Công nghệ chưng cất dầu mỏ potx

1. Mục đích, yêu cầu của quá trình chưng cất dầu mỏ
-
Chưng cất: tách các hợp chất dựa trên sự khác nhau về tính
chất bay hơi trong một dung dịch sôi.
-
Mục đích: phân tách dầu thô thành các phân đoạn thích hợp và
không làm phân huỷ chúng.
-
Yêu cầu:
+ hỗn hợp lỏng chứa ít nhất 2 cấu tử
+ có nhiệt độ sôi khác nhau
2. Nguyên lý của chưng cất
-
Quá trình tách một dung dịch bằng cách đun sôi nó, rồi
ngưng tụ hơi bay ra để được 2 phần:
+ Phần nhẹ
+ Phần nặng
→ Có thể thu được Distillat có thành phần mong muốn bằng
cách chưng cất nhiều lần.
Nhược điểm: rất phiền phức, tốn thời gian mà không
kinh tế.
→ Khắc phục: dùng hệ thống chưng cất có cột chưng cất.
2. Cơ sở lý thuyết
-
Nhằm phân tách dầu thô thành các phân đoạn
thích hợp dựa vào nhịêt độ sôi của các cấu tử
và không làm phân huỷ chúng.
-
Phân loại:
+ Chưng cất đơn giản .

+ Chưng cất phức tạp .
2.1 Chưng cất đơn giản
-
Chưng cất bay hơi dần dần
+ Chưng cất bay hơi một lần
+ Chưng cất bay hơi nhiều lần
Chưng bay hơi một lần
Chưng bay hơi nhiều lần
2.2 Chưng cất phức tạp
-
Chưng cất có hồi lưu
-
Chưng cất có tinh luyện
-
Chưng cất chân không & chưng cất với hơi nước
Sơ đồ tiếp xúc giữa dòng lỏng và hơi trong tháp chưng cất
2.3 Đĩa chưng cất (Tray)
•
Tại các đĩa xảy ra quá trình trao đổi nhiệt giữa dòng
hơi và dòng lỏng. Đồng thời tại đây cũng xảy ra quá
trình trao đổi chất, phần nhẹ trong pha lỏng bay hơi
theo pha hơi, phần nặng trong pha hơi ngưng tụ theo
dòng lỏng.
•
Như vậy, khi dòng hơi lên đến đỉnh thì rất giàu cấu tử
nhẹ, còn dòng lỏng đi xuống đáy lại giàu cấu tử nặng
hơn.
•
Có rất nhiều dạng đĩa khác nhau được sử dụng tuỳ
vào loại nguyên liệu. Nhưng mục đích chung nhằm

đảm bảo sự tiếp xúc giữa pha lỏng và pha hơi phải
lớn để quá trình phân tách hiệu quả.
•
Hiện nay, sử dụng chủ yếu các dạng đĩa sau:
− Đĩa nhiều lỗ (Sieve Trays) .
− Đĩa chụp (Bubble–Cap Trays) .
− Đĩa Van (Valve Trays) .
3. Chưng cất dầu ở áp suất khí quyển (CDU)
-
Muốn có hiệu quả phân tách tốt, quá trình
tiếp xúc pha trong tháp tinh luyện phải
được xảy ra đồng đều, triệt để.
→ phải trang bị các cơ cấu bên trong tháp
nhằm đạt được mục đích này
Sơ đồ nguyên tắc chưng cất dầu ở áp suất khí quyển
Sơ đồ công nghệ cụm chưng cất khí quyển
Chế độ công nghệ đặc trưng của CDU
-
Tháp K1.
-
Tháp K2.
-
Lò nung.
Tháp K1
Ngưỡng cho phép
Lưu lượng nguyên liệu, m
3
/h ≤1.250
Nhiệt độ,
o

C
-
Dầu thô vào tháp
-
Dòng hồi lưu
-Đỉnh tháp
-Đáy tháp
≥ 200
≤ 340
Phụ thuộc pđsđ - 85
o
C
≤ 240
o
C
Áp suất tháp, atm ≤ 6,0
Lưu lượng hơi, m
3
/h 90
Tháp K2
Ngưỡng cho phép
Nhiệt độ,
o
C
-
Nguyên liệu vào tháp
-
Dòng hồi lưu:
+ thứ I tại cửa ra khỏi tháp
+ thứ II tại cửa ra khỏi tháp

+ thứ I tại cửa vào tháp
+ thứ II tại cửa vào tháp
≥ 360

170
260
70
80
Lò nung
Nhiệt độ,
o
C Ngưỡng cho phép
- tại cửa ra khỏi lò ≤ 800
- khí khói trên vách ngăn ≤ 800
- Đỉnh tháp phụ thuộc pđsđ - 85
o
C
- Đáy tháp ≤ 240
o
C
Áp suất tháp ( trên), atm ≤ 6,0
Lựa chọn sơ đồ và chế độ công nghệ
-
Phụ thuộc vào các đặc tính của nguyên liệu và mục
đích của quá trình chế biến.
-
Khí hoà tan thấp → chưng cất AD với bay hơi một lần
và một tháp tinh cất.
-
Phần nhẹ nhiều → chưng cất AD với bay hơi hai lần.

Sơ đồ công nghệ chưng cất loại một tháp
Sơ đồ công nghệ chưng cất loại hai tháp
4. Chưng cất trong chân không (VDU)
-
Mục đích: tránh sự phân hủy nhiệt của các hydrocacbon trong cặn
mazut → nhận được thêm các phân đoạn dầu nhờn và cặn gudron.
-
Đặc điểm của tháp chân không:
+ cất được nhiều nhất và phân hủy ít
+ tránh phân
+ lưu lượng hơi trong tháp lớn
Tháp chưng cất chân không
Sơ đồ công nghệ cụm chưng cất chân không
Chế độ công nghệ cụm chưng cất chân không
Nhiệt độ,
o
C Chế độ
tối ưu
Ngưỡng
cho phép
Mazut tại cửa ra lò L-3 400 ≤ 420
Vách ngăn lò L-3 700 ≤ 450
Đỉnh tháp K-10 90 ≤ 100
Đáy tháp 345 ≤ 350
Hơi quá nhiệt 420 ≤ 440
Áp suất dư trong tháp K-10, mm Hg 60 ≥ 50
Áp suất hơi vào máy phun chân không, atm 11 ≥ 10
5. Sản phẩm của CDU
- Phân biệt bởi giới hạn nhiệt độ sôi (nhiệt độ chưng), thành phần
hydrocacbon, độ nhớt, nhiệt độ chớp cháy, nhiệt độ động đặc và nhiều

tính chất khác có liên quan đến việc sử dụng. Bao gồm:
- Phân đoạn khí hydrocacbon .
-
Phân đoạn xăng
-
Phân đoạn kerosen
-
Phân đoạn gazoil nhẹ
-
Phân đoạn gazoil nặng (dầu nhờn)
-
Phân đoạn cặn