- Chưng cất dầu thô thành các phân đoạn khác nhau về nhiệt độ sôi, mỗi phân đoạn sau đó được xử lý sâu trong phân xưởng khác của nhà máy lọc
1.2.3. Hoạt động của phân xưởng CDU
Hoạt động của phân xưởng CDU bao gồm quá trình chưng cất phân đoạn 1 hỗn hợp hàng nghìn hợp chất thành vài phân đoạn đòi hỏi.
Mức độ phân tách
Mức độ của phân tách phân đoạn trọng CDU được xác định bởi hiện tượng GAP và OVERLAP giữa 2 phân đoạn liền kề.
Hình 1.23. Hiện tượng GAP và OVERLAP trong chưng cất dầu thô [6]
GAP: giản cách. điểm sôi của 5% theo ASTM D86 của phân đoạn nặng lớn hơn điểm sôi 95% theo ASTM D86 của phân đoạn nhẹ. GAP mô tả chưng cất tốt.
OVERLAP: chồng lấn: điểm sôi của 5% theo ASTM D86 của phân đoạn nặng thấp hơn điểm sôi 95% theo ASTM D86 của phân đoạn nhẹ. OVERLAP mô tả phân tách kém.
Mức độ phân tách phụ thuộc vào vận tốc hơi, lỏng trong tháp, số đĩa, nhiệt lấy ra bởi hồi lưu vòng. Mức độ phân tách được tạo thành trong giới hạn của GAP và OVERLAP của sản phẩm.
Điểm cut TBP
Điểm cut TBP trong CDU được điều khiển bởi nhiệt độ hơi đỉnh mà xác định bao nhiêu hơi ngưng tụ để tạo ra naphtha nhẹ và lưu lượng của sản phẩm từ tháp hoặc dòng stripper.
Lượng naphtha nhẹ được xác định bởi điểm sương của naphtha tại áp suất riêng phần của nước, gần với nhiệt độ hơi đỉnh.
Khi thay đổi lưu lượng lấy ra của các sản phẩm phía trên sẽ ảnh hưởng tới điểm cut của sản phẩm nặng hơn phía dưới. Có nghĩa là lưu lượng cặn, vận tốc hồi lưu nội, nhiệt độ lấy sản phẩm và hồi lưu vòng ảnh hưởng bởi thay đổi vận tốc lấy ra 1 sản phẩm nào đó.
Vận tốc hồi lưu nội ảnh hưởng tới mức độ phân tách. Nó có thể tăng bằng cách tăng nhiệt độ đầu ra của lò gia nhiệt và bằng cách giảm năng lượng hồi lưu vòng trong các phần thấp hơn của tháp chưng cất [6].
OVERFLASH
- OVERFLASH là tỉ lệ giữa lưu lượng thể tích của lỏng chảy từ đĩa trên vùng flash xuống đĩa dưới vùng flash và nguyên liệu, vùng rửa.
Vùng rửa: đĩa giữa vùng flash và đĩa lấy gas oil.
Để phân tách dầu thô, dầu thô phải được gia nhiệt đến một nhiệt độ khoảng 330-3850C phụ thuộc vào thành phần, đặc tính của dầu thô. Nhiệt độ ra khỏi lò gia nhiệt cần đủ để bay hơi tất cả sản phẩm lấy ra ở trên vùng flash cộng thêm 3-5% thể tích của sản phẩm đáy.
- Chức năng của OVERFLASH: cung cấp lỏng rửa hơi bay lên trong tháp từ vùng flash và cải thiện sự phân tách các đĩa trên vùng flash, do đó cải thiện chất lượng của HGO và giảm OVERLAP với sản phẩm đáy dưới vùng flash. Do đó nó yêu cầu phải có một số đĩa trong vùng giữa vùng flash và đĩa lấy HGO. OVERFLASH cung cấp nhiệt vào tháp trong phần dư để chưng cất sản phẩm đỉnh. Hơn nữa nó ngăn chặn sự lắng đọng cốc trên đĩa trong vùng rữa.
+ Điều khiển gas oil lấy ra, lấy gasoil cao hơn, vận tốc OVERFLASH sẽ thấp hơn.
+ Điều khiển nhiệt độ đầu ra lò: tại cùng một lưu lượng lấy gasoil, nhiệt độ đầu ra của lò gia nhiệt cao hơn làm vận tốc OVERFLASH cao hơn.
+ Điều khiển lượng hơi stripping đáy: tại cùng vận tốc lấy gasoil, lượng hơi stripping đáy nhiều hơn tạo ra nhiều OVERFLASH hơn.
- Các yếu tố ảnh hưởng tới OVERFLASH + Đặc tính dầu thô
+ Nhiệt độ đầu ra lò gia nhiệt + Lượng sản phẩm chưng cất lấy ra + Công suất phân xưởng
Áp suất tháp [6]
Áp suất tháp chưng cất là một thông số hoạt động, áp suất tháp có thể thay đổi trong suốt quá trình hoạt động. Áp suất tháp chưng cất dầu thô được kiểm soát bởi áp suất hồi lưu của thùng hồi lưu đỉnh. Trong thiết kế, áp suất đỉnh được đánh giá đầu tiên. Đây là áp suất điểm bọt của sảm phẩm đỉnh tại nhiệt độ nước ngưng tụ lớn nhất. Áp suất vùng flash khi đó bằng áp suất đỉnh cộng với tổn thất áp suất trên dòng đỉnh, tổn thất áp suất trong thiết bị ngưng tụ đỉnh, tổn thất áp suất trên các đĩa. Áp suất đĩa trên cùng cao hơn 0,2-0,7bar (3-10psi) so với thùng hồi lưu. Áp suất vùng flash thường cao hơn đĩa trên cùng 5-8psi(0,1-0,3psi/đĩa). Áp suất vùng flash nên nhỏ nhất có thể, giá trị này sẽ tối đa dầu thô bay hơi, tối thiểu được nhiệt độ hoạt động.
Nhiệt độ đỉnh [6]
Nhiệt độ đỉnh tháp bằng nhiệt độ điểm sương của hơi đỉnh. Nhiệt độ đỉnh phải được điều khiển để cao hơn nhiệt độ điểm sương của nước tại áp suất đỉnh tháp là 10-150C, vì vậy sẽ không có nước ngưng tụ trong tháp. Nó ngăn ngừa hiện tượng mài mòn do sự thủy phân axit HCl trong nước lỏng (nước ở pha lỏng). HCl này sinh ra là do sự thủy phân muối ở nhiệt độ cao trong môi trường nước.