Gồm hỗn hợp cỏc cấu tử cú trong dầu thụ thường khụng bền, dễ bị phõn huỷ khi tăng nhiệt độ. Trong số cỏc hợp chất dễ bị phõn huỷ nhiệt nhất là cỏc hợp chất chứa lưu huỳnh và cỏc hợp chất cao phõn tử như nhựa... Cỏc hợp chất parafin kộm bền nhiệt hơn cỏc hợp chất naphten, và cỏc naphten lại kộm bền nhiệt hơn cỏc hợp chất thơm. Độ bền nhiệt của cấu tử tạo thành dầu khụng chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ mà cũn phụ thuộc cả vào thời gian tiếp xỳc ở nhiệt độ đú. Trong thực tế chưng cất, đối với cỏc phõn đoạn cú nhiệt độ sụi cao, người ta cần trỏnh sự phõn huỷ nhiệt khi chỳng đốt núng. Tuỳ theo loại dầu thụ,
trong thực tế khụng nờn đốt núng quỏ 4200C với dầu khụng cú hay
chứa rất ớt lưu huỳnh, và khụng quỏ 320 ữ 3400C với dầu cú và nhiều
lưu huỳnh.
Sự phõn huỷ khi chưng cất sẽ làm xấu đi cỏc tớnh chất của sản phẩm, như làm giảm độ nhớt và nhiệt độ bốc chỏy cốc kớn của chỳng, giảm độ bền oxy hoỏ.
Nhưng quan trọng hơn là chỳng gõy nguy hiểm cho quỏ trỡnh chưng cất vỡ chỳng tạo cỏc hợp chất ăn mũn và làm tăng ỏp suất của thỏp. Để giảm sự phõn huỷ, thời gian lưu của nguyờn liệu ở nhiệt độ cao cũng cần phải hạn chế. Khi nhiệt độ sụi của hỗn hợp ở ỏp suất khớ quyển cao hơn nhiệt độ phõn huỷ nhiệt của chỳng, người ta phải dựng chưng cất chõn khụng VD, hay chưng cất với nước để trỏnh sự phõn huỷ nhiệt, chõn khụng làm giảm nhiệt độ sụi, cũn hơi nước cũng cú tỏc dụng làm giảm nhiệt độ sụi, giảm ỏp suất riờng phần của cấu tử hỗn
hợp làm cho chỳng sụi ở nhiệt độ thấp hơn. Hơi nước được dựng ngay cả trong chưng cất khớ quyển. Khi tinh luyện, hơi nước được dựng để tỏi bay hơi phõn đoạn cú nhiệt độ sụi thấp cũn chứa trong mazut hay trong gudron, trong nguyờn liệu và dầu nhờn. Kết hợp dựng chõn khụng và hơi nước khi chưng cất phần cặn sẽ cho phộp đảm bảo tỏch sõu hơn phõn đoạn dầu nhờn.
Tuy nhiờn tỏc dụng của hơi nước làm tỏc nhõn bay hơi cũn bị hạn chế vỡ nhiệt độ bay hơi khỏc xa so với nhiệt độ đốt núng chất lỏng. Vỡ thế nếu tăng lượng hơi nước thỡ nhiệt độ và ỏp suất hơi bóo hoà của dầu giảm xuống và sự tỏch hơi cũng giảm theo. Do vậy, lượng hơi
nước cú hiệu quả tốt nhất chỉ trong khoảng từ 2 ữ 3% so với nguyờn
liệu đem chưng cất khi mà số cấp tiếp xỳc là 3 hoặc 4. Trong điều kiện
như vậy lượng hơi dầu tỏch ra từ phõn đoạn mazut đạt tới 14 ữ 23%.
Khi chưng cất với hơi nước số lượng phõn đoạn tỏch ra được cú thể tớnh theo phương trỡnh sau:
Z P P P 18 M G f f f ⋅ − ⋅ = Trong đú:
G và Z: số lượng hơi dầu tỏch được và lượng hơi nước Mf: phõn tử lượng của hơi dầu
18: phõn tử lượng của nước P: ỏp suất tổng cộng của hệ
Pf: ỏp suất riờng phần của dầu ở nhiệt độ chưng.
Nhiệt độ hơi nước cần phải khụng thấp hơn nhiệt độ của hơi dầu để trỏnh sản phẩm dầu ngậm nước. Do vậy, người ta thường dựng hơi nước cú nhiệt độ 380 ữ 4500C, ỏp suất hơi từ 0,2 ữ 0,5 MPa. Hơi nước dựng trong cụng nghệ chưng cất dầu cú rất nhiều ưu điểm: làm giảm ỏp suất hơi riờng phần của dầu, tăng cường khuấy trộn chất lỏng trỏnh tớch điện cục bộ, tăng diện tớch bề mặt bay hơi do tạo thành cỏc tia và bong búng hơi. Người ta cũng dựng hơi nước để tăng cường đốt núng cặn dầu trong lũ ống khi chưng cất chõn khụng. Khi đú đạt mức độ bay hơi lớn cho nguyờn liệu dầu, trỏnh sự tạo cốc trong cỏc lũ ống đốt
núng. Tiờu hao hơi nước trong trường hợp này vào khoảng 0,3 ữ 0,5% so với nguyờn liệu.
iV. Cỏc yếu tố ảnh hưởng [1].
− Cỏc thụng số cụng nghệ ảnh hưởng trực tiếp tới hiệu suất và
chất lượng quỏ trỡnh chưng cất như nhiệt độ, ỏp suất, phương phỏp chưng cất.
− Chế độ cụng nghệ chưng cất phụ thuộc vào chất lượng dầu thụ
ban đầu, vào mục đớch và yờu cầu của quỏ trỡnh, chủng loại sản phẩm cần thu và phải cú dõy chuyền cụng nghệ hợp lý. Vỡ vậy khi thiết kế quỏ trỡnh chưng cất chỳng ta phải xột kỹ và kết hợp đầy đủ tất cả cỏc yếu tố để quỏ trỡnh chưng cất đạt hiệu quả kinh tế cao. Sơ đồ nguyờn lý của thỏp chưng cất được trỡnh bày trờn hỡnh 6. Cỏc yếu tố ảnh hưởng tới cụng nghệ chưng cất dầu chớnh là yếu tố ảnh hưởng tới quỏ trỡnh làm việc của thỏp chưng cất.