Đồ án tốt nghiệp chưng cất dầu thô áp suất thường

1
Đồ án tốt nghiệp Chưng cất dầu thô áp suất
thường

Lời cảm ơn
Em xin chân thành cảm ơn TS. Lê Văn Hiếu người
đã tận tình hướng dẫn giúp đỡ em về mặt kiến thức khoa
học, với sự giúp đỡ ân cần và tận tính chỉ bảo của thầy đã
giúp em hiểu được những vấn đề cần thiết và hoàn thành
bản đồ án này đúng thời gian quy định.
Tuy nhiên với khối lượng công việc lớn hoàn thành
trong thời gian có hạn nên em không thể tránh khỏi
những sai sót và vướng mắc nhất định. Vậy em kính mong
các thầy giáo, cô giáo chỉ bảo cho em.
Một lần nữa cho em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc
tới các thầy giáo, cô giáo trong Bộ môn Công nghệ Hữu
cơ - Hoá dầu đã tạo điều kiện giúp đỡ em trong thời gian
vừa qua.
Em xin chân thành cảm ơn!
Sinh viên
Nguyễn Anh Tuấn
1
Nguyễn Anh Tuấn Lớp Hóa Dầu QN-K44
1
2
Đồ án tốt nghiệp Chưng cất dầu thô áp suất
thường
Mục Lục
Trang
Mở đầu 5
Phần I

Tổng quan về nguyên liệu và sản phẩm 7
I. Dầu Thô 7
1. Các đặc tính quan trọng của dầu thô 7
2. Thành phần hoá học 12
3. Phân loại dầu thô 15
II. Xử lý dầu thô trước khi chưng cất 18
1. Tách tạp chất cơ học, nước, muối lẫn trong dầu 19
III. Các phương pháp chưng cất 22
1. Chưng đơn giản 26
2. Chưng phức tạp 27
IV. Các yếu tố ảnh hưởng 31
1. Chế độ nhiệt của tháp chưng luyện 31
2. Yếu tố áp suất của tháp chưng luyện 34
3. Điều khiển, khống chế chế độ làm việc của tháp chưng cất 34
V. Sản phẩm của quá trình chưng cất 35
1. Phân loại khí hydrocacbon 36
2. Phân đoạn xăng 36
3. Phân đoạn kerosen 37
4. Phân đoạn diezen 37
5. Phân đoạn mazut 37
6. Phân đoan dầu nhờn 38
7. Phân đoạn gudron 38
Phần II
công nghệ của quá trình 39
I. Phân loại sơ đồ công nghệ 39
II. Dây chuyền công nghệ 41
1. Chọn chế độ công nghệ và sơ đồ công nghệ 41
2. Chọn sơ đồ công nghệ 42
3. Thuyết minh sơ đồ chưng cất dầu loại hai tháp 44
4. Ưu điểm của sơ đồ chưng cất 2 tháp 44

III. Thiết bị chính trong dây chuyền 45
1. Tháp chưng cất 45
2. Các loại tháp chưng luyện 47
IV. Thiết bị đun nóng 51
1. Thiết bị đun nóng bằng lò ống 51
V. Thiết bị trao đổi nhiệt 52
2
Nguyễn Anh Tuấn Lớp Hóa Dầu QN-K44
2
3
Đồ án tốt nghiệp Chưng cất dầu thô áp suất
thường
1. Loại vỏ bọc 52
2. Loại ống 53
Phần III
Tính toán công nghệ 57
I. Tính cân bằng vật chất 57
I.1. Tại tháp tách sơ bộ 58
I. 2. Tại tháp tách phân đoạn 58
I.3. Tổng kết cân bằng vật chất 59
II. Thiết lập đường cân bằng (VE) cho các sản phẩm 60
II.1. Đường cân bằng (VE) sản phẩm xăng 60
II.2. Đường cân bằng (VE) sản phẩm kerosen 62
II.3. Đường cân bằng (VE) cho sản phẩm gazoil 63
III. Xác định các đại lượng trung bình của sản phẩm 64
III.1. Tỷ trọng trung bình 64
III.2. Xác định nhiệt độ sôi trung bình 65
III.3. Tính phân tử lượng trung bình của các sản phẩm 65
IV. Tính tiêu hao hơi nước 66
IV.1. Tính tiêu hao hơi cho tháp phân đoạn 66

IV.2. Tính tiêu hao nước cho các tháp tách 66
V. Tính chế độ của tháp chưng cất 67
V.1. Tính áp suất của tháp 67
V.2. Tính nhiệt độ của tháp 68
V.3. Tính chỉ số hồi lưu đỉnh tháp 76
VI. Tính kích thước của tháp chưng cất 77
VI.1. Tính đường kính tháp 77
VI.2. Tính chiều cao của tháp 79
VI.3. Tính số chóp và đường kính chóp 79
Phần IV
Xây dựng 81
I. Xác định địa điểm xây dựng nhà máy 81
II. Các yêu cầu khi thiết kế xây dựng 82
III. Giải pháp thiết kế xây dựng 84
Phần V
tính toán kinh tế 88
I. Mục đích 88
II. Chế độ công tác của phân xưởng 88
3
Nguyễn Anh Tuấn Lớp Hóa Dầu QN-K44
3
4
Đồ án tốt nghiệp Chưng cất dầu thô áp suất
thường
III. Nhu cầu về nguyên liệu và năng lượng 90
IV. Xác định nhu cầu công nhân cho phân xưởng 91
V. Tính khấu hao cho phân xưởng 93
VI. Chi phí khác cho 1 thùng sản phẩm 93
VII. Xác định hiệu quả kinh tế 94
Phần VI

AN toàn 96
I. An toàn lao động trong phân xưởng chưng cất khí quyển 96
II. Tự động hoá. 100
III. Một số dụng cụ tự động hoá 102
Kết luận
106
Tài liệu tham khảo
107
4
Nguyễn Anh Tuấn Lớp Hóa Dầu QN-K44
4
5
Đồ án tốt nghiệp Chưng cất dầu thô áp suất
thường
Mở đầu
Dầu mỏ được con người biết đến từ thời cổ xưa, đến thế kỷ 18,
dầu mỏ được sử dụng làm nhiên liệu để đốt cháy, thắp sáng. Sang thế
kỷ19, dầu được coi như là nguồn nhiên liệu chính cho mọi phương
tiện giao thông và cho nền kinh tế quốc dân.
Hiện nay, dầu mỏ đã trở thành nguồn năng lượng quan trọng nhất
của mọi quốc gia trên thế giới. Khoảng 65 ÷ 70% năng lượng sử dụng
đi từ dầu mỏ, chỉ có 20 ÷ 22% năng lượng đi từ than, 5 ÷ 6% từ năng
lượng nước và 8 ÷ 12% từ năng lượng hạt nhân.
Bên cạnh đó hướng sử dụng mạnh mẽ và có hiệu quả nhất của dầu
mỏ là làm nguyên liệu cho công nghiệp tổng hợp hoá dầu như: sản
xuất cao su, chất dẻo, tơ sợi tổng hợp, các chất hoạt động bề mặt, phân
bón, thậm chí cả protêin.
Ngoài các sản phẩm nhiên liệu và sản phẩm hoá học của dầu mỏ,
các sản phẩm phi nhiên liệu như dầu mỡ bôi trơn, nhựa đường, hắc
ín cũng là một phần quan trọng trong sự phát triển của công nghiệp.

Nếu không có dầu mỡ bôi trơn thì không thể có công nghiệp động cơ,
máy móc, là nền tảng của kinh tế xã hội.
Công nghiệp chế biến dầu phát triển mạnh là nhờ các đặc tính quý
riêng của nguyên liệu dầu mỏ và nguyên liệu từ than hoặc các khoáng
chất khác không thể có, đó là giá thành thấp, thuận tiện cho quá trình
tự động hoá, dễ khống chế các điều kiện công nghệ và có công suất
chế biến lớn, sản phẩm thu được có chất lượng cao, ít tạp chất và dễ
tinh chế, dễ tạo ra nhiều chủng loại sản phẩm đáp ứng mọi nhu cầu của
các ngành kinh tế quốc dân.
Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của công nghiệp dầu khí trên thế
giới, dầu khí Việt Nam cũng đã được phát hiện từ những năm 1970 và
đang trên đà phát triển. Chúng ta đã tìm ra nhiều mỏ chứa dầu trữ
lượng tương đối lớn như mỏ Bạch Hổ, Đại Hùng, mỏ Rồng vùng Nam
Côn Sơn; các mỏ khí như Tiền Hải (Thái Bình), Lan Tây, Lan Đỏ
Đây là nguồn tài nguyên quí để giúp nước ta có thể bước vào kỷ
5
Nguyễn Anh Tuấn Lớp Hóa Dầu QN-K44
5
6
Đồ án tốt nghiệp Chưng cất dầu thô áp suất
thường
nguyên mới của công nghệ dầu khí. Nhà máy lọc dầu số 1 Dung Quất
với công suất 6 triệu tấn/năm sắp hoàn thành để hoạt động và đang
tiến hành phê chuẩn nhà máy lọc dầu số 2. Như vậy ngành công
nghiệp chế biến dầu khí nước ta đang bước vào thời kỳ mới, thời kỳ
mà cả nước ta đang thực hiện mục tiêu công nghiệp hoá và hiện đại
hoá.
Hiệu quả sử dụng dầu mỏ phụ thuộc vào chất lượng của các quá
trình chế biến. Theo các chuyên gia về hoá dầu ở châu Âu, việc đưa
dầu mỏ qua các quá trình chế biến sẽ nâng cao được hiệu quả sử dụng

của dầu mỏ lên 5 lần, và như vậy tiết kiệm được nguồn tài nguyên quý
hiếm này.
Dầu mỏ là hỗn hợp rất phức tạp gồm hydrocacbon, khí thiên
nhiên, khí dầu mỏ và các hợp chất khác như CO
2
, N
2
, H
2
S, N
2
, He,
Ar Dầu mỏ muốn sử dụng được thì phải tiến hành phân chia thành
từng phân đoạn nhỏ. Sự phân chia đó dựa vào phương pháp chưng cất
ở các khoảng nhiệt độ sôi khác nhau. Quá trình chưng cất dầu là một
quá trình vật lý phân chia dầu thô thành các thành phần gọi là các
phân đoạn. Quá trình này được thực hiện bằng các biện pháp khác
nhau nhằm để tách các cấu tử có trong dầu thô theo từng khoảng nhiệt
độ sôi khác nhau mà không làm phân huỷ chúng. Tuỳ theo biện pháp
tiến hành chưng cất mà người ta phân chia quá trình chưng cất thành
chưng đơn giản, chưng phức tạp, chưng cất nhờ cấu tử bay hơi hay
chưng cất trong chân không. Trong các nhà máy lọc dầu, phân xưởng
chưng cất dầu thô cho phép ta thu được các phân đoạn dầu mỏ để chế
biến tiếp theo.
Trong đồ án này sẽ tiến hành đề cập tới các vấn đề lý thuyết có
liên quan. Trên cơ sở đó thiết kế và lựa chọn dây chuyền chưng cất
dầu thô nhiều phần nhẹ. Đồng thời xem xét để thiết kế dây mặt bằng
phân xưởng và vấn đề an toàn lao động.
6
Nguyễn Anh Tuấn Lớp Hóa Dầu QN-K44

6
7
Đồ án tốt nghiệp Chưng cất dầu thô áp suất
thường
Phần I
Tổng quan lý thuyết
I. Dầu thô
Dầu mỏ là một nguyên liệu hydrocacbon có trong thiên nhiên, có
thành phần hóa học rất phức tạp, có những đặc tính vật lý thay đổi
trong giới hạn rất rộng như độ nhớt, màu sắc và tỷ trọng. Màu sắc của
dầu mỏ nguyên khai có thể màu sáng cho đến nâu đen. Tỷ trọng có thể
thay đổi từ 0,7 ÷ 1, độ nhớt cũng thay đổi trong giới hạn từ 1 ÷ 50 cst
ở 20
0
C.
Thành phần hoá học của dầu mỏ là một hỗn hợp phức tạp, gồm rất
nhiều hydrocacbon. Các hydrocacbon thường thuộc vào 3 họ: họ para-
finic, họ naphtenic, họ aromatic hay còn gọi là hydrocacbon thơm.
Với mức độ phức tạp khác nhau, trong cấu trúc dầu mỏ đồng thời
cũng có mặt hydrocacbon loại cấu trúc hỗn hợp của cả 3 loại trên.
Trong dầu mỏ nguyên khai không có hydrocacbon họ olephinic và sự
phân bố của các hydrocacbon kể trên trong dầu mỏ quyết định công
nghệ chế biến, hiệu suất và chất lượng sản phẩm.
1. Các đặc tính vật lý quan trọng của dầu thô [1, 2].
a- Tỷ trọng :
Khối lượng riêng của dầu là khối lượng của 1 lít dầu tính bằng
kilôgam. Tỷ trọng của dầu là khối lượng của dầu so với khối lượng
của nước ở cùng một thể tích và ở nhiệt độ xác định. Do vậy tỷ trọng
sẽ có giá trị đúng bằng khối lượng riêng khi coi khối lượng riêng của
nước ở 4

o
C bằng 1.Trong thực tế, tồn tại các hệ thống đo tỷ trọng sau :
d
4
20
, d
4
15
,
15,6
15,6
d
, ( hay theo đơn vị Anh Mỹ là Spgr 60/60
0
F ); độ API
(API=141,5/s.g 60
0
F/60
0
F)- 131,5), trong đó chỉ số bên trên là nhiệt độ
của dầu trong lúc thử nghiệm còn chỉ số bên dưới là nhiệt độ của nước
khi thử nghiệm. Tỷ trọng của dầu dao động trong khoảng rộng, tuỳ
7
Nguyễn Anh Tuấn Lớp Hóa Dầu QN-K44
7
8
Đồ án tốt nghiệp Chưng cất dầu thô áp suất
thường
thuộc vào loại dầu và có trị số từ 0,8 đến 0,99. Tỷ trọng của dầu rất
quan trọng khi đánh giá chất lượng dầu thô. Sở dĩ như vậy vì tỷ trọng

có liên quan đến bản chất hoá học cũng như đặc tính phân bố các phân
đoạn trong dầu thô.
Dầu thô càng nhẹ tức có tỷ trọng thấp, càng mang đặc tính dầu
paraphinic, đồng thời tỷ lệ các phân đoạn nặng sẽ ít. Ngược lại, dầu
càng nặng tức tỷ trọng cao, dầu thô càng mang đặc tính dầu aromatic
hoặc naphantenic, các phân đoạn nặng sẽ chiếm tỷ lệ cao. Sở dĩ như
vậy vì tỷ trọng hydrocacbon parafinic bao giờ cũng thấp hơn so với
naphtenic và aromatic khi chúng có cùng một số nguyên tử cacbon
trong phân tử. Mặt khác những phần không phải là hydrocacbon như
các chất nhựa, asphaten, các hợp chất chứa lưu huỳnh, chứa Nitơ,chứa
kim loại lại thường tập trung trong các phần nặng, các nhiệt độ sôi cao
vì vậy dầu thô có tỷ trọng cao, chất lượng càng giảm.
b- Độ nhớt của dầu và sản phẩm dầu :
Độ nhớt đặc trưng cho tính lưu biến của dầu cũng như ma sát
nội tại của dầu. Do vậy, độ nhớt cho phép đánh giá khả năng bơm vận
chuyển và chế biến dầu.
Quan trọng hơn, độ nhớt của sản phẩm đánh giá khả năng bôi
trơn, tạo mù sương nhiên liệu khi phun vào động cơ, lò đốt. Độ nhớt
phụ thuộc vào nhiệt độ, khi nhiệt độ tăng, độ nhớt giảm. Có 2 loại độ
nhớt :
+ Độ nhớt động học (St hay cSt)
+ Độ nhớt quy ước (độ nhớt biểu kiến) còn gọi là độ nhớt Engler (
0
E)
c - Thành phần phân đoạn :
Vì dầu mỏ là thành phần hỗn hợp của nhiều hydrocacbon, có
nhiệt độ sôi khác nhau, nên dầu mỏ không có một nhiệt độ sôi cố định
8
Nguyễn Anh Tuấn Lớp Hóa Dầu QN-K44
8

9
Đồ án tốt nghiệp Chưng cất dầu thô áp suất
thường
đặc trưng như mọi đơn chất khác. Ở nhiệt độ nào cũng có những hợp
chất có nhiệt độ sôi tương ứng thoát ra, và sự khác nhau của từng loại
dầu thô chính là sự khác nhau về lượng chất thoát ra ở các nhiệt độ
tương ứng khi chưng cất. Vì thế, để đặc trưng cho từng loại dầu thô,
thường đánh giá bằng đường cong chưng cất, nghĩa là các đường cong
biểu diễn sự phân bố lượng các sản phẩm chưng cất theo nhiệt độ sôi.
Những điều kiện chưng cất khác nhau sẽ cho các đường cong chưng
cất khác nhau.
Đường cong chưng cất là đường cong biểu diễn tương quan giữa
thành phần cất và nhiệt độ sôi.
Để đặc trưng cho từng loại dầu thô thường xác định bằng 2
đường cong chưng cất sau :
* Đường cong chưng cất Engler :
Hay còn gọi là đường cong chưng cất đơn giản, hay là đường
cong chưng cất Engler. Các đặc tính bốc hơi của dầu mỏ được xác
định bằng cách chưng đơn giản trong thiết bị chưng kiêủ Engler
(chưng cất dầu trong một bình cầu đơn giản, không có tinh luyện và
hồi lưu) ở đó sự phân chia rất yếu thường tương ứng từ 1
÷
2 đĩa lý
thuyết.
Đường cong thu được qua quan hệ % thể tích chưng cất được và
nhiệt độ chưng cất. Đường cong này cho biết sơ bộ và nhanh sự phân
bố các hợp chất có nhiệt độ sôi khác nhau trong dầu thô.
9
Nguyễn Anh Tuấn Lớp Hóa Dầu QN-K44
9

Đường cong Engler của hỗn hợp 3 cấu tử
2- Đường cong Engler của hỗn hợp phức tạp
100%Vchưng cất
t
tA
tB
t
2
1
%Vchưng cất
100
30
%V chưng cất
tA
tB
10
Đồ án tốt nghiệp Chưng cất dầu thô áp suất
thường
Hình 1 : Đường cong chưng cất Engler
* Đường cong điểm sôi thực :
Đường cong này còn gọi là đường cong chưng cất có tinh luyện.
Đường cong chưng cất nhận được khi chưng cất dầu thô trong thiết bị
chưng cất có trang bị phần tinh luyện và hồi lưu, có khả năng phân
chia tương ứng với số đĩa lý thuyết trên 10 với tỷ số hồi lưu sản phẩm
khoảng 5. Về lý thuyết trong chưng cất điểm sôi thực đã sử dụng hệ
chưng cất có khả năng phân chia rất triệt để nhằm làm các cấu tử có
mặt trong hỗn hợp sẽ được phân chia riêng biệt ở chính nhiệt độ sôi
của từng cấu tử và với số lượng đúng bằng số lượng có trong hỗn hợp.
Đường cong này phản ánh chính xác hơn sự phân bố từng hợp chất
theo nhiệt độ sôi thực của nó trong dầu thô.

10
Nguyễn Anh Tuấn Lớp Hóa Dầu QN-K44
10
11
Đồ án tốt nghiệp Chưng cất dầu thô áp suất
thường
Hình 2. Đường cong điểm sôi thực của hỗn hợp 2 cấu tử A và B
1. Đường cong điểm sôi thực lý thuyết .
2. Đường cong điểm sôi thực thực tế.
Trên hình (2) trình bày đường cong diểm sôi thực của hỗn hợp
hai cấu tử với thành phần 30% cấu tử A và 70% cấu tử B. Cấu tử A sôi
ở nhiệt độ t
A
và cấu tử B sôi ở nhiệt độ t
B
dưới áp suất chung của hệ
khi chưng cất .
Đường biểu diễn bậc thang chính là đường cong điểm sôi thực lý
thuyết, có nghĩa là sự phân chia thành 2 cấu tử. ở đây đã thực hiện
một cách hoàn hảo. Còn đường cong đứt khúc chính là đường cong
điểm sôi thực trong thực tế. Vì sự phân chia thành hai cấu tử đã xảy ra
không thể nào hoàn toàn cả. Vì thông thường chỉ sử dụng dụng cụ
chưng cất với số đĩa lý thuyết từ 10-20 đĩa.
Đây là đường cong rất quan trọng được sử dụng để đặc trưng
cho từng loại dầu thô. Trên thực tế, không có loại dầu thô nào có
đường cong chưng cất điểm sôi thực giống nhau hoàn toàn cả.
Nói chung dầu thô có thể chia thành nhiều phân đoạn nhưng
thường phân chia 3 phân đoạn chính như sau: phân đoạn nhẹ, phân
đoạn trung bình và phân đoạn nặng.
Phân đoạn nhẹ: là phân đoạn bao gồm các hợp chất có khoảng

sôi nằm trong nhiệt độ thường đến 200
0
C, còn gọi là phân đoạn xăng
thô hay naphta. Phân đoạn này bao gồm những hydrocacbon chứa từ 5
đến 10 nguyên tử cacbon.
11
Nguyễn Anh Tuấn Lớp Hóa Dầu QN-K44
11
12
Đồ án tốt nghiệp Chưng cất dầu thô áp suất
thường
ở phân đoạn này không có những hydrocacbon có cấu trúc bị lai
hoá, mà chỉ có các hydrocacbon thuần chủng mang đặc tính
paraphinic, naphtenic hoặc aromatic một cách rõ rệt. Phân đoạn này
được sử dụng chủ yếu để chế tạo xăng cho động cơ, chế tạo các dung
môi nhẹ, cũng như làm nguyên liệu hoá dầu để sản xuất nguyên liệu
cho công nghiệp tổng hợp hoá dầu nhờ vào các quá trình nhiệt phân,
reforming, đồng phân hoá, oxy hoá bộ phận.
Phân đoạn trung bình là phân đoạn có nhiệt độ sôi từ
200÷350
0
C ở đoạn này có chứa các hợp chất hydrocacbon từ 10-20
nguyên tử cacbon, với cấu trúc không còn thuần chủng, bị lai hoá bộ
phận. Phân đoạn này được sử dụng để chế tạo dầu hoả, nhiên liệu phản
lực, nhiên liệu diezel, cũng như làm nguyên liệu để sản xuất nhờ vào
quá trình biến đổi hoá học (cracking)
Phân đoạn nặng có nhiệt độ sôi trên 350
0
C là phân đoạn bao
gồm các hợp chất hydrocacbon có từ 20-50 nguyên tử các bon với cấu

trúc bị lai hoá rất phức tạp, được sử dụng để chế tạo các loại nhiên
liệu nặng như dầu FO (Fuel Oil), chế tạo nhớt (dầu nhờn) cho máy
móc cơ khí và động cơ, chế tạo nhựa đường (bium) hoặc làm nguyên
liệu cho quá trình cracking hoặc hydrocracking.
2. Thành phần hoá học [2].
a) Hydrocacbon họ parafinic
Hydrocacbon họ parafinic trong dầu mỏ có từ C
l
÷ C
4
hoặc cao
hơn. Nhưng hydrocacbon họ parafinic từ C
l
÷ C
4
đều là ở thể khí nằm
trong dầu mỏ dưới dạng hoà tan trong dầu mỏ trước khi đưa vào các
thiết bị chế biến dầu đều phải qua giai đoạn loại bỏ các khí này trong
các thiết bị đặc biệt: Các thiết bị ổn định thành phần phân đoạn dầu
mỏ. Những hydrocacbon họ parafinic từ C
5
÷ C
16
đều là những
12
Nguyễn Anh Tuấn Lớp Hóa Dầu QN-K44
12
13
Đồ án tốt nghiệp Chưng cất dầu thô áp suất
thường

hydrocacbon ở dạng lỏng chúng nằm trong các phân đoạn xăng, phân
đoạn kerosen, phân đoạn gazoil của dầu mỏ.
Về cấu trúc chúng có nhiều dạng đồng phân với mức độ phân
nhánh khác nhau. Trong dầu mỏ có 2 loại parafin: n-parafin và izo-
parafin. trong đó n-parafin chiếm đa số (25 ÷ 30% thể tích), chúng có
số nguyên tử cacbon từ C
1
÷ C
45
. Một điểm cần chú ý là các n-parafin
có số cacbon ≥ 18, ở nhiệt độ thường chúng đã là chất rắn. Chúng có
thể hoà tan trong dầu hoặc tạo thành các tinh thể lơ lửng trong dầu.
Nếu hàm lượng của các parafin rắn này cao, dầu có thể bị đông đặc lại
gây khó khăn cho vấn đề vận chuyển. Do vậy, các chất parafin rắn có
liên quan đến độ linh động của dầu mỏ. Hàm lượng chúng càng cao,
nhiệt độ đông đặc của dầu càng lớn. Tuy nhiên, các parafin rắn tách từ
dầu thô lại là nguyên liệu quý để tổng hợp hoá học, như để điều chế:
chất tẩy rửa hỗn hợp, tơ sợi, phânbón, chất dẻo
Các izo-parafin thường chỉ nằm ở phần nhẹ và phần có nhiệt độ
sôi trung bình của dầu. Chúng thường có cấu trúc đơn giản: mạch
chính dài, nhánh phụ ít và ngắn, nhánh phụ thường là nhóm metyl. Các
izo-parafin có số cacbon từ C
5
÷ C
10
là các cấu tử rất quý trong phần
nhẹ của dầu mỏ. Chúng làm tăng khả năng chống kích nổ của xăng. So
với n-parafin thì izo-parafin có độ linh động cao hơn.
Thành phần và cấu trúc của các hydrocacbon họ parafinic này
trong các phân đoạn của dầu mỏ quyết định rất nhiều đến hiệu suất và

chất lượng của các sản phẩm thu được. Những hydrocacbon họ
parafinic từ C
17
trở lên có cấu trúc thẳng n-parafin, trong dầu mỏ là
những hydro-cacbon rắn, chúng thường nằm dưới dạng các tinh thể lẫn
lộn với các hợp chất khác trong dầu mỏ. Các parafin này có cấu trúc
tinh thể dạng tấm hoặc dạng dài có nhiệt độ nóng chảy từ 40 ÷ 70
0
C
chúng thường có trong các phân đoạn dầu nhờn. Sự có mặt của các
hydrocacbon parafinic loại này trong dầu mỏ tuỳ theo mức độ nhiều ít
mà sẽ có ảnh hưởng lớn nhỏ đến tính chất lưu biến của dầu mỏ nguyên
khai.
Các hydrocacbon parafinic trong dầu mỏ (dạng khí và lỏng) còn
là một nguyên liệu ban đầu rất quí để tổng hợp hoá học, vì vậy thường
13
Nguyễn Anh Tuấn Lớp Hóa Dầu QN-K44
13
14
Đồ án tốt nghiệp Chưng cất dầu thô áp suất
thường
sử dụng hoặc cả phân đoạn (phân đoạn khí và xăng hay còn gọi là
naphta hoặc tách ra khỏi phân đoạn dưới dạng các hydrocacbon riêng
lẻ bằng cách chưng cất, hấp thụ qua rây phân tử, kết tinh ở nhiệt độ
thấp Những parafin rắn thường được tách ra sử dụng trong công
nghiệp sản xuất giấy, nến, giấy cách điện
b) Hydrocacbon họ naphtenic
Hydrocacbon họ naphtenic trong dầu mỏ là những hydrocacbon
vòng no (xyclo parafin), thường ở dạng vòng 5, 6 cạnh có thể ở dạng
ngưng tụ 2 ÷ 3 vòng, với số vòng từ 1 ÷ 4 là chủ yếu. Naphtenic là

một trong số hydrocacbon phổ biến và quan trọng trong dầu mỏ. Hàm
lượng của chúng có thể thay đổi từ 30 ÷ 60% trọng lượng.
Hydrocacbon naphtenic là các thành phần rất quan trọng của
nhiên liệu mô tơ và dầu nhờn. Các naphtenic một vòng làm cho xăng
có chất lượng cao, những hydrocacbon naphtenic một vòng có mạch
nhánh dài là thành phần rất tốt của dầu nhờn vì chúng có độ nhớt cao
và độ nhớt ít thay đổi theo nhiệt độ. Đặc biệt, chúng là các cấu tử rất
quý cho nhiên liệu phản lực, vì chúng cho nhiệt cháy cao, đồng thời
giữ được tính linh động ở nhiệt độ thấp, điều này rất phù hợp khi động
cơ phải làm việc ở nhiệt độ âm. Ngoài ra, những naphtenic nằm trong
dầu mỏ còn là nguyên liệu quý để từ đó điều chế được các
hydrocacbon thơm: benzen, toluen, xylen (BTX), là các chất khởi đầu
để điều chế tơ sợi tổng hợp và chất dẻo.
Hydrocacbon họ naphtenic là một thành phần quan trọng, hàm
lượng, cấu trúc và sự phân bố của chúng trong các phân đoạn có ảnh
hưởng rất lớn đến hiệu suất và chất lượng sản phẩm thu được.
Mặt khác trong quá trình chế biến dầu mỏ để sản xuất nguyên liệu
cơ sở cho tổng hợp hoá dầu thì các hydrocacbon naphtenic trong các
phân đoạn nhẹ (phân đoạn xăng) có ý nghĩa quan trọng, quyết định
hiệu suất các hydrocacbon thơm nhận được qua phản ứng khử hydro
naphten của quá trình reforming xúc tác.
c) Các hydrocacbon họ aromatic (hydrocacbon thơm)
14
Nguyễn Anh Tuấn Lớp Hóa Dầu QN-K44
14
15
Đồ án tốt nghiệp Chưng cất dầu thô áp suất
thường
Hydrocacbon họ aromatic trong dầu mỏ thường chiếm lỷ lệ ít hơn
hai loại trên khoảng 5 ÷ 30%, chúng thường là những loại vòng thơm.

ảnh hưởng của hydrocacbon loại này trong thành phần các sản phẩm
dầu mỏ thay đổi khác nhau. Loại hydrocacbon aromatic thường gặp là
loại một vòng và đồng đẳng của chúng (BTX ). Các chất này thường
nằm trong phần nhẹ và là cấu tử làm tăng khả năng chống kích nổ của
xăng. Các chất ngưng tụ 2, 3 hoặc 4 vòng thơm có mặt trong phần có
nhiệt độ sôi trung bình và cao của dầu mỏ; hàm lượng các chất loại
này thường ít hơn.
Trong thành phần cặn các loại dầu mỏ đều tập trung hydrocacbon
loại thơm ngưng tụ cao song ở đây cấu trúc đã bị lai hợp với các mức
độ khác nhau giữa ba loại thơm − naphten − parafin.
Ngoài thành phần các hydrocacbon kể trên trong dầu mỏ bao giờ
cũng chứa các hợp chất khác không phải hydrocacbon, ngoài hydro và
cacbon trong phân tử của chúng có chứa các nguyên tố O, N, S và các
kim loại. Đó là các hợp chất phi hydrocacbon trong đó đáng kể nhất là
các hợp chất chứa S và nhựa asphanten.
d) Các hợp chất chứa lưu huỳnh
Các hợp chất chứa lưu huỳnh của dầu mỏ có thể ở dạng khí hoà
tan trong dầu (H
2
S) hoặc ở dạng lỏng phân bố hầu hết trong các phân
đoạn dầu mỏ. Phân đoạn càng nặng các hợp chất chứa lưu huỳnh càng
nhiều so với các phân đoạn nhẹ. Các chất hữu cơ có chứa lưu huỳnh là
loại hợp chất phổ biến nhất, làm xấu đi chất lượng của dầu thô.
ảnh hưởng của các hợp chất chứa lưu huỳnh chủ yếu gây ăn mòn
thiết bị công nghệ khi chế biến, ăn mòn động cơ khi sử dụng, các sản
phẩm chứa nhiều S gây ô nhiễm môi trường. Vì vậy dầu mỏ chứa
nhiều các hợp chất chứa lưu huỳnh phải sử dụng nhiều quá trình công
nghệ phụ thêm để làm sạch các sản phẩm cũng như sử dụng các thiết
bị công nghệ với các vật liệu chịu ăn mòn (tháp chưng sở khởi) do đó
giá thành hạ các sản phẩm khi chế biến dầu mỏ nhiều S, rất nhiều sản

phẩm cũng không đạt chất lượng mong muốn.
e) Các hợp chất nhựa − asphanten
15
Nguyễn Anh Tuấn Lớp Hóa Dầu QN-K44
15
16
Đồ án tốt nghiệp Chưng cất dầu thô áp suất
thường
Các hợp chất nhựa − asphanten thường nằm trong phần cặn của
dầu mỏ ở nhiệt độ sôi 350
0
C. Đó là những hợp chất hữu cơ có trọng
lượng phân tử lớn, trong cấu trúc có cả vòng thơm, vòng asphanten,
các mạch thẳng đính chung quanh đồng thời còn chứa các nguyên tố
C, H, O, S, N dưới dạng dị vòng hay dạng cầu nối. Hàm lượng và
thành phần hoá học các chất này trong dầu mỏ quyết định đến việc
chọn lựa các phương pháp, đến hiệu suất và chất lượng sản phẩm.
Ngoài ra trong nhóm chất phi hydrocacbon của dầu mỏ cần phải
kể đến các hợp chất chứa nitơ, oxy, các hợp chất cơ kim chứa kim loại
như Ni, Fe, Cu
Tất cả các hợp chất này đều gây cản trở cho việc chế biến dầu mỏ.
3. Phân loại dầu mỏ [2].
Như ta đã biết các loại dầu mỏ trên thế giới đều khác nhau về
thành phần hoá học và đặc tính. Do đó để phân loại chúng thành từng
nhóm có tính chất giống nhau rất khó. Trong dầu mỏ phần chủ yếu và
quan trọng nhất quyết định các đặc tính cơ bản của dầu mỏ chính là
phần các hợp chất hydrocacbon chứa trong đó. Cho nên dầu mỏ thông
thường được chia theo nhiều loại. Tuy nhiên bên cạnh hydrocacbon
còn có những thành phần không phải hydrocacbon, tuy ít nhưng chúng
không kém phần quan trọng. Do đó chưa có một sự phân loại bao trùm

các tính chất khác nhau và vì vậy cho đến nay cũng chưa có cách phân
loại nào được hoàn hảo.
* Phân loại dầu mỏ theo họ hydrocacbon
Phân loại dầu mỏ theo họ hydrocacbon là phương pháp phân loại
thông dụng nhất. Theo cách phân loại này dầu mỏ nói chung sẽ mang
đặc tính của loại hydrocacbon nào chiếm ưu thế trong đó nhất. Như
vậy trong dầu mỏ có 3 loại hydrocacbon chính: parafin, naphten và
hydrocacbon thơm, có nghĩa là sẽ có 3 loại dầu mỏ tương ứng là dầu
mỏ parafinic, dầu mỏ naphtenic, dầu mỏ aromatic, nếu một trong từng
loại trên lần lượt chiếm ưu thế về số lượng trong dầu mỏ.
Dầu mỏ parafinic sẽ mang tính chất hoá học và vật lý đặc trưng
của các hydrocacbon họ parafinic, tương tự dầu mỏ naphtenic sẽ mang
16
Nguyễn Anh Tuấn Lớp Hóa Dầu QN-K44
16
17
Đồ án tốt nghiệp Chưng cất dầu thô áp suất
thường
tính chất hoá học và vật lý đặc trưng của hydrocacbon họ naphtenic.
Dầu mỏ aromatic sẽ mang tính chất hoá học và vật lý đặc trưng của
hydrocacbon họ thơm.
Tuy nhiên trong phần nặng trên 350
0
C các hydrocacbon thường
không còn nằm ở dạng thuần chủng nữa mà bị hỗn hợp lẫn nhau, lai
hoá lẫn nhau. Do đó để phân loại thường phải xét sự phân bố từng họ
hydrocacbon chỉ trong các phân đoạn chưng cất. Trong thực tế những
họ dầu thuần chủng rất ít gặp đặc biệt là họ dầu aromatic hầu như trên
thế giới không có. Vì vậy những trường hợp mà hydrocacbon trong đó
chiếm tỷ lệ không chênh lệch nhau nhiều, dầu mỏ sẽ mang đặc tính

hỗn hợp trung gian giữa những loại hydrocacbon đó.
Như vậy 3 họ dầu chính sẽ gặp những họ dầu hỗn hợp trung gian
giữa parafinic − naphtenic − aromatic.
Bằng cách như vậy rõ ràng dầu mỏ có thể phân thành các họ sau:
Có 3 họ chính:
+ Họ parafinic
+ Họ naphtenic
+ Họ aromatic
Có 6 họ dầu trung gian:
Họ naphteno − parafinic
Họ parafino − naphtenic
Họ aromato − naptenic
Họ naphteno − aromatic
Họ aromato − parafinic
Họ parafino − aromatic.
Có 6 loại dầu hỗn hợp:
Họ parafino − aromato − naphtenic
Họ aromato − parafino − naphtenic
Họ naphteno − parafino − aromatic
Họ parafino − naphteno − aromatic
Họ naphteno − aromato − parafinic
17
Nguyễn Anh Tuấn Lớp Hóa Dầu QN-K44
17
18
Đồ án tốt nghiệp Chưng cất dầu thô áp suất
thường
Họ aromato − naphteno − parafinic.
Trong thực tế, dầu họ aromatic, dầu họ aromato − parafinic,
parafino − aromatic hầu như không có, còn những họ dầu hỗn hợp

chiếm tỉ lệ cũng rất ít. Chủ yếu là các họ dầu trung gian.
Để có thể phân loại dầu mỏ theo họ hydrocacbon như trên có thể
sử dụng phương pháp phân tích xác định thành phần hoá học nhằm
khảo sát sự phân bố hydrocacbon các loại khác nhau trong dầu mỏ.
Tuy nhiên, cách làm như vậy rất phức tạp. Ngày nay để đơn giản
hoá việc phân loại, thường sử dụng các thông số vật lý như đo tỷ
trọng, nhiệt độ sôi v.v
* Phân loại đầu mỏ theo hydrocacbon bằng cách đo tỷ trọng một
số phân đoạn chọn lựa.
Phương pháp này thực hiện bằng cách đo tỷ trọng của 2 phân
đoạn dầu mỏ tách ra trong giới hạn sau:
− Phân đoạn 1: Bằng cách chưng cất dầu mỏ áp suất thường lấy ra
phân đoạn có giới hạn nhiệt độ sôi từ 250 ÷ 270
0
C.
− Phân đoạn 2: Bằng cách chưng cất phần còn lại trong chân
không (ở 40 mmHg) lấy ra phân đoạn sôi ở 275 ÷ 300
0
C ở áp suất
chân không (tương ứng 390 ÷ 415
0
C ở áp suất thường).
Căn cứ vào giá trị tỷ trọng đo của 2 phân đoạn và đối chiếu vào
giới hạn quy định cho từng loại dầu trong bảng dưới đây mà xếp dầu
thuộc họ nào.
Họ dầu mỏ Phân đoạn 1 Phân đoạn 2
Họ parafinic
Họ parafino − trung
gian
Họ trung gian −

parafinic
Họ trung gian
Họ trung gian −
naphtenic
≤ 0,8251
≤ 0,8251
0,8256 ÷ 0,8597
0,8256 ÷ 0,8597
0,8265 ÷ 0,8597
≥ 0,8602
≥ 0,8602
≤ 0,8762
≤ 0,8767 ÷ 0,334
< 0,8762
< 0,8767 ÷ 0,9334
≥ 0,9340
0,8767 ÷ 0,9334
≥ 0,9304
18
Nguyễn Anh Tuấn Lớp Hóa Dầu QN-K44
18
19
Đồ án tốt nghiệp Chưng cất dầu thô áp suất
thường
Họ naphteno − trung
gian
Họ naphtenic
II. Xử lý dầu thô trước khi chưng cất [1].
Dầu thô được khai thác từ các mỏ dầu và chuyển vào các nhà máy
chế biến. Trước khi chế biến phải tiến hành làm ổn định dầu vì trong

dầu còn chứa các khí hoà tan như khí đồng hành và các khí phi
hydrocacbon. Khi dầu phun ra khỏi giếng khoan thì áp suất giảm,
nhưng dù sao vẫn còn lại một lượng nhất định lẫn vào trong dầu và
phải tách tiếp trước khi chế biến mục đích là hạ thấp áp suất hơi khi
chưng cất dầu thô và nhận thêm nguồn nguyên liệu cho chế biến dầu.
Vì trong các khí hydrocacbon nhẹ từ C
l
÷ C
4
là nguồn nguyên liệu quý
cho quá trình nhận olefin. Xử lý dầu thực chất là chưng tách bớt phần
nhẹ nhưng để tránh bay hơi cả phần xăng, tốt nhất là tiến hành chưng
cất ở áp suất cao khi đó chỉ có các cấu tử nhẹ hơn C
4
bay hơi, còn
phần từ C
5
trở lên vẫn còn lại trong dầu.
Muốn xử lý dầu thô trước khi đưa vào chưng cất chúng ta phải
trải qua những bước tách cơ bản
1. Tách tạp chất cơ học, nước, muối lẫn trong dầu
Nước lẫn trong dầu ở dưới mỏ chỉ ở dạng tự do không có dạng
nhũ tương. Khi khai thác, bơm, phun dầu, các quá trình khuấy trộn thì
nước cùng với dầu và các tạp chất tạo thành ở dạng nhũ tương.
Nước nằm dưới dạng nhũ tương thì rất bền vững và rất khó tách.
Có 2 dạng nhũ tương:
+ Dạng nhũ tương nước ở trong dầu
+ Dạng nhũ tương dầu ở trong nước
Lượng nước ở trong dầu nhiều hay ít trong nhũ tương dầu ở mỏ
khai thác bằng cách nhìn màu sắc, qua thực nghiệm người ta kiểm tra

thấy nếu dầu chứa 10% nước thì màu cũng tương tự dầu không chứa
nước. Nếu nhũ tương dầu chứa 15 ÷ 20% nước, có màu ghi đến vàng,
nhũ tương chứa 25% nước có màu vàng.
19
Nguyễn Anh Tuấn Lớp Hóa Dầu QN-K44
19
20
Đồ án tốt nghiệp Chưng cất dầu thô áp suất
thường
Dầu mỏ có lẫn nước ở dạng nhũ tương đưa đi chế biến thì không
thể được mà phải khử chúng ra khỏi dầu. Khử nước và muối ra khỏi
dầu đến giới hạn cho phép, cần tiến hành khử ngay ở nơi khai thác là
tốt nhất.
Tiến hành tách nước ở dạng nhũ tương có 3 phương pháp:
− Phương pháp cơ học (lắng − lọc − ly tâm).
− Tách nhũ tương nước trong dầu bằng phương pháp hoá học
− Tách bằng phương pháp dùng điện trường.
a) Tách bằng phương pháp cơ học (lắng
−
lọc
−
ly tâm)
Khi dầu và nước trong dầu chưa bị khuấy trộn mạnh và nước lẫn
trong dầu ở dạng tự do với hàm lượng lớn có thể gần 50% và cao hơn.
* Phương pháp lắng: phương pháp này dùng khi dầu mới khai
thác ở giếng khoan lên, dầu và nước chưa bị khuấy trộn nhiều nên nhũ
tương mới tạo ít và nhũ tương chưa bền vững, nước ở dạng tự do còn
tương đối lớn. Dầu mỏ này người ta đưa đi lắng, nhờ có tỷ trọng nước
nặng hơn dầu nước sẽ được lắng sơ bộ và tháo ra ngoài.
Tốc độ lắng của các hạt nước tính theo công thức Stockes nếu

kích thước hạt lớn hơn 0,5 µm.
( )
η
−
=
.18
gd dr
V
21
2
(1)
Trong đó:
V: tốc độ lắng, cm/s
r: đường kính của hạt, cm
d
1
, d
2
: tỷ trọng nước và dầu tương ứng, g/cm
3
g: gia tốc trọng trường, cm/s
2
η: độ nhớt động học của hỗn hợp.
Từ công thức (1) ta thấy kích thước hạt của pha phân tán càng
nhỏ và tỷ trọng của nước và dầu khác nhau càng ít. Độ nhớt của môi
trường càng lớn thì sự phân lớp và lắng càng xảy ra chậm.
Việc tách nước và tạp chất thực hiện ở nơi khai thác thường lắng
và gia nhiệt ở thiết bị đốt nóng.
20
Nguyễn Anh Tuấn Lớp Hóa Dầu QN-K44

20
21
Đồ án tốt nghiệp Chưng cất dầu thô áp suất
thường
ở các nhà máy chế biến dầu tách nước thường gia nhiệt để lắng,
khống chế nhiệt độ 120 ÷ 160
0
C và p = 8 ÷ 15at để cho nước không
bay hơi. Quá trình lắng thường xảy ra trong thời gian 2 ÷ 3 giờ.
* Phương pháp ly tâm: phương pháp ly lâm tách nước ra khỏi dầu
nhờ tác dụng của lực ly tâm để tách riêng các chất lỏng có tỷ trọng
khác nhau.
Giá trị lực ly tâm xác định theo phương trình sau:
f = K.m.r.n
2
2
60
2
K






π
=
Trong đó:
m: khối lượng hạt nước (g)
r: bán kính quay (cm)

n: số lượng vòng quay của máy ly tâm (phút).
Lực ly tâm và tốc độ tách nước thay đổi tỷ lệ thuận với bán kính
quay và tỷ lệ với bình phương số vòng quay của rôto.Trong công
nghiệp thường dùng máy ly tâm có số vòng quay từ 3500 ÷ 5000 vòng
trong một phút. Số vòng quay càng lớn thì khả năng chế tạo thiết bị
càng khó khăn và không thể chế tạo thiết bị với công suất lớn.
Nhược điểm của phương pháp này là công suất máy bé, khả năng
phân chia không cao, vốn chi tiêu lớn vì vậy phương pháp này không
phổ biến trong công nghệ tách nước và tạp chất.
* Phương pháp lọc:
Là tách nước ra khỏi dầu sử dụng khi mà hỗn hợp nhũ tương dầu,
nước đã bị phá vỡ nhưng nước vẫn ở dạng lơ lửng trong dầu mà chưa
được lắng xuống đáy. Dùng phương pháp này là nhờ lợi dụng tính chất
thấm ướt chọn lọc của các chất lỏng khác nhau lên các chất lọc.
Phương pháp lọc đạt hiệu quả rất cao và có thể tách đồng thời cả nước
lẫn muối.
b) Tách nhũ tương nước trong dầu bằng phương pháp hoá học
Bản chất của phương pháp hoá học là cho thêm một chất hoạt
động bề mặt để phá nhũ tương.
21
Nguyễn Anh Tuấn Lớp Hóa Dầu QN-K44
21
22
Đồ án tốt nghiệp Chưng cất dầu thô áp suất
thường
Khi các điều kiện thao tác như nhiệt độ, áp suất được chọn ở chế
độ thích hợp thì hiệu quả của phương pháp cũng rất cao nhưng khó
khăn nhất là phải chọn được chất hoạt động bề mặt thích hợp không
gây hậu quả khó khăn cho chế biến sau này cũng như không phân huỷ
hay tạo môi trường ăn mòn thiết bị.

c) Tách bằng phương pháp dùng điện trường
Phương pháp dùng điện trường để phá nhũ, tách muối khỏi dầu là
một phương pháp hiện đại công suất lớn, quy mô công nghiệp và dễ
tự động hoá nên các nhà máy chế biến dầu lớn đều áp dụng phương
pháp này.
Vì bản thân các tạp chất đã là các hạt dễ nhiễm điện tích nếu ta
dùng lực điện trường mạnh sẽ làm thay đổi điện tích, tạo điều kiện cho
các hạt đông tụ hay phát triển làm cho kích thước lớn lên do vậy
chúng dễ tách ra khỏi dầu.
Sự tương tác giữa điện trường và các hạt làm cho các hạt tích
điện lắng xuống. Nguyên tắc này được áp dụng để tách muối nước ra
khỏi dầu thô. Dầu thô được đốt nóng trong các thiết bị trao đổi nhiệt
rồi trộn với một lượng nước sạch để tạo thành nhũ tương chứa muối.
Lực hút giữa các hạt tích điện làm chúng lớn lên ngưng tụ thành hạt có
kích thước lớn, chúng dễ tách thành lớp nước nằm dưới dầu.
Trên thực tế người ta pha thêm nước vào dầu một lượng từ 3 ÷ 8% so
với dầu thô và có thể pha thêm hoá chất rồi cho qua van tạo nhũ tương
sau khi qua thiết bị trao đổi nhiệt ở nhiệt độ từ 130 ÷ l50
0
C muối trong
dầu thô được chuyển vào nhũ tương. Khi dẫn vào khoảng cách giữa
hai điện cực có hiệu điện thế từ 20.000 vôn trở lên chúng tích điện vào
nhau tăng dần kích thước cuối cùng tách thành lớp nước nằm ở dưới
dầu. Tránh sự bay hơi dầu do tiếp xúc ở nhiệt độ cao, áp suất ở trong
thiết bị tách muối được giữ ở áp suất 9 ÷ 12 kG/cm
2
, bộ phận an toàn
được bố trí ngay trong thiết bị. Khi tách một bậc người ta có thể tách
90 ÷ 95% muối, còn tách 2 bậc hiệu suất tách muối lên lới 99%.
IIi. Các phương pháp chưng cất [1].

22
Nguyễn Anh Tuấn Lớp Hóa Dầu QN-K44
22
23
Đồ án tốt nghiệp Chưng cất dầu thô áp suất
thường
ý nghĩa của quá trình chưng cất: Trong công nghiệp chế biến dầu,
dầu thô sau khi đã qua xử lý như: tách nước, muối và tạp chất cơ học
được đưa vào chưng cất, các quá trình chưng cất dầu ở áp suất khí
quyển AD và chưng cất chân không VD thuộc về nhóm các quá trình
chế biến vật lý.
Chưng cất ở áp suất khí quyển AD với nguyên liệu là dầu thô đôi
khi còn gọi là CDU. Còn chưng cất VD dùng nguyên liệu là cặn của
quá trình chưng cất AD. Trong thực tế đôi khi còn gọi là cặn chưng
cất. Tùy theo bản chất của nguyên liệu và mục đích của quá trình
chúng ta áp dụng chưng cất AD, VD hay kết hợp cả hai AD và VD.
Các nhà máy hiện đại ngày nay luôn dùng loại hình công nghệ AVD.
Khi áp dụng loại hình công nghệ AD chúng ta chỉ chưng cất dầu thô
để nhận các phân đoạn: xăng (naphata nhẹ, naphta nặng), phân đoạn
kerosen, phân đoạn diezen và phần cặn còn lại sau khi chưng cất. Như
vậy tuỳ thuộc vào thành phần dầu mỏ nguyên liệu và mục đích chế
biến mà người ta áp dụng một trong các loại hình công nghệ chưng cất
(hình 3: a, b, c, d).
− Cơ sở lý thuyết của quá trình chưng cất
Quá trình chưng cất dầu thô là một quá trình phân đoạn. Quá trình
này được thực hiện bằng các biện pháp khác nhau nhằm tách các phần
dầu theo nhiệt độ sôi của các cấu tử trong dầu mà không xảy ra sự
phân huỷ. Hơi nhẹ bay lên và ngưng tụ thành phần lỏng tuỳ theo biện
pháp tiến hành chưng cất mà người ta phân chia quá trình chưng cất
thành chưng đơn giản, chưng phức tạp, chưng nhờ cấu tử bay hơi hay

chưng cất trong chân không.

23
Nguyễn Anh Tuấn Lớp Hóa Dầu QN-K44
23
24
Đồ án tốt nghiệp Chưng cất dầu thô áp suất
thường
3
3
III
II
6
4
1
3
1 2
IV
1
VI
VII
VIII
3
1
1
3
3
1
V
V

V
V
1
3
IX
5

Hình 3.a)
24
Nguyễn Anh Tuấn Lớp Hóa Dầu QN-K44
24
25
Đồ án tốt nghiệp Chưng cất dầu thô áp suất
thường
1
3
VIII
XI
1 2
XII
IX
7

Hình 3.b)
25
Nguyễn Anh Tuấn Lớp Hóa Dầu QN-K44
25