4. Xỏc định tỷ trọng dầu thụ sau khi tỏch muối và nƣớc
4.3. Phƣơng phỏp cõn thuỷ tĩnh
Tỏc dụng của cõn thủy tĩnh cũng dựa trờn định luật Acsimet. Khi nhỳng vật vào cỏc chất lỏng khỏc nhau nú sẽ đẩy một thể tớch chất lỏng ra bằng nhau, nhƣng cú khối lƣợng khỏc nhau. Khối lƣợng của cỏc thể tớch này tỉ lệ thuận với khối lƣợng riờng của chất lỏng.
Một vật cú trọng lƣợng P nhờ tỏc dụng của lực đẩy trong nƣớc nú cú trọng lƣợng biểu kiến là P1. Chờnh lệch P - P1 bằng trọng lƣợng nƣớc đƣợc vật đẩy ra. Tƣơng tự đối với chất lỏng khỏc ta cú trọng lƣợng biểu kiến là P2. Chờnh lệch P - P2 bằng trọng lƣợng chất lỏng đƣợc đẩy ra. Nếu để xỏc định tỉ trọng ta sử dụng một chất đó biết trƣớc trọng lƣợng và thể tớch, cũn chất lỏng thứ hai là sản phẩm dầu cần xỏc định khối lƣợng, thỡ tỉ trọng của sản phẩm dầu đƣợc tớnh theo cụng thức:
2 1
P P
P P (5.18)
Cõn thuỷ tĩnh (hỡnh 5.8) là cõn đũn, gồm đũn cõn 1 tựa trờn trụ gúc 2. Trụ gúc đƣợc nối với thõn 3 và thõn đƣợc giữ chặt vào đế dƣới bằng vớt giữ 4. Đế dƣới đƣợc nối với vớt chỉnh 5, cho phộp giữ cõn ở vị trớ thăng bằng. Bờn trỏi đũn cõn cú quả cõn 6 và bờn phải cú múc 7 và quả hiệu chỉnh 8. Khối lƣợng quả hiệu chỉnh đƣợc chọn sao cho nú đỳng cõn bằng với đũn cõn trong khụng khớ. Khoảng cỏch giữa trụ tựa và múc đƣợc chia thành 10 phần bằng nhau. Chọn 2 quả cõn lớn nhất bằng với khối lƣợng quả hiệu chỉnh trong nƣớc cất ở 20oC. Khối lƣợng của 3 quả cõn cũn lại nhỏ hơn quả lớn 10, 100 và 1000 lần.
Khi thả quả hiệu chỉnh vào nƣớc, tạo lệch cõn bằng và để cõn bằng cần treo quả cõn lớn. Trọng lƣợng của quả cõn này bằng hiệu trọng lƣợng của quả hiệu chỉnh trong khụng khớ và trong nƣớc cất, nghĩa là bằng khối lƣợng nƣớc trong thể tớch quả hiệu chỉnh (P-P1). Khi thả quả hiệu chỉnh vào chất lỏng cú tỷ trọng thấp hơn 1 thỡ nú sẽ dao động với lực nhỏ hơn, và để thiết lập cõn bằng cần treo quả cõn vào vị trớ thớch hợp trờn đũn cõn. Nhƣ vậy, xỏc định đƣợc khối lựơng của dầu trong thể tớch quả hiệu chỉnh (P-P2) với độ chớnh xỏc đến 0,0001 đơn vị so với quả cõn lớn.
Nếu chọn trọng lƣợng của nƣớc trong quả hiệu chỉnh, nghĩa là trọng lƣợng quả cõn lớn bằng 1 (P - P1 = 1), khi đú ta cú = P – P2.
Khi xỏc định tỷ trọng của chất lỏng nặng hơn nƣớc ( >1), thỡ 1 quả cõn lớn cần treo ở vạch hàng chục, nghĩa là treo vào núc, cũn cỏc quả nhỏ làm nhƣ trờn. Nhƣ vậy cõn thuỷ tĩnh khụng thể ứng dụng với chất lỏng cú tỷ trọng lớn hơn 2.
BÀI TẬP THỰC HÀNH
Bài tập 1. Thực hành lấy mẫu dầu thụ hoặc sản phẩn dầu lỏng trong bồn chứa đứng và trong bồn chứa nằm ngang hoặc sitec. Tạo mẫu trung bỡnh. Bài tập 2. Thực hành xỏc định thành phần phõn đoạn dầu bằng chƣng cất
trong thiết bị chuẩn trong phũng thớ nghiệm.
Bài tập 3. Xỏc định hàm lƣợng nƣớc trong dầu thụ và sản phẩm dầu bằng phƣơng phỏp cất với dung mụi và phƣơng phỏp hydrua-canxi
TểM TẮT NỘI DUNG Mễ ĐUN
Chƣng cất dầu là quỏ trỡnh đầu tiờn trong cụng nghệ chế biến dầu. Nội dung của mụn học Chƣng cất và chế biến dầu thụ bao gồm những lý thuyết cơ bản về cụng nghệ sơ chế dầu (tỏch nƣớc, muối, bụi) và chƣng cất dầu thụ ở ỏp suất khớ quyển và chõn khụng thành cỏc sản phẩm. Mục tiờu của mụ đun là đào tạo cho học viờn cú đủ kiến thức và kỹ năng để làm việc trong cỏc nhà mỏy lọc dầu và chế biến dầu và hiểu cỏc tài liệu kỹ thuật của cỏc quỏ trỡnh chƣng cất và chế biến dầu, khớ tiếp theo. Học xong mụ đun này học viờn đƣợc trang bị cỏc kiến thức về cỏc phƣơng phỏp tỏch muối và nƣớc từ dầu thụ; hiểu biết đƣợc nguyờn lý và mục đớch của quỏ trỡnh chƣng cất dầu thụ ở ỏp suất thƣờng và ỏp suất chõn khụng và vận hành đƣợc sơ đồ tỏch muối, nƣớc và thỏp chƣng cất dầu thụ trờn sơ đồ thớ nghiệm.
Mặt khỏc, nội dung mụn học cũng cung cấp cho ngƣời học cỏc hiểu biết về tớnh chất cơ bản của cỏc sản phẩm dầu và cú kỹ năng phõn tớch, kiểm tra chất lƣợng của dầu thụ và sản phẩm sau khi chƣng cất. Ngũai ra, giỏo trỡnh cũng cung cấp cho kỹ sƣ và kỹ thuật viờn kỹ thuật vận hành, kiểm tra và điểu chỉnh cỏc tham số cụng nghệ trong nhà mỏy lọc dầu.
Trong giỏo trỡnh gồm những chƣơng sau:
1. Tỏch nƣớc từ dầu thụ
Giới thiệu nguồn gốc của nƣớc và tỏc hại của nƣớc chứa trong dầu thụ, cỏc phƣơng phỏp tỏch nƣớc nhƣ lắng, lọc, phƣơng phỏp húa học và phỏ nhũ bằng phƣơng phỏp điện. Ngày nay phƣơng phỏp tỏch nƣớc bằng điện (EDW) đƣợc ứng dụng rộng rói nhất trong nhà mỏy lọc dầu. Đồng thời trong chƣơng này cũng giới thiệu cỏc qui trỡnh kiểm tra thiết bị tỏch nƣớc và vận hành thiết bị tỏch nƣớc.
2. Tỏch muối từ dầu thụ
Trong chƣơng này giới thiệu đặt điểm thành phần muối chứa trong dầu. Nội dung chớnh của chƣơng là giới thiệu cỏc phƣơng phỏp tỏch muối, kỹ thuật kiểm tra thiết bị tỏch muối và vận hành thiết bị tỏch muối.
3. Chƣng cất dầu thụ ở ỏp suất thƣờng.
Theo thành phần húa học dầu là hỗn hợp phức tạp gồm hai thành phần chớnh là cỏc hydrocacbon cú nhiệt độ sụi khỏc nhau và thành phần phi hydrocacbon. Do đú, để phõn tỏch thành cỏc sản phẩm dầu khỏc nhau dầu đƣợc tiến hành tỏch phõn đọan ở ỏp suất khớ quyển và ỏp suất chõn khụng.
nhiệt độ khụng quỏ 370oC - nhiệt độ hydrocacbon bắt đầu phõn hủy - cracking. Trong quỏ trỡnh này từ dầu thụ nhận đƣợc cỏc sản phẩm sỏng nhƣ xăng, dầu hỏa, diesel. Trong chƣơng này giới thiệu cỏc nguyờn lý cơ bản của chƣng cất, cỏc lọai thỏp chƣng cất và sơ đồ cụng nghệ chƣng cất dầu thụ ở ỏp suất khớ quyển. Đồng thời trong chƣơng 3 cũng giới thiệu phƣơng phỏp kiểm tra thiết bị chƣng cất dầu thụ và cỏch vận hành thiết bị chƣng cất ở ỏp suất thƣờng.
4. Chƣng cất dầu thụ ở ỏp suất chõn khụng
Sau khi chƣng cất dầu dƣới ỏp suất khớ quyển ở nhiệt độ 350 ữ 370o C, để chƣng cất tiếp cặn cũn lại cần chọn điều kiện để loại trừ khả năng cracking và tạo điều kiện thu đƣợc nhiều phần cất nhất. Phƣơng phỏp phổ biến nhất để tỏch cỏc phõn đoạn ra khỏi mazut là chƣng cất trong chõn khụng. Do đú sau khi chƣng cất khớ quyển (AR) cặn mazut đƣợc đƣa sang cụm chƣng cất chõn khụng (VR) trong liờn hợp chƣng cất khớ quyển - chõn khụng (AVR). Nhờ chƣng cất chõn khụng nhận đƣợc thờm cỏc phõn đoạn dầu nhờn và cặn gudron. Trong chƣơng này giới thiệu đặc điểm của quỏ trỡnh chƣng cất chõn khụng, cỏc thiết bị tạo chƣng cất chõn khụng và tớnh chất cơ bản của cỏc sản phẩm thu đƣợc khi chƣng cất dõu thụ trong chõn khụng. Đồng thời ngƣời đọc cũng nắm đƣợc kỹ thuật kiểm tra thiết bị chõn khụng và kỹ thuật vận hành thiết bị chƣng cất chõn khụng.
5. Kiểm tra chất lƣợng của sản phẩm dầu
Dầu thụ và cỏc sản phẩm dầu cần phải đỏp ứng những yờu cầu cơ bản về tớnh chất húa lý. Trong chƣơng này giới thiệu kỹ thuật lấy mẫu dầu thụ và sản phẩm lỏng trong cỏc bể chứa và trong ống dẫn. Phƣơng phỏp tạo mẫu trung bỡnh. Cỏc phƣơng phỏp phõn tớch những thành phần và tớnh chất cơ bản của dầu thụ và sản phẩm dầu nhƣ phõn tớch hàm lƣợng nƣớc, hàm lƣợng muối, thành phần phõn đọan, chỉ số axit, tỷ trọng...đƣợc giới thiệu trong chƣơng này.
THUẬT NGỮ CHUYấN MễN
AR – cụm chƣng cất dầu thụ ở ỏp suất khớ quyển VR – cụm chƣng cất dầu thụ trong chõn khụng
AVR - cụm liờn hợp chƣng cất dầu thụ ở ỏp suất khớ quyển và trongchõn khụng
EDS – cụm cụng nghệ loại muối bằng điện EDW – cụm cụng nghệ loại nƣớc bằng điện EDWS- sơ đồ cụng nghệ lọai muối- nƣớc
EDWS-AVR – sơ đồ cụng nghệ tổ hợp làm sạch nƣớc- muối và cụm chƣng cất dầu ở ỏp ssuất khớ quyển và chõn khụng
Ejector - mỏy bơm phun
Mazut- cặn chƣng cất dầu thụ ở ỏp suất khớ quyển Gudron – cặn chƣng cất dầu thụ ở ỏp suất chõn khụng Smol – nhựa trong dầu thụ
Condensat – phần ngƣng tụ Distilat – phần cất
Extrat – phần chiết DO - nhiờn liệu diesel
RVP (Reid vapor pressure) - ỏp suất hơi bóo hũa
MON – trị số octan của xăng đƣợc xỏc định bằng phƣơng phỏp động cơ RON – trị số octan của xăng đƣợc xỏc định bằng phƣơng phỏp nghiờn cứu ĐST- điểm sụi thực
OV – chƣng cất bay hơi một lần TEI - chất chuẩn isooctan kỹ thuật TE chỡ – tetra etyl chỡ
Catalizat- sản phẩm từ quỏ trỡnh xỳc tỏc Reformat – sản phẩm của quỏ trỡnh reforming CHĐBM- chất hoạt động bề mặt
% t.t. - % thể tớch %k.l. - % khối lƣợng
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Puchkova N.G. Sản phẩm dầu, tớnh chất của chỳng và ứng dụng. Nhà xuất bản “Khimia”, Moscơva, 1971. (Tiếng Nga)
2. Gurevich I.L. Cụng nghệ chế biến dầu và khớ. Tập I. Tớnh chất chung và cỏc phƣơng phỏp chế biến sơ cấp dầu và khớ. Nhà xuất bản “Khimia”, Moscơva, 1972. (Tiếng Nga)
3. Korotkov P.I., Isaev B.N., Teteruk V.G. Chế biến sơ cấp dầu trong cụm ỏp suất cao và ỏp suất chõn khụng. Nhà xuất bản “Khimia”, Moscơva, 1975. (Tiếng Nga)
4. Smirnovich E.V., Lukasevich I.P. Thực nghiệm cụng nghệ chế biến dầu. Nhà xuất bản “Khimia”, Moscơva, 1978. (Tiếng Nga)
5. Tanatarov M.A., Condratev A.A., Axmesina M.H., Medvedeva M.I.Thiết kế cụm chế biến sơ cấp dầu. Nhà xuất bản “Khimia”, Moscơva, 1975. (Tiếng Nga)
6. Nelson W.L. Petroleum Refinering Engineering. Edit. 4-th. London- New- Jork- Toronto, Mc. Grow Hill, 1958
7. Belianhin B.V., Erikh V.N. Phõn tớch sản phẩm dầu và khớ. Nhà xuất bản “Khimia”, Leningrad, 1975. (Tiếng Nga)
1. Chuyờn gia tƣ vấn nội dung : PGS.TS Đinh Thị Ngọ 2. Chuyờn gia phỏt triển sỏch : Trần ngọc Chuyờn 3. Trƣởng tiểu ban CDC Húa dầu : Lờ Thị Thanh Hƣơng
Chuyờn gia phỏt triển sỏch
Trần ngọc Chuyờn
Chuyờn gia tƣ vấn nội dung
PGS.TS Đinh Thị Ngọ
Trƣởng tiểu ban CDC
Lờ Thị Thanh Hƣơng
Giỏo viờn biờn soạn sỏch