Đồ Án thiết kế tháp chưng cất dầu nặng Trung Đông (Kèm bản vẽ Autocad)

Đố án môn học Thiết kế tháp chưng cất dầu nặng Trung Đông MỞ ĐẦU 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 Dầu mỏ hỗn hợp phức tạp gồm hydrocacbon, khí thiên nhiên, khí dầu mỏ hợp chất khác CO2, 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 Đồ án đưa vấn đề lý thuyết liên quan thiết kế tháp chưng cất dầu thô với nguyên liệu dầu thô nặng Trung Đông GVHD: PGS.TS Lê Văn Hiếu Trang: SVTH: Nguyễn Văn Hon Đố án môn học Thiết kế tháp chưng cất dầu nặng Trung Đông MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU Phần I: TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH CHƯNG CẤT DẦU THÔ I Mục đích ý nghĩa trình chưng cất dầu thô II Cơ sở lý thuyết trình chưng cất dầu thô II.1 Chưng cất đơn giản II.1.1 Chưng cất cách bay II.1.2 Chưng cất cách bay lần II.1.3 Chưng cất cách bay nhiều lần II.2 Chưng phức tạp II.2.1 Chưng cất có hồi lưu II.2.2 Chưng cất có tinh luyện II.3 Chưng cất chân không chưng cất nước III Công nghệ chưng cất dầu thô III.1 Các thông số công nghệ ảnh hưởng đến trình chưng cất III.1.1 Chế độ nhiệt tháp chưng luyện III.1.2 Áp suất tháp chưng III.2 Lựa chọn sơ đồ chế độ công nghệ trình chưng cất IV Sản phẩm trình chưng cất V Thiết bị sơ đồ chưng cất IV.1 Tháp chưng cất Các loại tháp thường sử dụng Nguyên lý làm việc tháp chưng cất V.2 Lò đốt V.3 Thiết bị trao đổi nhiệt Phần II: TÍNH TOÁN CÔNG NGHỆ I Các số liệu dầu thô Trung Đông: II Phân chia phân đoạn sản phẩm: III Vẽ đường cân VE cho sản phẩm: III.1 Đương cong VE xăng: III.2 Đường cong VE kerosen: III.3 Đường cong VE nhiên liệu diezel: IV Tính tính chất trung bình sản phẩm: IV.1 Tỉ trọng trung bình: IV.2 Tính nhiệt độ soi trung bình phân tử IV.3 Tính phân tử trọng trung bình sản phẩm V Tính lưu lượng GVHD: PGS.TS Lê Văn Hiếu Trang: SVTH: Nguyễn Văn Hon Đố án môn học Thiết kế tháp chưng cất dầu nặng Trung Đông V.1 Lưu lượng nguyên liệu ban đầu V.2 Tính lưu lượng sản phẩm nước VI Tính chế độ nhiệt tháp chưng phân đoạn VI.1 Xác định áp suất tháp VI.2 Xác định nhiệt độ tháp Nhiệt độ vùng nạp liệu Nhiệt độ đáy tháp Nhiệt độ đĩa lấy sản phẩm nhiên liệu diezel Nhiệt độ đĩa lấy kerosen Nhiệt độ đỉnh tháp Tính số hồi lưu đỉnh tháp VII Tính kích thước tháp chưng cất VII.1 Tính đường kính tháp VII.2 Tính chiều cao tháp VIII Tính số chốp đường kính chốp KẾT LUẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO GVHD: PGS.TS Lê Văn Hiếu Trang: SVTH: Nguyễn Văn Hon Đố án môn học Thiết kế tháp chưng cất dầu nặng Trung Đông Phần I TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH CHƯNG CẤT DẦU THÔ Mục đích ý nghĩa trình chưng cất dầu thô Mục đích trình chưng cất dầu thô chia dầu thô (là nguyên liệu ban đầu) I thành phân đoạn hẹp để tiện lợi cho trình chế biến sau, chẳng hạn trình cracking, reforming hay trình sản xuất dầu nhờn Trong công nghiệp chế biến dầu, dầu thô sau xử lý qua trình tách nước, muối tạp chất học đưa vào chưng cất Tùy theo chất nguyên liệu mục đích trình mà áp dụng chưng cất dầu áp suất khí AD (Atmospheric Distillation) hay chưng cất chân không VD (Vacuum Distillation) hay kết hợp công nghệ AD-VD gọi tắt AVD Với mục đích nhận phân đoạn xăng (naphta nhẹ, naphta nặng), phân đoạn kerosen, phân đoạn diezel (nhẹ, nặng) phần cặn lại sau chưng cất người ta sử dụng công nghệ AD Còn muốn chưng cất sâu thêm phần cặn thô nhằm nhận phân đoạn gasoil chân không hay phân đoạn dầu nhờn người ta dùng chưng cất chân không VD Phân đoạn gasoil chân không nguyên liệu cho trình Cracking nhằm chế biến xăng có trị số octan cao Phân đoạn dầu nhờn dùng để chế tạo sản phẩm dầu mỡ bôi trơn, phân đoạn cặn gudron dùng để chế tạo bitum, nhựa đường hay làm nguyên liệu cho trình cốc hóa sản xuất cốc dầu mỏ Như tùy theo tính chất dầu thô mục đích chế biến mà người ta áp dụng loại hình công nghệ chưng cất cho thích hợp II Cơ sở lý thuyết trình chưng cất dầu thô: Quá trình chưng cất dầu thô trình phân đoạn Quá trình thực biện pháp khác nhằm tách phần dầu theo nhiệt độ sôi cấu tử dầu mà không xảy phân huỷ Hơi nhẹ bay lên ngưng tụ thành phần lỏng Tùy theo biện pháp tiến hành chưng cất mà người ta phân chia trình thành chưng đơn giản, chưng phức tạp, chưng cất chân không chưng cất với nước II.1 Chưng cất đơn giản: Chưng đơn giản trình chưng cất tiến hành cách bay dần dần, lần hay nhiều lần, hỗn hợp chất lỏng cần chưng, hình (a, b, c) II.1.1 Chưng cất cách bay dần dần: GVHD: PGS.TS Lê Văn Hiếu Trang: SVTH: Nguyễn Văn Hon Đố án môn học Thiết kế tháp chưng cất dầu nặng Trung Đông Phương pháp thường áp dụng phòng thí nghiệm Sơ đồ chưng cất bay trình bày hình 2a gồm: thiết bị đốt nóng lên tục, hỗn hợp chất lỏng bình chưng từ nhiệt độ thấp tới nhiệt độ sôi cuối liên tục tách sản phẩm ngưng tụ bay lên thiết bị ngưng tụ thu sản phẩm lỏng bể chứa Hình 2a II.1.2 Chưng cất cách bay lần Phương pháp gọi phưng pháp bay cân Hỗn hợp chất lỏng I cho liên tục vào thiết bị đun sôi đốt nóng đến nhiệt độ xác định áp suất p cho trước Pha thu cho qua thiết bị ngưng tụ vào bể chứa 4, từ nhận phần cất II; pha lỏng lấy liên tục ta nhận phần cặn III I II III Hình 2b II.1.3 Chưng cất cách bay nhiều lần: Đây trình gồm nhiều trình chưng bay lần nối tiếp nhiệt độ tăng dần hay áp suất thấp phần cặn (hình 2c) Phần cặn chưng cất lần nguyên liệu cho chưng cất lần hai sau đốt nóng đến nhiệt độ cao Từ đỉnh thiết bị chưng lần ta nhận sản phẩm đỉnh, đáy chưng cất lần hai ta nhận sản phẩm cặn GVHD: PGS.TS Lê Văn Hiếu Trang: SVTH: Nguyễn Văn Hon Đố án môn học Thiết kế tháp chưng cất dầu nặng Trung Đông Chưng đơn giản, với loại bay lần không đạt độ phận phân chia cao Do cần phân chia rõ ràng cấu tử thành phần hợp chất lỏng, người ta phải tiến hành chưng cất có tinh luyện chưng phức tạp Hình 2c II.2 Chưng phức tạp : II.2.1 Chưng cất có hồi lưu: Quá trình chưng cất có hồi lưu trình chưng lấy phần chất lỏng ngưng tụ từ tách cho quay lại tưới vào dòng bay lên Nhờ có tiếp xúc đồng thêm lần pha lỏng pha mà pha tách khỏi hệ thống lại làm giàu thêm cấu tử nhẹ (có nhiệt độ sôi thấp hơn) so với hồi lưu, nhờ có phân chia cao II.2.2 Chưng cất có tinh luyện: Chưng cất có tinh luyện cho độ phân chia cao kết hợp với hồi lưu Cơ sở trình tinh luyện trao đổi chất nhiều lần hai phía pha lỏng pha chuyển động ngược chiều Quá trình thực phương pháp tinh luyện Để đảm bảo cho tiếp xúc hoàn thiện pha pha lỏng tháp trang bị đĩa hay đệm Độ phân chia hỗn hợp cấu tử tháp phụ thuộc vào số lần tiếp xúc pha (số đĩa lý thuyết) vào lượng hồi lưu đĩa hồi lưu đỉnh tháp Sơ đồ nguyên lý làm việc tháp chưng cất tinh luyện: Pha Vn bay lên từ đĩa n lên đĩa thứ n-1 tiếp xúc với pha lỏng L n-1 chảy từ đĩa n-1 xuống, pha lỏng Ln từ đĩa n, chảy xuống đĩa phía n+1 lại tiếp xúc với pha Vn+1 bay từ lên Nhờ trình tiếp xúc mà trình trao đổi chất xảy tốt Pha bay lên ngày làm giàu thêm nhiều cấu tử nhẹ, pha lỏng chảy xuống phía ngày chứa nhiều cấu tử nặng Số lần tiếp xúc GVHD: PGS.TS Lê Văn Hiếu Trang: SVTH: Nguyễn Văn Hon Đố án môn học Thiết kế tháp chưng cất dầu nặng Trung Đông nhiều, trao đổi chất ngày tăng phân chia ngày tốt, hay nói cách khác, tháp có độ phân chia cao Đĩa có hồi lưu đỉnh, đĩa có hồi lưu đáy Nhờ có hồi lưu đỉnh đáy mà làm cho tháp hoạt động liên tục, ổn định có khả phân tách cao Ngoài đỉnh đáy người ta thiết kế hồi lưu trung gian cách lấy sản phẩm lỏng cạnh sườn tháp cho qua trao đổi nhiệt làm lạnh quay lại tưới vào tháp Như theo chiều cao tháp tinh luyện ta nhận phân đoạn có giới hạn sôi khác tuỳ thuộc vào chế độ công nghệ chưng cất nguyên liệu dầu thô ban đầu Hình: Sơ đồ nguyên lý làm việc tháp chưng luyên GVHD: PGS.TS Lê Văn Hiếu Trang: SVTH: Nguyễn Văn Hon Đố án môn học Thiết kế tháp chưng cất dầu nặng Trung Đông II.3 Chưng cất chân không chưng cất nước : Hỗn hợp cấu tử có dầu thô thường không bền, dễ bị phân huỷ tăng nhiệt độ Trong số hợp chất dễ bị phân hủy hợp chất chứa lưu huỳnh hợp chất cao phân tử nhựa Các hợp chất parafin bền nhiệt hợp chất naphten naphten lại bền hợp chất thơm Độ bền nhiệt cấu tử tạo thành dầu không phụ thuộc vào nhiệt độ mà phụ thuộc thời gian tiếp xúc nhiệt độ Sự phân huỷ chưng cất làm xấu tính chất sản phẩm, làm giảm độ nhớt nhiệt độ chớp cháy chúng, giảm độ bền oxi hoá Nhưng quan trọng chúng gây nên nguy hiểm cho trình chưng cất, chúng tạo thành tạp chất ăn mòn làm tăng áp suất tháp Khi nhiệt độ sôi hỗn hợp áp suất khí cao nhiệt độ phân huỷ nhiệt chúng, người ta phải chưng cất chân không VD hay chưng cất với nước để tránh phân huỷ nhiệt Chân không làm giảm nhiệt độ sôi, nước có tác dụng làm giảm nhiệt độ sôi tức giảm áp suất riêng phần cấu tử hỗn hợp làm cho chúng sôi nhiệt độ thấp Tóm lai: Cơ sở trình chưng cất trình phân chia vật lý dầu thô thành thành phần hay phân đoạn, dựa vào nhiệt độ sôi khác cấu tử có dầu thô Quá trình không sử dụng xúc tác III Công nghệ chưng cất dầu thô: III.1 Các thông số công nghệ ảnh hưởng đến trình chưng cất: Các thông số công nghệ có ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất chất lượng trình chưng cất nhiệt độ, áp suất phương pháp chưng cất Chế độ công nghệ chưng cất phụ thuộc vào chất lượng dầu thô ban đầu mục đích, yêu cầu trình vào chủng loại sản phẩm cần thu, phải có dây chuyền công nghệ hợp lý Vì thiết kế trình chưng cất cần phải xét kỹ kết hợp đầy đủ yếu tố để trình chưng cất đạt hiệu cao III.1.1 Chế độ nhiệt tháp chưng luyện Chế độ thông số quan trọng tháp chưng cách thay đổi chế độ nhiệt tháp điều chỉnh chất lượng hiệu suất sản phẩm chế độ nhiệt tháp gồm nhiệt độ nguyên liệu vào tháp, nhiệt độ đỉnh tháp, nhiệt độ tháp nhiệt độ đáy tháp Nhiệt độ nguyên liệu (dầu thô) vào tháp chưng phụ thuộc vào chất loại dầu thô, mức độ phân tách sản phẩm áp suất tháp lượng nước đưa vào đáy tháp, chủ yếu phải tránh phân huỷ nhiệt nguyên liệu nhiệt GVHD: PGS.TS Lê Văn Hiếu Trang: SVTH: Nguyễn Văn Hon Đố án môn học Thiết kế tháp chưng cất dầu nặng Trung Đông độ cao Nếu dầu thô loại dầu nặng mức độ phân chia lấy sản phẩm nhiệt độ nguyên liệu vào tháp chưng luyện không cần cao Trong thực tế sản phẩm chưng cất áp suất khí quyển, nhiệt độ nguyên liệu vào tháp chưng luyện thường giới hạn 320 ÷ 3600C nhiệt độ nguyên liệu mazut vào tháp chưng áp suất chân không thường khoảng 400 ÷ 4400C Nhiệt độ đáy tháp chưng luyện phụ thuộc vào phương pháp bay phần hồi lưu đáy Nếu bay từ phần hồi lưu đáy thiết bị đốt nóng riêng biệ, nhiệt độ tối ưu, tránh phân huỷ cấu tử nặng, phải đủ để tách hết nhẹ khỏi phần cặn đáy Nhiệt độ đỉnh tháp khống chế nhằm đảm bảo bay hoàn toàn sản phẩm đỉnh Nhiệt độ đỉnh tháp chưng luyện áp suất khí để tách khỏi phân đoạn khác cần giữ khoảng 100 ÷ 70mmHg thường nhiệt độ không 120 0C để tách hết phần gasal nhẹ lẫn nguyên liệu Để đảm bảo chế độ nhiệt tháp tạo điều kiện phân tách tốt trình chưng luyện hoàn thiện phải có hồi lưu Hồi lưu đỉnh tháp có hai dạng: Hồi lưu nóng hội lưu nguội - Hồi lưu nóng: Quá trình hồi lưu nóng thực cách cho ngưng tụ phần sản phẩm đỉnh nhiệt độ sôi nó, sau tưới trở lại đỉnh tháp, chung cần lượng nhiệt để bốc hơi, tác nhan làm lạnh dùng nước hay sản phẩm lạnh t2 t0 t1 Hình 7: Hồi lưu nóng Tháp chưng Thiết bị ngưng tụ GVHD: PGS.TS Lê Văn Hiếu Trang: SVTH: Nguyễn Văn Hon Đố án môn học Thiết kế tháp chưng cất dầu nặng Trung Đông Lượng hồi lưu nóng tính theo công thức sau: Rn = Q i Rn: Lượng hồi lưu nóng, kg/h Q: Nhiệt lượng hồi lưu cần lấy để bốc hơi, Kcal/h I: Nhiệt ngưng tụ sản phẩm lỏng Kcal/kg Do thiết bị hồi lưu nóng khó lắp ráp gặp nhiều khó khăn cho việc vệ sinh đặc biệt công suất tháp lớn, nên loại ngày phổ biến bị hạn chế - Hồi lưu nguội: Quá trình hồi lưu nguội thực cách cho ngưng tụ phần sản phẩm đỉnh tưới trở lại tháp ngưng lượng nhiệt cần thiết để cấp cho phần hồi lưu bao gồm nhiệt cần để đung nóng đến nhiệt độ sôi nhiệt lượng để hoá 2 t1 t0 Hình 8: Hồi lưu nguội Tháp chưng Ngưng tụ - làm lạnh Bể chứa hồi lưu Lượng hồi lưu ngược tính theo công thức R ng Q Q = q t1h − q th2 i + ( t − t1 ) C Rng: Lượng hồi lưu ngược Q: Lượng nhiệt hồi lưu cần GVHD: PGS.TS Lê Văn Hiếu Trang: 10 SVTH: Nguyễn Văn Hon Đố án môn học 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 305 310 315 320 325 - 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 305 310 315 320 325 330 Thiết kế tháp chưng cất dầu nặng Trung Đông 1,57 1,65 2,17 1,01 1,38 1,81 1,89 2,56 2,29 2,05 1,30 1,18 0,95 0,71 0,99 0,82 23,55 25,20 27,37 28,38 29,76 31,57 33,43 36,02 38,31 40,36 41,63 42,84 43,79 44,50 45,46 46,23 Bảng 0,7985 0,8046 0,8187 0,8212 0,8252 0,8297 0,8377 0,8422 0,8431 0,8470 0,8536 0,8592 0,8639 0,8680 0,8710 0,8722 Các tính chất dầu thô: d = 0,8663 Độ nhớt oE50 = 1,85 Điểm chớp cháy < 115oC Điểm đông đặc < -20oC Chỉ số axit = 0,115 mgKOH/g Đồ thị đường cong điểm sôi thực dầu thô: 20 Hình 1: II Phân chia phân đoạn sản phẩm: II.1 Chia phân đoạn xăng: Chọn xăng cho trình reforming xuc tác Lấy điểm cuối xăng 170 oC Trên đường cong điểm sôi thực sẻ tìm phân đoạn xăng thu tương ứng với điểm sôi cuối 170oC 18% II.2 Chia phân đoạn kerosen(dầu hoả): Lấy dầu hoả làm nhiên liệu phản lực Theo tiêu chuẩn STAS dầu yêu cầu điều kiện sau: Đến 280oC chưng cất 98% thể tích đường cong STAS dầu hoả Vậy theo đồ thị [16] 98% vol đường cong STAS sẻ tương ứng với 98% trọng lượng PRF Tại 280oC đồ thị PRF dầu thô sẻ chưng cất 34,6%, tương ứng với 34,6 – 18 = 16,6% dầu hoả Y = (16,6 x 100)/98 = 17,2% Điểm sôi phân đoạn kerosen sẻ 284oC GVHD: PGS.TS Lê Văn Hiếu Trang: 22 SVTH: Nguyễn Văn Hon Đố án môn học Thiết kế tháp chưng cất dầu nặng Trung Đông II.3 Chia phân đoạn nhiên liệu diezel: Theo tiêu chuẩn nhiên liệu diezel phải có đặc điểm sau: Đến 350oC chưng cất 88% vol đường cong STAS, sẻ ứng với 85% đường cong PRF Tại 350oC PRF dầu thô sẻ chưng cất 47,4%, tương ứng với 47,4 – (18 + 17,2) = 12,2% diezel Z = (12,2 x 100)/85 = 14,3% Điểm sôi cuối phân đoạn nhiên liệu diezel 370oC III Vẽ đường cân VE cho sản phẩm: Sử dụng phương pháp Obradoikov Smidovici, coi áp suất 1at III.1 Đương cong VE xăng: Trước tiên tính độ dốc toàn đường cong PRF nhờ biểu thức: PPRF 0−100 = o t100 − t0 100 [34] o t0=35 C, t100=170 C PPRF 0−100 = 170 − 35 = 1,35 100 t50=108oC Theo hình vẽ [23] ta có x = 19, y = 69 Dựa vào biểu thức: C = l y + (1 − l ).x [35] Trong đó: l: phân đoạn chưng cất đến nhiệt độ đường cong VE C: phần trăm tương ứng với nhiệt độ trên, đường cong PRF x: điểm đầu đường cong VE, biểu thị phần trăm chưng cất nhiệt độ PRF y: phần trăm chưng cất PRF ứng với 100% chưng cất VE Kết tính toán lập bảng bên dưới: l 0,00 0,05 0,1 C 19 21,5 24 o C 71 74 78 VE 0,2 29 84 0,3 34 90 0,4 39 96 0,5 44 101 0,6 49 106 0,7 54 113 0,8 59 119 0,9 64 124 69 130 Hình 2: Đường cong VE xăng III.2 Đường cong VE kerosen: to = 170oC t100=284oC GVHD: PGS.TS Lê Văn Hiếu Trang: 23 SVTH: Nguyễn Văn Hon Đố án môn học PPRF −100 = Thiết kế tháp chưng cất dầu nặng Trung Đông 284 − 170 = 1.14 100 t50 = 230oC, x = 32, y = 63 kết tính toán lập bảng bên dưới: l 0,00 0,05 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 C 32 33,5 34,9 38,0 41 43,4 47 o C 208 211 213 218 219 222 226 VE 0,6 50 230 0,7 53 233 0,8 56 236 0,9 59,2 62 239 242 Hình 3: Đường cong VE kerosen III.3 Đường cong VE nhiên liệu diezel: to = 284oC t100 = 370oC PPRF −100 = 370 − 284 = 0,86 100 t50 = 319oC x = 33 y = 58 Kết tính toán tổng hợp bảng bên dưới: l 0,00 0,05 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 C 33 34,2 35,5 38,5 40,6 43,0 45,5 48,0 50,5 53,0 55,5 58,0 o C 305 306 307 309 311 313 315 317 319 321 323 325 VE Hình 4: Đường cong VE diezel IV Tính tính chất trung bình sản phẩm: IV.1 Tỉ trọng trung bình: Dựa vào bảng đường cong điểm sôi thực dầu thô, kết tính toán hiệu xuất sản phẩm ta tính tỉ trọng d204 sản phẩm chuyển sang 15,6 d15,6 Tỉ trọng trung bình xăng: d204 = 0,73, 15,6 d15,6 = 0,738 GVHD: PGS.TS Lê Văn Hiếu Trang: 24 SVTH: Nguyễn Văn Hon Đố án môn học Tỉ trọng Thiết kế tháp chưng cất dầu nặng Trung Đông trung bình d204 kerosen: = 0,82, = 0,862, 15,6 d15,6 = 0,825 Tỉ trọng trung bình nhiên liệu diezel: d 204 15,6 15,6 d = 0,864 Tỉ trọng trung bình mazut: d 20 4( dâuThô ) = 20 20 d 420xăng xxăng + d 4ker osen xker osen + + d mazut xmazut 100 0, 73 x18 + 0,82 x17, + 0,862 x14,3 + d 420mazut x50,5 0,8663 = 100 20 d 4mazut = 0,925; 15,6 d15,6 = 0,929 IV.2 Tính nhiệt độ soi trung bình phân tử: tmm Nhiệt độ sôi trung bình theo thể tích xác định theo công thức: t 10% + t 30% + t 50% + t 70% + t 90% t mv = - ( 0C) [37,51-5] Nhiệt độ sôi trung bình xăng: tmv = 57 + 86 + 108 + 132 + 157 = 108 C Độ dốc đường cong: P10−90 = t90% − t10% 157 − 57 = = 1, 25 80 80 Theo hình vẽ [32] tmm = 108 – 14,5 = 93,50C - Nhiệt độ sôi trung bình kerosen: 108 + 206 + 230 + 250 + 272 = 247, C t −t 272 − 180 P10 −90 = 90% 10% = = 1,15 80 80 tmv = - tmm = 247,6 – 10,5 = 237,10 C Nhiệt độ sôi trung bình diezel: tmv = 290 + 304 + 319 + 332 + 354 = 319,8 C P10−90 = t90% − t10% 354 − 290 = = 0,8 80 80 tmm = 319,8 – = 312,80 C GVHD: PGS.TS Lê Văn Hiếu Trang: 25 SVTH: Nguyễn Văn Hon Đố án môn học Thiết kế tháp chưng cất dầu nặng Trung Đông IV.3 Tính phân tử trọng trung bình sản phẩm: Từ giá trị tmm 15,6 15,6 d hình vẽ [33, 53] ta xác định phân tử lượng trung bình sau: Phân tử lượng trung bình xăng: Mx = 90 Phân tử lượng trung bình kerosen: Mk = 186 Phân tử lượng trung bình nhiên liệu diezel: Md = 253 Các tính chất trung bình sản phẩm tổng hợp bảng bên dưới: 15,6 Sản phẩm tmm M d15,6 d 420 Xăng Kerosen Diezel Mazut 0,73 0,82 0,862 0,925 0,738 0,825 0,8642 0,929 93,5 237,5 312,8 - 90 186 253 - V Tính lưu lượng: V.1 Lưu lượng nguyên liệu ban đầu: Năng suất tháp: 7.000.000 tấn/năm Ngày làm việc: 325 ngày Ngày tu sửa: 40 ngày Lưu lượng hàng ngày: 7.000.000/325 = 21538,5 tấn/ngày Lưu lượng hàng giờ: 21538,5/24 = 897,4 tấn/giờ V.2 Tính lưu lượng sản phẩm nước: - Hơi nước vào đáy tháp: Thường chon 5% trọng lượng so với lưu lượng mazut thải - Hơi nước dùng cho tháp phụ: Thông thường chọn 2,5% trọng lượng so với lưu lượng sản phẩm Kết tổng hợp bảng bên dưới: Sản phẩm % trọng lượng Kg/h M Kmol/h Xăng Kerosen Diezel Mazut Hơi nước 18 17,2 14,3 50,5 - 161532 154352,8 128328,2 453187 29726 90 186 253 18 1795 830 507 1651 Hơi nước cho đáy tháp: x 453187 = 22659 100 Kg/h = 1259 Kmol/h Hơi nước cho tháp phụ lấy nhiên liệu diezel: 2, x128328, 3208 = 3208 = 178 100 Kg/h = 18 Kmol/h GVHD: PGS.TS Lê Văn Hiếu Trang: 26 SVTH: Nguyễn Văn Hon Đố án môn học Thiết kế tháp chưng cất dầu nặng Trung Đông Hơi nước cho tháp phụ lấy kerosen: 2, x154352,8 3859 = 3859 = 214 100 18 Kg/h = Kmol/h VI Tính chế độ nhiệt tháp chưng phân đoạn: VI.1 Xác định áp suất tháp: - Áp suất đỉnh tháp: Do mát áp suất đường ống dẫn nên áp suất đỉnh tháp thường lớn so với áp suất tháp tách (760mmHg) khoảng 20% Pđỉnh = 760 +20x760 = 912 mmHg - Áp suất đĩa lấy kerosen: Dọc theo cột chưng cất áp suất tăng đỉa khoảng – mmHg Chọn số đĩa từ đỉnh chổ lấy sản phẩm kerosen 10 đĩa Áp suất đĩa lấy kerosen là: Pk = 912 + 5x10 = 962 mmHg - Áp suất đĩa lấy nhiên liệu diezel: Chon số đĩa từ đĩa lấy kerosen đến đĩa lấy diezel 10 đĩa Cũng trường hợp lấy kerosen, áp suất đĩa lấy diezel là: Pd = 962 + 5x10 = 1012 mmHg - Áp suất vùng nạp liệu vào: Chọn số đĩa từ chổ lấy nhiên liệu diezel đến vùn nạp liệu 10 đĩa Pnap liệu = 1012 + 5x10 = 1062 mmHg Chọn số đĩa từ phần nạp liệu đến đáy 25 đĩa Vậy tổng số đĩa tháp là: N = 55 đĩa VI.2 Xác định nhiệt độ tháp: - Nhiệt độ vùng nạp liệu: Điểm sôi cuối sản phẩm trắng (xăng, kerosen, diezel) đường cong VE 3140C Theo định luật Dalton ta có: P = Pnap liệu Y Trong đó: P: áp suất riêng phần sản phẩm dầu, mmHg Pnạp liệu: áp suất đĩa nạp liệu, mmHg Y: phần mol sản phẩm dầu, kmol Y= mx + mk + md mx + mk + md + mhn , mhn Với mx , mk , m làd phần mol sản phẩm dầu nước Thay giá trị vào ta có: P = 1062 1795 + 830 + 507 = 695 1795 + 830 + 507 + 1651mmHg Tại áp suất P = 695 mmHg nhiệt độ cuối sản phẩm trắng đường cong VE theo biểu đồ AZNI ta tìm nhiệt độ thực đĩa nạp liệu là: GVHD: PGS.TS Lê Văn Hiếu Trang: 27 SVTH: Nguyễn Văn Hon Đố án môn học Thiết kế tháp chưng cất dầu nặng Trung Đông tnạp liệu = 2890C - Nhiệt độ đáy tháp: Cho phép chon nhiệt độ đáy tháp thấp từ 10 – 200C so với nhiệt độ vùng nạp liệu tđáy = 2790C - Nhiệt độ đĩa lấy sản phẩm nhiên liệu diezel: Sản phẩm lấy trạng thái lỏng, điểm sôi đầu nhiên liệu diezel đường cong VE 3050C giả thuyết nhiệt độ đĩa lấy diezel 2750C Lượng nhiệt mà hồi lưu nội cần để bay sản phẩm: v v Qx = 161532[ I 310 − I 275 ] = 161532[247 − 225].0,875 = 3109491 Kcal/h V V Qk = 154352,8[ I 310 − I 275 ] = 154352,8[236 − 214].0,988 = 3355012, Kcal/h V l Qd = 128328, 2[ I 310 − I 275 ] = 128328, 2[230 − 155].0,988=9509119,6 Kcal/h l l Q m = 453187[ I 310 − I 300 ] = 453187[176 − 162].1 = 6797805 Kcal/h V V Qhn = 29726[ I310 − I 275 ? = 29726.[733 − 720] = 386438 Kcal/h V l l = ( I 275 − I 275 ) = (207 − 155).0,988 = 52 Kcal/h Khi số mol hồi lưu là: m= Q lxM d Trong đó: Md: trọng lượng phân tử hồi lưu, Kg/h Q: nhiệt lượng mà hồi lưu cần thu, Kcal/h l: ẩn nhiệt hồi lưu, Kcal/h m= 23157866 = 1760 52 x 253 Kmol/h Khi áp suất phần diezel là: P = Pd m 1760 = 1012 = 454, m + ∑ mhn + mdiezel 1760 + 1651 + 507 mmHg Theo AZNI với P = 454,6 mmHg; t = 305 C ta có nhiệt độ thực đĩa nạp liệu tnạp liệu = 274,90C, với nhiệt độ giả thuyết 2750C có sai số không 20C, khoảng sai số chấp nhận Vậy nhiệt độ đĩa lấy diezel là: 274,90C - Nhiệt độ đĩa lấy kerosen: Nhiệt độ sôi đầu kerosen đường cong VE 208 0C Giả thuyết nhiệt độ đĩa lấy kerosen 2020C Khi ta có cân nhiệt lượng mà sản phẩm nhường cho hồi lưu sau: V V Qx = 161532.( I301 I 202 ) dùng làm nguội xăng :−nhiệt = 161532.(247 – 183).0,975 = 10079596,8 Kcal/h GVHD: PGS.TS Lê Văn Hiếu Trang: 28 SVTH: Nguyễn Văn Hon Đố án môn học Thiết kế tháp chưng cất dầu nặng Trung Đông V l Qk = 154352,8.( I 310 I 202 ) dùng làm nguội kerosen :−nhiệt =154352,8.(236 – 115).0,988 = 18452568,5 Kcal/h V l Qd = 128328, 2.( I 310 I 275 ) dùng làm nguội diezel : −nhiệt = 128328,2.(230 – 155).0,988 = 9509119,6 Kcal/h l l Qm = 453187.( I 310 I 275 ) dùng làm nguội mazut :−nhiệt =453187.(176 – 161).1 = 6797805 Kcal/h V V Qhn = 29726.( I 310 hn −: Inhiệt 202 hn ) dùng làm nguội nước =29726.(733 – 686) = 1397122 Kcal/h Trong đó: V I 310 , V I 202 : entanpi sản phẩm dạng nhiệt độ nạp liệu nhiệt độ lấy sản phẩm xăng, Kcal/Kg l I 310 , l I 275 : entanpi sản phẩm dạng lỏng nhiệt độ nạp liệu nhiệt độ lấy sản phẩm xăng, Kcal/Kg V I 310 hn : entanpi nước nhiệt độ vào, Kcal/Kg 0,975; 0,988: hệ số hiệu chỉnh entanpi Vậy tổng nhiệt lượng nhường cho hồi lưu là: Q = Qx + Qk + Qd + Qm + Qhn = 46236211,9 Kcal/h Số mol hồi lưu xác định theo công thức: m = Q/(l.M) Trong đó: Q: nhiệt lượng mà hồi lưu cần thu, Kcal/h M: Phân tử lượng hồi lưu, Kg/h l: ẩn nhiệt hồi lưu, Kcal/h V l l = I 202 − I 202 = (177 − 115).0,988Kcal/Kg = 61,3 m= 4623624, = 4055, 61,3 x186 Kcal/h Áp suất phần hơi: GVHD: PGS.TS Lê Văn Hiếu Trang: 29 SVTH: Nguyễn Văn Hon Đố án môn học P = Pk Thiết kế tháp chưng cất dầu nặng Trung Đông m 4055, = 962 = 596,8 m + ∑ mhn + mk 4055, + 1651 + 830 mmHg Theo đồ thị AZNI, từ giá trị áp suất P nhiệt độ ta tìm nhiệt độ đĩa lấy kerosen t = 203,50C Với nhiệt độ giả thuyết t = 202 0C chênh lệch nhiệt độ không 20C, khoảng sai số chấp nhận - Nhiệt độ đỉnh tháp: Điểm sôi cuối đường cong VE xăng 130 0C Đặt giả thuyết nhiệt độ đỉnh tháp 1250C Khi cân nhiệt lượng mà sản phẩm nhường cho hồi lưu sau: V V Qx = 161532.( I310 I125 ) dùng làm nguội nước : −nhiệt = 161532.(247 – 138).0,975 = 17166813,3 Kcal/h V V Qk = 154352,8.( I 310 I 202 ) dùng làm nguội kerosen :−nhiệt =154352,8.(236 – 115).0,988 = 18452568,5 Kcal/h V l Qd = 128328, 2.( I 310 I 275 ) dùng làm nguội diezel : −nhiệt =128328,2.(230 – 155).0,988 = 9509119,6 Kcal/h l l Qm = 453187.( I310 I 300 ) dùng làm nguội mazut : −nhiệt =453187.(176 – 161).1 = 6797805 Kcal/h V V Qhn = 29726.( I 310 hn −: Inhiệt 135 hn ) dùng làm nguội nước =29726.(733 – 650) = 2467258 Kcal/h Trong đó: V I 310 , V I125 : entanpi sản phẩm dạng nhiệt độ nạp liệu và nhiệt độ lấy sản phẩm xăng, Kcal/Kg l I 310 , l I 300 : entanpi sản phẩm dạng lỏng nhiệt độ nạp liệu nhiệt độ lấy sản phẩm xăng, Kcal/Kg V I135 : entanpi nước nhiệt độ vào, Kcal/Kg Tổng nhiệt lượng nhường cho hồi lưu là: GVHD: PGS.TS Lê Văn Hiếu Trang: 30 SVTH: Nguyễn Văn Hon Đố án môn học Thiết kế tháp chưng cất dầu nặng Trung Đông ∑Q = Q + Qk + Qd + Qm + Qhn = 54393564,5 Kcal/h Số mol hồi lưu xác định theo công thức: m = Q/(l.M) M: trọng lượng phân tử hồi lưu, Kg/h Q: Nhiệt lượng mà hồi lưu cần thu, Kcal/h l: ẩn nhiệt hồi lưu, Kcal/Kg l = 121,5 Kcal/Kg x m= 54393564, = 3974,3 121,5 x90 Kmol/h Áp suất phần hơi: P = Px m + mx 4974,3 + 1795 = 912 = 733 m + ∑ mhn + mx 4974,3 + 1651 + 1795 mmHg Từ giá trị áp suất P nhiệt độ, theo đồ thị AZNI ta tìm nhiệt độ đỉnh tháp tđỉnh = 1270C Vậy nhiệt độ giả thuyết chấp nhận - Tính số hồi lưu đỉnh tháp: R= m 4974,3 = = 2, 77 mx 1795 Lượng hồi lưu = 4974,3x90 = 447687 Kg/h VII Tính kích thước tháp chưng cất: VII.1 Tính đường kính tháp: - Tính đường kính theo lượng hơi: Chọn khoảng cách hai đĩa 750mm độ đóng thuỷ lực 2,5 Theo hình vẽ [46, 78] ta có C = 0,06 d 420xăng = d 0,73, theo đồ thị ta có 125 = 0,6632 Tỉ trọng sản phẩm trạng thái hơi: dv = P.M R.T Trong đó: M : phân tử lượng trung bình P: áp suất đĩa T: nhiệt độ, 0K R: số khí, R = 0,082 (L.at/g.0C) GVHD: PGS.TS Lê Văn Hiếu Trang: 31 SVTH: Nguyễn Văn Hon Đố án môn học M= dv = Thiết kế tháp chưng cất dầu nặng Trung Đông ∑ n.m ∑n = 70 − 15 90 68 = 80,5 70 − 15 1795 + 4974,3 + 1651 + 4974,3 68 90.1795 + 90.4974,3 + 18.1651 + 4974,3 P.M 912 x80,5 = = 2,95 R.T 760 x0, 082 x 400 Kg/m3 Vmax cho phép = C dL − 1, m/s dV Trong đó: dL : Tỉ trọng sản phẩm trạng thái lỏng dV : Tỉ trọng sản phẩm trạng thái Vmax cho phép = C dL 663 − = 0, 06 − = 0,887 m/s dV 2,95 Lượng hồi lưu lớn nhất: nRT Il − Il 70 − 15 n = Vhn + Vx + Vhl + Vhl 125 30 = 1651 + 1795 + 4055, + 4055, = 10781,1 P l 68 nRT 10781.1x 0.082 x760 x 400 V= = = 81,9 P 912 x3600 Suy ra: m3/s V= S= V Vmax cho phép = 81,9 = 91,3 0,897 m Khi đường kính theo thể là: d= - 4S x91,3 = = 10,8 m π 3,14 Tính đường kính theo chế độ lỏng: R = VR + VR l l I125 − I 30 l R = 4974,3 + 4974,3 V= [62] 70 − 15 = 8997, 68 Kmol/h = 809786,8 Kg/h 809786,8 = 0,339 663, x3600 m/s Lưu lượng: Stháp = Sđ 10 = V/Vđ 10 = 10.(0,339/0,1) = 33,9 m2 dtháp = x33,9 = 6,57 3,14 m Với hai giá trị đường kính ta sẻ chon đường kính lớn hơn, tức chọn d = 10,8 m GVHD: PGS.TS Lê Văn Hiếu Trang: 32 SVTH: Nguyễn Văn Hon Đố án môn học Thiết kế tháp chưng cất dầu nặng Trung Đông VII.2 Tính chiều cao tháp: Chiều cao xác định theo công thức: H = (N – 2).h +2a +b , m Trong đó: H: chiều cao toàn tháp, m h: khoảng cách hai đĩa, chọn h = 0,75m N: số đĩa tháp b: chiều cao vùng nạp liệu, chọn b = 1,5m a: chiều cao từ đỉnh tháp đến đĩa đáy tháp đến đĩa cùng, chọn b = 4m Vậy chiều cao tháp là: H = (55 – 2) 0,75 +2 1,5 + = 46,75 m VIII Tính số chốp đường kính chốp: Trong trình chưng cất thường tổng tiết diện ống chiếm khoảng 10% so với tổng tiết diện tháp, chọn đường kính ống d h = 250 mm Khi số chốp đĩa xác định theo công thức: 2 D   10800  n = 0,1  t ÷ = 0,1  ÷ = 186,  250  chốp  Dh  Chọn n = 187 chốp Đường kính chốp đĩa: d ch = d h2 + (d h + 2.δ ch )2 = 250 + (250 + x5) = 360 mm Khoảng cách từ mặt đĩa đến chân chốp chọn 25 mm Chiều cao chốp ống bằng: 0,25 dh = 0,25 250 = 62,5 mm Chọn 65 mm Chiều dày chốp chon mm Khoảng cách từ chân kênh chảy truyền đến đĩa là: 150 mm Khoảng cách từ thành tháp đến kênh chảy truyền là: Đường kính ống nạp liệu là: dnl = 1,2 m (1 ống) Đường kính ống hồi lưu đỉnh là: dđỉnh = 0,8 m (1 ống) Đường kính ống hồi lưu naphta là: dnaphata = 0,8 m (1 ống) Đường kính ống hồi lưu kerosen là: dkerosen = 0,8 m (1 ống) Đường kính ống hồi lưu gasoil là: dgasoil = 0,8 m ( ống) Đường kính ống dẫn sản phẩm đỉnh là: dd đỉnh = 1,4 m (1 ống) Đường kính ống dẫn sản phẩm đáy là: dd đáy = 1,4 m ( ống) GVHD: PGS.TS Lê Văn Hiếu Trang: 33 SVTH: Nguyễn Văn Hon Đố án môn học Thiết kế tháp chưng cất dầu nặng Trung Đông KẾT LUẬN Tháp chưng cất dầu thô đóng vai trò vô quan trọng nhà máy chế biến dầu nào, cho ta nhận phân đoạn nhiên liệu cặn mazut tạo nguồn nguyên liệu cho trình chế biến sau Muốn thiết kế dây chuyền chưng cất tốt phải ngiên cứu kỹ lưỡng vấn đề liên quan chất dầu thô, phương pháp chưng cất yếu tố ảnh hưởng đến trình, Sau thời gian tìm hiểu đọc tài liệu với giúp đỡ thầy giáo: PGS.TS Lê Văn Hiếu em hoàn thành đồ án thiết kế tháp chưng cất dầu thô nặng Trung Đông Về bản, đồ án gồm có phần sau: - Tổng quan lý thuyết trình chưng cất - Tính toán công nghệ, chế độ làm việc tháp chưng cất - Bản vẽ chi tiết tháp chưng cất Qua trình làm đồ án em bổ sung nhiều kiến thức chưng cất dầu thô, nhiên tránh khỏi thiếu sót.Vậy em mong nhận thêm bảo thầy giáo, cô giáo để đồ án em hoàn thiện GVHD: PGS.TS Lê Văn Hiếu Trang: 34 SVTH: Nguyễn Văn Hon Đố án môn học Thiết kế tháp chưng cất dầu nặng Trung Đông Một lần nữa, em xin chân thành cảm ơn thầy PGS.TS Lê Văn Hiếu thầy cô tạo điều kiện giúp đỡ em suốt trình học tập vừa qua Hà Nội, ngày tháng năm 2012 Sinh viên Nguyễn Văn Hon DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO PGS.TS Lê Văn Hiếu Công nghệ chế biến dầu mỏ; Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Hà Nội 2008 PGS TS Đinh Thị Ngọ Hoá học dầu mỏ; Nhà xuất khoa học kỹ thuật 2009 Bộ môn Nhiên liệu Giáo trình tính toán công nghệ trình chế biến dầu mỏ; Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội 1972 PTS Trần Xoa, PGS-PTS Nguyễn Trọng Khuông, PTS Phạm Xuân Toản Sổ tay trình thiết bị công nghệ hoá chất; tập II Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Hà Nội 1992 Hiệu đỉnh: PTS Trần Xoa, PTS Nguyễn Trọng Khuông, KS Hồ Lê Viên Sổ tay trình thiết bị công nghệ hoá chất; tập I Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Hà Nội 1999 Trần Mạnh Trí Hoá học dầu mỏ khí; Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội 1980 Trần Mạnh Trí Dầu mỏ dầu khí Việt Nam; Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Hà Nội 1996 GVHD: PGS.TS Lê Văn Hiếu Trang: 35 SVTH: Nguyễn Văn Hon Đố án môn học Thiết kế tháp chưng cất dầu nặng Trung Đông 10 Hướng dẫn thiết kế trình chế biến dầu mỏ trường ĐHBK-HN 1975 11 Nelson W.L Petroleum Refinery Engineering New York, 1958 12 PGS.Ngô Bình, TS Phùng Ngọc Thạch, Nguyễn Mạnh Hậu, Phan Đình Tính Cơ sở xây dựng nhà công nghiệp; Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội, Bộ môn Xây dựng công nghiệp; 1997 13 PGS.TS Nguyễn Minh Huệ Bài giảng đo lường tự động; Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội GVHD: PGS.TS Lê Văn Hiếu Trang: 36 SVTH: Nguyễn Văn Hon [...]... các tháp - Tháp với đĩa lòng máng, đĩa lưới hay đĩa sàng: Loại tháp này rất thích hợp cho chưng cất các cặn nặng hay sản phẩm có độ nhớt cao Với đồ án này em chon tháp chưng cất là tháp loại đĩa chup GVHD: PGS.TS Lê Văn Hiếu Trang: 15 SVTH: Nguyễn Văn Hon Đố án môn học Thiết kế tháp chưng cất dầu nặng Trung Đông Hình : Sơ đồ nguyên lý làm việc của tháp chưng cất loại đĩa có kênh chảy truyền 1 Thiết. .. chưng cất và cả các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình, Sau một thời gian tìm hiểu và đọc tài liệu cùng với sự giúp đỡ của thầy giáo: PGS.TS Lê Văn Hiếu em đã hoàn thành đồ án thiết kế tháp chưng cất dầu thô nặng Trung Đông Về cơ bản, đồ án gồm có các phần chính sau: - Tổng quan về lý thuyết của quá trình chưng cất - Tính toán công nghệ, chế độ làm việc của tháp chưng cất - Bản vẽ chi tiết tháp chưng cất. .. Đố án môn học Thiết kế tháp chưng cất dầu nặng Trung Đông KẾT LUẬN Tháp chưng cất dầu thô đóng vai trò vô cùng quan trọng trong bất kỳ một nhà máy chế biến dầu nào, cho ta nhận được các phân đoạn nhiên liệu và cặn mazut tạo nguồn nguyên liệu cho các quá trình chế biến về sau Muốn thiết kế một dây chuyền chưng cất tốt phải ngiên cứu kỹ lưỡng các vấn đề liên quan như bản chất của dầu thô, phương pháp chưng. .. ta phải tiến hành chưng cất ở áp suất cao hơn (0,35-1,0Mpa) Nhờ áp dụng chưng cất hai lần mà ta có thể giảm được áp suất trong tháp thứ hai đến 0,14-0,16Mpa, và nhận được từ dầu thô lượng sản phẩm trắng cao hơn Chọn dây chuyền công nghệ: GVHD: PGS.TS Lê Văn Hiếu Trang: 12 SVTH: Nguyễn Văn Hon Đố án môn học Thiết kế tháp chưng cất dầu nặng Trung Đông Dầu thô Trung Đông là loại dầu nặng lượng khí hoà... 2 Dòng hồi lưu vào tháp 3 Bể chứa sản phẩm đỉnh GVHD: PGS.TS Lê Văn Hiếu Trang: 16 SVTH: Nguyễn Văn Hon Đố án môn học 4 5 6 7 8 9 10 Thiết kế tháp chưng cất dầu nặng Trung Đông Thân tháp Nguyên liệu vào tháp Kênh chảy truyền Đĩa Dòng hồi lưu đáy tháp Dòng sản phẩm đáy Thiết bị đun sôi Nguyên lý làm việc của tháp chưng cất: Nhiệt cung cấp chính cho tháp là từ thiết bị gia nhiệt đáy tháp Nguyên liệu được... Trang: 11 SVTH: Nguyễn Văn Hon Đố án môn học Thiết kế tháp chưng cất dầu nặng Trung Đông Hồi lưu trung gian có nhiều ưu điểm; giảm lượng hồi lưu đi ra ở đỉnh tháp, tận dụng được một lượng nhiệt thừa rất lớn của tháp để đun nóng nguyên liệu ban đầu, tăng công suất làm việc của tháp III.1.2 Áp suất của tháp chưng Khi chưng dầu mỏ ở áp suất khí quyển, áp suất tuyệt đối trong tháp thường cao hơn một chút so... tan và lượng xăng thấp nên ta chọn sơ đồ chưng cất là sơ đồ chưng cất AD với bay hơi một lần và một tháp tinh cất Ưu điểm: Quá trình làm việc của sơ đồ công nghệ này là sự bốc hơi đồng thời các phân đoạn nhẹ và nặng góp phần làm giảm được nhiệt độ bốc hơi và nhiệt lượng đốt nóng dầu trong lò, quá trình chưng cất cho phép áp dụng trong điều kiện thực tế chưng cất dầu thiết bị loại này có cấu tạo đơn giản,... chi tiết tháp chưng cất Qua quá trình làm đồ án em đã được bổ sung rất nhiều kiến thức về chưng cất dầu thô, tuy nhiên sẽ không thể tránh khỏi thiếu sót.Vậy em rất mong được nhận thêm sự chỉ bảo của các thầy giáo, cô giáo để đồ án của em sẽ hoàn thiện hơn GVHD: PGS.TS Lê Văn Hiếu Trang: 34 SVTH: Nguyễn Văn Hon Đố án môn học Thiết kế tháp chưng cất dầu nặng Trung Đông Một lần nữa, em xin chân thành cảm... SVTH: Nguyễn Văn Hon Đố án môn học Thiết kế tháp chưng cất dầu nặng Trung Đông Hơi nước cho tháp phụ lấy kerosen: 2, 5 x154352,8 3859 = 3859 = 214 100 18 Kg/h = Kmol/h VI Tính chế độ nhiệt trong tháp chưng phân đoạn: VI.1 Xác định áp suất trong tháp: - Áp suất trên đỉnh tháp: Do mất mát áp suất trên các đường ống dẫn nên áp suất tại đỉnh tháp thường lớn hơn so với áp suất tại tháp tách (760mmHg) khoảng... chọn sơ đồ chưng cất AD với bay hơi một lần và một tháp chưng cất Với dầu mỏ chứa nhiều phần nhẹ, tiềm lượng sản phẩm trắng cao (5060%), chứa nhiều khí hòa tan(>1,2%), chứa nhiều phân đoạn xăng (20-30%) thì nên chọn sơ đồ chưng cất AD với bay hơi hai lần Lần một tiến hành bay hơi sơ bộ phần nhẹ và tinh cất chúng ở tháp sơ bộ Còn lần hai tiến hành tinh cất phần dầu còn lại Như vậy ở tháp tinh cất sơ