đồ án công nghệ 2 - tối ưu hóa việc sử dụng dầu thô trong nhà máy lọc dầu

Đồ án công nghệ II ừng dụng dầu thô MỤC LỤC Lòi nói đầu trang Chương I: MỞ ĐÀU LỜI NÓI ĐẦU Từ phát đến nay, dầu mỏ khí tụ' nhiên nguồn tài ngun q giá, đóng vai trò quan trọng, định hoạt động kinh tế nhân loại thời đại văn minh Trên giới, quốc gia có dầu mỏ khơng có dầu mỏ xây dựng cho cơng nghiệp chế biến dầu mỏ hóa dầu nhằm tăng hiệu việc sử dụng dầu mỏ ổn định hoạt động kinh tế quốc gia Nghành cơng nghiệp có tầm quan trọng đặc biệt kinh tế quốc dân quốc phòng nước Các sản phẩm dầu mỏ góp phần quan trọng vào cán cân lượng giới, nguồn nguyên liệu phong phú, trụ cột cho nghành công nghiệp khác Việt Nam may mắn thiên nhiên ưu đãi ban tặng nguồn tài nguyên quý giá Nhưng phải sử dụng đế mang lại lợi nhuận cao Từ trước đến nay, tồn dầu thơ khai thác xuất sang nước khác nước ta chưa có nhà máy lọc dầu cả, thu nhập kinh tế dầu mỏ khơng cao so với giá trị thực Đế đáp úng nhu cầu lượng cho đất nước giảm giá thành sản phẩm dầu mỏ việc xây dựng nhà máy lọc dầu điều tất nhiên Nhưng nhà máy xây dựng rồi, vấn đề đặt phải sản xuất sản phẩm sản xuất đế thu lợi nhuận cao Trong khâu chế biến pha trộn phải đế sản phẩm đạt chất lượng với giá thành hợp lý Trong khâu vận hành ta phải làm việc chế độ hiệu Đó lý chúng em làm đồ án công nghệ “ tối ưu hóa việc sử dụng dầu thơ nhà máy lọc dầu” CHƯƠNG I: MỞ ĐẦU GIỚI THIỆU CHƯNG VÈ DẦU THÔ VÀ CÁC SẢN PHÁM I.DẦU THÔ l Giới thiệu chung: Dầu thơ có nguồn gốc từ vật liệu hữu nguồn xác sinh vật mùn hữu qua trình lắng động trầm tích tích động tạo nên mỏ dầu Dầu thơ có đặc tính hóa học phức tạp ,có đặc tính thay đổi gới hạn rộng độ nhớt, màu sắc,tỷ trọng Giảo viên hướng dân: TS Nguyên Thanh Sơn Trang Đồ án công nghệ II ừng dụng dầu thơ chất hóa học, dầu thô hỗn hợp phức tạp chứa nhiều hợp chất hydrocarbon hợp chất phi hydrocarbon.Những hợp chất hydrocarbon dầu mỏ thành phần chủ yếu quan trọng tất loại dầu mỏ Các hydrocarbon thường thuộc vào họ: Họ paraphine, họ naphtene, họ Aromatique Những hợp chất phi hydrocarbon hợp chất mà carbon hydro phân tử chúng có chứa nguyên tố o, N, s kim loại Ni, V,Fe, Cu Các hợp chất gây trở ngại cho trình chế biến dầu mở làm cho chất xúc tác nhanh chóng bị ngộ độc,sán phẩm ốn định Vì xử lý dầu thô cần lun tâm đến vấn đề Ngày giới, hầu hết quốc gia, kể quốc gia khơng có dầu xây dựng cho ngành cơng ngiệp lọc hóa dầu nhằm ốn định phát triển kinh tế Ngành công ngiệp có tầm quan trọng đặc biệt kinh tế quốc dân quốc phòng Các sản phẩm dầu mỏ nhân tố định cán cân lượng giới nguồn nguyên liệu trụ cột cho ngành công ngiệp khác, sản phâm quan trọng xăng, dầu Càng ngày người tìm nhiều cách đế thu lượng xăng đáng kế, nhiều lượng xăng thu phương pháp chung cất, cụ q trình chuyến hóa sâu Bên cạnh xăng ta thu sản phấm khác đáp ứng nhu cầu lượng ngành công ngiệp khác.Đây nhiệm vụ ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ LỌC DẦU ỨNG DỤNG DẦU THƠ Loại dầu thơ mà đồ án sử dụng loại dầu thô Arabe light có thơng số đặc trung : API=33.4 s6060=0.8581 Hàm lượng S: 1.8% Hàm lượng RSH:115 ppm Hàm lượng N:0.087 %PVR :4.2 psi Điểm chảy :-30 0F Độ nhớt 100 °F :6.14 cst 60 °F: 12.8 cst Đồ án xây dựng số sơ đồ công nghệ cách có hệ thống chi tiết,đế từ nguyên liệu ban đầu dầu thô ta sản xuất sản phẩm cuối sản phẩm thương phẩm đáp ứng yêu cầu thị trường số lượng lẫn chất lượng.Đồng thời tối Giảo viên hướng dân: TS Nguyên Thanh Sơn Trang Đồ án cơng nghệ II ừng dụng dầu thơ un hóa q trình sản xuất chế biến dầu thơ nhà máy lọc dầu đế đảm bảo cân vật liệu cân lượng cho nhà máy Nhà máy lọc dầu bao gồm: + Một phân xưởng chưng cất: đế tách khí phân đoạn dầu thơ + Một phân xưởng Reíbrming xúc tác đẻ sản xuất xăng có TO theo yêu cầu với nguồn nguyên liệu : -Xữ lý RC phân đoạn xăng nặng BZN thu tư DA -Xữ lý RC phân đoạn xăng thu tù’ viscoreduction +Một phân xưởng cracking xúc tác FCC gồm công đoạn: -Công đoạn tiền xữ lý nguyên liệu DSV nhằm thu nguyên liệu: Nguyên liệu phần cất chân không cung cấp cho FCC Nguyên liệu phần cặn chân không cung cấp cho VB sản xuất bitum - Công đoạn FCC xữ lý tồn phần cất chân khơng đế thu xăng có số 10 theo yêu cầu -Công đoạn VB xữ lý cặn chưng cất chân không đế phối liệu cho F02 +Một phân xưởng HDS có cơng đoạn xữ lý sau: -Công đoạn xữ lý HDS cho KER từ DA -Công đoạn xữ lý HDS cho GOL từ DA -Công đoạn xữ lý HDS cho GOH từ DA -Công đoạn xữ lý HDS cho LCO tù' FCC Từ sơ đồ công nghệ ta thu sản phấm : Giảo viên hướng dân: TS Nguyên Thanh Sơn Trang Đồ án công nghệ II ừng dụng dầu thơ Khí hydro loại hydrocarbon nhẹ khác(khí khơng ngưng C1,C2) làm nhiên liệu cho nhà máy Phân đoạn C3,C4:Khí dầu mỏ hóa lỏng dùng cơng ngiệp đế sản xuất propan, butan thương mại dùng làm GPL Nhiên liệu dùng cho động xăng :Xăng máy bay, xăng ôtô Dầu hỏa dùng đế thắp sáng Nhiên liệu dùng cho động Diesel Dầu đốt dùng làm nguyên liệu cho lò đốt công suất lớn công ngiệp cho động Diesel tàu biển Các nguyên liệu cho tổng hợp hóa dầu: xăng Bitum sản phẩm trích trục tiếp tù’ RSV II CHỨC NĂNG VÀ NHIỆM vụ CỦA NHÀ MÁY LỌC DẦU Nguồn nguyên liệu cho nhà máy lọc dầu dầu thô đế sản xuất sản phẩm thương phẩm nhằm đáp ứng nhu cầu thị trường Hai phương pháp chế biến dùng nhà máy lọc dầu Phương pháp yật lý Phương pháp vật lý nhằm phân chia dầu mỏ phân đoạn có khoảng nhiệt độ sơi hẹp nhằm tách hợp chất không cần thiết khỏi sản phẩm nhũng nguyên liệu cho phân đoạn khác * Phân loại: Phương pháp vật lý bao gồm: -Chưng cất áp suất thường,áp suất chân không -Hấp thụ, hấp phụ Giảo viên hướng dân: TS Nguyên Thanh Sơn Trang Đồ án công nghệ II ừng dụng dầu thơ -Kết tinh -Trích ly Phưong pháp hóa học Là phương pháp chế biến có biến đối cấu trúc phân tử ,sự biến đối xảy kèm theo trình thu nhiệt tỏa nhiệt Phương pháp hóa học nhằm : - Nâng cao chất lượng sản phẩm - Nâng cao hiệu suất sản phẩm - Tận dụng phần cặn để biến đổi thành sản phẩm nhẹ - Chuyến hóa đa dạng đáp ứng nhu cầu đa dạng cho kinh tế quốc Phân loại : - Phương pháp chuyến hóa,phân hủy tác dụng đơn nhiệt - Phương pháp chuyến hóa kết hợp nhiệt, xúc tác hydro Sau chế biến xong,các sản phâm nhà máy lọc dầu pha trộn thêm phụ gia cần thiết đưa thị trường III NHIỆM VỤ VÀ HƯỚNG GIẢI QƯYÉT CỦA ĐỒ ÁN Nhiệm vụ: Dựa liệu ban đầu dầu thô Arabe light, tiến hành tính tốn đặc trưng phân đoạn, phân xưởng nhà máy lọc dầu.Tiến hành tính tốn cân vật liệu nhà máy với trợ giúp máy tính đế tính phối liệu tối un cho sản phẩm tính cân nhiệt lượng cho nhà máy lọc dầu Hướng giải Từ liệu ban đầu, dựa khoảng phân đoạn biết tiến hành xác định tính chất đặc trung phân đoạn thu chưng cất khí quyến,chưng cất chân khơng, Giảo viên hướng dân: TS Nguyên Thanh Sơn Trang Đồ án cơng nghệ II ừng dụng dầu thơ ròrming xúc tác, cracking xúc tác tính cân vật liệu cho nhà máy cần tính tốn xữ lý cho trình đạt tối un chất lượng sản lượng ứng với công đoạn,mỗi phân xưởng cần lập bảng tống hợp riêng ,cuối bảng CBVL chung cho tồn nhà máy Đe tính phối liệu sản phấm dựa vào đặc trung sản phâm theo yêu cầu đồ án, kết họp với yêu cầu tùng sản phẩm, chọn cách phối liệu tối ưu dựa vào máy tính sau tính lại cân vật chất nhà máy theo sơ đồ cơng nghệ hợp lý chọn.CHƯƠNG II TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHAT Tính cân vật chất cho công đoạn theo suất tối đa phân xưởng cho toàn nhà máy PHÂN XƯỞNG CHƯNG CÁT KHÍ QUN Phân xưởng chung cất khí quyến phân xưởng xử lý lượng nguyên liệu lớn so với phân xưởng khác nhà máy Đây trình xử lý sơ thực trình vật lý chưng cất nhằm phân tách dầu thơ làm phân đoạn: khí (GAZ), xăng nhẹ (GAS), xăng nặng (BNZ), kerosen (KER), gasoil nhẹ (GOL), gasoil nặng (GOH) cặn trình chưng cất khí (RA).Từ phân đoạn thu ta đem phối liệu để tạo sản phẩm thoả mãn tiêu chuẩn làm nguyên liệu cho q trình chuyển hố Ngun liệu q trình dầu thơ sau qua trình tiền xử lý đế tách muối, tạp chất học ổn định dầu Tháp chưng cất khí dùng đế tách sản phẩm có nhiệt độ sơi thấp 370-380 °c Phân xưởng chưng cất khí quyến phân xưởng nhà máy lọc dầu có vai định đến nhà máy 1.1 TÍNH CÂN BẢNG VẶT CHẤT CHO PHÂN XƯỞNG CHƯNG CÁT KHÍ QUYẾN 1.1.1 Khoảng nhiệt độ sôi phân đoạn sản phẩm: Ti - Tf Theo số liệu khoảng nhiệt độ phân đoạn sản phẩm lấy tháp chưng cất khí sau: Ti-Tf GAZ GAS 380 Đồ án công nghệ II ừng dụng dầu thô Các giá trị % thể tích (% vol) % khối lượng (% mass) phân đoạn sản phẩm tính theo số liệu Table Table Khi mà giá trị nhiệt độ khoảng phân đoạn khơng thích hợp với giá trị bảng áp dụng quy tắc nội suy sau T- Z V= V, + (V2-Vi)s T -T T- T Hoặc: m =rri| +(iTb-mi)* T -T 21 Trong T giá trị nhiệt độ cần nội suy hai giá trị nhiệt độ Tl, T2 1.1.2 Khống thể tích phần trăm thể tích sản phẩm thu (% vol) GAZ BZN KER Ti-Tf %v Vi-Vf 0-1.67 70-170 6.96-23 170-230 23-33.27 1.67 16.03 10.2743 1.1.3 Phần trăm khối Iưọng sản phẩm thu đưọc (% mass) GAZ GAS BZN Ti-Tf %m KER GOL GOH DA >380