đồ án công nghệ lọc dầu 1

1
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ I
GVHD: TS. NGUYỄN THỊ THANH XUÂN
SVTH: Nguyễn Minh Tuấn
Nguyễn Văn Trường
Phan Hải Trung
Cao Quốc Tuấn
LỚP: 07H5
Đề tài: Tính toán công nghệ cho nhà máy lọc dầu xử lý nguyên liệu là dầu thô
Arabe nhẹ.
2
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ I
TRÌNH TỰ BÁO CÁO:
1. Tổng quan
2. Cơ sở thiết kế
3. Tính cân bằng vật chất
4. Phối trộn sản phẩm thương phẩm
5. Cân bằng năng lượng
6. Tổng kết
3
1. Tổng quan – Chức năng


Quá trình lọc tách vật lý:

Chưng cất

Hấp thụ

Hấp phụ


Trích ly,….

Quá trình chuyển hóa hóa học:

Crackinh xúc tác

Reforming xúc tác

Giảm nhớt, cốc hóa.

HDS,…
Dầu thô
Sản phẩm dầu mỏ
SP năng lượng
SP phi năng lượng
Quá trình lọc tách vật
lý
Quá trình chuyển hóa
hóa học
4
SƠ ĐỒ TỔNG QUÁT NHÀ MÁY LỌC DẦU
Click to edit Master text styles
Second level
Third level
Fourth level
Fifth level
5
1. Tổng quan – Chức năng

Các chức năng của nhà máy lọc dầu:

1. Thực hiện các quá trình lọc tách và chuyển hóa để chuyển hóa dầu thô thành các sản phẩm có giá trị.
2. Phối trộn các bán sản phẩm thành sản phẩm thương phẩm đáp ứng yêu cầu của sản phẩm và thị trường
3. Vận chuyển, tồn trữ các sản phẩm, bán sản phẩm
Nhiệm vụ của đồ án: phân tách, chuyển hóa dầu thô thành bán sản phẩm => phối trộn => tối ưu hoạt động
của nhà máy.
6
1. Điểm cắt các phân đoạn phân xưởng CDU
Năng suất 8300.10
3
tấn/năm
GAZ 20
0
C
GAS 20 – 80
0
C
BNZ 80 – 180
0
C
KER 180 – 240
0
C
GOL 240 – 330
0
C
GOH 330 – 370
0
C
RA 370 - 540
0

C
RSV > 540
0
C
2. Cơ sở thiết kế
7
2. Cơ sở thiết kế
SẢN PHẨM NHU CẦU (10
3
TẤN/NĂM)
PROPAN 180
BUTAN 200
NGUYÊN LIỆU HÓA DẦU (PC) 370
JET A1 600
XĂNG SUPER 95 (SU95) 1200
CARBURANT 92 (CA92) 720
NHIÊN LIỆU DIESEL (GOM) 1400
DẦU HỎA DÂN DỤNG (FOD) 1200
NHIÊN LIỆU ĐỐT LÒ (FO2) 1675
BITUM 300
8
Bao gồm các phân xưởng:

PHÂN XƯỞNG CHƯNG CẤT KHÍ QUYỂN

PHÂN XƯỞNG CHƯNG CẤT CHÂN KHÔNG

PHÂN XƯỞNG GIẢM NHỚT

PHÂN XƯỞNG HDS


PHÂN XƯỞNG CRACKINH XÚC TÁC

PHÂN XƯỞNG REFORMING XÚC TÁC
2. Cơ sở thiết kế
9
3.1 Phân xưởng chưng cất khí quyển
Các nội dung tính toán:
1. Tỷ trọng các phân đoạn
2. Hàm lượng lưu huỳnh
3. Chỉ số octane
4. Hàm lượng Aromatic
5. Nhiệt độ sôi trung bình thể tích
6. Hằng số đặc trưng
7. Khối lượng phân tử trung bình
8. Áp suất hơi bão hòa
9. Điểm chớp cháy
10.Chỉ số cetane
11.Độ nhớt
12.Điểm chảy
10
3.1 Phân xưởng chưng cất khí quyển
Khoảng phần trăm, phần trăm khối lượng
và thể tích các phân đoạn:
GAZ GAS BZN KER GOL GOH RA
Ti-Tf <20 20-80 80-180 180-240 240-330 330-370 >370
Khoảng %m 0-1,5 1,5-6,03 6,03-20,79 20,79-30,14 30,14-46,33 46,33-53,67 53,67-100
%m 1,50 4,53 14,75 9,35 16,19 7,34 46,33
Khoảng %V 0-2,22 2,22-8,05 8,05-24,93 24,93-34,97 34,97-51,5 51,5-58,6 58,6-100
%Vol 2,220 5,83 16,88 10,03 16,53 7,10 41,40

11
3.1 Phân xưởng chưng cất khí quyển
PHÂN ĐOẠN SG
d
15
4
API
GAZ 0,57 0,569 116,65
GAS 0,656 0,655 84,1
BZN 0,747 0,745 58,01
KER 0,795 0,794 46,4
GOL 0,838 0,836 37,34
GOH 0,884 0,882 28,64
RDA 0,959 0,957 16,06
Tra đồ thị tỷ trọng – hiệu suất thu xăng
Tỷ trọng các phân đoạn
12
3.1 Phân xưởng chưng cất khí quyển
PHÂN ĐOẠN %S
GAS 0,024
BZN 0,036
KER 0,122
GOL 0,893
GOH 1,972
RDA 3,160
Tra đồ thị theo % khối lượng xăng
Tra và cộng tính khối lượng
Hàm lượng lưu huỳnh
13
3.1 Phân xưởng chưng cất khí quyển

PHÂN ĐOẠN GAS
RON 61
Tra đồ thị theo hiệu suất thu xăng
(%vol)
Chỉ số octane của xăng
14
3.1 Phân xưởng chưng cất khí quyển
Phân đoạn GAS BZN KER
%m 4,53 14,75 9,35
%Vol 5,83 16,88 10,03
Ar (%V) 1,35 13,12 20,54
Tra và cộng tính thể tích
Hàm lượng Aromatic
Tra theo % khối lượng của
GAS
15
3.1 Phân xưởng chưng cất khí quyển
Chuyển đổi TBP dầu thô sang TBP phân đoạn
Ti - Tf T10 T30 T50 T70 T90 T95
< 20
20 - 80 29,9 36,0 49,2 62,5 74,66
80 - 180 92,8 117,3 136,0 154,0 171,4
180 - 240 185,4 197,4 210,1 222,1 234,2 237,11
240 - 330 249,6 267,8 285,4 302,7 320,8 325,41
330 - 370 332,6 337,9 349,7 357,7 365,9 367,95
370 + 394,8 446,5 504,2 552,7 560,9
16
3.1 Phân xưởng chưng cất khí quyển
Chuyển đổi từ TBP sang ASTM các phân đoạn
Ti - Tf T10 T30 T50 T70 T90 Tv

< 20
20 - 80 50,6 44,5 50,0 60,5 68,4 54,7
80 - 180 111,7 124,3 135,3 149,3 162,2 136,1
180 - 240 200,2 202,3 207,8 215,0 223,0 209,7
240 - 330 260,7 270,3 281,3 292,5 306,7 282,5
330 - 370 338,1 337,6 344,0 345,3 350,2 344,1
370 + 395,4 441,4 494,1 531,6 538,0 480,4
T
ASTM
= a.(T
TBP
)

b
17
3.1 Phân xưởng chưng cất khí quyển
Tính T
v
(
0
C) và T
mav
(
0
C)
10 50 90
2
4
v
mav v mav

T T T
T
T T T
+ +
=
= + ∆
BZN KER GOL GOH
Tv
136,1 209,7 282,5 344,1
s
0,6 0,2 0,5 0,1
∆T
mav
-3,5 4 5 0
T
mav

132,6 213,7 287,5 344,1
18
3.1 Phân xưởng chưng cất khí quyển
3
1,8.
mav
UOP
T
K
S
=
T
mav

(
o
C) T
mav
(
o
K)
S
K
UOP
BZN
132,60 405,75 0,747 12,06
KER
213,70 486,85 0,795 12,03
GOL
287,49 560,64 0,838 11,97
GOH
344,07 617,22 0,884 11,72
Hằng số đặc trưng
19
3.1 Phân xưởng chưng cất khí quyển
Phân đoạn GAS BZN KER GOL GOH
%m
4,53 14,75
9,35
M
79,5 119,73 165,71 227,28 277,46
Tra đồ thị theo hiệu suất thu
khối lượng của xăng
Tính theo cộng tính khối

lượng
Công thức RIAZI -96/124 –T1
– Petrole Brut
Khối lượng phân tử trung bình
20
3.1 Phân xưởng chưng cất khí quyển
Áp suất hơi bão hòa Reid
GAS BZN GAS+BZN
%m 4,53 14,75 19,28
M 79,5 119,73 107
TVR 0,72 0,047 0,26
Tra đồ thị theo hiệu suất thu khối
lượng của xăng
Phương pháp cộng tính phần mol
21
3.1 Phân xưởng chưng cất khí quyển
Áp suất hơi bão hòa thực TVV

TVV
R
T VR
=
GAS BZN
TVR (bars) 0,72 0,047
R 1,06 1,02
TVV (bars) 0,763 0,048
22
3.1 Phân xưởng chưng cất khí quyển
10
10

1
2,84947
0,02421 0,0034254ln
e
T
T
T
=
− + +
T
10ASTM
(
o
C) T
10ASTM
(
o
K)
FP (
o
K)
FP

(
o
C)
BZN
111,7 384,85 -267,34 5,81
KER
200,2 473,35 -202,59 70,56

GOL
260,7 533,85 -167,44 105,71
GOH
338,1 611,25 -134,35 138,8
Điểm chớp cháy (Flash Point)
23
3.1 Phân xưởng chưng cất khí quyển
2 2
50 50
454,74 1641,416 774,74. 0,554. 97,083.(log )IC T T
ρ ρ
= − + − +
ρ (kg/l)
T
50ASTM
(
o
C)
IC
KER 0,794 207,8 46,32
GOL 0,836
281,3
50,35
GOH 0,882 344,0 43,33
Chỉ số Cetane - IC
24
3.1 Phân xưởng chưng cất khí quyển
υ
100
() υ

210
υ
68
υ
122
υ
212
KER 1,456 0,686 1,8 1,25 0,672
GOL 3,65 1,375 6,0 2,78 1,33
GOH 9,39 2,634 18,2 7 2,6
RA 2800 275 28
Tra đồ thị chuẩn ASTM Vis-Temp
Độ nhớt động học ở 20, 50 và 100
o
C
Tính theo công thức Abbott và Al
Tra đồ thị theo hiệu suất cặn %m
25
3.1 Phân xưởng chưng cất khí quyển
2,971 (0,612 0,474 ) (0,31 0,333 )
100
130,47. . .
S S
EC F
T S M
ν
− −
=
S M (g/mol)
T

EC
(K) T
EC
(
o
C)
KER 0,795 165,71 -322,94 -49,79
Điểm chảy (Pour Point)
Đối với GOL và GOH, tra đồ thị theo phần trăm điểm đầu và điểm cuối:
- GOL: %m
IP
= 30,14% và %m
FP
= 46,33% suy ra T
ec
(GOL) = -19,2
o
C
- GOH: %m
IP
= 46,33% và %m
FP
= 53,67% suy ra T
ec
(GOH) = 5
o
C
Đối với cặn, tra đồ thị theo hiệu suất thu cặn % khối lượng, ta được:
T
ec

(RA) = 10
o
C