Thiết kế tháp, trích ly đầu nhờn bằng dung môi furfurol

Đồ án môn học : Thiết kế tháp trích ly dầu nhờn bằng dung môi furfurol

M U

Trờn th gii hin nay du nhn vn l cht bụi trn ch yu trong cỏc
ngnh cụng nghip v dõn dng. Vi vai trũ quan trng ca mỡnh, du nhn
ó tr thnh mt loi vt liu cụng nghip khụng th thiu. Cng vi s phỏt
trin ca xó hi cỏc loi mỏy múc, thit b, Cụng c c a vo ng dng
trong cụng nghip v dõn dng ngy cng nhiu dn n mc tiờu th du
m bụi trn tng lờn khụng ngng trong nhng nm qua. Theo thng kờ,
mc tiờu th du m bụi trn trờn th gii hin nay khong 40 triu tn mi
nm v nc ta tuy mc tiờu th du m bụi trn thp hn rt nhiu so vi
cỏc nc phỏt trin nhng cng t mc khong 100.000 tn mi nm i
vi mc tng trng 4 8 % / nm. õy qu l mt con s khụng nh. Ton
b lng du nhn ny hu nh l nhp t nc ngoi di dng thnh phn
hoc di dng du gc cựng vi cỏc loi ph gia ri t pha ch.
Khoa hc k thut ngy cng phỏt trin thỡ nhiu cụng c mỏy múc
mi cng phỏt trin. Khi ú thỡ nhng mỏy múc ny ũi hi du m bụi trn
ngy cng tt ch s nhn cao v ch s nhn phi ớt thay i theo
nhit nht l phi ỏp ng c yờu cu: Chng mi mũn bo v kim
loi, chng oxy hoỏ .
nc ta theo ỏnh gió ca cỏc chuyờn gia du khớ, thit hi gio ma sỏt
mi mũn v cỏc chi phớ bo dng hng nm khong vi triu ụ la. Tn tht
gio ma sỏt v mi mũn cú nhiu nguyờn nhõn, nhng gio thiu du bụi trn
v s dng du bụi trn v nhn v phm cp khụng phự hp chim 30
%. Vỡ vy s dng u bụi trn cú cht lng phự hp vi quy nh ca ch
to mỏy thit b, k thut bụi trn ỳng cú vai trũ ln m bo thit b
lm vic liờn tc, n nh, gim chi phớ bo dng nhm nõng cao tui th
ng c, hiu sut s dng v tin cy ca mỏy múc. Tuy nhiờn sn
xut du nhn m bo nhng yờu cu trờn, cn tỏch cỏc cu t khụng mong
mun trong sn xut du nhn c thc hin nh quỏ trỡnh tỏch lc du s

cho phộp sn xut du gc cú cht lng cao.
Qua õy ta thy rng cụng ng chng ct chõn khụng sn xut du
nhn gc t du thụ gm cỏc phõn oan ch yu sau:
- Chng ct chõn khụng t nguyờn liu cn mazut.
- Chit tỏch, trớch ly bng dung mụi
- Tỏch hydrocacbon rn
- Lm sch cui cựng bng hydro
Quỏ trỡnh trớch ly du nhn bng dung mụi chn lc l mt quỏ trỡch s
dng mt dung mụi ho tan cu t cn tỏch khi du nhn m nhng cht
ny lm cho cht lng du nhn kộm i. ng thi qua ú ta tỏch ra nhng
cu t cú li cho du nhn. Trớch ly l mt phng phỏp lm sch rt ph
Sv : Bùi Thành Tài Lớp : Hoá dầu 1_K49

1
Đồ án môn học : Thiết kế tháp trích ly dầu nhờn bằng dung môi furfurol
bin hin nay nht l trớch ly bng dung mụi chn lc to ra loi du nhn
tt cho cụng nghip.

PHN I : TNG QUAN Lí THUYT

CHNG I .
THNH PHN TNH CHT V CễNG DNG CA DU NHN
I.1. Mc ớch v ý ngha ca vic s dng du nhn .
Du nhn cú tm quan trng rt ln trong vic bụi trn cỏc chi tit chuyn
ng, gim ma sỏt, gim mi mũn v n mũn cỏc chi tit mỏy, ty sch b mt
trỏnh to thnh cỏc lp cn bựn, tn nhit lm mỏt v lm khớt cỏc b phn
cn lm khớt
Trong i sng hng ngy, chỳng ta luụn i mt vi lc ma sỏt chỳng
xut hin gia cỏc b mt tip xỳc ca tt c mi vt v chng li s chuyn
ng ca vt ny sang vt khỏc .Mt khỏc i vi s hot ng ca cỏc mỏy

múc, thit b, lc ma sỏt gõy ra cn tr ln. Trờn th gii hin nay xu th ca
xó hi s dng mỏy múc cng ũi hi mỏy múc phi bn nhng nguyờn nhõn
gõy ra hao mũn cỏc chi tit mỏy múc vn l s mi mũn .Khụng ch cỏc
nc phỏt trin, tn tht do ma sỏt v mi mũn gõy ra chim ti vi phn
trm tng thu nhp quc dõn . cng Ho Liờn Bang c thit hi do ma
sỏt mi mũn cỏc chi tit mỏy hng nm t 30 n 40 t, trong ú ngnh cụng
nghip l 8,3 n 9,4 t, ngnh nng lng l 2,67 n 3,2 t. Ngnh giao
thụng vn ti l 17 n 23 t. Canaa tn tht loi ny hng nm lờn ti 5 t
ụ la Canaa. Chi phớ sa cha bo dng thit b tng nhanh chim 60% chi
phớ u t ban u. nc ta theo c tớnh ca chuyờn gia c khớ, thit hi
do ma sỏt, mai mũn v chi phớ bo dng hng nm ti vi triu USD chớnh
vỡ vy vic lm gim tc ma sỏt luụn l mc tiờu quan trng ca cỏc nh
sn xut ra cỏc loi mỏy múc thit b,cng nh nhng ngi s dng
chỳng . thc hin iu ny ngi ta s dng ch yu du hoc m bụi trn.
Du nhn hoc m bụi trn lm giam ma sỏt gia cỏc b mt tip xỳc bng
cỏch cỏch ly.Cỏc b mt ny chng li s tip xỳc trc tip gia hai b mt
kim loi khi du nhn c t gia hai b mt tip xỳc nờn to ra mt mng
du rt mng sc tỏch riờng ra hai b mt khụng cho tip xỳc trc tip vi
nhau. Khi hai b mt ny chuyn ng, ch cú cỏc lp phõn t trong lp du
gia hai b mt tip xỳc trt lờn nhau to nờn mt lc ma sỏt chng li lc
tỏc dng gi l ma sỏt ni ti ca du nhn, lc ma sỏt ny nh v khụng ỏng
k so vi lc ma sỏt sinh ra khi hai b mt tip xỳc khụ vi nhau .Nu hai b
mt ny c cỏch ly hon ton bng mt lp mng du phự hp thỡ h s ma
sỏt gim i n 100 n 1000 ln so vi khi cha cú lp du ngn cỏch. Du
nhn cho ng c l loi du quan trng nht trong cỏc loi du bụi trn ,tớnh
trung bỡnh chỳng chim khong 40% tng cỏc loi du bụi trn sn xut trờn
Sv : Bùi Thành Tài Lớp : Hoá dầu 1_K49

2
Đồ án môn học : Thiết kế tháp trích ly dầu nhờn bằng dung môi furfurol

th gii . Vit Nam du nhn ng c chim 60% du nhn bụi trn. S a
dng ca kớch c ng c v i tng s dng dn n cỏc yờu cu bụi trn
khỏc nhau. Cựng vi vic lm gim ma sỏt trong chuyn ng, du nhn cũn
cú mt s chc nng khỏc gúp phn ci thin nhiờn liu, nhc im ca mỏy
múc, thit b chc nng ca du nhn c trỡnh by nh sau:
- Bụi trn lm gim lc ma sỏt v cng mi mũn, n mũn cỏc b
mt tip xỳc, lm cho mỏy múc hot ng ờm ,qua ú m bo cho mỏy
múc cú cụng sut lm vic ti a v tui th ng c c kộo di.
- Lm sch, bo v ng c v cỏc thit b bụi trn, chng li s mi
mũn, m bo cho mỏy múc hoat ng tt hn .
- Lm mỏt ng c, chng li s quỏ nhit ca chi tit.
- Lm khớt ng c do du nhn cú th lp kớn c nhng ch h khụng
th no khc phc c trong qua trỡnh ch to v gia cụng mỏy múc .
- Gim mc tiờu th nng lng ca thit b, gim chi phớ bo dng,
sa cha cng nh thi gian cht do hng húc thit b.
I.2. Thnh phn hoỏ hc ca du nhn.
Du m l thnh phn chớnh sn xut du nhn,thnh phn chớnh
ca nú l hydrocacbon v phi hydrocacbon. Nguyờn liu ch yu sn
xut du nhn l phn ct nhit sụi trờn 350
0
c t du m (Phõn on
gazoil chõn khụng ). Vỡ vy hu ht cỏc hp cht cú mt trong phõn on
ny u cú mt trong thnh phn ca du nhn. Trong phõn on ny,
ngoi thnh phn ch yu l hn hp ca nhúm hydrocacbon cha cỏc
nguyờn t ụxy, lu hunh, niken v kim loi (niken, vanadi) nhng hp
cht núi trờn cú nhng tớnh cht khỏc nhau.Cú nhng phn cú li cho du
nhn, song cng cú nhng thnh phn cú hi cn phi loi b.
I.2.1. Cỏc hp cht hydrocacbon naphten v paraphin.
Cỏc nhúm hydro cacbon ny c gi chung l cỏc nhúm hydrocacbon
Naphten-paraphin. õy l nhúm hydrocacbon ch yu cú trong du gc, t

du m. Hm lng ca nhúm ny tu thuc vo bn cht ca du m v
khong nhit sụi chim t 41 n 86 %. Nhúm hydro cacbon ny cú cu
trỳc ch yu l hydro cacbon vũng naphten (vũng 5-6 cnh), cú kt hp cỏc
nhỏnh ankyl hoc izo ankyl v s nguyờn t cacbon trong phõn t cú th t 20
n 70 cu trỳc vũng cú th hai dng : cu trỳc khụng ngng t ( phõn t cú
th cha t 1-6 vũng). Cu trỳc ngng t ( phõn t cú th cha t 2-6 vũng
ngng t). Cu trỳc nhỏnh ca cỏc vũng Naphten ny cng rt a dng chỳng
khỏc nhau bi mt s mch nhỏnh ,chiu di ca mch, mc phõn nhỏnh
ca mch v v trớ th ca mch trong vũng. Thụng thng ngi ta nhn thy
rng:
-Phõn on nhn nh cú cha ch yu l cỏc dóy ng ng ca xyclo
hexan, xyclo pentan.
-Phõn on nhn trung bỡnh ch yu cỏc vũng naphten cú cỏc mch
nhỏnh ankyl,izo ankyl vi s vũng t 2-4 vũng .
Sv : Bùi Thành Tài Lớp : Hoá dầu 1_K49

3
Đồ án môn học : Thiết kế tháp trích ly dầu nhờn bằng dung môi furfurol
-Phõn on nhn cao phỏt hin thy cỏc hp cht cỏc vũng ngng t t
2-4 vũng .
Ngoi hydro cacbon vũng naphten, trong nhúm ny cũn cú cỏc
hydrocacbon dng n-paraphin v iso paraphin. Hm lng ca chỳng khụng
nhiu v mch cacbon thng cha khụng quỏ 20 nguyờn t cacbon v nu
s nguyờn t cacbon ln hn 20 thỡ paraphin s dng rn v c tỏch ra
trong qua trỡnh sn xut du nhn.
I.2.2. Nhúm hydro cacbon thm v hydro cacbon naphten-thm.
Loi ny ph bin trong du chỳng thng nm phõn on cú nhit
sụi cao. Thnh phn cu trỳc ca nhúm hydrocacbon ny cú ý ngha quan
trng i vi du gc. Mt lot cỏc tớnh cht s dng ca du nhn nh tớnh
n nh chng oxy hoỏ, tớnh nhn nhit, tớnh chng bo mũn, tớnh hp th ph

gia ph thuc vo tớnh cht v hm lng ca nhúm hydro cacbon ny. Tuy
nhiờn hm lng v cu trỳc ca chỳng cũn tu thuc vo bn cht du gc v
nhit sụi ca cỏc phõn on.
-Phõn on nhn nh (350-400
0
C) cú mt ch yu cỏc hp cht cỏc dóy
ng ng benzen v naphtalen .
- Phõn on nhn nng hn (400-450
0
C) phỏt hin thy hydro cacbon
thm 3 vũng dng n hoc kộp .
- Trong phõn on cú nhit sụi cao hn cú cha cỏc cht thuc dóy
ng ng naphtalen, phenatren, antraxen v mt s lng ỏng k loi hydro
cacbon a vũng .
Cỏc hydro cacbon thm ngoi khỏc nhau v s lng vũng thm, cũn
khỏc nhau bi s nguyờn t cacbon mch nhỏnh v v trớ ca nhỏnh trong
nhúm ny cũn phỏt hin s cú mt ca vũng thm ngng t a vũng. Mt
phn ca chỳng tn ti ngay trong du gc vi t l tu theo ngun gc ca
du m cũn mt phn c hỡnh thnh trong quỏ trỡnh chng ct do phn ng
trựng ngng, trựng hp di tỏc dng ca nhit. Mt thnh phn na trong
nhúm hydrocacbon thm l mt hydro cacbon hn hp naphten aromat.
Loi hydrocacbon ny lm gim phm cht ca du nhn thng phm vỡ
chỳng cú tớnh nht nhit kộm v rt d b oxy hoỏ to ra cỏc cht keo nha
trong qua trỡnh lm vic ca ng c v mỏy múc.
I.2.3. Nhúm hydrocacbon rn .
Cỏc hydrocacbon rn cú trong nguyờn liu sn xut du ụi khi lờn ti 40
%50ữ
tu thuc bn cht ca du thụ. Phn ln cỏc hp cht ny c loi
khi du bụi trn nh quy trỡnh lc tỏch parafin rn. Tu theo k thut lc m
nhúm hydrocacbon rn c tỏch trit hay khụng, nhng dự sao chỳng vn

cũn tn ti trong du vi hm lng rt nh. S cú mt ca nhúm
hydrocacbon ny trong du nhn lm tng nhit ụng c, gim kh nng
s dng du nhit thp nhng li lm tng tớnh n nh ca nht theo
nhit v tớnh n nh oxy hoỏ.
Nhúm ny cú hai loi hydrocacbon rn l parafin rn (cú thnh phn ch
yu l cỏc ankal cú mch ln hn 20) v xerezin (l hn hp ca cỏc
Sv : Bùi Thành Tài Lớp : Hoá dầu 1_K49

4
Đồ án môn học : Thiết kế tháp trích ly dầu nhờn bằng dung môi furfurol
hydrocacbon naphten cú mch nhỏnh ankyl dng thng hoc dng nhỏnh v
mt lng khụng ỏng k hydrocacbon rn cú vũng thm v alkyl).
Ngoi nhng thnh phn ch yu núi trờn, trong du bụi trn cũn cú
hp cht hu c nh : lu hunh, Nit, oxy, tn ti dng cỏc hp cht nha
,asphanten. Nhỡn chung õy l nhng hp cht cú nhiu thnh phn lm gim
cht lng ca du bụi trn, chỳng cú mu sm, d b bin cht, to cn trong
du khi lm vic nhit v ỏp sut cao, chỳng c loi khi du nh quỏ
trỡnh tỏch lc v lm sch .
I.3. Cỏc tớnh cht c bn ca du nhn .
I.3.1 Khi lng riờng v t trng .
Khi lng riờng l khi lng ca mt n v th tớch ca mt cht
nhit tiờu chun, o bng gam/cm
3
hay Kg/m
3
. T trng l mt t s gia
khi lng riờng ca mt cht ó cho nhit qui nh v khi lng riờng
ca nc nhit qui nh ú. Do vy t trng cú giỏ tr ỳng bng khi
lng riờng khi coi trng lng ca nc 4
0

c bng 1. Trong th gii tn ti
cỏc h thng o t trng nh sau :
20
4
d
,
15
4
d
,
6,15
6,15
d
. Trong ú cỏc ch s trờn d
l nhit ca du hay sn phm du trong lỳc thớ nghim, cũn ch s di l
nhit ca nc khi th nghim. Ngoi ra trờn th trng du th gii cũn
s dng
API
0
thay cho t trng v
API
0
c tớnh nh sau :

API
0
=
6,15
6,15
5,141

d
-131,5
Khi lng riờng l mt tớnh cht c bn v cựng vi nhng tớnh cht vt lý
khỏc nú cú c trng cho tng loi phõn on du m cng nh dựng ỏnh
giỏ phn no cht lng ca du thụ. i vi du bụi trn ,khi lng riờng
ớt cú ý ngha ỏnh giỏ cht lng. Khi lng riờng ca du ó qua s
dng khụng khỏc nhau l my so vi du cha qua s dng. Tuy nhiờn mt
giỏ tr bt thng no ú ca khi lng riờng cng cú th giỳp ta phỏn oỏn
v s cú mt trong du mt phn nhiờn liu. S dng ch yu ca khi lng
riờng l dựng chuyn i sang th tớch v ngc li trong lỳc pha trn, vn
chuyn, tn cha, cung cp hc mua bỏn du nhn.
I.3.2. nht ca du nhn.
nht ca mt s phõn on du nhn l mt i lng vt lý c
trng cho tr lc do ma sỏt ni ti ca nú sinh ra khi chuyn ng. Do vy
nht cú liờn quan n kh nng bụi trn ca du nhn.
thc hin nhim v bụi trn, du nhn cú nht phự hp, bỏm chc
lờn b mt kim loi v khụng b y ra ngoi cú ngha l ma sỏt ni ti nh.
Khi nht quỏ ln s lm gim cụng xut mỏy do tiờu hao nhiu cụng
thng tr lc ca du, khú khi ng mỏy, nht l vo mựa ụng nhit mụi
Sv : Bùi Thành Tài Lớp : Hoá dầu 1_K49

5
§å ¸n m«n häc : ThiÕt kÕ th¸p trÝch ly dÇu nhên b»ng dung m«i furfurol
trường thấp, giảm khả năng làm mát máy, làm sạch máy do dầu lưu thông
kém.
Khi độ nhớt nhỏ, dầu sẽ không tạo được lớp màng bền vững bảo vệ bề
mặt các chi tiết máy nên làm tăng sự ma sát, đưa đến ma sát nửa lỏng nửa khô
gây hư hại máy, giảm công xuất, tác dụng làm kín kém, lượng dầu hao hụt
nhiều trong quá trình sử dụng.
Độ nhớt của dầu nhờn phụ thuộc chủ yếu vào thành phần hóa học. Các

hydrocacbon parafin có độ nhớt thấp hơn so với các loại khác. Chiều dài và
độ phân nhánh của mạch hydrocacbon càng lớn độ nhớt sẻ tăng lên. Các
hydrocacbon thơm và Naphten có độ nhớt cao.Đặc biệt số vòng càng nhiều thì
độ nhớt càng lớn. Các hydrocacbon hỗn hợp giữa thơm và Naphten có độ
nhớt cao nhất.
Độ nhớt của dầu nhờn thường được tính bằng Paozơ (P) hay
centipaozơ(cP). Đối với độ nhớt động lực được tính bằng stốc (st) hoặc centi
stốc (cS t).
I.3.3. Chỉ số độ nhớt.
Một đặc tính cơ bản nữa của dầu nhờn đó là sự thay đổi của độ nhớt theo
nhiệt độ. Thông thường khi nhiệt độ tăng độ nhớt sẽ giảm. Dầu nhờn được coi
là dầu bôi trơn tốt khi độ nhớt của nó ít thay đổi theo nhiệt độ, ta nói rằng dầu
đó có chỉ số độ nhớt cao. Ngựơc lại nếu độ nhớt thay đổi nhiều theo nhiệt độ,
có nghĩa là dầu có chỉ số độ nhớt thấp. Chỉ số độ nhớt (VI) là trị số chuyên
dùng để đánh giá sự thay đổi độ nhớt của dầu bôi trơn theo nhiệt độ. Quy ước
dầu gốc parafin độ nhớt ít thay đổi theo nhiệt độ, VI=100.
Họ dầu gốc naphten có độ nhớt thay đổi nhiều theo nhiệt độ VI =0. như
vậy chỉ số độ nhớt có tính quy ước .
chỉ số độ nhớt VI được tính như sau:
VI =
HL
UL
−
−

×
100
Trong đó :
U:là độ nhớt động học ở 40
0

C của dầu có chỉ số độ nhớt cần phải tính,
mm
2
/s.
L: là độ nhớt động học ở 40
0
C của một dầu có chỉ số độ nhớt bằng 0
và cùng với độ nhớt động học ở 100
0
c với dầu cần tính chỉ số độ nhớt ,mm
2
/s.
H:là độ nhớt động học đo ở 40
0
C của một loại dầu có chỉ số độ nhớt
bằng 100và cùng với độ nhớt động học ở 100
0
C với dầu mà ta cần đo chỉ số
độ nhớt, mm
2
/s.
Ta thấy rằng:
Nếu U-L >0 thì VI sẽ là số âm, dầu này có tính nhiệt kém.
Nếu L>U>H thì VI trong khoảng 0 đến100.
Nếu H-U>0 thì VI>100, dầu này có tính nhiệt rất tốt.
Sv : Bïi Thµnh Tµi Líp : Ho¸ dÇu 1_K49

6
§å ¸n m«n häc : ThiÕt kÕ th¸p trÝch ly dÇu nhên b»ng dung m«i furfurol
Hình1: Sự thay đổi độ nhớt của dầu bôi trơn theo nhiệt độ, lý giải về

trị số độ nhớt (VI)
Bảng 1: Những giá trị L-H ứng với độ nhớt động học ở 100
0
C
Sv : Bïi Thµnh Tµi Líp : Ho¸ dÇu 1_K49

7
VI của dầu =
L-H
U
H(VI=10)
L- U
Độ nhớt động học
40
100
Nhiệt độ
0
C
VI của dầu =
L-H
U
H(VI=10)
L- U
Độ nhớt động học
40
100
Nhiệt độ
0
C
L (VI=0)

§å ¸n m«n häc : ThiÕt kÕ th¸p trÝch ly dÇu nhên b»ng dung m«i furfurol
Nếu độ nhờn động học ở 100
0
C lớn hơn 70 mm
2
/s thì giá trị L-H được tính
như sau:
L=0,8353Y
2
+14,57Y-216
H=0,1684Y
2
+11,85Y-97
Trong đó :
Y: là độ nhớt động học ở 100
0
c của dầu cần tính chỉ số độ nhớt
mm
2
/s.
Dựa vào chỉ số độ nhớt, người ta phân dầu nhờn gốc thành các
loại như sau:
Sv : Bïi Thµnh Tµi Líp : Ho¸ dÇu 1_K49

Độ nhớt động học ở 100
o
C mm
2
/s Giá trị L Giá trị H
2,0 7,994 6,394

2,1 8,64 6,894
5,0 40,23 28,49
5,1 41,99 29,49
15,0 296,5 149,7
15,1 300,0 151,2
20,0 493,2 229,5
20,2 501,5 233
70,0 490,5 1,558
8
Đồ án môn học : Thiết kế tháp trích ly dầu nhờn bằng dung môi furfurol
- Du gc cú ch s nht cao HVI.
- Du gc cú ch s nht trung bỡnh MVI
- Du gc cú ch s nht thp LVI.
Hin nay cng cha cú quy nh rừ rng v ch s nht ca cỏc loi
du gc núi trờn. Trong thc t chp nhn l ch s nht (VI ) ca du
nhn cao hn 85 thỡ c gi l du cú ch s nht cao. Nu ch s nht
thp hn 30 thỡ du ú xp vo loi du cú ch s nht thp, cũn du
(MVI) nm gia hai gia hai gii hn ú thỡ cú ch s nht trung bỡnh.
Nhng trong ch bin du, t cụng ngh hydro cracking cú th to ra du gc
cú ch s nht cao (>140). Cỏc loi du ny c xp vo loi cú ch s
nht cao (VHVI) hay siờu cao(XHVI). Du (LVI) c sn xut t h du m
Naphten. Nú c _ing khi m ch s n nh oxy hoỏ khụng phI l ch tiờu
chớnh c chỳ trng nhiu. Du gc (MVI) c sn xut t du chng ct
Naphten Parafin, nhng khụng cn tỏch chit sõu. cũn du gc (HVI)
thng c sn xut t h du Parafin qua tỏch chit sõu bng dung mụI
chn lc v tỏch sỏp.
I.3.4. im ụng c, mu sc.
im ụng c l nhit thp nht m ú du bụi trn khụng gi
c tớnh linh ng v b ụng c, nhit nht nh no ú s ụng li v
lm cho ng c khú khi ng. Khi sn phm em lm lnh trong nhng

iu kin nhit nht nh, nú bt u vn c do mt s cu t bt u kt
tinh.
Mu sc l mt tớnh cht cú ý ngha i vi du nhn. Du cú th cú
nhiu mu sc khỏc nhau nh : vng nht, vng thm, .
Trong mt s trng hp mu sc c coi l du hiu nhn bit s
nhim bn hoc oxy húa sn phm, nu bo qun du khụng tt gõy ra s
chuyn mu sc nõu, en v nú biu th cht lng ó gim sỳt.
Hu ht du nhn u cha mt s lng sỏp khụng tan v khi du c
lm lnh, nhng sỏp ny bt u tỏch ra dng tinh th an sen vi nhau to
thnh cu trỳc cng, gi du trong cỏc tỳi rt nh ca cỏc cu trỳc ú, khi
cu trỳc tinh th ca sỏp ny to thnh y thỡ du khụng luõn chuyn
c na. gim nhit ụng c ca du ngi ta dựng ph gia h nhit
ụng c.
Yờu cu du nhn cú nhit ụng c v im c khụng thp hn gii hn
cho phộp, ch tiờu v cht lng ny c bit quan trng i vi loi du s
dng vựng giỏ rột. nc ta yờu cu nhit ụng c ca du khụng quỏ -
9
0
C.
I.3.5. Nhit chp chỏy ca du nhn .
c trng cho kh nng an ton chỏy n ca du nhn l nhit bt
chỏy v chp chỏy .
Nhit bt chỏy l nhit thp nht m ti ú hi du thoỏt ra trờn b
mt du, khi cú mi la li gn thỡ bt chỏy .
Sv : Bùi Thành Tài Lớp : Hoá dầu 1_K49

9
Đồ án môn học : Thiết kế tháp trích ly dầu nhờn bằng dung môi furfurol
Nhit chp chỏy l nhit thp nht m ti ú lng hi thoỏt ra trờn
b mt du cú th bt chỏy, khi mi la li gn v chỏy ớt nht trong thi gian

5 giõy.
Nhit bt chỏy v chp chỏy ca mt s loi du bụi trn thng khỏc
nhau t 5
ữ
60
0
c ,tu thuc nht ca du, nht cng cao thỡ cỏch bit
cng ln .
Vic nghiờn cu v hiu bit v nhit chp chỏyv bt la cú ý ngha
quan trng vic ỏnh giỏ phm cht du nhn .Nhit chp chỏy v bt chỏy
thp l c trng cho tớnh an ton ca du nhn.
I.3.6. Tr s axit ,tr s kim ,axit-kim tan trong nc.
Tr s axit chớnh l tr s trung ho v c dựng xỏc nh axit v
kim ca du bụi trn .
Tr s trung ho l tờn gi chung cho tr s axit tng ( TAN )v tr s
kim tng ( TBN) .
Trong du nhn gc ó qua ch bin vn cha mt lng nh axit nh
axit naphtenic, axit oxy cacbonxilic sau mt thi gian di s dng, hm
lng cỏc hp cht ny tng lờn do tỏc dng oxy hoỏ ca khụng khớ i vi
cỏc hp cht d phn ng trong du. Ngoi ra cng cú th cú mt lng nh
axit hu c nhim vo du nhn t cỏc hp cht cha lu hunh, tng nhiờn
liu iezen hoc ph gia cha clo pha vo xng. Tớnh axit cũn do mt s loi
ph gia mang tớnh axit pha vo du .
Tr s axớt tng (TAN) l ch tiờu ỏnh giỏ tớnh axit ca du, c trng bi
s mg KOH cn thit trung ho ton b lng axit cú trong mt (g) du .
Tr s tan trong nc biu hin s cú mt ca axit vụ c, c phỏt hin
nh tớnh theo s i mu ca cht ch th i vi lp nc tỏch khi du
nhn khi lm kim nghim. Quy inh tuyt i khụng c cú axit vụ c
trong du.
Tr s kim tng (TBN) l lng axit tớnh chuyn s mg KOH tng ng,

cn thit trung ho lng kim cú 1 g mu. Tớnh kim trong du to ra bi
cỏc ph gia cú tớnh ty ra, ph gia phõn tỏn, ú l nhng hp cht c kim
nh phenollat, sunfonat Tớnh kim l ch tiờu cn thit tiờn oỏn cht
lng du m, nhm bo m trung ho cỏc hp cht axit to thnh trong quỏ
trỡnh s dng ,chng hin tng g sột trờn b mt cỏc chi tit kim loi. ngoi
ra tr s kim tng cũn dựng ỏnh gớa kh nng ty ra ca du ,gi cho b
mt kim loi khụng b cn bn ,trỏnh mi mũn.
I.3.7. Hm lng tro v tro sun fat trong du bụi trn.
Tro l phn cũn li sau khi t chỏy c tớnh bng (%)khi lng cỏc
thnh phn khụng th chỏy c nú sinh ra t ph gia cha kim loi,t cht
bn v mt kim loi b mi mũn .
Hm lng tro cú th nh ngha l lng cn khụng chỏy hay cỏc
khoỏng cht cũn li sau khi t chỏy du .
Tro sunfat l phn cn cũn li sau khi than hoỏ mu ,sau ú phn cn c
x lý bng H
2
SO
4
v

nung núng n khi lng khụng i .
Sv : Bùi Thành Tài Lớp : Hoá dầu 1_K49

10
Đồ án môn học : Thiết kế tháp trích ly dầu nhờn bằng dung môi furfurol
tro ca du gc núi lờn mc sch ca du ,thụng thng trong du
gc khụng tro. i vi du thng phm khụng ph gia hoc cú ph gia
khụng tro, mt lng nh tro c xỏc nh thy s phi xem xột li cht
lng du .
I.3.8. Hm lng cn cacbon ca du nhn.

Cn cacbon l lng cn cũn li sau khi cho bay hi v nhit phõn du
nhn trong nhng iu kin nht nh cn khụng ch cha hon ton cacbon
ca du .
Cn cacbon ca du bụi trn l lng cn cũn li, c tớnh bng phn
trm trng lng sau khi du tri qua quỏ trỡnh bay hi, crackinh v cc hoỏ
trong nhng iu kin nht nh .
Cỏc loi du khoỏng thu c t bt kỡ loi du thụ no u cú lng cn
tng theo nht cu chỳng. Cỏc loi du ct luụn cú lng cn cỏc bon nh
hn cỏc loi du cn cú cựng nht. Cỏc loi du parafin thng cú hm
lng cn cacbon thp hn cỏc loi du naphten .
Cú th coi trong mt chng mc no ú, cn cacbon c trng cho xu
hng to mui ca du nhn trong ng c t trong .
I.3.9. n nh oxyhoỏ ca du bụi trn .
n nh ca du bụi trn biu hin kh nng cu du chng li nhng
tỏc ng bờn ngoi lm thay i cht lng ca du. Du cú n nh cao khi
thnh phn hoỏ hc v tớnh cht ca nú ớt thay i. Thc t nu nhit
khụng vt quỏ 30-40
0
C thỡ cú th bo qun du t 5-10 nm m cht lng
ca du khụg thay i. S thay i xy ra trong iu kin s dng ng c.
Di tỏc ng ca khụng khớ, nhit cao 200-300
0
C

cú tỏc dng xỳc tỏc
kim loi, nhng thnh phn kộm n nh ca du s tng tỏc vi oxy to nờn
nhng sn phm khỏc nhau v tớch lu trong du, lm gim cht lng ca
du nh tng tr s axit tng (TAN) lm tng hm lng nha, to nhiu cht
nha bỏm bung chỏy. S thay i thnh phn s lm thay i nht v
lm gim ch s nht ca du.

I.4. Cụng dng ca du bụi trn.
I.4.1. Cụng dng lm gim ma sỏt.
Mc ớch c bn ca du nhn l bụi trn cỏc b mt tip xỳc ca cỏc
chi tit chuyn ng nhm gim ma sỏt .Mỏy múc s mũn ngay nu khụng cú
du bụi trn. Nu chn ỳng du bụi trn thỡ h s ma sỏt s gim t 100-
1000 ln so vi ma sỏt khụ. Khi cho du vo mỏy vi mt lp du dy, du
s xen k gia hai b mt, khi chuyn ng, ch cú cỏc phn t du nhn trt
lờn nhau. Do ú mỏy múc lm vic nh nhng, ớt b mi mũn, gim c cụng
tiờu hao vụ ớch .
I.4.2. Cụng dng lm mỏt.
Khi cú ma sỏt thỡ b mt kim loi núng lờn, nh vy mt lng nhit ó
sinh ra trong quỏ trỡnh lm vic, lng nhit ln hay nh ph thuc vo h s
ma sỏt, ti trng ,tc . Tc cng ln thỡ lng nhit sinh ra cng nhiu,
kim loi s b núng lm cho mỏy múc d b hng trong khi lm vic. Nh
Sv : Bùi Thành Tài Lớp : Hoá dầu 1_K49

11
Đồ án môn học : Thiết kế tháp trích ly dầu nhờn bằng dung môi furfurol
trng thỏi lng, du chy qua cỏc b mt ma sỏt em theo mt phn nhit
truyn ra ngoi lm cho mỏy múc lm vic tt.
I.4.3. Cụng dng lm sch.
Khi lm vic, b mt ma sỏt sinh ra ht kim loi mn, nhng ht rn ny s
lm cho b mt b xc, hang. Ngoi ra ,cú th cú cỏt, bi tp cht ngoi ri
vo b mt ma sỏt, nh du nhn lu chuyn tun hon qua b mt ma
sỏt,cun theo cỏc tp cht a v cacte du v c lng lc .
I.4.4.Cụng dng lm kớn.
Trong cỏc ng c, cú nhiu chi tit truyn ng cn phi kớn v chớnh
xỏc nh pittụng - xi lanh, nh kh nng bỏm dớnh to mng du nhn cú th
gúp phn lm kớn cỏc khe h, khụng cho hi b rũ r, bo m cho mỏy múc
lm vic bỡnh thng .

I.4.5. Bo v kim loi.
B mt mỏy múc, ng c khi lm vic thng tip xỳc vi khụng khớ,
hi nc b thi lm cho kim loi b n mũn cú th lm thnh mng mng
ph kớn b mt kim loi nờn ngn cỏch c vi cỏc yu t trờn ,vỡ vy kim
loi c bo v .
Sv : Bùi Thành Tài Lớp : Hoá dầu 1_K49

12
§å ¸n m«n häc : ThiÕt kÕ th¸p trÝch ly dÇu nhên b»ng dung m«i furfurol
CHƯƠNG II.
CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT DẦU NHỜN GỐC
II.1.Thành phần và tính chất của nguyên liệu để sản xuất dầu
gốc.
Nguyên liệu để sản xuất dầu nhờn trong nền công nghiệp chế biến dầu
mỏ và khí, trước đây người ta thường dùng cặn mazut qua chưng cất chân
không ta thu được các phân đoạn dầu nhờn rồi qua các bước làm sạch tiếp
theo mới thu được dầu nhờn gốc. Về sau này ngành chế tạo máy phát triển ,và
công nghiệp nặng phát triển đòi hỏi chủng loại dầu nhờn ngày càng phong
phú và đòi hỏi số lượng cũng như chất lượng ngày càng cao, nên các nhà công
nghệ đã nghiên cứu và tận dụng phần cặn gudron làm nguyên liệu để sản xuất
phân đoạn dầu nhờn cặn có độ nhớt cao. Như vậy nguyên liệu chủ yếu để sản
xuất dầu nhờn là cặn mazut và cặn gudron.
Các hợp chất có mặt trong nguyên liệu gồm các loại sau:
- Parafin mạch thẳng và mạch nhánh.
- Pydrocacbon naphten đơn vòng hay đa vòng có hoặc không chứa mạch
nhánh ankyl.
-Hydrocacbon thơm đơn vòng hay đa vòng có hoặc không chứa mạch
nhánh ankyl.
- Các hợp chất lai hợp mà chủ yếu là loại lai hợp giữa naphten và
parafin,giữa naphten và hydrocacbon thơm .

-Các hợp chất dị nguyên tố chứa oxy nitơ,lưu huỳnh.
Sv : Bïi Thµnh Tµi Líp : Ho¸ dÇu 1_K49

13
Đồ án môn học : Thiết kế tháp trích ly dầu nhờn bằng dung môi furfurol
II.2. Cụng ngh sn xut du nhn gc.
II.2.1 S cụng ngh truyn thng sn xut du nhn .
Vic tỏch cỏc thnh phn khụng mong mun trong sn xut du gc
c thc hin nh cỏc quỏ trỡnh lc du s cho phộp sn xut du gc cú cht
lng cao, ngay c vi phõn on du nhn ca du thụ cha thớch hp cho
sn xut du nhn ,s cụng ngh sn xut du nhn gc t du m bao
gm cỏc cụng on sau:
- Chng chõn khụng nguyờn liu ma zut
- Chit tỏch, trớch li bng dung mụi
- Tỏch hydrocacbon rn( sỏp hay prolactrum)
- Lm sch ln cui bng hydro hoỏ
II.2.2. Chng ct chõn khụng nguyờn liu cn mazut .
Sv : Bùi Thành Tài Lớp : Hoá dầu 1_K49

Mazut
Chng chõn khụng
Duct
nh
Du ct trung Du ct nng Cn gudron
Chit bng
Dung mụi
Tỏch asphanten
bng propan
Du ct nh
Du ct trung

Du ct
nng
Du cn
Tỏch sỏp
L n s ch bng hydro
Du gc
Asphan
Sỏp
Phn
chit
Hỡnh 2 : S cụng ngh sn xut du gc .
14
Đồ án môn học : Thiết kế tháp trích ly dầu nhờn bằng dung môi furfurol
nhn cỏc phõn on du ct, cỏc quỏ trỡnh u tiờn nhm sn xut du
nhn l quỏ trỡnh chng chõn khụng ma zut nhn cỏc phõn on du nhn
ct v cn gudron. Mc ớch ca quỏ trỡnh l nhm lm phõn chia hon thin
cỏc phõn on du nhn cú gii hn sụi v tỏch trit cỏc cht nha v
asphanten ra khi phn du nhn ct.
II.2.3. Cỏc quỏ trỡnh trớch ly, chit tỏch bng dung mụi.
Mc ớch ca quỏ trỡnh trớch ly l chit tỏch cỏc cu t khụng mong
mun cha trong cỏc phõn on du nhn m bng chng ct khụng th loi
b c. Cỏc cu t ny thng lm cho du nhn sau mt thi gian bo
qun hay s dng b bin i mu sc tng nht ,xut hin cỏc hp cht cú
tớnh axit khụng tan trong du, to thnh cn nha v cn bựn trong du.
Nguyờn lý ca quỏ trỡnh tỏch bng dung mụi v da vo tỏch cỏc cht
ho tan chn lc ca dung mụi c s dng, khi trn dung mụi vi iu
kin thớch hp, cỏc cu t trong nguyờn liu s c phõn thnh hai nhúm:
Nhúm cỏc cu t ho tan tt vo dung mụi to thnh pha riờng vi tờn
gi l pha chit ( estrak), cũn phn khụng ho tan hay ho tan rt ớt vo dung
mụi gi l rafinat. Sn phm cú ớch nm trong pha chit (estrak) hay pha

rafinat tu theo dung mụi s dng. Nhng trong thc th ngi ta quen gi
pha cha sn phm l pha rafinat cũn pha cn phi loi l pha l pha (estrack).
Da vo bn cht ca dung mụi m ngi ta chia thnh dung mụi cú cc v
dung mụi khụng cú cc hay dung mụi hn hp, nhng dự l loi no, dung
mụi c chn phi tho món cỏc yờu cu sau:
Phi cú tớnh ho tan chn lc, tc l phi cú kh nng phõn tỏch thnh hai
nhúm cu t l nhúm cú li v nhúm khụng cú li cho du gc. Tớnh cht ny
c gi l chn lc ca dung mụi ,thờm na dung mụi phi bn v hoỏ
hc,khụng phn ng vi cu t ca nguyờn liu ,khụng gõy n mũn v d s
dng, cú giỏ thnh r v d kim.
Cú nhit sụi khỏc xa so vi cỏc cu t cn tỏch, d dng thu hi
dung mụi, tit kim c nng lng.
Ba loi dung mụi cú cc tỏch phn hydrocacbon thm v cn nha ra
khi cỏc phõn on du nhn ct hin nay ang s dng ph bin ú l
phenon, furfurol v, N-metylpirolydon. Cũn tỏch cỏc hp chn nha
asphan trong phõn on gudron ph bin l dựng prophan lng.
II.2.3.1. Quỏ trỡnh kh asphan trong phn cn gudron .
1.Mc ớch v ý ngha ca quỏ trỡnh:
Trong gudron cú th cha cỏc cu t khụng cú li cho du gc nu a
trc tip vo trớch ly s khụng cho t cht lng hiu qa mong mun, chớnh
vỡ th ngi ta thng tin hnh kh asphan trc. Trong quỏ trỡnh sn xut
du nhn, ph bin l dựng propan lng kh cht nha asphan trong phõn
on gudron .
Mc ớch ca quỏ trỡnh ny l ngoi vic tỏch cỏc hp cht nha asphan
cũn cho phộp tỏch cỏc hp cht thm a vũng lm gim nht, ch s
Sv : Bùi Thành Tài Lớp : Hoá dầu 1_K49

15
Đồ án môn học : Thiết kế tháp trích ly dầu nhờn bằng dung môi furfurol
khỳc x, cc hoỏ v nhn ng du nhn nng cú nhn cao cho du

gc .
2.C s lý thuyt ca quỏ trỡnh.
C s lớ thuyt ca ca quỏ trỡnh l cỏc hp cht nha, asphan chim
phn ch yu trong cn gudron, chỳng l cỏc hp cht cú kh nng ho tan
kộm trong dung mụi khụng cc. Nh tớnh cht ny, ngi ta chn dung mụi
parafin tỏch chỳng.Dung mụi to iu kin cho quỏ trỡnh ụng t cỏc cht
nha asphan v ho tan chn lc hydrocacbon. Trong dung mụi
pharafinic,kh nng ho tan cỏc hp cht hydrocacbon cú th sp xp theo th
t gim dn sau:
Naphaten > parafin>Hydrocacbon thm mt vũng > Hydrocacbon
thm a vũng.
Do vy, trong quỏ trỡnh kh asphan, ng thi xy ra hai quỏ trỡnh l
ụng t, lng cỏc cht nha asphan v trớch ly cỏc hp cht Hydrocacbon.
Nu tng dn trng lng phõn t ca dung mụi khụng cc s lm tng kh
nng ho tan ca dung mụi v nh vy s lm gim chn lc. Chớnh vỡ th
m trong thc t, prophan lng l dung mụi thớch hp ca quỏ trỡnh ny.
II.2.3.2. Cỏc quỏ trỡnh trớch ly bng dung mụi chn lc.
a. Cụng dng
Cỏc quỏ trỡnh ny cú nhim v tỏch cỏc hydrocacbon thm a vũng,
cỏc cht nha asphan bng cỏc dung mụi cú cc nhm ci thin thnh phn
hoỏ hc ca du nhn. Cỏc quỏ trỡnh ny c xem nh l cỏc quỏ trỡnh
lm sch chn lc ca du nhn.
b. C s lý thuyt.
Cỏc hp cht nha v hydrocacbon thm a vũng l cỏc hp cht cú
hi, khụng mong mun cú trong du nhn. S cú mt cu chỳng khụng nhng
lm cho cht lng du kộm i, ch s nht thp m chỳng cũn lm cho
mu du rt xu. Cỏc hp cht ny bng phng phỏp chng ct khụng th
loi b c. Lm sch da vo tớnh cht ho tan chn lc ca dung mụi cú
cc, cho phộp sn xut ra du gc cht lng cao t bt c du thụ no. Vai
trũ quan trng trong quỏ trỡnh lm sch chn lc l chn lc v kh nng

ho tan ca dung mụi.
chn lc l kh nng phõn tỏch rừ rng cỏc cu t nguyờn liu vo
rafinat bao gm cỏc hp cht cú ớch izo parafin, naphten lai hp parafin
naphten v cỏc hp cht thm mt vũng, cũn phn trớch ly ch cú cỏc cu t
cú hi nh l cỏc hp cht a vũng, nha asphan v mt lng rt nh cỏc
hp cht cú li.
Kh nng ho tan ca dung mụi l i lng c th hin bng lng
dung mụi cn thit ho tan mt lng xỏc nh cỏc cu t ca nguyờn liu,
hay núi cỏch khỏc l trong iu kin nhn rafinat cú cht lng xỏc nh,
lng dung mụi cn thit cng ớt nhn c cựng mt lng rafinat cht
Sv : Bùi Thành Tài Lớp : Hoá dầu 1_K49

16