Đồ án thiết kế nhà máy lọc dầu năng suất 7 triệu tấn năm

Thiết kế nhà máy lọc dầu năng suất 7 triệu tấn/ năm
LỜI MỞ ĐẦU
Dầu mỏ được con người biết đến từ thời cổ xưa. Đến thế kỉ XVIII dầu mỏ được sử
dụng làm nhiên liệu để đốt cháy, thắp sáng. Sang thế kỉ XIX dầu được coi như nguồn
nguyên 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, là loại hàng hóa đặc biệt quan trọng, là máu huyết của nền kinh tế quốc dân và
quốc phòng của một đất nước. 56 - 57% năng lượng sử dụng đi từ dầu mỏ; chỉ có 20 –
25% năng lượng đi từ than; 5 – 6% năng lượng đi từ nước và 8 – 12% đi từ năng
lượng hạt nhân. Bên cạnh đó, hướng sử dụng mạng mẽ và có hiệu quả nhất của dầu
mỏ là làm nguyên liệu cho công nghiệp tổng hợp hóa dầu như: sản xuất cao su, chất
dẻo, tơ sợi tổng hợp, phân bón,…Ngoài các sản phẩm nhiên liệu và sản phẩm hóa học
của dầu mỏ, các sản phẩm phi nhiên liệu như dầu mỏ bôi trơn, nhựa đường, hắc ín,…
cũng là một phần quan trọng trong sự phát triển của công nghiệp. Vì thế dầu mỏ
thường được ví như là “vàng đen”.
Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của công nghiệp dầu khí trên thế giới, dầu khí Việt
Nam cũng đang trên đà phát triển. Hiệu quả sử dụng dầu mỏ phụ thuộc vào chất lượng
của quá trình chế biến, trong đó các quá trình xúc tác giữ vai trò quan trọng. Theo các
chuyên gia về hóa dầu ở Châu Âu, việc đưa dầu mỏ qua các quá trình chế biến sẽ nâng
cao được hiệu quả sử dụng lên 5 lần, và như vậy tiết kiệm được nguồn tài nguyên quý
hiếm này. Vì vậy mà mô hình nhà máy lọc dầu luôn thay đổi cải tiến, hoàn thiện quy
trình công nghệ đồng thời áp dụng những phương pháp chế biến sâu trong dây chuyền
sản xuất nhằm chuyển hóa dầu thô tới mức tối ưu thành nhiên liệu và những sản phẩm
quan trọng, đáp ứng được nhu cầu thị trường, để sử dụng nguồn tài nguyên này hiệu
quả nhất, đem lại lợi ích tốt nhất cho chính mình và xã hội.
Trong bài tốt nghiệp cuối khóa tôi được giao đề tài: Thiết kế nhà máy lọc dầu với
năng suất 7.000.000 tấn/năm, nguyên liệu là dầu thô ARABIAN LIGHT.
GVHD: Th.s TRẦN VĂN TIẾN 1 SVHH: NGUYỄN XUÂN CƯƠNG

Thiết kế nhà máy lọc dầu năng suất 7 triệu tấn/ năm
PHẦN 1: TỔNG QUAN LÝ THUYẾT

1. Dầu thô và các sản phẩm
1.1 Dầu thô
Dầu thô có nguồn gốc hữu cơ, là sản phẩm phân huỷ cua xác động - thực vật
trong lớp trầm tích dưới đáy biển dưới tác dụng phân huỷ của các vi khuẩn (hiếm khí,
yếu khí) và các tách động của các yếu tố môi trường: áp suất, thời gian dài, bức xạ do
sự phóng xạ trong long đất.
Dầu thô thương ở thể lỏng nhớt, nhưng cũng có loại dầu đông đặc ngay ở nhiệt
độ thường. Nó có màu sắc thay đổi từ màu vàng nhạt đến đen sẩm và có ánh huỳnh
quang. Độ nhớt dầu thô thường rất lớn và thay đổi trong khoảng rộng từ 5 – 1000 cSt
và có thể lớn hơn gấp hang trăm lần so với nước nhưng tỷ trọng lai thấp hơn.
Về bản chất hoá học, dầu thô là hổn hợp rất phức tạp của các hợp chất
hydrocacbon và các hợp chất phi hydrocacbon, mà thành phần chủ yếu là các
hydrocacbon khác nhau tạo nên dầu thô.
Ngày nay trên thế giới, hầu hết các quốc gia, kể cả nhưng quốc gia không có dầu
cũng đều xây dựng cho mình một ngành công nghiệp lọc dầu nhằm ổn định và phát
triển kinh tế. Ngành công nghiệp này có tầm quan trọng đặc biệt trong nên kinh tế
quốc dân và trong quốc phòng. Các sản phẩm dầu mỏ là nhân tố quyết định cán cân
năng lượng của thế giới và cũng là nguôn nguyên liệu trụ cột cho các ngành công
nghiệp khác, trong đó sản phẩm quan trong nhất là xăng và dầu. Càng ngày con người
tim ra nhiều cách để thu được lượng xăng đáng kể, nhiều hơn lượng xăng thu được
bằng việc nghiên cứu và cải thiện các phương pháp cụ thể là các quá trình chuyển hoá
sâu. Bên cạnh xăng ta còn thu được các sản phẩm khác đáp ứng nhu cầu năng lượng
của các ngành công nghiệp khác như: dầu đốt, dầu nhờn, bitum…
1.2 Các sản phẩm
Thành phần hydrocacbon trong dầu thô rất đa dạng từ các hydrocacbon nhẹ C
1
,
C
2
… Đến các hydrocacbon rất nặng như các hợp chất đa vòng, lai hợp… Nên trong

quá trình lọc dầu ta sẽ thu được nhiều sản phẩm với các ứng dụng khác nhau trong
sinh hoạt, công nghiệp.
GVHD: Th.s TRẦN VĂN TIẾN 2 SVHH: NGUYỄN XUÂN CƯƠNG

Thiết kế nhà máy lọc dầu năng suất 7 triệu tấn/ năm
Các sản phẩm này được chia làm hai loại: sản phẩm năng lượng và sản phẩm phi
năng lượng
Sản phẩm năng lượng là các loại nhiên liệu và chất đốt. Các nhiên liệu khi cháy
sẽ chuyển thành động năng cung cấp cho các động cơ như động cơ xăng, động cơ
diesel, máy bay… Còn các chất đốt khi cháy sẽ chuyển thành nhiệt năng sử dụng
trong các nhà máy nhiệt điện, sản xuất hơi nước, lò đốt…Cách phân loại này chỉ có
tính tương đối bởi vì một số sản phẩm vừa là chất đốt lại vừa là nhiên liệu tùy vào
mục đích sử dụng như dầu đốt nặng có thể dùng làm nhiên liệu cho động cơ tàu
thủy…
Các sản phẩm phi năng lượng cũng là các sản phẩm dầu mỏ nhưng không được
sử dung với mục đích sinh năng lượng mà được sử dụng với các mục đích khác nhau
như:
+ Dung môi: là các hydrocacbon nhẹ khoảng từ C
4
đến C
14
, được dùng làm
dung môi pha sơn hay dùng để làm sạch kim loại, vải; bảo vệ kim loại khỏi bị ăn mòn
hoặc có thể dùng làm dung môi hóa học…
+ Dầu nhờn, dầu công nghiệp, các sản phẩm liên quan: là các sản phẩm nặng
thu được sau các sản phẩm năng lượng, được dùng với các mục đích khác nhau như:
bôi trơn động cơ nhằm giảm ma sát, cire đánh giày, nhựa đường cung cấp cho các
công trình giao thông.
+ Các sản phẩm hóa dầu: là các sản phẩm được dùng trong công nghiệp hóa
dầu.

Ngoài ra, nhà máy lọc dầu phải đảm bảo chất lượng cho các sản phẩm sản xuất
từ nhà máy theo các tiêu chuẩn chất lượng đã qui định.
2. Chức năng và nhiệm vụ của nhà máy lọc dầu
2.2 Nhiệm vụ của nhà máy
2.2.1. Tiếp nhận và vận chuyển dầu thô
Có thể tiếp nhận một lượng lớn dầu thô về cả số lượng lẫn chủng loại,
nhằm tránh sự tác động của sự biến động rộng lớn về nguồn nguyên liệu và có thể cấu
thành nguyên liệu phù hợp với chế độ công nghệ của nhà máy nhằm đáp ứng được
GVHD: Th.s TRẦN VĂN TIẾN 3 SVHH: NGUYỄN XUÂN CƯƠNG

Thiết kế nhà máy lọc dầu năng suất 7 triệu tấn/ năm
yêu cầu về cơ cấu sản phẩm dầu mỏ của thị trường. Có thể tiếp nhận bằng cầu cảng
hoặc đường ống.
2.2.2 Chế biến dầu thô
Thực hiện các quá trình chế biến dầu thô thành các sản phẩm dầu mỏ hay chất
nền.
2.2.3 Kiểm tra chất lượng
Thực hiện việc kiểm tra chất lượng các nguyên liệu và sản phẩm của nhà máy
nhằm theo dõi các quá trình chế biến và đảm chất lượng cho các sản phẩm tạo thành.
2.3 Chức năng của nhà máy lọc dầu
2.3.1 Quá trình phân tách
Tạo ra các phân đoạn cơ sở nhằm đáp ứng mục đích sử dụng cho các quá trình
chế biến tiếp theo (chưng cất, trích ly…).
Chưng cất dầu và sản phẩm dầu với mục đích tách dầu thô thành các phân đoạn,
được thực hiện bằng phương pháp sôi dần hoặc sôi nhiều lần. Chưng cất bay hơi nhiều
lần gồm hai hay nhiều quá trình bay hơi một lần. Trong nhà máy lọc dầu thường là
chưng cất dầu thô ở áp suất khí quyển hay chân không.
2.3.2 Nâng cao hiệu suất thu hồi sản phẩm
Nhằm tạo ra các phân tử mới có tính chất phù hợp với sản phẩm sử dụng thông
qua các quá trình chuyển hoá như alkyl hóa, isomer hóa, reforming, cracking, giảm

nhớt và quá trình chuyển hoá xúc tác có sự tham gia của hidro như hydrocracking,
hydrodesunfua nhằm loại bỏ các tạp chất không mong muốn có mặt trong thành
phần các phân đoạn và sản phầm, nhằm đáp ứng yêu cầu làm nguyên liệu cho quá
trình chế biến tiếp theo hay đạt chất lượng sản phẩm thương phẩm.
2.3.3 Phối trộn các sản phẩm thương phẩm
Các sản phẩm thu được qua quá trình chế biến chưa đảm bảo yêu cầu về các
tiêu chuẩn kỹ thuật, chất lượng. Do vậy, ta phải tiến hành phối trộn các sản phẩm này
với nhau để thu được sản phẩm đảm bảo theo tiêu chuẩn Việt Nam.
Để tính phối liệu sản phẩm dựa vào đặc trưng của từng sản phẩm theo yêu cầu của
đồ án, kết hợp với các yêu cầu đối với từng sản phẩm, chọn cách phối liệu tối ưu nhất
GVHD: Th.s TRẦN VĂN TIẾN 4 SVHH: NGUYỄN XUÂN CƯƠNG

Thiết kế nhà máy lọc dầu năng suất 7 triệu tấn/ năm
dựa vào máy tính sau đó tính lại cân bằng vật chất của nhà máy theo sơ đồ công nghệ
hợp lý nhất đã chọn.
Ngoài ra trong nhà máy lọc dầu còn có các quá trình xử lí môi trường nhằm bảo
đảm an toàn môi trường làm việc và môi trường tự nhiên xung quanh nhà máy (bao
gồm các quá trình xử lý khí, nước thải, chất thải, khí chua …).
Từ mục đích sản xuất sản phẩm đặc trưng là xăng – SP, khí olefin GAZ xăng và
dầu đốt dân dụng –FOD em chọn phương án thiết kế nhà máy lọc dầu có 12 phân
xưởng DA – DSV – RC – FCC – HDC – VISCO – EXASP – EXARO – PARA –
HDS(KER-GOL-LCO).
3. Nhiệm vụ của đồ án và hướng giải quyết
3.1 Nhiệm vụ của đồ án
Dựa và các dữ liệu ban đầu của dầu thô Ariban Light, tiến hành tính toán các
đặc trưng của từng phân đoạn, từng phân xưởng của nhà máy lọc dầu. Tiến hành tính
toán cân bằng vật liệu của nhà máy và với sự trợ giúp của máy tính để tính phối liệu
tối ưu cho sản phẩm.
3.2 Hướng giải quyết
Từ các dữ liệu ban đầu, dựa trên các khoang phân đoạn đã biết tiến hành xác

định các tính đặc trưng của các phân đoạn thu được trong chưng cât khí quyển, chưng
cất cân không, reforming xúc tác, cracking xúc tác, khử lưu huỳnh. Tính cân bằng vật
liệu cho từng phân xưởng và cho toành nhà máy. Cần tính toán và xử lý sao cho mỗi
quá trình đều đạt tôi ưu chất lượng và sản phẩm.
Ứng với mỗi công đoạn. mỗi phân xưởng cần lập bảng tổng kết riêng, cuối
cùng là bảng cân bằng vật liệu (CBVL) chung cho toàn nhà máy.
Để phối liệu cho sản phẩm dụa vào đặc trưng của từng sản phẩm theo yêu cầu của đồ
án, kết hợp với các yêu cầu đối với từng sản phẩm, chọn các phối liệu tối ưu nhất dựa
vào máy tính sao cho tính cân bằng vật chất của nhà máy theo sơ đồ công nghệ hợp lý
nhất đã chọn.
GVHD: Th.s TRẦN VĂN TIẾN 5 SVHH: NGUYỄN XUÂN CƯƠNG

Thiết kế nhà máy lọc dầu năng suất 7 triệu tấn/ năm
PHẦN 2: TÍNH CÔNG NGHỆ CÁC PHÂN XƯỞNG
CHƯƠNG 1: TÍNH CÔNG NGHỆ PHÂN XƯỞNG CHƯNG
CẤT KHÍ QUYỂN (DA)
1.1 Cơ sở lý thuyết của quá trình chưng cất khí quyển
Chưng cất khi quyển là một công đoạn căn bản của quy trình công nghệ lọc
dầu, công đoạn này ra đời từ cuối thế kỷ XIX. Vì nó là công đoạn đầu tiên trong quy
trình công nghệ lọc dầu, nên chưng cất khí quyển luôn phải xử lý lượng lớn nhất
nguyên liệu và nó đóng vai trò quyết định trong vận hành nhà máy lọc dầu.Trên
phương diện tổng quát, từ nguyên liệu là dầu thô, qua phân xưởng chưng cất khí
quyển, ta sẽ thu được các phân đoạn sản phẩm dầu thô như sau:
+ Một phân đoạn khí (C
1
-C
4
) và xăng (C
5
-C

10,11
, ts=30-180
0
C)
+ Một phân đoạn kerosen hoặc dầu hoả (C
11
-C
15,16
, ts=180-250
0
C)
+ Một hoặc hai phân đoạn gasoil hay diesel (C
16
-C
20,30
, ts=250-350
0
C)
+ Một phân đoạn mazut là cặn của tháp chưng cất khí quyển (C
20+
, ts=350
+0
C)
tách ở dưới đáy tháp.
Quá trình phân riêng thường diễn ra ở duy nhất một tháp, hoạt động dưới áp
suất từ 1-3 bar, áp suất làm việc càng thấp càng tốt. Việc trích dòng sản phẩm được
thực hiện nhờ thiết bị tách hơi (strippeur). Các tháp tách hơi được đun sôi gián tiếp
(khi ta muốn thu sản phẩm khô không chứa nước) hay thông thường hơn, chúng được
đun bốc hơi bằng hơi nước trực tiếp, các phần nhẹ bốc hơi được quay trở laị tháp
chính tại vị trí phía trên đĩa trích dòng sản phẩm lỏng.

Tháp chưng cất khi quyển, trong thực tế hoạt động như một tháp hấp thụ có hồi
lưu, nó có từ 1-3 dòng hồi lưu tuần hoàn cho phép ta thu hồi được 1 lượng nhiệt khá
cao.
Dầu thô được đun nóng sơ bộ trong chuỗi thiết bị trao đổi nhiệt thứ nhất nhờ sử
dụng nhiệt thu hồi từ các sản phẩm và từ dòng hồi lưu tuần hoàn đến nhiệt độ khoảng
120-160
0
C, tại nhiệt độ này dầu thô sẽ được khử muối. Công đoạn này được thực hiện
ở áp suất khá lớn (khoảng 12 bar) nhằm để hỗn hợp dầu thô và nước vẫn còn ở trạng
thái lỏng tại nhiệt độ mong muốn. Dầu thô đã tách muối được đun tiếp trong chuỗi
GVHD: Th.s TRẦN VĂN TIẾN 6 SVHH: NGUYỄN XUÂN CƯƠNG

Thiết kế nhà máy lọc dầu năng suất 7 triệu tấn/ năm
thiết bị gia nhiệt thứ hai rồi được đưa vào lò đun để đạt được nhiệt độ khoảng 370-
390
0
C để cấp liệu ở trạng thái hoá hơi một phần cho tháp chính.
1.2 Tính toán công nghệ
Các số liệu ban đầu:
- Năng suất của nhà máy: 7 triệu tấn/năm
-
0
API của dầu thô Arập nhẹ: 34,2
Từ công thức
0
API=
141,5
131,5
1,002*d
−

.
Suy ra:
15
4
0
141,5 141,5
d 0,852
1,002*( API 131,5) 1,002*(34,2 131,5)
= = =
+ +
Thể tích dầu thô cần xử lý:
F
v
=
96.8215
852.0
7000
15
4
==
d
m
(km
3
/năm)
- Nhiệt độ trung bình của phân đoạn: ( t
TBP
50%V
): Khi ta chưng cất theo đường cong
điểm sôi thực (TBP) cho đến khi thu được 50%V tương ứng ở đó chính là: t

TBP
50%V
t
TBP
50%V
: Là nhiệt độ trung bình của phân đoạn được tính theo công thức sau:
TBP
50%V
=
d c
(t t )
2
+
Bảng 1.1.1. Các phân đoạn thu được từ tháp DA với các số liệu như sau:
phân đoạn nhiệt độ
sôi đầu
nhiệt độ sôi
cuối
khoảng
ts ttb
GAZ 20
GAS 20 75 55 47.5
BNZ 75 190 115 135
KER 190 225 35 207.5
GOL 225 320 95 272.5
GOH 320 370 50 345
RDA 370 575 195 472.5
GVHD: Th.s TRẦN VĂN TIẾN 7 SVHH: NGUYỄN XUÂN CƯƠNG

Thiết kế nhà máy lọc dầu năng suất 7 triệu tấn/ năm

1.2.1 Tính phần trăm khối lượng (%m) cho các phân đoạn
Theo bảng đường cong điểm sôi thực TBP của dầu ARIBIAN LIGHT và phương
pháp nội suy ta được %m cho phân đoạn như sau:
Tính %m cho phân đoạn GAS: 20÷75
0
C
Ta có: t
1
= 20
0
C %m = 1,1% (cột 8- Bảng đường cong TBP)
t
2
= 75
0
C %m = 5.29%
Vậy: %m = %m
60
- %m
20
= 5.29 – 1,1 = 4.19%
Với các phân đoạn KER, GOL, GOH tính tương tự như phân đoạn GAS ta được
kết quả ở bảng 1.1.2
Với phân đoạn RDA thì tính theo định luật cân bằng khối lượng.
Kết quả tính được như sau
Bảng 1.1.2
%mđ %mc %mpđ %mct Tđ Tc
phân
đoạn
1.1 0 20 GAZ

1.1 5.29 4.19 4.19 20 75 GAS
5.29 21.51 16.22 21.41 75 180 BZN
21.51 26.55 5.04 25.45 190 225 KER
26.55 42.74 16.19 41.64 225 320 GOL
42.74 51.60 8.86 50.50 320 370 GOH
51.60 83.67 48.40 98.9 370 575 RDA
1.2.2 Tính tỷ trọng (d
4
15
) của các phân đoạn
Tỷ trọng là tỷ số giữa trọng lượng riêng của một chất ở một nhiệt độ nhất định
và tỷ trọng riêng của một chất khác được chọn làm chuẩn, xác định ở cùng vị trí. Đối
với các loại sản phẩm dầu lỏng đều lấy nước cất ở nhiệt độ +4
0
C và áp suất 760mmHg
làm chuẩn.
GVHD: Th.s TRẦN VĂN TIẾN 8 SVHH: NGUYỄN XUÂN CƯƠNG

Thiết kế nhà máy lọc dầu năng suất 7 triệu tấn/ năm
Dựa theo đồ thị MOB- 57, đối với phân đoạn khí thì xác định theo phương pháp
cộng thể tích, còn đối với các phân đoạn lỏng thì xác định theo phương pháp cộng tính
theo khối lượng.
 Với phân đoạn GAZ tính theo công thức cộng thể tích như sau:
d
hh
*%V
hh
=
∑
(d

i
*V
i
)
 Với C
4
ta tính như sau:
d
4
c
=
4 4 4 4
4 4
di C *%Vi C dn C *%Vn C
%Vi C %Vn C
− − − −
− −
+
+
=
0,5631*0,21 0,584*1,08
0,21 1,08
+
+
= 0,5806
Ta được kết quả bảng như sau:
Bảng 1.1.3
Phân đoạn %m %Vol d
Tính được
d

i
+nC
4
1 2 3 4 5
C
2
- 0.01 0.02 0.3740
C
3
0.21 0.36 0.5079
i-C
4
0.14 0.21 0.5631
n-C
4
0.74 1.08 0.5840
Tổng C4 0.88 1.29 0.5806
Total GAZ 1.10 1.67
 Với phân đoạn GAS:
Ta có: %m
GAS
=4.19%, tra bảng D57 ta được d
GAS
=0,652

0
API = - 135.5 = - 131.5 = 87.721
S*stand = = = 0,645
 Với phân đoạn BZN:
Ta có %m cộng tính = 15.80%

Từ đó tra đồ thị D57 ta được:d
hh
=0.724
Theo công thức cộng tính ta có:
d
BZN
=
hh hh GAS GAS
d *%m d *%m
%m
−
=
41.20
19.4*645.022.16*724.0 −
= 0,743
 Với phân đoạn KER, GOL, GOH tính tương tự
GVHD: Th.s TRẦN VĂN TIẾN 9 SVHH: NGUYỄN XUÂN CƯƠNG

Thiết kế nhà máy lọc dầu năng suất 7 triệu tấn/ năm
 Với phân đoạn RDA
Có: %m=48.40% tra bảng D62 ta được d
RDA
=0,954
Bảng 1.1.4
Phân
đoạn
%m
pd
%m
ct

d
ct
d
pd
s.stand ◦API
GAZ 1.10 0
GAS 4.19 4.19 0.651 0.6527 0.6540 84.87
BZN 16.22 20.41 0.722 0.7427 0.7442 58.64
KER 5.04 25.45 0.738 0.7882 0.7898 47.66
GOL 16.19 41.64 0.77 0.8202 0.8218 40.68
GOH 8.86 50.50 0.79 0.8646 0.8663 31.84
RDA 48.40 98.90 0.958 0.9536 0.9555 16.59
1.2.3 Xác định lưu lượng khối lượng - thể tích và % thể tích các phân đoạn
1.2.3.1. Xác định lưu lượng khối lượng (Fm)
Theo công thức sau: Fm
i
=%m
i
*m
Với:
- %m
i
: phần trăm khối lượng phân đoạn (%m)
- Fm
i
: lưu lượng khối lượng phân đoạn i (kt/năm)
- m: lưu lượng dầu thô cần xử lý (kt/năm)
 Với phân đoạn GAZ:
Fm=1,1*
100

7000
= 77 (kt/năm)
 Với phân đoạn GAS, BZN, GOL, GOH cũng tính tương tự.
1.2.3.2. Xác định lưu lượng thể tích (Fv)
Tính theo công thức sau:
Fv
i
=
i
i
Fm
d
Với:
- Fv
i
: lưu lượng thể tích phân đoạn i (km
3
/năm)
- Fm
i
: lưu lượng khối lượng phân đoạn i (kt/năm)
- di: Tỷ trọng phân đoạn i
Kết quả tính được cho ở bảng 1.1.4
GVHD: Th.s TRẦN VĂN TIẾN 10 SVHH: NGUYỄN XUÂN CƯƠNG

Thiết kế nhà máy lọc dầu năng suất 7 triệu tấn/ năm
1.2.3.3. Xác định %V của phân doạn
Theo công thức sau:
%V=
i

total
Fv
Fv
*100
Với:
- Fv
i
: lưu lượng thể tích của phân đoạn thứ i (kt/năm)
- Fv
total
: lưu lượng thể tích tổng cộng các phân đoạn (kt/năm)
Kết quả tính được cho ở trên:
Bảng 1.1.5
Phân
đoạn
%m
pd
%m
ct
F
m
d
pd
F
v
%V
pd
C
2
-

0.01 0.01 0.70 0.374 1.872 0.023
C
3
0.21 0.22 14.70 0.5079 28.943 0.352
i+nC
4
0.88 1.10 61.60 0.5806 106.097 1.292
GAZ 1.1 1.1 77.00 136.912 1.667
GAS 4.19 5.29 293.07 0.6527 449.020 5.466
BZN 16.22 19.68 1135.63 0.7427 1529.072 18.614
KER 5.04 25.87 352.80 0.7882 447.597 5.449
GOL 16.19 41.62 1133.30 0.8202 1381.770 16.821
GOH 8.86 53.48 620.20 0.8646 717.342 8.733
RDA 48.40 98.90 3388.00 0.9536 3552.778 43.250
Tổng
Lỏng
98.90 98.90 6923.00 8077.580 98.333
Tổng 100.00 100.00 7000 8214.491 100.00
1.2.4. Xác định khối lượng phân tử trung bình (M) của các phân đoạn
Bảng 1.1.6
Phân đoạn Khí
C
2
30
C
3
44
(i+n)C
4
58

M được xác định dựa vào đồ thị D59 và phương pháp cộng tính, sử dụng công thức
cộng tính sau:
GVHD: Th.s TRẦN VĂN TIẾN 11 SVHH: NGUYỄN XUÂN CƯƠNG

Thiết kế nhà máy lọc dầu năng suất 7 triệu tấn/ năm
M
hh
*%m
hh
=
∑
(M
i
*%m
i
)
Với:
- M
hh
: khối lượng phân tử trung bình của phân đoạn
- %m
hh
: Phần trăm khối lượng cộng tính của hỗn hợp
- M
i
: Khối lượng phân tử trung bình của phân đoạn thứ i
- M
i
: Phần trăm cộng tính của phân đoạn thứ i
 Với phân đoạn GAS:

Có: %m
GAS
= 4.19%, tra bảng D59 ta được M
GAS
= 79.5
 Với phân đoạn BZN:
%m
ct
= 20.41
Tương ứng với M
hh
= 108.5. Theo công thức cộng tính ta có:
M
hh
=
hh hh GAS GAS
BZN
%m *M %m *M
%m
−
M
BZN
=
22.16
5.79*19.45.108*41.20 −
= 115.98
Với phân đoạn KER, GOL, GOH, RDA ta tính tương tự thu kết quả ghi ở bảng sau:
Bảng 1.1.7
Phân
đoan

%m
pd
%m
ct
M
ct
M
pd
GAS 4.19 4.19 79.421 79.421
BZN 16.22 20.41 108.5 115.98
KER 5.04 25.45 115 141.322
GOL 16.19 41.64 135 166.439
GOH 8.86 50.50 152 231.896
RDA 48.40 98.90
GVHD: Th.s TRẦN VĂN TIẾN 12 SVHH: NGUYỄN XUÂN CƯƠNG

Thiết kế nhà máy lọc dầu năng suất 7 triệu tấn/ năm
1.2.5. Xác định hàm lượng lưu huỳnh (S) cho các phân đoạn
Lưu huỳnh là tạp chất chủ yếu có trong dầu thô. Chúng tồn tại ở nhiều dạng:
mercaptan, H
2
S, S…. Căn cứ vào hàm lượng lưu huỳnh, người ta có thể chia dầu mỏ
thành 3 loại: dầu mỏ ít lưu huỳnh, dầu mỏ có lưu huỳnh, dầu mỏ nhiều lưu huỳnh.
Được xác định dựa trên đồ thị MOB-57 và 62 kết hợp với phương pháp cộng tính
sẽ đươc %S cho các phân đoạn.
Sử dụng công thức cộng tính sau:
%S*%m
hh
=
∑

(%Si*%mi)
Với:
- %S
hh
: Là hàm lượng lưu huỳnh cộng tính của hỗn hợp.
- %Si: Là hàm lượng lưu huỳnh của phân đoạn thứ i.
- %m
hh
: Phần trăm khối lượng cộng tính của hỗn hợp.
- %mi: Phần trăm khối lượng cộng tính của phân đoạn thứ i.
 Với phân đoạn GAS
%m
GAS
= 4.19%
→
%S=0,024 (tra bảng D57)
 Với phân đoạn BZN
%m
ct
= 16.22
→
%S=0,032 (tra bảng D57)
Theo phương pháp cộng tính ta có:
%S=
22.16
19.4*024.041.20*032.0 −
= 0,0378
Với các phân đoạn KER, GOL, GOH tính tương tự có kết quả cho ở bảng
 Với phân đoạn RDA:
%m

RDA
=48.40% tra bảng D62 ta được %S
RDA
= 3,186

Bảng 1.1.8
Phân
đoan
%m
pd
%m
ct
%S
ct
%S
pd
GAS 4.19 4.19 0.024 0.024
BZN 16.22 20.41 0.032 0.0378
KER 5.04 25.45 0.045 0.0855
GOL 16.19 41.64 0.265 0.6109
GOH 8.86 50.50 0.55 1.89
RDA 48.40 98.90 3.122 3.13
GVHD: Th.s TRẦN VĂN TIẾN 13 SVHH: NGUYỄN XUÂN CƯƠNG

Thiết kế nhà máy lọc dầu năng suất 7 triệu tấn/ năm
Tổng 98.90 98.90
1.2.6. Xác định áp suất hơi của phân đoạn xăng
Áp suất hơi bão hoà Reid là áp suất tuyệt đối ở 100
0
F (37,8

0
C) đặc trưng cho khả
năng bay hơi của phân đoạn xăng. Đó là áp suất hơi của xăng đo được trong điều kiện
của bơm Reid ở 37,8
0
C. Đại lượng này càng lớn, độ bay hơi càng cao.
1.2.6.1. Xác định áp suất hơi Reid (TVR) ở 37,8
0
C.
Xác định dựa theo bảng D58
 Xác định TVR của GAS
%m
GAS
=4.19%
→
TVR
GAS
=0.775 bar (theo bảngD58)
 Với phân đoạn BZN
%m
hh
= 20.41%
→
TVR
hh
=0,25 bar (theo bảng D58)
Theo phương pháp cộng tính có:
TVR
BZN
=

hh hh GAS GAS
BZN
TVR *%m TVR *%m
%m
−
=
22.16
775.0*19.425.0*41.20 −
= 0,115(bar)
1.2.6.2. Xác định áp suất thực (TVV) của xăng.
Áp suất hơi thực được xác định theo công thức sau:
TVV=R*TVR
Với:
- TVV: Áp suất hơi bão hoà
- R: Hệ số được tra theo TVR ở bảng PB-162
- TVR: Áp suất hơi Reid
 Với phân đoạn GAS:
Có: TVR
GAS
= 0,775 bar
→
R= 1,06 (theo PB-162)
TVV
GAS
= 0,775*1,06= 0,82 bar
 Với BZN:
TVR
hh
= 0,115 bar (tra đồ thị D58)
→

R= 1,02
Vậy TVV
BZN
= 1,02*0,115= 0,12 bar
GVHD: Th.s TRẦN VĂN TIẾN 14 SVHH: NGUYỄN XUÂN CƯƠNG

Thiết kế nhà máy lọc dầu năng suất 7 triệu tấn/ năm
Kết quả thu được ở bảng sau:
Bảng 1.1.9
Phân
đoạn
%m
pd
%m
ct
TVR
ct
TVR
pd
R TVV
thuc
GAS 4.19 4.19 0.775 0.775 1.06 0.775
BZN 16.22 20.41 0.115 0.25 1.02 0.12
1.2.7 Xác định chỉ số RON cho phân đoạn xăng:
Chỉ số RON dùng để xác định trị số octan theo phương pháp nghiên cứu.Trị số
octan là một đơn vị đo quy ước dùng để đặc trưng cho khả năng chống kích nổ của
nhiên liệu, được đo bằng phần trăm thể tích của izo-octan(2-2-4 trimetylpentan(C
8
H
8

))
trong hỗn hợp chuẩn với n-heptan(n-C
7
H
14
),tương đương với khả năng chống kích nổ
của nhiên liệu ở điều kiện chuẩn.Sử dụng thang chia từ 0-100, trong đó n-heptan có trị
số octan bằng 0 và izo-octan đựợc quy ước bằng 100, có khả năng chống kích nổ tốt.
Chỉ số RON của phân đoạn xăng được xác định dựa theo đồ thị D59, kết hợp với
phương pháp cộng tính.
 Với phân đoạn GAS: %m
GAS
= 4.19 %, dựa theo bảng D59 ta có được kết quả sau:
- RON
0,5
ethyle= 79.5
- RON
clair
= 62.5
 Với phân đoạn BZN xác định RON theo đường ethyle 0,5%
%m
ct
= 20.41%
→
RON
ethyle
(hh)= 57.5( tra bảng D59)
Theo phương pháp cộng tính ta có:
RON
BZN

=
hh hh GAS GAS
BZN
RON *%m RON *%m
%m
−
=










−
22.16
19.4*5.7941.20*5.57
= 51.82
Vậy:
BZN
clair
RON
= 51.82 – 10 = 41.82
RON
clair
: Xăng không chì
RON

ethyle
: Xăng pha chì
GVHD: Th.s TRẦN VĂN TIẾN 15 SVHH: NGUYỄN XUÂN CƯƠNG

Thiết kế nhà máy lọc dầu năng suất 7 triệu tấn/ năm
Thông thường xăng có pha thêm phụ gia chì thì RON của nó tăng lên khoảng 10
đơn vị RON nên xác định xăng không chì như trên.
Kết quả thu được trong bảng tổng hợp sau:
Bảng 1.1.10
Phân đoạn %m
pd
%m
ct
RON
clair
RON
ct ethyle
GAS 4.19 4.19 62.5 79.5
BZN 16.22 20.41 41.82 51.92
1.2.8 Xác định chỉ số NC cho phân đoạn KER,GOH,GOL.
Chỉ số NC là một đại lượng đặc trưng cho khả năng tự bốc cháy của nhiên liệu là đặc
trưng của nhiên liệu diesel, nó phụ thuộc vào bản chất của các hydrocacbon có trong
nhiên liệu.Xác định chỉ số cetan (NC) của nhiên liệu nào đó có nghĩa là so sánh khả
năng tự bốc cháy của nhiên liệu này với hỗn hợp hai hydrocacbon tinh khiết được
chọn theo quy ước chung là n-cetan có IC=100, metyl naphten co IC=0 có khả năng tự
bốc cháy kém.
Chỉ số cetane là đơn vị quy ước, đặc trưng cho tính tự bốc cháy của nhiên liệu.
Chỉ số cetane tính toán xác định từ nhiệt độ sôi trung bình và tỷ trọng API.
Theo công thức:
NC= 454,74 - 1641,416*d

15
+ 774,74*d
2
15
- 0,554*T
ASTM
50
+ 97,083*(logT
ASTM
50
)
2
Trong đó:
NC: chỉ số cetan tính toán
d
15
: tỷ trọng của đoạn ở 15
0
C
T
ASTM
50
(
0
C): nhiệt độ ASTM ứng với 50% thể tích của phân đoạn hay nhiệt độ
TB của phân đoạn
Tính T
ASTM
50
(

0
C) theo T
ASTM
50
(
0
K), mà
0
K tính theo công thức sau:
T
ASTM
50
= a*T
b
TBP
trong đó:a= 1,10755; b=0,9827
Và T
b
TBP
, là nhiệt độ điểm sôi thực ứng với 50% thể tích của phân đoạn, tính tương tự
như trang 4.
Với NC chỉ tính riêng cho các phân đoạn KER, GOL, GOH
Bảng 1.1.10
GVHD: Th.s TRẦN VĂN TIẾN 16 SVHH: NGUYỄN XUÂN CƯƠNG

Thiết kế nhà máy lọc dầu năng suất 7 triệu tấn/ năm
Phân
đoạn
T
50

TBP
%V T
astm
50
%V
d
15
NC
pd
◦C ◦K ◦K ◦C
KER 207.5 480.5 478.3 205.3 0.795 44.97
GOL 272.5 545.5 541.8 268.8 0.815 55.60
GOH 345 618.0 612.4 339.4 0.871 46.67
1.2.9 Xác định hằng số Watson,K
w
cho các phân đoạn
Hằng số K
w
cho biết dầu mỏ mang đặc tính của loại hydrocacbon nào là chủ yếu.
Xác định hằng số Kw theo công thức như sau:
K
w
=
TBP 1/3
50
(1,8*T )
S
Trong đó:
K
w

hằng số Watson
T
TBP
50
= T
TB
0
K: Nhiệt độ trung bình của phân đoạn
S = 1,002*d: Tỷ trọng tiêu chuẩn của phân đoạn
Nguyên tắc phân loại dầu theo Kw
Dầu mỏ họ parafinic K
w
>12,15: P
Dầu mỏ họ trung gian parafinic-naphtenic Kw > 11,5 : P-N
Dầu mỏ họ naphtenic K
w
> 10,5 : N
Dầu mỏ họ aromatic K
w
≤ 10,5: A
Tính toán ta được kết quả như sau:
Bảng 1.1.11
Phân
đoạn
T
50
TBP
%V
◦C ◦K
GAS 47.5 320.5 0.652 12.7 P

BZN 132.5 405.5 0.743 12.1 P-N
KER 207.5 480.5 0.795 12 P-N
GOL 272.5 545.5 0.815 12.2 P-N
GOH 345 618 0.871 11.9 P-N
RDA 472.5 745.5 0.954 11.5 P-N
GVHD: Th.s TRẦN VĂN TIẾN 17 SVHH: NGUYỄN XUÂN CƯƠNG

Thiết kế nhà máy lọc dầu năng suất 7 triệu tấn/ năm
1.2.10 Xác định độ nhớt động học ở 200
0
C, 100
0
C(
µ
) và chỉ số phối trộn độ
nhớt (Ivis)
Độ nhớt là tính chất của một chất lỏng, được xem là ma sát nội của chất lỏng và
cản trở sự chảy của chất lỏng. Độ nhớt của dầu mỏ có liên quan đến quá trình vận
chuyển, sự bôi trơn, sự phun nhiên liệu trong động cơ. Độ nhớt phụ thuộc vào nhiệt
độ.
Độ nhớt động học là tỷ số giữa độ nhớt động lực học và tỷ trọng của nó ở cùng
nhiệt độ và áp suất.
Xác định độ nhớt động học (
µ
) dựa vào bảng 72, bảng số liệu thực về độ nhớt động
học của các phân đoạn của tháp DA.
Kết hợp với việc xác định chỉ số độ nhớt theo đồ thị D81 ta có kết quả như bảng sau:
Bảng 1.1.12
Độ nhớt, cSt=mm
2

/s I
V
Phân đoạn T
đầu
T
cuối
20
o
C 37.8
o
C 100
o
C 20
o
C 37.8
o
C 100
o
C
KER 190 225 1.65 1.26 0.62
9.4
6.2
-4.2
GOL 225 320 2.35 1.65 0.76
12.8
9.4
-1
GOH 320 370 5.7 5.52 1.67
20.2
13.5

9.5
RDA 370 575 635 28.5
GVHD: Th.s TRẦN VĂN TIẾN 18 SVHH: NGUYỄN XUÂN CƯƠNG

Thiết kế nhà máy lọc dầu năng suất 7 triệu tấn/ năm
1.2.11 Xác định điểm chớp cháy (T
FP
) và chỉ số điểm chớp cháy (I
FP
) cho các
phân đoạn
Nhiệt độ chớp cháy là nhiệt độ tại đó, khi phân đoạn dầu mỏ được đốt nóng, hơi
hydrocacbon sẽ thoát ra tạo với không khí xung quanh một hỗn hợp mà nếu đưa ngọn
lửa đến gần chúng sẽ bùng cháy rồi phụt tắt như một tia chớp. Nhiệt độ chớp cháy có
liên quan đến hàm lượng các sản phẩm nhẹ có trong phân đoạn. Dầu càng có nhiều
cấu tử nhẹ, nhiệt độ chớp cháy càng thấp.
Dựa theo công thức Pb-164 như sau:
T=
10
10
1
2,84947
0,02421 0,0034254*ln T
T
− + +
Trong đó:
T
ASTM
10
: Nhiệt độ tại điểm 10% chưng cất theo phương pháp ASTM,

0
K.
Được xác định theo công thức sau:
T
ASTM
10
=1,71243*(T
TBP
10
)
0,91743
T
TBP
10
:Nhiệt độ ứng với 10% thể tích chưng cất xác định theo phương pháp
TBP,
0
K.
Xác định theo công thức như sau:
T
TBP
10
=t
d
+10%
∆
t
Với KER ta có: t
TBP
KER

=180+0,1*(220-180)=184
0
C
→T
TBP
KER
=184+273= 457
0
K
Tính toán điểm chớp cháy cho các phân đoạn theo công thức trên, dựa theo đồ thị D82
xác định được I
FP
kết quả cho ở bảng sau:
Bảng 1.1.13
Phân
đoạn
T
đ
T
c
T
TBP
10
T
10
astm
◦
K
T
FP

I
FP
Khoảng
ts
T
TBP
10
◦
C
T10
TBP
◦K
◦K ◦C
KER 190 225 35 193.5 466.5 480.9 348.5 75.5 3.5
GOL 225 320 95 234.5 507.5 519.6 371.3 98.3 0
GOH 320 370 50 325.0 589.0 604.0 409.4 136.4 0
RDA 370 575 205 390.5 663.5 664.4 427.3 154.3 0
GVHD: Th.s TRẦN VĂN TIẾN 19 SVHH: NGUYỄN XUÂN CƯƠNG

Thiết kế nhà máy lọc dầu năng suất 7 triệu tấn/ năm
1.2.12 Xác định điểm chảy (t
PE
) và chỉ số phối trộn điểm chảy (I
PE
)
1.2.12.1. Xác định chỉ số điểm chảy(t
PE
)
Theo công thức Pb-174 như sau:
T

PE
=130,47*S
2,971
*M
(0,612-0,474*S)
*
µ
(0,31 0,333*S)
100
−
Trong đó:
T
PE
: Điểm chảy
0
C
S=1,002*d: Tỷ trọng tiêu chuẩn
d
15
4
: Tỷ trọng ở 15
0
C
M
pđ
: Khối luợng phân tử trung bình củab các phân đoạn
µ
100
: Độ nhớt động học ở 100
0

F (mm
2
/s) hay (cst)
Kết quả tính toán được ghi trong bảng 1.1.15
Bảng 1.1.14
Phân
đoạn
d S M
pd
μ100
T
PE
◦K ◦C
KER 0.795 0.796 141.31 1.26 214 -59.0 9.2
GOL 0.815 0.817 166.44 1.65 230.2 -42.8 13.6
GOH 0.871 0.872 231.93 5.52 265.0 -8.0 22
Đối với RDA thì t
PE
tra theo %m
RDA
Ta có: %m
RDA
= 48.40% tra bảng D63 suy ra t
PE
RDA
= 37
1.2.12.2. Xác định chỉ số điểm chảy (I
PE
)
Dựa theo đồ thị MOB-80, trên cơ sở mối quan hệ giữa t

PE
và I
PE
. Còn đối với
phân đoạn RDA thì tra theo đồ thị MOB-63 trên cơ sở mối quan hệ giữa %m và t
PE
,
kết quả được ghi trong bảng 1.1.15 ở trên.
GVHD: Th.s TRẦN VĂN TIẾN 20 SVHH: NGUYỄN XUÂN CƯƠNG

Đồ án Tổng hợp
BẢNG CÂN BẰNG VẬT LIỆU CHO THÁP CHƯNG CẤT KHÍ QUYỂN DA
BẢNG CÂN BẰNG VẬT LIỆU CHO THÁP CHƯNG CẤT KHÍ QUYỂN DA
GVHD: Trần Văn Tiến Trang 21 SVTH:Nguyễn Xuân Cương

Phân đoạn %m
p.đoạn
%m
c.tính
Tổng
nhẹ,
vừa,nặng
%m F
1000T
D(phân
đoạn)
F,1000,m
3
%Vp.
đoạn

M
%S
D57,
D62
TVV
Bar
RON
clair
RON
ethylé
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
C
2-
0.01 0.01 0.7 0.3740 1.872 0.02 30
C
3
0.21 0.22 14.7 0.5079 28.934 0.35 44
i+nC
4
0.88 1.10 61.6 0.5631 106.102 1.29 58
Total Gaz 1.10 77.0 136.901 1.67
Gasoline:C
5+
4.19 5.29 4.19 4.04 293.067 0.6520 449.489 5.47 79.5 0.024 0.744 60.12 77.696
BZN 16.22 21.51 20.41 19.69 1135.633 0.7426 1529.306 18.62 116.00 0.0378 0.26 42.86 57.96
KER 5.04 26.55 25.45 25.87 353.033 0.7947 444.259 5.41 141.3 0.085
GOL 16.19 42.74 41.64 41.62 1133.3 0.8152 1390.271 16.92 166.4 0.6109
GOH 8.86 51.60 50.50 53.47 619.967 0.8706 712.086 8.67 231.9 1.89
RDA 48.40 100 98.90 98.90 3388.0 0.9538 3552.107 43.24 3.13
Total lỏng 98.90 6923.0 8077.518 98.33

Total 100.00 100.00 100.00 98.90 7000 8214.419 100.0
21
Đồ án Tổng hợp
GVHD: Trần Văn Tiến Trang 22 SVTH:Nguyễn Xuân Cương

Phân đoạn NC K
W
Visc
20
o
C
Visc
37.8°C
Visc
100
o
C T
FP
I
FP
T
PE
I
PE
0 13 14 15 16 17 21 22 23 24
C
2-

C
3

i+nC
4

Total Gas
Gasoline:C
5+
12.7
BZN 44.97 12.1
KER 55.6 12 1.98 1.51 0.7 57.82 8.8 -66.42 8.2
GOL 46.67 12.2 -44.36 12.5
GOH 11.9

-17.11 23.4
RDA 11.5 367 28.5 136.28 10.79
Total lỏng
Total chargePB
22
Thiết kế nhà máy lọc dầu năng suất 7 triệu tấn/ năm
CHƯƠNG 2: TÍNH CÔNG NGHỆ PHÂN XƯỞNG CHƯNG
CẤT CHÂN KHÔNG
2.1 .Giới thiệu chung về phân xưởng chưng cất chân không
Chưng cất chân không nhằm mục đích phân riêng phần cặn chưng cất khí
quyển ở đáy tháp chưng cất khí quyển thành:
Các phân đoạn cất dùng làm nguyên liệu cho các quá trình chuyển hoá khác,
sản xuất các sản phẩm có giá trị cao hơn( xăng FCC).
- Do không có các quá trình chuyển hoá phía hạ nguồn, các phân đoạn này
được dùng làm nhiên liệu Fuel nặng, ngoại trừ phần nhẹ nhất được đưa về các kho
chứa để phối trộn sản phẩm gazol, còn phần cặn chưng cất chân không có thể được
dùng làm nguyên liệu sản xuất bitum.

- Ngoài ra, với mục đích đặc biệt, chưng cất chân không dầu thô cho phép
thu được các dầu cơ sở để sản xuất dầu nhờn.
Chưng cất chân không được áp dụng cho quá trình phân đoạn các nguyên
liệu có nhiệt độ sôi quá cao ở áp suất khí quyển.
Năng suất của quá trình chưng cất chân không giảm 50-70% so với quá
trình chưng cất khí quyển.
Cặn khí quyển (RDA) lưu trữ ở khoảng nhiệt độ 150
0
C nhằm mục đích đảm
bảo độ nhớt để không bị đóng vón. Sau đó đun nóng cặn trong các thiết bị trao đổi
nhiệt và trong lò đến nhiệt độ tối đa là 365-415
0
C trước khi vào tháp.
Quá trình chưng cất chân không thường được thực hiện trong một tháp với
nhiều vị trí rút sản phẩm. Tháp này làm việc ở áp suất thấp hơn áp suất khí quyển
nên được gọi là tháp chưng cất chân không.
Việc vận hành ở điều kiện chân không cho phép giảm nhiệt độ chưng cất vì
vậy cho phép tránh sự phân huỷ nhiệt của các hydrocacbon ở nhiệt độ cao. Nhiệt độ
cho phép không vượt quá 400-430
0
C.
Việc tạo chân không được đảm bảo bới một thiết bị hút khí dư ở đỉnh tháp,
Gazole chân không và các distalat được rút ra từ thân tháp và cặn chân không được
GVHD: Ths TRẦN VĂN TIẾN 23 SVTH: NGUYỄN XUÂN CƯƠNG
Thiết kế nhà máy lọc dầu năng suất 7 triệu tấn/ năm
rút ra từ đáy tháp. Số lượng trích dòng được cố định bởi sự đòi hỏi của các công
đoạn phía hạ nguồn. Thường có 3 phân đoạn được trích ra từ tháp:
LVGO: ( Gazole chưng cất chân không nhẹ), sát nhập với gazole chưng cất
khí quyển để sản xuất ra sản phẩm thương mại.
: Phần cất chân không trung bình.

 HVGO: Phần cất chân không nặng.
Những phân đoạn này tạo thành nguyên liệu cho các công đoạn hạ nguồn. Ngoài
ra, việc trích MVGO, HVGO còn nhằm để thu hồi nhiệt lượng có giá trị nhiệt độ
đáng kể từ dòng hồi lưu tuần hoàn.
Nguyên liệu của tháp chưng cất chân không là cặn RDA của tháp chưng cất khí
quyển, nguyên liệu được đưa vào ở dưới đáy tháp và quá trình bay hơi một phần
của nó đảm bảo dòng hơi cần thiết cho quá trình chưng cất. Mức độ bay hơi phụ
thuộc vào các yếu tố sau:
Lượng nhiệt mang đến trong lò của tháp DA.
Việc giãn nở cặn RDA do áp suất rất thấp trong tháp chưng cất chân không.
2.2 .Tính cân bằng vật chất cho phân xưởng DSV
Các số liệu ban đầu: Nguyên liệu được sử dụng là cặn của quá trình chưng cất khí
quyển với các số liệu như sau:
• Lưu lượng khối lượng: F
m
= 3388 kt/năm
• Lưu lượng thể tích: F
v
= 3551.363 km
3
/năm
• Tỷ trọng d= 0,9538
• Hàm lượng lưu huỳnh %S= 3.13
2.2.1.Tính hiệu suất (%m) các phân đoạn
Cặn RDA qua chưng cất chân không thu được hai phân đoạn chính là DSV và
RSV.
- Tính %m trên tổng lượng dầu thô
Với phân đoạn DSV: t= 375-565
0
C, dựa vào đồ thị MOB-57 ta có

T
1
= 370
0
C → %m = 51.60%
GVHD: Ths TRẦN VĂN TIẾN 24 SVTH: NGUYỄN XUÂN CƯƠNG
Thiết kế nhà máy lọc dầu năng suất 7 triệu tấn/ năm
T
2
= 575
0
C → %m = 81.34%
Vậy hiệu suất của DSV trên tổng lượng dầu thô là:
%m
DSV
= 81.34-51.60= 29.74%
Tổng lượng nguyên liệu của tháp chưng cất chân không là:
%m
RDA
=48.40%
⇒ %m
RSV
= 48.40− 29.74=18.66%
⇒ %m
DSV
=
40.48
74.29
*100 = 61.439
⇒ %m

RSV
= 100 − 61.439= 38.561 %
2.2.2. Xác định tỷ trọng d
4
15

của các phân đọan
Tra theo đồ thị MOB-62
Với RSV ta có:%m
RSV
= 38.561 % suy ra d
4
15
= 0.969
2.2.3. Xác định lưu luợng khối lượng(F
m
), lưu lượng thể tích(F
v
)và phần
trăm thể tích (%V) của các phân đoạn
Xác định F
m
, F
v
, %V theo các công thức sau:
i m
m
%m * F
F
100

=
mi
v
i
F
F
d
=
vi
v
F
%V
F
=
Vậy ta có:
Fm
DSV
=
100
3388*439.61
= 2081.567 (kt/năm)
Fm
RSV
=
100
3388*561.38
= 1306.433 (kt/năm)
Suy ra:Fv
RSV
=

969.0
433.1306
= 1286.6 (km
3
/năm)
Fv
DSV
= 3551.363 - 1286.6 = 2265.763 (km
3
/năm)
%V
DSV
=
100*
3551.363
2265.763
= 62.04%
%V
RSV
= 100% - 62.04%= 37.96%
2.2.4. Xác định hàm lượng lưu huỳnh (%S)
%m
RSV
= 18.66% tra bảng D62 ta được %S
RSV
= 4,225%
GVHD: Ths TRẦN VĂN TIẾN 25 SVTH: NGUYỄN XUÂN CƯƠNG