Đồ án chưng cất dầu thô nhiều phần nhẹ công nghệ chưng cất 2 tháp năng suất 6 triệu tấn năm

Đồ án tốt nghiệp Chng cất dầu thô nhiều phần nhẹ Phần ii tính toán công nghệ - Công nghệ : Chọn loại sơ đồ công nghệ chng cất tháp - Năng suất : 6.000.000 tấn/ năm - Nguyên liệu : Dầu thô Trung Đông (d15,615,6 = 0,858 kg/ lít) - Sản phẩm theo % so với dầu thô (lấy theo tài liệu tham khảo 15, 19) Gas : 4,6% L Naphta : 9,6% H Naphta : 19% Kerosen : 15,7% Gazeil : 12,9% Mazut : 38,2% I Tính cân vật chất - Tính số liệu thống kê hàng năm, số ngày nghỉ, tu sửa bảo dỡng, thờng 30 ngày - số làm việc 8040 nhng số ta thờng lấy số làm việc năm 8000 giờ/ năm - Tính cân vật chất dây chuyền chng cất loại tháp (AD) suất triệu tấn/ năm Năng suất dây chuyền : 6.000.000 : 8000 = 750 (tấn/ giờ) Tại tháp tách sơ : Giả sử tháp tách sơ nguyên liệu bốc toàn phần với hiệu suất 4,6% phân đoạn L Naphta 9,6% Năng suất phân đoạn tính theo thành phần trăm nguyên liệu Hiệu suất sản phẩm khí 4,6% Lu lợng sản phẩm khí : 6.000.000x4,6 = 276.000 (tấn/ năm) 100 = 34,5 (tấn/ giờ) Hiệu suất sản phẩm L Naphta 9,6% Lu lợng sản phẩm L.Naphta : 6.000.000x9,6 = 576000 (tấn/ năm) 100 = 72 ( tấn/ giờ) Sinh viên: Lê Văn Định 53 Lớp Hoá dầu - QN - K45 Đồ án tốt nghiệp Chng cất dầu thô nhiều phần nhẹ Lu lợng lại đáy tháp sơ : 6000000 - (276.000 + 576.000) = 5.148.000 Tại tháp tách phân đoạn : Hiệu suất sản phẩm H.Naphta : 19% Lu lợng sản phẩm H.Naphta : 6.000.000x1,9 = 1.140.000 (tấn/ năm) 100 = 142,5 ( tấn/ giờ) Hiệu suất sản phẩm Kerosen 15,7% Lu lợng sản phẩm Kerosen : 6000000 x15,7 = 942.000 (tấn/ năm) 100 = 117,75 (tấn/ giờ) Hiệu suất sản phẩm Gazoil : 12,9% Lu lợng sản phẩm Gazoil : = 774.000 (tấn/ năm) = 96,75 (tấn/ giờ) Hiệu suất sản phẩm Mazut : 38,2% Lu lợng sản phẩm Mazut : = 2292.000 (tấn/ năm) = 286,5142,5 (tấn/ giờ) Tổng kết cân vật chất : Tổng lu lợng vào : 6.000.000 (tấn/ năm) = 750 (tấn/ giờ) Tổng lu lợng : Tên phân đoạn Gas L.Naphta H.Naphta Kerosen Gazoil Mazut Tổng lu lợng Thành phần (%) 4,6 9,6 19 15,7 12,9 38,2 100 Sinh viên: Lê Văn Định 54 Tấn/ năm 276.000 576.000 1.140.000 942.000 774.000 2292000 6000000 (tấn/ năm) Tấn/ 34,5 72 142,5 117,75 96,75 286,5 750 Lớp Hoá dầu - QN - K45 Đồ án tốt nghiệp Chng cất dầu thô nhiều phần nhẹ Vậy : Tổng lu lợng = Tổng lu lợng vào Chọn sơ đồ công nghệ xăng ta thu đợc có hiệu suất 28,6% nên ta dùng sơ đồ công nghệ loại tháp Dầu nóng Khí H.Naphta L.Naphta TĐN ( đun nóng) Koesen Gaizol Mazut Hình 2.2 Sơ đồ công nghệ chưng cất tháp II thiết lập đờng cân (ve) cho sản phẩm Đờng cân (VE) sản phẩm xăng (H.Naphta) Để xác định đờng cân pha cho sản phẩm ta sử dụng phơng pháp Obradoikov Smidovic Coi áp suất trình at sử dụng công thức sau : C = l y + (1 - l) x [35,43 - 15] Trong : l: phân đoạn chng cất đến nhiệt độ đó, đờng cần VE C : phần trăm tơng ứng với nhiệt độ trên, đờng cong TBP x: điểm đến đờng VE biểu thị phần trăm chng cất nhiệt độ TBP hay nói cách khác % chng cất đờng TBP ứng với 0% chng cất VE y: phần trăm chng cất TBP ứng với 100% chng cất VE Cho loạt giá trị l tính đợc C với số liệu ta vẽ đờng cong VE phơng pháp Obradoikov Smidovic theo đồ thị số 23 - 44 Các giá trị x, y đợc xác định giá trị nhiệt độ sôi tơng ứng 50% thể tích H.Naphta theo đồ thị (23,44 - 5) phần L.naphta coi nh chng hết tháp sơ H.Naphta bắt đầu lấy tháp Sinh viên: Lê Văn Định 55 Lớp Hoá dầu - QN - K45 Đồ án tốt nghiệp Ta có : Chng cất dầu thô nhiều phần nhẹ t0 = 800C t100 : 1700C PPRF0 = = 0,9 T50 = 1160C Theo hình vẽ 23 ta có : x = 24 y = 65 Thay giá trị x, y vào công tác xác định C cho giá trị l thay đổi theo giá trị ta tìm đợc bảng số liệu sau : Bảng : bảng số liệu tính theo công thức C = l y + (1 - l) x L C TVE 0,0 0,05 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 24 26,05 28,1 32,2 36,3 40,4 44,5 48,6 52,7 56,8 60,9 65 85 89 92 96 102 108 113 118 125 131 136 142 Từ bảng số liệu ta xây dựng đờng cân VE sản phẩm xăng : Đờng cân sản phẩm Kerosen : t0 = 170 0C t100 = 2840C PPRF - 100 = = 1,14 T50 = 230 Từ giá trị độ dốc PPRF - 100 t50 đồ thị phơng pháp ta tìm đợc giá trị x = 32, y = 63 Thay giá trị x, y vào công thức xác định C cho giá trị l thay đổi theo giá trị ta tìm đợc bảng số liệu sau : Bảng : bảng số liệu tính theo công thức C = l.y + (1 - 1).x L 0,0 0,05 0,1 Sinh viên: Lê Văn Định 0,2 0,3 0,4 56 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 Lớp Hoá dầu - QN - K45 Đồ án tốt nghiệp Chng cất dầu thô nhiều phần nhẹ C 32 33,55 34,9 38,0 41,3 43,4 47 50 53,7 56 59,2 63 TVE 208 211 213 216 219 222 226 230 233 236 239 242 Từ bảng số liệu ta xây dựng đờng cân VE sản phẩm Kerosen o C 265 245 225 205 185 165 10 20 40 30 50 60 70 80 90 100 Keroxen % trọng lượng Hình 24 Đờng cân VE Kerosen Đờng cân Gazoil : t0 = 284 0C t100 = 3700C PPRF - 100 = = 0,86 T50 = 319 Từ giá trị độ dốc PPRF - 100 t50 đồ thị phơng pháp ta tìm đợc giá trị x = 33, y = 58 Thay giá trị x, y vào công thức xác định C cho giá trị l thay đổi theo giá trị ta tìm đợc bảng số liệu sau : Bảng : bảng số liệu tính theo công thức C = l.y + (1 - 1).x L C 0,0 0,05 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 33 34,2 35,5 38,5 40,5 43 45,5 48 50,5 53 55,5 58 TVE 305 306 307 309 311 313 315 317 319 321 323 325 Sinh viên: Lê Văn Định 57 Lớp Hoá dầu - QN - K45 Đồ án tốt nghiệp o Chng cất dầu thô nhiều phần nhẹ C 360 340 320 300 280 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Hình 25 Đờng cân VE Gazoil iii xác định đại lợng trung bình sản phẩm Tỷ trọng trung bình : Theo tài liệu tham khảo (Phạm Quang Dự - Vietso Petro Review) (15,19) Tỷ trọng trung bình L.Naphta : D15 = 0,8088 d15,615,6 = 0,8096 Tỷ trọng trung bình H.Naphta : (kg/l) D15 = 0,7539 d15,615,6 = 0,7547 Tỷ trọng trung bình Kerosen : (kg/l) D15 = 0,7818 d15,615,6 = 0,7826 Tỷ trọng trung bình Gazoil : (kg/l) D15 = 0,8231 d15,615,6 = 0,8239 Tỷ trọng trung bình Mazut : (kg/l) D15 = 0,8828 d15,615,6 = 0,8836 (kg/l) Xác định nhiệt độ sôi trung bình : Nhiệt độ sôi trung bình xác định theo công thức : Tmv = (00C) [37,51 - 5] Nhiệt độ sôi trung bình theo thể tích H.Naphta Tmv = = 125,80C Tmv = 125,80C Độ dốc đờng cong : P10 ữ90 = = = 0,9125 Sinh viên: Lê Văn Định 58 Lớp Hoá dầu - QN - K45 Đồ án tốt nghiệp Chng cất dầu thô nhiều phần nhẹ Theo hình vẽ số [32, 52 - 5] Tmm = 125,8 - = 117,8 Nhiệt độ sôi trung bình theo thể tích Kerosen : Độ dốc đờng cong : P10 ữ90 = = = 1,15 Tmm = 247,6 - 10,5 = 137,1 Nhiệt độ sôi trung bình theo thể tích Gazoil : Tmv = = 319,80C Độ dốc đờng cong : P10 ữ90 = = = 0,8 Tmm = 3,19 - = 312,8 Tính phân tử lợng trung bình sản phẩm : Từ giá trị tmm d15,615,6 đồ thị [33,53 - 5] ta xác định đợc phân tử lợng trung bình sau : Phân tử lợng trung bình H.Naphta : Mx = 86 Phân tử lợng trung bình Kerosen : Mc = 180 Phân tử lợng trung bình Gazoil : Mg = 250 iv Tính tiêu hao nớc Tính tiêu hao nớc cho tháp phân đoạn : Trong công nghiệp chế biến dầu lợng nớc đợc dùng xả vào đáy tháp thờng đợc chọn 5% trọng lợng so với lu lợng Mazut thoát = 114600 (tấn/ năm) = 14,325 (tấn/ giờ) = 795,833 (kmol/h) Tính tiêu hao nớc cho tháp tách : Lợng nớc đợc dùng cho tháp tách thờng đợc chọn khoảng 2,5% so với lu lợng sản phẩm Tại tháp lấy H.Naphta : = 28500 (tấn / năm) = 3,5625 (tấn/ giờ) = 197,917 (kmol/h) Tại tháp lấy Kerosen : = 23550 (tấn / năm) = 2,94375 (tấn/ giờ) Sinh viên: Lê Văn Định 59 Lớp Hoá dầu - QN - K45 Đồ án tốt nghiệp Chng cất dầu thô nhiều phần nhẹ = 163,542 (kmol/h) Tại tháp lấy Gazoil : = 19350 (tấn / năm) = 2,41875 (tấn/ giờ) = 134,375 (kmol/h) Tổng lợng nớc dùng cho trình : 795,844 + 197,917 + 163,542 + 134,375 = 1291,667 Các thông số vê nớc : (kmol/h) áp suất : 10at Nhiệt độ : 3300C v tính chế độ tháp chng cất Tính áp suất tháp : 1.1 áp suất đỉnh tháp : Do mát áp suất đờng ống dẫn nên áp suất đỉnh tháp thờng lớn so với áp suất áp suất tháp tách khoảng 20% Chọn áp suất tháp tách 760 mmHg Vậy áp suất đỉnh tháp : Dđỉnh = 760 + = 912 (mmHg) 1.2 áp suất đĩa lấy Kerosen : Trong điều kiện chng cất dọc theo chiều cao tháp từ xuống dới áp suất tăng qua đĩa khoảng ữ mmHg Chọn số đĩa từ đĩa lấy H.naphta đến đĩa lấy Kerosen 10 đĩa Chọn áp suất thay đổi qua đia 8mmHg Khi áp suất đĩa lấy Kerosen : PKerosen = 912 + x 10 = 992 (mmHg) 1.3 áp suất đĩa lấy Gazoil : Chọn số đĩa từ đĩa lấy Kerosen đến đĩa Gazoil 10 đĩa PGazoil = 992 + x 10 = 1.072 (mmHg) 1.4 áp suất đĩa nạp liệu : Chọn số đĩa từ đĩa lấy Gazoil đến đĩa nạp liệu 10 đĩa Pnạp liệu = 1072 + x 10= 1.152 (mmHg) Chọn số đĩa từ nạp liệu đến đĩa cuối 25 đĩa Vậy tổng số đĩa : 25 + 10 + 10 + 10 = 55 đĩa Sinh viên: Lê Văn Định 60 Lớp Hoá dầu - QN - K45 Đồ án tốt nghiệp Chng cất dầu thô nhiều phần nhẹ Tính nhiệt dộ tháp : 2.1 Nhiệt độ đĩa nạp nhiên liệu : Trong thực tế trình chng cất có mát áp suất có lợng nớc xả vào đáy tháp để làm giảm áp suất riêng phần sản phẩm Do nhiệt độ đĩa nạp liệu nhiệt độ điểm cuối sản phẩm trắng đờng cong VE mà phải hiệu chỉnh áp suất riêng phần sản phẩm, đợc tính theo định luật Dalton : P = Pnạp liệu Y Trong : Pnạp liệu : áp suất đĩa nạp liệu Y : Phần mol sản phẩm dầu : Mà Y = mH + mK + mG [39, 53, -5] m H + m K + m G + m hn Với mH ; mK ; mG ; mhn phần mol sản phẩm dầu nớc Thay giá trị vào ta đợc : Mh = (kmol/h) Mk = (kmol/h) Mg = (kmol/h) Mhn = 975,833 (kmol/h) Y = (kmol/h) Suy P = Pnạp liệu Y = 1152 0,772 = 889,344 (kmol/h) Tại áp suất P = 889,344 (kmd/h) nhiệt độ cuối sản phẩm trắng đờng cong VE (t100% = 315,250C) theo biểu đồ AZNT [24,45 - 5] ta tìm đợc nhiệt độ thực đĩa nạp liệu tnạp liệu = 3460C 2.2 Nhiệt độ đáy tháp : Nhiệt độ đáy tháp chọn nhỏ nhiệt độ đĩa nạp liệu khoảng 10 ữ 200C Chọn nhiệt độ đáy tháp 3300C 2.3 Nhiệt độ đỉnh tháp : Sản phẩm lấy dạng lỏng, điểm sôi cuối nhiên liệu H.naphta đờng cong VC (t100% = 1420C) Giả sử đĩa lấy H.naphta t0 = 1300C Khi ta có cân nhiệt lợng mà sản phẩm nhờng cho hồi lu nh sau : Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 Sinh viên: Lê Văn Định 61 Lớp Hoá dầu - QN - K45 Đồ án tốt nghiệp Chng cất dầu thô nhiều phần nhẹ V V Q1 = g1 ( I IV I te ) : Nhiệt dùng làm nguội H Naphta V V Q2 = g2 ( I IV I te ) : Nhiệt dùng làm nguội Kerosen V V Q3 = g3 ( I IV I te ) : Nhiệt dùng làm nguội Gaoziol V V Q4 = g4 ( I IV I tđáy ) : Nhiệt dùng làm nguội Mazut V V Q5 = g5 ( I IV I te ) : Nhiệt dùng làm nguội nớc Trong đó: g1 ữ g5 lợng sản phẩm nớc tính theo (kg/h) Q1 ữ Q5: lợngnhệit sản phẩm nhờng cho hồi lu (kcal/kg) I VIV , I Vte : Entapi sản phẩm dạng lỏng nhiệt nạp liệu nhiệt độ lấy sản phẩm H.Naphta (kcal/kg) I Vhn : Entapi nớc nhiệt độ vào (kcal/kg) Nh theo giá trị d nhiệt độ chọn theo bảng [75, 76, 77, 349 352-5] ta tìm đợc Entapi sản phẩm nh sau: IV130 (H.Naphta) = 596,26 (kj/kg) = 142,41 (kcal/kg) IV346 (H.Naphta) = 1.113,65 (kj/kg) = 265,98 (kcal/kg) If130 (Kerosen) = 404,47 (kj/kg) = 96,72 (kcal/kg) If346 (Kerosen) = 1.100,47 (kj/kg) = 262,83 (kcal/kg) IV280 (Gazoil) = 663,45 (kj/kg) = 158,63 (kcal/kg) IV346 (Gazoil) = 1.082,87 (kj/kg) = 258,63 (kcal/kg) If330 (Mazut) = 795,74 (kj/kg) = 190,05 (kcal/kg) If346 (Mazut) = 844,43 (kj/kg) = 201,68 (kcal/kg) IV130 (Hơi nớc) = 2725 (kj/kg) = 650,97 (kcal/kg) IV346 (Hơi nớc) = 3167 (kj/kg) = 756,39 (kcal/kg) Thay giá trị vào biểu thức ta tính đợc: Q1 = 1425.103 (265,98 - 142,41) = 17608725 (kcal/kg) Q2 = 117,75.10 (262,83 - 9672) = 19559452,5 (kcal/kg) Q3 = 96,75.10 (258,63 - 158,46) = 9691447,5 (kcal/kg) Q4 = 286,5.10 (201,68 - 190,05) = 3331995 (kcal/kg) Q5 = 14,325.10 (756,39 - 650,97) = 1510141,5 (kcal/kg) Vậy tổng lợng nhờng cho hồi lu là: Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 = 51701761,5 (kcal/kg) Số mol hồi lu đợc tính theo công thức : Sinh viên: Lê Văn Định 62 Lớp Hoá dầu - QN - K45 Đồ án tốt nghiệp M= Q 1ì m Chng cất dầu thô nhiều phần nhẹ [41,56 - 5] Trong : M: phân tử trọng hồi lu Q: Nhiệt lợng mà hồi lu cần thu L: ấn nhiệt hồi lu (với I = IV130 - Il30) Il30 (h.Naphta) = 1438 (kcal/kg) Suy l = 142,41 - 14,38 = 128,03 (kcal/kg) 51701761,5 M= = 4695,644 (kmol/h) 128,03 ì 86 - áp suất phần : P = PKerosen P = 992 = 728,482 (mmHg) Từ giá trị áp suất P nhiệt độ đồ thị AZNI ta tìm đợc nhiệt độ đĩa lấy Kerosen t0 = 1820C Với nhiệt độ giả thiết 1760C có sai số 60C, khoảng sai số chấp nhận đợc Vậy nhiệt độ đĩa lấy Kerosen là: t0 = 1820C Iv130 (h nớc) = 2725 (kj/kg) = 650,97 (kcal/h) Iv146 (h nớc) = 3167 (kj/kg) = 756,39 (kcal/h) Thay giá trị vào biểu thức ta tính đợc : Q1 = 1425.103 (265,98 - 142,41) = 17608725 (kcal/h) Q2 = 117,75.103 (262,83 - 9672) = 19559452,5 (kcal/h) Q3 = 96,75.103 (258,63 - 158,46) = 9691447,5 (kcal/h) Q4 = 286,5.103 (201,68 - 190,05) = 3331995 (kcal/h) Q5 = 14,325.103 (756,39 - 650,97) = 1510141,5 (kcal/h) Vậy tổng lợng nhờng cho hồi lu : Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 = 51701761,5 (kcal/h) Số mol hồi lu đợc tính theo công thức : M= [41,56 - 5] Trong : M : phần tử trọng hồi lu Q : lợng nhiệt mà hồi lu cần thu L : ấn nhiệt hồi lu (với l = Iv130 - I130) Sinh viên: Lê Văn Định 63 Lớp Hoá dầu - QN - K45 Đồ án tốt nghiệp Chng cất dầu thô nhiều phần nhẹ Il30 (H.naphta) = 1438 (kcal/kg) Suy l = 142,41 - 14,38 = 128,03 (kcal/kg) 51701761,5 M= = 4695,644 (kmol/h) 128,03x86 áp suất phần : P = PKerosen P = 992 4695,644 + 1656,977 = 810,468 (mmHg) 4695,655 + 795,833 + 1656,977 Từ giá trị áp suất P nhiệt độ đồ thị AZNI ta tìm đợc nhiệt độ đĩa lấy H.Naphta t0 = 1310C Với nhiệt độ giả thiết 1300C có sai số 40C Khoảng sai số chấp nhận đợc Vậy nhiệt độ đĩa lấy H.naphta là: t0 = 1310C 2.4 Nhiệt độ đĩa lấy Kerosen : - Sản phẩm lấy dạng lỏng, điểm sôi dầu nhiên liệu Kerosen đờng VE (t0 = 2080C) - Giả sử chọn nhiệt độ đĩa lấy Kerosen t0 = 1760C - Khi ta có cân nhiệt lợng mà sản phẩm nhờng cho hồi lu nh sau : Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 Q1 = g1 (Ivtv - Ivte) : nhiệt dùng làm nguội H.naphta Q2 = g2 (Ivtv - Ivte) : nhiệt dùng làm nguội Kerosen Q3 = g3 (Ivtv - Ivte) : nhiệt dùng làm nguội Gazoil Q4 = g4 (Ivtv - Ivtđáy) : nhiệt dùng làm nguội mazut Q5 = g5 (Ivhn - Ivte) : nhiệt dùng làm nguội nớc Trong : g1 ữ g5 : lợng sản phẩm nớc tính theo (kg/h) Q1 ữ Q5 : lợng nhiệt sản phẩm nhờng cho hồi lu (kcal/h) Ivtv , Ivte : entanpi sản phẩm dạng nhiệt độ nạp liệu nhiệt độ lấy sản phẩm H.naphta (kcal/kg) Iftv , Iftđáy : entanpi sản phẩm dạng lỏng nhiệt độ nạp liệu nhiệt độ lấy sản phẩm H.naphta (kcal/kg) Ivhn : entanpi nớc nhiệt độ vào (kcal/kg) Sinh viên: Lê Văn Định 64 Lớp Hoá dầu - QN - K45 Đồ án tốt nghiệp Chng cất dầu thô nhiều phần nhẹ Nh theo giá trị d nhiệt độ chọn theo bảng [75, 76, 77, 349 352 - 5] ta tìm đợc entanpi sản phẩm nh sau : Iv176 (H.naphta) = 692,92 (kj/kg) = 165,49 (kcal/kg) Iv346 (H.naphta) = 1.113,65 (kj/kg) = 265,98 (kcal/kg) Iv176 (Kerosen) = 404,97 (kj/kg) = 96,72 (kcal/kg) v I 346 (Kerosen) = 1.100,47 (kj/kg) = 262,83 (kcal/kg) Iv280 (Gazoil) = 663,45 (kj/kg) = 158,46 (kcal/kg) v I 346 (Gazoil) = 1.082,87 (kj/kg) = 258,63 (kcal/kg) v I 330 (mazut) = 795,74 (kj/kg) = 190,05 (kcal/kg) v I 346 (mazut) = 844,43 (kj/kg) = 201,68 (kcal/kg) v I 176 (H.nớc) = 2.828 (kj/kg) = 675,57 (kcal/kg) v I 346 (H.nớc) = 3.167 (kj/kg) = 756,39 (kcal/kg) Thay giá trị vào biểu thức ta tính đợc : Q1 = 142,5 103 (265,98 - 165,49) = 14319825 (kcal/h) Q2 = 117,75 103 (262,83 - 96,72) = 19559452,5 (kcal/h) Q3 = 96,75 103 (258,63 - 158,46) = 9691447,5 (kcal/h) Q4 = 286,5 103 (201,68 - 190,05) = 3331995 (kcal/h) Q5 = 14,325 103 (756,39 - 675,57) = 1157746,5 (kcal/h) Vậy tổng lợng hồi lu : Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 = 48060466,5 Số mol hồi lu đợc xác định theo công thức : M= Trong M : phân tử trọng hồi lu Q : lợng nhiệt mà hồi lu cần thu L : ẩn nhiệt hồi lu (với l = Iv176 - Il176) Il176 = 163,33 (kcal/kg) Suy : l = 163,33 - 96,72 = 66,61 48060466,5 M= = 4008,446 (kmol/h) 66,61x180 (kcal/h) áp suất phần : P = PKerosen P = 992 4008,446 = 728,482 (mmHg) 4008,446 + 795,833 + 654,167 Sinh viên: Lê Văn Định 65 Lớp Hoá dầu - QN - K45 Đồ án tốt nghiệp Chng cất dầu thô nhiều phần nhẹ Từ giá trị áp suất P nhiệt độ đồ thị AZNI ta tìm đợc nhiệt độ đĩa lấy Kerosen t0 = 1820C Với nhiệt độ giả thiết 1760C có sai số 60C Khoảng sai số chấp nhận đợc Vậy nhiệt độ đĩa lấy Kerosen : t0 = 1820C 2.5 Nhiệt độ đĩa lấy Gazoil : - Sản phẩm lấy dạng lỏng, điểm sôi đầu nhiên liệu Gazoil đờng cong VE (t0C = 3050C) - Giả sử chọn nhiệt độ đĩa lấy sản phẩm Gazoil t0 = 2800C - Khi ta có cân nhiệt lợng mà sản phẩm nhờng cho hồi lu nh sau : Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 Q1 = g1 (Ivtv - Ivte) : nhiệt dùng làm nguội H.naphta Q2 = g2 (Ivtv - Ivte) : nhiệt dùng làm nguội Kerosen Q3 = g3 (Ivtv - Ivte) : nhiệt dùng làm nguội Gazoil Q4 = g4 (Ivtv - Ivtđáy) : nhiệt dùng làm nguội Mazut Q5 = g5 (Ivhn - Ivte) : nhiệt dùng làm nguội nớc Trong : g1 ữ g5 : lợng sản phẩm nớc tính theo (kg/h) Q1 ữ Q5 : lợng nhiệt sản phẩm nhờng cho hồi lu (kcal/h) Ivtv , Ivte : entanpi sản phẩm dạng nhiệt độ nạp liệu nhiệt độ lấy sản phẩm H.naphta (kcal/kg) Iftv , Iftđáy : entanpi sản phẩm dạng lỏng nhiệt độ nạp liệu nhiệt độ lấy sản phẩm H.naphta (kcal/kg) Ivhn : entanpi nớc nhiệt độ chọn theo bảng[75,76, 77, 349 352 - 5] ta tìm đợc entanpi sản phẩm nh sau : Iv280 (H.naphta) = 936,88 (kj/kg) = 223,76 (kcal/kg) Iv346 (H.naphta) = 1.113,65 (kj/kg) = 265,98 (kcal/kg) If280 (Kerosen) = 925,64 (kj/kg) = 221,75 (kcal/kg) If346 (Kerosen) = 1.100,47 (kj/kg) = 262,83 (kcal/kg) If280 (Gazoil) = 663,45 (kj/kg) = 158,46 (kcal/kg) Iv346 (Gazoil) = 1.082,87 (kj/kg) = 258,63 (kcal/kg) If330 (mazut) = 795,74 (kj/kg) = 190,05 (kcal/kg) If346 (mazut) = 844,43 (kj/kg) = 201,68 (kcal/kg) Iv280 (H.nớc) = 3.034 (kj/kg) = 724,62 (kcal/kg) Sinh viên: Lê Văn Định 66 Lớp Hoá dầu - QN - K45 Đồ án tốt nghiệp Chng cất dầu thô nhiều phần nhẹ Iv346 (H.nớc) = 3.167 (kj/kg) = 756,39 (kcal/kg) Thay giá trị vào biểu thứ ta tính đợc : Q1 = 142,5 103 (265,98 - 223,76) = 6016350 (kcal/h) Q2 = 117,75 103 (262,83 - 221,75) = 4837170 (kcal/h) Q3 = 96,75 103 (258,63 - 158,46) = 9691447,5 (kcal/h) Q4 = 286,5 10 (201,68 - 190,05) = 3331995 (kcal/h) Q5 = 14,325 10 (756,39 - 724,62) = 455105,25 (kcal/h) Vậy tổng nhiệt lợng nhờng cho hồi lu : Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 = 24332067,75 (kcal/h) Số mol hồi lu đợc xác định theo công thức : M= Trong M : phân tử trọng hồi lu Q : lợng nhiệt mà hồi lu cần thu L : ẩn nhiệt hồi lu (với l = Iv280 - Il280) Il280 (Gazoil) = 217,27 (kcal/kg) Suy : l = 217,27 - 158,46 = 588,81 (kcal/h) 24332076,75 M= = 1654,961 (kmol/h) 58,81x250 áp suất phần : P = PKerosen P = 992 1654,961 = 625,175 (mmHg) 1654,961 + 795,833 + 387 Từ giá trị áp suất P nhiệt độ đồ thị AZNI ta tìm đợc nhiệt độ đĩa lấy Kerosen t0 = 2760C Với nhiệt độ giả thiết 2800C có sai số 40C Khoảng sai số chấp nhận đợc Vậy nhiệt độ đĩa lấy Kerosen : t0 = 2760C Tính số hồi lu đỉnh tháp : Ta có : 4695,644 R= = = 2,834 1656,977 Lợng hồi lu m : m = 86 x 4695,644 = 403825,384 (kg/h) vi tính kích thớc tháp chng cất Tính đờng kính tháp : Sinh viên: Lê Văn Định 67 Lớp Hoá dầu - QN - K45 Đồ án tốt nghiệp Chng cất dầu thô nhiều phần nhẹ Đờng kính tháp chng cất đợc xác định theo công thức : D= S = (m2) (m) [47, 58 - 5] Vmax cho phép = C - (m/s) [48, 58 - 5] Trong : dl tỷ trọng sản phẩm trạng thái lỏng Dv tỷ trọng sản phẩm trạng thái S : tiết diện tháp (m2) Nh để xác định đợc đờng kính tháp ta lần lợt xác định đại lợng có liên quan Chọn khoảng cách hai đĩa 0,75m (750mm) độ đóng thuỷ lực 2,5 theo biểu đồ [46, 78] ta tìm đợc hệ số C = 0,06 Mặt khác ta có dl = 0,68 theo tài liệu sản phẩm dầu mỏ hoá dầu Tỷ trọng H.naphta trạng thái đợc xác định theo công thức : dv = [5] Trong : M : phân tử trọng trung bình P : áp suất đĩa (at) R : số R = 0,082 (L.at/g.0C) T : nhiệt độ (0K) M= [5] 69, 1438 86x1656,977 + 86 ì 4008, 446 + 181291,667 + 4695 ì 644 ì 86 ì 126,59 M= 69, 14,38 1656,977 + 4008, 446 + 1291,667 + 4695,644 126,59 = 76,2385 912x76,2385 Vậy d = = 2,741 760x0,082(273 + 13) Vmax cho phép = C dL - = 0,06 x dV 680 - = 0,943 (m/s) 2,741 Lợng hồi lu lớn : V= [5] Sinh viên: Lê Văn Định 68 Lớp Hoá dầu - QN - K45 Đồ án tốt nghiệp Chng cất dầu thô nhiều phần nhẹ 66,8 14,38 126,59 Trong : n = Vh.nớc + VH.naphta + Vhl + Vhl n = 8616,958 Suy : V= = S= 8616,958x0,082x760x407 = 66,57 (m3/s) 912x3600 66,57 = 70,593 (m2) 0,943 Suy : D = 4x70,593 = 9,48 (m) 3,14 Quy chuẩn : D = 10 (m) Tính chiều cao tháp : Chiều cao tháp cất đợc xác định theo công thức : H = (n - 2).h + 2a + b (m) [51,59 - 5] Trong : H : chiều cao toàn tháp h : khoảng cách đĩa (chọn h = 1000mm) N : số đĩa tháp a : chiều cao đỉnh tháp chọn chiều cao đáy tháp (chọn a = 5m) b : khoảng cách đĩa tiếp liệu (chọn b = 3m) Chọn từ đỉnh đến đĩa lấy L.naphta H.naphta 10 đĩa, từ đĩa lấy H.naphta đến đĩa lấy Kerosen đĩa, từ đĩa lấy Kerosen đến đĩa lấy diezel đĩa, từ đĩa diezel đến đĩa nạp liệu 10 đĩa từ đĩa nạp liệu đĩa cuối 17 đĩa Số đĩa tháp 55 đĩa Vậy chiều cao tháp : H = (55 - 2) x + x + = 6,6 (m) Tính số chóp đờng kính chóp : Trong trình chng cất thờng tổng tiết diện ống chiếm khoảng 10% so với tổng tiết diện tháp chọn đờng kính ống dn = 250mm số chóp đĩa đợc xác định theo công thức : Sinh viên: Lê Văn Định 69 Lớp Hoá dầu - QN - K45 Đồ án tốt nghiệp Chng cất dầu thô nhiều phần nhẹ 9,48x103 n = 0,1 x = 143,793 (chóp) [236 - 6] 250 Chọn n = 167 (chóp) Đờng kính chóp đĩa : dch = dch = = 360 (mm) Khoảng cách từ mặt đĩa đến chân chóp chọn 25 (mm) Chiều cao chóp ống : 0,25.dh = 0,25 x 250 = 62,5 (mm) Chọn = 65 mm Chiều dày chóp chọn = 3mm Khoảng cách từ chân ống chảy chuyền đến đĩa 150mm Đờng kính ống chảy chuyền dch = 600mm Đờng kính ống nạp liệu Dnl = 1,2m (1 ống) Đờng kính ống hồi lu đỉnh DđỉnhH.naphta = 0,8m (1 ống) Đờng kính ống hồi H.Naphta DH.naphta = 0,8m (1 ống) Đờng kính ống hồi lu Kerosen DKerosen = 0,8m (1 ống) Đờng kính ống hồi lu Gazoil DGazoil = 0,8m (1 ống) Đờng kính ống dẫn sản phẩm đỉnh Dd.đỉnh = 1,4m (1 ống ) Đờng kính ống dẫn sản phẩm đáy Dd.đáy = 1,4m (1 ống ) Sinh viên: Lê Văn Định 70 Lớp Hoá dầu - QN - K45 [...]... trọng trung bình P : áp suất trên đĩa đầu tiên (at) R : hằng số khi R = 0,0 82 (L.at/g.0C) T : nhiệt độ (0K) M= [5] 69 , 4 1438 86x 165 6,977 + 86 ì 4008, 4 46 + 18 129 1 ,66 7 + 469 5 ì 64 4 ì 86 ì 1 26 ,59 M= 69 , 4 14,38 165 6,977 + 4008, 4 46 + 129 1 ,66 7 + 469 5 ,64 4 1 26 ,59 = 76 ,23 85 912x 76 ,23 85 Vậy d = = 2, 741 760 x0,0 82( 273 + 13) Vmax cho phép = C dL - 1 = 0, 06 x dV 68 0 - 1 = 0,943 (m/s) 2, 741 Lợng hồi lu lớn nhất... hồi lu (với l = Iv1 76 - Il1 76) Il1 76 = 163 ,33 (kcal/kg) Suy ra : l = 163 ,33 - 96, 72 = 66 ,61 48 060 466 ,5 M= = 4008,4 46 (kmol/h) 66 ,61 x180 (kcal/h) áp suất phần hơi : P = PKerosen P = 9 92 4008,4 46 = 728 ,4 82 (mmHg) 4008,4 46 + 795,833 + 65 4, 167 Sinh viên: Lê Văn Định 65 Lớp Hoá dầu - QN - K45 Đồ án tốt nghiệp Chng cất dầu thô nhiều phần nhẹ Từ giá trị áp suất hơi P và nhiệt độ trên đồ thị AZNI ta tìm đợc... If3 46 (mazut) = 844,43 (kj/kg) = 20 1 ,68 (kcal/kg) Iv280 (H.nớc) = 3.034 (kj/kg) = 724 , 62 (kcal/kg) Sinh viên: Lê Văn Định 66 Lớp Hoá dầu - QN - K45 Đồ án tốt nghiệp Chng cất dầu thô nhiều phần nhẹ Iv3 46 (H.nớc) = 3. 167 (kj/kg) = 7 56, 39 (kcal/kg) Thay các giá trị vào biểu thứ ta tính đợc : Q1 = 1 42, 5 103 ( 26 5,98 - 22 3, 76) = 60 163 50 (kcal/h) Q2 = 117,75 103 ( 26 2,83 - 22 1,75) = 4837170 (kcal/h) Q3 = 96, 75... Định 68 Lớp Hoá dầu - QN - K45 Đồ án tốt nghiệp Chng cất dầu thô nhiều phần nhẹ 66 ,8 14,38 1 26 ,59 Trong đó : n = Vh.nớc + VH.naphta + Vhl + Vhl n = 861 6,958 Suy ra : V= = S= 861 6,958x0,082x 760 x407 = 66 ,57 (m3/s) 912x 360 0 66 ,57 = 70,593 (m2) 0,943 Suy ra : D = 4x70,593 = 9,48 (m) 3,14 Quy chuẩn : D = 10 (m) 2 Tính chiều cao của tháp : Chiều cao của tháp cất đợc xác định theo công thức : H = (n - 2) .h... I130) Sinh viên: Lê Văn Định 63 Lớp Hoá dầu - QN - K45 Đồ án tốt nghiệp Chng cất dầu thô nhiều phần nhẹ Il30 (H.naphta) = 1438 (kcal/kg) Suy ra l = 1 42, 41 - 14,38 = 128 ,03 (kcal/kg) 51701 761 ,5 M= = 469 5 ,64 4 (kmol/h) 128 ,03x 86 áp suất phần hơi : P = PKerosen P = 9 92 469 5 ,64 4 + 165 6,977 = 810, 468 (mmHg) 469 5 ,65 5 + 795,833 + 165 6,977 Từ giá trị áp suất hơi P và nhiệt độ trên đồ thị AZNI ta tìm đợc nhiệt... lấy Kerosen là : t0 = 27 60 C 3 Tính chỉ số hồi lu đỉnh tháp : Ta có : 469 5 ,64 4 R= = = 2, 834 165 6,977 Lợng hồi lu m : m = 86 x 469 5 ,64 4 = 403 825 ,384 (kg/h) vi tính kích thớc của tháp chng cất 1 Tính đờng kính tháp : Sinh viên: Lê Văn Định 67 Lớp Hoá dầu - QN - K45 Đồ án tốt nghiệp Chng cất dầu thô nhiều phần nhẹ Đờng kính của tháp chng cất đợc xác định theo công thức : D= S = (m2) (m) [47, 58 - 5] Vmax... theo bảng[75, 76, 77, 349 và 3 52 - 5] ta tìm đợc các entanpi của sản phẩm nh sau : Iv280 (H.naphta) = 9 36, 88 (kj/kg) = 22 3, 76 (kcal/kg) Iv3 46 (H.naphta) = 1.113 ,65 (kj/kg) = 26 5,98 (kcal/kg) If280 (Kerosen) = 925 ,64 (kj/kg) = 22 1,75 (kcal/kg) If3 46 (Kerosen) = 1.100,47 (kj/kg) = 26 2,83 (kcal/kg) If280 (Gazoil) = 66 3,45 (kj/kg) = 158, 46 (kcal/kg) Iv3 46 (Gazoil) = 1.0 82, 87 (kj/kg) = 25 8 ,63 (kcal/kg) If330... lu (với l = Iv280 - Il280) Il280 (Gazoil) = 21 7 ,27 (kcal/kg) Suy ra : l = 21 7 ,27 - 158, 46 = 588,81 (kcal/h) 24 3 320 76, 75 M= = 165 4, 961 (kmol/h) 58,81x250 áp suất phần hơi : P = PKerosen P = 9 92 165 4, 961 = 62 5 ,175 (mmHg) 165 4, 961 + 795,833 + 387 Từ giá trị áp suất hơi P và nhiệt độ trên đồ thị AZNI ta tìm đợc nhiệt độ tại đĩa lấy Kerosen là t0 = 27 60 C Với nhiệt độ giả thiết là 28 00C có sai số là 40C... Q1 = 1 42, 5 103 ( 26 5,98 - 165 ,49) = 14319 825 (kcal/h) Q2 = 117,75 103 ( 26 2,83 - 96, 72) = 195594 52, 5 (kcal/h) Q3 = 96, 75 103 (25 8 ,63 - 158, 46) = 969 1447,5 (kcal/h) Q4 = 28 6, 5 103 (20 1 ,68 - 190,05) = 3331995 (kcal/h) Q5 = 14, 325 103 (7 56, 39 - 67 5,57) = 11577 46, 5 (kcal/h) Vậy tổng lợng hồi lu là : Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 = 48 060 466 ,5 Số mol của hồi lu đợc xác định theo công thức : M= Trong đó M... viên: Lê Văn Định 64 Lớp Hoá dầu - QN - K45 Đồ án tốt nghiệp Chng cất dầu thô nhiều phần nhẹ Nh vậy theo giá trị của d và nhiệt độ đã chọn theo bảng [75, 76, 77, 349 và 3 52 - 5] ta tìm đợc các entanpi của sản phẩm nh sau : Iv1 76 (H.naphta) = 6 92, 92 (kj/kg) = 165 ,49 (kcal/kg) Iv3 46 (H.naphta) = 1.113 ,65 (kj/kg) = 26 5,98 (kcal/kg) Iv1 76 (Kerosen) = 404,97 (kj/kg) = 96, 72 (kcal/kg) v I 3 46 (Kerosen) = 1.100,47