THUYẾT TRÌNH CHƯNG CẤT DẦU THÔ THÔ

ĐỀ TÀI
CHƯNG CẤT DẦU MỎ
TÍNH CHẤT VẬT LÝ QUAN TRỌNG CỦA DẦU
THÔ
CÁC LOẠI THÁP CHƯNG
NHIỆT ĐỘ VÀ ÁP SUẤT CỦA CÁC LOẠI THÁP
CHƯNG

NHÓM 1 THỰC HIỆN


MỞ ĐẦU
Dầu mỏ dược tìm thấy vào năm 1859 tại Mỹ. Lúc bấy giờ lượng dầu
thô khai thác được còn rất ít, chỉ phục vụ cho mục đích đốt cháy và
thắp sáng. Nhưng chỉ một năm sau đó, không chỉ riêng ở Mỹ mà các
nước khác người ta cũng đã tìm thấy dầu. Từ đó sản lượng dầu được
khai thác ngày càng tăng lên rất nhanh. Đây là bước chuyển mình đi
lên của ngành khai thác và chế biến dầu mỏ. Dầu mỏ là một hổn hợp
rất phức tạp trong đó cả hàng trăm cấu tử khác nhau. Mỗi loại dầu mỏ
được đặc trưng bởi thành phần riêng song về bản chất chúng đều có
các hiđrocacbon là thành phần chính, các hiđrocacbon đó chiếm 60 90% trọng lượng trong dầu, còn lại là các chất oxy, lưu huỳnh, nitơ,
các phức chất cơ kim, nhựa, asphanten. Trong khí còn có các khí trơ
như : He, Ar, Xe, Nz….


MỞ ĐẦU
Dầu mỏ muốn sủ dụng được thì phải tiến hành phân chia thành từng
phân đoạn. Mỗi thành phần phân đoạn cho ta biết dược loại sản phẩm
thu và khối lượng của chúng. Quá trình chưng cất dầu thô là một quá
trình vật lý phân chia dầu thô thành các giai đoạn. Quá trình này được
thực hiện bằng các phương 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 chưng cất mà ta chia quá trình chưng cất
thành chưng đơn giản, chưng phức tạp chưng cất nhờ cấu tử bay hơi hay
chưng cất trong chân không. Trong các nhà máy lọc dầu, phân xưởng
chưng cất dầu thô cho phép ta có thể thu được các phân đoạn dầu mỏ để
thực hiện các quá trình tiếp theo.


MỞ ĐẦU

Vì vậy để góp phần kiến thức hiểu biết của mình nhóm chúng em đã
chọn đề tài tiểu luận “chưng cất dầu thô, tính chất quan trọng của
dầu thô, các loại tháp chưng và các yếu tố nhiệt độ, áp suất của
các loại tháp chưng”. Với mục đích là học hỏi tham khảo ý kiến
của tất cả các giảng viên, giảng viên bộ môn cũng như cùng tất cả
các bạn sinh viên. Đề tài tiểu luận này vẫn có nhiều thiếu sót, chúng
em mong sự góp ý tận tình của giảng viên bộ môn để đề tài tiểu luận
của chúng em hoàn thành tốt hơn


I. CHƯNG CẤT DẦU THÔ

1. Mục đích

- Hiểu được mục đích của quá trình chưng cất dầu
thô
- Hiểu được bản chất của quá trình chưng cất dầu
thô ở điều kiện áp suất khác nhau, các bộ phận chính
trong tháp chưng cất
- ứng dụng được vào thực tế nhà máy lọc dầu

2. xử lý dầu thô

• ổn định dầu thô
• tách các tạp chất cơ học, muối, nước
- phương phá cơ học
+ phương pháp lắng
+ phương pháp lọc
- phương pháp hóa hoc
- phương pháp phá nhũ tương bằng điện trường


2. xử lý dầu thô



phương pháp cơ học
 phương pháp lắng

Ứng dụng cho nhũ tương mới, không
bền, có khả năng tách lớp dầu và nước
do chúng có trọng lượng riêng khác
nhau. Gia nhiệt sẻ làm tăng nhanh quá
trình phá nhũ do sự hòa tan của màng
bảo vệ nhũ tương vào dầu tăng, giảm độ
nhớt môi trường và giảm sự chênh lệch
khối lượng riêng

Hình vẽ: sơ đồ thiết bị lắng

I: nhũ tương; II: dầu thô; III: nước; IV: khí nhiên
liệu


2. xử lý dầu thô
 phương pháp lọc


Để tách và các tạp chất đất đá khỏi dầu khi cho vào
dầu một chất dễ thấm nước, dễ dự nước và tách chúng ra
“gọi là chất trợ lọc”
Ví dụ: bông thủy tinh

Phương pháp lọc tuy đơn giản và có thể đạt hiệu quả
cao nhưng gặp phải khó khăn là phải liên tục thay màng lọc
do bản hay quá tải


2. xử lý dầu thô



phương pháp phá nhũ tương bằng điện trường

Sơ đồ cụm làm khan bằng điện
1- Thiết bị gia nhiệt bằng hơi; 2- thiết bị trộn; 3- thiết bị làm khan
bằng điện.
I- Dầu nguyên liệu; II- hơi nước; III- chất phá nhũ; IV-dầu khan và đã
loại muối; V- nước tách ra

3. Cơ sở lý thuyết của quá trình chưng cất



Sự sôi của dung dịch
Sự sôi của chất nguyên chất: Một chất lỏng sẽ sôi ở
nhiệt độ mà tại đó áp suất hơi bão hoà của nó bằng áp
suất môi trường đè lên mặt thoáng
Sự phụ thuộc nhiệt độ sôi theo áp suất
Nhiệt độ sôi của Butan
Áp suất, atm

Nhiệt độ,oC

1

0

3.41

36

4.80

50


3. Cơ sở lý thuyết của quá trình chưng cất
Thành phần pha hơi sinh ra khi đun sôi một dung dịch

Pha hơi sinh ra khi chất lỏng nguyên chất sôi là pha hơi
đơn chất. Pha hơi sinh ra khi một dung dịch sôi là một hỗn hợp
của tất cả các hợp phần của dung dịch và có thành phần phụ
thuộc vào thành phần của dung dịch lỏng theo định luật
Konovalov
Định luật Konovalov :
PB  PB0 .x Bl  P.x Bh
PA  PA0 .x lA  P.x Ah
► Khi sôi một dung dịch lỏng cho ra một pha hơi
giàu chất dễ sôi hơn so với dung dịch lỏng


3. Cơ sở lý thuyết của quá trình chưng cất



Nguyên lý của quá trình chưng cất

Chưng cất là quá trình tách một dung dịch bằng cách
đun sôi nó, rồi ngưng tụ hơi bay ra để được 2 phần:
 Phần nhẹ (distillat)
 Phần nặng (redue)



3. Cơ sở lý thuyết của quá trình chưng cất
Như vậy, phép chưng cất có thể thu được Distillat
có thành phần mong muốn bằng cách chưng cất
nhiều lần.
Nhược điểm: + phiền phức

+ tốn thời gian
+ không kinh tế

Khắc phục: ta dùng hệ thống chưng cất có cột chưng cất.
Cột chưng cất có số đĩa lý thuyết càng lớn thì distillat rất
giàu chất dễ bay hơi


4. Cơ sở lý thuyết chưng cất dầu mỏ



Chưng cất đơn giản



Chưng cất bay hơi dần dần:



Chủ yếu dùng trong phòng thí
nghiệm để xác định đường cong
chưng cất Enghen.
Cho phép nhận được phần chưng
cất lớn hơn so với bay hơi một lần.




4. Cơ sở lý thuyết chưng cất dầu mỏ

 Chưng cất bay
hơi nhiều lần
 Cho phép quá
trình tách các
phân đoạn theo
mong muốn


4. Cơ sở lý thuyết chưng cất dầu thô


-

-

Chưng cất phức tạp
Chưng cất có hồi lưu:
+ Để nâng cao khả năng phân chia hỗn hợp lỏng, người ta tiến hành
cho hồi lưu một phần sản phẩm đỉnh
+ Nhờ sự tiếp xúc thêm mộy lần giữa pha lỏng (hồi lưu) và pha hơi
trong tháp được làm giàu thêm cấu tử nhẹ nhờ đó mà độ phân chia
cao hơn.

Chưng cất có tinh luyện:
+ Dựa vào quá trình trao đổi chất nhiều lần giữa pha lỏng và hơi
nhờ vào các đĩa hay đệm
+ Chưng cất sẽ có độ phân chia cao hơn nếu kết hợp với hồi lưu

4. Cơ sở lý thuyết chưng cất dầu mỏ

Sơ đồ tiếp xúc giữa dòng lỏng và hơi trong tháp chưng cất


4. Cơ sở lý thuyết chưng cất dầu mỏ
- Chưng cất chân không & chưng cất với hơi nước :
+ Độ bền nhiệt các cấu tử trong dầu phụ thuộc chủ yếu vào
nhiệt độ và thời gian lưu
+ Đối với các phân đoạn có nhiệt độ sôi cao, người ta cần
tránh sự phân huỷ chúng (giảm độ nhớt, độ bền oxy hoá…)
bằng cách hạn chế nhiệt độ (320o- 420oC) chưng cất
+ Nếu nhiệt độ sôi cao hơn nhiệt độ phân huỷ chúng ta dùng
chưng cất chân không hay chưng cất hơi nước
+ Hơi nước làm giảm áp suất hơi riêng phần làm chúng sôi ở
nhiệt độ thấp hơn




Đĩa chưng cất (tray)
Cấu tạo
chưng
tháp
chưng cất
dạng đĩa


4. Cơ sở lý thuyết chưng cất dầu mỏ

 Có đĩa chưng cất

 Đĩa nhiều lỗ
 Đĩa chụp
 Đĩa ống khói
 Đĩa van


Cấu tạo một đĩa
ĐĨA LỖ


Cấu tạo một đĩa
ĐĨA CHÓP


Cấu tạo một đĩa
ĐĨA VAN


Sự phân bố dòng chảy qua van ảnh hưởng rất lớn đến sự tiếp xúc
pha và chất lượng các phân đoạn
Một số kiểu phân bố dòng chảy trong tháp