3.1. Khái niệm chung về chưng cất
Quá trình chưng cất là quá trình trong đó hổn hợp lỏng hơi của hai hay nhiều cấu tử được tách ra thành từng phân đoạn sản phẩm với độ tinh khiết xác định dưới tác dụng nhiệt.
3.2. Cơ sở lý thuyết.
Quá trình chưng cất dầu là một quá trình xử lý vật lý phân chia nguyên liệu dầu thành các phân đoạn sản phẩm khác nhau. Quá trình này được thực hiện bằng các biện pháp khác nhau nhằm tách các thành phần dầu theo nhiệt độ sôi của các cấu tử có trong dầu mà không làm phân hủy chúng. Tùy thoe các biện pháp tiến hành mà người ta phân chia quá trình chưng cất thành chưng đơn giản, chưng phức tạp, chưng nhờ cấu tử bay hơi và chưng chân không.
Hổn hợp các cấu tử có trong nguyên liệu dầu thường không bền, dễ phân hủy khi gia tăng nhiệt độ. Độ bền nhiệt của các cấu tử tạo thành dầu không chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ mà còn phụ thuộc vào thời gian tiếp xúc ở nhiệt đô đó. Sự phân hủy khi chưng cất sẻ làm xấu đi tính chất của sản phẩm như giảm độ nhớt và nhiệt độ bắt cháy cốc kín của chúng, giảm độ bền oxy hóa… Do đó đễ giảm mức độ phân hủy , trong thực tế ta không đốt nóng quá 4000C – 4200C đối với dầu không có hoặc chứa ít lưu huỳnh, không quá 3200C – 3400C đối với dầu có chứa nhiều lưu huỳnh. Ngoài ra thời gian lưu của chúng ở nhiệt độ cao cũng cần phải hạn chế, trung bình trong khoảng từ 2 – 5 phút.
Khi nhiệt độ sôi của hổn hợp ở áp suất khí quyển cao hơn nhiệt độ phân hủy nhiệt của chúng, người ta tiến hành chưng cất lôi cuốn bằng hơi nước để tránh phân hủy nhiệt. Hơi nước có tác dụng làm giảm áp suất riêng phần của các cấu tử trong hổn hợp và do đó làm giảm nhiệt độ sôi của chúng. Tuy nhiên nếu tăng lượng hơi nước quá cao thì nhiệt độ và áp suất hơi bảo hòa của dầu sẻ giảm xuống và do đó sự tách hơi cũng giảm. Do vậy lượng hơi nước có hiệu quả tốt nhất chỉ trong khoảng 2 - 3% so với nguyên liệu đem chưng cất. Nhiệt độ của hơi nước cần phải không thấp hơn nhiệt độ sôi của dầu để tránh sản phẩm dầu ngậm nước do vậy người ta thường dùng hơi nước có nhiệt độ trong khoảng 3000C – 4000C, áp suất 0.2 – 0.5 Mpa.
Ưu điểm của công nghệ chưng cất dầu bằng hơi nước là: Ngoài việc làm giảm áp suất hơi riêng phần của dầu, nó còn tăng cường khấy trộn chất lỏng, tránh tích nhiệt cục bộ, tăng diện tích bề mặt bay hơi do tạo thành những tia và các bong bóng hơi. Người ta cũng dùng hơi nước để tăng cường đốt nóng cặn dầu trong lò, khi đó đạt được mức độ bay hơi lớn hơn cho nguyên liệu, tránh và ngăn ngừa tạo cốc trong các ống đốt nóng.