Thiết kế phân xưởng chưng cất dầu thô ở áp suất thường để sản xuất nhiên liệu

Các thành phần phi hydrocacbon trong dầu mỏ

Về tính chất hoá học, nhựa rất giống asphanten, từ nhựa dễ chuyển thành asphanten, chỉ cần bị oxy hoá nhẹ khi có sự thâm nhập của oxy không khí ở nhiệt độ thường hay đun nóng thậm chí khi không có không khí chỉ đun nóng chúng cũng có khả năng từ nhựa chuyển thành asphanten do các quá trình phản ứng ngưng tụ được thực hiện sâu rộng. Chính vì vậy, nếu do một sự thay đổi điều kiện địa chất nào đó làm cho các tầng chứa dầu bị nâng lên hoặc có nhiều khe nứt, điều kiện tiếp xúc và xâm nhập của oxy không khí xảy ra dễ dàng, thì dầu có thể thay đổi thành phần theo chiều hướng tăng nhanh các chất nhựa asphanten, và giảm thấp thành phần hydrocacbon trong dầu.

CÁC ĐẶC TÍNH VẬT LÝ QUAN TRỌNG CỦA DẦU THÔ

Độ nhít của một phân đoạn dầu mỏ là một đại lượng vật lý đặc trưng cho trở lực do ma sát nội tại của nó sinh ra khi chuyển động, vì vậy độ nhít của một phân đoạn dầu mỏ có liên quan đến khả năng thực hiện các quá trình bơm vận chuyển của chúng trong các hệ đường ống, khả năng thực hiện các quá trình phun và tạo các hạt nhiên liệu kích thước rất bé qua các miệng phun, đồng thời khả năng bôi trơn của các phân đoạn khia sử dụng làm dầu nhờn. Hiện tượng mất tính linh động này có thể vì nhiệt độ hạ thấp, độ nhít của phân đoạn dầu mỏ tăng theo và đặc lại dưới dạng các chất thự hình, đồng thời còn có thể do tạo ra nhiều tinh thể parafin rắn, các tinh thể này hình thành dưới dạng lưới (khung tinh thể) và những phần còn lại của phân đoạn không kết tinh chui vào trong các khung tinh thể đó, nên làm cả hệ bị đông đặc lại.

SẢN PHẨM CỦA QUÁ TRÌNH CHƯNG CẤT

• Phân đoạn xăng 1. Thành phần hoá học
• Phân đoạn kerosen
• Cặn gudron (cặn dầu mỏ) 1. Thành phần hóa học

Trong số các hợp chất lưu huỳnh của dầu mỏ đã khảo sát phần trước thì lưu huỳnh mercaptan là dạng chủ yếu của phân đoạn xăng những dạng khác cũng có nhưng Ýt hơn, các hợp chất của nitơ trong phân đoạn xăng rất Ýt, thường dưới dạng vết, thường chỉ có các hợp chất chứa một nguyên tử nitơ mang tính bazơ như pyridin. Phân đoạn kerosene của họ dầu mỏ paraffin còn được dùng để sản xuất dầu hoả dân dụng (thắp sáng hoặc đun nấu) mà không đòi hỏi một quá trình biến đổi thành phần bằng các phương pháp hóa học phức tạp vỡ nú đáp ứng được yêu cầu của dầu hoả là ngọn lửa cháy xanh, không có màu vàng đỏ,.

CHƯNG CẤT DẦU THÔ

LRn= Q

Dầu thô được bơm qua thiết bị trao đổi nhiệt rồi vào thiết bị tách muối và nước 5 theo phương pháp điện trường ở áp suất 9 12kg/cm 2, nhiệt độ từ 150 160 oC sau đó được tiếp tục đi qua thiết bị trao đổi nhiệt với sản phẩm chưng cất rồi đi vào lò đốt nóng đến nhiệt độ cho phép (dầu chưa bị phân huỷ), nhiệt độ tuỳ thuộc vào lượng lưu huỳnh, nếu dầu chứa nhiều lưu huỳnh thì nhiệt độ không quá 320oC, nếu dầu chứa Ýt lưu huỳnh thì nhiệt độ không quá 360oC. Sau khi đạt được nhiệt độ đó ta nạp vào tháp chưng cất (6) trong tháp chưng cất hỗn hợp lỏng, hơi của dầu thô được nạp vào đĩa nạp liệu, từ đó hơi bay lên và quá trình tinh chế hơi được thực hiện ở giai đoạn luyện, ở đỉnh tháp chưng cất phần nhẹ bay lên được qua thiết bị làm lạnh ngưng tụ vào bể chứa (8) sau đó một phần được cho hồi lưu lại đỉnh tháp để chế độ làm việc được liên tục.

CÁC THIẾT BỊ CHÍNH

• Lò đốt
• Thiết bị trao đổi nhiệt
• Cơ cấu nồi đun

Líp chất lỏng 1 có chiều cao khoảng 25 – 30 mm giữ ở trên các đĩa hơi đi qua lỗ sàng 2 và làm sủi bọt qua líp chất lỏng, líp chất lỏng trên đĩa mà dư thì chảy xuống ống chảy chuyền 3 xuống phía dưới, loại đĩa này yêu cầu chế độ không đổi, vì khi giảm hiệu suất xuống, thiết bị sẽ giamr sự tiếp xúc giữa dòng hơi và dòng chất lỏng đi hết xuống, làm cho đĩa trơ ra, khi tăng công suất thì làm tăng sự tiếp xúc giữa hơi và lỏng và lượng hơi lớn, cấu tử nặng đi ra khỏi chất lỏng làm phá vỡ cân bằng trong tháp và giảm sự phân chia trong tháp. Thường người ta dựng cỏch uốn lại thành nhiều vòng xoắn và đặt vào trong thùng, hoặc gồm nhiều ống thẳng nối lại với nhau vào ống khuỷu một chất tải nhiệt cho vào thùng còn chất tải nhiệt khác đi trong ống xoắn, vỡ thựng có thể tích lớn hơn nhiều so với thể tích của ống xoắn cho nên vận tốc của chất tải nhiệt chứa trong thùng nhỏ.

TÍNH THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ

Đường cân bằng của sản phẩm Kerosen

Từ bảng số liệu ta xây dựng đường cân bằng VE của sản phẩm Kerosen.

TÍNH TIÊU HAO HƠI NƯỚC

Do đó nhiệt độ tại vùng nạp liệu không phải là nhiệt độ tại điểm cuối của các sản phẩm trắng trên đường cong cân bằng VE mà phải được hiệu chỉnh bởi áp suất riêng phần của các sản phẩm và được tính theo định luật Dalton. Từ đỉnh đến đĩa lấy Kerosen là 10 đĩa, từ đĩa lấy Kerosen đến đĩa lấy Gasoil là 10 đĩa, từ đĩa lấy Gasoil đến phần nạp liệu là 10 đĩa và từ đĩa nạp liệu cho đến đĩa cuối cùng là 20 đĩa.

AN TOÀN LAO ĐễNG

THIẾT KẾ XÂY DỰNG

• GIẢI PHÁP THIẾT KẾ XÂY DÙNG

Đặc thù của phân xưởng là các thiết bị hoạt động hầu như ở nhiệt độ cao và áp suất cao, nên rất dễ gây ra hiện tượng cháy nổ trong nhà máy, do đó khi bố trí mặt bằng phân xưởng cần chú ý đến các biện pháp an toàn cháy nổ trong phân xưởng, các thiết bị chính đặt cách nhau 20m đủ để bố trí hệ thống các đường ống và các hệ thống tự động hoá điều khiển an toàn và lưu thông thuận lợi. Ngoài ra phòng chữa cháy trong phân xưởng cũng là một biện pháp rất quan trọng, do đó khi bố trí mặt bằng cần bố trí hệ thống chữa cháy cho phân xưởng, nhà chữa cháy phải bố trí gần nơi có thể xảy ra cháy nổ và thuận tiện dễ lấy và dễ thấy, đường giao thông đủ rộng để đủ cho 3 xe tránh nhau được (10 m), hạn chế đường đi lại trong khu sản xuất, các đường ống dẫn đi qua đường giao thông chính phải phải được bố trí chìm dưới mặt đất, trong khu sản xuất chớnh cỏc đường ống dẫn phải được bố trí ở trên cao (2,5 m) đảm bảo cho công nhân qua lại, tránh không cho các van va chạm không cần thiết xảy ra.

TÍNH KINH TẾ

Nếu vấn đề kinh tế được thoả món thỡ bản thiết kế được đưa vào sản xuất khi đó ta sẽ được vốn đầu tư cho nhà máy, biết được lợi nhuận mà nhà máy thu được hàng năm và thời gian thu hồi vốn của dự án. Với phương án này thì thời gian thu hồi vốn là 12 năm 2 tháng và doanh thu của đồng vốn 8% vậy về kinh tế thỡ cú khả thi.