Tính toán công nghệ cho nhà máy lọc dầu

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG
KHOA HOÁ KỸ THUẬT
NGÀNH CÔNG NGHỆ HOÁ HỌC - DẦU VÀ KHÍ

ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ 1
Tính toán công nghệ cho nhà máy lọc dầu

Đà Nẵng, ngày 27 tháng 12 năm2018


NỘI DUNG THUYẾT TRÌNH
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN VÀ HƯỚNG GIẢI QUYẾT

1

TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY LỌC DẦU

2
3

CỤM PHÂN TÁCH
4

5
6
7

CỤM CHUYỂN HÓA
PHỐI TRỘN SẢN PHẨM

CÂN BẰNG NĂNG LƯỢNG

KẾT LUẬN


NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN
HƯỚNG GIẢI QUYẾT


NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN VÀ CƠ SỞ TÍNH TOÁN
Yêu cầu đồ án
• Nguyên liệu: Dầu thô Arabe nhẹ
• Năng suất nhà máy: 8,5 triệu tấn/năm
• Điểm cắt phân đoạn
Ti

Tf

GAS
LN
HN
KE
LGO
HGO

Khoảng phân đoạn,
oC
<20
20 - 70
70 - 175
175 - 235
235 - 300

300 - 360

20
70
175
235
300

20
70
175
235
300
360

AR

360+

360

550

VR

550+

550

Phân đoạn

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN VÀ CƠ SỞ TÍNH TOÁN
Nhu cầu sản phẩm

Sản phẩm

Ký hiệu

Năng suất, 103 tấn/năm

Khí dầu mỏ hóa lỏng
Polyprolylene

LPG
PP
PC
E592
SU95
JetA1
DO
KERO
FO2
BI
ENER

450
150
160
1400

1300
650
1530
300
1680
340

Nguyên liệu hóa dầu
Xăng E5 RON 92
Xăng không chì 95 (III)
Nhiên liệu máy bay
Dầu diesel (III)
Dầu hỏa (Kerosine)
Dầu đốt công nghiệp loại 2
Bitume


NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN VÀ CƠ SỞ TÍNH TOÁN
Hướng giải quyết

 Nguyên tắc: Tối đa lợi nhuận cho nhà máy và năng suất từng phân xưởng là nhỏ nhất.
 Trình tự giải quyết
Tối đa năng suất của mỗi phân xưởng, tính toán cân bằng vật liệu cho toàn nhà
máy
Tính toán phối liệu các bán sản phẩm thành sản phẩm thương mại đáp ứng tiêu
chuẩn quy định
Kiểm tra mức độ thừa và thiếu của các bán sản phẩm, điều chỉnh năng suất các
phân xưởng
Tính toán, kiểm tra cân bằng năng lượng sai lệch trong phạm vi cho phép (dư
lượng < 10%)

 Kết quả thu được sau khi thỏa mãn hết các yêu cầu khi phối trộn thành phẩm.


TỔNG QUAN VỀ
NHÀ MÁY LỌC DẦU


Nhà máy lọc dầu Nghi Sơn


4 NHIỆM VỤ CHÍNH CỦA NMLD

LƯU TRỮ, BẢO QUẢN DẦU THÔ, CÁC SẢN PHẨM VÀ BÁN SẢN PHẨM

PHÂN TÁCH DẦU THÔ THÀNH CÁC PHÂN ĐOẠN

THỰC HIỆN CÁC QUÁ TRÌNH CHUYỂN HÓA ĐỂ NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG SẢN
PHẨM, TĂNG HIỆU SUẤT THU CÁC SẢN PHẨM NHẸ

PHỐI TRỘN CÁC BÁN SẢN PHẨM THÀNH SẢN PHẨM


PHÂN XƯỞNG TRONG NHÀ MÁY LỌC DẦU

Phân xưởng CDU
Phân xưởng VDU
Phân xưởng HDS

Nhà máy lọc dầu

Phân xưởng FCC
Phân xưởng CCR
Phân xưởng VB


SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ
Sơ đồ dây chuyền công nghệ của NMLD


NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN VÀ CƠ SỞ TÍNH TOÁN
Các phân xưởng có mặt trong nhà máy

Các phân xưởng được tính toán trong đồ án:
1. Phân xưởng chưng cất khí quyển ( CDU)

2. Phân xưởng chưng cất chân không ( VDU)
3. Phân xưởng cracking xúc tác tầng sôi ( FCC)
4. Phân xưởng xử lý bằng Hydro ( HDS)
5. Phân xưởng ref orming xúc tác ( CR)
6. Phân xưởng giảm nhớt ( VB)


CÂN BẰNG VẬT LIỆU


CÂN BẰNG VẬT LIỆU

Tính toán các phân xưởng CDUcủa nhà máy và các tính chất của bán sản phẩm
GAS

Ti (oC)
Tf (oC)
%V
%m
d154
SG
API
%S
RON
M (kg/kmol)
tmav(oC)
KUOP
RVP (bar)
TVV(bar)
%Aromatic
FP (K)
FP (°C)

LN

HN

KER

LGO

HGO

AR

20

70

175

235

300

360

LN

HN

KER

LGO

HGO

AR

>360

2.23

4.73

17.04

10.10

11.93

10.84

43.13

1.50

3.64

14.79

9.39

11.55

10.99

48.14

0.57

0.65

0.74

0.79

0.83

0.86

0.95

0.58

0.65

0.74

0.79

0.83

0.87

0.95

114.46

84.56

59.33

46.78

39.58

31.91

16.92

0.02

0.03

0.11

0.71

1.69

3.13

65.00

29.23

77.00

113.14

141.55

210.98

265.36

47.07

126.20

204.46

268.27

329.71

12.71

12.08

11.98

11.99

11.87

0.81

0.07

0.86

0.08

0.80

9.87

340.63

37�t thu các khí thành phần trong phân đoạn khí (theo thực nghiệm)

• Từ M và %S bị khử => ta tra được hiệu suất thu các khí thành phần trong phân

đoạn khí


PHÂN XƯỞNG XỬ LÝ LƯU HUỲNH
Hiệu suất thu khí phân xưởng HDS

• Từ M và %S bị khử => ta tra được hiệu suất thu các khí khí tại phân xưởng HDS


PHÂN XƯỞNG XỬ LÝ LƯU HUỲNH
Hiệu suất thu xăng phân xưởng HDS

• Từ %S bị khử => ta tra được hiệu suất thu xăng tại HDS


PHÂN XƯỞNG XỬ LÝ LƯU HUỲNH
Tính chất các sản phẩm của phân xưởng HDS


PHÂN XƯỞNG XỬ LÝ LƯU HUỲNH

Cân bằng vật chất – Tính chất các phân đoạn sản phẩm đã khử lưu huỳnh


PHÂN XƯỞNG CR
Mục đích – nguyên liệu – sản phẩm

• Mục đích: Biến đổi thành phần các phân đoạn nhẹ như xăng ( C6- C10) . Các HC bị biến đổi là
Paraf in, Napthen => HC thơmcó số C tương ứng
• Nguyên liệu: Heavy Naptha, Gasoline VB, Gasoline HDS
• Sản phẩm:
 Khí H2 ( 2- 4%)
 C1, C2 ( 1- 4%)
 C3, C4 ( 5- 14%)
 Xăng Ref ormate ( 70- 85%)


PHÂN XƯỞNG CR
Mục đích – nguyên liệu – sản phẩm

 Chọn độ nghiêmngặt của phân xưởng là RON = 98.
Dựa vào RONclair và Kw=> tra được hiệu suất thu xăng ( %V)
 Từ hiệu suất thu xăng ( %V) => Hiệu suất thu khí ( %m)
 Hiệu suất thu khí H2 tính theo công thức %H2(m)=4.9 – 0.2Kw


PHÂN XƯỞNG VB
Mục đích – nguyên liệu – sản phẩm

• Mục đích: Giảm độ nhớt của phân đoạn VR để làm nguồn phối liệu cho FOthỏa mãn về độ
nhớt

• Nguyên liệu: VR
• Sản phẩm:
 Phân đoạn C4
 Xăng giảm nhớt
 Gas oil giảm nhớt
 Cặn giảm nhớt


PHÂN XƯỞNG VB

 Dựa vào bảng 11.2 trang 368 và 11.5 trang 370 tập 3 Technip
=> ta có hiệu suất thu các sản phẩmvà hiệu suất thu phân đoạn khí ( %wt)
 Ta có bảng sản phẩmthu được


CÂN BẰNG VẬT CHẤT TRƯỚC KHI TRỘN


PHỐI TRỘN SẢN PHẨM


Các sản phẩmvà chỉ tiêu chất lượng:
POLYPROPYLENE và LPG

• Polypropylene là một polymer được sản xuất bằng phản ứng trùng hợp propylene, nhu cầu:
150 kt/năm. Do đó, phải thu hồi được lượng propylene đủ với nhu cầu đề ra từ phân đoạn

khí.
• LPG: là hỗn hợp của phân đoạn C3 và C4 với các chỉ tiêu chất lượng( 1) cơ bản:
o Hàm lượng S không vượt quá 140mg/kg nhiên liệu

o Áp suất hơi bão hòa tại 37,8 C không quá 1430 kPa
o Hàm lượng butadiene không quá 0.05%mol

(1). LPG – TCVN 6548: 1999/QCVN 8: 2012BKHCN