Thiết kế phân xưởng chưng cất dầu thô

Đồ án môn học

Thiết kế phân xưởng chưng cất dầu thô

MỤC LỤC
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU
TỔNG QUAN LÝ THUYẾT
I. Nguyên liệu quá trình
1. Thành phần hydrocacbon trong dầu mỏ
2. Các thành phần phi hydrocacbon trong dầu mỏ
II. Chuẩn bị nguyên liệu trước khi chế biến
1. Ổn định dầu nguyên khai
2. Tách tạp chất cơ học, nước, muối lẫn trong dầu
III. Sản phẩm của quá trình
1. Khí hiđrocacbon
2. Phân đoạn xăng
3. Phân đoạn kerosen
4. Phân đoạn diezel
5. Phân đoạn mazut
6. Phân đoạn dầu nhờn
7. Phân đoạn Gudron
IV. Công nghệ chưng cất dầu thô
1. Vai trò, mục đích và ý nghĩa của quá trình chưng cất
2. Cơ sở lý thuyết của quá trình chưng cất
V. Các loại tháp chưng luyện
VII. Lựa chọn sơ đồ công nghệ và chế độ công nghệ
1. Phân tích và lựa chọn sơ đồ công nghệ
2. Thuyết minh sơ đồ công nghệ chưng cất dầu thô lo ại một tháp
B. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ
I. Thiết lập đường cân bằng cho các sản phẩm

II. Xác định các đại lượng trung bình của sản phẩm
III. Tính cân bằng vật chất
IV. Tính tiêu hao hơi nước
V. Tính chế độ của tháp chưng cất
VII. Tính kích thước của tháp chưng cất
1. Tính đường kính tháp
2. Tính chiều cao của tháp
KẾT LUẬN
TÀI LIỆU THAM KHẢO

SV. Nguyễn Hữu Đại.

Trang 1


Đồ án môn học

Thiết kế phân xưởng chưng cất dầu thô

MỞ ĐẦU
Dầu mỏ được con người biết đến từ thời cổ xa. Thế kỷ thứ XVIII, dầu mỏ
được sử dụng làm nhiên liệu để đốt cháy, thắp sáng. Sang thế kỷ th ứ XIX, d ầu đ ư ợc
coi như là nguồn nguyên liệu chính cho mọi phương tiện giao thông và cho nền
kinh tế quốc dân. Hiện nay, dầu mỏ qua các quá trình ch ế bi ến sẽ nâng cao hi ệu
quả sử dụng của dầu mỏ lên 5 lần và như vậy tiết kiệm được trữ lượng dầu trên
thế giới.
Dựa vào các quá trình chế biến như: chưng cất, CPK, hydro cracking,
reforming, Alkyl hoá, đồng phân hoá, polyme hoá cho ra các s ản ph ẩm nh ư: xăng,
nhiên liệu phản lực, dầu mỡ bôi trơn có hiệu quả tối đa và m ột s ố s ản ph ẩm khác
như : sản phẩm năng lượng, phi năng lượng Bitum, cốc và khí hoá lỏng như cho dân

dụng, làm khí đốt và nhiên liệu.
Dầu mỏ là hỗn hợp rất phức tạp gồm : hydrocacbon, khí thiên nhiên, khí dầu
mỏ và các hợp chất khác như : CO2, N2,H2S, H2, He, Ar, Ne…Dầu mỏ muốn sử dụng đ ược thường phải tiến hành phân chia thành từng phân đoạn nhỏ. Sự phân chia đó
dựa vào phương pháp chưng cất để thu được các sản phẩm có khoảng nhiệt độ sôi
khác nhau.
Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của công nghi ệp dầu khí trên th ế gi ới, d ầu khí
Việt Nam cũng đã được phát hiện từ những năm 1970 và đang trên đà phát
triển.Chúng ta có nhiều mỏ trữ dầu với trữ lượng tương đối l ớn như mỏ Bạch Hổ,
Đại Hùng, mỏ Rồng, mỏ Rạng Đông, các mỏ khí như Lan Tây, Lan Đỏ…
Đối với Việt Nam dầu khí được coi là ngành công nghi ệp hoá, hi ện đ ại hoá, t ạo
thế mạnh cho nền kinh tế quốc dân. Như vậy ngành công nghi ệp ch ế bi ến d ầu khí
nước ta đang bước vào thời kỳ mới, thời kỳ công nghiệp hoá hiện đại hoá đ ất n ước.
Sự đóng góp của ngành dầu khí không chỉ mang lại thế mạnh cho n ền kinh tế n ước
nhà mà còn là nguồn động viên tinh thần toàn Đảng toàn dân ta và nh ất là các
thành viên đang làm việc trong ngành dầu khí hăng hái lao d ộng, sáng t ạo góp ph ần
SV. Nguyễn Hữu Đại.

Trang 2


Đồ án môn học

Thiết kế phân xưởng chưng cất dầu thô

xây dựng đất nước để sau này vào thập niên tới sánh vai các n ước tiên ti ến trong
khu vực và trên thế giới.

.

TỔNG QUAN LÝ THUYẾT

I. Nguyên liệu quá trình [1]
Dầu mỏ là một hỗn hợp phức tạp, trong dầu có chứa tới hàng trăm chất khác nhau,
nhưng các nguyên tố cơ bản chứa trong dầu là cacbon và hydro. Trong đó C chiếm 82 87
%, H chiếm 0,0011,8% , oxi (O) chiếm 0,05 1,0%. Và trong dầu còn có một lượng nhỏ
các nguyên tố khác như halogen ( Clo, iod ) các kim loại như : Niken, vanadi, volfram…
1. Thành phần hydrocacbon trong Dầu mỏ
a. Hydrocacbon parafin
Parafin còn gọi là alkan, có công thức tổng quát là CnH 2n+2 (với n 1) . Là loại
hydrocacbon phổ biến nhất. Về mặt cấu trúc, hydrocacbon parafin có hai loại: cấu trúc
mạch thẳng gọi là n- parafin và loại cấu trúc mạch nhánh gọi là iso- parafin.
Trong dầu mỏ chúng tồn tại ở ba dạng rắn, lỏng, khí ở điều kiện bình thường
(nhiệt độ 25oC, áp suất khí quyển). Các parafin mạch thẳng chứa từ 1 đến 4 nguyên tử
cacbon đều nằm ở thể khí. Các n- parafin mà phân tử chứa từ 5 đến 17 nguyên tử cacbon
nằm ở thể lỏng, còn các parafin chứa 18 nguyên tử cacbon trở lên nằm ở dạng tinh thể
rắn.
Những hydrocacbon parafin C5 C17 ở dạng lỏng. Trong đó hydrocacbon parafin từ
C5 C10 nằm trong phần nhẹ của dầu với cấu trúc nhánh là những cấu tử tốt của nhiên liệu
xăng, vì cho xăng có khả năng chống kích nổ cao. Trong khi đó, các n- parafin lại có tác
dụng xấu cho khả năng chống kích nổ (n- C 7 đã có trị số octan bằng 0). Những
hydrocacbon parafin có số nguyên tử cacbon từ C 10 đến C16 nằm trong nguyên liệu phản
SV. Nguyễn Hữu Đại.

Trang 3


Đồ án môn học

Thiết kế phân xưởng chưng cất dầu thô

lực và nhiên liệu diezel, khi có cấu trúc thẳng lại là các cấu tử có ích cho nhiên liệu vì

chúng có khả năng tự bốc cháy khi trộn với không khí bị nén trong động cơ. Trong chế
biến hoá dầu, những hydrocacbon parafin chứa trong phần nhẹ của dầu hay trong khí
đồng hành lại là nguyên liệu rất tốt cho quá trình sản xuất olêfin thấp như êtylen,
propylen, butylen và butadien đó những nguyên liệu “ cơ sở ” cho tổng hợp hoá học để
sản xuất chất dẻo, vải, sợi hoá học, cao su nhân tạo.
Những n- parafin có số nguyên tử cacbon cao từ C 18 trở lên, ở nhiệt độ thường, thường ở dạng tinh thể rắn trong dầu. Chúng có thể hoà tan trong dầu hoặc tạo thành các
tinh thể lơ lửng trong dầu. Nếu hàm lượng các parafin rắn này cao, chúng có thể làm cho
toàn bộ dầu thô bị đông đặc, mất hẳn tính linh động, gây khó khăn cho quá trình khai
thác, vận chuyển và bảo quản.Tuy nhiên, các parafin rắn tách được từ dầu thô lại là
nguyên liệu quý của quá trình chế biến, sản xuất các sản phẩm tiêu dùng nh nến, giấy sáp,
diêm hay vật liệu chống thấm hay để để điều chế chất tẩy rửa tổng hợp, tơi sợi, phân bón,
chất dẻo.
b. Hydrocacbon naphtenic
Naphtenic có công thức tổng quát là C nH2n. Những hydrocacbon loại này thường
gặp là loại một vòng, trong đó chiếm chủ yếu là loại vòng 5 và 6 cạnh. Loại vòng naphten
7 cạnh hoặc lớn hơn ít gặp trong đầu. Những naphten có từ 2 hay 3 vòng ngưng tụ cũng ít
gặp, nhưng loại naphten có vòng ngưng tụ với hydrocacbon thơm hay có mạch nhánh dài
lại hay gặp trong dầu mỏ.
Trong dầu mỏ hydrocacbon một vòng là thành phần quan trọng trong nhiên liệu động
cơ, làm cho xăng có chất lượng cao, những hydrocacbon – naphtenic một vòng hay hai
vòng có mạch nhánh dài là những cấu tử tốt của dầu nhờn vì chúng có độ nhớt cao và độ
nhớt ít thay đổi theo nhiệt độ. Đặc biệt, chúng là cấu tử rất quý cho nhiên liệu phản lực vì
chúng có nhiệt cháy cao, đồng thời giữ được tính linh động ở nhiệt độ thấp, điều này rất
phù hợp khi động cơ phải làm việc ở nhiệt độ ẩm.
Ngoài ra, những naphtenic nằm trong dầu mỏ còn là nguyên liệu quý để từ đó chế
đợc các hydrocacbon thơm: benzen, toluen, xylen (BTX) là các chất khởi đầu để điều chế
tơ sợi tổng hợp và chất dẻo.
SV. Nguyễn Hữu Đại.

Trang 4

Đồ án môn học

Thiết kế phân xưởng chưng cất dầu thô

c. Hydrocacbon thơm (aromatic)
Hydrocacbon thơm có công thức tổng quát là CnH2n-6, có cấu trúc vòng 6 cạnh và
đồng đẳng của chúng (benzen, toluen, Xylen..). Trong dầu mỏ thờng gặp là loại 1 vòng
và loại nhiều vòng thơm có cấu trúc ngưng tụ hoặc qua nối nhưng loại này hàm lượng ít
hơn.
Hydrocacbon thơm là các cấu tử có trị số octan cao nhất, nên chúng là những cấu
tử quý cho xăng, làm tăng khả năng chống kích nổ của xăng. Nhưng nếu chúng có mặt
trong nhiên liệu phản lực hay nhiên liệu diezel lại làm giảm chất lượng của các loại nhiên
liệu này. Do tính khó tự bốc cháy và tạo cốc, tạo tàn trong động cơ. Những hydrocacbon
thơm một vòng hay 2 vòng có mạch nhánh alkyl dài và có cấu trúc nhánh cũng là những
cấu tử quý để sản xuất dầu nhờn có chỉ số nhớt cao (độ nhớt ít biến đổi theo nhiệt độ).
Còn những hydrocacbon thơm đa vòng ngng tụ cao hoặc không có nhánh parafin dài lại
là những cấu tử có hại trong sản xuất dầu nhờn, cũng như trong quá trình chế biến xúc tác
do chúng nhanh chóng gây ngộ độc xúc tác.
c. Hydrocacbon loại hỗn hợp naphten – thơm
Hydrocacbon loại hỗn hợp và naphten – thơm (là loại trong cấu trúc vừa có vòng
thơm, vừa có vòng naphten) là loại rất phổ biến trong dầu mỏ, chúng thường nằm ở phần
có nhiệt độ sôi cao. Cấu trúc hydrocacbon loại hỗn hợp này gần với cấu trúc trong các vật
liệu hữu cơ ban đầu, nên dầu càng có độ biến chất thấp sẽ càng nhiều
Những hydrocacbon hỗn hợp tạp hơn (1 vòng thơm ngng tụ với vòng naphten trở
lên) so với loại đơn giản thì số của chúng ở trong dầu có ít hơn và vì vậy cấu trúc loại
tretralin và Indan đợc xem là cấu trúc chủ yếu của họ này. Trong những cấu trúc hỗn hợp
nh vậy thì thờng nhánh phụ dính vào vòng thơm là nhóm metyl, còn nhánh chính đính
vào vòng naphten thờng là mạch thẳng, dài hơn..

Đối với hydrocacbon có 1 vòng thơm và 1 vòng naphten hỗn hợp, ngoài dạng ngưng tụ, cũng có mặt dạng cầu nối giống như diphenyl. Loại hydrocacbon nhiều vòng thơm
và nhiều naphten (12,3 vòng thơm ngng tụ 1,2,3 vòng naphten) cũng có mặt trong nhiều
loại dầu mỏ.

SV. Nguyễn Hữu Đại.

Trang 5


Đồ án môn học

Thiết kế phân xưởng chưng cất dầu thô

2. Các thành phần phi hydrocacbon trong dầu mỏ
Là các hợp chất hữu cơ mà trong thành phần của chúng có chứa các nguyên tố O,
N, S hoặc đồng thời chứa cả O, N, S (các hợp chất này là các chất nhựa và asphanten)
Hàm lượng của các hợp chất này chứa trong dầu mỏ tuỳ thuộc vào vật liệu hữu cơ
ban đầu tạo thành dầu. Mỗi loại dầu có hàm lợng và tỷ lệ các hợp chất phy hydrocacbon
khác nhau. Nếu dầu thô khai thác lên mà thuộc loại dầu non thì độ biến chất thấp chứa
nhiều hợp chất phi hydrocacbon hơn loại dầu già độ biến chất cao.
b. Các hợp chất chứa S
Các hợp chất chứa S là loại hợp chất phổ biến nhất. Các hợp chất này làm xấu đi
chất lượng của dầu thô. Các loại dầu chứa ít hơn 0,5% lưu huỳnh là loại dầu tốt, còn dầu
nào chứa từ 1 2% lưu huỳnh trở lên là loại dầu xấu. Các chất chứa lu huỳnh thờng ở các
dạng như: Mercaptan (R- S – H), Sunfua, disunfua, tiophen, lưu huỳnh tự do.
Các hợp chất chứa lưu huỳnh trong dầu là các chất có hại vì thế trong chế biến
chúng thường tạo ra các hợp chất gây ăn mòn thiết bị, ô nhiễm môi trờng do khi cháy tạo
ra SOx, gây ngộ độc xúc tác và làm giảm chất lượng sản phẩm chế biến. Vì thế, nếu hàm
lượng S cao hơn giới hạn cho phép ngời ta phải áp dụng các biện pháp xử lý tốn kém.
b. Các hợp chất chứa Nitơ

Các chất chứa Nitơ thường có rất ít trong dầu mỏ (0,01 1% trọng lượng). Các
hợp chất Nitơ có trong dầu mỏ thường là những hợp chất loại pyridin (dạng bazơ nitơ) và
các hợp chất Nitơ trung tính loại đồng đẳng của pyrol, indol hay cacbazol…
Tuy với số lợng nhỏ hơn các hợp chất chứa lưu huỳnh nhưng các hợp chất Nitơ
cũng là những chất có hại rất độc cho xúc tác trong quá trình chế biến, đồng thời chúng
phản ứng tạo nhựa, làm tốc màu sản phẩm trong thời gian bảo quản. Khi có mặt trong
nhiên liệu, các hợp chất Nitơ cháy tạo ra khí NO là những khí gây độc, gây ăn mòn mạnh.
c. Các hợp chất chứa oxy
Các chất chứa oxy trong dầu mỏ thờng tồn tại dới dạng axit, xeton, phenol, ete,
este. Trong đó, các axit và phenol là quan trọng hơn cả. Ở các phân đoạn nặng thì các
SV. Nguyễn Hữu Đại.

Trang 6


Đồ án môn học

Thiết kế phân xưởng chưng cất dầu thô

vòng hydrocacbon lại mang tính chất hỗn hợp giữa naphten- thơm. Còn trong các axit
nằm trong phần cặn của dầu có cấu trúc phức tạp giống nh cấu trúc các chất nhựa
asphanten, nên đợc gọi là asphantic, đồng thời trong thành phần của nó còn có thể có cả
dị nguyên tố khác.
d. Các kim loại nặng
Hàm lượng các kim loại nặng có trong dầu thường không nhiều, chúng có cấu trúc
là các phức cơ kim, ở dạng porphidin. Trong đó chủ yếu là phức của 2 nguyên tố V, Ni.
Ngoài ra còn có một lượng nhỏ các nguyên tố khác như Fe, Cu, Zn, Mg, Ti…
Hàm lượng các kim loại nặng nhiều sẽ gây phiền phức cho quá trình chế biến xúc
tác, vì chúng gây ngộ độc xúc tác.
e. Các chất nhựa và asphanten

Nhựa và asphanten là những chất chứa đồng thời các nguyên tố C, H và O, S, N.
Chúng có phân tử lượng lớn từ 500600 đvC trở lên. Chúng đều có cấu trúc hệ vòng thơm,
ngưng tụ cao. Chúng thường tập trung nhiều ở phần nặng, nhất là cặn dầu mỏ.
Các chất nhựa và asphanten thường có nhiều ở phần nặng đặc biệt là phần cặn sau
khi chưng cất. Các chất này đều làm xấu đi chất lượng của dầu mỏ . Trong quá trình chế
biến chúng dễ gây ngộ độc xúc tác. Tuy nhiên dầu mỏ chứa nhiều nhựa và asphanten sẽ
là nguồn nguyên liệu tốt để sản xuất nhựa đường.
f. Nước lẫn trong dầu mỏ (nước khoan)
Trong dầu mỏ bao giờ cũng lẫn một lượng nớc nhất định chúng tồn tại ở dạng nhũ
tương. Trong trường hợp nước tạo thành hệ nhũ tương bền vững, lúc đó muốn tách được
hết nước phải dùng phụ gia phá nhũ.
.Trong nớc chứa một lượng rất lớn các muối khoáng khác nhau. Các cation và
anion thờng gặp là : Na2+, Ca2+, Mg2+, Fe2+, K+, Cl-, HCO3-, SO42-, Br, I..Ngoài ra còn có
một số oxit không phân ly ở dạng keo nh là Al2O3, Fe2O3, SiO2.
II. Chuẩn bị nguyên liệu trước khi chế biến [2]
1. Ổn định dầu nguyên khai
SV. Nguyễn Hữu Đại.

Trang 7


Đồ án môn học

Thiết kế phân xưởng chưng cất dầu thô

Dầu thô được khai thác từ các mỏ dầu và chuy ển vào các nhà máy ch ế
biến. Trước khi chế biến phải tiến hành làm ổn định dầu vì trong dầu còn chứa
các khí hoà tan như khí đồng hành và các khí hiđrocacbon. Khi phun d ầu ra kh ỏi
giếng khoan thì áp suất giảm, nhưng dù sao vẫn con lại một lượng nhất định
lẫn vào trong dầu và phải tách tiếp trước khi chế biến mục đích là hạ thấp áp

suất hơi khi chưng cất dầu thô và nhận thêm nguồn nguyên liệu cho chế bi ến
dầu. Vì trong các khí hiđrocacbon nhẹ từ C1- C4 là nguồn nguyên liệu quý cho quá
trình nhận olefin. Xử lý dầu thực chất là chưng tách bớt phần nhẹ nhưng đ ể
tránh bay hơi cả phần xăng, tốt nhất là tiến hành chưng cất ở áp suất cao khi đó
chỉ có các cấu tử nhẹ hơn C4 bay hơi , còn phần tử C5 trở lên vẩn còn lại trong
dầu.
2. Tách tạp chất cơ học, nước, muối lẫn trong dầu
a. Phương pháp lắng
Phương pháp này dùng khi dầu mới khai thác ở gi ếng khoan lên, d ầu và n ước
chưa bị khuấy trộn nhiều và nên nhũ tương mới tạo ít và nhũ tương ch ưa b ền
vững, nước ở dạng tự do còn tương đối lớn. Dầu mỏ này người ta đưa đi l ắng, nh ờ
có tỷ trọng nước nặng hơn dầu nên nước sẽ được lắng sơ bộ và tháo ra ngoài . Việc
tách nước và tạp chất thực hiện ở nơi khai thác thường lắng và gia nhi ệt ở thi ết b ị
đốt nóng.
b. Phương pháp ly tâm
Phương pháp ly tâm tách nước ra khỏi dầu nhờ tác dụng của lực ly tâm để
tách riêng biệt các chất lỏng có tỷ trọng khác nhau. Lực ly tâm và t ốc đ ộ tách n ước
thay đổi tỷ lệ thuận với bán kính quay và tỷ với bình phương số vòng quay của
rôto. Trong công nghiệp thường dùng máy ly tâm có s ố vòng quay từ 3500 5000
vòng trong một phút. Số vòng quay càng lớn thì khả năng ch ế t ạo thi ết b ị càng khó
khăn và không thể chế tạo thiết bị với công suất lớn .
c. Phương pháp lọc

SV. Nguyễn Hữu Đại.

Trang 8


Đồ án môn học

Thiết kế phân xưởng chưng cất dầu thô

Là tách nước ra khỏi dầu sử dụng khi mà hỗn hợp nhũ tương dầu, nước đã bị
phá vỡ nhưng nước vẫn ở dạng lơ lửng trong dầu mà chưa được lắng xuống đáy.
Dùng phương pháp này là nhờ lợi dụng tính chất thấm ướt chon lọc của các chất
lỏng khác nhau lên các chất lọc khác. phương pháp lọc đạt hi ệu qu ả r ất cao và có
thể tách đồng thời cả nước lẫn muối.
d. Tách nhũ tương bằng phương pháp hoá học
Bản chất của phương pháp hoá học là cho thêm một ch ất hoạt đ ộng b ề mặt đ ể
phá nhũ tương. Khi các điều kiện thao tác như nhiệt độ, áp suất ch ọn ở ch ế đ ộ
thích hợp thì hiệu quả của phương pháp cũng rất cao nhưng khó khăn nhất là ph ải
chọn được chất hoạt động bề mặt thích hợp không gây hậu quả khó khăn cho chế
biến sau này cũng như không phân huỷ hay tạo môi trường ăn mòn thiết bị.
e. Tách bằng phương pháp dùng điện trường
Phương pháp dùng điện trường để phá nhũ, tách mu ối kh ỏi d ầu là m ột ph ương
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 phương pháp này.
Vì bản thân các tạp chất đã là các h ạt d ễ nhi ễm đi ện tích n ếu ta dùng l ực đi ện
trường mạnh sẽ làm thay đổi điện tích,tạo đIều kiện chocác hạt đông tụ hay phát
triển làm cho kích thước lớn lên do vậy chúng dễ tách ra khỏi dầu .
Sự tương tác giữa điện trường và các hạt tích đi ện làm cho các h ạt tích đi ện l ắng
xuống. Nguyên tắc này được áp dụng để tách muối nước ra khỏi dầu thô. Dầu thô
được đốt nóng trong các thiết bị trao đổi nhiệt rồi trộn v ới một lượng nước s ạch
để tạo thành nhũ tương chứa muối. Lực hút giữa các hạt tích đi ện làm chúng l ớn
lên ngưng tụ thành hạt có kích thước lớn, chúng dễ tạo thành l ớp nước năm dưới
dầu.
III. Sản phẩm của quá trình [1, 2]
Khi tiến hành chưng cất sơ khởi dầu mỏ chúng ta nhận được nhiều phân đo ạn
và sản phẩm dầu mỏ. Chúng được phân biệt với nhau b ởi gi ới hạn nhi ệt đ ộ sôi
SV. Nguyễn Hữu Đại.

Trang 9


Đồ án môn học

Thiết kế phân xưởng chưng cất dầu thô

( hay nhiệt độ chưng ), bởi thành phần hiđrocacbon, độ nhớt, nhiệt độ ch ớp cháy và
nhiều tính chất khác liên quan đến việc sử dụng.
1. Khí hiđrocacbon
Khí hiđrocacbon thu được chủ yếu là C 3, C4. Tuỳ thuộc công nghệ chưng cất
phân đoạn C3, C4 nhận được ở thể khí hay đã nén hoá lỏng. Phân đoạn này thường
được dùng cho quá trình phân tách khí để nhận các khí riêng bi ệt cho các quá trình
tiếp theo thành các hoá chất cơ bản hay được dung làm nguyên li ệu dân dụng.
2. Phân đoạn xăng
Phân đoạn này còn gọi là dầu lửa có nhiệt độ sôi từ 30 350C đến 1800C,
phân đoạn xăng bao gồm các hiđrocacbon từ C 5 C10 ,C11 .Cả ba loại hiđrôcacbon
parafin, naphten, aromatic đều có mặt trong phân đoạn.Tuy nhiên thành phần s ố
lượng các hiđrocacbon đều khác nhau, phụ thuộc vào nguồn gốc dầu thô ban đầu.
Ngoài hidrocacbon, trong phân đoạn còn có các hợp chất S, N và O . Các ch ất
chứa S thường ở dạng hợp chất không bền như mercaptan (RSH). Các ch ất ch ứa N
chủ yếu ở dạng pyridin; còn chất chứa oxy rất ít thường ở dạng phenol và đ ồng
đẳng.Các chất nhựa và asphanten đều chưa có.
Ứng dụng: phân đoạn xăng được sử dụng vào 3 mục đích ch ủ y ếu sau: làm
nguyên liệu cho động cơ xăng, làm nguyên li ệu cho công nghi ệp hoá d ầu, làm dung
môi cho công nghiệp sơn, cao su, keo dán. Ngoài ra được s ử d ụng làm trích ly ch ất
béo trong công nghiệp hương liệu,dược liệu.
3. Phân đoạn kerosen
Phân đoạn này còn gọi là dầu lửa,nhiệt độ sôi từ 120 2400C, bao gồm cách

hydrocacbon có số cacbon từ C11C15 ,C16, được dùng làm nhiên liệu phản lực. Nếu
hàm lượng lưu huỳnh dạng mercaptan cao, người ta phải tiến hành làm sạch nh ờ
xử lý bằng hydro. Phân đoạn 1502800C hay 1503150C từ các loại dầu ít lưu
huỳnh hơn được dung làm dầu hỏa dân dụng, còn phân đoạn 1402000C thường
được dung làm dung môi cho công nghiệp sơn.
SV. Nguyễn Hữu Đại.

Trang 10


Đồ án môn học

Thiết kế phân xưởng chưng cất dầu thô

4. Phân đoạn diezel
Phân đoạn diezel hay còn gọi là phân đoạn gasoil nh ẹ, có kho ảng nhi ệt đ ộ t ừ
250350 0C, chứa các hiđrocacbon có số Cácbon từ C 16  C20, C21. Khi nhận nhiên liệu
này từ dầu mỏ có nhiều lưu huỳnh người ta phải ti ến hành làm s ạch nh ờ x ử lý
bằng hydro. Phân đoạn 2003200C từ dầu mỏ chứa nhiều hydrocacbon paraffin
còn phải tiến hành tách n_parafin, n_parafin dung để sản xuất paraffin l ỏng.
5. Phân đoạn mazut
Phân đoạn cặn mazut là phân đoạn cặn chưng cất khí quy ển, được dùng làm
nhiên liệu đốt cho các lò công nghiệp hay được dùng làm nhiên li ệu cho quá trình
chưng cất chân không để nhận các cấu tử dầu nhờn hay nhận nguyên li ệu cho các
quá trình Crackinh nhiệt, Crackinh xúc tác hay hiđrocrackinh.
6. Phân đoạn dầu nhờn
Với nhiệt độ 3505000C, phân đoạn này bao gồm các hiđrocacbon từ C21C25, có
thể lên tới C40 được gọi là gasoil chân không. Được sử dụng làm nguyên liệu cho quá
trình cracking xúc tacshay hydrocracking. Còn các phân đoạn dầu nh ờn hẹp
3204000C, 4004500C, 4204500C, 4505000C được dùng để sản xuất các loại

dầu nhờn bôi trơn khác nhau.
7. Phân đoạn Gudron
Gudron là thành phần còn lại sau khi đã phân tách các phân đo ạn kê trên, có
nhiệt độ sôi lớn hơn 5000C gồm các hydrocacbon lớn hơn C41 giới hạn cuối cùng có
thể lên đến C80. Thành phần của phân đoạn này phức tạp có thể chia thành 3 nhóm
chính sau: nhóm chất dầu; nhóm chất nhựa; nhóm asphanten. Ngoài 3 nhóm ch ất
chính trên, trong cặn gudrol còn có các hợp chất c ơ kim của kim lo ại n ặng, các ch ất
cacbon, cacboxit rắn giống như cốc, màu sẫm, không tan trong cácdung môi thông
thường, chỉ tan trong pyridin. Phân đoạn cặn gudrol được sử dụng cho nhi ều mục
đích khác nhau như: sản xuất bitum, than c ốc, bồ hóng, nhiên li ệu lò.Trong các ứng
dụng trên, để sản xuất bitum là ứng dụng quan trọng nhất.
SV. Nguyễn Hữu Đại.

Trang 11


Đồ án môn học

Thiết kế phân xưởng chưng cất dầu thô

IV. Công nghệ chưng cất dầu thô
Chưng cất dầu thô là một quá trình chế biến vật lý trong đó các cấu tử có
trong dầu thô không hề bị biến đổi mà chúng chỉ được phân chia đ ơn thu ần thành
các nhóm sản phẩm gọi là các phân đoạn. Phương pháp này bao g ồm quá trình sôi
và bay hơi hỗn hợp chất lỏng sau đó ngưng tụ hơi và làm l ạnh bằng n ước. Nh ư v ậy
hơi nhẹ bay lên ngưng tụ thành lỏng, chất lỏng thu được này sẽ tinh khi ết h ơn
nguyên liệu ban đầu mà thành phần chất vẫn không thay đổi. Thực ch ất của quá
trình chưng cất là dựa trên sự khác nhau về nhiệt độ sôi của các c ấu t ử trong h ỗn
hợp lỏng. Đây là quá trình quan trọng nhất trong nhà máy tinh ch ế nhằm tách các
sản phẩm đáp ứng nhu cầu thị trường.

1. Vai trò, mục đích và ý nghĩa của quá trình chưng cất
a. Vai trò
Quá trình chưng cất là quá trình đầu tiên làm cơ s ở cho các quá trình ch ế bi ến
khác. Và phân xưởng chưng cất dầu thô là phân xưởng quan tr ọng số 1 trong m ỗi
nhà máy lọc dầu, có nó thì các phân xưởng chế biến tiếp theo mới hoạt động được.
b. Mục đích
Mục đích của quá trình chưng cất dầu thô là chia dầu thô (là nguyên li ệu ban
đầu) thành những phân đoạn hẹp để tiện lợi cho các quá trình ch ế bi ến v ề sau,
chẳng hạn như các quá trình cracking, reforming hay quá trình s ản xuất d ầu nh ờn...
Trong đó yêu cầu của quá trình chưng cất là không xảy ra các ph ản ứng phân
hủy và độ phân chia càng cao càng tốt.
c. ý nghĩa
Trong công nghiệp chế biến dầu, dầu thô sau khi đã được xử lý qua các quá
trình tách nước, muối và tạp chất cơ học sẽ được đưa vào chưng c ất. Tùy theo b ản
chất của nguyên liệu và mục đích của quá trình mà chúng ta sẽ áp d ụng ch ưng c ất
dầu ở áp suất khí quyển AD (Atmospheric Distillation) hay ch ưng cất trong chân

SV. Nguyễn Hữu Đại.

Trang 12


Đồ án môn học

Thiết kế phân xưởng chưng cất dầu thô

không VD (Vacuum Distillation) hay kết hợp cả 2 công nghệ AD-VD g ọi tắt là AVD
(hình 1d).
- Với mục đích nhận các phân đoạn xăng (naphta nhẹ, naphta nặng), phân
đoạn kerosen, phân đoạn diezel (nhẹ, nặng) và phần cặn còn l ại sau ch ưng c ất

người ta sử dụng công nghệ AD (hình 1a). Còn khi muốn chưng cất sâu thêm ph ần
cặn thô nhằm nhận các phân đoạn gasoil chân không hay phân đo ạn d ầu nh ờn
người ta dùng chưng cất chân không VD (hình 1b, 1c). Phân đoạn gasoil chân không
là nguyên liệu cho quá trình Cracking nhằm chế bi ến xăng có tr ị s ố octan cao. Phân
đoạn dầu nhờn được dùng để chế tạo các sản phẩm dầu mỡ bôi tr ơn, còn phân
đoạn cặn gudron dùng để chế tạo bitum, nhựa đường hay làm nguyên li ệu cho quá
trình cốc hóa sản xuất cốc dầu mỏ.
Như vậy tùy theo tính chất dầu thô và mục đích chế bi ến mà người ta áp
dụng loại hình công nghệ chưng cất cho thích hợp.

Hình 1a: Sơ đồ chưng cất dầu thô loại AD

SV. Nguyễn Hữu Đại.

Trang 13


Đồ án môn học

Thiết kế phân xưởng chưng cất dầu thô

Hình 1b: Sơ đồ chưng cất dầu thô loại VD

Hình 1c: Sơ đồ chưng cất dầu thô loại VD nhận dầu nhờn

Hình 1d: Sơ đồ chưng cất kết hợp AVD
SV. Nguyễn Hữu Đại.

Trang 14

Đồ án môn học

Thiết kế phân xưởng chưng cất dầu thô

Chú thích:
1. Thiết bị trao đổi nhiệt; 2. Lò đốt; 3 Làm lạnh; 4. Tháp chưng cất;
5. Tháp tái sinh hơi; 6. Bể chứa; 7. Tháp chưng cất chân không;
I. Dầu thô; II. Xăng; III. Khí; IV. Xăng nặng; V. H ơi n ước; VI. Kerosen; VII. Gazoil
nhẹ; VIII. Gazoil nặng; IX. Cặn AD; X, XI, XII, XIII, XIV, XV. Các loại dầu nhờn.
2. Cơ sở lý thuyết của quá trình chưng cất
Quá trình chưng cất dầu thô là một quá trình phân đo ạn. Quá trình này đ ược
thực hiện bằng các biện pháp khác nhau nhằm tách các ph ần d ầu theo nhi ệt đ ộ sôi
của các cấu tử trong dầu mà không xảy ra sự phân huỷ. Hơi nh ẹ bay lên và ng ưng
tụ thành phần lỏng. Tùy theo biện pháp tiến hành chưng cất mà ng ười ta phân chia
quá trình thành chưng đơn giản, chưng phức tạp, chưng cất trong chân không và
chưng cất với hơi nước.
2.1. Chưng đơn giản
Chưng đơn giản là quá trình chưng cất được ti ến hành b ằng cách bay h ơi
dần dần, một lần hay nhiều lần, một hỗn hợp chất lỏng cần chưng được mô t ả
trên hình 2 (a, b, c).
a. Chưng cất bằng cách bay hơi dần dần
Sơ đồ chưng cất bay hơi dần dần được trình bày trên hình 2a gồm: thi ết b ị
đốt nóng lên tục, một hỗn hợp chất lỏng trong bình chưng 1 từ nhiệt độ th ấp tới
nhiệt độ sôi cuối khi liên tục tách hơi sản phẩm và ngưng tụ h ơi bay lên trong thi ết
bị ngưng tụ 3 và thu được sản phẩm lỏng trong bể chứa 4. Phương pháp này
thường được áp dụng trong phòng thí nghiệm.

SV. Nguyễn Hữu Đại.

Trang 15


Đồ án môn học

Thiết kế phân xưởng chưng cất dầu thô

Hình 2a. Chưng dần d ần.
b. Chưng cất bằng cách bay hơi một lần
Sơ đồ chưng cất bằng cách bay h ơi m ột l ần đ ược trình bày trên hình 2b,
phương pháp này còn gọi là phưng pháp bay hơi cân bằng. Hỗn hợp chất l ỏng I
được cho liên tục vào thiết bị đun sôi 2 và được đốt nóng đến một nhi ệt đ ộ xác
định và ở áp suất p cho trước. Pha hơi thu được cho qua thi ết bị ngưng tụ 3 r ồi vào
bể chứa 4, từ đó nhận được phần cất II; còn pha lỏng được lấy ra liên tục và ta
nhận được phần cặn III.
- Ưu điểm của quá trình chưng cất cho phép áp dụng trong đi ều ki ện th ực t ế
chưng cất dầu, tuy với nhiệt độ chưng cất bị giới hạn nhưng vẫn cho phép nh ận
được một lượng phần cất lớn hơn.
- Nhược điểm của phương pháp là độ phân chia chưa cao.
3
4
II
I

2

1

III

Hình 2b. Chưng bay h ơi m ột l ần.
c. Chưng cất bằng cách bay hơi nhiều lần
SV. Nguyễn Hữu Đại.

Trang 16


Đồ án môn học

Thiết kế phân xưởng chưng cất dầu thô

Đây là quá trình gồm nhiều quá trình chưng bay hơi một lần n ối ti ếp nhau ở
nhiệt độ tăng dần hay áp suất thấp hơn đối với phần cặn (được trình bày ở hình
2c. Phần cặn của chưng cất lần một là nguyên liệu cho chưng cất l ần hai sau khi
được đốt nóng đến nhiệt độ cao hơn. Từ đỉnh của thiết bị chưng lần một ta nhận
được sản phẩm đỉnh, còn đáy chưng cất lần hai ta nhận được sản phẩm cặn.
Phương pháp chưng cất dầu bằng bay hơi một lần và bay hơi nhiều lần có ý
nghĩa rất lớn trong thực tế công nghiệp chế biến dầu, ở đây các dây chuy ền hoạt
động liên tục. Quá trình bay hơi một lần được áp dụng khi đ ốt nóng d ầu trong các
thiết bị trao đổi nhiệt, trong lò ống và quá trình tách rời pha h ơi kh ỏi pha l ỏng ở b ộ
phận cung cấp, phân phối của tháp tinh luyện .
Chưng đơn giản, nhất là với loại bay hơi một l ần thì không đ ạt đ ược đ ộ ph ận
phân chia cao. Do đó khi cần phân chia rõ ràng các cấu tử thành ph ần c ủa các h ợp
chất lỏng, người ta phải tiến hành chưng cất có tinh luyện đó là chưng phức tạp.

Hình 2c. Ch ưng bay h ơi nhi ều l ần.
2.2. Chưng phức tạp
a. Chưng cất có hồi lưu
Quá trình chưng cất có hồi lưu là một quá trình chưng khi l ấy m ột ph ần ch ất
lỏng ngưng tụ từ hơi tách ra cho quay lại tưới vào dòng bay h ơi lên. Nh ờ có s ự ti ếp

xúc đồng đều và thêm một lần nữa giữa pha lỏng và pha hơi mà pha h ơi khi tách
SV. Nguyễn Hữu Đại.

Trang 17


Đồ án môn học

Thiết kế phân xưởng chưng cất dầu thô

khỏi hệ thống lại được làm giàu thêm cấu tử nhẹ (có nhi ệt độ sôi th ấp h ơn) so v ới
khi không có hồi lưu, nhờ vậy có sự phân chia cao h ơn. Vi ệc h ồi l ưu l ại ch ất l ỏng
được khống chế bằng bộ phận phân chia đặc biệt và được bố trí phía trên thi ết b ị
chưng.
b. Chưng cất có tinh luyện
Chưng cất có tinh luyện còn cho độ phân chia cao h ơn khi k ết h ợp v ới h ồi
lưu. Cơ sở của quá trình tinh luyện là sự trao đổi chất nhi ều lần về c ả hai phía gi ữa
pha lỏng và pha hơi chuyển động ngược chiều nhau. Quá trình này được th ực hi ện
bằng phương pháp tinh luyện. Để đảm bảo cho sự tiếp xúc hoàn thi ện h ơn gi ữa
pha hơi và pha lỏng trong tháp được trang bị các đĩa hay đệm. Độ phân chia m ột
hỗn hợp các cấu tử trong tháp phụ thuộc vào số lần tiếp xúc gi ữa các pha (s ố đĩa lý
thuyết) vào lượng hồi lưu ở mỗi đĩa và hồi lưu ở đỉnh tháp.
Công nghệ hiện đại chưng cất sơ khởi dầu thô dựa vào quá trình chưng c ất
một lần và nhiều lần có tinh luyện xảy ra trong tháp chưng cất phân đo ạn có b ố trí
nhiều đĩa. Hình 3 mô tả sự hoạt động của tháp tinh luyện.

SV. Nguyễn Hữu Đại.

Trang 18

Đồ án môn học

Thiết kế phân xưởng chưng cất dầu thô

Hình 3: Sơ đồ nguyên lý làm việc của tháp tinh luyện

Pha hơi Vn bay lên từ đĩa n lên đĩa thứ n-1 được tiếp xúc với pha lỏng L n-1 chảy
từ đĩa n-1 xuống, còn pha lỏng L n từ đĩa n, chảy xuống đĩa phía dưới n+1 lại tiếp
xúc với pha hơi Vn+1 bay từ dưới lên. Nhờ quá trình tiếp xúc như vậy mà quá trình
trao đổi chất xảy ra tốt hơn. Pha hơi bay lên ngày càng được làm giàu thêm nhi ều
SV. Nguyễn Hữu Đại.

Trang 19


Đồ án môn học

Thiết kế phân xưởng chưng cất dầu thô

cấu tử nhẹ, còn pha lỏng chảy xuống phía dưới ngày càng chứa nhiều cấu tử nặng.
Số lần tiếp xúc càng nhiều, sự trao đổi chất ngày càng tăng và s ự phân chia ngày
càng tốt, hay nói cách khác, tháp có độ phân chia càng cao. Đĩa trên có h ồi l ưu đ ỉnh,
còn đĩa dưới cùng có hồi lưu đáy. Nhờ có hồi lưu đỉnh và đáy mà làm cho tháp ho ạt
động liên tục, ổn định và có khả năng phân tách cao. Ngoài đ ỉnh và đáy người ta còn
thiết kế hồi lưu trung gian bằng cách lấy sản phẩm lỏng ở cạnh sườn tháp cho qua
trao đổi nhiệt làm lạnh rồi quay lại tưới vào tháp. Như vậy theo chiều cao c ủa tháp
tinh luyện ta sẽ nhận được các phân đoạn có giới hạn sôi khác nhau tuỳ thu ộc vào
chế độ công nghệ chưng cất nguyên liệu dầu thô ban đầu.
2.3. Chưng cất chân không và chưng cất hơi nước

Hỗn hợp các cấu tử có trong dầu thô thường không bền, dễ bị phân hu ỷ khi
tăng nhiệt độ. Trong số các hợp chất dễ bị phân huỷ nhiệt nhất là các h ợp ch ất
chứa lưu huỳnh và các hợp chất cao phân tử như nhựa. Các hợp chất parafin kém
bền nhiệt hơn các hợp chất naphten và naphten l ại kém b ền h ơn các h ợp ch ất
thơm. Độ bền nhiệt của cấu tử tạo thành dầu không chỉ phụ thuộc vào nhi ệt độ mà
còn phụ thuộc cả thời gian tiếp xúc ở nhiệt độ đó. Trong thực tế chưng cất, đối v ới
các phân đoạn có nhiệt độ sôi cao, người ta còn tránh s ự phân hu ỷ nhi ệt khi chúng
bị đốt nóng. Đối với dầu không có hay có chứa ít lưu huỳnh không nên đ ốt nóng quá
400  4200C, còn đối với dầu có và nhiều lưu huỳnh thì nhiệt độ đốt không quá 320
 3400C.
Sự phân huỷ khi chưng cất sẽ làm xấu đi các tính chất của s ản ph ẩm, nh ư làm
giảm độ nhớt và nhiệt độ chớp cháy của chúng, giảm độ bền oxi hoá. Để gi ảm s ự
phân huỷ, thời gian lưu của nguyên liệu ở nhiệt độ cao cũng cần đ ược h ạn ch ế. Khi
nhiệt độ sôi của hỗn hợp ở áp suất khí quyển cao hơn nhiệt độ phân huỷ nhi ệt c ủa
chúng, người ta phải chưng cất chân không VD hay chưng cất v ới h ơi n ước đ ể
tránh sự phân huỷ nhiệt. Chân không làm giảm nhi ệt độ sôi, còn h ơi n ước cũng có
tác dụng làm giảm nhiệt độ sôi tức là giảm áp suất riêng phần của c ấu tử h ỗn h ợp
làm cho chúng sôi ở nhiệt độ thấp hơn. Hơi nước được dùng ngay c ả trong ch ưng
cất khí quyển. Khi tinh luyện, hơi nước được dùng để tái bay hơi phân đo ạn có
SV. Nguyễn Hữu Đại.

Trang 20


Đồ án môn học

Thiết kế phân xưởng chưng cất dầu thô

nhiệt độ sôi thấp còn chứa trong mazut hay trong gudron hoặc d ầu nh ờn. K ết h ợp
dùng chân không và hơi nước khi chưng cất phần cặn sẽ cho phép tách sâu h ơn

phân đoạn dầu nhờn.
Khi chưng cất với hơi nước số lượng phân đoạn tách ra được có th ể tính theo
phương trình sau:

M f  Pf 
P  Pf
G = 18
Z
Trong đó :
G và Z: số lượng hơi dầu tách được và lượng hơi nước.
Mf: phân tử lượng của hơi dầu.
P : áp suất tổng cộng của hệ.
Pf : áp suất riêng phần của dầu ở nhiệt độ chưng.
Nhiệt độ của hơi nước cần phải không thấp hơn nhi ệt độ của h ơi d ầu đ ể
tránh sản phẩm dầu ngậm nước. Do vậy, người ta thường dùng h ơi nước có nh ịêt
độ từ 380  4500C, áp suất hơi từ 0,2  0,5 MPa. Hơi nước dùng trong công nghệ
chưng cất dầu có rất nhiều ưu điểm: làm giảm áp suất hơi riêng ph ần c ủa d ầu,
tăng cường khuấy trộn chất lỏng tránh tích nhiệt cục bộ, tăng di ện tích bề mặt bay
hơi do tạo thành các tia và bong bóng hơi. người ta cũng dùng h ơi n ước đ ể tăng
cường đốt nóng cặn dầu trong lò ống khi chưng cất chân không. Khi đó đạt m ức đ ộ
bay hơi lớn cho nguyên liệu dầu, tránh sự tạo cốc trong các lò đốt nóng. Tiêu hao
hơi nước trong trường hợp này vào khoảng 0,3  0,5% với nguyên liệu.
V. Các loại tháp chưng luyện [2, 3]

SV. Nguyễn Hữu Đại.

Trang 21


Đồ án môn học

Thiết kế phân xưởng chưng cất dầu thô

a. Tháp đệm
II

1- Thành tháp
2

2- B ộ ph ận phân ph ối ch ất l ỏng h ồi
III

lưu

3- Lớp đệm
4- B ộ ph ận phân ph ối h ơi

1

3 5- Vùng đ ệm có t ấm ch ắn.

I. Nguyên li ệu
II. S ản ph ẩm đ ỉnh
III. H ồi l ưu đ ỉnh
IV. Hồi l ưu đáy
V. S ản ph ẩm đáy
I

Hình 4

IV

4
5
V

SV. Nguyễn Hữu Đại.

Trang 22


Đồ án môn học

Thiết kế phân xưởng chưng cất dầu thô

Các đệm trong tháp là các vòng bằng gốm: Để bề mặt tiếp xúc phía trong vòng
gốm người ta làm các tấm chắn, người ta xếp đệm trên các đĩa có hai loại l ỗ khác
nhau. Các lỗ nhỏ (phía dưới) để chất lỏng đi qua và lỗ lớn (phía trên) để cho h ơi đi
qua. Nhược điểm của loại đĩa này là: tiếp xúc giữa pha hơi và pha lỏng không tốt.
Nhưng khi dùng tháp có đường kính nhỏ hơn 1 m, thì hiệu quả của tháp này không
kém tháp đĩa chóp, vì vậy chúng thường dùng để chưng luyện gián đoạn với công
suất thiết bị không lớn.
b. Tháp đĩa chóp
Loại đĩa này được sử dụng rộng rãi trong chưng cất dầu mỏ và sản phẩm dầu
mỏ. Các đĩa chụp có nhiều dạng khác nhau bởi cấu tạo của ch ụp và c ấu tạo c ủa b ộ
phận chảy chất lỏng.
Đĩa hình chóp là các đĩa kim loại mà trong đó có cấu tạo nhi ều l ỗ đ ể cho h ồi đi
qua. Theo chu vi các lỗ người ta bố trí trong nhánh có đ ộ cao xác đ ịnh g ọi là c ốc,
nhờ có ống nhánh này giữ mức chất lỏng xác định. Phía trên các ống nhánh là các
chụp. Khoảng giữa ống nối và chụp có vùng không gian cho h ơi đi qua, đi t ừ đĩa

dưới lên đĩa trên.

3

1

2

Hình 5.

1- T ấm
2- ống chảy chuyền
3- Chụp
4- ống nhánh
5- Lỗ chụp cho hơi qua
6- Không gian biên
7- Tấm chắn để giữ nước chất
lỏng trên đĩa
8- Thành tháp.

4

5

6

7

8
SV. Nguyễn Hữu Đại.

Trang 23


Đồ án môn học

Thiết kế phân xưởng chưng cất dầu thô

Nguyên lý cấu tạo đĩa ch1ụp

2
4

5
3

6

2

Hình 6. Tháp đĩa chụp hình máng
1. Chụp; 2. Máng; 3. Tấm điều chỉnh chảy;
4. Tấm chảy; 5. Tíu chảy; 6. Vùng được
Mức chất lỏng ở các đĩa được giữ nhờ tấm chắn, phần chất lỏng thừa qua tấm
chắn sẽ theo ống chảy chuyền cho xuống đĩa dưới.
Đĩa chụp hình máng có cấu tạo đơn giản và rất vệ sinh. Loại này có nh ược
điểm cơ bản là diện tích sủi bọt bé (chỉ khoảng 30% diện tích của đĩa), đi ều đó làm
tăng tốc độ hơi và tăng sự cuốn chất lỏng đi

Đĩa chụp hình chữ S:

Hình 7.
1. Chụp hình chữ S
SV. Nguyễn Hữu Đại.

Trang 24

1

2


Đồ án môn học

Thiết kế phân xưởng chưng cất dầu thô

2. ống chảy chuyền

Mức chất lỏng ở các đĩa được giữ nhờ tấm chắn, phần chất lỏng thừa qua tấm
chắn sẽ theo ống chảy chuyền cho xuống dưới.
Loại đĩa hình chữ S dùng cho các tháp làm việc ở áp suất không l ớn (nh ư áp
suất khí quyển). Công suất của các đĩa cao, cao hơn loại đĩa lòng máng là 20%.
Đĩa chụp supap:
2
1

Van đóng

Van mở một nửa

Van mở hết

Hình 8.
1. Van; 2. Quai kẹp

Loại này có hiệu quả làm việc tốt, khi mà tải tr ọng thay đ ổi theo h ơi và ch ất
lỏng và phân loại này phân chia rất triệt để.
Đĩa supap khác với các đĩa khác là làm vi ệc trong ch ế đ ộ thay đổi và có đ ặc
tính động học.
Sự hoạt động của van phụ thuộc vào trọng tải của hơi từ dưới lên trên, hay
chất lỏng từ trên xuống.
3

Đĩa sàng:

1

2

SV. Nguyễn Hữu Đại.

Trang 25