THUYẾT TRÌNH CHƯNG CẤT DẦU THÔ THÔ

ĐỀ TÀI CHƯNG CẤT DẦU MỎ TÍNH CHẤT VẬT LÝ QUAN TRỌNG CỦA DẦU THÔ CÁC LOẠI THÁP CHƯNG NHIỆT ĐỘ VÀ ÁP SUẤT CỦA CÁC LOẠI THÁP CHƯNG NHÓM THỰC HIỆN MỞ ĐẦU Dầu mỏ dược tìm thấy vào năm 1859 Mỹ Lúc lượng dầu thơ khai thác ít, phục vụ cho mục đích đốt cháy thắp sáng Nhưng năm sau đó, khơng riêng Mỹ mà nước khác người ta tìm thấy dầu Từ sản lượng dầu khai thác ngày tăng lên nhanh Đây bước chuyển lên ngành khai thác chế biến dầu mỏ Dầu mỏ hổn hợp phức tạp hàng trăm cấu tử khác Mỗi loại dầu mỏ đặc trưng thành phần riêng song chất chúng có hiđrocacbon thành phần chính, hiđrocacbon chiếm 60 90% trọng lượng dầu, lại chất oxy, lưu huỳnh, nitơ, phức chất kim, nhựa, asphanten Trong khí có khí trơ : He, Ar, Xe, Nz… MỞ ĐẦU Dầu mỏ muốn sủ dụng phải tiến hành phân chia thành phân đoạn Mỗi thành phần phân đoạn cho ta biết dược loại sản phẩm thu khối lượng chúng Quá trình chưng cất dầu thơ q trình vật lý phân chia dầu thơ thành giai đoạn Q trình thực phương pháp khác nhằm tách cấu tử có dầu thơ theo khoảng thời gian khác mà không làm phân huỷ chúng Tuỳ theo biện pháp chưng cất mà ta chia trình chưng cất thành chưng đơn giản, chưng phức tạp chưng cất nhờ cấu tử bay hay chưng cất chân không Trong nhà máy lọc dầu, phân xưởng chưng cất dầu thô cho phép ta thu phân đoạn dầu mỏ để thực trình MỞ ĐẦU Vì để góp phần kiến thức hiểu biết nhóm chúng em chọn đề tài tiểu luận “chưng cất dầu thơ, tính chất quan trọng dầu thô, loại tháp chưng yếu tố nhiệt độ, áp suất loại tháp chưng” Với mục đích học hỏi tham khảo ý kiến tất giảng viên, giảng viên môn tất bạn sinh viên Đề tài tiểu luận có nhiều thiếu sót, chúng em mong góp ý tận tình giảng viên mơn để đề tài tiểu luận chúng em hoàn thành tốt I CHƯNG CẤT DẦU THƠ Mục đích - Hiểu mục đích q trình chưng cất dầu thơ - Hiểu chất q trình chưng cất dầu thô điều kiện áp suất khác nhau, phận tháp chưng cất - ứng dụng vào thực tế nhà máy lọc dầu xử lý dầu thơ • ổn định dầu thơ • tách tạp chất học, muối, nước - phương phá học + phương pháp lắng + phương pháp lọc - phương pháp hóa hoc - phương pháp phá nhũ tương điện trường xử lý dầu thô  phương pháp học  phương pháp lắng Ứng dụng cho nhũ tương mới, khơng bền, có khả tách lớp dầu nước chúng có trọng lượng riêng khác Gia nhiệt sẻ làm tăng nhanh q trình phá nhũ hòa tan màng bảo vệ nhũ tương vào dầu tăng, giảm độ nhớt môi trường giảm chênh lệch khối lượng riêng Hình vẽ: sơ đồ thiết bị lắng I: nhũ tương; II: dầu thơ; III: nước; IV: khí nhiên liệu xử lý dầu thô  phương pháp lọc  Để tách tạp chất đất đá khỏi dầu cho vào dầu chất dễ thấm nước, dễ dự nước tách chúng “gọi chất trợ lọc” Ví dụ: bơng thủy tinh  Phương pháp lọc đơn giản đạt hiệu cao gặp phải khó khăn phải liên tục thay màng lọc hay tải xử lý dầu thô  phương pháp phá nhũ tương điện trường Sơ đồ cụm làm khan điện 1- Thiết bị gia nhiệt hơi; 2- thiết bị trộn; 3- thiết bị làm khan điện I- Dầu nguyên liệu; II- nước; III- chất phá nhũ; IV-dầu khan loại muối; V- nước tách Cơ sở lý thuyết q trình chưng cất  Sự sơi dung dịch Sự sôi chất nguyên chất: Một chất lỏng sơi nhiệt độ mà áp suất bão hồ áp suất mơi trường đè lên mặt thoáng Sự phụ thuộc nhiệt độ sôi theo áp suất Nhiệt độ sôi Butan Áp suất, atm Nhiệt độ,oC 3.41 36 4.80 50 II TÍNH CHẤT VẬT LÝ QUAN TRỌNG CỦA DẦU THƠ - Tỷ trọng phân đoạn dầu mỏ hàm số nhiệt độ mà không phụ thuộc vào áp suất nói chung, dù phân đoạn có mang đặc tính (parafinic,naphtenic, hay aromatic) thay đổi chúng theo nhiệt độ giống - Tỷ trọng dầu mỏ cho biết dầu nặng hay nhẹ, thơng qua ướclượng sơ hiệu suất thu sản phẩm trắng loại dầu mỏ Đối vớicác sản phẩm dầu mỏ ý nghĩa tỷ trọng khác Ở nhiên liệu dieselhoặc nhiện liệu cho động phản lực tỷ liên quan đến khả phunnhiên liệu vàobuồng cháy hay ảnh hưởng đến trình bay cháy củanhiênliệu II TÍNH CHẤT VẬT LÝ QUAN TRỌNG CỦA DẦU THƠ  Độ nhớt Độ nhớt biểu diễn theo nhiều cách khác nhau: ♦ Độ nhớt tuyệt đối (hay độ nhớt động lực) ♦ Độ nhớt động học ♦ Độ nhớt tuyệt đối (hay độ nhớt động lực) Độ nhớt tuyệt đối (hay độ nhớt động lực) rút từ phương trình Newton chất lỏng Newton chế độ chảy dòng Lực ma sát nội sinh ragiữa hai lớp chất lỏng có chuyển động tương sẻ tỷ lệ với diện tích tiếp xúc hai bề mặt, với tốc độ biến dạng (không phải gradient vận tốc) II TÍNH CHẤT VẬT LÝ QUAN TRỌNG CỦA DẦU THƠ Độ nhớt động học: tỉ số độ nhớt động lực trọng lượng riêng Trong hệ thống GCS đơn vị độ nhớt động học tính Stốc (St),thơng thường người ta sử dụng ước centistốc (cSt) Trong : ν: độ nhớt động học, (St) μ : độ nhớt động lực, (P) d: trọng lượng riêng g/cm3  v d II TÍNH CHẤT VẬT LÝ QUAN TRỌNG CỦA DẦU THƠ Một tính chất quan trọng đáng ý độ nhớt gồm hỗn hợp nhiều thành, tính chất khơng cộng tính Đây tính chất cần quan tâm tiếnhành pha trộn nhiều phân đoạn có độ nhớt khác nhau, pha trộn độ nhớt củahỗn hợp thực tế thấp độ nhớt tính tốn cách theo trungbình thể tích thành phần hỗn hợp III TRÌNH BÀY CÁC LOẠI THÁP CHƯNG Trong thực tế tồn loại tháp đây:  Tháp đệm Nguyên lý hoạt động Tháp đệm hoạt động dựa nguyên lý bay ngưng tụ liên tục cấu tử dạng lỏng thấm ướt bề mặt vật rắn III TRÌNH BÀY CÁC LOẠI THÁP CHƯNG  Tháp với loại đĩa chụp Loại tháp sử dụng phổ biến công nghệ chưng cất mỏ phân đoạn đầu Các đĩa chụp có nhiều loại, chúng khác cấu tạo hình dạng chụp, nhằm tăng cường tiếp xúc pha đĩa hình chữ S, đĩa xupap III TRÌNH BÀY CÁC LOẠI THÁP CHƯNG  Tháp với đĩa lòng máng, đĩa lưới hay đĩa sàng Loại tháp thích hợp cho chứng cất cặn nặng hay sản phẩm có độ nhớt cao Về cấu tạo hình dạng chi tiết loại đĩa, cứu tài liệu tham khảo IV PHÂN TÍCH NHIỆN ĐỘ VÀ ÁP SUẤT CỦA CÁC LOẠI CHƯNG CẤT  • Các thơng số cơng nghệ ảnh hưởng đến q trình chưng cất Các yếu tố cơng nghệ có ảnh hưởng trực tiếp tới hiệu suất chất lượng trình chưng cất nhiệt độ, áp suất phương pháp chưng cất • Chế độ cơng nghệ chưng cất phụ thuộc nhiều vào chất lượng dầu thô ban đầu, vào mục đích u cầu q trình, vào chủng loại sản phẩm cần thu phải có dây chuyền cơng nghệ hợp lý Vì thiết kế trình chưng cất đạt hiệu kinh tế cao IV PHÂN TÍCH NHIỆN ĐỘ VÀ ÁP SUẤT CỦA CÁC LOẠI CHƯNG CẤT  • Phân tích nhiệt độ tháp chưng luyện Nhiệt độ thông số quan trọng tháp chưng cất Bằng 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 ngun liệu(dầu thơ) vào tháp chưng khống chế tùy theo chất loại dầu thô, mức độ cần phân tách sản phẩm, áp suất tháp lượng nước đưa vào đáy tháp, chủ yếu phải tránh phân hủy nhiệt nguyên liệu nhiệt độ cao • Do vậy, nhiệt độ lò ống đót nóng phải khống chế chặt chẽ IV PHÂN TÍCH NHIỆN ĐỘ VÀ ÁP SUẤT CỦA CÁC LOẠI CHƯNG CẤT • Nhiệt độ đáy tháp chưng luyện phụ thuộc vao phương pháp bay phần hồi lưu đáy • Nhiệt độ đỉnh tháp khống chế nhằm đảm bảo bay hồn tồn sản phẩm đỉnh mà khơng gây theo phần nặng khác • Để tách xăng khỏi phân đoạn khác, nhiệt độ đỉnh tháp chưng chưng cất áp suất khí cần giử khoảng 100 120oC • với tháp chưng chân không, áp suất 10 đén 70 mmHg thường nhiệt độ không 120oC để tách hết phần gasoil nhẹ lẫn nguyên liệu IV PHÂN TÍCH NHIỆN ĐỘ VÀ ÁP SUẤT CỦA CÁC LOẠI CHƯNG CẤT Hồi lưu đỉnh tháp thường có hai dạng : • hồi lưu nóng • hồi lưu nguội • hồi lưu nóng Q Rn  i : Rn – lượng hồi lưu nóng, kg/h Q – nhiệt lượng hồi lưu cần lấy để bốc hơi, kcal/kg i – nhiệt ngưng tụ sản phẩm lỏng, kcal/kg IV PHÂN TÍCH NHIỆN ĐỘ VÀ ÁP SUẤT CỦA CÁC LOẠI CHƯNG CẤT • hồi lưu nguội Rng Q Q  h  q t1  qt i  (t  t1 )C đây: Rng – lượng hồi lưu nguội Q – lượng nhiệt hồi lưu cần qt1h – hàm lượng nhiệt qt2l – lượng nhiệt lỏng hồi lưu i – nhiệt lượng phần cất C – nhiệt dung sản phẩm hồi lưu t1,t2 – nhiệt độ lỏng tương ứng IV PHÂN TÍCH NHIỆN ĐỘ VÀ ÁP SUẤT CỦA CÁC LOẠI CHƯNG CẤT  Phân tích nhiệt độ tháp chưng luyện • Khi chưng cất dầu mỏ áp suất khí quyển, áp suất tuyệt đối tháp thường cao chút so với áp suất khí quyển, phần lấy sản phẩm ra, áp suất có khác nhau, phụ thuộc vào việc tăng hay giảm nhiệt độ sản phẩm lấy khỏi tháp • Khi chưng áp suất chân khơng, áp suất khống chế khoảng từ 10 đén 70 mmHg Độ chân không sâu, cho phép chưng sâu hơn, song áp suất thấp sẻ khó chế tạo thiết bị với cơng suất lớn TÀI LIỆU THAM KHẢO LÊ VĂN HIẾU Giáo trình cơng nghệ chế biến dầu khí ĐINH THỊ NGỌ Hóa học dầu mỏ Bài giảng cô Vy Thị Hồng Giang Mạng internet: - tailieu.vn - ngoinhachung.net - trang web google.com.vn CẢM ƠN CƠ ĐÃ GIÚP NHĨM EM HỒN THÀNH ĐỀ TÀI NÀY ... 5 Chưng cất dầu thô áp suất khí Chưng cất dầu sản phẩm dầu với mục đích tách dầu thơ thành phân đoạn, thực phương pháp sôi dần sôi nhiều lần Chưng cất dầu thô áp suất khí Sơ đồ nguyên tắc chưng. .. lý thuyết trình chưng cất  Nguyên lý trình chưng cất Chưng cất trình tách dung dịch cách đun sơi nó, ngưng tụ bay để phần:  Phần nhẹ (distillat)  Phần nặng (redue) Cơ sở lý thuyết trình chưng. .. dùng hệ thống chưng cất có cột chưng cất Cột chưng cất có số đĩa lý thuyết lớn distillat giàu chất dễ bay Cơ sở lý thuyết chưng cất dầu mỏ  Chưng cất đơn giản  Chưng cất bay dần dần:  Chủ yếu