Thiết kế dây chuyền chưng cất dầu thô nhiều phần nhẹ

đồ án tốt nghiệp Chng cất dầu thô nhiều phần nhẹ
mở đầu
Dầu mỏ dợc tìm thấy vào năm 1859 tại Mỹ. Lúc bấy giờ lợng dầu thô
khai thác đợc còn rất ít, chỉ phục vụ cho mục đích đốt cháy và thắp sáng. Nhng
chỉ một năm sau đó, không chỉ riêng ở Mỹ mà các nớc khác ngời ta cũng đã
tìm thấy dầu. Từ đó sản lợng dầu đợc khai thác ngày càng tăng lên rất nhanh.
Đây là bớc chuyển mình đi lên của nghành khai thác và chế biến dầu mỏ.
Đến năm 19982 thế giới đã có 100 loại dầu mỏ khác nhau thuộc sở hữu của
48 quốc gia, trong đó có Việt Nam. Quốc gia có sản lợng dầu mỏ lớn nhất là
Arập xê út. Chiếm khoảng 26% tổng sản lợng dầu mỏ trên thế giới.
Ngành công nghiệp đầu do tăng trởng nhanh đã trở thành ngành công
nghiệp mũi nhọn của hầu hết các quốc gia trên thế giới . Khoảng 65 70%
năng lợng sử dụng đi từ dầu mỏ, chỉ có 2022% năng lợng đi từ than, 56%
từ năng lợng nớc và 812% từ năng lợng hạt nhân.
Ngày nay trên 90% sản phẩm hữu cơ có nguồn gốc từ dầu khí vào mục
đích đốt cháy sẽ giảm dần. Do đó dầu khí trong tơng lai vẫn chiếm giữ một vị
trí quan trọng trong lĩnh vực năng lợng và nguyên liệu hoá học mà không có
tài nguyên thiên nhiên nào có thể thay thế đợc. Bên cạnh đó lợng sử dụng
mạnh mẽ và có hiệu quả nhất của dầu mỏ là làm nguyên liệu cho công nghiệp
tổng hợp hoá dầu nh : sản xuất cao su, vải, nhựa đến các loại thuốc nhuộm,
các hoá chất hoạt động bề mặt, phân bón.
Dầu mỏ là một hổn hợp rất phức tạp trong đó cả hàng trăm cấu tử khác
nhau. Mỗi loại dầu mỏ đợc đặc trng bởi thành phần riêng song về bản chất
chúng đều có các hiđrocacbon là thành phần chính, các hiđrocacbon đó chiếm
6090% trọng lợng trong dầu, còn lại là các chất oxy, lu huỳnh, nitơ, các
Sinh viên: Đặng Thị Thuỳ Dung Lớp hoá dầu - V02-01
1
đồ án tốt nghiệp Chng cất dầu thô nhiều phần nhẹ
phức chất cơ kim, nhựa, asphanten. Trong khí còn có các khí trơ nh : He, Ar,
Xe, Nz .
Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của công nghiệp dầu khí trên thế giới, dầu

khí Việt Nam cũng đã đợc phát hiện từ những năm 1970 và đang trên đà phát
triển.Chúng ta đã tìm ra nhiều mỏ trữ dầu với trữ lợng tơng đối lớn nh mỏ
Bạch Hổ, Đại Hùng, mỏ Rồng, mỏ Rạng Đông, các mỏ khí nh Lan Tây, Lan
Đỏ Đây là nguồn nhiên liệu quý để giúp n ớc ta có thể bớc vào kỷ nguyên
mới của công nghệ dầu khí. Nhà máy số một Dung Quất với công suất 6 triệu
tấn /năm đang triển khai xây dựng để hoạt động và đang tiến hành phê chuẩn
nhà máy lọc dầu, số 2 Nghi Sơn- Thanh Hoá với công suất 7 triệu tấn/năm.
Đối với Việt Nam dầu khí đợc coi là nghành công nghiệp hoá, hiện đại hoá,
tạo thế mạnh cho nền kinh tế quốc dân. Nh vậy nghành công nghiệp chế biến
dầu khí nớc ta đang bớc vào thời kỳ mới, thời kỳ công nghiệp hoá hiện đại hoá
đất nớc. Sự đóng góp của nghành dầu khí không chỉ mang lại thế mạnh cho
nền kinh tế nớc nhà mà còn là nguồn động viên tinh thần toàn đảng toàn dân ta
và nhất là các thành viên đang làm việc trong nghành dầu khí hăng hái lao
dộng, sáng tạo góp phần xây dựng đất nớc để sau này vào thập niên tới sánh
vai các nớc tiên tiến trong khu vực và trên thế giới.
Công nghiệp chế biến dầu phát triển mạnh là nhờ các đặc tính quý riêng
mà các dạng nhiên liệu khác nh than hoặc các khoáng chất khác không thể có,
đó là giá thành thấp, dể vận chuyển và bảo quản, dễ hiện đại hoá và tự động
hoá trong sử dụng, ít tạp chất và có nhiệt năng cao, dể tạo ra loại sản phẩm đáp
ứng mọi nhu cầu của các nghành kinh tế quốc dân.
Hiệu quả sử dụng dầu mỏ phụ thuộc vào chất lợng của quá trình chế biến.
Theo các chuyên gia về hoá dầu của châu âu, việc đa dầu mỏ qua các quá trình
chế biến sẽ nâng cao đợc hiệu quả sử dụng lên 5 lần, và nh vậy tiết kiệm đợc
nguồn tài nguyên quý hiếm này.
Sinh viên: Đặng Thị Thuỳ Dung Lớp hoá dầu - V02-01
2
đồ án tốt nghiệp Chng cất dầu thô nhiều phần nhẹ
Dầu mỏ là hỗn hợp rất phức tạp gồm hiđrocacbon,khí thiên nhiên,khí
dầu mỏ và các tạp chhất khác nh CO
2

,H
2
S, N
2
..Dầu mỏ muốn sủ dụng đ ợc
thì phải tiến hành phân chia thành từng phân đoạn. Mỗi thành phần phân đoạn
cho ta biết dợc loại sản phẩm thu và khối lợng của chúng. Quá trình chng cất
dầu thô là một quá trình vật lý phân chia dầu thô thành các giai đoạn. Quá
trình này đợc thực hiện bằng các phơng pháp khác nhau nhằm tách các cấu tử
có trong dầu thô theo từng khoảng thời gian khác nhau mà không làm phân
huỷ chúng. Tuỳ theo biện pháp chng cất mà ta chia quá trình chng cất thành
chng đơn giản, chng phức tạp chng cất nhờ cấu tử bay hơi hay chng cất trong
chân không. Trong các nhà máy lọc dầu, phân xởng chng cất dầu thô cho phép
ta có thể thu đợc các phân đoạn dầu mỏ để thực hiện các quá trình tiếp theo.
Trong đồ án này đề cập đến các vấn đề lý thuyết có liên quan, trên cơ sở
đó thiết kế dây chuyền chng cất dầu thô nhiều phần nhẹ. Đồng thời xem xét
thiết kế mặt bằng phân xởng và vấn đề an toàn lao động.

PHầN I: TổNG QUAN
Sinh viên: Đặng Thị Thuỳ Dung Lớp hoá dầu - V02-01
3
đồ án tốt nghiệp Chng cất dầu thô nhiều phần nhẹ
I. Xử Lý DầU THô TrƯớc khi chng cất
Dầu thô đợc khai thác từ các mỏ dầu và chuyển vào các nhà máy chế biến.
Trớc khi chế biến phải tiến hành làm ổn định dầu vì trong dầu còn chứa các
khí hoà tan nh khí đồng hành và các khí hiđrocacbon. Khi phun dầu ra khỏi
giếng khoan thì áp suất giảm, nhng dù sao vẫn con lại một lợng nhất định lẫn
vào trong dầu và phải tách tiếp trớc khi chế biến mục đích là hạ thấp áp suất
hơi khi chng cất dầu thô và nhận thêm nguồn nguyên liệu cho chế biến dầu. Vì
trong các khí hiđrocacbon nhẹ từ C

1
C
4
là nguồn nguyên liệu quý cho quá
trình nhận olefin. Xử lý dầu thực chấtlà chng tách bớt phần nhẹ nhng để tránh
bay hơi cả phần xăng, tốt nhất là tiến hành chng cất ở áp suất cao khi đó chỉ có
các cấu tử nhẹ hơn C
4
bay hơi , còn phần tử C
5
trở lên vẩn còn lại trong dầu.
Muốn xử lý dầu thô trớc khi đa vào chng cất chúng ta phải trải qua
những bớc tách cơ bản.
1. Tách tạp chất cơ học, nớc , muối lẫn trong dầu
Nớc lẫn trong dầu ở dới dạng mỏ chỉ ở dạng tự do không có dạng nhũ tơng.
Khi khai thác, bơm, phun dầu, các quá trình khuấy trộn thì nớc cùng với dầu
và các tạp chất tạo thành nhũ tơng.
Nớc nằm dới dạng nhũ tơng thì rất bền vững và khó tách. Có 2 dạng nhũ
tơng :
+ Dạng nhũ tơng nớc ở trong dầu.
+ Dang nhũ tơng dầu ở trong nớc.
Lợng nớc ở trong dầu nhiều hay ít ở trong nhũ tơng dầu ở mỏ khai thác
bằng cách nhìn màu sắc, qua thực nghiệm ngời ta kiểm tra thấy nếu dầu chứa
10% nớc thì màu cũng tơng tự dầu không chứa nớc. Nếu nhũ tơng dầu chứa
1520% nớc, có màu ghi đến vàng, nhũ tơng chứa 25% nớc chứa màu vàng.
Sinh viên: Đặng Thị Thuỳ Dung Lớp hoá dầu - V02-01
4
đồ án tốt nghiệp Chng cất dầu thô nhiều phần nhẹ
Dầu mỏ có lẫn nớc ở dạng nhũ tơng đa đi chế biến thì không thể đợc mà
phải khử chúng ra khỏi dầu. Khử nớc và muối ra khỏi dầu đến dới hạn cho

phép, cần tiến hành khử ngay ở nơi khai thác là tốt nhất.
Tiến hành tách nớc ở dạng nhũ tơng có 3 phơng pháp :
- phơng pháp cơ học ( lắng- lọc ly tâm).
- tách nhũ tơng trong dầu bằng phơng pháp hoá học.
- Tách băng phơng pháp dùng điện trờng.
1.1. Tách bằng phơng pháp cơ học (lắng- lọc- ly tâm).
Khi dầu và nớc trong dầu cha bị khuấy trộn mạnh và nớc lẫn trong dầu
ở dạng tự do với hàm lợng lớn có thể gần 50% và cao hơn.
+ phơng pháp lắng: phơng pháp này dùng khi dầu mới khai thác ở giếng
khoan lên, dầu và nớc cha bị khuấy trộn nhiều và nên nhũ tơng mới tạo ít và
nhũ tơng cha bền vững, nớc ở dạng tự do còn tơng đối lớn. Dầu mỏ này ngời ta
đa đi lắng, nhờ có tỷ trọng nớc nặng hơn dầu nên nớc sẽ đợc lắng sơ bộ và
tháo ra ngoài
Tốc độ lắng của các hạt nớc tính theo công thức Stockes nếu kích
thớc hạt lớn hơn 0,5
V=

18
)(
21
2
gddr

(1)
Trong đó:
V=tốc độ lắng , cm/s
r: đờng kính hạt
d
1
,d

2
:tỷ trọng nớc trong dầu tơng ứng , g/cm
g: gia tốc trọng trờng,cm/s
2


:độ nhớt động học củahỗn hợp
Sinh viên: Đặng Thị Thuỳ Dung Lớp hoá dầu - V02-01
5
đồ án tốt nghiệp Chng cất dầu thô nhiều phần nhẹ
công thức (1) ta thấy kích thớc hạt của pha phân tán càng nhỏ và tỷ
trọng của nớc và Từ dầu khác nhau càng ít . Độ nhớt của môi trờng càng lớn thì
sự phân lớp và lắng xảy ra càng chậm.
Việc tách nớc và tạp chất thực hiện ở nơi khai thác thờng lắng và gia nhiệt ở
thiết bị đốt nóng .
ở các nhà máy chế biến dầu tách nớc thờng gia nhiệt dể lắng , khống chế
nhiệt độ 120 160
0
C và p=815at để cho nớc không bay hơi . Qúa trình lắng
thờng xảy ra trong thời gian 23 giờ.
+phơng pháp ly tâm : phơng pháp ly tâm tách nớc ra khỏi dầu nhờ tác dụng
của lực ly tâm để tách riêng biệt các chất lỏng có tỷ trọng khác nhau .
Giá trị lực ly tâm xác định theo phơng trình sau:
f=k.m.r.n
2
k=
2
2
60

ữ

trong đó:
m: khối lợng hạt nớc(g)
r: bán kính quay(cm)
n: số lợng vòng quay của máy ly tâm (phút)
Lực ly tâm và tốc độ tách nớc thay đổi tỷ lệ thuận với bán kính quay và tỷ
với bình phơng số vòng quay của rôto. Trong công nghiệp thờng dùng máy ly
tâm có số vòng quay từ 35005000 vòng trong một phút. Số vòng quay thì khả
năng chế tạo thiết bị càng khó khăn và không thể chế tạo thiết bị với công suất
lớn .
Nhợc điểm của phơng pháp này là công suất máy bé, khả năng phân chia
không cao, vốn chi tiêu lớn vì vậy phơng pháp nàykhông phổ biến trong công
nghệ tách nớc và tạp chất.
+ phơng pháp lọc:
Sinh viên: Đặng Thị Thuỳ Dung Lớp hoá dầu - V02-01
6
đồ án tốt nghiệp Chng cất dầu thô nhiều phần nhẹ
Là tách nớc ra khỏi dầu sử dụng khi mà hỗn hợp nhũ tơng dầu, nớc đã
bị phá vỡ nhng nớc vẫn ở dạng lơ lửng trong dầu mà cha đợc lắng xuống đáy.
Dùng phơng pháp này là nhờ lợi dụng tính chất thấm ớt chon lọc của các chất
lỏng khác nhau lên các chất lọc khác. phơng pháp lọc đạt hiệu quả rất cao và
có thể tách đồng thời cả nớc lẫn muối.
1.2. Tách nhũ tơng nớc trong dầu bằng phơng pháp hoá học.
Bản chất của phơng pháp hoá học là cho thêm một chất hoạt động bề mặt
để phá nhũ tơng.
Khi các điều kiện thao tác nh nhiệt độ, áp suất chọn ở chế độ thích hợp
thì hiệu quả của phơng pháp cũng rất cao nhng khó khăn nhất là phải chọn đợc
chất hoạt động bề mặt thích hợp không gây hậu quả khó khăn cho chế biến sau

này cũng nh không phân huỷ hay tạo môi trờng ăn mòn thiết bị.
1.3. Tách bằng phơng pháp dùng điện trờng.
Phơng pháp dùng điện trờng để phá nhũ, tách muối khỏi dầu là một phơng
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 phơng pháp này.
Vì bản thân các tạp chất đã là các hạt dễ nhiễm điện tích nếu ta dùng lực
điện trờng mạnh sẽ làm thay đổi điện tích,tạo đIều kiện chocác hạt đông tụ
hay phát triển làm cho kích thớc lớn lên do vậy chúng dễ tách ra khỏi dầu .
Sự tơng tác giữa điện trờng và các hạt tích điện làm cho các hạt tích điện
lắng xuống. Nguyên tắc này đợc áp dụng để tách muối nớc ra khỏi dầu thô.
Dầu thô đợc đốt nóng trong các thiết bị trao đổi nhiệt rồi trộn với một lợng nớc
sạch để tạo thành nhũ tơng chứa muối. Lực hút giữa các hạt tích điện làm
chúng lớn lên ngng tụ thành hạt có kích thớc lớn, chúng dễ tạo thành lớp nớc
năm dới dầu.
Trên thực tế ngời ta pha thêm nớc vào dầu một lợng từ 38% sovới dầu thô
và có thể pha thêm hoá chất rồi rồi cho qua van tạo nhũ tơng sau khi qua thiết
Sinh viên: Đặng Thị Thuỳ Dung Lớp hoá dầu - V02-01
7
đồ án tốt nghiệp Chng cất dầu thô nhiều phần nhẹ
bị trao đổi nhiệtở nhiệt độ từ 130150
0
C muối trong dầu thô đợc chuyển vào
nhũ tơng. 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 thớc , cuối cùng
tách thành lớp nớc nằm ở dới dầu. Tránh sự bay hơi dầu do tiễp xúc ở nhiệt độ
cao, áp suất ở trong thiết bị tách muối đợc giữ ở áp suất 912kg/ cm
2
, bộ phận
an toàn đợc bố trí ngay trong thiết bị. Khi tách một bậc ngời ta có thể tách
9095% muối, còn tách 2 bậc hiệu suất muối lên tới 99%.

II. nguyên liệu của quá trình.
Dầu mỏ là một nguyên liệu hydrocacbon có trong thiên nhiên có thành phần
hoá học rất phức tạp, có những đặc tính vật lý thay đổi trong giới hạn rất rộng
nh độ nhớt, màu sắc và tỷ trọng. Màu sắc của dầu mỏ nguyên khai có thể màu
sáng nâu đen. Tỷ trọng có thể thay đổi từ 0,71, độ nhớt cũng thay đổi theo
giới hạn từ 150% cst ở 20
0
C.
Thành phần hoá học của dầu mỏ là một hỗn hợp phức tạp gồm rất nhiều
hiđrocacbon . Các hiđrocacbon thờng thuộc vào 3 họ : họ parafinic, họ
naphtenic, họ aromatic hay con gọi hiđrocacbon thơm.
Với mức độ phức tạp khác nhau, trong cấu trúc dầu mỏ đồng thời cũng có
mặt hiđrocacbon loại cấu trúc hỗn hợp của cả 3 loại trên. Trong dầu mỏ
nguyên khai không có hiđrocacbon họ Olephinic và sự phân bố của các
hiđrocacbon kể trên trong dầu mỏ quyết định công nghệ chế biến, hiệu suất và
chất lợng sản phẩm .
1. Phân loại dầu mỏ
Nh ta đã biết các loại dầu mỏ trên thế giới đều khác nhau về thành phần
hoá học về đặc tính. Do đó để phân loại chúng thành từng nhóm có tính chất
giống nhau rất khó. Trong dầu mỏ phần dầu mỏ chủ yếu và quan trọng nhất
quyết định các đặc tính cơ bản của dầu mỏ chính là các hợp chất hiđrocacbon
Sinh viên: Đặng Thị Thuỳ Dung Lớp hoá dầu - V02-01
8
đồ án tốt nghiệp Chng cất dầu thô nhiều phần nhẹ
chứa trong đó cho nên dầu mỏ thông thờng đợc chia theo nhiêu loại. Ngoài
hiđrocacbon còn có nhng thành phần không phải hiđrocacbon, tuy ít nhng
không kém phần quan trọng. Do đó cha có sự phân loại nào bao trùm các tính
chất khác nhau và vì vậy cho đến nay cũng cha có sự phân loại nào đợc hoàn
toàn.
2. Phân loại dầu mỏ theo hiđrocacbon .

Phân loại dầu mỏ theo họ hiđrocacbon là phơng pháp phân loại phổ biến
nhất. Theo cách phân loại này dầu mỏ nói chung sẽ mang đặc tính củaloại
hiđrocacbon nào chiếm u thế trong nó nhất. Nh vậy trong dầu mỏ có 3 loại
hiđrocacbon chính: parafin, naphten và Ar, có nghĩa là sẽ có 3 loại dầu mỏ t-
ơng ứng là dầu mỏ parafinic , dầu mỏ Naphtenic, dầu mỏ Aromatic, nếu một
trong từng loại trên lần lợt chiếm u thế về số lợng trong dầu mỏ .
Dầu mỏ parafinic sẽ mang tính chất hoá học và vật lý đặc trng của các
hiđrocacbon họ parafinic , tơng tự dầu mỏ Naphtenic sẽ mang tính chất
hoáhọc và vật lý đặc trng của họ hiđrocacbon Naphtenic. Dầu mỏ Aromatic sẽ
mang tính chất hoá học và vật lý đặc trng của hiđrocacbon họ thơm.
Tuy nhiên trong phần nặng trên 350
0
C các hiđrocacbon không còn nằm ở
dạng thuần chủng nữa mà bị hỗn hợp lẫn nhau, lai hoá lẫn nhau. Do đó để
phân loại thờng phải xét sự phân bố từng họ hiđrocacbon trong các phân đoạn
chng cất. Trong thực tế những họ dầu thuần chủng thờng rất ít gặp
đặc biệt là họ dầu Aromatic hầu nh trên thế giới không có. Vì vậy những trờng
hợp mà hiđrocacbon trong đó chiếm tỷ lệ không chênh lệch nhau nhiều dầu
mỏ sẽ mang đặc tính hỗn hợp trung gian giữa những loại hiđrocacbon đó.
Nh vậy 3 họ dầu chính sẽ gặp những họ dầu hỗn hợp trung gian giữa
parafenic naphtenic aromatic .
Bằng cách rõ ràng nh vậy dầu mỏ có thể phân thành các họ sau :
Có 3 họ chính :
Sinh viên: Đặng Thị Thuỳ Dung Lớp hoá dầu - V02-01
9
đồ án tốt nghiệp Chng cất dầu thô nhiều phần nhẹ
- Họ parafinic
- Họ Naphtenic
- Họ Aromatic .
- Có 6 họ đầu trung gian :

Họ Naphtenic - parafinic
Họ parafinic - Naphtenic
Họ Aromatic - Naphtenic
Họ Naphtenic - Aromatic
Họ Aromatic - parafinic
Họ parafinic -Aromatic
Có 6 loại dầu hổn hợp :
Họ parafinic Aromatic Naphtenic
Họ Aromatic parafinic Naphtenic
Họ Naphtenic parafinic Aromatic
Họ parafinic Naphtenic Aromatic
Họ Naphtenic Aromatic parafinic
Họ Aromatic Naphtenic parafinic .
Trong thực tế, dầu họ Aromatic , dầu họ Aromatic parafinic , parafinic
Aromatic hầu nh không có ,còn những họ dầu hỗn hợp chiếm tỷ lệ cũng rất ít.
Chủ yếu là các họ dầu trung gian.
Để có thể phân loại dầu mỏ theo họ hiđrocacbon nh trên thờng sử dụng các
thông số vật lý nh đo tỷ trọng, nhiệt độ sôi v .v .
Phân loại dầu mỏ theo hiđrocacbon bằng cách đo tỷ trọng một số phân
đoạn chọn lựa.
Phơng pháp này thực hiện bằng cách đo tỷ trọng của 2 phân đoạn dầu mỏ
tách ra trong giới hạn sau :
Sinh viên: Đặng Thị Thuỳ Dung Lớp hoá dầu - V02-01
10
đồ án tốt nghiệp Chng cất dầu thô nhiều phần nhẹ
- Phân đoạn 1 : Bằng cách chng cất dầu mỏ ở áp suất thờng lấy ra phân
đoạn có nhiệt độ sôi từ 250270
0
C
- Phân đoạn 2 : Bằng cách chng cất phần còn lại trong chân không (ở

40 mm Hg) lấy ra phân đoạn sôi ở 275300
0
C ở áp suất chân không ( tơng ứng
3904150
0
C ở áp suất thờng).
- Căn cứ vào giá trị tỷ trọng ta đo đợc 2 phân đoạn và đối chiếu vào giới
hạn quy định cho từng loại dầu trong từng bảng dới đây mà xếp dầu thuộc họ
nào .
Họ dầu mỏ Phân đoạn 1 Phân đoạn 2
Họ parafenic
0.8251 0.8762
Họ parafino trung gian
0.8251
0.87670.334
Họ trung gian-parafinic
0.8256 0.8597 0.8762
Họ trung gian
0.8256 0.8597 0.8767 0.9334
Họ trung gian-Naphtenic
0.8205 0.8597
0.9340
Họ Naphteno- trung gian
0.8602
0.8767 0.9334
Họ Naphtenic
0.8602 0.9304
3. Thành phần hoá học.
3.1. Hiđrocacbon họ parafinic .
Hiđrocacbon họ parafinic từ C

1
C
4
đều là ở thể khí nằm trong dầu mỏ dới
dạng hoà tan trong dầu mỏ trớc khi đa vào các thiết bị chế biến dầu đều phải
qua giai đoạn loại bỏ khí này trong các thiết bị đặc biệt : Các thiết bị ổn định
thành phần phân đoạn dầu mỏ. Những hiđrocacbon họ parafin từ C
15
C
16
đều là
những hiđrocacbon ở dạng lỏng chúng nằm trong các phân đoạn xăng, phân
đoạn kerosen, phân đoạn gasoil của dầu mỏ .
Sinh viên: Đặng Thị Thuỳ Dung Lớp hoá dầu - V02-01
11
đồ án tốt nghiệp Chng cất dầu thô nhiều phần nhẹ
Về cấu trúc chúng có những dạng đồng phân ở dạng phân nhánh khác nhau.
Trong dầu mỏ có 2 loại parafin :n-parafin và iso parafin, trong đó n-parafin
chiếm đa số(25 30% thể tích ), chúng có số nguyên tử cácbon từ C
1
C
45
Một
điểm cần chú ý là các n-parafin có số cácbon 18, ở nhiệt độ thờng chúng đã
là chất rắn. Chúng có thể hoà tan trong dầu hoặc tạo thành các tinh thể trong
dầu. Nếu hàm lợng của các parafin rắn này cao, dầu có thể bị đông đặc lại gây
khó khăn cho quá trình vận chuyển. Do vậy, các chất parafin rắn có liên quan
đến độ linh động của dầu mỏ. Hàm lợng chúng càng cao nhiệt độ đông đặc
của chúng càng lớn. Tuy nhiên các parafin rắn tách ra từ dầu thô lại là nguyên
liệu quý để tổng hợp hoá học, nh để điều chế chất tẩy rửa hỗn hợp, tơ sợi, phân

bón, chất dẻo
Các iso parafin thờng chỉ nằm ở phần nhẹ và phần có nhiệt độ sôi trung
bình của dầu chúng thờng có cấu trúc đơn giản : mạch chính dài, mạch phụ ít
và ngắn , nhánh phụ thờng là nhóm metyl . Các iso parafincó số C
5
C
10
là các
cấu tử rất quý trong phần nhẹ của dầu mỏ. Chúng làm tăng khản năng chống
kích nổ của xăng. So với n-farafin thì iso parafin có độ linh động cao hơn .
Thành phần và cấu trúc của các hiđrocacbon họ parafinic này trong các phân
đoạn của dầu mỏ quyết định rất nhiều đến hiệu suất và chất lợng của sản phẩm
thu đợc. Những hiđrocacbon họ parafinic từ C
17
trở lên có cấu trúc thẳng n-
parafin trong dầu mỏ là những hiđrocacbon rắn, chúng thờng nằm dới dạng
tinh thể lẫn lộn với các hợp chất khác tong dầu mỏ. Các parafin này có cấu
trúc tinh thể dạng tấm hoặc dạng dài có nhiệt độ nóng chảy từ 40700C chúng
thờng có trong các phân đoạn dầu nhờn. Sự có mặt của các hiđrocacbon
parafin loại này trong dầu mỏ tuỳ theo mức độ nhiều ít mà sẽ ảnh hởng lớn
nhỏ đến tính chất lu biến của dầu mỏ nguyên khai.
Các hiđrocacbon parafenic trong dầu mỏ (dạng khí và lỏng) là một nguyên
liệu ban đầu rất quý để tổng hợp hoá học. Vì vậy thờng sử dụng hoặc cả phân
Sinh viên: Đặng Thị Thuỳ Dung Lớp hoá dầu - V02-01
12
đồ án tốt nghiệp Chng cất dầu thô nhiều phần nhẹ
đoạn (phân đoạn khí và xăng hay còn gọi là khí Naphten hoặc tách ra khỏi
phân đoạn dới dạng các hiđrocacbon riêng lẻ bằng cách chng cất, hấp thụ qua
dãy phân tử, kết tinh ở nhiệt độ thấp .Những parafin rắn th ờng đợc tách ra sử
dụng trong công nghiệp sản xuất giấy nén, giấy cách điện.

3.2. Hiđrocacbon họ Naphtenic .
Hiđrocacbon họ Naphtenic trong dầu mỏ là những hiđrocacbon vòng no
(xyclo parafin ) , thờng ở dạng vòng 5,6 cạnh có thể ở dạng ngng tụ 23 vòng,
với số vòng từ 14 là chủ yếu. Naphtenic là một trong số hiđrocacbon phổ biến
và quan trọng trong dầu mỏ. Hàm lợng của chúng có thể thay đổi từ 3060
trọng lợng.
Hiđrocacbon Naphtenic là các thành phần rất quan trọng của nhiên liệu mô
tơ và dầu nhờn. Có naphtenic là một vòng có mạch nhánh dài 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 đợc tính linh động ở nhiêt độ thấp, điều này rất
phù hợp khi động cơ làm việc ở nhiệt độ âm. Ngoài ra những naphtenic nằm
trong dầu mỏ còn là nguyên liệu quý để từ đó chế đợc các hiđrocacbon thơm:
benzen, toluen, xylen (BTX), là các chất khởi đầu để điều chế tơ sợi tổng hợp
và chất dẻo.
Nh vậy , dầu mỏ càng chứa nhỉều hiđrocacbon naphtenic thì càng có giá trị
kinh tế cao,vì từ đó có thể sản xuất đợc sản phẩm nhiên liệu có chất lợng tốt.
Chúng lại có nhiệt độ đông đặc thấp nên gi đợc tính linh động, không gây khó
khăn tốn kém cho quá trình bơm, vận chuyển, phun nhiên liệu.
3.3. Các hiđrocacbon họ Aromatic (hiđrocacbon thơm).
Hiđrocacbon họ Aromatic trong dầu mỏ thờng chiếm tỷ lệ ít hơn hai loại
trên khoảng 530% , chungs thờng là những loại vòng thơm. ảnh hởng của
hiđrocacbon loại này trong thành phần các sản phẩm dầu mỏ thay đổi khác
Sinh viên: Đặng Thị Thuỳ Dung Lớp hoá dầu - V02-01
13
đồ án tốt nghiệp Chng cất dầu thô nhiều phần nhẹ
nhau. Loại hiđrocacbon Aromatic thờng gặp là loại một vòng và đồng đẳng
của chúng(BTX .). Các chất này thông th ờng nằm trong phần nhẹ và là cấu
tử làm tăng khản năng chống kích nổ của xăng. Các chất ngng tụ 2,3 hoặc 4
vòng thơm có mặt trong phần có nhiệt độ sôi trung bình và cao của dầu mỏ,

hàm lợng các chất loại này thờng ít hơn.
Trong thành phần các loại dầu mỏ đều tập trung hiđrocacbon loại thơm
ngng tụ cao song cấu trúc đã bị lai hợp với các mức độ khác nhau giữa 3 loại
thơm naphten-parafin .
Ngoài thành phần các hiđrocacbon kể trên trong dầu mỏ bao giờ cũng chứa
các hợp chất phi hiđrocacbon : O, N, S và các lim loại , trong đó đáng kể nhất
là hợp chất chứa lu huỳnh và nhựa asphanten.
3.4. Các hợp chất chứa lu huỳnh.
Các hợp chất chứa lu huỳnh chứa 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 lu huỳnh càng nhiều so với các phân đoạn
nhẹ . Các chất hu cơ có chứa lu huỳnh là hợp chất phổ biến nhất, làm xấu đi
chất lợng của dầu thô, gây ăn mòn thiết bị khi chế biến, gây ô nhiễm môi tr-
ờng. Vì vậy dầu mỏ chứa nhiều hợp chất chứa lu huỳnh phải sử dụng các biện
pháp xử lý tốn kém. Do vậy mà hàm lợng của hợp chất lu huỳnh đợc coi là
một chỉ tiêu đánh giá chất lợng dầu thô và sản phẩm dầu.
3.5.Các hợp chất nhựa asphanten.
Các hợp chất nhựa asphanten thờng nằm trong phần cặn của dầu mỏ ở
nhiệt độ sôi 350
0
C. Đó là những hợp chất hữu cơ có trọng lợng phân tử lớn,
trong cấu trúc có cả vòng thơm, vòng asphanten các mạch thẳng đính chung
quanh đồng thời còn chứa cá nguyên tố C, H, O, S, N dới dạng dị vòng hay
dạng cầu nối . Hàm lợng và thành phần hoá học các chất này quyết định đến
việc chọn lựa các phơng pháp , đến hiệu suất và chất lợng của sản phẩm .
Sinh viên: Đặng Thị Thuỳ Dung Lớp hoá dầu - V02-01
14
đồ án tốt nghiệp Chng cất dầu thô nhiều phần nhẹ

Ngoài ra trong nhóm chất phi hiđrocacbon của dầu mỏ cần phải kể đến các
hợp chất chứa nitơ, oxy, các hợp chất cơ kim chứa kim loại nh Ni, Fe, Cu
Tất cả các hợp chất nàyđều gây cản trở cho việc chế biến dầu mỏ .
Iii. cơ sở lý thuyết của quá trình chng cất.
Quá trình chng cất dầu thô là một quá trình tách phân đoạn. Quá trình
này đợc thực hiện băng các biệt pháp khác nhau nhằm tách nhằm tách các
phần dầu theo nhiệt độ sôi của các cấu tử trong dầu mà không làm phân huỷ
chúng. Hơi nhẹ bay lên và ngng tụ thành phần lỏng. Tuỳ theo biện pháp tiến
hành chng cất mà ngời ta phân chia ra quá trình chng cất thành chng đơn giản,
chng phức tạp, chng nhờ cấu tử bay hơi hay chng cất trong chân không.
1. Chng đơn giản .
Chng đơn giản là quá trình chng cất đợc tiến hành bằng cách bay hơi dần
dần, một lần hay nhiều lần, một hỗn hợp chất lỏng cần chng đợc mô tả trên
hình 1(a,b,c).
1.1. Chng bay hơi dần dần.
Sơ đồ chng cất bằng cách bay hơi dần dần đợc trình bày trên (hình 1a) gồm
thiết bị đốt nóng liên tục, một hổn hợp chất lỏng trong bình chng 1. Từ nhiệt
độ thấp tới nhiệt độ sôi cuối khi liên tục tách hơi sản phẩm và ngng tụ hơi bay
trong thiết bị ngng tụ 3 và thu sản phẩm trong bể chứa 4. Phơng pháp này th-
ờng đợc áp dụng trong phòng thí nghiệm
1.2. Chng cất bằng cách bay hơi 1lần
Sơ đồ chng cất bằng cách bay hơi một lần dợc trình bày trên hình 1b, phơng
pháp này gọi là phơng pháp bay hơi cân băng. Phơng pháp này ngời ta tiến
hành ở nhiệt độ nhất định cho trớc và áp suất cố định.
Ưu điểm : của quá trình chng cất cho phép áp dụng trong điều kiện thực tế
chng cất dầu.
Sinh viên: Đặng Thị Thuỳ Dung Lớp hoá dầu - V02-01
15
đồ án tốt nghiệp Chng cất dầu thô nhiều phần nhẹ
Nhợc điểm : của phơng pháp này là nhiệt độ chng lại bị giới hạn và không

tách đợc sản phẩm trắng ra riêng.
1.3.Chng cất bằng cách bây hơi nhiều lần.
Đây là quá trình gồm nhiều quá trình chng bay hơi một lần nối tiếp nhau
nhiệt độ tăng dần hay ở áp suất thấp hơn đối với phần cặn của chng lần một là
nguyên liệu cho chng lần hai. Sau khi đợc đốt nóng đến nhiệt độ cao hơn từ
đỉnh của thiết bị chng lần một, ta nhận đợc sản phẩm từ đỉnh còn đáy chng lần
hai ta nhận đợc sản phẩm cặn.
Phơng pháp chng cất bằng dầu bay hơi một lần và bay hơi nhiều lần có ý
nghĩa rất lớn trong công nghiệp chế biến dầu, ở đây các dây chuyền hoạt động
liên tục. Quá trình bay hơi một lần đợc áp dụng khi đốt nóng dầu trong các
thiết bị trao đổi nhiệt, trong lò ống và quá trình tách pha hơi khỏi pha lỏng ở
bộ phận cung cấp, phân phối của tháp tinh luyện.
Chng cất đơn giản nhất là loại bay hơi một lần không đạt đợc độ phân chia
cao khi cần phân chia rõ ràng các cấu tử thành phần của hỗn hợp chất lỏng.
Ngời ta phải tiến hành chng cất có tinh luyện đó là chng phức tạp.


3
2
Lò đốt (a)


Sinh viên: Đặng Thị Thuỳ Dung Lớp hoá dầu - V02-01
16
Dầu thô
Sản phẩm
đáy
Thùng bay hơi dần dần
Sản phẩm chưng cất
phần được

Thùng bay hơi 1 lần
Sản phẩm chưng
lỏng
Dầu thô
Lò đốt
Sản phẩm đáy
(cặn)
đồ án tốt nghiệp Chng cất dầu thô nhiều phần nhẹ
3
1

2
(b)

1

2

3

(c)
Hình 1: Sơ đồ chng cất dầu thô
1. thùng ; 2 .lò đốt nóng ; 3 . thiết bị làm lạnh
2 . Chng cất phức tạp.
2.1. Chng cất có hồi lu.
Quá trình chng cất có hồi lu là quá trình chng khí lấy một phần chất lỏng
ngng tụ từ hơi tách ra cho quay lại tới vào dòng hơi bay lên. Nhờ có sự tiếp
xúc đồng đều và thêm một lần nữa giữa pha lỏng và pha hơi mà khi pha hơi
tách ra khỏi hệ thống lại đợc làm giàu thêm cấu tử nhẹ (có nhiệt độ sôi thấp
hơn )so với khi không có hồi lu, nhờ vậy có độ phân chia cao hơn. Việc hồi lu

lại chất lỏng đợc khống chế bằng bộ phận đặc biệt và đợc bố trí ở phía trên
thiết bị chng.
Sinh viên: Đặng Thị Thuỳ Dung Lớp hoá dầu - V02-01
17
Thùng bay hơi nhiều lần
Lò đốt
Sản phẩm lỏng
Dầu thô
Cặn đáy
Lò đốt
Sản phẩm
lỏng
đồ án tốt nghiệp Chng cất dầu thô nhiều phần nhẹ
2.2. Chng cất có tinh luyện .
Chng cất có tinh luyện còn cho độ phân chia cao hơn khi kết hợp với hồi lu .
Cơ sở của quá trình tinh luyện là sự trao đổi chất nhiều lần về cả phía hai phía
giữa pha lỏng và pha hơi chuyển động ngợc chiều nhau. Quá trình này đợc
thực hiện trong tháp tinh luyện. Để đảm bảo sự tiếp xúc hoàn thiện giữa pha
hơi và pha lỏng, trong tháp đợc trang bị các đĩa hay đệm. Độ phân chia các
hỗn hợp trong tháp phụ thuộc vào số lần tiếp xúc giữa các pha, vào lợng hồi lu
ở đỉnh tháp.
Công nghệ hiện đại chng cất dầu thô dựa vào quá trình chng cất 1 lần và
nhiều lần có tinh luyện xảy ra trong tháp chng cất phân loại trong tháp có bố
trí các đĩa.
Sinh viên: Đặng Thị Thuỳ Dung Lớp hoá dầu - V02-01
18
đồ án tốt nghiệp Chng cất dầu thô nhiều phần nhẹ
Sơ đồ nguyên lý làm việc của tháp chng cất .

Pha hơi Vn bay lên từ đĩa thứ n lên đĩa thứ n-1 đợc tiếp xúc với pha lỏng

L
n1
chảy từ đĩa n-1 xuống, còn pha lỏng L
n
từ đĩa n chảy xuống đĩa phía dới
n+1 lại tiếp xúc với pha hơi Vn+1 bay từ dới lên. Nhờ quá trình quá trình tiếp
xúc nh vậy mà quá trình trao đổi chất xảy ra tốt hơn. Pha hơi bay lên ngày
càng đợc làm giàu thêm cấu tử nhẹ còn pha lỏng chảy xuống phía dới ngày
càng chứa nhiều cấu tử nặng. Số lần tiếp xúc càng nhiều, quá trình trao đổi
chất càng đợc tăng cờng và kết quả phân tách của tháp càng tốt, hay nói cach
Sinh viên: Đặng Thị Thuỳ Dung Lớp hoá dầu - V02-01
19
Máng chảy
truyền
Hồi lưu trung gian
Đĩa chụp
Tới tháp bay hơi phụ
Cửa tháo hồi lưu
Chất lỏng
L
n-1
V
n
L
n
V
n+1
đồ án tốt nghiệp Chng cất dầu thô nhiều phần nhẹ
khác,tháp có độ phân chia càng cao. Đĩa trên cũng có hồi lu đỉnh và đĩa dới
cũng có hồi lu đáy. Nhờ có hồi lu ở đỉnh và đáy làm cho tháp hoạt động liên

tục ổn định và có khản năng phân tách cao. Ngoài đỉnh và đáy ngời ta con
thiết kế hồi lu trung gian bằng cách lấy sản phẩm lỏng ở cạnh sờn tháp cho
qua trao đổi nhiệt làm lạnh rồi quay lại tới vào tháp, con khi lấy sản phẩm
cạnh sờn của tháp ngời ta trang bị thêm các bộ phận tách trung gian cạnh sờn
tháp.
2.3. Chng cất trong chân không và chng cất với hơi nớc.
Hỗn hợp các cấu tử có trong dầu thô không bền, dễ bị phân huỷ nhiệt nhất
là các hợp chất chứa lu huỳnh và các chất cao phân tử nh nhựa ..Các hợp
chất Parafin kém bền nhiệt hơn các hợp chất Naphten và các Naphten lại kém
bền nhiệt hơn các hợp chất thơm. Độ bền nhiệt của các cấu tử tạo thành dầu
không chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ mà còn phụ thuộc cả vào thời gian tiếp xúc ở
nhiệt độ đó. Trong thực tế chng cất, đối với các phân đoạn có nhiệt độ sôi cao,
ngời ta cần tránh sự phân huỷ nhiệt chúng khi đốt nóng. Tuỳ theo loai dầu thô,
tong thực tế không nên đốt nóng quá 420
0
C với dầu không có hay chứa rất ít lu
huỳnh, và không quá 320340
0
C với dầu có và nhiều lu huỳnh.
Sự phân huỷ khi chng sẽ làm xấu đi tính chất của sản phẩm , nh làm giảm
độ nhớt và nhiệt bắt cháy cốc kín của chúng, giảm độ bền ôxy hoá. Nhng quan
trọng hơn là chúng gây nguy hiểm cho quá trình chng chng cất và chúng tạo
thành các hợp chất ăn mòn và làm tăng năng suất của tháp. Để giảm sự phân
huỷ thời gian lu của nguyên liệu ở nhịêt độ cao cũng cần phải hạn chế. Khi
nhiệt độ sôi của hỗn hợp ở áp suất khí quển cao hơn nhiệt độ phân huỷ nhiệt
của chúng, ngời ta phải dùng chng cất chân không VD hay chng cất hơi nớc để
tránh sự phân huỷ nhiệt. Chân không làm giảm nhiệt độ sôi , giảm áp suất
riêng phần của cấu tử hỗn hợp làm cho chúng sôi ở nhiệt độ thấp hơn. Hơi nớc
đợc dùng ngay cả trong chng cất khí quyển. Khi tinh luyện hơi nớc đợc dùng
Sinh viên: Đặng Thị Thuỳ Dung Lớp hoá dầu - V02-01

20
đồ án tốt nghiệp Chng cất dầu thô nhiều phần nhẹ
để tái bay hơi phân đoạn có nhiệt độ thấp còn chứa trong mazut hay chứa trong
gludron, trong nhiên liệu dầu nhờn. Kết hợp dùng chân không và hơi nớc khi
chng cất phần cặn sẽ cho phép đảm bảo tách sâu hơn phân đoạn dầu nhờn.
Tuy nhiên, tác dụng của hơi nớc làm tác nhân bay hơi còn sự hạn chế , vì
nhiệt lợng bay hơi khác xa so với nhiệt độ đốt nóng chất lỏng. Vì thế nếu tăng
lợng hơi thì nhiệt độ và áp suất hơi bảo hoà của dầu giảm xuống và sự tách hơi
cũng giảm theo.
Do vậy lợng hơi nớc có hiệu quả tốt nhất chỉ trong khoảng từ 23 so với
nguyên liệu đem chng cất khi mà số cấp tiếp xúc là 3 hoặc 4 . Trong điều kiện
nh vậy lợng hơi dầu tách ra từ phân đoạn mazut đạt tới 1423%.
Khi chng cất hơi nớc, số lợng phân đoạn tách ra đợc có thể tính theo ph-
ơng trình sau:
G =
18
Mf
*
pfP
pf

*Z
Trong đó :
G và Z : số lợng hơi dầu tách đợc và lợng hơi nớc.
Mf : phân tử lợng của hơi dầu
18 : phân tử lợng của hơi nớc
P : áp suất tổng cộng của hệ
pf : áp suất riêng của dầu ở nhiệt độ chng .
Nhiệt độ hơi nớc cần phải không thấp hơn nhiệt độ của hơi dầu để tách sản
phẩm dầu ngậm nớc. Do vậy, ngời ta thờng dùng hơi nớc có nhiệt độ

380450
0
C, áp suất hơi từ 0,20,5 mpa.
Hơi nớc dùng trong công nghệ chng cất dầu có nhiều u điểm làm giảm áp
suất riêng phần của dầu,tăng cờng khuấy trộn chất lỏng tránh tích điện cục bộ,
tăng diện tích bề mặt bay hơi do tạo thành các tia và bong bóng hơi. Ngời ta
cũng dùng hơi nớc để tăng cờng đốt nóng cặn dầu trong lò ống khi chng cất
Sinh viên: Đặng Thị Thuỳ Dung Lớp hoá dầu - V02-01
21
đồ án tốt nghiệp Chng cất dầu thô nhiều phần nhẹ
chân không. Khi đó đạt mức độ bay hơi lớn cho nguyên liệu dầu, tránh và
ngăn giữa quá trình tạo cốc trong các lò ống đốt nóng. Tiêu hao hơi nớc trong
trờng hợp này khoảng 0,30,5% so vơi nguyên liệu .
IV. sản phẩm của quá trình.
Khi tiến hành chng cất sơ khởi dầu mỏ chúng ta nhận đợc nhiều phân đoạn
và sản phẩm dầu mỏ. Chúng đợc phân biệt với nhau bởi giới hạn nhiệt độ sôi
( hay nhiệt độ chng ), bởi thành phần hiđrocacbon, độ nhớt, nhiệt độ chớp
cháy vànhiều tính chấp khác liên quan đến việc sử dụng.
Sản phẩm của quá trình chng cất bao gồm:
1. Khí hiđrocacbon .
Khí hiđrocacbon thu đợc chủ yếu là C
3
, C
4
. Tuỳ thuộc công nghệ chng cất
phân đoạn C
3
, C
4
nhận đợc ở thể khí hay đã nén hoá lỏng.

Phân đoạn này thờng đợc dùng cho quá trình phân tách khí để nhậncác
khí riêngbiệtcho các quá trình tiếp theothành các hoá chấp cơ bản
Ví dụ: Thực hiện các phản ứng oxi hoá không hoàn toàn metan
thu đợc metanol đợc sử dụng làm phụ gia rất tốt để pha vào xăng nâng cao hệ
số octan.
Phản ứng xẩy ra theo cơ chế chuỗi:
CH
4

CH
3

+ H

; CH
3
+ [ O ] CH
3
O

CH
3
O

HCHO + H

CH
3
O

+ CH
4
CH
3
OH + CH
3

.
2. Phân đoạn xăng
Phân đoạn này còn gọi là dầu lửa có nhiệt độ sôi từ 3035
0
C đến 180
0
C,
phân đoạn xăng bao gồm các hiđrocacbon từ C
5
C
10
,C
11
.Cả ba loại
hiđrôcacbon parafin,naphten,aromatic đều có mặt trong phân đoạn.Tuy nhiên
Sinh viên: Đặng Thị Thuỳ Dung Lớp hoá dầu - V02-01
22
đồ án tốt nghiệp Chng cất dầu thô nhiều phần nhẹ
thành phần số lợng các hiđrocacbon đều khác nhau, phụ thuộc vào nguồn gốc
dầu thô ban đầu.
Chẳng hạn,từ họ dầu parafin sẽ thu đợc xăng chứa nhiều parafin,còn
dầu parafinic sẽ thu đợc nhiều vòng no hơn các hidrocacbon thơm thờng có ít
trong xăng.

Ngoài hidrocacbon,trong phân đoạn còn có các hợp chất S, N và O . Các
chất chứa S thờng ở dạng hợp chất không bền nh mercaptan (RSH). Các chất
chứa N
Chủ yếu ở dạng pyridin; còn chất chứa oxy rất ít thờng ở dạng phenol và
đồng đẳng.Các chất nhựa và asphanten đều cha có.
ứng dụng: phân đoạng xăng đợc sử dụng vào 3 mục đích chủ yếu sau:
- Làm nguyên liệu cho động cơ xăng
- Làm nguyên liệu cho công nghiệp hoá dầu
- Làm dung môi cho công nghiệp sơn, cao su, keo dán.
Ngoài ra đợc sử dụng làm trích ly chất béo trong công nghiệp hơng
liệu,dợc liệu.
Phân đoạn xăng (còn gọi là phân đoạn naphta) còn đợc sử dụng vào
mục đích sản xuất nguyên vật liệu hoá dầu,chủ yếu là sản xuất các
hydrocacbon thơm(bezen,toluen,xylen) và làm nguyên liệu cho cracking xúc
tác nhằm sản xuất các olephin thấp nh etylen , propylen , butylen và butadien.
3. Phân đoạn kerosen
Phân đoạn này còn gọi là dầu lửa,nhiệt độ sôi từ 120240
0
C, bao gồm
cáchydrocacbon có số cacbon từ C
11
C
15
,C
16
.
3.1. Thành phần hoá học.
Trong phân đoạn này hầu hết các n-parfin rất ít iso parafin. Các
hiđrocacbon naphtenic và thơm, ngoài có cấu trúc mạch vòng và nhiều nhánh
phụ, còn có mặt raphten và thơm hai vòng chiếm phần lớn. Trong Kerosen bắt

Sinh viên: Đặng Thị Thuỳ Dung Lớp hoá dầu - V02-01
23
đồ án tốt nghiệp Chng cất dầu thô nhiều phần nhẹ
đầu có mặt các hợp chất hiđrocacbon có cấu trúc hỗn hợp giữa vòng thơm và
vòng naphten nh tetralin và đồng đẳng của chúng. Các hợp chất chứa S, N, O
tăng dần. Lu huỳnh dạng mercaptan giảm dần, xuất hiện lu huỳnh dạng
sunfua. Các chất Nitơ với hàm lợng nhỏ dạng quirolin, pyrol, indol.
3.2. ứng dụng:
Phân đoạn Kerosen đợc dùng làm nguyên liệu phản lực và dầu hoả dân
dụng, trong đó dùng làm nhiên liệu phản lực là ứng dụng chính.
Nhiên liệu dùng cho động cơ phản lực đợc chế tạo từ phân đoạn
Kerosen hoặc từ hỗn hợp phân đoạn Kerosen với phân đoạn xăng. Do đặc
điểm cơ bản nhất của nhiên liệu dùng trong động cơ phản lực là làm sao có tốc
độ cháy lớn, dễ dàng tự bốc cháp ở bất kỳ nhiệt độ và áp suất nào, cháy đều
hoà không bị tắt trong dòng không khí có tốc độ cháy lớn nghĩa là quá trình
cháy phải có ngọn lửa ổn định. Để đáp ứng yêu cầu trên ngời ta thấy trong
thành phân các hiđrocacbon của phân đoạn kerosen thì các hiđro Naphten và
parafin thích hợp nhất với những đặc điểmcủa quá trình cháy trong động cơ
phản lực. Vì vậy phân đoạn Kerosen và phân đoạn xăng của dầu mỏ họ
Naphtenparafin hoặc Parafinnaphten loà nguyên liệu tốt nhất để sản xuất nhiên
liệu cho động cơ phản lực. Trong khi đó sự có mặt của hiđrocacbon thơm
không thích hợp cho quá trình cháy, do vậy nếu hàm lợng của chúng quá lớn,
cần phải loại bớt chúng nằm trong giới hạn dới 2025%.
Hàm lợng hiđrocacbon parafin trong nhiên liệu phản lực trong khoảng
30 60% nếu cao hơn phải tiến hành loại bỏ nhằm đảm bảo tính linh động tốt
của nhiên liệu ở nhiệt độ thấp.
Phân đoạn Kerosen dùng để sản xuất dầu hoả dân dụng (thắp sáng hoặc
đun nấu) mà không cần một quá trình biến đổi thành phần bằng phơng pháp
hoá học phức tạp vì nó đáp ứng đợc yêu cầu của dầu hoả là ngọn lửa xanh, có
Sinh viên: Đặng Thị Thuỳ Dung Lớp hoá dầu - V02-01

24
đồ án tốt nghiệp Chng cất dầu thô nhiều phần nhẹ
màu vàng đỏ, không tạo nhiều khói đen, không tạo nhiều tàn đọng ở đầu bấc
và dầu phải dễ dàng bốc hơi lên phía trên để cháy.
4. Phân đoạn diezel.
Phân đoạn diezel hay còn gọi là phân đoạn gasoil nhẹ, có khoảng nhiệt độ từ
250350
0
C, chứa các hiđrocacbon có số Cácbon từ C
16
C
20
, C
21
.
4.1. Thành phần hoá học:
Phần lớn trong phân đoạn này là các n_parafin, iso parafin, còn hiđrocacbon
thơm rất ít. ở cuối phân đoạn có những n_parafin có nhiệt độ kết tinh cao,
chúng là những thành phần gây mất tính linh động của phân đoạn ở nhiệt độ
thấp. Trong gasoil ngoài naphatenvà thơm hai vòng là chủ yếu, những chất có
ba vòng tăng lên và còn có các hợp chất có cấu trúc hỗn hợp (giữa naphten và
thơm).
Hàm lợng các chất chứa S, N, O tăng nhanh. Lu huỳnh chủ yếu ở dạng
disunfua dị vòng. Các chất chứa oxi (dạng axit naphtenic) có nhiều và đạt cực
đại ở phân đoạn này. ngoài ra còn có các chất dạng phenol nh dimetylphenol.
Trong gasoil đã xuất hiện nhựa, song còn ít, trong lợng phân tử nhựa còn rất
thấp (300 400 đvc).
4.2. ứng dụng
Phân đoạn gasoil nhẹ của dầu mỏ chủ yếu đợc sử dụng làm nguyên liệu
cho động cơ diezel. Do động cơ diezel nhiên liệu phải có chỉ số xetan cao ( có

tính chất dễ oxi hoá để tự bốc cháy tốt). Do phân đoạn gasoil (của dầu mỏ
dạng parafin) lấy trực tiếp từ quá trình chng cất sơ khởi thờng có trị số xetan
rất cao vì vậy chúng thờng sử dụng trực tiếp làm nhiên liệu diezel thích hợp
nhất mà không phải qua một quá trình chế biến hoá học nào. Tuy nhiên khi
cần làm tăng trị số xetan của nhiên liệu diezel, ngời ta cũng có thể cho thêm
vào một số chất phụ gia thúc đẩy quá trình o xi hoá. Với số lợng khoảng 15%
Sinh viên: Đặng Thị Thuỳ Dung Lớp hoá dầu - V02-01
25