Thiết kế phân xưởng chưng cất dầu mazut ở áp suất chân không qua việc tính toán chế độ của dây chuyền cũng như tính kinh tế sao cho tối ưu nhất

§å ¸n tèt nghiƯp Trêng §¹i häc B¸ch Khoa Hµ Néi PhÇn I: më ®Çu DÇu má ®ỵc ngêi biÕt ®Õn vµ sư dơng vµo thÕ kû 18 víi mơc ®Ých th¾p s¸ng N¨m 1853 t¹i Mü xt hiƯn giÕng khoan dÇu ®Çu tiªn ®©y lµ bíc chun m×nh vµ ®i lªn cđa ngµnh khai th¸c vµ chÕ biÕn dÇu má §Õn n¨m 1992, thÕ giíi ®· cã tíi 100 lo¹i dÇu má kh¸c thc së h÷u cđa 48 qc gia ®ã cã ViƯt Nam Qc gia cã s¶n lỵng dÇu má lín nhÊt lµ ArËp Xªót chiÕm 26% tỉng s¶n lỵng dÇu má trªn thÕ giíi Cho ®Õn cha cã sù thèng nhÊt nhng ®a sè d ln khoa häc cho r»ng: DÇu má cã ngn gèc h÷u c¬ T thc vµo ti cđa dÇu, ®é s©u vµ tÝnh chÊt ®Þa lý mµ dÇu má cã thĨ kh¸c Nhng ®Ỉc ®iĨm chung cđa dÇu ®Ịu tån t¹i ë thĨ láng s¸nh vµ dÝnh DÇu th« cã mµu tèi hay gỈp lµ mµu n©u vµ ®en, cã mïi ®Ỉc trng khã ngưi DÇu má kh«ng tan níc nhĐ h¬n níc Thµnh phÇn cđa dÇu má lµ mét hçn hỵp phøc t¹p chøa chđ u lµ hydrocacbon (80 – 85% C, 10 – 14% H) C«ng nghiƯp dÇu khÝ lµ mét ngµnh c«ng nghiƯp cã nh÷ng bíc thay ®ỉi vµ ph¸t triĨn kh«ng ngõng, ®Ỉc biƯt lµ nh÷ng n¨m ci thÕ kû 20 C«ng nghiƯp dÇu khÝ ®· vµ ®ang trë thµnh ngµnh c«ng nghiƯp mòi nhän, bªn c¹nh ®ã lµ sù ph¸t triĨn kh«ng ngõng cđa mét sè nguyªn liƯu ngµnh c«ng nghiƯp ho¸ dÇu, song kh«ng thĨ kh«ng nh¾c ®Õn nguyªn liƯu Mazut, lµ mét nh÷ng nguyªn liƯu cã ®Ỉc tÝnh quan träng ®Ĩ s¶n xt dÇu nhên Mazut cã tªn gäi lµ dÇu cỈn, ®ỵc sư dơng phỉ biÕn cho ngµnh tỉng hỵp ho¸ dÇu vµ c¸c ngµnh c«ng nghiƯp kh¸c nguyªn liƯu Mazut ®· gãp phÇn t¹o sù thay ®ỉi lín vỊ c¬ cÊu ph¸t triĨn c¸c chđng lo¹i vµ chÊt lỵng s¶n phÈm cđa ngµnh c«ng nghiƯp ho¸ dÇu Ngµy nguyªn liƯu Mazut ®ỵc sư dơng víi mơc ®Ých chđ u lµ gi¶i qut nhu cÇu nguyªn liƯu cho ®éng c¬ vµ nguyªn liƯu cho c«ng nghiƯp Do cã nhiỊu tÝnh n¨ng u viƯt sư dơng, mµ c¸c d¹ng nguyªn liƯu cỉ trun kh«ng cã ®ỵc, ®ã lµ: DƠ b¶o qu¶n vµ vËn chun, dƠ sư dơng ë quy m« c«ng nghiƯp hiƯn ®¹i, nªn nhu cÇu sư dơng nguyªn liƯu Mazut ngµy cµng t¨ng nhanh §å ¸n tèt nghiƯp Trêng §¹i häc B¸ch Khoa Hµ Néi Cïng víi sù ph¸t triĨn ®Êt níc nãi chung, còng nh sù ph¸t triĨn kh«ng ngõng cđa ngµnh c«ng nghiƯp dÇu khÝ nãi riªng, th× nguyªn liƯu Mazut ®· ®ỵc øng dơng réng r·i nhiỊu lÜnh vùc, c«ng nghiƯp s¶n xt kh¸c vµ lµ nguyªn liƯu kh«ng thĨ thiÕu cđa: Lß nung xi m¨ng, gèm, sø, c¸c lß sÊy l¬ng thùc, thùc phÈm, c¸c lß h¬i nhµ m¸y ®iƯn… VÊn ®Ị ®ỵc ®Ỉt hiƯn nay, ®ã lµ ph¶i cã sù ®Çu t ®Ĩ ph¸t triĨn khoa häc kü tht vµ c¶i tiÕn d©y chun c«ng nghƯ s¶n xt nguyªn liƯu Mazut, ë níc ta hiƯn nay, phÇn lín c¸c lo¹i nguyªn liƯu ®èt lß ®ỵc lÊy tõ dÇu má, nguyªn liƯu lÊy ®ỵc chÕ biÕn than ®¸ vµ ®¸ dÇu rÊt Ýt Hµng n¨m níc ta vÉn ph¶i nhËp c¸c nguyªn liƯu ®ỵc s¶n xt tõ dÇu th« cđa níc ngoµi víi gi¸ thµnh kh¸ cao ®ã cã c¶ nguyªn liƯu Mazut Cho nªn vÊn ®Ị ph¸t triĨn khoa häc – kü tht, hoµn thiƯn d©y chun c«ng nghƯ ®Ĩ s¶n xt nguyªn liƯu Mazut tõ nh÷ng nguyªn liƯu s½n cã níc lµ rÊt cÇn thiÕt Kh«ng nh÷ng ®¸p øng ®ỵc nhu cÇu vỊ chÊt lỵng vµ sè lỵng cđa s¶n phÈm cho c¸c ngµnh c«ng nghiƯp mµ cßn ®em l¹i lỵi nhn cao qu¸ tr×nh s¶n xt, gãp phÇn ®Èy nhanh sù t¨ng trëng vµ ph¸t triĨn cđa nỊn kinh tÕ qc d©n Song ®Ĩ nguyªn liƯu Mazut thùc sù bíc vµo vËn héi míi vµ cïng nghµnh dÇu khÝ ViƯt Nam héi nhËp víi c¸c ngµnh c«ng nghiƯp kh¸c khu vùc vµ trªn thÕ giíi, th× vÊn ®Ị nghiªn cøu triĨn khai c«ng nghƯ s¶n xt Mazut tõ nguyªn liƯu dÇu th« s½n cã níc lµ rÊt cÇn thiÕt Tõ ®ã ta cã thĨ t¹o nh÷ng d©y chun c«ng nghƯ vµ thiÕt bÞ hỵp lý vµ s¶n xt nguyªn liƯu Mazut ®Ĩ ®¸p øng ®ỵc nh÷ng yªu cÇu chÊt lỵng s¶n phÈm còng nh chØ tiªu kü tht víi nh÷ng nguyªn liƯu s½n cã ë ViƯt Nam Nh»m phơc vơ nh÷ng nhu cÇu l©u dµi níc vµ híng tíi xt sang c¸c níc khu vùc vµ trªn thÕ giíi Tõ ®ã gãp phÇn vµo c«ng cc x©y dùng c«ng nghiƯp ho¸ - hiƯn ®¹i ho¸ cđa ®Êt níc Nh»m ®a nỊn kinh tÕ còng nh nỊn c«ng nghiƯp níc ta tiÕn lªn mét kû nguyªn míi, kû nguyªn cđa sù héi nhËp vµ ph¸t triĨn §å ¸n tèt nghiƯp Trêng §¹i häc B¸ch Khoa Hµ Néi PhÇn II: Tỉng Quan Ch¬ng I: c¸c tÝnh chÊt cđa nguyªn liƯu vµ s¶n phÈm I TÝnh chÊt cđa nguyªn liƯu dÇu th« TÝnh chÊt lý häc cđa dÇu th« DÇu th« lµ hçn hỵp chÊt láng cã mµu n©u s¸ng hc mµu ®en, tån t¹i thiªn nhiªn, díi d¹ng láng hc d¹ng láng-khÝ N»m lßng ®Êt, ®¸y biĨn ë ®é s©u tõ vµi tr¨m mÐt ®Õn hµng ngh×n kil«met Khèi lỵng riªng cđa dÇu th« lµ träng lỵng cđa mét lÝt dÇu tÝnh b»ng kg Tû träng cđa dÇu khÝ lµ khèi lỵng cđa dÇu so víi khèi lỵng cđa níc ë cïng mét thĨ tÝch vµ ë mét nhiƯt ®é x¸c ®Þnh Do vËy tû träng sÏ cã gÝa trÞ ®óng b»ng khèi lỵng riªng coi träng lỵng cđa níc ë 40C b»ng Tû träng cđa dÇu má dao ®éng kho¶ng réng, phơ thc vµo lo¹i dÇu vµ cã tû sè tõ 0,8 - 0.99 Trong thiªn nhiªn dÇu má n»m ë d¹ng láng nhên, dƠ b¾t ch¸y Khi khai th¸c ë nhiƯt ®é thêng nã cã thĨ ë d¹ng láng hc ®«ng ®Ỉc, cã mµu vµng ®Õn ®en DÇu má kh«ng ph¶i lµ ®¬n chÊt mµ lµ mét hçn hỵp phøc t¹p cđa nhiỊu chÊt (cã tíi hµng tr¨m chÊt) Sù kh¸c vỊ sè lỵng còng nh hµm lỵng cđa c¸c hçn hỵp chÊt cã dÇu khÝ dÊn ®Õn sù kh¸c vỊ thµnh phÇn cđa dÇu so víi c¸c má kh¸c vµ so víi c¸c kho¸ng ch¸y kh¸c TÝnh chÊt ho¸ häc cđa dÇu th« Thµnh phÇn ho¸ häc cđa dÇu má vµ khÝ nãi chung rÊt phøc t¹p kh¶o s¸t thµnh dÇu má vµ khÝ cđa nhiỊu má dÇu trªn thÕ giíi, ®Ịu thÊy kh«ng dÇu nµo gièng dÇu nµo, cã bao nhiªu má dÇu khÝ th× cã bÊy nhiªu lo¹i dÇu má Ngay b¶n th©n mét lè khoan dÇu má ë c¸c tÇng chøa dÇu kh¸ còng ®Ịu kh¸c V× vËy dÇu má (vµ khÝ) ®Ịu cã mét nÐt chung lµ bao giê thµnh phÇn c¸c hỵp chÊt lo¹i hydrocacbon (tøc lo¹i chØ cã C vµ H ph©n tư ) bao giê còng chiÕm phÇn chđ u, nhiỊu nhÊt còng cã thĨ chiÕm tíi 97-98%, Ýt nhÊt còng trªn 50% PhÇn cßn l¹i, lµ nh÷ng hỵp chÊt kh¸c nh c¸c hỵp chÊt cđa oxy, nito, lu hnh, §å ¸n tèt nghiƯp Trêng §¹i häc B¸ch Khoa Hµ Néi c¸c hỵp chÊt c¬-kim, c¸c chÊt nhùa vµ asphanten Ngoµi cßn cã mét sè h÷u c¬ nhđ t¬ng “níc dÇu” cã lÉn vµo dÇu 2.1 Thµnh phÇn nguyªn tè cđa dÈu má Tuy dÇu cã chøa hµng tr¨m hỵp chÊt kh¸c nhau, nh÷ng c¸c nguyªn tè c¬ b¶n chøa dÇu khÝ phÇn lín lµ cacbon vµ hydro (cacbon chiÕm tíi 82-87%, hydro chiÕm 11-14%) Ngoµi c¸c nguyªn tè chÝnh trªn, dÇu má cßn cã nhiỊu nh©n tè kh¸c nh lu hnh chiÕm 0,1-7 %; nit¬ chiÕm tõ 0,001-1,8%; oxy chiÕm 0,05-1% vµ mét lỵng rÊt nhá (tÝnh b»ng phÇn triƯu) c¸c nguyªn tè kh¸c nh halogen (clo, iod), c¸c kim lo¹i nh niken, valadi, volfram so s¸nh víi c¸c kho¸ng ch¸y kh¸c nh than ®¸ th× hµm lỵng cđa C vµ H dÇu khÝ cao h¬n nhiỊu Thµnh phÇn nguyªn tè cđa kho¸ng chÊt Nguyªn tè Kho¸ng ch¸y DÇu khÝ §¸ dÇu Than bïn Than n©u Than ®¸ C% H% 82 - 87 70 - 76 55 - 60 74 - 75 80 - 81 11 - 14 5,5 2.2 C¸c hỵp chÊt hydrocacbon cđa dÇu má Hydrocacbon lµ thµnh phÇn chÝnh vµ quan träng nhÊt cđa dÇu má C¸c hydrocacbon cã dÇu má thêng ®ỵc chia lµm lo¹i sau:  C¸c parafin cÊu tróc m¹ch th¼ng (n-parafin)  C¸c parafin cÊu tróc nh¸nh (i-parafin)  C¸c parafin cÊu tróc vßng (cycloparafin hay naphten)  C¸c hydrocacbon th¬m  C¸c hydrocacbon hçn hỵp (hc lai hỵp) nghÜa lµ ph©n tư cã mỈt nhiỊu lo¹i Sè nguyªn tư cacbon cđa c¸c hydrocacbon dÇu thêng tõ C5 ®Õn C60 (cßn C1 ®Õn C4 n»m khÝ) t¬ng øng víi träng lỵng ph©n tư kho¶ng 850 -880 §å ¸n tèt nghiƯp Trêng §¹i häc B¸ch Khoa Hµ Néi C¸c hydrocacbon n -parafin cđa dÇu má lµ lo¹i hydrocacbon cã phỉ biÕn nhÊt Hµm lỵng chung c¸c n -Parafin dÇu má thêng tõ 25 -30% thĨ tÝch T theo dÇu má ®ỵc t¹o thµnh vµo nh÷ng kho¶ng thêi kú ®Þa chÊt nµo vµ ë nh÷ng ®é s©u nµo, mµ sù ph©n bè n -Parafin dÇu sÏ kh¸c C¸c Hy®rocacbon i-Paraphinic cđa dÇu má: lo¹i nµy thêng chØ n»m ë phÇn nhĐ vµ phÇn cã nhiƯt ®é s«i trung b×nh cđa dÇu má C¸c i -parafin dÇu má ®Ịu cã cÊu tóc ®¬n gi¶n, m¹ch chÝnh dµi, vµ nhµnh phơ Ýt vµ ng¾n C¸c hydrocacbon naphtenic Cycloparafin cđa dÇu má Hydrocacbon naphtenic lµ mét sè hydrocacbon phỉ biÕn vµ quan träng cđa dÇu má Hµm lỵng cđa chóng dÇu má cã thĨ thay ®ỉi tõ 30 -60% träng lỵng Hydrocacbon naphantenic cđa dÇu má thêng gỈp díi d¹ng chÝnh: lo¹i vßng c¹nh vµ c¹nh vµ lo¹i nhiỊu vßng ngng tơ hc qua cÇu nèi C¸c hydrocacbon th¬m cđa dÇu má: lo¹i vßng th¬m vµ lo¹i nhiỊu vßng cã cÊu tróc ngng tơ hc qua cÇu nèi Lo¹i hydrocacbon th¬m mét vßng vµ c¸c ®ång ®¼ng cđa lo¹i cã phỉ biÕn nhÊt C¸c hydrocacbon lo¹i hçn hỵp naphten - th¬m: lµ lo¹i cÊu tróc cđa nã võa cã vßng th¬m naphten lo¹i rÊt phỉ biÕn vµ chiÕm ®a sè phÇn cã nhiƯt ®é s«i cđa dÇu má C¸c hỵp chÊt kh«ng phơ thc lo¹i hydrocacbon cđa dÇu má lµ nh÷ng hỵp chÊt mµ thµnh phÇn chóng cã chøa O, N, S, tøc nh÷ng hỵp chÊt h÷u c¬ cđa oxy, nit¬, cđa lu hnh II Thµnh phÇn vµ tÝnh chÊt cđa mazut TÝnh chÊt lý häc 1.1 §Ỉc tÝnh chung cđa mazut Mazut lµ nhiªn liƯu láng thêng gäi lµ dÇu FO cã ngn gèc tõ dÇu má ®ỵc dïng lµm “nhiªn liƯu cho nåi h¬i “vµ nhiªn liƯu ®èt lß cđa c¸c lß ®èt c«ng nghiƯp Trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y c«ng nghiƯp chÕ biÕn dÇu má ph¸t triĨn m¹nh vµ s©u s¾c ngêi ta thu ®ỵc mazut tõ nhiỊu qu¸ tr×nh chÕ biÕn dÇu kh¸c nhau, thµnh phÇn vµ §å ¸n tèt nghiƯp Trêng §¹i häc B¸ch Khoa Hµ Néi tÝnh chÊt cđa c¸c lo¹i mazut nµy còng rÊt kh¸c Nh ta biÕt kho¶ng 1/3 träng lỵng dÇu th« cỈn nỈng, phÇn quan träng cỈn nỈng lµ cỈn cracking cã ®é nhít cao 1.2 TÝnh chÊt ®é nhít cđa mazut §é nhít lµ mét nh÷ng tÝnh chÊt quan träng nhÊt cđa nhiªn liƯu láng ®é nhít cđa dÇu x¸c ®Þnh ph¬ng ph¸p vµ thêi gian cđa c¸c c«ng ®o¹n b¬m, rãt, vËn chun dÇu Ngoµi tèc ®é l¾ng c¸c t¹p chÊt c¬ häc b¶o qu¶n dÇu t¹i bĨ chøa còng phơ thc nhiỊu vµo ®é nhít cđa dÇu §é nhít ¶nh hëng rÊt lín ®Õn hiƯu qu¶ qu¸ tr×nh trun nhiƯt ®un nãng vµ lµm l¹nh dÇu, ¶nh hëng ®Õn kh¶ n¨ng t¸ch níc khái dÇu §èi víi mazut vµ s¶n phÈm dÇu má nỈng kh¸c ®é nhít phơ thc vµo nhiƯt ®é theo ph¬ng tr×nh cđa Vante (trang 19) lg (V 10 – + 0,8 ) = A -B lgT Trong ®ã: A, B: c¸c hƯ sè T: nhiƯt ®é tut ®èi ( 0K) V: ®é nhít ®éng c¬ ( m2/s) NÕu ®Ỉt vÕ tr¸i lµ y vµ lgT lµ x th× : Ph¬ng tr×nh cã d¹ng: y = ax + b Tõ ph¬ng tr×nh trªn ta thÊy: t¨ng nhiƯt ®é th× ®é nhít cđa mazut gi¶m kh¸ nhanh Trong kho¸ng ¸p st tõ ®Õn 20 atm, th× ¸p st rÊt Ýt ¶nh hëng tíi ®é nhít cđa mazut 1.3 MËt ®é cđa mazut Nh ®· biÕt, mazut bao giê còng chøa mét lỵng níc nhÊt ®Þnh MËt ®é cđa dÇu cµng xa mËt ®é cđa níc th× viƯc t¸ch níc khái dÇu cµng dƠ dµng MËt ®é cđa mazut phơ thc vµo nhiƯt ®é theo c«ng thøc: ρut =ρu20 + γ(20 – t) Trong ®ã: ρut: mËt ®é t¬ng ®èi mazut ë nhiƯt ®é t §å ¸n tèt nghiƯp Trêng §¹i häc B¸ch Khoa Hµ Néi γ: hƯ sè hiƯu chØnh nhiƯt ®é, 1/ 0C, γ: ®ỵc x¸c ®Þnh b»ng thùc nghiƯm t thc vµo mËt ®é cđa tõng lo¹i mazut t: nhiƯt ®é MËt ®é t¬ng ®èi cđa mazut thêng thay ®ỉi ph¹m vi 0.95 - 0,99 dÇu th× níc tån t¹i ë d¹ng nhđ t¬ng kh¸ bªn “níc dÇu “ Sù bỊn v÷ng cđa nhđ t¬ng níc dÇu ®ỵc gi¶i thÝch bëi ®é nhít cđa mazut, bëi dÇu vµ nhít lµ sù tån t¹i cđa c¸c chÊt “chÊt ỉn ®Þnh nhđ t¬ng” ChÊt ỉn ®Þnh trog mazut craccking lµ cao v× cã hỵp chÊt asphanten, cßn mazut chng cÊt trùc tiÕp lµ hỵp chÊt nhùa Ph¬ng ph¸p hiƯu qu¶ nhÊt nhđ t¬ng níc dÇu lµ sư dơng chÊt chèng nhđ t¬ng C¸c chÊt nµy lµm gi¶m søc c¨n bỊ mỈt trªn bỊ mỈt tiÕp xóc gi÷a dÇu vµ níc, ®ã thn lỵi cho viƯc t¸ch níc khái dÇu nh ph¬ng ph¸p ho¸ häc vµ ph¬ng ph¸p ®iƯn trêng MËt ®é vµ ®é nhít cđa mazut còng x¸c ®Þnh hiƯu qu¶ l¾ng läc cđa c¸c t¹p chÊt c¬ häc cã dÇu Khi n©ng cao nhiƯt ®é th× ®é nhít dÇu gi¶m sù chªnh lƯch vỊ mËt ®é qua t¹p chÊt c¬ häc vµ dÇu cµng lín h¬n ®ã t¹p chÊt c¬ häc dƠ l¾ng h¬n 1.4 C¸c hỵp chÊt nhùa vµ asphanten, t¹p chÊt c¬ häc cđa mazut ChÊt ỉn ®Þnh dÇu cỈn cđa cracking thu ®ỵc qóa tr×nh cracking nhiƯt cđa nguyªn liƯu dÇu má thµnh phÇn c¬ b¶n vµ quan träng cđa c¸c lo¹i mazut th¬ng phÈm CỈn cracking ch÷a c¸c hỵp chÊt cao ph©n tư, ch÷a c¸c cÊu tư cđa nguyªn liƯu ban ®Çu vµ ch÷a c¸c s¶n phÈm r¾n ngng tơ nh c¸c hỵp chÊt asphanten, cacbon vµ cacbonit Cacbonit chøa cỈn cracking thêng gäi lµ cèc Hµm l¬ng cèc vµ tèc ®é cèc ho¸ phơ thc vµo nguyªn liƯu dïng cho qu¸ tr×nh cracking vµ còng phơ thc vµo ®iỊu kiƯn cracking Ngêi ta nhËn thÊy r»ng mËt ®é cđa nguyªn liƯu t¨ng hc hµm lỵng chÊt th¬m cđa nguyªn liƯu mµ t¨ng th× lỵng cèc t¹o cµng nhiỊu Trong cỈn Cracking còng chøa mét lỵng c¸c hỵp chÊt nhùa vµ asphanten C¸c hỵp chÊt cã thµnh phÇn nguyªn tè nh sau: C = 84,75%; H = 8,4%; S = 2,5%; O = 4,35% vµ träng lỵng ph©n tư M = 555, cßn asphanten cã mËt ®é γ420 =1,1477; M = 821; C = 85,6%; H = 6,4%; S = 4,32% vµ O =3,68% §å ¸n tèt nghiƯp Trêng §¹i häc B¸ch Khoa Hµ Néi Asphanten lµ s¶n phÈm ®ỵc t¹o oxy ho¸ nhùa Trong cỈn cracking th× asphanten tån t¹i ë tr¹ng th¸i keo Asphanten lµ d¹ng bét vµ ®Þnh h×nh vµ cã mµu tèi ®un nãng ®Õn t >3000C th× nã bÞ ph©n hủ ®Ĩ t¹o khÝ vµ cèc nhng kh«ng qua giai ®o¹n nãng ch¶y nhiƯt ®é ph©n (cracking) th× cèc ®ỵc t¹o tíi 60% khèi lỵng cđa asphanten Cßn nhiƯt ph©n nhùa th× lỵng cèc t¹o lµ tõ – 20% Trong nguyªn liƯu cracking, nÕu hµm lỵng asphanten vµ nhùa cµng lín th× lỵng cacbonit t¹o cµng nhiỊu Cacbon còng lµ s¶n phÈm r¾n ngng tơ cã cỈn cracking, vỊ thµnh phÇn nguyªn tè th× cacbon cã mét Ýt oxy BỊ ngoµi cacbonit vµ cacbon cã mµu tèi h¬n asphanten, nhiªn ®é hoµ tan cđa chóng c¸c dung m«i h÷u c¬ th× rÊt kh¸c v×: Cacbonit hoµn toµn kh«ng hoµ tan bÊt kú dung m«i nµo Cacbon th× hoµ tan CS2 Cßn asphanten th× hoµ tan kh¸ nhiỊu dung m«i h÷u c¬  Díi ®©y lµ mét sè tÝnh chÊt lý ho¸ cđa cỈn cracking thu ®ỵc qu¸ tr×nh cracking nhiƯt ë Céng Hoµ Liªn Bang Nga Nguyªn liƯu cho cracking nhÊt lµ nguyªn liƯu mazut chng cÊt trùuc tiÕp cã tû träng 0,917 ®Õn 0,958 víi nh÷ng nguyªn liƯu Êy th× cỈn cracking cã c¸c tÝnh chÊt ho¸ lý sau: Tû träng thay ®ỉi tõ 1,005 ®Õn 1,058 §é nhít biĨu kiÕn ë 50 0C tõ 190 ®Õn 2728 0BY NhiƯt ®é chíp ch¸y cèc hë tõ 1850C ®Õn 2430C NhiÕt ®é ®«ng ®Ỉc tõ 25 0C ®Õn 34 0C Hµm lỵng cacbon tõ 0,87% ®Õn 2,33% Hµm lỵng asphanten 9,3% ®Õn 16,7% Hµm lỵng nhùa tõ 4,9% ®Õn 13,3% §é cèc ho¸ tõ 16,1% ®Õn 25,5% Qua c¸c sè liƯu trªn ®©y thÊy r»ng: cỈn cracking nỈng lµm 1,005 ®Õn 1,058, mazut chng cÊt trùc tiÕp (mazut chng cÊt 0,917 ®Õn 0,958) Do hµm lỵng cacbonit + §å ¸n tèt nghiƯp Trêng §¹i häc B¸ch Khoa Hµ Néi asphanten + nhùa cỈn cracking bÈn dÉn ®Õn ®é cèc ho¸ cđa nã lín ( tõ 16,2 ®Õn 25,5% ) Tõ tÝnh chÊt trªn nªn ®é nhít cđa cỈn cracking rÊt lín ( ë 50 0C tõ 190 ®Õn 2728 0BY ) ®ã còng ë 50 0C th× ®èi mazut chng cÊt trùc tiÕp chØ lµ tõ 5,6 dÕn 13,09 0BY Do ®ã nÕu ®em trén mazut chng cÊt víi cỈn cracking th× gäi lµ mazut cracking th× ngêi ta thu ®ỵc mazut th¬ng phÈm víi c¸c chØ tiªu vỊ tÝnh chÊt ho¸ lý kh¸c phï hỵp víi c¸c ®èi tỵng tiªu thơ kh¸c Nh ®· nãi ë trªn, dÇu th× c¸c h¹t cacbon vµ asphanten tån t¹i ë tr¹ng th¸i keo c¸c h¹t LÊp phơ hỵp chÊt nhùa lªn bỊ mỈt cđa nã t¹o líp b¶o vƯ cđa c¸c h¹t keo ( NÕu v× mét lý nµo ®ã líp vá b¶o vƯ bÞ ph¸ hủ th× c¸c h¹t r¾n sÏ tù kÕt hỵp víi t¹o h¹t cã kÝch thíc lín gäi lµ cỈn r¾n l¾ng ®äng xng ®¸y bĨ chøa) * Mét vµi tÝnh chÊt ho¸ lý cđa cacbonit: ♦ MËt ®é: γ204 = 1,2 - 1,25, nỈng h¬n níc nªn l¾ng ®äng b¶o qu¶n l©u sù l¾ng ®äng nµy cµng nhanh nung nãng dÇu ®Õn nhiƯt ®é cao ♦ KÝch thít h¹t: lµ mét tËp hỵp c¸c h¹t cã kÝch thít kh¸c 60 ®Õn 250 µ (1µ = 10-3 mm) Trong ®ã c¸c h¹t nhá h¬n 88µ chiÕm tíi 75%, c¸c h¹t 250 µ chiÕm 0,7% ♦ Hµm lỵng tr¬: thêng tõ -7,5 träng lỵng = A ♦ Hµm lỵng ¶m thêng b»ng -3,5% = W ♦ Hµm lỵng chÊt bèc V= 14 ®Õn 15%, hµm lỵng chÊt bèc cacbonit cao (14 -15%) hµm lỵng chÊt bèc cacbonit cao (14 -15%) nªn gäi cacbonit lµ cèc chØ mang tÝnh chÊt quy íc, ®ã cèc s¶n xt tõ than chØ cã hµm lỵng chÊt cèc qu¸ nhá v [...]... Nhưng quan trọng hơn là chúng gây nguy hiểm cho quá trình chưng cất vì chúng tạo thành các hợp chất ăn mòn và làm tăng áp suất của tháp Để giảm mức độ phân hủy, thời gian lưu của nguyên liệu ở nhiệt độ cao cũng cần phải hạn chế ♦ Cơ sở của phương pháp Khi nhiệt độ sôi của hỗn hợp ở áp suất khí quyển cao hơn nhiệt độ phân hủy nhiệt của chúng, người ta phải chưng cất trong chân không (VD) hay chưng cất. .. cách chưng cất ở áp suất chân không để trách phân hủy do nhiệt, để thu được gasoil nặng và cặn gudron Những năm gần đây công nghệ sản xuất bằng cách chưng cất ở áp suất chân không từ dầu thô đã có những ưu thế hơn về dây chuyền công nghệ và chất lượng sản phẩm I CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QUÁ TRÌNH CHƯNG CẤT Quá trình chưng cất dầu thô là một quá trình vật lý phân chia dầu thô thành các thành phần gọi là phân. .. biện pháp khác nhau nhằm tách các phần dầu theo nhiệt độ sôi của các cấu tử có 19 §å ¸n tèt nghiƯp Trêng §¹i häc B¸ch Khoa Hµ Néi trong dầu mà không làm phân hủy chúng, hơi nhẹ bay lên ngưng tụ thành các phần tử lỏng Tùy theo các biện pháp tiến hành chưng cất mà người ta phân chia quá trình chưng cất thành chưng cất đơn giản, chưng cất phức tạp, chưng cất nhờ cấu tử bay hơi hay chưng cất trong chân không. .. tránh phân hủy nhiệt Chân không làm giảm nhiệt độ sôi, còn hơi nước cũng có tác dụng tương tự như dùng chân không làm giảm áp suất riêng phần của cấu tử hỗn hợp làm cho chúng sôi ở nhiệt độ thấp hơn Hơi nước dùng ngay cả trong chưng cất khí quyển Khi tinh luyện nó được dùng để tái bay hơi phân đoạn có nhiệt độ sôi thấp Còn chứa trong mazut và goudron, trong nhiên liệu và dầu nhờn Kết hợp chân không. .. nước khi chưng cất phần cặn sẽ cho phép đảm bảo hiệu quả tách sâu hơn phân đoạn dầu nhờn (có thể 600oC) 26 t 0 s = 550 – §å ¸n tèt nghiƯp Trêng §¹i häc B¸ch Khoa Hµ Néi CHƯƠNG III: SẢN PHẨM CỦA QUÁTRÌNH CHƯNG CẤT Khi tiến hành chưng cất sở khởi dầu mỏ, chúng ta nhận được nhiều phân đoạn và sản phẩm dầu Chúng được phân biệt với nhau bởi giới hạn nhiệt độ sôi (hay khoảng nhiệt độ chưng cất) , bởi thành... và kết quả phân tách cửa tháp càng tốt, hay nói cách khác tháp có độ phân tách càng cao Đóa trên cùng có hồi lưu đỉnh, còn đóa dưới có hồøi lưu đáy, nhờ có hồi lưu đỉnh và đáy mà làm cho tháp hoạt động liên tục, ổn đònh và có khả năng phân tách cao Ngoài đỉnh và đáy, nếu cần người ta còn thiết kế hồi lưu trung gian, bằng cách lấy sản phẩm lỏng ở cạnh sườn tháp cho qua trao đổi nhiệt làm lạnh rồi quay... trách sự phân hủy nhiệt chúng khi đốt nóng Tùy theo loại dầu thô, trong thực tế không nên đốt nóng quá 25 §å ¸n tèt nghiƯp Trêng §¹i häc B¸ch Khoa Hµ Néi 400 - 420 0C với dầu không có hay có chứa rất ít Lưu huỳnh và không quá 320 340 0C với dầu có nhiều Lưu huỳnh Sự phân hủy khi chưng cất sẽ làm xấu đi tính chất của sản phẩm, như làm giảm thấp độ nhớt và nhiệt độ bắt cháy cốt kín của chúng, giảm độ bền... thứ nhất Nên trong tháp chưng chính thứ hai không cần thiết 22 §å ¸n tèt nghiƯp Trêng §¹i häc B¸ch Khoa Hµ Néi kế vật liệu đắt tiền, có độ bền cao và không bò ăn mòn, có thể sử dụng thép thường để chế tạo tháp thứ hai Thiết bò chưng cất bay hơi hai lần theo sơ đồ (a): Nhờ những hydrocacbon nhẹ được loại ra ở tháp thứ nhất cho phép đun dầu làm việc với hệ số trao đổi nhiệt lớn, giảm bớt đáng kể công suất. .. nhớt, tuy vậy vẫn không phải là cấu từ quan trọng trong dầu nhờn có chỉ số nhớt cao, vì sự có mặt chúng trong dầu nhờn sẽ làm cho dầu mất tính linh động và đông đặc ở nhiệt độ thấp do chúng rất dễ bò kết tinh, cho nên các Hydrocacbon paraphinic cũng bò loại bỏ ra khỏi phân đoạn dầu nhờn chỉ một phần, sau đó cho thêm vào dầu một số chất phụ da có tác dụng làm giảm bớt nhiệt độ đông đặc của dầu những chất... lần SƠ ĐỒ CHƯNG CẤT BẰNG CÁCH BAY HƠI MỘT LẦN Ở ÁP SUẤT MỘT LẦN Ở ÁP SUẤT TH¦êNG X¨ng Ph©n ®o¹n 1 Ph©n ®o¹n 2 Ph©n ®o¹n 3 DÇu th« Mazut Loại sơ này có ưu điểm là: Sự bốc hơi đồng thời các phân đoạn nhẹ và nặng, sẽ góp phần làm giảm được nhiệt độ bốc hơi và nhiệt lượng đun nóng dầu trong lò Thiết bò này giản đơn và gọn gàng Nhưng loại này có nhiều hạn chế và như c điểm như sau: Đối với các loại dầu có