Tìm Hiểu Quá Trình Lọc Tách Dầu Khí

Khi đọc qua tài liệu này, phát sai sót nội dung chất lượng xin thông báo để sửa chữa thay tài liệu chủ đề tác giả khác Tài li u bao g m nhi u tài li u nh có ch đ bên Ph n n i dung b n c n có th n m gi a ho c cu i tài li u này, s d ng ch c Search đ tìm chúng Bạn tham khảo nguồn tài liệu dịch từ tiếng Anh đây: http://mientayvn.com/Tai_lieu_da_dich.html Thông tin liên hệ: Yahoo mail: thanhlam1910_2006@yahoo.com Gmail: frbwrthes@gmail.com INTRODUCTION OF DUNG QUAT REFINERY DUNG QUAT REFINERY  Site     12 km in the East of No national road km from Chu Lai Airport, 100km from Da Nang 38 km from Quang Ngai Town The Site is bounded by Dung Quat Bay to the North and Viet Thanh Bay to the South  Quang Ngai Province Area: 5,131.51 km2 Population: 1,198,500 (1999) DUNG QUAT REFINERY  Capacity:  6.5 million tons crude oil/annum (148,000 BPSD)  Feedstock:   Sweet case: Bach Ho Crude Oil Sour Case: Mix Bach Ho + Dubai (5.5/1)  Capital investment $3.0 billion DUNG QUAT REFINERY Main products (meet ASEAN standards):  LPG  Polypropylene  Unleaded Gasoline (RON 83 and 92)  Jet Fuel (Jet A1)/ Burning Kerosene  Auto Diesel and Industrial Diesel  Fuel Oil DUNG QUAT REFINERY  Package 1: Refinery Inside Battery Limit  Package 2: Crude Tank Farm  Package 3: Product Tankage, Truck Loading, Interconnecting Pipeline, Product Export berth  Package 4: Single Point Mooring (SPM)  Package 5A: Breakwater  Package 5B: Jetty  Package 7: Administration Building DUNG QUAT REFINERY Plot Plant: 36 40 ha 27 125 232 (Add 135 for Product Harbor Service Area) DUNG QUAT REFINERY EPC Package (Refinery Inside Battery Limit)  Includes: Process Units, Utility and Offsite facilities  Main Process Units:         Crude Distillation Unit (CDU) Kerosene Treating Unit (KTU) Naphtha Hydrotreating Unit (NHT) Continuous Catalytic Reforming Unit (CCR) Residue Fluid Catalytic Cracking Unit (RFCC) LPG Treating Unit (LTU) RFCC Naphtha Treating Unit (NTU) Propylene Recovery Unit (PRU) DUNG QUAT REFINERY EPC Package 2: Crude Tankage  Stores Crude Oil imported through SPM  Includes six floating roof tanks with total working capacity: 390,000 m3  Capacity is equal to 11 day's operation at the design CDU feed rate ( 148,000 BPSD) + maximum parcel size (110,000 DWT) DUNG QUAT REFINERY EPC package 3: Product Tankage, Truck Loading, Jetty Topsides, Interconnecting pipeline  Stores and exports products  Includes:    27 tanks with total working capacity: 397,000 m3 to store and dispatch products via Jetty Topsides, Truck Loading and Product Pipeline Interconnecting Pipelines: totally 10 km (7km from the Refinery to the Product Tankage and 3km from the Product Tankage to the Product Export Berths Jetty: Loading arms, MOV valves, slop tanks, drains, etc., as well as on-shore facilities including custody transfer flowmeters, safety valves, etc 60 c.2 Các tháp xung Trong tháp trích ly xung, cấu trúc bên cố định khối chất lỏng có tháp khuấy xung đặn Cấu hình có lợi điểm lớn giảm thiểu số lượng chi tiết khí chuyển động Các tháp xung phân biệt với chủ yếu bởi: • Bộ phận bên tháp tạo thành từ: mâm tĩnh (mâm đục lỗ chiếm toàn khu vực tháp, có đĩa vòng Hình 7.45.a) đệm (Hình 7.45.b) • Phương cách tạo xung cho khối chất lỏng: học (ví dụ ống thổi chân tháp Hình 7.45.a) khí động (Hình 7.45.b) Trong tháp có mâm tĩnh (trừ tháp xung) có pha chuyển qua lỗ mâm pha qua ống chảy chuyền, tháp xung hai pha chuyển luân phiên qua lỗ Điều bảo đảm cho phân tán pha bảo đảm khuấy, bảo đảm đồng thể hóa pha liên tục hai bậc Ngày tháp xung ngày sử dụng cho nhiều ứng dụng khác xử lý dòng thải, công nghiệp dược phẩm d Các tháp trích ly ly tâm Nhằm dễ dàng phân tách pha, vài nhà thiết kế đưa tháp trích ly có tạo trường trọng lực nhân tạo gia tốc Các thiết bị có nhiều lợi điểm: • Khả xử lý pha có tỷ trọng gần • Thời gian lưu nhỏ (áp dụng cho sản phẩm không bền) • Thể tích thiết bị nhỏ Chúng sử dụng công nghệ dầu mỏ nhược điểm sau: • Các hệ thống khí có vận tốc lớn (độ tin cậy, bảo trì kém) • Giá cao • Lưu lượng thấp Kết luận Một cách tổng quát, việc chọn lựa thiết bị trích ly chịu ảnh hưởng lớn kinh nghiệm tích luỹ ứng dụng Điều đặc biệt rõ ràng thiết kế công đoạn trình kiểm chứng thay thiết bị công đoạn tồn Việc áp dụng trình thường giai đoạn thử pilote (unité-pilote), phòng thí nghiệm sau mức độ bán công nghiệp Việc lựa chọn thiết bị để áp dụng mức độ công nghiệp phải tiến hành theo quy trình nêu quy tắc ngoại suy từ thiết bị trích ly thường đáng tin cậy Các nhà công nghiệp có khuynh hướng dựa vào kinh nghiệm thu từ pilote gặp rủi ro thử kiểu thiết bị trích ly cho công đoạn công nghiệp 61 Chương : ỨNG DỤNG QUÁ TRÌNH KẾT TINH TRONG CÔNG NGHỆ LỌC DẦU 3.1 TỔNG QUAN 3.1.1 Mục đích trình khử parafin Khi khỏi công đoạn trích ly dung môi, dung dịch lọc (hay dầu gốc tương lai), tách loại hầu hết hợp chất thơm có Do số độ nhớt nâng lên đến giá trị yêu cầu Dung dịch lọc chủ yếu bao gồm phân tử: Hợp chất parafin có mạch thẳng, dài, nhiều phân nhánh hợp chất naphten Trong đó, hợp chất parafin mạch thẳng phân nhánh có khuynh hướng kết tinh nhiệt độ thường cản trở chảy dầu bôi trơn Trong đó, dầu nhờn cần thoả mãn khả lưu biến hộp carter nhiệt độ thấp (20oC chẳng hạn) Như vậy, cần phải loại bỏ phân tử parafin có điểm kết tinh cao hầu hết loại dầu gốc Mục đích trình tách parafin làm giảm điểm vẩn đục (cloud point) điểm chảy (pour point) dầu gốc nhận từ trình trích ly hợp chất thơm cách loại bỏ phân tử parafin có nhiệt độ kết tinh cao Để thực điều đó, phương pháp sử dụng kết tinh phân tử parafin thành dạng rắn cách làm lạnh, sau tách chúng khỏi dầu (ở trạng thái lỏng) phương pháp lọc Đây rõ ràng lĩnh vực có ưu trình kết tinh so với phương pháp lọc tách vật lý khác thực tế trình đóng vai trò quan trọng việc sản xuất loại dầu gốc có chất lượng cao 3.1.2 Nguyên liệu sản phẩm Nguyên liệu công đoạn khử parafin dung dịch lọc đến từ phân xưởng trích ly hợp chất thơm Sản phẩm từ công đoạn tách parafin bao gồm: - Dầu gốc khử parafin - Sản phẩm có tính parafin có tên gọi "Gatsch" hay "Slack War" Gatsch bán (mà không cần tinh chế) cho số ứng dụng đặc biệt (chẳng hạn để sản xuất vật liệu chống thấm) Tuy nhiên, thường hàm lượng dầu lại gatsch cao (10-25%) hầu hết ứng dụng parafin Vì vậy, cần trải qua công đoạn xử lý bổ sung để khống chế hàm lượng dầu lại parafin sản phẩm phải nhỏ 0,5-2%V Đây công đoạn có tên gọi khử dầu mềm (déshuilage) mà có nguyên lý trình khử parafin, trình kết tinh Sau đến công đoạn tách parafin rắn phương pháp lọc Sự khác hai trình nhiệt độ vận hành Thực vậy, nhiệt độ vào khoảng từ -15 đến -25 oC (tuỳ thuộc vào yêu cầu điểm chảy cần đạt Nhiệt độ thấp để kết tinh phần dầu mềm, cần kết tinh parafin +2 đến +5 đủ) trình tách parafin trình khử dầu mềm thực khoảng từ +2 đến +15 oC (nhiệt độ cao để kết tinh parafin khỏi dầu mềm lỏng) Sau trình khử dầu mềm ta nhận sản phẩm sau: - Sản phẩm trung gian dầu khử parafin có tên gọi dầu mềm (base molle) - Parafin (tên gọi chung) Sau đó, sản phẩm phải trải qua trình tách 62 lọc để phân thành cire parafin (tên gọi riêng) Tỷ lệ sản phẩm thu từ trình trên, thông thường là: dầu khử parafin : 75%; dầu mềm : 13%; parafin : 12% Sự khác biệt Cire parafin tóm tắt sau: - Parafin chất rắn cứng, đại tinh thể (tinh thể có kích lớn) có màu trắng, tuỳ theo chất lượng mà nóng chảy nhiệt độ khác lớn 50oC - Cire chất rắn dễ dát mỏng thuộc loại vi tinh thể (tinh thể có kích thước nhỏ) có màu từ trắng đến vàng sẫm, nóng chảy 70oC Thường parafin tạo thành từ phân đoạn nhẹ (có độ nhớt 100oC nhỏ 20 mm2/s) Trong đó, Cire sản phẩm từ cặn nặng (có độ nhớt 100oC khoảng 35 mm2/s) Cire parafin có nhiều ứng dụng thực tế như: - Tráng lên giấy carton, lên hộp, lên bể chứa ;-Cách nhiệt;-Sản xuất nến;-Làm chất chống thấm;-Sản xuất keo dán;-Sản xuất xi đánh đồ gỗ v.v Hình 9.1 mô tả sản phẩm thu từ trình khử parafin Đường thẳng chéo chia biểu đồ thành miền Miền phía biểu diễn thành phần hiệu suất parafin, miền phía dưới-của dầu khử Độ nghiêng đường thẳng phân pha bé độ chọn lọc (của dung môi) cao Trong thực tế, đường cắt phân pha đường cong chấm chấm, điều có nghĩa sản phẩm chứa nhiều tạp chất Bảng 9.1 nêu lên tính chất vật lý dầu khử, gatsch, parafin dầu mềm thu từ trình khử parafin mà nguyên liệu dầu lọc nhẹ (đã trích ly aromatic) dầu thô Biển Bắc Sau trình khử parafin, dầu khử phải trải qua trình hoàn thiện khử màu, mùi đạt tiêu chuẩn dầu nhờn gốc Dầu gốc có nhiều ứng dụng quan trọng nhiều lĩnh vực liệt kê Bảng 9.2 3.2 KẾT TINH KHỬ PARAFIN BẰNG DUNG MÔI Quá trình khử parafin dầu nhờn sử dụng nhiều dựa phương pháp kết tinh với có mặt dung môi Dung môi này, tồn dạng lỏng, cải thiện đáng kể điều kiện cân nhiệt động hệ Một dung môi lý tưởng phải hoà tan tốt dầu nhờn (phần dầu không chứa parafin) kết tủa hoàn toàn parafin có dầu nguyên liệu Mặt khác, parafin kết tủa phải tự tạo thành mạng tinh thể không chặt chẽ nhằm tạo điều kiện cho dầu nhờn (phần dầu không chứa parafin) dạng lỏng qua trình lọc sau Do đó, biến số hoạt động trình tách parafin kiểu loại dung môi sử dụng Một dung môi tốt cho trình khử parafin cần có tính chất: - Độ hoà tan độ chọn lọc: có độ hoà tan tốt dầu nhờn có độ chọn lọc kết tủa tốt parafin trình kết tinh - Có điểm sôi thấp: sau tách parafin dung môi cần loại khỏi sản phẩm phương pháp chưng cất Điểm sôi thấp cho phép tiết kiệm lượng tiêu tốn công đoạn - Nhiệt hoá nhiệt dung riêng nhỏ với lý - Điểm đông đặc thấp: dung môi cần giữ trạng thái lỏng suốt thời gian lọc - Không độc hại, không ăn mòn, rẻ sẵn có 63 * Có nhiều dung môi hỗn hợp dung môi đáp ứng yêu cầu kỹ thuật nêu trên, có số trình đời từ xa xưa nguyên nhân môi trường mà không sử dụng như: Hỗn hợp acéton benzen, đời năm 1927; Hỗn hợp chlorure-ethylen benzen, đời năm 1930, trình không sử dụng độc; Propan, đời năm 1932, không sử dụng thiết bị phải làm việc áp suất để propan hóa lỏng * Một số loại dung môi sử dụng hỗn hợp Methyl-isobutylcéton; Tricloro-éhylen; Dichloro-methan hỗn hợp methyl-ethyl-céton toluen (MEKToluen) Benzen (hiện không sử dụng độc tính cao) toluen dung môi tuyệt vời cho dầu nhờn chúng hòa tan tốt dầu nhờn (phần naphten aromatic) đồng thời chúng hoà tan tốt parafin (ít kết tủa parafin) chúng sử dụng dung môi riêng rẽ Ngược lại, Acéton Céton bậc cao (methyl-ethyl-céton, methyl-propyl-céton) chúng không hoà tan tốt dầu nhờn lại không hòa tan parafin nên kết tủa tốt parafin (và có tính chọn lựa tốt không hòa tan parafin) Hơn nũa, mạng lưới tinh thể parafin kết tủa nhờ loại dung môi lại phù hợp tốt cho trình lọc lưu giữ dầu nhờn ô tinh thể chúng Ta gọi chúng anti-solvant hỗn hợp với toluen, chúng có tác dụng làm giảm đặc tính dung môi Toluen (là hoà tan parafin) Các hợp chất có khả hoà tan trung bình bù lại chúng lại có độ chọn lọc kết tủa parafin tốt Ta nhận thấy hỗn hợp hai dạng dung môi cho phép ta tiến gần đến dung môi lý tưởng Trong thực tế, ta thường dùng hỗn hợp methyl-ethyl-céton Toluen Dung môi methyl-ethyl-céton thường viết tắt MEK (Methyl-Ethyl-Keton) Trong tổng số trình tách parafin nay, hỗn hợp dung môi MEK-Toluen chiếm tới 80%, phần ta nghiên cứu loại dung môi Các đặc tính MEK Toluen cho Bảng 9.3 3.2.1 Quá trình khử parafin dung môi MEK-Toluen (Hình 9.2) Ta phân biệt giai đoạn sau: • Giai đoạn kết tinh hay giai đoạn làm lạnh dung môi: thực trình khử parafin cách làm lạnh cho hỗn hợp đầu gồm nguyên liệu (là dầu khử aromatic từ trình trích ly trước đó) dung môi MEK-Toluen Kết thúc giai đoạn này, hỗn hợp hỗn hợp lỏng-rắn (còn gọi Slurry) bao gồm pha: - pha lỏng đồng chứa phần lớn dầu khử (~90% lượng dầu khử) lượng lớn dung môi - pha rắn dạng tinh thể chứa nhiều parafin ngậm lượng nhỏ dầu khử (~10%) lượng nhỏ dung môi lại • Giai đoạn lọc thiết bị lọc chân không thùng quay: tách pha rắn dạng tinh thể khỏi pha lỏng đồng chứa phần lớn dầu khử • Giai đoạn chưng pha thu để hoàn nguyên dung môi 64 Trước sâu vào việc phân tích sơ đồ trình khử parafin, xem xét vài thông số có ảnh hưởng đến trình như: chất nguyên liệu, thành phần dung môi, nhiệt độ làm lạnh lúc cuối, tỷ lệ dung môi-nguyên liệu, tốc độ làm lạnh 3.2.2 Ảnh hưởng chất nguyên liệu Bản chất nguyên liệu có ảnh hưởng rõ ràng đến trình khử parafin Cụ thể hiệu trình lọc phụ thuộc trực tiếp vào hình dạng, cấu trúc tinh thể parafin tạo thành giai đoạn kết tinh, mà cấu trúc lại hoàn toàn phụ thuộc vào chất (tính chất vật lý) nguyên liệu Thật vậy, nguyên liệu nhớt tinh thể tạo thành có dạng vi tinh thể nhiêu (kích thước nhỏ), điều làm cho giai đoạn lọc khó khăn Vì vậy, phân đoạn cất nặng, nhớt thu tháp chưng chân không dùng làm nguyên liệu cho trình khử parafin hiệu kết tinh parafin suất lọc đạt thấp so với nguyên liệu phân đoạn nhẹ Các phần cất nhẹ có độ nhớt thấp, lấy phía đỉnh tháp chưng chân không, gọi dầu “Light Neutral” Các phần cất nặng có độ nhớt cao hơn, lấy phía thấp (dầu DSV), gọi “Heavy Neutral” Còn dầu chân không (dầu DAO) thu từ trình khử asphalt dung môi cặn RSV gọi “Bright Stock” “BSS” (Bright Stock Solvent) Hình 9.3 minh họa điều việc biểu diễn phụ thuộc vận tốc lọc vào độ nhớt nguyên liệu Bảng 9.5 liệt kê điều kiện làm việc trình khử parafin cho số loại nguyên liệu đầu khác 3.2.3 Ảnh hưởng thành phần dung môi MEK-Toluen Không chất dung môi có ảnh hưởng đến trình kết tinh, sử dụng dung môi hỗn hợp, thành phần hợp chất tạo nên dung môi đóng vai trò quan trọng Thật vậy, trình bày phần trên, dung môi MEK có khả hoà tan nhỏ dầu nhờn (phần naphten aromatic) lại không hòa tan parafin nên kết tủa tốt parafin (và có tính chọn lựa tốt không hòa tan parafin) Trong đó, Toluen lại hoà tan tốt dầu nhờn đồng thời hòa tan thêm phần parafin Vì vậy, cần phải tối ưu hoá tỷ lệ hai dung môi hỗn hợp dung môi để đạt hiệu qủa cao sử dụng là: hòa tan tốt dầu nhờn kết tủa tốt parafin Bảng 9.6 minh hoạ cho ảnh hưởng thành phần dung môi xử lý loại phân đoạn có độ nhớt 40oC 30mm2/s Ta nhận thấy tăng tỷ lệ MEK thì: - Nhiệt độ cuối giai đoạn kết tinh không thấp (-12 oC so với -17 oC mà đạt điểm chảy không đổi -7 oC trường hợp đầu) Điều làm giảm đáng kể tiêu tốn lượng trình kết tinh - Tốc độ lọc tăng nhiều (từ 80 lên đến 172 l/m2.h), nhờ ta giảm thiểu bề mặt lọc Đây điểm quan trọng thiết bị lọc thùng quay có mức đầu tư bảo trì lớn (20 MF cho thiết bị lọc 120 m2) - Hàm lượng dầu bị lưu giữ parafin nhiều hơn, nghĩa hiệu suất thu hồi dầu khử parafin thấp Tuy nhiên, khoảng tỷ lệ MEK thường dùng (50 đến 75%), ảnh hưởng không đáng kể 65 Ta thấy dường có lợi tăng tỷ lệ MEK nhiên thực tế tỷ lệ MEK cao làm xuất thêm pha thứ ba pha dầu bị kết tủa (gồm chủ yếu parafin) hai pha dầu/dung môi parafin/dung môi có Sự xuất pha thứ ba gây ra: - Tụt giảm hiệu suất thu hồi dầu - Hạ thấp số độ nhớt dầu khử (do nhiều parafin pha dầu kết tủa) - Nhanh chóng bít kín lưới lọc có mặt pha dầu kết tủa Để xác định nồng độ giới hạn MEK dung môi, ta trộn dầu tách parafin với dung môi hỗn hợp có chứa tỷ lệ khác MEK, sau làm lạnh chúng, ghi lại nhiệt độ bắt đầu xuất pha thứ ba Kết nhận tiến hành thí nghiệm với dầu có độ nhớt 100oC 20mm2/s điểm chảy -6oC cho ta đường cong phân pha giản đồ Hình 9.4 Trên giản đồ có xây dựng đường thẳng tên gọi đường "lọc" Đường thẳng cho phép xác định nhiệt độ lọc cần thiết để đạt sản phẩm có điểm chảy -6oC theo tỷ lệ MEK có dung môi Đường cong "Phân pha" giới hạn vùng có xuất pha thứ ba Ví dụ: hỗn hợp dung môi có chứa 40% MEK, cần phải lọc -19oC để đạt sản phẩm có điểm chảy -6 oC (chênh lệch nhiệt độ 13oC, tốn nhiều lượng) Cũng với hỗn hợp dung môi có thành phần đó, tượng phân pha xảy -28oC Tỷ lệ MEK cho phép lớn 75% (giao điểm đường lọc đường phân tách pha) Ở tỷ lệ này, nhiệt độ lọc -12oC chênh lệch nhiệt độ 6oC 3.2.4 Ảnh hưởng nhiệt độ làm lạnh lúc cuối (hay nhiệt độ lọc) Mục đích trình khử parafin nhằm hạ thấp điểm chảy dầu khử cách hạ thấp nhiệt độ làm lạnh lúc cuối Cần ý việc hạ thấp nhiệt độ làm lạnh lúc cuối có nhược điểm tiêu tốn lượng, đồng thời lại làm giảm nhiều số độ nhớt hiệu suất thu hồi dầu khử Và với nguyên liệu có độ nhớt khác độ giảm thông số khác trình bày Bảng 9.7 Điều lại thấy rõ Hình 9.9 Khi điểm chảy hạ thấp đến -13oC (so với -10oC) lượng parafin kết tinh tách nhiều lên, lượng dầu khử lại đồng thời số độ nhớt bị giảm Như vậy, giá trị nhiệt độ làm lạnh lúc cuối mà trình khử parafin cần phải thực hoàn toàn phụ thuộc vào giá trị điểm chảy sản phẩm dầu khử thu Cần lưu ý tiêu chuẩn kỹ thuật điểm chảy dầu nhờn vùng khí hậu giới khác thông thường xứ ôn đới, điểm chảy thấp xứ nhiệt đới cao 3.2.5 Ảnh hưởng tỷ lệ dung môi-nguyên liệu Do tác dụng hỗn hợp dung môi hòa tan tốt dầu khử (Toluen) kết tủa tốt parafin (MEK), điều có nghĩa dung môi tách tốt parafin khỏi dầu khử Vì tỷ lệ dung môi-nguyên liệu lớn hiệu trình cao thể Hình 9.10 Ta thấy tỷ lệ dung môi-nguyên liệu lớn thì: hiệu suất thu hồi dầu khử tăng (không nhiều lắm); hàm lượng dầu khử bị ngậm parafin giảm nhiều; tốc độ lọc tăng nhiều lúc ban đầu, sau giảm nhẹ 3.2.6 Ảnh hưởng tốc độ làm lạnh 66 Tốc độ làm lạnh giai đoạn làm lạnh có ảnh hưởng đến kích thước tinh thể ảnh hưởng đến giai đoạn lọc tách dầu khử khỏi parafin Thực nghiệm rằng: * tốc độ làm lạnh chậm gây nên hình thành tinh thể dạng “hình xoắn ốc nhiều lớp” dễ làm bít tắc không cho dầu khử qua lớp tinh thể lớp này; * tốc độ làm lạnh nhanh gây nên hình thành tinh thể dạng “hình kim” có kích thước nhỏ, chúng dễ làm bít tắc lưới lọc dẫn đến không cho dầu khử qua lưới Như vậy, khoảng giá trị tốc độ làm lạnh thích hợp cần xác định thường nằm khoảng từ 3-5oC/phút tùy theo chất nguyên liệu 3.3 SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ KẾT TINH KHỬ PARAFIN 3.3.1 Sơ đồ nguyên lý phân xưởng tách parafin không khử dầu mềm (Hình 9.16) 3.3.2 Sơ đồ nguyên lý phân xưởng tách parafin có khử dầu mềm Sản phẩm trình khử parafin gồm có dầu khử parafin parafin chứa lượng dầu lớn (10 đến 25%) thường gọi gastch hay slack wax Gastch không đảm bảo độ làm nguyên liệu cho số chu trình sản xuất hạ nguồn, cần phải tiếp tục xử lý nhằm giảm hàm lượng dầu xuống chừng 0,5 đến 2% thể tích Điều thực phân xưởng khử dầu mềm Hình 9.17 Mục đích phân xưởng khử dầu mềm để sản xuất parafin sản phẩm thương phẩm, dầu mềm thứ phẩm Đây phân xưởng hoạt động dựa nguyên tắc kết tinh có nhiệt độ làm việc cao nhiệt độ phân xưởng khử parafin Sản phẩm cuối parafin dầu mềm Thực nghiệm cho thấy nhiệt độ lọc cao, parafin nhận có điểm chảy cao, parafin cứng hiệu suất thu hồi parafin sản phẩm lại giảm Về mặt kinh tế có lợi tiến hành khử dầu mềm bánh tinh thể vừa khỏi phận lọc parafin bánh tinh thể chứa lượng dung môi lớn giảm phần chi phí đầu tư cho phân xưởng chưng cất dung môi Công đoạn có tên gọi công đoạn tách parafin có khử dầu mềm với sơ đồ nguyên lý Hình 9.17 Trong sơ đồ ta thấy phân xưởng tách parafin bao gồm cụm sau: - Cụm kết tinh có nhiệm vụ làm lạnh hỗn hợp nguyên liệu dung môi nhằm kết tinh parafin - Cụm lọc có nhiệm vụ loại dầu khử khỏi bánh tinh thể parafin (gastch), cụm lọc thứ hai có nhiệm vụ loại dầu mềm khỏi parafin - Cụm chưng cất gồm hai nhóm tháp chưng cất phân xưởng tách parafin không khử dầu ba nhóm tháp với phân xưởng tách parafin có khử dầu Cụm chưng cất đảm trách việc tách dung môi khỏi dầu khử, khỏi dầu mềm khỏi parafin - Hệ thống dung môi có nhiệm vụ: thu hồi dung môi từ tháp chưng cất cung cấp dung môi cho hỗn hợp nguyên liệu Ngoài ra, cần phải tính đến cụm thiết bị làm lạnh đảm bảo khả làm lạnh cho trình kết tinh Bảng 9.8 giới thiệu thông số vận hành phân xưởng khử dầu mềm để sản xuất parafin Qua bảng ta thấy rõ ảnh hưởng nhiệt độ lọc lên hiệu suất thu hồi lên chất lượng sản phẩm parafin nhận 67 Chương : ỨNG DỤNG QUÁ TRÌNH HẤP PHỤ TRONG CÔNG NGHỆ LỌC DẦU 4.1 TỔNG QUAN Công nghiệp lọc dầu xử lý khí ứng dụng nhiều trình hấp phụ, nhằm mục đích sau: - Làm sấy khí (tách nước, tách CO2, tách lưu huỳnh ) - Thu hồi cấu tử khí quý tách hỗn hợp khí thành cấu tử riêng biệt (sản xuất hydro, tách i/n Parafin, O2/N2, ) Bảng 10.1 giới thiệu ứng dụng trình hấp phụ công nghiệp lọc dầu xử lý khí Chất gọi sản phẩm chất có giá trị, đối tượng quan tâm trình, thông thường chúng có lưu lượng lớn chúng chất không bị hấp phụ để giảm chi phí nhả (các chất 1,2,3,4 Bảng 10.1) Nhưng đôi khi, cho dù có ít, sản phẩm quý cần phải thu hồi, vừa sản phẩm vừa chất bị hấp phụ (các chất 5,6,7,8,9 Bảng 10.1) Chất bị hấp phụ luôn chất có lưu lượng nhỏ Các loại chất hấp phụ thường sử dụng công nghiệp dầu khí, hình dạng chất rắn có cấu trúc vi mao quản, tổng hợp từ trình sản xuất, là: than hoạt tính, rây phân tử carbon, oxyt nhôm hoạt tính (Al2O3), silicagel, sét khử màu đặc biệt loại zeolit Zeolit thường tồn dạng kết tụ đóng bánh nhờ chất gắn kết chế tạo có hình dáng viên bi, viên thỏi trụ có kích thước phù hợp với ứng dụng công nghiệp Về cấu tạo vật lý, dạng tinh thể có cấu trúc vi mao quản, đường kính lỗ mao quản nhỏ loại zeolit lại có đường kính khác nhằm giữ lại (hấp phụ) cho qua (không hấp phụ) phân tử có đường kính phân tử khác Về công thức hóa học, zeolit phức chất oxyt nhôm (AlO2), oxyt silic (SiO2) kim loại kiềm (Na, K) kiềm thổ (Ca, Ba), có ngậm nước Công thức tổng quát zeolit là: Mx/n[(AlO2)x(SiO2)y],wH2O M cation Na, K, Ca, Ba; n hóa trị M; x, y số nguyên với y/x ≥ 1; w số phân tử nước có mạng Bảng 10.2 giới thiệu loại chất hấp phụ thường sử dụng với tính chất đặc trưng chúng Một chất hấp phụ gọi tốt có: - Bề mặt hoạt động (F) lớn, dẫn đến bề mặt tiếp xúc K-R lớn, - Thể tích (V) lỗ vi mao quản nhỏ, tức tổng thể tích khoảng không gian trống, không tiếp xúc K-R nhỏ, tức bề mặt hoạt động lớn (V ngược với F) - Đường kính lỗ vi mao quản nhỏ, điều cho phép tách phân tử có kích thước nhỏ khỏi phân tử có kích thước lớn Dựa đường kính lỗ người ta phân loại lỗ mao quản lớn (>500A), lỗ mao quản trung (20-500A), vi lỗ mao quản (