Thiết kế phân xưởng chưng cất dầu thô có nhiều cấu tử nhẹ

Bộ giáo dục đào tạo Trường đại học bách khoa hà nội ***** cộng hoà xã hội chủ nghĩa việt nam Độc lập - Tự - Hạnh phúc o O o nhiệm vụ thiết kế tốt nghiệp Họ tên: Hồng Danh Kiên Khố học: Hố dầu Khoa: Cơng nghệ hố học Nghành học : Cơng nghệ hữu - Hoá dầu 1.Đầu đề thiết kế: Thiết kế phân xưởng chưng cất dầu thơ có nhiều cấu tử nhẹ Năng suất 4.600.000 tấn/năm 2.Các số liệu ban đầu …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………… Nội dung phần thuyết minh tính tốn: - Tổng quan lý thuyết dầu mỏ -Cơng nghệ q trình chưng cất -Tính tốn cơng nghệ -Xây dùng -Tính tốn kinh tế Các vẽ(Ghi rõ loại vẽ kích thước vẽ) - Dây chuyền sản xuấ t - khổ A0 - Thiết bị - khổ A1 - Xây dùng - khổ A0 Cán hướng dẫn : Phần: Phần công nghệ: Họ tên cán Phần Xây dùng: Ngày giao nhiệm vụ: Ngày hoàn thành nhiệm vụ: Ngày tháng năm Chủ nhiệm môn (ký ghi rõ họ tên) Kết điểm đánh giá - Quá trình thiết kế: - Điểm duyệt : - Bản vẽ thiết kế: : Ngày tháng năm 2004 Chủ tịch hội đồng (ký ghi rõ họ tên) Cán hướng dẫn (ký ghi rõ họ tên) Học sinh hoàn thành (và nộp toàn thiết kế co khoa) Ngày Mục lục Mở đầu Phần I tháng năm2004 sinh viên Tổng quan lý thuyết I.Nguyên liệu Phân loại dầu mỏ Phân loại dầu mỏ theo họ hydrocacbon Thành phần hoá học II Sản phẩm khí chưng cất Phân loại khí hydrocacbon Phân loại xăng Phân loại kerosene Phân loại diezen Phân loại mazut Phân loại dầu nhờn Phân đoạn Gudron III Xử lý dầu thô trước chưng cất Tách tạp chất học IVCác phương pháp chưng cất 1.Chưng đơn giản 2.Chưng Phức tạp V Các yếu tố ảnh hưởng 1.Chế độ nhiệt tháp chưng luyện Yếu tố áp suất tháp chưng luyện Điều khiển khống chế chế độ làm việc tháp chưng cất Các loại tháp chưng cất Phần II Công nghệ trình I II Phân loại sơ đồ cơng nghệ Dây chuyền công nghệ 1.Chọn chế độ công nghệ sơ đồ công nghệ 2.Chọn sơ đồ công nghệ Thuyết minh sơ đồ chưng cất dầu phương pháp hai tháp Ưu điểm sơ đồ chưng cất tháp III Thiết bị dây chuyền Tháp chưng cất Các loại tháp chưng luyện IV.Thiết bị đun nóng Đun nóng khói lị Thiết bị đun nónglị ống V Thiết bị trao đổi nhiệt khác Loại vỏ bọc loại ống Phần III tính tốn cơng nghệ I II III IV V VI Tính cân vật chất I.1 Tại tháp tách sơ đồ I.2 Tại tháp tách phân đoạn Thiết Lập đường cân (VE) cho sản phẩm II.1 Đường cân (VE) sản phẩm xăng II.2 Đường cân (VE) sản phẩm kerosen Xác định đại lượng trung bình sản phẩm III.1 Tỷ trọng trung bình III.2 Xác định nhiệt độ sơi trung bình III.3 Tính phân tử lượng trung bình sản phẩm Tính tiêu hao nước IV.1 Tính tiêu hao hơI cho phân đoạn IV.2 Tính tiêu hao nước cho tháp tách Tính chế đọ tháp chưng cất V.1 Tính áp suất tháp V.2 Tính nhiệt độ tháp V.3 Tính số hồi lưu đỉnh tháp Tính kích thước thap chưng cất VI.1 Tính đường kính tháp VI.2 Tính chiều cao tháp VI.3 Tính số chãp đường kính chóp Phần IV Xây dùng I II III Xác định địa điểm xây dựng nhà máy Các yêu cầu vệ sinh công nghiệp Thiết kế tổng mặt nhà máy Phần VI An toàn I II III Khi thiết kế mặt xí nghiệp Kỹ thuật an tồn thiết kế sử dụng máy móc, thiết bị An toàn điện IV V An toàn xây dựng Biện pháp phòng chống cháy nổ nhà máy Kết luận TàI liệu tham khảo Lời cảm ơn Em xin chân thành cảm ơn ts.Nguyễn Hữu Trịnh người tận tình hướng dẫn giúp đỡ em mặt kiến thức khoa học, với ân cần bảo thầy giúp đỡ em hiểu vấn đề cần thiết hoàn thành đồ án thời gian qui định Tuy nhiên với khối lượng cơng việc hồn thành thời gian có hạnnên em khơng thể tránh khỏi nhwngx sai sót vướng mắc định Vậy em kính mong thầy giáo, giáo bảo cho em Một lần cho em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới ác thầy giáo cô giáo Bộ môn Công Nghệ Hữu Cơ - Hoá dầu tạo điều kiện giúp đỡ em thời gian vừa qua Em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên Hoàng Danh Kiên Mở đầu Dầu mỏ người biết đến từ thời cổ xưa, đến kỉ 18, dầu mỏ sử dụng làm nhiên liệu để đốt cháy, thắp sáng Sang kỉ 19, dầu mỏ coi nh nguồn nhiên liệu cho phương tiện giao thông cho kinh tế quốc dân Hiện nay, trở thành nguồn lượng quan trọng quốc gia giới Khoảng 65 - 70% lượng sử dụng từ dầu mỏ, có 20 - 22% lượng từ than, - 6% lượng từ nước 12% từ lượng hạt nhân Bên cạnh hướng sử dụng mạnh mẽ có hiệu dầu mỏ làm nguyên liệu cho cơng nghiệp tổng hợp hố dầu nh:sản xuất cao su, chất dẻo, tơ sợi tổng hợp, chất hoạt động bề mặt, phân bón, chí prơtêin Ngồi sản phẩm nhiên liệuvà sản phẩm hoá học dầu mỏ, sản phẩm phi nhiên liệu nh dầu mỡ bôi trơn, nhựa đường, hắc Ýn… phần quan trọng phát triển công nghiệp Nếu khơng có dầu mỡ bơi trơn khơng thể có cơng nghiệp động cơ, máy móc, tảng kinh tế xã hội Công nghiệp chế biến dầu phát triển mạnh nhờ đặc tính quý riêng nguyên liệu dầu mỏ nguyên liệu từ than khống chất khác khơng thể có,đó giá thành thấp, thuận tiện cho q trình tự động hố, dễ khống chế điều kiện cơng nghệ có cơng suất chế biến lớn, sản phẩm thu có chất lượng cao, Ýt tạp chất dễ tinh chế, dễ tạo nhiều chủng loại sản phẩm đáp ứng nhu cầu nghành kinh tế quốc dân Cùng với phát triển mạnh mẽ công nghiệp dầu khí, giới, dầu khí Việt Nam phát triển từ năm 1970 đà phát triển Chóng ta tìm nhiều mỏ chứa dầu trữ lượng tương đói lớn nh mỏ Bạch Hổ,Đại Hùng, mỏ Rồng vùng Nam Côn Sơn; Các mỏ khí nh Tiền Hải(Thái Bình), Lan Tây, Lan Đỏ….Đây nguồn tàI ngun q để giúp nước ta bước vào kỷ nguyên công nghệ dầu khí Nhà máy lọc đầ số Dung Quất với cơng suất 6,5 triệu /năm hồn thành dể hoạt động tiến hành phê chuẩn nhà máy lọc dầu số Nh nghành công nghiệp chế biến dầu khí nước ta bước vào thời kỳ mới, thời kỳ mà nước ta thực mục tieu cơng nghiệp hố đại hố Chắc chắn ự đóng góp nghành dầu khí có ý nghĩa, khơng chỉ tiêu kinh tế cụ thể mà nghành kinh tế mũi nhọn cịn nguồn đoọng viêntinh thần tồn Đảng ,toàn dân ta thành viên hoạt động nghành dầu khíhăng hái lao động sáng tạo, góp phần xây dựng đÊt nước Hiệu sử dụng dầu mỏ phụ thuộc vào chất lượng q trình chế biến Theo chun gia vỊ hố dầu Châu Âu, Việc đưa dầu má qua trình chế biến nâng cao hiệu sử dụng dầu mỏ lên lần, tiết kiệm nguồn tài nguyên quí hiÕm Dầu mỏ hỗn hợp phhức tạp gồm hydrocacbon, khí thiên nhiên, khí dầu mỏ hợp chất khác nh co2, N2, H2S, He, Ar … Dầu mỏ muốn sử dụng phảI tiến hành phân chia thành phân đoạn nhỏ.Sự phân chia dựa vào phương pháp chưng cất khoảng nhiệt độ khác Quá trình chưng cất dầu trình vật lý phân chia dầu thô thành thành phần gọi phân đoạn Quá trình thực biện pháp khác nhằm để tách cấu tử có dầu thơ theo khoảng nhiệt độ sôi khác mà không làm phân huỷ chúng Tùy theo biện pháp tiến hành chưng cất mà người ta phân chia trình chưng cất thành chưng cất đơn giản ,chưng cất phức tạp ,chưng cất nhờ cấu tử bay hay chưng cất chân không.Trong nhà máy lọc dầu ,phân xưởng chưng cất dầu thô cho phép ta thu phân đoạn dầu mỏ đÓ chế biến Trong đồ án tiến hành đề cập tới vấn đề lý thuyết có liên quan.Trên sở thiết kế dây chuyền chưng cất dầu thô nhiều phần nhẹ Đồng thời xem xét thiết kế mặt phân xưởng vấn đề an toàn lao động Phần I Tổng quan lý thuyết I Nguyên liệu Dầu mỏ nguyên lệu hydrocacbon co thiên nhiên,có thành phần hố học phức tạp, có đặc tính vật lý thay đổi giới hạn rộng nh độ nhớt, màu sắc tỷ trọng Màu sắc dầu mỏ nguyên khai màu sáng màu nâu đen Tỷ trọng thay đổi từ 0.7 - 1, độ nhớt thay đổi từ - 50 cst 200 C Thành phần hoá học dầu mỏ hỗn hợp phức tạp, gồm nhiều hydrocacbon Các hydrocacbon thường thuộc vào họ: họ parafinic, họ naphtenic, họ aromatic hay gọi hydrocacbon thơm Với mức độ phức tạp khác nhau, cấu trúc dầu mỏ đồng thời có nặt hydrocacbon loại cấu trúc hỗn hợp loại Trong dầu mỏ ngun khai khơng có họ olephinic phân bố hydrocacbon kể dầu mỏ định công nghệ chế biến, hiệu suất chất lượng sản phẩm Phân loại dầu mỏ Nh ta biết loại dầu mỏ giới khác thành phần hố học đặc tính Do để phân loại chúng thành nhóm có tính chất giống khó Trong dầu mỏ thành phần chủ yếu quan trọng định đặc tính dầu mỏ thành phần hợp chất hydrocacbon chứa nã Cho nên dầu mỏ thông thường chia thành nhiều loại Tuy nhiên bên cạnh hydrocacbon cịn có thành phần khơng phải hydrocacbon, Ýt chúng không phần quan trọng Do chưa có phân loại bao trùm tính chất khác chưa có cách phân loại hồn hảo Phân loại dầu mỏ theo họ hydrocacbon Phân loại dầu mỏ theo họ hydrocacbon phương pháp phân loại thông dụng Theo cách phân loại dầu mỏ nói chung mang đặc tính loại hydrocacbon chiếm ưu Như dầu mỏ có loại hydrocacbon chính: paraffin, naphaten hydrocacbon thơm, có nghĩa có loại dầu mỏ tương ứng dầu mỏ parafinic, dầu mỏ naphtenic, dầu mỏ aromatic, loại chiếm ưu số lượng dầu mỏ Dầu má parafinic mang tính chất hố học vật lý đặc trưng hydrocacbon họ parafinic, tương tự dầu mỏ naphtenic mang tính chất hố học vật lý đặc trưng hydrocacbon họ naphtenic Dầu mỏ aromatic mang tính chất hố học vật lý đặc trưng hydrocacbon họ thơm Tuy nhiên thành phần nặng 3500C hydrocacbon thường khơng cịn nằm dạng chủng mà bị hỗn hợp lẫn nhau,lai hố lẫn Do để phân loại thường phải xét phân bố họ hydrocacbon phân đoạn chưng cất Trong thực tế họ dầu chủng Ýt gặp đặc biệt họ dầu aromatic hầu nh giới khơng có Vì trường hợp mà hydrocacbon chiếm tỷ lệ không chênh lệch nhiều, dầu mỏ mang đặc tính hỗn hợp trung gian loại hydrocacbon Nh họ dầu gặp họ dầu trung gian parafinic naphtenic - aromatic Bằng cách nh rõ ràng dầu mỏ phân thành họ sau: Có họ + Họ parafinic + Họ naphtenic + Họ aromatic Có họ dầu trung gian: Họ naphteno – parafinic Họ parafino – naphtenic Họ aromato – naptenic Họ naphteno – aromatic Họ aromato – parafinic Họ parafino – aromatic Có loại dầu hỗn hợp: Họ parafino – aromano – naphtenic Họ aromato – parafino – naphtenic Họ naphteno – parafino – aromatic Họ parafino – naphteno – aromatic Họ naphteno – aromato – parafinic Họ aromato – naphteno – parafinic Trong thực tế, dầu họ aromatic, dầu họ aromato – parafinic, parafino – aromatic hầu nh khơng có, cịn họ dầu hỗn hợp chiếm tỉ lệ Ýt Chủ yếu họ dầu trung gian Để phân loại dầu mỏ theo họ hydrocacbon nh sử dụng phương pháp phân tích xác định thành phần hoá học nhằm khảo sát phân bố hydrocacbon loại khác dầu mỏ