CÁC sản PHẨM CHƯNG cất PHÂN đoạn TRONG dầu mỏ

Câu 1: Nêu sản phẩm chưng cất phân đoạn dầu mỏ? Ý nghĩa tiêu phân tích sản phẩm đó? Trả lời Dầu mỏ hỗn hợp phức tạp gồm hydrocacbon, khí thiên nhiên, khí dầu mỏ hợp chất khác CO 2, N2, H2, H2S, He, Ar, Ne Dầu mỏ muốn sử dụng phải phân chia thành phân đoạn nhỏ Sự phân chia dựa vào phương pháp chưng cất để thu sản phẩm có nhiệt độ sôi khác Trong nhà máy lọc dầu, phân xưởng chưng cất dầu thô phân xưởng quan trọng, cho phép ta thu phân đoạn dầu mỏ để chế biến Hình Các sản phẩm chưng cất phân đoạn dầu mỏ Các thành phần hóa học dầu mỏ chia tách phương pháp chưng cất phân đoạn Các sản phẩm thu từ việc lọc dầu kể đến dầu hỏa, benzen, xăng, sáp parafin, nhựa đường v.v Một cách xác dầu mỏ hỗn hợp hiđrôcacbon, hợp chất hiđrô cacbon Trong điều kiện thông thường, bốn alkan nhẹ — CH4 (mêtan), C2H6 (êtan), C3H8 (prôpan) C4H10 (butan) — dạng khí, sôi nhiệt độ -161.6 °C, -88.6 °C, -42 °C, -0.5 °C tương ứng (-258.9°, -127.5°, -43.6°, -31.1 °F) Các chuỗi khoảng C5-7 sản phẩm dầu mỏ nhẹ, dễ bay Chúng sử dụng làm dung môi, chất làm bề mặt sản phẩm làm khô nhanh khác Các chuỗi từ C6H14 đến C12H26 bị pha trộn lẫn với sử dụng đời sống với tên gọi xăng Dầu hỏa hỗn hợp chuỗi từ C10 đến C15, dầu điêzen/dầu sưởi (C10 đến C20) nhiên liệu nặng sử dụng cho động tàu thủy Tất sản phẩm từ dầu mỏ điều kiện nhiệt độ phòng chất lỏng Các dầu bôi trơn mỡ (dầu nhờn) (kể Vadơlin®) nằm khoảng từ C16 đến C20 Các chuỗi C20 tạo thành chất rắn, bắt đầu sáp parafin, sau hắc ín nhựa đường bitum Khoảng nhiệt độ sôi sản phẩm dầu mỏ chưng cất phân đoạn điều kiện áp suất khí tính theo độ C là: • Xăng ête: 40-70 °C (được sử dụng dung môi) • Xăng nhẹ: 60-100 °C (nhiên liệu cho ô tô) • Xăng nặng: 100-150 °C (nhiên liệu cho ô tô) • Dầu hỏa nhẹ: 120-150 °C (nhiên liệu dung môi gia đình) • Dầu hỏa: 150-300 °C (nhiên liệu) • Dầu điêzen: 250-350 °C (nhiên liệu cho động điêzen/dầu sưởi) • Dầu bôi trơn: > 300 °C (dầu bôi trơn động cơ) • Các thành phần khác: hắc ín, nhựa đường, nhiên liệu khác Hình 2: Mô hình tháp chưng cất đại Các sản phẩm thu trình chưng cất phân đoạn dầu mỏ: 1- Khí dầu mỏ (petroleum gas), dùng để sưởi ấm, nấu ăn chế biến sản phẩm nhựa (making plastics) Thành phần chủ yếu alkan, với cấu trúc từ đến nguyên tử carbon metan, etan, propan butan … Chúng có khoảng nhiệt độ sôi 1040F (hoặc 400C); Thường sử dụng dạng khí dầu mỏ hoá lỏng (LPG) 2- Naphata hay ligroin – sản phẩm trung gian để đưa chế biến, pha chế thành xăng thương phẩm Thành phần chủ yếu alkan với hỗn hợp mạch H-C có chứa từ đến nguyên tử cacbon; Khoảng nhiệt độ sôi từ 140 đến 212 0F (60 đến 1000C) 3- Nhiên liệu cho động (gasoline môtrr fuel) hay ta thường gọi xăng thương phẩm; Đó chất lỏng, hỗn hợp alkan xyclo alkan có từ đến 12 nguyên tử C; Khoảng nhiệt độ sôi từ 104 đến 4010F (40 đến 2050C) 4- Nhiên liệu dầu hoả (kerosene fuel) dùng cho động phản lực máy bay cánh quạt; Đây nguyên liệu đầu vào để sản xuất nhiều sản phẩm khác; Đặc trưng chất lỏng; Là hỗn hợp alkan với 10 đến 18 nguyên tử C chất thơm khác; Khoảng nhiệt độ sôi từ 350 đến 6170F (175 đến 3250C) 5- Dầu đốt (gas oil) dầu diezen chưng cất (diesel distillate), dùng làm nhiên liệu cho động diezen dầu đốt (heating oil); Là nguyên liệu đầu vào để sản xuất nhiều sản phẩm khác; Đặc trưng chất lỏng bao gồm alkan chứa từ 12 (hoặc hơn) nguyên tử C Khoảng nhiệt độ sôi từ 482 đến 6620F (250 đến 3500C) 6- Dầu nhờm (lubricating oil) – Được dùng để làm dầu bôi trơn cho động cơ, mỡ nhờn loại dầu nhờn khác Đặc trưng chất lỏng, có liên kết chuỗi dài (từ 20 đến 50 nguyên tử C), bao gồm alkan, xycloalkan chất thơm Khoảng nhiệt độ sôi từ 572 đến 7000F (300 đến 3700C) 7- Dầu nặng (heavy gas) nhiên liệu đốt lò (fuel oil) Được dùng làm nhiên liệu cho công nghiệp Là nguyên liệu đầu vào để sản xuất nhiều sản phẩm khác Đặc trưng chất lỏng, có liên kết chuỗi dài (từ 20 đến 70 nguyên tử C), bao gồm alkan, xycloalkan chất thơm Khoảng nhiệt độ sôi từ 700 đến 1112 0F (370 đến 6000C) 8- Phần sót lại sau chưng cất (Residuals), bao gồm cặn cố (coke), nhựa đường atphan hắc ín (asphalt & tar), sáp (waxes) Chúng nguyên liệu đầu vào để sản xuất nhiều sản phẩm thương mại khác có đặc tính đáng ý như: rắn, có cấu tạo hợp chất phức tạp với 70 nguyên tử C đạt tới khoảng nhiệt độ sôi lớn 11120F (6000C) Hình3: Sơ đồ công nghệ nhà máy lọc dầu tiêu biểu Một số tiêu chất lượng tương ứng quy định tiêu chuẩn quốc gia - Chỉ tiêu chất lượng xăng : Thành phần chưng cất, tỉ trọng, áp suất hơi, độ axit, hàm lượng lưu huỳnh, trị số octan… tương úng cho loại xăng Trong trị số octan ( viết tắt RON ) thường coi tiêu chất lượng quan trọng Thí dụ ta gọi xăng RON 92, tức loại xăng có chất lượng cháy tương đương với chất chuẩn (trong có 92% chất izooctan + 8% chất n-Heptan) so sánh với chạy động chuẩn gọi máy đo trị số ốc tan Chất izoôctan nói, chất cháy nghiêm túc, cháy êm đẹp, không gây kích nổ Người ta lấy chất làm chuẩn cao quy cho có trị số ốc tan 100 Ngược lại chất cháy dở nhất, cháy không nghiêm túc, dễ bị kích nổ, xấu cho động người ta lấy chất làm chuẩn thấp quy cho có trị số ốc tan không (0) chất n-Heptan Các loại xăng khác xăng RON95, RON 98 xăng có trị số ốc tan 95, 98 Cách diễn giải tương tự Như trị số ốctan số phần trăm izooctan mẫu chuẩn so sánh tương đương với xăng cần đo trị số ốc tan xăng cần đo Sau chưng cất, phân đoạn xăng thô có trị số ốc tan khoảng 60-70, nghĩa chất lượng chưa sử dụng cho xe máy ngày Các dòng xe đời đòi hỏi chất lượng xăng cao, có trị số ốc tan 95, 98 cao Động chạy xăng, công suất lớn, có hệ số nén piston lớn cần xăng có RON cao để trách kích nổ Để tăng trị số ốc tan, người ta nghiên cứu pha vào xăng nhiều chất hóa học khác nhau, nhiên pha mức giới hạn nhiều lý khác Như muốn tăng trị số octan cách bền vững cách đầu tư công nghệ Ngoài trị số ôctan, chất lượng xăng yêu cầu nhiều tiêu quan trọng khác ví dụ xăng nhẹ dễ bay tạo thành bóng ống dẫn xăng, gây khó nổ dễ chết máy Khi tồn chứa, bảo quản bị hao hụt nhiều Trong xăng phải giới hạn lượng benzen chất độc hại, gây ung thư Ở Viêt nam hiên quy định chất phải nhỏ 2,5%, nước công nghiệp phát triển EU, cho phép tỷ lệ benzen xăng phải nhỏ 1% Benzen chất dễ bay nên xăng bay có lẫn benzen độc, không nên dùng mồm hút xăng ống nhựa - Chỉ tiêu chất lượng nhiên liệu phản lực bao gồm: thành phần chưng cất, tỉ trọng, hàm lượng lưu huỳnh, độ dài lửa không khói, nhiệt độ kết tinh … Nhiên liệu cho máy bay phản lực cần có quy định khắt khe tiêu chuẩn chất lượng, kỵ lẫn nước có nhiều chất mà nhiệt độ thấp chúng kết tinh, gây tắc hệ thống dẫn nhiên liệu Khi bay cao nhiệt độ bên máy bay khoảng -450C… Chính nhiên liệu bay phản lực Jet-A1 thường quy định có nhiệt độ kết tinh khoảng từ -500C đến -470C Chỉ tiêu chất lượng nhiên liệu diezen bao gồm: thành phần chưng cất, tỉ trọng, hàm lượng lưu huỳnh, trị số Xetan, độ axit, nhiệt độ đông đặc… Nhiên liệu điezen, thường gọi dầu DO, dùng cho thiết bị chạy động diezen , ô tô du lịch, xe tải nặng, máy phát điện, tầu thủy… Nhiên liệu đốt lò FO cần quan tâm đến nhiệt lượng cháy, lượng lưu huỳnh, tỉ trọng, nhiệt độ chớp cháy, nhiệt độ đông đặc Theo tiêu chuẩn Việt nam hàm lượng lưu huỳnh phải < 2% Trường hợp muốn sản xuất dầu nhờn, parafin, nhựa đường phải theo sơ đồ công nghệ khác Khi cặn chưng cất khí > 370 0C, phải tiếp tục chưng cất áp suất thấp (thường gọi chưng cất chân không) Nếu tiếp tục đun nóng, nhiệt độ cao dần gây phân hủy dầu.Vậy muốn phần cặn tiếp tục bay chưng cất phải giảm áp suất nhiệt độ sôi chất giảm áp suất giảm Dựa vào tính chất này, người ta chưng cất thành phân đoạn nặng có nhiệt độ sôi đến 400 0C, 400-4500C,450-5000C cặn chưng cất chân không sôi 500 0C 5500C Các phân đoạn phải qua công nghệ tách parafin, tách nhựa để sản xuất loại dầu nhờn gốc Từ loại dầu nhờn gốc phân pha trộn với loại phụ gia khác để sản xuất chủng loại dầu nhờn khác nhau: dầu nhờn bôi trơn làm mát cho động cơ, dầu nhờn cho máy biến thế, dầu thủy lực, dầu cho máy lạnh, v.v Dầu nhờn thường thấy dầu nhờn cho động ô tô, xe máy Các dầu nhờn có độ nhớt khác nhau, biến đổi độ nhớt theo nhiệt độ dầu nhờn tốt (gọi dầu nhờn có số nhớt cao) Để có sản phẩm dầu nhờn đạt tiêu chất lượng loại kỹ nghệ phức tạp Các tầng đĩa bên tháp chưng cất Parafin (sáp) dùng nhiều ngành công nghiệp, oxy hóa để thành axit béo, làm chất tẩy rửa tổng hợp Khi chế biến axit béo với sút (gọi xà phòng hóa) loại sản phẩm dùng để kết hợp với dầu nhờn gốc để sản xuất mỡ Người ta trộn 30-35% axit béo sà phòng hóa với 65-70% dầu nhờn gốc, làm nóng cho tan chảy thành lỏng, pha chất phụ gia, để nguội từ từ cho đông lại, khuấy trộn cho loại mỡ bôi trơn (thường gọi mỡ bò) Có nhiều loại mỡ khác nhau, cho ổ trục, vòng bi, loại chịu nhiệt, chịu lạnh.v.v - Nhựa đường (bitum: Không phải loại dầu thô sản xuất nhựa đường Dầu thô Việt nam có, dầu Bạch hổ sản xuất nhựa đường thành phần cặn nhiều parafin, chất nhựa asphalten, chất vừa dẻo vừa kết dính chắc, bền kết hợp với vật liệu vô đá, cát… tiêu chí cần thiết nhựa đường Dầu mỏ có tính naphtenic, loại dầu mỏ Trung đông loại sản xuất nhựa đường tốt cặn chưng cất có thành phần chất nhựa, asphalten cao, parafin (vì có parafin nhựa đường dễ nóng chảy, không dẻo, dòn, kết dính kém, giảm chất lượng nhựa đường) Cặn chưng cất > 5000C loại dầu naphtenic, thu qua phân xưởng sản xuất nhựa đường Ở người ta đun nóng, xục không khí để ô xy hóa, biến chất nặng thành nhựa, thành asphalten đến có tỷ lệ thích hợp thành phần nhựa đường để đảm bảo đạt tiêu chất lượng quan trọng (độ kéo dài, độ chảy mềm độ xuyên kim) Sản xuất sản phẩm lọc dầu giới có lịch sử phát triển 150 năm, ngành công nghệ tập hợp , tích lũy ứng dụng nhiều thành sáng tạo loài người mặt khoa học, kỹ thuật Cũng từ đó, công nghệ lọc dầu cổ điển, có nhiều công nghệ chế biến dầu thô tiên tiến ngày gắn liền với công nghệ sản xuất sản phẩm hóa dầu Câu 2: Giới thiệu chung dầu thô sản xuất dầu mỏ? Trả lời I Giới thiệu chung dầu thô Khái quát dầu thô Dầu dầu thô (dầu mỏ) khoáng vật phong phú tự nhiên, nguyên liệu thô quan trọng mà loài người có nguồn cung cấp hydrocacbon phong phú có tự nhiên Dầu mỏ người biết đến từ thời cổ xưa, đến kỷ XVIII dầu mỏ sử dụng làm nhiên liệu để đốt thắp sáng Sang kỷ XIX, dầu coi nguồn nhiên liệu cho phương tiện giao thông cho kinh tế Hiện nay, dầu mỏ trở thành nguồn lượng quan trọng quốc gia giới Khoảng 65 ÷ 70% lượng sử dụng từ dầu mỏ, 20 ÷ 22% từ than, ÷ 6% từ lượng nước ÷ 12% từ lượng hạt nhân Bên cạnh việc sử dụng dầu mỏ để chế biến thành dạng nhiên liệu hướng sử dụng mạnh mẽ hiệu dầu mỏ làm nguyên liệu cho công nghiệp tổng hợp hữu – hóa dầu như: sản xuất cao su, chất dẻo, tơ sợi tổng hợp, chất hoạt động bề mặt, phân bón Ngành khai thác chế biến dầu khí ngành công nghiệp mũi nhọn, tương lai dài chiếm vị trí quan trọng lĩnh vực lượng nguyên liệu hoá học mà tài nguyên thiên nhiên thay Hiệu sử dụng dầu mỏ phụ thuộc vào chất lượng trình chế biến Theo chuyên gia hóa dầu Châu Âu, việc đưa dầu mỏ qua trình chế biến nâng cao hiệu sử dụng dầu mỏ lên lần, tiết kiệm nguồn tài nguyên quý giá Nguồn gốc dầu mỏ (dầu thô) Có nhiều giả thuyết để mô tả biến hoá lâu đời vật chất (các xác động vật thực vật) để trở thành mỏ dầu khổng lồ long đất, có giả thuyết mà cách lập luận nhiều người chấp nhận 10 Theo thuyết này, chất hữu nói chung, cụ thể xác động vật thực vật lắng chìm xuống đáy biển, lâu ngáy tích tụ lại trộn với lớp cát mùn đáy biển tạo thành khối bùn thối rữa gọi lớp trầm tích Những khối bùn nàu tăng dần theo thời gian Dưới tác dụng lực địa tầng, tác dụng nhiệt độ hoạt động vi khuẩn môi trường ôxy bước khối bùn nhão chuyển hoá dễ dàng thành dầu mỏ Trong số mỏ dầu định, người ta phát vi khuẩn, có nitơ, lưu huỳnh, có phốtpho Ngoài ra, có lớp nước mặn bao quanh mỏ Hình 1: Túi dầu tháp khoan dầu Hình 2: Các giếng khoan đất liền biển Nơi hình thành dầu mỏ gọi “đá mẹ” Tuy nhiên dầu mỏ không chịu nằm im nơi “đá mẹ” sinh Dưới tác dụng nhiều lực khác như: chênh leach khối lượng riêng với nước biển, lực địa tầng lớp cặn biển v.v… dầu mỏ luôn di chuyển để tạo thành cân Cuộc di chuyển 11 tiến hành qua khối đá xốp khe nứt tồn long đất, thường theo xu hướng lên, di chuyển xuống Cuộc di chuyển dầu mỏ tiếp tục chưa đạt cân bằng, dừng lại sau khối dầu mỏ bị rơi vào khối đá bay Do cấu trúc khối đá có lớp không thẩm tháu bao phủ phía nên dầu mỏ phải nằm lại tạo nên túi dầu Dầu mỏ nằm im túi dầu lâu đời bị lắng phân thành ba lớp: khí cùng, đến dầu mỏ lớp cuối nước mặn Ngoài mỏ dầu có nằm thể khí, gọi khí mỏ dùng làm khí đốt cung cấp cho công nghiệp hoá dầu Thành phần phân loại dầu thô Dầu mỏ hay gọi dầu thô, hỗn hợp hydrocacbon thiên nhiên phức tạp Bao gồm từ cấu tử có cacbon đến cấu tử có vài chục cacbon, hoà tan lẫn vào tạo thành khối chất lỏng đen có ánh xanh lục nhạt, nhẹ nước có mùi hắc đặc trưng Ngoài thành phần hudrocacbon chiếm khỏng 9099% dầu thô có số tạp chất khác nước, bùn, muối,oxy số hợp chất nitơ, lưu huỳnh…dựa theo cấu trúc hydrocacbon mà người ta chia dầu thô làm ba loại: - Dầu thô loại paraffin: hydrocacbon mạch thẳng không phân nhánh (nparafin) loại mạch thẳng có nhánh (iso paraffin) chiếm tỷ lệ cao dầu - Dầu thô loại naphten: hydrocacbon mạch vòng chiếm tỷ lệ cao dầu - Dầu thô loại asphal: hydrocacbon có cấu trúc nhân benzene hay gọi hydro cacbon thơm, chiếm tỷ lệ cao dầu Loại hydrocacbon nằm phần nhẹ dầu mà chủ yếu nằm phần nặng dầu thường chúng có cấu trúc mạch đa vòng nhân thơm có cấu trúc mạch paraffin ngắn Loại có cấu trúc giống với cấu trúc asphal thiên nhiên, người ta đặt tên dầu asphal Ngoài số hydrocacbon họ benzoic dầu, loại thường chiếm tỷ lệ nhỏ khoảng 5-30% diện dạng vòbg thơm ngưng tụ làm tăng số octan lại làm giảm chất lượng nhiên liệu phản lực, nhiên liệu diesel làm giảm tính chất cháy 12 Trong dầu thô có chứa nhiều tạp chất cần lưu ý nhiều hợp chất lưu huỳnh Các tạp chất dạng khí hoà tan dầu H 2S dạng lỏng phân bố hầu heat phân đạn sản phẩm dầu mỏ Phân đoạn nặng hợp chất chứa lưu huỳnh có nhiều so với phân đoạn sản phẩm nhẹ Anh hưởng hợp chất chủ yếu gây ăn mòn thiết bị, đồng thời gây ô nhiễm môi trường khí thải chứa hợp chất tạo Có thể chia hợp chất lưu huỳnh làm ba nhóm sau: - Nhóm acid: gồm H2S mercaptan, loại ăn mòn nhanh - Nhóm trung tính sunfit disunfit, phân huỷ nhiệt độ 130 – 160 0C tạo ta khí H2S - Nhóm liên kết vòng bền nhiệt: Tiophom, tiophen, loại ăn mòn yếu Để giảm bout tác hại hợp chất lưu huỳnh gây nên hàm lượng đáng kể ta sử dụng phương pháp làm hydro có xúc tác điều kiện áp suất cao Khi hợp chất lưu huỳnh chuyển sang dạng H 2SO4 hay lưu huỳnh dạng nguyên tố Ngoài hợp chất dạng hydrocacbon hợp chất lưu huỳnh kể trên, dầu mỏ chứa số hợp chất khác hợp chất chứa oxy, nitơ hợp chất chứa kim loại, đáng kể hợp chất asphalten Tính chất thông số đặc trưng dầu thô Các tính chất đặc trưng dầu mỏ thể đại lượng thông thường tỷ trọng, biểu số đặc trưng, nhiệt độ sôi trung bình, trọng lượng phân tử trung bình, áp suất bão hoà độ nhớt a tỷ trọng: dầu mỏ, thông thường tỷ trọng tỷ số so sánh lượng thể tích hỗn hợp hydrocacbon 200C với lượng thể tích nước 0C, ký hiệu d420: d420 = Khối lượng thể tích hỗn hợp dầu mỏ 200C Khối lượng thể tích nước 40C 13 Tuy nhiên, số nước tích tỷ trọng dầu mỏ nhiệt độ khác mà ta chuyển đổi với b Biểu số đặc trưng: Do hỗn hợp hudrocacbon dầu mỏ có cấu trúc mạch khác nên người ta đưa biểu số để biểu thị tính chất cấu thành phần gọi biểu số đặc trưng hay số Walson, ký hiệu K W Nó quan trọng tỷ trọng hay nhiệt độ sôi dầu mỏ có dạng công thức toán học sau: 1,216 × T KW = d4 20 Biểu số đặc trưng phụ thuộc vào đặc tính cấu tử hỗn hợp dầu mỏ, có quan hệ chặt chẽ với tỷ trọng, độ nhớt, nhiệt độ sôi trung bình phân tử lượng trung bình hỗn hợp dầu mỏ, thường xáx định thực nghiệm Đối với sản phẩm dầu mỏ có d8ặc tính paraffin K W=12,5-13, dầu naphten hay acromat KW=10-11 c Nhiệt độ sôi trung bình: Cũng đại lượng khác, nhiệt độ sôi trung bình có tính chất tươmg đối, nhiên đại lượng phản ánh tính chất vật lý mà tính chất hoá học hỗn hợp, người ta xác địng biểu đồ tổng hợp đại lượng nói d Độ nhớt: Là đặc tính có liên quan đến khả năng: - Lưu chuyển bơm chất lỏng - Khả phun dầu đốt lò - Khả bôi trơn Độ nhớt đại lượng vật lý, xáx định ma sát nội, chống lại chảy chất lỏng gây ma sát phân tử lên phân tử khác chúng trượt lên Độ nhớt thường phân làm hai loại: độ nhớt động học độ nhớt động lực học 14 e Áp suất bão hoà: Độ bay đặc tính quan trọng sản phẩm dầu khí, định đến hiệu sản phẩm vấn đề tồn trữ, bảo quản, an toàn Độ bay thể qua áp suất bão hoà f Chưng cất ASTM: Mỗi sản phẩm có bảng nhiệt độ tương ứng với điều kiện sử dụng Chưng cất ASTM tiêu sử dụng cho hầu hết sản phẩm từ dầu khí trừ khí hoá lỏng, bitum Đường cong chưng cất ASTM cung cấp thông tin hàm lượng sản phẩm nhẹ,trung bình nặng sản phẩm g Nhiệt độ chớp cháy: Nhiệt độ chớp cháy phép thử áp suất sản phẩm Nhiệt độ chớp cháy nhiệt độ mà sản phẩm đốt nóng điều kiện chuẩn tạo lượng đủ để bắt cháy có lửa Có hai phương pháp xác định nhiệt độ chớp cháy phương pháp cốc kín phương pháp cốc hở Nhiệt độ chớp cháy thông số quan trọng an toàn tồn trữ Ơ nhiệt độ cao nhiệt độ chớp cháy bốc từ sản phẩm trộn với không khí tạo hỗn hợp cháy nổ gặp nguồn lửa h Điểm vẩn đục, điểm chảy: Ở nhiệt độ thấp, đặt nhiều vấn đề cho việc sử dụng sản phẩm Khi nhiệt độ giảm xuống, độ nhớt tăng lên đến lúc náo làm xuất tinh thể, tinh thể lớn dần sản phẩm không chảy nữa, gây khó khăn cho việc bơm, vận chuyển, lọc, làm tắc nghẽn lưu thông Để đánh giá khả chịu lạnh sản phẩm người ta đưa tiêu điểm vẩn đục điểm chảy sản phẩm Khi làm lạnh sản phẩm từ từ không khuấy người tag hi nhiệt độ mà xuất vẩn đục hay mờ gọi điểm vẩn đục 15 Sự vẩn đục hìmh thành vi tinh thể, tiếp tục làm lạnh chất lỏng đóng khối không chảy Tại đó, tương ứng với điểm đông đặc hay nhiệt độ đông đặc Nếu đun nóng trở lại nhiệt độ mà ảm phẩm bắt đầu chảy gọi điểm chảy Thường điểm chảy cao điểm đông đặc vài độ Điểm chảy ấn định nhiệt độ thấp để sản phẩm tồn trữ sử dụng i Chỉ số octan: Là đại lượng đặc trưng chủ yếu xăng, thể tính cháy xăng động có đánh lửa điều khiển Với động cho sẵn, hoạt động bất thường gây nguyên liệu thể tiếng gõ kim loại tiếng kích nổ, làm động bị nóng lên gây nên hậu như: làm giảm công suất động cơ, gây chấn động tạo điểm ứng lực chi tiết động cơ, làm động nóng lên huỷ hoại chi tiết (bề mặt pittong bị rỗ) Thông số đánh giá khả nămg chống kích nổ nhiên liệu (xăng) số octan Chỉ số octan chất phần trăm thể tích iso octan hỗn hợp iso octan, n-heptan có độ kích nổ với hỗn hợp có động CFR (cooperation fuel reseach) j Chỉ số cetan: Là đặc trưng quan trọng cho dầu gasoil, xác định khả cháy dầu gasoil động diesel Trong động diesel, nhiên liệu có thời gian bắt cháy cang ngắn tốt nên máy êm Mùa lạnh khí nóng, nhiên liệu khô tự bắt cháy Tính chất thể qua thông số gọi số cetan Các sản phẩn trình lọc dầu Dầu mỏ hỗn hợp phức tạp gồm hydrocacbon, khí thiên nhiên, khí dầu mỏ hợp chất khác CO 2, N2, H2, H2S, He, Ar, Ne Dầu mỏ muốn sử dụng phải phân chia thành phân đoạn nhỏ Sự phân chia dựa vào phương pháp chưng cất để thu sản phẩm có nhiệt độ sôi khác Trong nhà máy lọc dầu, phân xưởng chưng cất dầu thô phân xưởng quan trọng, cho phép ta thu phân đoạn dầu mỏ để chế biến 16 Hình Các sản phẩm từ dầu mỏ Thành phần hóa học dầu thô: 6.1 Thành phần nhóm hydrocarbon dầu thô - Hydrocarbon paraffin (alkane) Hydrocarbon không no Hydrocarbon naphten (Cycloalkane) Hydrocarbon thơm 6.2 Thành phần phi hydrocarbon dầu - Hợp chất lưu huỳnh Nito hợp chất chứa Nito Hợp chất chứa Oxy II Sản xuất dầu mỏ 17 Hình 4: Nguyên lý bơm hành trình khai thác giếng dầu thô Dầu thô có màu sắc từ sáng nhẹ đến màu tối sẩm hắc ín có dải độ nhớt tương đương độ nhớt nước đến độ nhớt vật liệu rắn, đặc Dầu thô khai thác lên, diện hydrocarbon chứa nhiều thành phần khác nước, muối vô kim loại hoà tan … Vì vậy, bước công nghệ lọc dầu người ta phải để giảm bớt ăn mòn thiết 18 bị, tránh ngộ độc xúc tác trình chế biến … Công việc cần thiết thường thực phương pháp loại muối (về chất loại nước dầu thô) Có phương pháp để loại muối : Phương pháp hoá học phương pháp phân ly điện từ với tác nhân phân ly nước nóng Trong phương pháp hoá học, nước hoá chất hoạt động bề mặt cho thêm vào dầu thô gia thêm nhiệt để muối chất cặn bẩn khác hoà tan hoà quyện với nước bơm chứa vào bể riêng nhằm để lắng tách chúng đưa Trong phương pháp phân ly điện từ, dòng tĩnh điện với điện áp cao đưa vào dầu thô khai thác lên nhằm tập trung muối dạng cặn, huyền phù nước lại, biến chúng thành phần nhỏ hay giọt nhỏ để dễ dàng lắng xuống đáy bể bơm tách Trong trường hợp thường người ta phải cho thêm chất hoạt động bề mặt Tuy nhiên, dầu thô có lượng lớn cặn bẩn lơ lửng chất hoạt động bề mặt đưa vào phải loại Thông thường phương pháp khử muối tiến hành đồng thời Sau khử muối, phần phía bơm bể chứa riêng (bể chứa dầu thô xử lý) để sau đưa vào tháp chưng cất Tuy nhiên, sau thăm dò giải pháp khoa học công nghệ khác xác định vị trí vỉa công việc phải tiến hành khoan thăm dò trữ lượng định đầu tư công nghệ khoan khai thác thương mại Người ta bơm nước biển khí nén vào giếng khoan thông qua hệ thống ống công nghệ (tubing) Nước biển trước bơm vào giếng phải lọc theo tiêu chuẩn: Nguồn nước (hoặc khí nén này) sau bơm vào giếng đẩy phần dầu thô lên, tạo dòng sản phẩm hỗn hợp thu bao gồm dầu khí nước Hỗn hợp sản phẩm hút bơm vào bể chứa trước cho bơm để xử lý để tách phần khí, dầu nước riêng Qúa trình tách tiến hành làm nhiều lần Tuỳ theo khả công nghệ, khí gas thu hồi để đưa xử lý khu công nghiệp lọc hoá dầu sử dụng phần để tạo khí nén bơm trở lại giếng dầu hay đốt bỏ ; Còn nước (từ hỗn hợp dầu thô khai thác lên), sau 19 tách ra, phân ly tái sử dụng để bơm trở lại giếng dầu … Chu trình khai thác lặp lại nhiều lần không khả thu hồi dầu thô vỉa định đóng vỉa Hình : Các phương pháp vận chuyển dầu thô Hình mô tả phương tiện dùng để đưa dầu thô vào đất liền nhà máy bao gồm : tàu chở dầu, bơm qua đường ống, vận tải xe ô tô xitec, wagon đường sắt Dầu mỏ thường tìm thấy biển xa sâu Vì việc tổ chức vạn chuyển dầu thô vào bờ tập kết nhà máy lọc hoá dầu khó khăn tốn 20 Câu 3: Cấu tạo, nguyên tắc làm việc, ưu nhược điểm phạm vi áp dụng loại thiết bị cô đặc? Trả lời 21 [...]... được phải phân chia thành từng phân đoạn nhỏ Sự phân chia đó dựa vào phương pháp chưng cất để thu được các sản phẩm có nhiệt độ sôi khác nhau Trong nhà máy lọc dầu, phân xưởng chưng cất dầu thô là một phân xưởng quan trọng, cho phép ta thu được các phân đoạn dầu mỏ để chế biến tiếp theo 16 Hình 3 Các sản phẩm từ dầu mỏ 6 Thành phần hóa học của dầu thô: 6.1 Thành phần nhóm hydrocarbon của dầu thô -... bao phủ phía trên nên dầu mỏ phải nằm lại đó và tạo nên túi dầu Dầu mỏ nằm im trong túi dầu lâu đời và bị lắng phân thành ba lớp: khí ở trên cùng, đến dầu mỏ ở lớp kế tiếp và cuối cùng là nước mặn Ngoài ra các mỏ dầu cũng có khi nằm ở thể khí, được gọi là khí mỏ và được dùng làm khí đốt hoặc cung cấp cho công nghiệp hoá dầu 3 Thành phần và phân loại dầu thô Dầu mỏ hay còn gọi là dầu thô, là một hỗn hợp... đặc tính quan trọng của sản phẩm dầu khí, quyết định đến hiệu quả của sản phẩm và các vấn đề tồn trữ, bảo quản, an toàn Độ bay hơi được thể hiện qua áp suất hơi bão hoà f Chưng cất ASTM: Mỗi sản phẩm đều có một bảng nhiệt độ tương ứng với điều kiện sử dụng Chưng cất ASTM là một chỉ tiêu được sử dụng cho hầu hết các sản phẩm từ dầu khí trừ khí hoá lỏng, bitum Đường cong chưng cất ASTM cung cấp những... hoà tan trong dầu như H 2S hoặc ở dạng lỏng phân bố hầu heat trong các phân đạn sản phẩm dầu mỏ Phân đoạn càng nặng thì các hợp chất chứa lưu huỳnh càng có nhiều hơn so với các phân đoạn sản phẩm nhẹ Anh hưởng của hợp chất này chủ yếu gây ăn mòn thiết bị, đồng thời gây ô nhiễm môi trường do khí thải chứa hợp chất của nó tạo ra Có thể chia các hợp chất của lưu huỳnh ra làm ba nhóm như sau: - Nhóm acid:... bước khối bùn nhão này chuyển hoá dễ dàng thành dầu mỏ Trong một số mỏ dầu nhất định, người ta đã phát hiện được các vi khuẩn, có cả nitơ, lưu huỳnh, đôi khi có cả phốtpho Ngoài ra, còn có một lớp nước mặn bao quanh mỏ Hình 1: Túi dầu và tháp khoan dầu Hình 2: Các giếng khoan trên đất liền và ngoài biển Nơi hình thành dầu mỏ được gọi là “đá mẹ” Tuy nhiên dầu mỏ không bao giờ chịu nằm im nơi “đá mẹ” sinh... khí trừ khí hoá lỏng, bitum Đường cong chưng cất ASTM cung cấp những thông tin về hàm lượng các sản phẩm nhẹ,trung bình và nặng của sản phẩm g Nhiệt độ chớp cháy: Nhiệt độ chớp cháy như là một phép thử về áp suất hơi đối với các sản phẩm này Nhiệt độ chớp cháy là nhiệt độ mà tại đó sản phẩm được đốt nóng trong các điều kiện chuẩn tạo ra lượng hơi đủ để bắt cháy khi có ngọn lửa Có hai phương pháp xác... hợp chất lưu huỳnh kể trên, trong dầu mỏ còn chứa một số hợp chất khác như hợp chất chứa oxy, nitơ và các hợp chất chứa kim loại, trong đó đáng kể nhất là hợp chất asphalten 4 Tính chất và các thông số đặc trưng của dầu thô Các tính chất đặc trưng của dầu mỏ được thể hiện bởi các đại lượng thông thường như tỷ trọng, biểu số đặc trưng, nhiệt độ sôi trung bình, trọng lượng phân tử trung bình, áp suất... được bơm vào trong giếng sẽ đẩy phần dầu thô lên, tạo ra dòng sản phẩm hỗn hợp thu được bao gồm dầu khí và nước Hỗn hợp sản phẩm này được hút và bơm vào các bể chứa trước khi cho bơm đi để xử lý để tách các phần khí, dầu và nước riêng Qúa trình tách được tiến hành làm nhiều lần Tuỳ theo khả năng công nghệ, khí gas có thể được thu hồi để đưa đi xử lý trong những khu công nghiệp lọc hoá dầu hoặc sử dụng... hudrocacbon chiếm khỏng 9099% trong dầu thô còn có một số các tạp chất khác như nước, bùn, muối,oxy và một số hợp chất của nitơ, lưu huỳnh…dựa theo cấu trúc của hydrocacbon mà người ta chia dầu thô ra làm ba loại: - Dầu thô loại paraffin: là các hydrocacbon mạch thẳng không phân nhánh (nparafin) và loại mạch thẳng có nhánh (iso paraffin) chiếm tỷ lệ cao trong dầu - Dầu thô loại naphten: là các hydrocacbon mạch... động cơ diesel Trong động cơ diesel, nhiên liệu có thời gian bắt cháy cang ngắn càng tốt nên máy càng êm Mùa lạnh ít khí nóng, nhiên liệu khô tự bắt cháy Tính chất này được thể hiện qua một thông số gọi là chỉ số cetan 5 Các sản phẩn của quá trình lọc dầu Dầu mỏ là hỗn hợp rất phức tạp gồm hydrocacbon, khí thiên nhiên, khí dầu mỏ và các hợp chất khác như CO 2, N2, H2, H2S, He, Ar, Ne Dầu mỏ muốn sử dụng ... nhỏ Sự phân chia dựa vào phương pháp chưng cất để thu sản phẩm có nhiệt độ sôi khác Trong nhà máy lọc dầu, phân xưởng chưng cất dầu thô phân xưởng quan trọng, cho phép ta thu phân đoạn dầu mỏ để... biến dầu thô tiên tiến ngày gắn liền với công nghệ sản xuất sản phẩm hóa dầu Câu 2: Giới thiệu chung dầu thô sản xuất dầu mỏ? Trả lời I Giới thiệu chung dầu thô Khái quát dầu thô Dầu dầu thô (dầu. .. bôi trơn động cơ) • Các thành phần khác: hắc ín, nhựa đường, nhiên liệu khác Hình 2: Mô hình tháp chưng cất đại Các sản phẩm thu trình chưng cất phân đoạn dầu mỏ: 1- Khí dầu mỏ (petroleum gas),