Phương trỡnh cõn bằng nhiệt lượng QV = QR QV = QK,X + QKe + QGa + QC + Tớnh QV 3 V ng.l v V Q Q G .I 310,945.10 .224,25.4,183 291887336,4 Kcal / h
(IV: tớnh theo phương phỏp trung bỡnh)
3 K,X K,X K,X Q G .I 46,952.10 .144,9.4,186 28478801,33 Kcal / h 3 Ke Ke K Q G .I 43,22.10 .98,795.4,186 17873884,7 Kcal / h 3 Ga Ga Ga Q G .I 46,33.10 .158,46.4,186 30731317,25 Kcal / h
Theo phương trỡnh cõn bằng nhiệt lượng ta cú:
QC = QV – (QK,X + QGa)
QC = 291887336,4 – (28478801,33 + 17873884,7 + 30731317,23) QC =214803333,3 (Kcal/h(
Bảng 2: Kết quả cõn bằng nhiệt lượng cho thỏp chưng cất.
Nhiệt vào Dũng Kcal/h Nguyờn liệu 291887336,4 Nhiệt ra QK,X 28478801,33 QKe 17873884,7 QGa 30731317,23
QC 214803333,1
291887336,4
Phần III: An toàn lao động I. An toàn lao động trong phõn xưởng chưng cất khớ quyển
Trong quỏ trỡnh thiết kế sản xuất thỡ khõu an toàn lao động cú vai trũ rất quan trọng nhằm cải thiện được điều kiện làm việc của cụng nhõn, đảm bảo sức khoẻ an toàn cho cụng nhõn làm việc trong nhà mỏy. Vỡ vậy ngay từ đầu thiết kế xõy dựng phõn xưởng cần phải cú những bố trớ hợp lý, huấn luyện tuyờn truyền nhiều những phỏp chế của Nhà nước. Như vậy để hoàn thiện tốt nhất cần đảm bảo những yờu cầu sau:
I.1. Yờu cầu về phũng chỏy chữa chỏy
Thường xuyờn thực hiện cỏc cụng tỏc giỏo dục an toàn lao động đến toàn cụng nhõn lao động trong phõn xưởng, thực hiện những quy định chung của nhà mỏy, tiến hành kiểm tra định kỳ thực hiện thao tỏc an toàn lao động trong sản xuất.
Khi thiết kế bố trớ mặt bằng phõn xưởng cần phải hợp lý, thực hiện cỏc biện phỏp an toàn.
Cỏc thiết bị phải đảm bảo an toàn chỏy nổ tuyệt đối, khụng cho cỏc hiện tượng rũ rỉ hơi sản phẩm ra ngoài, khi thiết kế cần chọn những vật liệu cú khả năng chống chỏy nổ cao để thay thế những vật liệu ở những nơi cú thể xảy ra chỏy nổ.
Phải ú hệ thống tự động hoỏ an tũn lao động và bỏo động kịp thời khi cú hiện tượng chỏy nổ xảy ra.
Bố trớ cỏc mỏy múc thiết bị phải thoỏng, cỏc đường ống dẫn trong nhà mỏy phải đảm bảo hạn chế khả năng đường ống chồng chộo lờn nhau, những đường ống bắt qua đường giao thụng chớnh khụng được nổi lờn, cỏc đường ống trong khu sản xuất phải bố trớ trờn cao đảm bảo cho cụng nhõn qua lại trỏnh va chạm cần thiết.
Khu chứa nguyờn liệu và sản phẩm phải cú tường bao che chắn để đề phũng khi cú sự cố dầu bị rũ rỉ ra ngoài, phải trỏnh cỏc khả năng phỏt sinh nguồn mồi lửa chỏy (nhiệt, bật lửa, cấm dựng điện thoại di động, cấm hỳt thuốc trong phõn xưởng…)
Bố trớ hệ thống tự động hoỏ cho cỏc thiết bị dễ sinh chỏy nổ đảm bảo an toàn cỏc hệ thống cấp điện cho cỏc thiết bị tự động phải tuyệt đối an toàn khụng cú hiện tượng chập mạch làm phỏt sinh tia lửa điện.
Vận hành cỏc thiết bị theo đỳng thao tỏc kỹ thuật, đỳng quy trỡnh cụng nghệ khi khởi động cũng như khi tắt khởi dọng, làm việc phải tuõn theo cỏc quy định chặt chẽ.
Trong trường hợp phải sửa chữa cỏc thiết bị cú chứa hơi sản phẩm dễ gõy nổ thỡ cần dựng khớ trơ để thổi vào thiết bị để đuổi hết cỏc hơi sản phẩm ra ngoài, lưu ý nếu sửa chữa bằng hàn phải khẳng định trong thiết bị an toàn hết khớ chỏy nổ.
Giảm thấp nhất nồng độ cỏc chất chỏy nổ trong khu sản xuất, đối với chỏy nổ trong xăng dầu (nhất là xăng cú thể bắt nhiệt nay cả ở nhiệt độ thường).
Đõy là một vấn đề được quan tõm nhất hiện nay để bảo vệ tớnh mạng con người và tài sản của nhà mỏy.
Trong phõn xưởng phải cú đội ngũ phũng chỏy thường trực 24/24 giờ với đầy đủ trang thiết bị hiện đại, thuận tiện.
Cỏc tiờu lệnh về phũng chỏy chữa chỏy phải tuõn theo đầy đủ để đề phũng khi cú sự cố xảy ra, xử lý kịp thời
Bố trớ dụng cụ, thiết bị chữa chỏy tại chỗ cỏc thiết bị dễ gõy chỏy nổ (thỏp cất, thiết bị lọc…) kịp thời khi cú hiện tượng.
chỏy thường trược tại chỗ cỏc thiết bị dễ gõy ra hiện tượng chỏy nổ và cần bố trớ cỏc thiết bị chữa chỏy linh động, xung quanh cỏc bể chứa sản phẩm nguyờn liệu hay thiết bị cần bố trớ hệ thống đường dẫn khớ trơ, hơi nước và bọt chữa chỏy để kịp thời khi cú sự cố, tại nhà chữa chỏy phải cú đầy đủ cỏc thiết bị chữa chỏy đỳng quy định. Khi cú sự cố cỏc thiết bị phải được thao tỏc đỳng kỹ thuật và kịp thời, đường đilại trong khu sản xuất phải thuận tiện dễ dàng cho cỏc xe cứu hoả đi lại. cỏc thiết bị phải được bảo dưỡng đỳng định kỳ, theo dừi chặt chẽ đỳng chế độ cụng nghệ của nhà mỏy cỏc bể chứa cần phải nối đất trỏnh đề phũng khi xăng dầu bơm chuyển bị tớch điện tớch, sột đỏnh nhà mỏy sẽ xảy ra chỏy nổ.
Trong quỏ trỡnh sản xuất phải đảm bảo an toàn cỏc thiết bị ỏp lực, hệ thống điện phải được thiết kế an toàn, hạn chế tối đa cỏc nguy cơ gõy ra sự cố, thiết bị phải cú hệ thống bảo hiểm, phải cú che chắn. Trang thiết bị phũng hộ lao động cho cụng nhõn lao động trong phõn xưởng.
I.2. Trang thiết bị phũng hộ lao động.
Những cụng nhõn làm việc trong nhà mỏy phải được học tập cỏc thao tỏc phũgn chỏy chữa chỏy, phải cú kiến thức bảo vệ thõn thể và mụi trường khụng gõy độc hại.
Trong nhà mỏy tuyệt đối khụng dựng lửa, trỏnh cỏc va chạm cần thiết dễ gõy ra cỏc tia lửa điện, trong sửa chữa hạn chế việc sử dụng nguồn điện cao ỏp.
Trong cụng tỏc bảo quản bể chứa, nếu phải làm việc trong bể chứa phải đảm bảo hỳt hết cỏc hơi độc của khớ sản phẩm trong bể, cụng nhõn làm việc trực tiếp phải được trang bị cỏc thiết bị phũng hộ lao động: quần ỏo, mặt nạ, găng tay, ủng… trỏnh cỏc hơi độc bỏm vào người qua da, cỏc trang bị phũgn hộ lao động phải được cất giữ tại nơi làm việc khụng được mang ra ngoài. Đối với cỏc quỏ trỡnh cú phỏt sinh hơi độc lớn cần bố trớ hệ thống tự động hoỏ
trong sản xuất giảm bớt lượng cụng nhõn cần thiết, bảo vệ sức khỏe cho cụng nhõn đồng thời nõng cao hiệu quả kinh tế.
Kiểm tra sức khoẻ định kỳ cho cụng nhõn, phỏt hiện những bệnh phổ biến để phũng chống đảm bảo chế độ lao động cho mọi người theo quy định của Nhà nước
Nghiờm cấm sử dụng xăng đàu rửa tay chõn, cọ quần ỏo, vỡ chỳng cú tỏc hại lớn đối với sức khoẻ con người, trong xăng dầu chủ yếu là cỏc hydrocacbon mà đặc biệt là cỏc hydrocacbon thơm gõy độc lớn.
Xăng dầu là cỏc hydrocacbon dễ bay hơi, hơi xăng dầu dễ gõy ụ nhiễm mụi trường do đú việc xử lý hơi xăng dầu cũng là một nhiệm vụ hết sức quan trọng của nhà mỏy.
I.3. Yờu cầu đối với vệ sinh mụi trường
Đối với mặt bằng phõn xưởng phải chọn tương đối bằng phẳng, cú độ dốc tiờu thoỏt nước tốt, vựng quy hoạch nhất thiết phải được nghiờn cứu, phải được cỏc cấp chớnh phủ phờ duyệt, bảo đảm vệ sinh mụi trường, đồng thời phũng ngừa chỏy nổ gõy ra.
Vị trớ nhà mỏy phải cú khoảng cỏch an toàn tới khu dõn cư, đồng thời phỏt triển liờn hợp với cỏc nhà mỏy khỏc mà cũng phải sử dụng hợp lý hệ thống giao thụng quốc gia, là nhà mỏy chế biến dầu nờn chất thải ra khụng trỏnh khỏi đến ảnh hưởng tới vệ sinh mụi trường. Vậy để đảm bảo mụi trường sinh thỏi sản xuất, cỏc chất thải cần xử lý trước khi thải ra ngoài mụi trường.
Phần IV: thiết kế xõy dựng I. Yờu cầu chung
Địa điểm xõy dựng phải được lựa chọn phự hợp với quy hoạch lónh thổ, quy hoạch vựng, quy hoạch của cụm chớnh quyền đó được cấp thẩm quyền duyệt. Tạo điều kiện phỏt huy tối đa cụng suất của nhà mỏy và khả năng hợp tỏc sản xuất với nhà mỏy lõn cận.
Phải gần nơi cung cấp nguồn nguyờn liệu cho sản xuất và tiờu thụ sản phẩm gần nguồn cung cấp năng lượng nhiờn liệu như: điện, nước… hạn chế tối đa chi phớ vận chuyển.
Địa điểm xõy dựng phải đảm bảo cho sự hoạt động liờn tục của nhà mỏy phự hợp và tận dụng tối đa hệ thống giao thụng của quốc gia, tận dụng tối đa hệ thống cung cấp điện, thụng tin liờn lạc, nếu địa phương cho cơ sở hạ tầng thớch hợp thỡ cần phải xột đến khả năng xõy dựng trước mắt cũng như trong tương lai.
Khả năng nguồn cung cấp vật liệu, vật tư xõy dựng, giảm chi phớ giỏ thành đầu tư xõy dựng cơ bản, khả năng cung ứng cụng nhõn xõy dựng cho nhà mỏy cũng như cụng nhõn vận hành nhà mỏy sau này.
II. Yờu cầu về kỹ thuật
Diện tớch ban đầu của nhà mỏy khoảng 150ha, khu chưng khớ quyển khoảng 10ha, địa chất cụng trỡnh tốt, cao rỏo trỏnh ngập lụt trong mựa mưa, cú mức nước ngầm thấp để tạo điều kiện tốt cho quỏ trỡnh thoỏt nước và nước mặt để dựng, đất phải tương đối bằng cú độ dốc tự nhiờn.
III. Yờu cầu về vệ sinh cụng nghiệp.
Để đảm bảo tốt khi sản xuất cho phõn xưởng và khu xung quanh phải thoả món cỏc yờu cầu sau:
+ Khoảng cỏch tới khu dõn cư phải hợp lý,phõn xưởng bố trớ cỏch khu dõn cư tối thiểu là 300m, phõn xưởng xõy dựng ở khu liờn hợp
+ Địa điểm xõy dựng ở cuối hướng giú chủ đạo so với khu dõn cư và cú vựng cõy xanh bảo vệ.
+ Bố trớ nhà xưởng và thiết bị hợp lý, trỏnh để ống dẫn khúi và ống dẫn chất thải về phớa dõn cư.
IV. Giải phỏp thiết kế xõy dựng
1. Đặc điểm của phõn xưởng sản xuất.
Phõn xưởng nằm trong nhà mỏy phải cú quy mụ sản xuất rộng lớn. Vỡ vậy phõn xưởng chưng cất dầu thụ là một mắt xớch quan trọng nhất của nhà mỏy chế biến dầu, như vậy để đảm bảo cho quỏ trỡnh được hoạt động liờn tục đũi hỏi phõn xưởng phải đủ rộng, khu chứa nguyờn liệu và sản phẩm phải lớn để cung cấp cho nhà mỏy được hoạt động theo dõy chuyền, liờn kết chặt chẽ với cỏc phõn xưởng khỏc để cung cấp nguyờn liệu đảm bảo cho nhà mỏy hoạt động.
Đặc thự của phõn xưởng là cỏc thiết bị hoạt động hầu như ở nhiệt độ cao và ỏp suất cao, nờn rất dễ gõy ra hiện tượng chỏy nổ trong nhà mỏy, do đú khi bố trớ mặt bằng phõn xưởng cần chủ yếu đến cỏc biện phỏp an toàn chỏy nổ trong phõn xưởng, cỏc thiết bị chớnh đặt cỏch nhau 20m đủ để bố trớ hệ thống cỏc đường ống và cỏc hệ thống tự động hoỏ điều khiển an toàn và lưu thụng thuận lợi. Do yờu cầu về cụng nghệ nờn hầu hết cỏc thiết bị của phõn xưởng được bố trớ lộ thiờn ngoài trời. Khi bố trớ cần chủ yếu đến hướng giú, cỏc khu sản xuất cú nhiệt độ cao cần bố trớ ở cuối hướng giú chủ đạo trỏnh hướng giú mang nhiệt cao bay sang cỏc khu dễ gõy chỏy nổ như kho nguyờn liệu và sản phẩm. Ngoài ra phũng chỏy chữa chỏy trong phõn xưởng cũng là
trỏnh nhau được (10m), hạn chế đường đi lại trong khu sản xuất, cỏc đường ống dẫn đi qua đường iao thụng chớnh phải được bố trớ chỡm dưới mặt đất, trong khu sản xuất chớnh cỏc đường ống dẫn phải được bố trớ trờn ca (2,5m) đảm bảo cho cụng nhõn đi qua lại, trỏnh khụng cho cỏc van va chạm khụng cần thiết xảy ra.
2. Bố trớ mặt bằng trong phõn xưởng.
Căn cứ theo dõy chuyền sản xuất và đặc thự của phõn xưởng chưng cất dầu thụ mà chia mặt bằng thành 4 khu chớnh như sau:
Khu trước của nhà mỏy Khu sản xuất chớnh Cỏc cụng trỡnh phụ trợ Giao thụng và kho bói
Khu trước nhà mỏy gần nhà chớnh khu sinh hoạt giải trớ và mỹ quan của nhà mỏy.
Khu sản xuất chớnh bao gồm khu chưng cất dầu thụ, cỏc thiết bị lọc, lắng, trao đổi nhiệt và làm lạnh…
Khu phụ trợ gần nà điều khiển trung tõm, nhà thớ nghiệm, xưởng cơ khớ, cơ điẹn, dịch vụ….
Đường giao thụng được bố trớ trong nhà mỏy đủ rộng nối liền với cỏc phõn xưởng khỏc để lưu thụng vận chuyển tốt việc mua bỏn sản phẩm cũng như nhu cầu phỏt triển của nhà mỏy đồng thời thuận tiện cho việc phũng chữa chỏy.
Việc phõn vựng khku sản xuất như vậy giỳp ta theo dừi chặt chẽ cỏc quỏ trỡnh hoạt động sản xuất của cỏc cụng đoạn trong phõn xưởng, phự hợp với nhà mỏy cú những cụng đoạn khỏc nhau, đảm bảo được vệ sinh cụng nghiệp và dễ dàng khi xử lý khi cú sự cố xảy ra đồng thời cũng thuận tiện cho việc phỏt triển của nhà mỏy sau này, phự hợp với khớ hậu nước ta.
Chỉ tiờu kinh tế xõy dựng. Hệ số xõy dựng xây dựng A B K F Hệ số sử dụng: sử dụng A B C K F Trong đú:
F: diện tớch ban đầu của toàn nhà mỏy A: diện tớch xõy dựng
B: diện tớch đất lộ thiờn
C: diện tớch đất của hệ thống giao thụg, hệ rónh cấp thoỏt nước trong nhà mỏy.
Kết quả bố trớ mặt bằng như sau
Bảng 3: Bảng số liệu cỏc cụng trỡnh trong phõn xưởng
TT Tờn cụng trỡnh Dài (m) Rộng (m) Diện tớch (m2 ) 1. Phũng bảo vệ 4x6 4x6 144 2. Nhà để xe 18 9 162 3. Nhà hành chớnh 18 9 162 4. Hội trường 24 12 288 5. Khu dịch vụ 24 12 288 6. Cứu hoả 18 12 216
9. Nhà thớ nghiệm 18 12 216
10. Nhà điều khiển 12 9 108
11. Trạm điện 12 9 108
12. Lũ đốt 18 6 108
13. Thỏp chưng 18 12 216
14. Thỏp tỏi bay hơi 12 12 144
15. Thỏp ổn định 12 12 144
16. Thiết bị tỏch muối và nước 12 12 144
17. ống khúi 12 6 72
18. Xử lý nước thải 12 6 72
19. Làm lạnh 12 6 72
20. Bể chứa nguyờn liệu 50x4 50x4 10000
21. Bế chưa gas 40 40 1600 22. Bể xăng 40*4 40*4 10000 23. Bể gasoil 40x2 40x2 5000 24. Bể Kerosen 40x2 40x2 5000 25. Bể chứa cặn 40x1 40x1 3200 Tổng diện tớch 37680
Kết luận
Như chỳng ta đó biết, để cú sản phẩm chất lượng cao, ngoài cỏc thành phần của dầu thụ và cỏc tớnh chất lý hoỏ khỏc, chưng cất đúng một vai trũ rất quan trọng đến chất lượng sản phẩm.
Đõy là đề tài rất cú ớch trong nganh cụng nghiệp chế biến dầu. Từ đõy ta sản xuất ra nhiều nguyờn liệu cho cỏc động cơ khỏc, giỏ thành thấp, thuận tiện cho quỏ trỡnh tự động hoỏ và cú chất lượng cao.
Trải qua thời gian nghiờn cứu với sự hướng dẫn tận tỡnh của thày Nguyễn Hữu Trịnh cựng với sự giỳp đỡ của cỏc thầy cụ giỏo trong bộ mụn bản đồ ỏn của em đó được hoàn thành. Đồ ỏn gồm cỏc phần chớnh sau:
+ Tổng quan về lý thuyết của quỏ trỡnh chưng cất dầu
+ Tớnh toỏn cõn bằng vật chất chế độ làm việc của thiết bị chớnh
+ Đề cập nguyờn tắc xõy dựng nhà mỏy chế biến dầu và cỏch bố trớ mặt bằng trong phõn xưởng.
Việc thực hiện đồ ỏn này giỳp em tư duy tốt hơn về mặt tổng quan lý thuyết của quỏ trỡnh chưng cất dầu. Tuy nhiờn do hạn chế về thời gian và kiến thức nờn đồ ỏn vẫn cũn nhiều thiếu sút khi ỏp dụng thực tế, em rất mong sự chỉ bảo của cỏc thầy cụ để đồ ỏn của em được tốt hơn.
Một lần nữa em xin chõn thành cảm ơn thầy Nguyễn Hữu Trịnh đó tận tỡnh hướng dẫn em hoàn thành đồ ỏn trong thời gian qua.
Tài liệu tham khảo
1. Lờ Văn Hiếu. Cụng nghệ chế biến dầu mỏ; Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội; 2000.
2. PGS. TS. Đinh Thị Ngọ. Húa học dầu mỏ; Trường Đại học Bỏch Khoa Hà Nội; 1999.