), trong đó chỉ số bên trên là nhiệt độ
của dầu trong lúc thử nghiệm còn chỉ số bên dới là nhiệt độ của nớc
khi thử nghiệm. Tỷ trọng của dầu dao động trong khoảng rộng, tuỳ
thuộc vào loại dầu và có trị số từ 0,8 đến 0,99. Tỷ trọng của dầu rất
quan trọng khi đánh giá chất lợng dầu thô. Sở dĩ nh vậy vì tỷ trọng có
Nguyễn Anh Tuấn Lớp Hóa Dầu QN-
K44
có nhiệt độ sôi tơng ứng thoát ra, và sự khác nhau của từng loại dầu
thô chính là sự khác nhau về lợng chất thoát ra ở các nhiệt độ tơng ứng
khi chng cất. Vì thế, để đặc trng cho từng loại dầu thô, thờng đánh giá
bằng đờng cong chng cất, nghĩa là các đờng cong biểu diễn sự phân bố
lợng các sản phẩm chng cất theo nhiệt độ sôi. Những điều kiện chng
cất khác nhau sẽ cho các đờng cong chng cất khác nhau.
Đờng cong chng cất là đờng cong biểu diễn tơng quan giữa thành
phần cất và nhiệt độ sôi.
Nguyễn Anh Tuấn Lớp Hóa Dầu QN-
K44
7
Đồ án tốt nghiệp Chng cất dầu thô áp suất thờng
Để đặc trng cho từng loại dầu thô thờng xác định bằng 2 đờng
cong chng cất sau :
* Đờng cong chng cất Engler :
Hay còn gọi là đờng cong chng cất đơn giản, hay là đờng cong
chng cất Engler. Các đặc tính bốc hơi của dầu mỏ đợc xác định bằng
cách chng đơn giản trong thiết bị chng kiêủ Engler (chng cất dầu trong
một bình cầu đơn giản, không có tinh luyện và hồi lu) ở đó sự phân
chia rất yếu thờng tơng ứng từ 1
ữ
2 đĩa lý thuyết.
Đờng cong thu đợc qua quan hệ % thể tích chng cất đợc và nhiệt
độ chng cất. Đờng cong này cho biết sơ bộ và nhanh sự phân bố các
hợp chất có nhiệt độ sôi khác nhau trong dầu thô.
Hình 1 : Đờng cong chng cất Engler
* Đờng cong điểm sôi thực :
Đờng cong này còn gọi là đờng cong chng cất có tinh luyện. Đ-
ờng cong chng cất nhận đợc khi chng cất dầu thô trong thiết bị chng
cất có trang bị phần tinh luyện và hồi lu, có khả năng phân chia tơng
sôi thực trong thực tế. Vì sự phân chia thành hai cấu tử đã xảy ra
không thể nào hoàn toàn cả. Vì thông thờng chỉ sử dụng dụng cụ chng
cất với số đĩa lý thuyết từ 10-20 đĩa.
Đây là đờng cong rất quan trọng đợc sử dụng để đặc trng cho
từng loại dầu thô. Trên thực tế, không có loại dầu thô nào có đờng
cong chng cất điểm sôi thực giống nhau hoàn toàn cả.
Nói chung dầu thô có thể chia thành nhiều phân đoạn nhng th-
ờng phân chia 3 phân đoạn chính nh sau: phân đoạn nhẹ, phân đoạn
trung bình và phân đoạn nặng.
Phân đoạn nhẹ: là phân đoạn bao gồm các hợp chất có khoảng
sôi nằm trong nhiệt độ thờng đến 200
0
C, còn gọi là phân đoạn xăng thô
hay naphta. Phân đoạn này bao gồm những hydrocacbon chứa từ 5 đến
10 nguyên tử cacbon.
Nguyễn Anh Tuấn Lớp Hóa Dầu QN-
K44
9
t
t
A
t
B
t
2
lực, nhiên liệu diezel, cũng nh làm nguyên liệu để sản xuất nhờ vào
quá trình biến đổi hoá học (cracking)
Phân đoạn nặng có nhiệt độ sôi trên 350
0
C là phân đoạn bao
gồm các hợp chất hydrocacbon có từ 20-50 nguyên tử các bon với cấu
trúc bị lai hoá rất phức tạp, đợc sử dụng để chế tạo các loại nhiên liệu
nặng nh dầu FO (Fuel Oil), chế tạo nhớt (dầu nhờn) cho máy móc cơ
khí và động cơ, chế tạo nhựa đờng (bium) hoặc làm nguyên liệu cho
quá trình cracking hoặc hydrocracking.
2. Thành phần hoá học [2].
a) Hydrocacbon họ parafinic
Hydrocacbon họ parafinic trong dầu mỏ có từ C
l
ữ C
4
hoặc cao
hơn. Nhng hydrocacbon họ parafinic từ C
l
ữ C
4
đều là ở thể khí nằm
trong dầu mỏ dới dạng hoà tan trong dầu mỏ trớc khi đa vào các thiết
bị chế biến dầu đều phải qua giai đoạn loại bỏ các khí này trong các
thiết bị đặc biệt: Các thiết bị ổn định thành phần phân đoạn dầu mỏ.
Những hydrocacbon họ parafinic từ C
5
ữ C
16
đều là những hydrocacbon
mỏ. Chúng làm tăng khả năng chống kích nổ của xăng. So với n-
parafin thì izo-parafin có độ linh động cao hơn.
Thành phần và cấu trúc của các hydrocacbon họ parafinic này
trong các phân đoạn của dầu mỏ quyết định rất nhiều đến hiệu suất và
chất lợng của các sản phẩm thu đợc. Những hydrocacbon họ parafinic
từ C
17
trở lên có cấu trúc thẳng n-parafin, trong dầu mỏ là những
hydro-cacbon rắn, chúng thờng nằm dới dạng các tinh thể lẫn lộn với
các hợp chất khác trong dầu mỏ. Các parafin này có cấu trúc tinh thể
dạng tấm hoặc dạng dài có nhiệt độ nóng chảy từ 40 ữ 70
0
C chúng th-
ờng có trong các phân đoạn dầu nhờn. Sự có mặt của các hydrocacbon
parafinic loại này trong dầu mỏ tuỳ theo mức độ nhiều ít mà sẽ có ảnh
hởng lớn nhỏ đến tính chất lu biến của dầu mỏ nguyên khai.
Các hydrocacbon parafinic trong dầu mỏ (dạng khí và lỏng) còn là
một nguyên liệu ban đầu rất quí để tổng hợp hoá học, vì vậy thờng sử
dụng hoặc cả phân đoạn (phân đoạn khí và xăng hay còn gọi là naphta
hoặc tách ra khỏi phân đoạn dới dạng các hydrocacbon riêng lẻ bằng
cách chng cất, hấp thụ qua rây phân tử, kết tinh ở nhiệt độ thấp
Những parafin rắn thờng đợc tách ra sử dụng trong công nghiệp sản
xuất giấy, nến, giấy cách điện
b) Hydrocacbon họ naphtenic
Nguyễn Anh Tuấn Lớp Hóa Dầu QN-
K44
11
Đồ án tốt nghiệp Chng cất dầu thô áp suất thờng
Hydrocacbon họ naphtenic trong dầu mỏ là những hydrocacbon
vòng no (xyclo parafin), thờng ở dạng vòng 5, 6 cạnh có thể ở dạng
Nguyễn Anh Tuấn Lớp Hóa Dầu QN-
K44
12
Đồ án tốt nghiệp Chng cất dầu thô áp suất thờng
nhiệt độ sôi trung bình và cao của dầu mỏ; hàm lợng các chất loại này
thờng ít hơn.
Trong thành phần cặn các loại dầu mỏ đều tập trung hydrocacbon
loại thơm ngng tụ cao song ở đây cấu trúc đã bị lai hợp với các mức độ
khác nhau giữa ba loại thơm naphten parafin.
Ngoài thành phần các hydrocacbon kể trên trong dầu mỏ bao giờ
cũng chứa các hợp chất khác không phải hydrocacbon, ngoài hydro và
cacbon trong phân tử của chúng có chứa các nguyên tố O, N, S và các
kim loại. Đó là các hợp chất phi hydrocacbon trong đó đáng kể nhất là
các hợp chất chứa S và nhựa asphanten.
d) Các hợp chất chứa lu huỳnh
Các hợp chất chứa lu huỳnh của dầu mỏ có thể ở dạng khí hoà tan
trong dầu (H
2
S) hoặc ở dạng lỏng phân bố hầu hết trong các phân đoạn
dầu mỏ. Phân đoạn càng nặng các hợp chất chứa lu huỳnh càng nhiều
so với các phân đoạn nhẹ. Các chất hữu cơ có chứa lu huỳnh là loại
hợp chất phổ biến nhất, làm xấu đi chất lợng của dầu thô.
ảnh hởng của các hợp chất chứa lu huỳnh chủ yếu gây ăn mòn
thiết bị công nghệ khi chế biến, ăn mòn động cơ khi sử dụng, các sản
phẩm chứa nhiều S gây ô nhiễm môi trờng. Vì vậy dầu mỏ chứa nhiều
các hợp chất chứa lu huỳnh phải sử dụng nhiều quá trình công nghệ
phụ thêm để làm sạch các sản phẩm cũng nh sử dụng các thiết bị công
nghệ với các vật liệu chịu ăn mòn (tháp chng sở khởi) do đó giá thành
hạ các sản phẩm khi chế biến dầu mỏ nhiều S, rất nhiều sản phẩm cũng
không đạt chất lợng mong muốn.
Phân loại dầu mỏ theo họ hydrocacbon là phơng pháp phân loại
thông dụng nhất. Theo cách phân loại này dầu mỏ nói chung sẽ mang
đặc tính của loại hydrocacbon nào chiếm u thế trong đó nhất. Nh vậy
trong dầu mỏ có 3 loại hydrocacbon chính: parafin, naphten và
hydrocacbon thơm, có nghĩa là sẽ có 3 loại dầu mỏ tơng ứng là dầu mỏ
parafinic, dầu mỏ naphtenic, dầu mỏ aromatic, nếu một trong từng loại
trên lần lợt chiếm u thế về số lợng trong dầu mỏ.
Dầu mỏ parafinic sẽ mang tính chất hoá học và vật lý đặc trng của
các hydrocacbon họ parafinic, tơng tự dầu mỏ naphtenic sẽ mang tính
chất hoá học và vật lý đặc trng của hydrocacbon họ naphtenic. Dầu mỏ
aromatic sẽ mang tính chất hoá học và vật lý đặc trng của hydrocacbon
họ thơm.
Tuy nhiên trong phần nặng trên 350
0
C các hydrocacbon thờng
không còn nằm ở dạng thuần chủng nữa mà bị hỗn hợp lẫn nhau, lai
hoá lẫn nhau. Do đó để phân loại thờng phải xét sự phân bố từng họ
hydrocacbon chỉ trong các phân đoạn chng cất. Trong thực tế những họ
Nguyễn Anh Tuấn Lớp Hóa Dầu QN-
K44
14
Đồ án tốt nghiệp Chng cất dầu thô áp suất thờng
dầu thuần chủng rất ít gặp đặc biệt là họ dầu aromatic hầu nh trên thế
giới không có. Vì vậy những trờng hợp mà hydrocacbon trong đó
chiếm tỷ lệ không chênh lệch nhau nhiều, dầu mỏ sẽ mang đặc tính
hỗn hợp trung gian giữa những loại hydrocacbon đó.
Nh vậy 3 họ dầu chính sẽ gặp những họ dầu hỗn hợp trung gian
giữa parafinic naphtenic aromatic.
Bằng cách nh vậy rõ ràng dầu mỏ có thể phân thành các họ sau:
Có 3 họ chính:
* Phân loại đầu mỏ theo hydrocacbon bằng cách đo tỷ trọng một
số phân đoạn chọn lựa.
Phơng pháp này thực hiện bằng cách đo tỷ trọng của 2 phân đoạn
dầu mỏ tách ra trong giới hạn sau:
Phân đoạn 1: Bằng cách chng cất dầu mỏ áp suất thờng lấy ra
phân đoạn có giới hạn nhiệt độ sôi từ 250 ữ 270
0
C.
Phân đoạn 2: Bằng cách chng cất phần còn lại trong chân không
(ở 40 mmHg) lấy ra phân đoạn sôi ở 275 ữ 300
0
C ở áp suất chân không
(tơng ứng 390 ữ 415
0
C ở áp suất thờng).
Căn cứ vào giá trị tỷ trọng đo của 2 phân đoạn và đối chiếu vào
giới hạn quy định cho từng loại dầu trong bảng dới đây mà xếp dầu
thuộc họ nào.
Họ dầu mỏ Phân đoạn 1 Phân đoạn 2
Họ parafinic
Họ parafino trung gian
Họ trung gian parafinic
Họ trung gian
Họ trung gian naphtenic
Họ naphteno trung gian
Họ naphtenic
0,8251
0,8251
0,8256 ữ 0,8597
0,8256 ữ 0,8597
4
bay hơi, còn phần từ C
5
trở lên vẫn
còn lại trong dầu.
Muốn xử lý dầu thô trớc khi đa vào chng cất chúng ta phải trải
qua những bớc tách cơ bản
1. Tách tạp chất cơ học, nớc, muối lẫn trong dầu
Nớc lẫn trong dầu ở dới mỏ chỉ ở dạng tự do không có dạng nhũ t-
ơng. Khi khai thác, bơm, phun dầu, các quá trình khuấy trộn thì nớc
cùng với dầu và các tạp chất tạo thành ở dạng nhũ tơng.
Nớc nằm dới dạng nhũ tơng thì rất bền vững và rất khó tách. Có 2
dạng nhũ tơng:
+ Dạng nhũ tơng nớc ở trong dầu
+ Dạng nhũ tơng dầu ở trong nớc
Lợng nớc ở trong dầu nhiều hay ít trong nhũ tơng dầu ở mỏ khai
thác bằng cách nhìn màu sắc, qua thực nghiệm ngời ta kiểm tra thấy
nếu dầu chứa 10% nớc thì màu cũng tơng tự dầu không chứa nớc. Nếu
nhũ tơng dầu chứa 15 ữ 20% nớc, có màu ghi đến vàng, nhũ tơng chứa
25% nớc có màu vàng.
Dầu mỏ có lẫn nớc ở dạng nhũ tơng đa đi chế biến thì không thể
đợc mà phải khử chúng ra khỏi dầu. Khử nớc và muối ra khỏi dầu đến
giới hạn cho phép, cần tiến hành khử ngay ở nơi khai thác là tốt nhất.
Tiến hành tách nớc ở dạng nhũ tơng có 3 phơng pháp:
Phơng pháp cơ học (lắng lọc ly tâm).
Tách nhũ tơng nớc trong dầu bằng phơng pháp hoá học
Tách bằng phơng pháp dùng điện trờng.
a) Tách bằng phơng pháp cơ học (lắng
lọc
, d
2
: tỷ trọng nớc và dầu tơng ứng, g/cm
3
g: gia tốc trọng trờng, cm/s
2
: độ nhớt động học của hỗn hợp.
Từ công thức (1) ta thấy kích thớc hạt của pha phân tán càng nhỏ
và tỷ trọng của nớc và dầu khác nhau càng ít. Độ nhớt của môi trờng
càng lớn thì sự phân lớp và lắng càng xảy ra chậm.
Việc tách nớc và tạp chất thực hiện ở nơi khai thác thờng lắng và
gia nhiệt ở thiết bị đốt nóng.
ở các nhà máy chế biến dầu tách nớc thờng gia nhiệt để lắng,
khống chế nhiệt độ 120 ữ 160
0
C và p = 8 ữ 15at để cho nớc không bay
hơi. Quá trình lắng thờng xảy ra trong thời gian 2 ữ 3 giờ.
* Phơng pháp ly tâm: phơng pháp ly lâm tách nớc ra khỏi dầu nhờ
tác dụng của lực ly tâm để tách riêng các chất lỏng có tỷ trọng khác
nhau.
Giá trị lực ly tâm xác định theo phơng trình sau:
f = K.m.r.n
2
2
60
2
K
Khi các điều kiện thao tác nh nhiệt độ, áp suất đợc chọn ở chế độ
thích hợp thì hiệu quả của phơng pháp cũng rất cao nhng khó khăn
nhất là phải chọn đợc chất hoạt động bề mặt thích hợp không gây hậu
quả khó khăn cho chế biến sau này cũng nh không phân huỷ hay tạo
môi trờng ăn mòn thiết bị.
c) Tách bằng phơng pháp dùng điện trờng
Phơng pháp dùng điện trờng để phá nhũ, tách muối khỏi dầu là
một phơng pháp hiện đại công suất lớn, quy mô công nghiệp và dễ
tự động hoá nên các nhà máy chế biến dầu lớn đều áp dụng phơng
pháp này.
Vì bản thân các tạp chất đã là các hạt dễ nhiễm điện tích nếu ta
dùng lực điện trờng mạnh sẽ làm thay đổi điện tích, tạo điều kiện cho
Nguyễn Anh Tuấn Lớp Hóa Dầu QN-
K44
19
Đồ án tốt nghiệp Chng cất dầu thô áp suất thờng
các hạt đông tụ hay phát triển làm cho kích thớc lớn lên do vậy chúng
dễ tách ra khỏi dầu.
Sự tơng tác giữa điện trờng và các hạt làm cho các hạt tích điện
lắng xuống. Nguyên tắc này đợc áp dụng để tách muối nớc ra khỏi dầu
thô. Dầu thô đợc đốt nóng trong các thiết bị trao đổi nhiệt rồi trộn với
một lợng nớc sạch để tạo thành nhũ tơng chứa muối. Lực hút giữa các
hạt tích điện làm chúng lớn lên ngng tụ thành hạt có kích thớc lớn,
chúng dễ tách thành lớp nớc nằm dới dầu.
Trên thực tế ngời ta pha thêm nớc vào dầu một lợng từ 3 ữ 8% so với
dầu thô và có thể pha thêm hoá chất rồi cho qua van tạo nhũ tơng sau
khi qua thiết bị trao đổi nhiệt ở nhiệt độ từ 130 ữ l50
0
C muối trong dầu
thô đợc chuyển vào nhũ tơng. Khi dẫn vào khoảng cách giữa hai điện
K44
20
Đồ án tốt nghiệp Chng cất dầu thô áp suất thờng
pháp tiến hành chng cất mà ngời ta phân chia quá trình chng cất thành
chng đơn giản, chng phức tạp, chng nhờ cấu tử bay hơi hay chng cất
trong chân không.Hình 3.a)
Hình 3.b)
Nguyễn Anh Tuấn Lớp Hóa Dầu QN-
K44
21
3
3
III
II
6
4
1
3
1 2
IV
1
VI
VII
VIII
3
1
K44
22
X
1
VIII
1
3
XIII
1 3
1 3
1 3
1 3
1 2
XIV
XV
XII
V
V
V
V
XIII
1
2
III
3
II
3
4
21
1
3
1
2
Sản phẩm đáy
Lò đốt nóng
Thùng bay hơi dần dần
a)
Đồ án tốt nghiệp Chng cất dầu thô áp suất thờng
Hình 4. Sơ đồ chng cất dầu thô
1. Thùng; 2. Lò đốt nóng; 3. Thiết bị làm lạnh.
Nguyễn Anh Tuấn Lớp Hóa Dầu QN-
K44
23
Dầu thô
3
1
2
Lò đốt
Thùng bay hơi nhiều lần
c)
Sản phẩm
lỏng
Lò đốt
Sản phẩm
lỏng
3
2
Cặn đáy
3
1
c) Chng cất bằng cách bay hơi nhiều lần
Đây là quá trình gồm nhiều quá trình chng bay hơi một lần nối
tiếp nhau ở nhiệt độ tăng dần hay ở áp suất thấp hơn đối với phần cặn
(hình 4c) trình bày sơ đồ chng lần 2. Phần cặn của chng lần một là
nguyên liệu cho chng lần hai, sau khi đợc đốt nóng đến nhiệt độ cao
hơn từ đỉnh của thiết bị chng lần một ta nhận đợc sản phẩm đỉnh còn
đáy chng lần 2 ta nhận đợc sản phẩm cặn.
Phơng pháp chng cất dầu bằng bay hơi một lần và bay hơi nhiều
lần có ý nghĩa rất lớn trong thực tế công nghiệp chế biến dầu, ở đây
các dây chuyền hoạt động liên tục. Quá trình bay hơi một lần đợc áp
dụng khi đốt nóng dầu trong các thiết bị trao đổi nhiệt, trong lò ống và
quá trình tách rời pha hơi khỏi pha lỏng ở bộ phận cung cấp, phân phối
của tháp tinh luyện.
Nguyễn Anh Tuấn Lớp Hóa Dầu QN-
K44
24
Đồ án tốt nghiệp Chng cất dầu thô áp suất thờng
Chng đơn giản nhất là với loại bay hơi một lần, không đạt đợc bộ
phận phân chia cao khi cần phân chia rõ ràng các cấu tử thành phần
của hỗn hợp chất lỏng ngời ta phải tiến hành chng cất có tinh luyện đó
là chng phức tạp.
2. Chng phức tạp
a) Chng cất có hồi lu
Quá trình chng cất có hồi lu là một quá trình chng khi lấy một
phần chất lỏng ngng tụ từ hơi tách ra cho quay lại tới vào dòng bay hơi
lên nhờ có sự tiếp xúc đồng đều và thêm một lần nữa giữa pha lỏng và
pha hơi mà pha hơi khi tách ra khỏi hệ thống lại đợc làm giàu thêm
cấu tử nhẹ (có nhiệt độ sôi thấp hơn) so với khi không có hồi l u, nhờ
vậy có sự phân chia cao hơn. Việc hồi lu lại chất lỏng đợc khống chế
bằng bộ phận phân chia đặc biệt và đợc bố trí ở phía trên thiết bị chng.
L
n1
V
n
L
n
Copyright: Tài liệu đại học ©