Tìm hiểu về chứng cất khí quyển

Tìm hiểu về chứng cất khí quyển

Thành viên nhóm

1.Lê Văn Tiến

2 Nguyễn Văn Trưởng

3.Lê Sỹ Thuận

4.Trịnh Thị Viên

5.Trần Văn Tuệ

6.Nguyễn Văn Triệu

7.Nguyễn Văn Tuyên

Hình ảnh tháp chưng cất

NỘI DUNG TRÌNH BÀY

1. Chưng cất là gì?

2 Gi ới thiệu chưng cất

3. Chưng cất khí quyển

Chưng cất….

- Là quá trình dùng để tách các cấu tử trong 1 hỗn

hợp lỏng, khí – lỏng thành các cấu tử riêng biệt

- Nguyên tắc: dựa vào độ bay hơi khác nhau của các cấu tử

- Sản phẩm:

+ Đỉnh: cấu tử có độ bay hơi lớn – nhiệt độ sôi thấp + Đáy: cấu tử có độ bay hơi kém – nhiệt độ sôi cao

Tại sao phải chưng cất ???

Công đoạn

xử lý vật lý

Công đoạn phản ứng hóa học

Phương pháp chưng cất

 Chưng cất đơn giản

 Chưng cất bay hơi

dần dần

 Chưng cất bay hơi

một lần

Phương pháp chưng cất

 Chưng cất bay hơi

nhiều lần

Chưng cất phức tạp

 Chưng cất có hồi lưu:

Để nâng cao khả năng

phân chia hỗn hợp lỏng,

người ta tiến hành cho

hồi lưu một phần sản

phẩm đỉnh

 Chưng cất có tinh luyện:

Dựa vào quá trình trao

đổi chất nhiều lần giữa

pha lỏng và hơi nhờ vào

các đĩa hay đệm

CHƯNG CẤT KHÍ QUYỂN

Mục đích, vai trò, ý nghĩa của quá trình chưng

cất dầu thô ở áp suất khí quyển

trong dầu mà không làm phân hủy chúng, hơi nhẹ bay lên ngưng tụ thành phần lỏng

Quá trình chưng cất dầu thô ở áp suất khí quyển là để nhận biết các phân đoạn xăng , naphta , phân đoạn karosen , diesel nặng - nhẹ và phần cặn mazut.

ý nghĩa:

Trong công nghệ chế biến dầu thô , sau khi

được xử lý qua các quá trình như tách nước, muối và các tạp chất cơ học , dầu thô được đưa vào tháp chưng cất.

Có 2 quá trình chưng cất dầu thô:

+Chưng cất dầu thô ở áp suất khí quyển (AD) + Chưng cất dầu thô ở áp suất chân không

(VD)

Sản phẩm của quá trình :

Trên phương diện tổng quát, từ nguyên liệu là dầu

thô, qua phân xưởng chưng cất khí quyển, ta sẽ thu được các phân đoạn sản phẩm dầu thô như sau:

a, Một phân đoạn khí (C1-C4) và xăng (C5-C10,11,

ts=30-180oC)

a.1 Xử lý khí

a.2 Sản xuất xăng :

+ Xăng động cơ ôtô

+Xăng động cơ máy bay

+ Xăng làm dung môi

+ Xăng làm nguyên liệu cho tổng hợp hoá dầu

- Dầu hoả dân dụng (ts=144-277oC, loại ít lưu huỳnh).

c Một hoặc hai phân đoạn gasoil hay diesel

0,15% trở xuống, lượng nước từ 0,5 trở

xuống được dùng làm nhiên liệu cho động cơ dầu công suất lớn ( máy phát điện, xe tải

nặng, xe lửa, tàu hỏa…) là dầu công nghiệp ( luyện kim, sành sứ…)

Ứng dụng của chưng cất trong cuộc sống và công nghiệp

 Quá trình chưng cất đóng vai trò quan trọng trong công nghiệp hóa học, thực phẩm, sinh học… Và trong đời sống.

 Trong nhiều trường hợp, quá trình chưng

cất là quá trình đơn giản nhất, kinh tế nhất

để tách, làm sạch tinh khiết sản phẩm

 Quá trình chưng cất có mặt ở hầu hết các

quá trình công nghiệp

Trong công nghiệp lọc hóa dầu

 Quá trình chưng cất được ứng dụng để tách, tinh chế các sản phẩm dầu mỏ.

 Dầu mỏ (petroleum), dầu thô (crude oil) là một hỗn hợp Hydro carbon thiên nhiên rất phức tạp (từ C1 đến Cn)

CÔNG NGHỆ

Sơ đồ nguyên tắc chưng cất dầu ở áp suất khí quyển

Thuyết minh sơ đồ

 Dầu thô được bơm vào bộ trao đổi nhiệt 4, trong đó nó được gia nhiệt, sau đó đưa vào lò nung (1) và dầu được nung nóng đến nhiệt độ cần thiết và được dẫn vào khoang bay hơi (vùng cấp) của tháp chưng cất (2) Trong quá trình nung nóng, một phần dầu chuyển sang pha hơi Dầu ở thể hai pha lỏng - hơi được đưa vào tháp cất, trong đó do giảm

áp một phần hơi nước được tạo thành, pha hơi tách ra khỏi pha lỏng và bay lên trên dọc theo tháp, còn pha lỏng chảy xuống dưới.

 Trong tháp chưng cất có các mâm chưng cất, trên đó có sự tiếp xúc

giữa pha hơi bay từ dưới lên và pha lỏng chảy từ trên xuống Để cất phần lỏng của nguyên liệu ở dưới tháp người ta đưa nhiệt vào mâm cuối cùng

 Nhờ đó phần nhẹ của sản phẩm đáy chuyển sang pha hơi và do đó tạo hồi lưu hơi.

 Hơi hồi lưu này bay lên từ mâm cuối cùng và tiếp xúc với pha lỏng chảy xuống và khiến cho pha lỏng giàu các chất có nhiệt độ sôi cao

công nghệ cụm chưng cất khí quyển

Trong sơ đồ chưng cất khí quyển, dầu đã loại nước và loại muối trong cụm EDS được bơm vào mâm số 16 của tháp bay hơi K-1 bằng hai dòng

Từ đỉnh tháp K-1 sản phẩm đỉnh trong pha hơi được dẫn vào thiết bị ngưng tụ bằng không khí T-5, sau đó vào thiết bị làm lạnh bằng nước T-5a và được làm lạnh

đến 45oC, rồi đi vào bể chứa E-1 Nước tách từ bể E-1 được dẫn vào kênh thải

Xăng từ bể E-1 được bơm vào tháp K-1 bằng máy bơm H-5 làm dòng hồi lưu, xăng còn lại chảy vào bể E-12 Chế độ nhiệt ở dưới tháp K-1 được duy trì nhờ “dòng

nóng”, là phần dầu thô đã loại xăng của tháp K-1

được bơm vào lò nung L-1 bằng 6 dòng nhờ máy bơm H-7

Tất cả các dòng dầu từ lò L-1 nhập lại và được bơm trở lại đáy tháp K-1 bằng 2 dòng.

Sơ đồ công nghệ cụm chưng cất khí quyển

Chú thích

K-1- Tháp bay hơi trước; K-2- Tháp chưng cất khí quyển chính; K-6, K-7, K-9- Tháp bay hơi; E-1, E-12, E-3- bể hồi lưu;

T-5, T-7, T-22, T-23- thiết bị ngưng 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.

Thuyết minh sơ đồ công nghệ

Sản phẩm đáy của tháp K-1 là dầu loại xăng được lấy ra bằng máy bơm H- 3 và được nung nóng tiếp trong lò L-1 và từ đây được đưa vào tháp chưng cất chính K-2 dưới mâm thứ 38 Để tăng thu hồi sản phẩm sáng từ mazut người ta bơm hơi nước quá

nhiệt vào phía dưới tháp K-2

Từ đỉnh tháp K-2 hơi xăng và hơi nước được dẫn vào thiết bị ngưng

tụ bằng không khí T-7, trong đó chúng được ngưng tụ và làm lạnh đến 80oC, sau đó đi vào thiết bị làm lạnh bằng nước T-7a

nước được tách ra khỏi xăng (nước thải ra hệ thống thải) Xăng

từ bể chứa E-3 được bơm bằng máy bơm H-4 vào trên tháp K-2

để điều chỉnh nhiệt độ trên tháp, phần xăng dư qua van điều chỉnh lưu lượng theo mức chất lỏng trong bể E-3 vào bể chứa E-

12

Để lấy nhiệt trong tháp K2 sử dụng 2 dòng hồi lưu: dòng thứ nhất

Thuyết minh sơ đồ công nghệ

Phần hồi lưu thứ nhất được lấy ra từ mâm thứ 12 của tháp K-2 bằng bơm H-22 và qua thiết bị điều chỉnh lưu lượng rồi bơm vào trao

quay trở lại mâm 11 của tháp K-2, từ mâm thứ 10 phân đoạn 180

Hơi nước quá nhiệt được đưa vào đáy tháp bay hơi K-6 Trong tháp K-6 diễn ra sự bay hơi của phân đoạn xăng, hơi này quay trở lại mâm thứ 9 của tháp K-2 Từ đáy tháp K-6 phân đoạn 180 ÷

làm lạnh (T-22, T-22a) vào hệ thống làm sạch

được bơm qua thiết bị làm lạnh bằng không khí T-23, bằng nước T-20, qua bộ điều chỉnh lưu lượng và đi vào ống dẫn của nhiên liệu diesel Từ mâm thứ 30 hoặc 32 của tháp K-2 phân đoạn

hơi K-9 Dưới tháp K-9 hơi nước quá nhiệt cũng được đưa vào Phân đoạn bay hơi của tháp K-9 quay lại mâm thứ 24 của tháp K-2

Thuyết minh sơ đồ công nghệ

Từ đáy tháp K-9 phân đoạn 280 ÷ 350oC được máy bơm H-20 bơm qua hệ thống trao đổi nhiệt T-11 để nung nóng phân đoạn xăng trước tháp ổn định K- 8 và

được đưa vào ống dẫn chung của nhiên liệu diesel Mazut từ đáy tháp K- 2 được máy bơm H-21 bơm

sang cụm chưng cất chân không

Lò nung

Nhiệt độ, ( 0C )

- tại cửa ra khỏi lò ≤ 8000C

Áp suất tháp ( trên), atm ≤ 6,0

Nhiệt độ:

nhiệt độ là thông số quan trọng nhất của chưng cất, bằng cách thay đổi chế độ nhiệt độ của tháp ta sẽ điều chỉnh được hiệu suất và chất lượng của sản phẩm.

+ Nhiệt độ nguyên liệu

+ Nhiệt độ đáy tháp chưng cất

+ Nhiệt độ đỉnh tháp

Áp Suất

Áp suất trong tháp chưng cất được khống chế băng bộ điều chỉnh áp suất đặc biệt ở thiết bị ngưng tụ,sự làm việc ổn định của tháp chưng cất phụ thuộc nhiều vào áp suất trong tháp

- Điều chỉnh áp suất trong tháp sẽ làm thay đổi điểm sôi của chất lỏng

- Nếu áp suất tăng lên chất lỏng sẽ sôi ở nhiệt

độ cao hơn,nếu áp suất tăng cao quá lượng trong tháp sẽ nhiều và như vậy sẽ dẫn tới

hiện tượng “sặc” tháp làm giảm hiệu quả

phân tách.

Kết Luận

 Quá trình chưng cất khí quyển là quá trình

phân tách vật lý để tách các cấu tử trong hỗn hợp.

 Quá trình chưng cất khí quyển được tìm hiểu

và phát triển từ rất lâu, ngày nay đóng vai trò rất quan trọng trong sản xuất và đời sống