đồ án khoa hóa sản xuất dầu đốt FO

đồ án khoa hóa sản xuất dầu đốt FO đồ án khoa hóa sản xuất dầu đốt FO đồ án khoa hóa sản xuất dầu đốt FO đồ án khoa hóa sản xuất dầu đốt FO đồ án khoa hóa sản xuất dầu đốt FO đồ án khoa hóa sản xuất dầu đốt FO đồ án khoa hóa sản xuất dầu đốt FO đồ án khoa hóa sản xuất dầu đốt FO đồ án khoa hóa sản xuất dầu đốt FO đồ án khoa hóa sản xuất dầu đốt FO đồ án khoa hóa sản xuất dầu đốt FO đồ án khoa hóa sản xuất dầu đốt FO

LỜI CẢM ƠN Chúng em xin chân thành cảm ơn khoa Công nghệ hóa, tổ Hóa dầu -Trường Đại Học Công Nghiệp Thành Phố Hà Nội tạo điều kiện tốt cho chúng em thực đồ án Chúng em xin chân thành cảm ơn Thầy Nguyễn Thế Hữu nghiệp vụ sư phạm lòng nhiệt tình tận tình hướng dẫn, bảo em suốt thời gian học tập thời gian thực làm đồ án Em xin chân thành cảm ơn quý Thầy Cô Khoa tận tình giảng dậy, trang bị cho chúng em kiến thức quý báu thời gian học vừa qua Mặc dù em cố gắng hoàn thành đồ án phạm vi khả cho phép chắn không tránh khỏi thiếu sót Em kính mong nhận thông cảm tận tình bảo quý thầy cô bạn Em xin chân thành cảm ơn ! Sinh Viên thực Nguyễn Thị Vân Anh LỜI MỞ ĐẦU Ngày người nhận thức thay đổi khí hậu toàn cầu hoạt động kinh tế gây hoạt động việc tạo lượng, hoạt động các phương tiện giao thông thải ra, hoạt động từ công trình nghiên cứu hoá học, nghiêm trọng hoạt động xúc tiến lò phản ứng hạt nhân, vũ khí nguyên tử….Những hoạt động ngày phá huỷ môi trường sống loài người tự nhiên Các hoạt động thải khí CO2, NOx, HC(hydrocacbon cháy không hết) ,các hoạt động nông nghiệp ủ phân , phân huỷ chất thải công nghiệp phát sinh lượng CH4 đáng kể, trình khai thác than đá dầu mỏ…Các loại khí thải phát tán vào khí làm trái đất nóng lên, gây mưa axit, hiệu ứng quang hoá…làm thay đổi khí hậu toàn cầu, ảnh hưởng đến sức khoẻ người phát triển bình thường động vật, thực vật Về nguyên nhân ô nhiễm chia ra: nguồn ô nhiễm tự nhiên nguồn ô nhiễm nhân tạo Nguồn tự nhiên gồm có: cháy rừng,hoạt động núi lửa, vi sinh vật,chất phóng xạ, nguồn ô nhiễm từ vũ trụ…Nguồn nhân tạo bao gồm: ô nhiễm đốt nhiên liệu, từ nghành sản xuất gốm sứ, luyện kim, công nghiệp hoá chất, lọc dầu, giao thông vận tải, đốt rác….Cùng với kinh tế phát triển xuất nhiều đô thị với tập trung mật độ dân cư tăng cao kèm theo lượng thải rắn khổng lồ, đặc biệt chất thải bệnh viện y tế, chất thải khu công nghiệp, khu chế xuất… vấn đề xúc nước đất chật người đông nước ta, đặc biệt thành phố lớn Hà Nội, Hồ Chí Minh, Đà Nẵng… Có nhiều phương pháp loại bỏ chất thải rắn khí độc, có công nghệ thiêu đốt Để nghiên cứu lĩnh vực đó, trước hết phải nghiên cứu nguyên lí hoạt động dầu đốt mà nhiên liệu chủ yếu dầu đốt, em chọn đề tài đồ án : “ Sản xuất dầu đốt FO ’’ Dưới hướng dẫn tận tình chu đáo thầy Nguyễn Thế Hữu , quan tâm dạy bảo chu đáo thầy cô giáo khoa công nghệ hóa trang bị cho em kiến thức chuyên môn ,cộng với cố gắng thân E xin trình bày cách khái quát công nghệ sản xuất dầu đốt FO Báo cáo đồ án chuyên ngành hóa hữu em gồm phần sau: Chương 1: Tổng quan Chương 2: Công nghệ sản xuất Chương 3: Ứng dụng Mặc dù em cố gắng trình tìm hiểu để hoàn thành đồ án tránh khỏi sai sót, mong thầy bạn góp ý kiến bổ sung để đề tài lần sau tốt Qua đây, em xin gửi lời chân thành đến thầy giáo Nguyễn Thế Hữu tận tình hướng dẫn , chu em hoàn thành tốt đề tài Chương : Tổng quan 1.1 Giới Thiệu Chung Việt Nam đất nước có nhiều mỏ dầu nằm khơi khai thác có hiệu Dự kiến giai đoạn 2009-2010 khai thác 32 triệu tấn, đạt kim ngạch tỷ USD Do nhà máy lọc dầu Dung Quất chưa đáp ứng đủ nhu cầu sử dụng nước nên phần lớn sản lượng dầu thô khai thác phải xuất cho nước khu vực nhập sản phẩm dầu Nguồn cung cấp xăng dầu, sản phẩm hóa dầu khác vào Việt Nam từ trung tâm phân phối khu vực Singapore, Thái Lan, Malaysia hay Trung Quốc Để đảm bảo nhu cầu phát triển ổn định, không bị sốt cung ứng nhiên liệu tác động đến ngành kinh tế tránh độc quyền cung cấp, nâng cao cạnh tranh thương mại chất lượng dịch vụ, Chính phủ cho phép 10 đơn vị đầu mối nhập xăng dầu Đa số đơn vị Công ty lớn Nhà nước Nhiều Công ty không kinh doanh dầu mazut (là loại nhiên liệu cung cấp cho sản xuất công nghiệp) không hoạt động vùng có điều kiện khó khăn giao thông hay có chi phí kinh doanh lớn sản lượng thấp Chính vậy, giá dầu Thế giới biến động tăng, Nhà nước chưa xem xét điều chỉnh kịp thời thuế nhập giá bán, sách thương mại khác đơn vị ngừng kinh doanh xăng dầu dẫn đến tượng thiếu xăng dầu cục dồn gánh nặng đảm bảo cung cầu cho đơn vị chịu trách nhiệm trị kinh tế quốc dân Cũng nước khu vực, Việt Nam, nhiên liệu có nguồn gốc từ sản phẩm dầu mỏ đóng vai trò quan trọng kinh tế quốc dân, coi mặt hàng chiến lược Nhà Nước thống quản lý hạn mức nhập giá bán thị trường Trong giai đoạn đổi mới, tính từ năm 1986, Báo cáo Tác động môi trường trình đốt dầu FO-R Trang 2/8 mức tiêu thụ xăng dầu Việt Nam tăng đáng kể Thống kê năm gần cho thấy tốc độ phát triển kinh tế tác động mạnh mẽ đến tốc độ tiêu thụ xăng dầu Tốc độ tăng trưởng kinh tế giai đoạn 2006 – 2009 7% Mức nhập xăng dầu năm 2009 13.139 triệu với kim ngạch tỉ USD Đây rõ ràng lượng chi phí không nhỏ, phần lớn chi phí xuất phát từ doanh nghiệp Việc cắt giảm chi phí nhiên liệu đóng vai trò quan trọng việc hạ giá thành sản phẩm, nâng cao tình cạnh tranh cho doanh nghiệp kinh tế thị trường Trình độ khoa học kỹ thuật giới ngày phát triển, công nghệ không ngừng ứng dụng vào đời sống Công nghệ tái chế dầu từ nguồn phế thải đóng góp không nhỏ vào thị trường tiêu thụ dầu nước Sản phẩm dầu FO dần khẳng định tầm quan trọng dối với người sử dụng lợi ích kinh tế công tác bảo vệ môi trường Quá trình từ sản xuất nguyên liệu việc sử dụng đáp ứng yêu cầu chặt chẻ tiêu chuẩn môi trường Việt Nam 1.2 Lịch sử hình thành phát triển dầu đốt FO Cách 100 năm, chí người chưa có khái niệm dầu nhờn Tất loại máy móc lúc bôi trơn dầu mỡ lợn sau dùng dầu ôliu Khi dầu ôliu khan người ta chuyển sang sử dụng loại dầu thảo mộc khác Ví dụ: Để bôi trơn cọc sợi máy dệt người ta sử dụng đến dầu cọ Khi ngành chế biến dầu mỏ đời, sản phẩm chủ yếu nhà máy chế biến dầu mỏ dầu hỏa, phần lại mazut (chiếm 70 – 90 %) không sử dụng coi bỏ Nhưng ngành công nghiệp dầu mỏ phát triển lượng cặn mazut ngày lớn, buộc người phải nghiên cứu để sử dụng vào mục đích có lợi Lúc đầu người ta lấy cặn dầu mỏ pha thêm vào dầu thảo mộc mỡ lợn với tỉ lệ thấp để tạo dầu bôi trơn, lâu sau người ta biết dùng cặn dầu mỏ để chế tạo dầu nhờn - Năm 1870 Creem ( Nga ), nhà máy Xakhanxkiđơ bắt đầu chế tạo dầu nhờn từ dầu mỏ, chất lượng thấp Nhà bác học người Nga tiếng D.I.Mendeleev người ý đến vấn đề dùng mazut để chế tạo dầu nhờn - Năm 1870 – 1871, Ragorzin xây dựng xưởng thí nghiệm dầu nhờn nhỏ - Năm 1876 – 1877, Ragorzin xây dựng Balakhan nhà máy chế biến dầu nhờn giới có công suất 100.000 put/năm Nhà máy sản xuất bốn loại dầu nhờn: dầu cọc sợi, dầu máy, dầu trục cho toa xe mùa hè mùa đông - Các mẫu dầu nhờn Ragorzin mang đến triển lãm quốc tế Pari năm 1878 gây nhiều hấp dẫn chuyên gia nước Phát huy kết đó, năm 1879, Ragorzin cho xây dựng Conxtantinôp nhà máy thứ hai chuyên sản xuất dầu nhờn để xuất Chính Mendeleep làm việc phòng thí nghiệm phân xưởng nhà máy vào năm 1880 – 1881 Dưới đạo trực tiếp ông, nhiều sở khoa học ngành sản xuất dầu nhờn xây dựng vòng năm sau đó, ngành chế tạo dầu nhờn thực phát triển đánh dấu bước ngoặt lịch sử chế tạo chất bôi trơn - Các tác phẩm nghiên cứu nhà bác học Nga tiếng N.P.Petrop tạo điều kiện để dầu nhờn sử dụng rộng rãi Trong tác phẩm mình, ông nêu lên khả dùng hoàn toàn dầu nhờn thay cho dầu thảo mộc mỡ thực vật, đồng thời nêu lên nguyên lý bôi trơn… - Cùng với tiến khoa học không ngừng, người xây dựng tháp chưng cất chân không đại thay cho nhà máy chưng cất cũ kỹ, bước phát triển mạnh mẽ ngành công nghiệp dầu mỏ - Chúng ta sống thời đại khoa học công nghệ, công nghiệp đại xâm nhập vào hang cùng, ngõ hẻm giới xu hướng quốc tế hóa nên đời sống kinh tế ngày phát triển mạnh mẽ Tất đặc điểm nêu thời đại đặt nhiệm vụ to lớn cho quốc gia phải xây dựng công nghiệp dầu mỏ đại, đáp ứng thỏa mãn nhu cầu ngày tăng kinh tế giới Các tập đoàn tư lớn liên quan đến dầu nhờn như: BP, Castrol, Esson, Mobil, Total, Esso… có mặt hầu giới Họ áp dụng rộng rãi thành tựu khoa học, đưa công nghiệp dầu mỏ năm tăng trưởng không ngừng sản xuất dầu nhờn không ngừng nâng cao mặt chất lượng số lượng, sáng tạo thêm nhiều chủng loại dầu nhờn 1.3 Thành phần tính chất dầu FO Dầu FO, gọi dầu nhiên liệu hay dầu Mazut, phân đoạn nặng thu chưng cất dầu thô parafin asphalt áp suất khí chân không Các dầu FO có điểm sôi cao Trong kĩ thuật người ta chia thành dầu FO nhẹ FO nặng Vì thế, đặc trưng hoá học dầu mazut có thay đổi đáng kể tất đặc trưng ảnh hưởng tới việc sử dụng chúng làm nhiên liệu kỹ thuật sử dụng để đạt hiệu cao Dầu FO sử dụng làm nhiên liệu đốt lò công nghiệp nồi hơi, lò nung, lò đốt dạng bay hơi, dạng ống khói cho loại động đốt tàu biển, 1.3.1 Phân loại - Dầu FO nhẹ có độ sôi 200-3.000C, tỷ trọng 0,88 - 0,92 Bao gồm loại dầu giống diezen (DO), dầu hỏa (KO) … chúng sử dụng làm nhiên liệu đốt lò ( lò đốt dạng bay hơi, dạng ống khói hay lò đốt gia đình) - Dầu FO nặng có độ sôi lớn 3.200C tỷ trọng 0,92 - 1,0 hay cao Độ nhớt dầu FO cao thay đổi phạm vi rộng từ 2507.000 đơn vị Red-Wood chuẩn, độ nhớt dầu đo 4070 đơn vị Chủ yếu sử dụng công nghiệp Nhiên liệu đốt lò phải đáp ứng tiêu chuẩn nhiệt trị, hàm lượng lưu huỳnh, độ nhớt , nhiệt độ bắt cháy, độ bay hơi, điểm đông đặc điểm sương, cặn cacbon, hàm lượng tro, nước tạp chất học Dầu nhiên liệu phần nhỏ thu từ dầu mỏ chưng cất, sản phẩm chưng cất dư lượng Nói chung, nhiên liệu dầu sản phẩm dầu khí lỏng đốt lò nồi cho hệ nhiệt sử dụng động cho hệ quyền lực, trừ loại dầu có độ chớp cháy khoảng 40 ° C ( 104 ° F) loại dầu bị đốt cháy len-bấc ổ ghi Trong ý nghĩa này, động diesel loại dầu nhiên liệu Dầu nhiên liệu làm chuỗi hydrocacbon dài, đặc biệtlà alkan cycloalkanes chất thơm Dầu nhiên liệu sử dụng cảm giác chặt chẽ để nhiên liệu thương mại nặng thu từ dầu thô , nặng so với xăng dầu naphta Dầu FO hay gọi dầu mazut, phân đoạn nặng thu chưng cất dầu thô parafin asphalt áp suất khí chân không Các dầu FO có điểm sôi cao Trong kĩ thuật người ta chia thành dầu FO nhẹ FO nặng Vì thế, đặc trưng hoá học dầu mazut có thay đổi đáng kể tất đặc trưng ảnh hưởng tới việc sử dụng chúng làm nhiên liệu kỹ thuật sử dụng để đạt hiệu cao Các tiêu xác định chất lượng dầu FO: 1.3.2 Hàm lượng lưu huỳnh ( Sulphur Content ) Nhiên liệu đốt lò thường chứa lượng lưu huỳnh lớn, nồng độ thay đổi tuỳ theo loại.Lưu huỳnh tồn nhiên liệu đốt lò nhiều dạng khác nhau, thông thường dạng hợp chất sulfua, disulfua hay dạng di vòng Khi bị đốt cháy lưu huỳnh chuyển thành SO2, khí với khói thải thoát ngoài, thời gian chúng tiếp xác với oxy để chuyển phần thành khí SO3 Khi nhiệt độ dòng khí thải xuống thấp khí kết hợp với nước để tạo thành axit tương ướng, axit vô có độ ăn mòn kim loại lớn Thực tế axit sulfuaric gây ăn mòn nhiệt độ thấp 100 ÷ 150 0C, axit sulfuarơ gây ăn mòn nhiệt độ thấp 40 ÷ 50 0C Để hạn chế ăn mòn người ta thường dùng phương pháp sau: + Dùng nhiên liệu đốt lò có hàm lượng lưu huỳnh thấp +Giảm lượng không khí thừa dòng khí + Gửi cho bề mặt trao đổi nhiệt lớn nhiệt độ điểm sương khí + Dùng số kim loại oxyt kim loại (MgO, CaO) để chuyển SO2 thành hợp chất không ăn mòn CaO + SO2 + 1/2O2 = CaSO4 Phương pháp vừa giảm ăn mòn vừa giảm ô nhiễm môi trường SO2, SO3 khói thải Ngoài vấn đề ăn mòn hàm lượng lưu huỳnh cao làm giảm nhiệt trị nhiên liệu đốt lò 1.3.3.Độ nhớt động học ( Kinematic Viscosity at 50 Deg C ) Độ nhớt Cũng giống nhiên liệu Diesel hay nhiên liệu phản lực, trước bị đốt cháy nhiên liệu phun dạng hạt sương, từ hạt sương nhiên liệu bay tạo với không khí hỗn hợp cháy Quá trình bay nhanh hay chậm phụ thuộc nhiều vào chất nhiên liệu, kích thước hạt sương dầu phun Ở gốc độ độ nhớt ảnh hưởng sau: độ nhớt lớn kích thước hạt sương phun lớn, động lớn nên không gian trộn lẫn nhiên liệu với không khí lớn Tuy nhiên kích thước hạt lớn khả bay để tạo hỗn hợp cháy kém, điều làm cho trình cháy không hoàn toàn, làm giảm nhiệt cháy thải nhiều chất gây ô nhiễm cho môi trường Ngoài ảnh hưởng đến trình cháy độ nhớt làm tăng trở lực ma sát hệ thống bơm - Các cách xác định độ nhớt động học : + Ở Mỹ FO có độ nhớt thấp , độ nhớt xác định nhớt kế Saybolt Universal (Second ); FO có độ nhớt cao , độ nhớt xác định nhớt kê Saybolt Phurol ( Second) + Ở Anh nhớt kế Redwood (Second ) + Ở Ý nước Châu Âu ,nhớt kế Engler ( độ E ) Trong quy cách người ta đồng thời độ nhớt động học (cSt ) tính toán chuyển đổi Độ nhớt tính chất quan trọng dầu đốt FO , xác định khả điều kiện sử dụng , bơm rót từ phương tiện vận tải ( xitec đường sắt , tàu dầu xà lan ) vận chuyển đường ống, phun sương đuốc đốt … Độ nhớt FO phụ thuộc vào yếu tố : phẩm chất nguyên liệu , phương pháp pha trộn, hàm lượng paraphin nhựa Bơm rót bơm chuyển FO paraphin thực sau hâm nóng đến nhiệt độ vượt nhiệt độ đông đặc Mazout từ dầu mỏ có hàm lượng paraphin hợp chất nhựa alphalt cao , hạ nhiệt độ tăng độ nhớt mà tính linh động nhiệt độ cao cao nhiệt độ đông đặc Hâm nóng FO cần thiết bơm chuyển theo đường ống nhằm mục đích làm giảm độ nhớt Độ nhớt tăng làm giảm công suất bơm,đồng thời làm giảm hệ số hiệu dụng bơm ly tâm Vì hụt áp ma sát gây đường ống dẫn độ nhớt dầu ,cho nên thiết kế trạm đốt dầu cần thiết phải xác định kích cỡ tối ưu đường ống , áp suất nhiệt độ bơm phải kinh tế Khi đưa vào đốt nồi , nhiệt độ hâm nóng FO chọn phụ thuộc vào độ nhớt kiểu đuốc đốt để đến đuốc đốt dầu có độ nhớt cần thiết để đạt phun sương tốt Độ nhớt phụ thuộc vào kiểu đuốc đốt khoảng – 25 cSt cho loại Pressure – Jet burners 35 cSt cho air – blast burner TCVN 6239 :2002 quy định độ nhớt 50 0C FO N01 Max 87 cSt , FO N02 Max 180 cSt , FO N03 Max 380 cSt 1.3.4 Tỷ trọng Tỷ trọng đại lượng quan trọng nhiên liệu đốt lò liên quan đến chất nhiên liệu, độ nhớt, độ bay nghĩa liên quan đến trình cháy nhiên liệu, tất vấn đề ta đề cập đến Ngoài ra, trình xử lý nhiên liệu, người ta tách loại nước phương pháp ly tâm yêu cầu tỷ trọng nhiên liệu nước phải khác để đảm bảo cho trình - Hấp thụ - Hấp phụ + Ngưng tụ xăng khí:hỗn hợp khí xử đến áp suất 15 20 atm làm lạnh băng nước thường Tùy theo nhiệt độ & áp suất làm lạnh , mức độ tách xăng khí cao thấp khác ,xăng khí không tách hoàn toàn + Hấp thụ : phương pháp tách xăng khí hoàn toàn Người ta dùng sản phẩm dầu mỏ thể lỏng ,có nhiệt độ khoảng 100 - 2000C làm dung môi hấp thụ Trước người ta dùng hấp thụ gián đoạn ; thông dụng sử dụng tháp hấp thụ liên tục ,nó gồm có phần : -Vùng làm lạnh I có cấu tạo nước -Vùng khử hấp thụ III có cấu tạo ống chùm ,gia nhiệt nước hỗn hợp vào vùng II & than hoạt tính sau qua vùng I, vào vùng II theo chiều ngược Than Hấp thu khí nóng tiếp tục xuống vùng III Khí nhẹ khỏi vùng hấp phụ lấy phần tháp hấp phụ phần khí tuần hoàn trở lại theo đường ống (1) để đưa than đa tái sinh theo đường ống (2) lên đỉnh tháp xăng khí sau tách , có chứa khí propan & metan dễ tạo nên ụ túi khí ống dẫn nhiên liệu động đốt cần phải tách chúng để xăng ổn định thực phương pháp chưng áp suất cao C Tách khí thành cấu tử hay nhóm cấu tử riêng biệt Quá trình tách hỗn hợp khí thực theo phương pháp hấp thụ, hấp thụ chọn lọc phương pháp chưng cất ( vấn đề xét phần tổng hợp chất hữu cơ) Sơ đồ cấu tạo tháp hấp thụ liên tục I Vùng làm lạnh II Vùng Hấp thụ III Vùng khử hấp phụ 2.1 3.Chế biến dầu: Dầu dùng chủ yếu để: - Làm nhiên liệu động - Làm nguyên liệu công nghiệp hóa chất - Tạo nhiều sản phẩm dùng nhiều ngành khác Dầu có nhiều loại khác nhau, nên phải dùng nhiều phương pháp lý hóa khác để chế biến dầu Quá trình chế biến dầu bao gồm công đoạn chủ yếu sau: - Xử lý dầu trước chế biến - Chưng phân đoạn để tách mazut với phần chưng cất khác - Chưng madút - Ðiều chế xăng cách crắcking, madút phần chưng - Tổng hợp cấu tử có số óctan cao nhiên liệu động - Tinh chế sản phẩm dầu mỏ A Xử lý dầu sơ trước chế biến Trước chế biến, dầu phải loại tạp chất - Trước hết phải tách khí đồng hành, sản phẩm có giá trị Sau dầu đưa sang bể lắng để tách tạp chất học ( cát, đất, sét), nước muối khoáng (NaCl, MgCl2, CaCl2) thiết bị lắng, nước tạp chất học lấy đáy bể, nước tạo với dầu thành hạt nhũ tương ( 0,1 - 100 m) biện pháp lắng không kết nước; cần phải phá nhũ tương dòng điện xoay chiều: dầu đưa vào thiết bị khử nước, có điện cực chịu điện áp cao (30000 – 40000) V) tác dụng điện cực xoay chiều, hạt nhũ tương bị phá hủy kết hợp với tạo thành hạt lớn lắng xuống đáy Ðể tách muối hoàn toàn hơn, người ta trộn dầu với nước nóng Sau xử lý nhiệt điện, khí dầu đưa xí nghiệp chế biến Trước tiên họ phân loại trộn thành phần tương đối đên, xử lý kiềm Amôniac để trung hòa axít, Sunfua tạp chất 2.1.4 Chưng cất Hệ thống chưng cất phổ biến công nghiệp chế biến dầu hệ thống chưng chân không - áp suất thường Hệ thống chia làm giai đoạn: - Chưng cất áp suất thường - Chưng chân không a)Chưng áp suất thuờng: Tháp chưng làm việc áp suất thường Trong công nghiệp, tùy theo thành phần dầu thô sản phẩm định lấy mà lưu trình chưng cất khác Sơ đồ lưu trình công nghệ chưng cất dầu mỏ áp suất thường 1: Bể chứa dầu thô; 2: Bơm; 3: Thiết bị trao đổi nhiệt; 4: Lò đốt; 5: Tháp chưng; 6: Thiết bị ngưng tụ; 7: Thùng chứa xăng Dầu thô bể chứa (1) bơm qua thiết bị trao đổi nhiệt (3) nâng nhiệt độ lên 180oC vào lò đốt (4), đốt dầu mazut Khi dầu lên đến nhiệt độ 320oC  325oC đưa qua tháp chưng (5) Ở dầu nhẹ bay lên, tiếp xúc với dầu lỏng xuống thực trình trao đổi nhiệt, làm cấu tử dễ bay tiếp tục bay hơi, xuống thấp, dầu lỏng nhiều cấu tử khó bay Hơi xăng đỉnh tháp chưng ra, sau qua thiết bị ngưng tụ (6) Từ tháp chưng áp suất thường lấy số sản phẩm: - Trên xăng lấy đỉnh dùng làm nhiên liệu đốt - Rồi đến lydroin loại dầu dùng làm nhiên liệu cho động phản lực - Dầu hỏa lấy khoảng nhiệt độ 180oC  280oC - Dưới dầu nặng( dầu Xôla) khoảng nhiệt độ 250oC  350oC dùng cho động Diezen, cho crắcking - Cuối madút, lấy đáy tháp chưng với nhiệt độ 275oC b) Chưng chân không: Tháp chưng chân không dùng để chưng mazut Chưng chân không nhằm hạ nhiệt độ sôi mazu1t, để mazut khỏi bị phân hủy, P=60 mm Hg ( p để làm việc) Từ tháp chưng chân không, lấy loại dầu bôi trơn nhựa đường; gồm loại dầu bôi trơn: - Dầu công nghiệp để bôi trơn máy móc dầu truyền động - Dầu bôi trơn cho động đốt dùng để bôi trơn píttông – xilanh động - Dầu máy nén tuabin - Dầu đặc biệt Phần lại sau chưng opiđron ( hắc ín) 2.1.5 Tinh chế sản phẩm dầu mỏ Trong sản phẩm dầu mỏ có chứa chứa số tạp chất có hại cần phải loại bỏ : - Các hợp chất lưu huỳnh ,khi cháy tạo thành SO2có tác dụng ăn mòn thiết bị đầu độc xúc tác - Các axit hữu có tác dụng ăn mòn thiết bị - Các tạp chất có nhựa , có khả kết tủa làm nhiên liệu khó cháy - Các hợp chất không no làm sản phẩm dầu mỏ bền a) Tinh chế kiềm : Ðây phương pháp phổ biến dể tinh chế xăng ;lidroin dầu hỏa.Phương pháp loại H2S,mecaptan , phenon,các axit naptanic Phương pháp dùng dung dịch kiềm đậm đặc metanol 30% 40%: - Kiềm tách H2S Metanol tách hoàn toàn mecaptan Quá trình thực 40oC áp suất 57 atm Dung dịch kiềm metanol đưa vào trích ly (1) với xăng thô Xăng lấy đỉnh tháp ,dung dịch cácmecaptan kiềm lấy đáy tháp bơm (2) bơm sang tháp chưng (3) để tách kiềm Dung dịch kiềm lấy đáy tháp đưa trở lại tháp (1) Hỗn hợp mecaptan đỉnh tháp qua thiết bị ngưng tụ (4) vào thiết bị phân ly (5).Mecaptan lấïy phía ,còn dung dịch loãng mecaptan đưa vào tháp chưng metanol (6) để thu hồi methanol ,đưa trở lại tháp (1) b)Tinh chế axit hấp phụ : Xử lý axit H2SO4 tách tạp chất có nhựa ,phá hủy H2S mecaptan ;Các Sunfua SR' Disunfua RSSR' tan acid ;còn lại hợp chất không no tạo thành axit sunfonic RSO2OH Dùng axit có nồng độ khác ; thường 96% oleum Xử lý axit có nhiều nhược điểm : - Acid mắc - Mất nhiềt sản phẩm dầu mỏ - Tạo nhiều bã thải Do ngày ta dùng phương pháp để làm dầu bôi trơn * Hấp phụ: Phương pháp hấp phụ dùng để làm dầu bôi trơn, xăng dầu hỏa Chất hấp thụ phổ biến là: đất sét, than hoạt tính, silicugen Sau trình bày sơ đồ làm kết hợp hai phương pháp axít – hấp phụ: Ðầu tiên đưa vào thiết bị trộn (1) với axit để xử lý Quá trình khuấy thực không khí nén - phần cặn gudron tách Dung dịch dầu - axít sang thiết bị (2) lắng tách hết gudron Sau bơm (3) đưa dầu vào thiết bị hỗn hợp (4) để trộn với chất hấp phụ dạng bột mịn Từ (4) hỗn hợp dầu - chất hấp phụ đưa vào thiết bị bốc (5) Hỗn hợp tuần hoàn qua lò đốt (6) Sau hỗn hợp bơm sang thiết bị làm (7) vào thùng chứa có máy khuấy (8) Từ hỗn hợp qua hệ thống máy ép (9) thu dầu tinh chế c) Chiết chọn lọc dung môi: Phương pháp sử dụng phổ biến năm gần đây; chủ yếu để tinh chế dầu bôi trơn, xăng, dầu hỏa Nguyên lý phương pháp là: dung môi không hòa tan dầu mà hòa tan tạp chất cần loại bỏ ( nhựa, hợp chất Sunfua, hợp chất không no) Tùy theo tính chất dầu, tạp chất mức độ tinh chế mà chọn dung môi khác Thường dùng dung môi fufurol, phenol, nitrobenzen nhiều dung môi hữu khác 2.1.5 Chế biến sản phẩm dầu mỏ: Các phương pháp chế biến sản phẩm dầu mỏ dùng nay: crắcking, refoming A Cracking Crắcking trình cắt phân tử Hydro Cacbon mạch dài thành phân tử có mạch ngắn hơn, nhẹ C - C - C C - C - C - C  C = C - C - + C - C - C Quá trình crắcking có đặc điểm chủ yếu làm thay đổi số lượng nguyên tử Cacbon phân tử Hydro Cacbon mà không làm thay đổi cấu trúc hóa học chúng Có hai loại crắcking: crắcking nhiệt, crắcking xúc tác a) Crắcking nhiệt: - Crắcking nhiệt thực nhiệt độ tương đối thấp áp suất cao tăng sản lượng xăng ( 60% xăng lấy phương pháp này) - Crắcking nhiệt thực nhiệt độ cao 700oC áp suất thường để tạo hợp chất thơm Hydro Cacbon no thể khí Tùy theo tính chất nguyên liệu loại sản phẩm định điều chế mà có qui trình crắcking nhiệt khác nhau: - Áp suất cao (12  70 atm) nhiệt độ tương đối thấp ( 540oC) - Áp suất thấp (2  atm) nhiệt độ 600oC - Áp suất thường nhiệt độ cao > 670 - 720oC Với nguyên liệu Hydro Cacbon nhẹ ,bền nhiệt trình phải thực nhiệt độ áp suất cao với nguyên liệu Hydro Cacbon nặng điều kiện không nghiêm ngặt Sơ đồ lưu trình crắcking nhiệt dầu mazut áp suất cao 1,7 Tháp chưng; 2,10 Lò đốt; Tháp phản ứng; Van giảm áp; Thiết bị bay hơi; Thiết bị làm lạnh; Thiết bị ngưng tụ; Thiết bị phân ly Nguyên liệu sau gia nhiệt vào tháp chưng (1) làm việc áp suất 10atm Hơi từ thiết bị (5) sang chưng nguyên liệu thành phân đoạn nhẹ nặng - Phân đoạn nặng có nhiệt độ cao, lấy đáy tháp đưa vào lò đốt (2), nhiệt độ đun 480(C, p = 45 atm; điều kiện này, hyđrocacbon bắt đầu bị phân hủy Sau đưa sang thiết bị phản ứng (3) có áp suất 20 atm, nhiệt độ 480(C, trình crắcking kết thúc Qua van (4), sản phẩm vào thiết bị bay (5), sản phẩm tách thành cặn Cặn crắcking đưa vào thiết bị làm lạnh (6) Hơi đưa vào tháp (1) - Quá trình crắcking thực qua lò đốt (2) crắcking nhẹ - Phân đoạn nhẹ đỉnh tháp chưng (1) ra, đưa vào tháp chưng (7) điều kiện giống tháp chưng (1) Hơi lấy đỉnh tháp xăng khí, đưa qua thiết bị ngưng tụ (8) vào thiết bị phân ly (9) để tách xăng khí crắcking - Phần lỏng lấy đáy tháp (7) gazon dầu hỏa b) Crắcking xúc tác: Mục đích crắcking xúc tác sản phẩm dầu mỏ tăng sản lượng chất lượng xăng Chất lượng xăng nhiên liệu cho động qui định hai yếu tố: - Giảm hàm lượng Hyđrocacbon no mạch thẳng chúng có số octan thấp - Giảm hàm lượng Hyđrocacbon không no cháy chúng tạo nên nhiều nhựa tro cho động Xăng crắcking xúc tác bền xăng crắcking nhiệt hàm lượng Hydro Cacbon không no thấp, số octan cao B Refoming Phương pháp crắcking xúc tác không tạo cặn tạo khí cốc Ðể tránh hao hụt tạo khí cặn Người ta dùng refoming, phương pháp biến đổi trực tiếp cấu tạo phân tử sản phẩm dầu mỏ điều chế phương pháp crắcking mà không làm trọng lượng phân tử chúng thay đổi nhiều 2.2 Công nghệ sản xuất dầu đốt FO 2.2.1 Sơ đồ hệ thống sản xuất dầu gốc chung : Để đáp ứng yêu cầu thành phần dầu gốc cần có, dầu gốc cần phải sản xuất từ dầu thô qua trình chưng cất, dung môi ,dùng dung môi tách sáp sử lý tinh chế Việc lựa chọn dầu gốc để pha chế thành dầu nhờn thương phẩm phụ thuộc vào độ nhớt, mức độ tinh chế, ổn định nhiệt khả tổng hợp hợp chất khác (phụ gia) vật liệu mà dầu tiếp xúc trình sử dụng Thông thường dầu gốc pha từ dầu chưng cất phân đoạn thu từ dầu chưng cất phần cặn Trong thành phần hóa học dầu nhờn ta đề cập đến thành phần mong muốn dầu gốc Chúng bao gồm iso – Parafin phân tử có hai vòng gắn với mạch nhánh Parafin Các hợp chất khác hydrocacbon có cấu trúc vòng naphten, vòng aromat dị vòng thành phần không mong muốn ( chúng có tính nhớt nhiệt ) Vì cần phải tách cấu tử trình lọc dầu Việc tách thành phần không mong muốn trình sản xuất dầu nhờn gốc nhờ trình lọc dầu cho phép sản xuất dầu gốc có chất lượng cao, với thành phần phân đoạn dầu thô thích hợp cho mục đích Sơ đồ công nghệ chung để sản xuất dầu nhờn gốc từ dầu mỏ thường, bao gồm công đoạn hình VI.2, trình sau: ♦ Chưng cất chân không nguyên liệu ♦ Chiết, tách, trích ly dung môi ♦ Tách hydrocacbon rắn ( sáp hay petrolactum) ♦ Làm lần cuối hydro hóa Quá trình tách asphenten dung môi propan thường áp dụng để sản xuất dầu nhờn có độ nhớt cao từ nguyên liệu cặn gudron xếp vào trình chiết, trích ly dung môi Tách sáp Làm hydro Dầu gốc Nguyên liệu (phần cặn rộng) Dầu cất nhẹ Dầu cất trung Dầu cất nặng Cặn gudron Chiết dung môi Tách asphan propan Chưng cất chân không Dầu cất nhẹ Dầu cất trung Dầu cặn Dầu cất nặng Phần chiết Hình IV.2: Sơ đồ công nghệ sản xuất dầu gốc 2.2.2 Quá trình trích ly chiết dung môi: [...]... cao B Refoming Phương pháp crắcking xúc tác tuy không tạo ra cặn nhưng cũng tạo ra khí và cốc Ðể tránh sự hao hụt vì tạo khí và cặn Người ta dùng refoming, là phương pháp biến đổi trực tiếp cấu tạo phân tử của các sản phẩm dầu mỏ điều chế được bằng phương pháp crắcking mà không làm trọng lượng phân tử của chúng thay đổi nhiều 2.2 Công nghệ sản xuất dầu đốt FO 2.2.1 Sơ đồ hệ thống sản xuất dầu gốc... vậy cần phải tách những cấu tử này ra trong quá trình lọc dầu Việc tách các thành phần không mong muốn trong quá trình sản xuất dầu nhờn gốc nhờ các quá trình lọc dầu sẽ cho phép có thể sản xuất dầu gốc có chất lượng cao, ngay cả với thành phần phân đoạn của dầu thô thích hợp cho mục đích này Sơ đồ công nghệ chung để sản xuất dầu nhờn gốc từ dầu mỏ thường, bao gồm các công đoạn được chỉ ra ở hình VI.2,... chân không, lấy ra được các loại dầu bôi trơn và nhựa đường; gồm các loại dầu bôi trơn: - Dầu công nghiệp để bôi trơn các máy móc và dầu truyền động - Dầu bôi trơn cho động cơ đốt trong dùng để bôi trơn píttông – xilanh của các động cơ - Dầu máy nén tuabin - Dầu đặc biệt Phần còn lại sau khi chưng là opiđron ( hắc ín) 2.1.5 Tinh chế các sản phẩm dầu mỏ Trong sản phẩm dầu mỏ có chứa chứa một số tạp chất... hóa Quá trình tách asphenten bằng dung môi propan thường áp dụng để sản xuất dầu nhờn có độ nhớt cao từ nguyên liệu cặn gudron cũng được xếp vào quá trình chiết, trích ly bằng dung môi Tách sáp Làm sạch bằng hydro Dầu gốc Nguyên liệu (phần cặn rộng) Dầu cất nhẹ Dầu cất trung Dầu cất nặng Cặn gudron Chiết bằng dung môi Tách asphan bằng propan Chưng cất chân không Dầu cất nhẹ Dầu cất trung Dầu cặn Dầu. .. của dầu gốc cần có, thì dầu gốc cần được phải sản xuất từ dầu thô qua các quá trình chưng cất, chiếc bằng dung môi ,dùng dung môi tách sáp và sử lý tinh chế Việc lựa chọn dầu gốc để pha chế thành dầu nhờn thương phẩm phụ thuộc vào độ nhớt, mức độ tinh chế, ổn định nhiệt và khả năng tổng hợp của các hợp chất khác (phụ gia) hoặc các vật liệu mà dầu tiếp xúc trong quá trình sử dụng Thông thường thì dầu. .. Hấp thụ III Vùng khử hấp phụ 2.1 3.Chế biến dầu: Dầu được dùng chủ yếu để: - Làm nhiên liệu động cơ - Làm nguyên liệu trong công nghiệp hóa chất - Tạo ra nhiều sản phẩm dùng trong nhiều ngành khác Dầu có nhiều loại khác nhau, nên phải dùng nhiều phương pháp lý hóa khác nhau để chế biến dầu Quá trình chế biến dầu bao gồm các công đoạn chủ yếu sau: - Xử lý dầu trước khi chế biến - Chưng phân đoạn để... Tinh chế các sản phẩm dầu mỏ A Xử lý dầu sơ bộ trước khi chế biến Trước khi chế biến, dầu phải được loại các tạp chất - Trước hết phải tách khí đồng hành, nó là sản phẩm có giá trị Sau đó dầu được đưa sang bể lắng để tách các tạp chất cơ học ( cát, đất, sét), nước và các muối khoáng (NaCl, MgCl2, CaCl2) trong thiết bị lắng, nước và các tạp chất cơ học được lấy ra ở đáy bể, nước tạo với dầu thành các... chứa dầu thô; 2: Bơm; 3: Thiết bị trao đổi nhiệt; 4: Lò đốt; 5: Tháp chưng; 6: Thiết bị ngưng tụ; 7: Thùng chứa xăng Dầu thô ở bể chứa (1) được bơm qua các thiết bị trao đổi nhiệt (3) nâng nhiệt độ lên 180oC rồi vào lò đốt (4), đốt bằng dầu mazut Khi dầu lên đến nhiệt độ 320oC  325oC thì đưa qua tháp chưng (5) Ở đó dầu nhẹ bay hơi lên, tiếp xúc với dầu lỏng đi xuống thực hiện quá trình trao đổi nhiệt,... ( FO N01) , Max 0,991 ( FO N02 , FO N03 ) 1.3.11 Điểm chớp cháy ( Flash Point ) Cũng giống như những sản phẩm phẩm dầu mỏ khác, đối với nhiên liệu đốt lò thì điểm chớp cháy cũng đặc trưng cho mước độ hoả hoạn của nó Ngoài những chỉ tiêu trên thì nhiên liệu đốt lò còn phải đạt những chỉ tiêu chất lượng khác như điểm đông đặc, độ ổn định oxy hoá Bảng 1.1 Các chỉ tiêu chất lượng của nhiên liệu đốt. .. phải mặc áo dài tay, dùng găng tay và kính bảo vệ chống hóa chất, cần thiết cần phải đeo mặt nạ chống độc Tránh cho tiếp xúc dầu với da, mắt, và không hít hơi dầu Không ăn uống trong khu vực làm việc có FO Không mặc quần áo nhiễm dầu, không đưa quần áo nhiễm dầu ra nguồn phát sinh tia lửa nhỏ… Sử dụng máy thông hơi hoặc máy thông gió mỗi khi sản phẩm này được sử dụng khoảng giới hạn , làm nóng trên ... thay đổi nhiều 2.2 Công nghệ sản xuất dầu đốt FO 2.2.1 Sơ đồ hệ thống sản xuất dầu gốc chung : Để đáp ứng yêu cầu thành phần dầu gốc cần có, dầu gốc cần phải sản xuất từ dầu thô qua trình chưng cất,... hoạt động dầu đốt mà nhiên liệu chủ yếu dầu đốt, em chọn đề tài đồ án : “ Sản xuất dầu đốt FO ’’ Dưới hướng dẫn tận tình chu đáo thầy Nguyễn Thế Hữu , quan tâm dạy bảo chu đáo thầy cô giáo khoa công... muốn trình sản xuất dầu nhờn gốc nhờ trình lọc dầu cho phép sản xuất dầu gốc có chất lượng cao, với thành phần phân đoạn dầu thô thích hợp cho mục đích Sơ đồ công nghệ chung để sản xuất dầu nhờn