Đó là bản chất nguyên liệu, bản chất dung môi, tỷ lệ dung môi, nhiệt độ trích ly 3.3.3.1. Bản chất nguyên liệu
Cấp độ chưng cạn kiệt trong tháp chưng cất chân không của cùng 1 loại nguyên liệu cặn khí quyển được thể hiện bằng hiệu suất phần cặn chân không thu được ở đáy tháp.
Ngoại trừ bản chất nguyên liệu, cấp độ chưng cạn kiệt của nguyên liệu cũng có ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng sản phẩm dầu khử asphalt. Ở cùng điều kiện vận hành (bản chất và tỷ lệ dung môi, gradient nhiệt độ trong tháp trích ly), khi cấp độ chưng cạn kiệt càng lớn nghĩa là nguyên liệu đầu có hàm lượng thành phần nhẹ trong cặn thấp (16,5/18,2), điều đó sẽ làm giảm hiệu suất thu dầu khử asphalt (27/38), nó sẽ làm giảm chất lượng dầu khử do có khối lượng riêng cao (22,4), độ nhớt cao (33,5). Tuy nhiên, cặn cacbon conradson giảm đi nhiều (0,8/1,3) là do hiệu suất dầu khử asphalt thấp (bảng 3.10).
Tài liệu tham khảo dành cho sinh viên 10H5 năm học 2013-2014 93
Bảng 3.10 Ảnh hưởng của cấp độ chưng cạn kiệt đến quá trình khử asphalt
Bảng 3.11 Ảnh hưởng của độ quá bốc hơi đến quá trình khử asphalt
3.3.3.2. Bản chất dung môi
Thông số có ảnh hưởng nhất đến quá trình là bản chất dung môi. Nó quyết định rất lớn đến hiệu suất và chất lượng của pha dầu nhờn trích ly được. Dung môi parafin càng nặng (C7) thì hiệu suất pha malten càng cao, hậu quả là dầu khử sẽ chứa nhiều nhựa làm giảm chất lượng dầu. Như vậy, butane và pentane có khả năng hòa tan nhựa mềm và cứng, trong khi đó ethane kết tủa (nghĩa là không hòa tan) không chỉ asphalt và nhựa mà còn một phần đáng kể môi trường dầu, do vậy propane được xác nhận là dung môi tốt cho quá trình sản xuất dầu nhờn. Ảnh hưởng của bản chất dung môi đến quá trình được thể hiện ở bảng 3.12. Tính năng của quá trình đạt được khi dùng dung môi propan và pentan tinh khiết, đối với nguyên liệu có hàm lượng asphalt trong khoảng 1-18 % khối lượng.
Cũng tương tự, h ình 3 .15 minh họa ảnh hưởng của bản chất các loại dung môi từ C2 đến C7 đến hiệu suất pha malten khi nguyên liệu là cặn chưng cất khí quyển dầu Poso Creek và cặn chưng cất chân không dầu Arabe nhẹ (với tỷ lệ dung môi/nguyên liệu =10 ở 27°C). Việc lựa chọn loại dung môi nhẹ hay nặng dẫn đến áp suất làm việc sẽ khác nhau (khoảng 30/40 bar đối với C3/C4 và 20/40 bar đối với C5/C6), áp suất này được cố định và không phải là một biến số hoạt động (ít tác động đến độ chọn lọc của quá trình).
Tài liệu tham khảo dành cho sinh viên 10H5 năm học 2013-2014 94
Bảng 3.12 Ảnh hưởng của bản chất dung môi
Hình 3.15 Ảnh hưởng của bản chất dung môi đến hiệu suất pha malten
3.3.3.3. Tỷ lệ dung môi
Độ chọn lọc của công đoạn khử asphalt sẽ được cải thiện đáng kể bằng cách tăng tỷ lệ dung môi. Đây là 1 biến số cơ bản làm tăng chất lượng của dầu. Càng nhiều lượng dung môi thì lượng
Tài liệu tham khảo dành cho sinh viên 10H5 năm học 2013-2014 95 dầu hòa tan trong dung môi sẽ càng nhiều, hiệu suất thu hồi lẫn chất lượng dầu khử sẽ càng tăng.
Ảnh hưởng của tỷ lệ dung môi đến độ chọn lọc của quá trình trích ly được sơ đồ hóa trong hình 3.16
Hình 3.16 Ảnh hưởng của tỷ lệ dung môi đến độ chọn lọc
3.3.3.4. Nhiệt độ trích ly
Tác động của nhiệt độ trích ly đến độ chọn lọc của quá trình là liên quan đến khả năng hòa tan của dung môi. Sự gia tăng nhiệt độ sẽ làm tăng khả năng hòa tan của dung môi vào trong asphalt (hình 3.17), làm cho hiệu suất thu hồi dầu khử bị giảm nhưng chất lượng dầu lại tăng. Trong bảng 3.13 minh họa tác động của nhiệt độ làm việc đến độ chọn lọc của quá trình trích ly trong trường hợp sử dụng cặn Rospomare ở cùng tỷ lệ dung môi.
Tài liệu tham khảo dành cho sinh viên 10H5 năm học 2013-2014 96
Bảng 3.13 Ảnh hưởng của nhiệt độ vận hành đến độ chọn lọc trích ly của cặn Rospomare
Để có được độ chọn lọc tối ưu cho quá trình trích ly, một gradient nhiệt độ như sau cần phải được chú ý:
• Nhằm mục đích tạo dòng hồi lưu nội đáng kể trong vùng giữa tháp đến đỉnh để gia tăng hiệu suất thu hồi dầu khử asphalt, do vậy khoảng chênh lệch nhiệt độ đỉnh-nhiệt độ nguyên liệu phải > 20°C)
• Nhằm tạo thuận lợi cho quá trình lắng asphalt, nhiệt độ của vùng lắng phải là thấp nhất và là gần bằng nhiệt độ của nguyên liệu, do vậy khoảng chênh lệch nhiệt độ nguyên liệu-nhiệt độ đáy phải < 5°C)