Công nghệ sản xuất dầu nhờn gốc từ mazut với dung môi furfurol
MỤC LỤC
Thành phần và tính chất của nguyên liệu để sản xuất dầu gốc
Đặc tính của mazut dùng làm nguyêu liệu để sản xuất dầu nhờ (thu các phân đoạn dầu nhờn cất) [1, 3 ]
Các hydrocacbon naphten là loại chiếm đa số trong phân đoạn này, số vòng naphten có thể có từ 1- 4 vòng ( cũng có loại dầu đã phát hiện thấy naphten có số vòng đến 7 hoặc 9) xung quanh vòng naphten thừơng có nhánh phụ là các hydrocacbon parafin dài, nhánh phụ thường là mạch alkyl thẳng hoặc nhánh. Hàm lượng các hợp chất của lưu huỳnh, nitơ, oxy tăng mạnh hơn 50% lượng lưu huỳnh có trong dầu mỏ tập trung ở phân đoạn này , gồm các dạng đisunfua, thiophen, sunfua vòng .Các chất nitơ thường có dạng đồng đẳng của phyridin, pyrel và cacbozol, các hợp chất oxy ở dạng axit.
Công nghệ sản xuất dầu nhờn gốc [1, 3, 4]
- Các quá trình trích ly , chiết tách bằng dung môI [1,3]
- Quá trình tách sáp.[1, 3 , 6]
Độ chọn lọc là khả năng phõn tỏch rừ ràng cỏc cấu tử nguyờn liệu vào rafinat bao gồm các hợp chất có ích izo-parafin, naphten lai hợp parafin-naphten và các hợp chất thơm một vòng, còn phần trích ly chỉ có các cấu tử có hại như là các hợp chất đa vòng, nhựa asphan và một lượng rất nhỏ các hợp chất có lợi. Khả năng hoà tan của dung môi là đại lượng được thể hiện bằng lượng dung môi cần thiết để hoà tan một lượng xác định các cấu tử của nguyên liệu, hay nói cách khác là trong điều kiện để nhận rafinat có chất lượng xác định, lượng dung môi cần thiết càng ít để nhận được cùng một lượng rafinat chất lượng tương đương thì khả năng hoà tan của dung môi càng lớn.
2.4.2 .Tách bằng dung môi chọn lọc [1]
Xu hướng cải tiến công nghệ sản xuất dầu gốc
Công nghệ sản xuất dầu gốc vừa nêu là công nghệ truyền thống và ngày càng được cải thiện nhằm tạo ra sản phẩm có chất lượng cao hơn, hiệu suất lớn hơn và kinh tế hơn. Khi tiến hành hydrocracking để sản xuất dầu nhờn, người ta làm thay đổi thành phần hoá học và cấu trúc của nguyên liệu theo hướng tăng các hydrocacbon có chỉ số độ nhớt cao, nhiệt độ đông đặc thấp và độ ổn định oxy hoá cao. Sản phẩm chính của quá trình sẽ là các hợp chất một vòng loại naphten hay hợp chất thơm có mạch nhánh alkyl dài phân nhánh hoặc các iso - parafin từ C20 đến C40 có các nhánh phân nhánh.
CễNG NGHỆ SẢN XUẤT DẦU NHỜN GỐC VỚI DUNG MễI FURFUROL
- Lựa chọn sơ đồ công nghệ và chế độ của quá trình 1. Lựa chọn sơ đồ công nghệ
Khi dùng làm sạch nguyên liệu dầu nhờn cặn nặng thu được từ quá trình khử asphan trong gudron bằng furfurol và phenol (với tỷ lệ như nhau ) thì ta thấy hiệu suất sản phâm rafinat khi dùng dung môi furfurol cao hơn phenol .Từ đó ta thấy rằng việc lựa chọn sơ đồ công nghệ sản xuất dầu nhờn gốc bằng dung môi chọn lọc furfurol và chọn các nguyên liệu từ phân đoạn dầu nhờn cất của quá trình chưng cất từ mazut. Sau đó nguyên liệu đã khử khí được bơm (2b) bơm vào thiết bị làm lạnh (3a) được đốt nóng rồi đi vào phần dưới của tháp trích ly (6) tại đây dung môi đầu và dung môi hồi lưu xuống từ phía trên của tháp trích ly vào thiết bị trích ly , khi đó ở trong tháp trích ly phân ra hai lớp là một lớp là extract và lớp kia là rafinat. Có rất nhiều loại thiết bị dùng để trích ly: tháp phun, tháp có tấm ngăn, tháp đệm, tháp đĩa lưới có ống chảy chuyền, tháp đĩa vành khăn có cánh khuấy (đĩa quay tiếp xúc), tháp có gây chấn động ngoài. Tuy nhiên với điều kiện làm việc là dầu nhờn thì tháp đĩa quay tiếp xúc có ưu thế nhất:. - Có đĩa quay nên khả năng phân tán của dung môi vào trong dầu nhờn cất rất tốt, mặc dù chúng có độ nhớt cao. - Năng suất làm việc lớn. - Hiệu suất của quá trình cao. * Nguyên lý làm việc:. Dầu cất nguyên liệu bơm từ đĩa cuối cùng của tháp lên, có nhiệt độ nhất định, dung môi được bơm từ trên xuống, xảy ra quá trình tiếp xúc và phân tán dung môi vào nguyên liệu nhờ đĩa quay. Nhiệt độ đỉnh tháp cao hơn nhiệt độ đáy tháp, nên tỷ trọng ở đỉnh tháp thấp hơn đáy tháp. Quá trình trích ly xảy ra phân. thành hai pha. Pha rafinat nhẹ hơn nằm ở trên, pha trích nặng hơn nằm ở dưới đáy tháp. Pha trích được lấy ra ở đáy tháp, pha rafinat được lấy ra ở đỉnh tháp. Điều chỉnh nhiệt độ làm việc ở đỉnh tháp qua dung môi, ở đáy tháp qua nguyên liệu. * Vật liệu cấu tạo thiết bị:. Nhiệt độ làm việc của tháp khoảng 100oC, áp suất làm việc là áp suất thấp, dầu nhờn không có tính ăn mòn thép, nên dùng thép có chất lượng cao là tốt nhất. b) Các tháp bay hơi.
TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT VÀ NHIỆT LƯỢNG
TÍNH TOÁN CƠ KHÍ THIẾT BỊ CHÍNH
Chiều cao của tháp trích ly [10, 11]
: Tốc độ chất lỏng trong ống tự chảy vào thiết bị chính Do đó ta chọn ω. Đường kính của ống dẫn dung dịch rafinat ra khỏi tháp Lưu lượng thể tích của đường ống dẫn rafinat là. Đường kính của ống tháo cặn và ống hồi lưu Chọn đường kính của ống tháo cặn là D = 250mm.
THIẾT KẾ XÂY DỰNG
Xác định địa điểm xây dựng và thiết kế tổng mặt bằng nhà máy[14]
-Xác định địa điểm xây dựng hợp lý sẽ tạo điều kiện tốt cho giai đoạn chuẩn bị đầu tư , là cơ sở phát triển sản xuất , kinh doanh của nhà máy , vốn đầu tư cũng như giá thành sản phẩm của nhà máy , trong giai đoạn trước mắt cũng như định hướng lâu dài của kế hoạch 5 năm, 10 năm. +Vị trí xây dựng nhà máy thườnh phải ở cuối hướng gió chủ đạo bởi vì trong công nghiệp hoá chất nói chung và nhà máy chế biến dầu mỏ nói riêng , thường bị ô nhiễm bởi khí hidrocacbon và các khí phụ khác nên địa điểm sản xuất đặt sa khu dân cư để hạn chế tối đa những ảnh hưởng xấu. Giữa các phân xưởng sản xuất phải có khoảng cách đảm bảo an toàn và thuận lợi cho quá trình lưu thông của dòng người, dòng xe đồng thời nguyên liệu và nhiên liệu, xúc tác, các hoá chất phụ trợ và thiết bị, phương tiện khác cũng phải đảm bảo lưu thông.
Thiết kế tổng mặt bằng nhà máy [14]
+Giải pháp thiết kế tổng mặt bằng nhà máy phải đáp ứng được mức cao nhất của dây chuyền công nghệ sao cho chiều dài dây chuyền sản xuất ngắn nhất , không trùng lặp lộn sộn , hạn chế tối đa sự giao nhau .Đảm bảo mối liên hệ mật thiết giữa các hạng mục công trình với hệ thống giao thông , các mạng lưới cung cấp kỹ thuật khác bên trong và bên ngoài nhà máy. + Diện tích khu đất xây dựng được tính toán thoả mãn mọi nhu cầu đòi hỏi của dây chuyền công nghệ trên cơ sở bố trí hợp lý các hạng mục công trình, tăng cường vận dụng các khả năng hợp khối nâng tầng sử dụng tối đa các diện tích không xây dựng để trồng cây xanh tổ chức môi trường công nghiệp và định hướng phát triển mở rộng nhà máy trong tương lai. Để tiết kiệm diện tích đất xây dựng một cách tối đa khi thiết kế mặt bằng chung nhà máy, ngoài giải pháp hợp khối phải chú ý tính toán hợp lý diện tích của các hạng mục công trình trên cơ sở yêu cầu dây chuyền sản xuất và lựa chọn hình dạng của nhà và công trình gọn gàng phù hợp với hình dạng của khu đất, để hạn chế khu đất không sử dụng gây láng phí đất.
Mặt bằng phừn xưởng [14]
Dung Quất nói riêng và Quảng Ngãi nói chung nằm trong vùng quan trọng phát triển kinh tế của chớnh phủvới dự ỏn phỏt triển khu cụng nghệ cao ở đừy thuận lợi về đường bộ, đường thuỷ nằm trên địa bàn trọng điểm của khu vực miền trung. Ngoài ra, do phân xưởng có khả năng cháy nổ cao, độ độc hại cao nên phân xưởng phải được bố trí hệ thống thông gió, chiếu sáng tự nhiên, các công tác bảo hộ lao động, phòng chống cháy nổ được đặc biệt quan tâm. Trong khu vực sản xuất cần bố trí hệ thống dụng cụ, thiết bị cứu hỏa, hệ thống tủ điện thuận tiện cho thao tác khi có sự cố nhưng cũng không ảnh hưởng đến qúa trình làm việc cho cán bộ quản lý, nơi hội họp, thực hiện các công việc hành chính, sinh hoạt, phòng thay quần áo tắm rửa, phòng vệ sinh.
Nội dung tính toán kinh tế
Qúa trình sản xuất là liên tục, được tiến hành trong thiết bị kín, tự động hoá trong sản xuất. Nhiệm vụ chủ yếu của công nhân là kiểm tra, quan sát chế độ làm việc của máy móc thiết bị và chất lượng sản phẩm để điều chỉnh hợp lý. Sản phẩm phụ gồm hydrocacbon thơm đa vòng, các hydrocacbon naphten thơm có mạch bên ngắn, các hidrocacbon không no và các chất nhựa.
AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ TỰ ĐỘNG HểA
- An toàn lao động.[15]
- Bảo vệ môi trường .[15]
Môi trường vừa là vấn đề kinh tế vừa là vấn đề xã hội .Bảo vệ môi trường vừa là nhu cầu phát triển kinh tế vừa là nhu cầu trong cuộc sống hàng ngày của mọi người .Kinh tế tăng trưởng ,xã hội phát triển không những cần có khoa học kỹ thuật tiên tiến mà cần cả tài nguyên của môi trường tự nhiên cung cấp .Nếu không có nguồn tài nguyên do môi trường tự nhiên cung cấp đắc lực thì bất cứ nước nào cũng khó khăn trong công cuộc xây dựng nền kinh tế tiến lên .Đất nước nào có nguồn tài nguyên thiên nhiên tại chỗ phong phú , dồi dào thì sẽ xây dựng nền kinh tế giầu mạnh. Việc bảo vệ nguồn tài nguyên thiên nhiên là phải bảo vệ môi trường .Bảo vệ môi trường là bảo vệ sức sản xuất .Môi trường sản xuất ,môi trường đời sống ,môi trường sinh tồn tốt đẹp là cơ sở của sự phát triển kinh tế xã hội .Nếu cơ sở này bị phá hoại không những ảnh hưởng tới việc phát triển kinh tế mà còn ảnh hưởng tới ổn định xã hội .Như vậy bảo vệ môi trường là bảo vệ nguồn tài nguyên cho con người, một trong những yếu tố quan trọng để phát triển kinh tế xã hội.Trong bảo vệ tài nguyên còn liên quan đến vấn đề khi thác tài nguyên .Khai thỏc tài nguyên có liên quan đến bảo vệ môi trường tự nhiên ,tức là bảo vệ môi trường sống .Đối với loài tài nguyên có sinh sản, tái tạo (như rừng , loài thú , nươc ngầm …) phải khai thác có quy hoạch , không để cạn kiệt, đồng thời có biện pháp thúc đẩy tái sinh. Ở Việt Nam chúng ta đã có luật bảo vệ môi trường ,công bố ngày 10/1/1994 cùng các pháp lệnh có liên quan có bộ công nghệ và môi trường các ngành thi hành các quy chế .Ngành dầu khí Việt Nam có quy chế bảo vệ môi trường trong việc tìm kiếm thăm dò phát triển mỏ, khai thác ,tàng trữ ,vận chuyển ,chế biến dầu khí và các dịch vụ liên quan (tháng 12/1998).Ngoài ra còn có quy định điều lệ .Đến các đơn vị sản xuất thi cú các quy phạm và nội quy cụ thể để thực hiện .Việc tuyên truyền bằng hình thức cũng đã được tiến hành .Các hình thức tổ chức như: đội thanh niên tình nguyện bảo vệ môi trường.