Đồ án chuyên ngành tìm hiểu về phân xưởng xử lý kerosen

Công nghệ xử lý kerosen

GVHD: PGS.TS.Nguyễn Hồng Liên

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU....................................................................................................................2
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỂ PHÂN XƯỞNG XỬ LÝ KEROSEN ...................3
1.

Mục đích thiết kế của phân xưởng .................................................................3

2.

Nguyên liệu và sản phẩm của phân xưởng xử lý kerosene ............................3

3.

Tình hình sản xuất ..........................................................................................4

4.

Bản chất hóa học.............................................................................................5

5.

Các công nghệ xử lý kerosene ......................................................................11

CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ MERICAT II CỦA MERICHEM COMPANY ........18
1.

Các thiết bị chính trong công nghệ ............................................................... 18

2.

Mô tả sơ đồ công nghệ..................................................................................23

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN CÂN BẰNG VẬT CHẤT VÀ CÂN BẰNG NHIỆT
LƯỢNG .........................................................................................................................25
3.1.

Các thông số đầu vào ................................................................................25

3.2.

Tính toán cân bằng vật chất ......................................................................29

3.3.

Tính toán cân bằng nhiệt lượng.................................................................33

3.4.

Tính toán thiết bị chính .............................................................................38

Sinh viên: Nguyễn Thị Phương - 20143523

1


Công nghệ xử lý kerosen

GVHD: PGS.TS.Nguyễn Hồng Liên
MỞ ĐẦU

Kể từ khi dầu mỏ được tìm thấy trên trái đất, một kỉ nguyên mới cho ngành năng
lượng đã thực sự bắt đầu. Dầu thô khi mới khai thác cần phải qua các giai đoạn chế biến
để tạo thành nhiều sản phẩm có giá trị cần thiết cho tất cả các loại phương tiện hiện đại,
giúp con người thuận tiện lưu thông, đi lại và được dùng cho động cơ, máy móc trong
sản xuất. Vì vậy công nghệ chế biến dầu có ý nghĩa rất quan trọng trong đời sống dân
sinh, sản xuất, thương mại và an ninh quốc phòng.
Ngày nay, nguồn dầu mỏ ngày càng cạn kiệt nên việc khai thác và chế biến dầu mỏ
càng trở lên quan trọng. Nhà máy lọc dầu có rất nhiều phân xưởng để tạo ra các sản
phẩm khác nhau và phân xưởng xử lý kerosene là một trong số đó. Phân xưởng kerosene
được thiết kế sử dụng kiềm để trích ly, làm giảm hàm lượng mercaptan, axit naphthenic
trong dòng kerosene đến từ phân xưởng chưng cất, đồng thời tách loại toàn bộ nước có
trong kerosene trước khi đưa sang bể chứa. Sau khi qua phân xưởng này kerosene sẽ
được xử lý và đạt tiêu chuẩn của nhiên liệu phản lực. Do đó phân xưởng có ý nghĩa quan
trọng trong nhà máy. Với đề tài “Tìm hiểu hoạt động sản xuất của phân xưởng xử lý
kerosene” sẽ phần nào giúp em hiểu thêm phân xưởng trong nhà máy lọc dầu.

Sinh viên: Nguyễn Thị Phương - 20143523

2


Công nghệ xử lý kerosen

GVHD: PGS.TS.Nguyễn Hồng Liên

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỂ PHÂN XƯỞNG XỬ LÝ KEROSEN
1. Mục đích thiết kế của phân xưởng

Phân xưởng kerosene được thiết kế sử dụng kiềm để trích ly, làm giảm hàm lượng
mercaptan, axit naphthenic trong dòng kerosene đến từ phân xưởng chưng cất, đồng
thời tách loại toàn bộ nước có trong kerosene trước khi đưa sang bể chứa. Sau khi qua
phân xưởng này kerosene sẽ được xử lý và đạt tiêu chuẩn của nhiên liệu phản lực
2. Nguyên liệu và sản phẩm của phân xưởng xử lý kerosene
2.1.

Nguyên liệu

Nguyên liệu của phân xưởng lấy từ phân đoạn kerosene của phân xưởng chưng cất.
Phân đoạn này còn gọi là dầu lửa: có nhiệt độ sôi từ 180 đến 250 0C, bao gồm các
hydrocacbon có số cacbon từ C11 đến C16. Trong phân đoạn này, hầu hết là các parafin,
rất ít izo – parafin. Các hydrocacbon naphtenic và thơm một vòng nhiều nhánh phụ ngoài
ra còn có mặt các hợp chất hai hoặc ba vòng, đặc biệt loại naphten và thơm hai vòng
chiếm đa số. Trong kerosene có mặt các hợp chất hydrocacbon có cấu trúc hỗn hợp giữa
vòng thơm và vòng naphten như tetralin và đồng đẳng của chúng. Các hợp chất chứa
S,O,N cũng tăng dần. Lưu huỳnh ở dạng mercaptan giảm dần, xuất hiện lưu huỳnh ở
dạng sunfua. Các hợp chất nitơ với hàm lượng nhỏ ở dạng quinolin, pyrol, indol.

2.2.

Sản phẩm ra khỏi phân xưởng

Phân đoạn kerosene sử dụng chủ yếu cho hai mục đích: làm nhiên liệu phản lực và
dầu hỏa dân dụng. Sản phẩm sau khi ra khỏi phân xưởng thỏa mãn các tiêu chuẩn của
nhiên liệu phản lực Jet A1.
Ngoài ra một phần Kerosene thành phẩm được sử dụng để pha trộn dầu Diesel DO.

Sinh viên: Nguyễn Thị Phương - 20143523

3


Công nghệ xử lý kerosen

GVHD: PGS.TS.Nguyễn Hồng Liên
Bảng 1.1: Chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm

Mercaptan như lưu huỳnh, RSH-H, wt ppm
Doctor test
Chỉ số axit trung hòa, mg KOH/g
Hàm lượngnước tự do (1)
Độ ăn mòn tấm đồng
Độ ổn định nhiệt ở 2600C (2)

Tổn thất áp suất qua filter

20 max
Negative
0,015 max
Không
1 max

25 mgHg max

Lắng cặn trong ống
3 max
(1) Tại đầu ra của thiết bị xử lý bằng đất sét D-1405.
(2) Tại các thiết bị lọc đặt ở dòng phía sau của thiết bị xử lý bằng đất sét D-1405.

3. Tình hình sản xuất
❖ Trên thế giới
Sản xuất nhiên liệu máy bay phản lực bắt đầu với việc chưng cất dầu thô tách ra phân
đoạn kerosen. Một số đơn vị trong nhà máy lọc dầu sản xuất dầu hỏa trực tiếp hoặc gián
tiếp. Xử lý thêm dầu hỏa để đáp ứng các thông số kỹ thuật sản phẩm nhiên liệu máy bay
phản lực khác nhau dựa trên chất lượng và tạp chất trong dầu hỏa. Quá trình xử lý
Kerosene có thể được nhóm thành ba loại:
-

Không xử lý bổ sung hoặc làm sạch tối thiểu, như lọc sét.

-

Xử lý ướt bằng dung dịch xút (NaOH). Xử lý ướt làm giảm hàm lượng axit và

tổng mức lưu huỳnh của mercaptan để đáp ứng các đặc tính kiểm tra sự ăn mòn và lưu
huỳnh mà không làm thay đổi các tính chất dầu lửa khác. Các quá trình này thường sử
dụng dung dịch NaOH với đệm carbon xúc tác để oxy hóa mercaptans để disulphide dầu
(ngọt), tiếp theo là rửa nước, sấy tháp muối, và lọc sét.
-

Hydrotreating dựa trên dầu thô, một số nguyên liệu kerosene sẽ yêu cầu

hydrotreating để đáp ứng thông số kỹ thuật. So với các quy trình xử lý ẩm ướt, chi phí
vốn thủy ngân có thể cao gấp nhiều lần với chi phí vận hành cao gấp 20 lần. Như
hydrotreating có thể được sử dụng để sản xuất nhiên liệu máy bay phản lực từ hầu như

Sinh viên: Nguyễn Thị Phương - 20143523

4

Công nghệ xử lý kerosen

GVHD: PGS.TS.Nguyễn Hồng Liên

bất kỳ dầu hỏa, nó cung cấp linh hoạt hơn làm giảm tổng hàm lượng lưu huỳnh trong
sản phẩm cuối cùng. Mặc dù một số linh hoạt trong xử lý ẩm ướt, hydrotreating có thể
thay đổi nhiều tính chất của dầu hỏa trong khi xử lý ướt chỉ làm giảm hàm lượng axit và
mercaptan lưu huỳnh.
Trong tổng số nhiên liệu máy bay phản lực sản xuất khoảng 45-55% là do
hydrotreating và 35-45% bằng cách xử lý ẩm ướt.
❖ Việt Nam
Ở Việt Nam mới có nhà máy chế biến dầu với công suất 6,5 triệu tấn/năm tại Dung
Quất, Quảng Ngãi. Nhà máy này thực chất chỉ mới có phần lọc dầu để sản xuất các loại
nhiên liệu (chủ yếu là xăng và dầu diesel). Với công suất như vậy, nhà máy lọc dầu
Dung Quất, cùng với các dây chuyền sản xuất nhỏ khác (gần 1 triệu tấn/năm) chỉ mới
bảo đảm được khoảng 40% nhu cầu trong nước vào năm 2013. Quy mô sản xuất của
phân xưởng KTU là 10000 thùng/ngày đạt sản phẩm khỏang 200-300 nghìn tấn/ năm.
Nguyê liệu của nhà máy gồm 85% dầu ngọt và 15 % dầu chua, hàm lượng lưu huỳnh
khồn cao nên xử lý kerosene theo công nghệ Mericat II bản quyền của Merichem
Company (Mỹ) xử lý kerosene theo phương pháp ngọt hóa có dùng kiềm.
Nhà máy lọc dầu Nghi Sơn đi vào hoạt động với công suất 10 triệu tấn/năm. Nguyên
liệu của nhà máy là dầu chua, hàm lượng lưu huỳnh cao nên sản xuất nhiên liệu phản
lực theo công nghệ Prime K bản quyền của Axens xử lý các tạp chất trong kerosene có
sử dụng hydro.
4. Bản chất hóa học
4.1.

Phương pháp ngọt hóa không dùng hydro

4.1.1.

Trích ly axit naphtenic

Mục đích của quá trình tách axit naphthanic để sản phẩm kerosene sau khi xử lý đáp
ứng được tiêu chuẩn về chỉ tiêu ăn mòn tấm đồng. Mặt khác, nếu không tách axit này ra
khỏi sản phẩm sẽ gây khó khăn cho quá trình xử lý khác có sử dụng kiềm do axit này

Sinh viên: Nguyễn Thị Phương - 20143523

5


Công nghệ xử lý kerosen

GVHD: PGS.TS.Nguyễn Hồng Liên

phản ứng với kiềm tạo thành một dạng nhũ tương cản trở quá trình công nghệ. Quá trình
tách A-xít Naphthenic xảy ra theo phản ứng hóa học sau:
R-COOH + NaOH ---> RCOONa + H2O

(1)

Trong trường hợp nguyên liệu có chứa ít hàm lượng axit naphthenic thì có thể bỏ
qua công đoạn xử lý này. Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình tách axit naphthenic là:
nồng độ dung dịch kiềm, tốc độ tuần hoàn, nhiệt và áp suất tiến hành quá trình.
4.1.2.

Oxy hoá mercaptan

Quá trình tách mercaptans từ kerosene phải tiến hành oxy hoá để chuyển mercaptan
thành dạng disulfide hydrocacbon (disulfide oils - DSO) bền vững hơn. Để oxy hoá
mercaptans không khí được trộn vào kerosene ngay trước khi đưa vào thiết bị trộn (thiết
bị tiếp xúc). Khi dung dịch kiềm tiếp xúc với kerosene trong thiết bị tiếp xúc mercaptans
sẽ được tách ra khỏi kerosenen chuyển vào pha dung dịch kiềm. Tại pha kiềm xảy ra
phản tạo ra natri mercaptides (NaSR):
RSH + NaOH ----> RSNa + H2O

(2)

Oxy trong không khí từ pha hydrocacbon đồng thời cũng khuyếch tán vào dung dịch
kiềm. Tại đây, phản ứng oxy hoá natri mercaptides xảy ra tạo DSO theo phản ứng sau:
4RSNa + O2 + 2 H2O ----> 2RSSR + 4NaOH

(3)

Để tăng tốc độ phản ứng của quá trình và hiệu suất phản ứng, người ta sử dụng xúc
tác cho phản ứng này. Xúc tác thường sử dụng là Cobalt phthalocyanine. DSO tạo thành
sau phản ứng oxy hoá là một chất không hoà tan trong môi trường nước, vì vậy chất này
khuyếch tán ngược trở lại pha hydrocacbon. Như vậy, tổng lượng lưu huỳnh chứa trong
hydrocacbon không thay đổi sau khi xử lý Kerosene bằng phương pháp sử dụng kiềm
mà chỉ chuyển hợp chất lưu huỳnh từ dạng hoạt tính (mercaptans) sang dạng không hoạt
tính (DSO).

Sinh viên: Nguyễn Thị Phương - 20143523

6

Công nghệ xử lý kerosen

GVHD: PGS.TS.Nguyễn Hồng Liên

Quá trình oxy hoá mercaptans trong kerosene với sự tham gia của xúc tác được mô
tả rút gọn bằng phản ứng sau:
4RSH + O2 ----> 2RSSR + 2H2O

(4)

Từ các phản ứng của quá trình oxy hoá mercaptans thấy rằng: quá trình này không
tiêu tốn NaOH, toàn bộ NaOH tham gia phản ứng ban đầu sẽ được hoàn nguyên sau quá
trình oxy hoá. Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình oxy hoá mercaptans là: nhiệt độ, tốc
độ dòng dung dịch kiềm và áp suất tiến hành quá trình.
4.1.3.

Quá trình rửa bằng nước

Sau khí oxy hoá, để tách mercaptans và loại bỏ các tạp chất kéo theo, kerosenen được
đưa tới thiết bị rửa sạch bằng nước. Quá trình này nhằm mục đích loại bỏ lượng NaOH
còn nằm trong pha hydrocacbon. Dung môi để tách kiềm ra khỏi kerosene là nước do
nước có khả năng hoà tan NaOH tốt. Quá trình rửa sản phẩm cũng được thực hiện trong
thiết bị tiếp xúc sợi. Sau khi ra khỏi thiết bị oxy hoá, kerosene còn chứa khoảng 5ppm
NaOH, lượng NaOH này cần phải được loại bỏ để đáp ứng tiêu chuẩn chất lượng sản
phẩm. Nước sử dụng để rửa kiềm bám theo kerosene là nước đã khử khoáng hoặc nước
ngưng có độ tinh khiết cao nhằm tăng hiệu quả quá trình rửa. Lưu lượng của dòng nước
rửa tuần hoàn được xác định trên cơ sở hàm lượng NaOH chứa trong kerosene và yêu
cầu hàm lượng NaOH chứa trong nước rửa không vượt quá 500ppm khối lượng.
4.1.4.

Quá trình sấy bằng muối

Kerosene sau khi ra khỏi thiết bị rửa bằng nước sẽ kéo theo một lượng nước tự do
cần phải loại bỏ để đáp ứng tiêu chuẩn chất lượng sản phẩm (đặc biệt khi kerosene được
dùng làm nhiên liệu phản lực). Nước kéo theo sẽ được loại bỏ trong thiết bị sấy bằng
muối, quá trình tách nước dựa trên nguyên tắc động lực hoà tan giữa muối và nước tương
đối lớn. Quá trình sấy bằng muối không chỉ tách nước tự do kéo theo mà còn giảm nước
hoà tan trong Kerosene xuống dưới mức bão hoà.
4.1.5.

Quá trình lọc bằng đất sét

Sinh viên: Nguyễn Thị Phương - 20143523

7


Công nghệ xử lý kerosen

GVHD: PGS.TS.Nguyễn Hồng Liên

Kerosene sau khi ra khỏi thiết bị sấy bằng muối được đưa tới thiết bị lọc bằng đất
sét. Tại đây các tạp chất còn lại sau các quá trình xử lý như các hạt rắn, nước, các chất
tạo bọt, nhũ tương và các hợp chất bề mặt tiếp tục được giữ lại lớp vật liệu lọc nhằm
đáp ứng tiêu chuẩn chất lượng sản phẩm.
4.2.

Xử lý kerosene có sử dụng hydro

Dầu thô là dầu chua thì sau khi qua phân xưởng chưng cất chứa các hợp chất chứa

lưu huỳnh, nitơ, oxy với hàm lượng cao hơn khi đó cần phải loại bỏ bằng phương pháp
hydrotreating. Phương pháp này dùng hydro để khử các hợp chất đó về dạng dễ tách rồi
tách ra. Mục tiêu chủ yếu của quá trình này là làm giảm lưu huỳnh nâng cao chất lượng
sản phẩm và làm giam lượng huydrocacbon thơm để cải thiện chiều cao ngọn lửa không
khói. Gồm các phản ứng:
-

Loại bỏ lưu huỳnh.

-

Loại bỏ ni-tơ và oxy.

-

Loại bỏ kim loại.

-

No hóa hợp chất thơm

a) Phản ứng khử lưu huỳnh
Khử lưu huỳnh nhằm tránh sự ngộ độc xúc tác khi chế biến và tránh sự phát thải khí
độc SOx khi đốt cháy nhiên liệu. Các khí thải này không những làm ô nhiễm môi trường
mà còn gây ăn mòn thiết bị, máy móc.
Các hợp chất lưu huỳnh tồn tại ở hai dạng: mạch hở và mạch vòng. Lưu huỳnh trong
cấu trúc mạch hở dễ tách hơn so với lưu huỳnh dị vòng. Tất cả những phản ứng này là
phản ứng tỏa nhiệt, chúng tạo ra hydro sulfua và tiêu thụ hydro.
Các phản ứng diễn ra như sau:
-

Các hợp chất mercaptan
𝑅 − 𝑆𝐻 + 𝐻2 → 𝑅 − 𝐻 + 𝐻2 𝑆

Sinh viên: Nguyễn Thị Phương - 20143523

8


Công nghệ xử lý kerosen
-

GVHD: PGS.TS.Nguyễn Hồng Liên

Hợp chất sulfua
𝑅– 𝑆– 𝑅’ + 2𝐻2 → 𝑅– 𝐻 + 𝑅’ − 𝐻 + 𝐻2 𝑆

-

Hợp chất disulfua
𝑅– 𝑆 − 𝑆– 𝑅’ + 3𝐻2 → 𝑅– 𝐻 + 𝑅’ − 𝐻 + 2𝐻2 𝑆

-

Thiophen

b) Các phản ứng khử nitơ
-

Những phản ứng này dẫn tới quá trình tạo amoni.

Những phản ứng này cũng là phản ứng tỏa nhiệt.

Các phản ứng diễn ra như sau:
-

Pyridin

-

Amin

-

Quinolin

c) Hydro hóa các hợp chất chứa oxy
• Hydro hóa liên kết C-O
- Các alcohol và phenol
𝑅 – 𝑂𝐻 + 𝐻2 ⟶ 𝑅 – 𝐻 + 𝐻2 𝑂

Sinh viên: Nguyễn Thị Phương - 20143523

9


Công nghệ xử lý kerosen
-

GVHD: PGS.TS.Nguyễn Hồng Liên

Các axit

• Sự hydro hóa của liên kết C=O
- Aldehyt

d) Hydro hóa những hợp chất thơm
Sự hydro hóa của những hợp chất thơm có sự giới hạn về nhiệt động. Những phản
ứng này là tỏa nhiệt và có số luợng phân tử giảm. Do đó phản ứng này thích hợp ở nhiệt
độ thấp và áp suất cao.
Với một áp suất đã cho, khi nhiệt độ tăng thì tốc độ hydro hóa tăng trước tiên, đạt
đến giá trị tối đa, và sau đó giảm khi nhiệt độ tiếp tục tăng.
Với một nhiệt độ đã cho, tốc độ hydro hóa tăng nhanh cùng với sự tăng áp suất.
Ví dụ:
-

Benzene

-

Napthalene

e) Sự khử kim loại
Những hợp chất hữu cơ chứa kim loại (chứa As, Pb, Cu, Ni, Va...) bị bẽ gãy và
kim loại bị giữ lại trên xúc tác.

Sinh viên: Nguyễn Thị Phương - 20143523

10

Công nghệ xử lý kerosen

GVHD: PGS.TS.Nguyễn Hồng Liên

5. Các công nghệ xử lý kerosene
Nhiên liệu máy bay phản lực phải đáp ứng các thông số kỹ thuật quốc tế nghiêm ngặt
vì chúng được các hãng hàng không sử dụng trên toàn thế giới. Bất kể nơi máy bay hạ
cánh, các hãng hàng không cần nhiên liệu chất lượng cao, an toàn để tái nạp nhiên liệu.
Nhiên liệu máy bay phản lực ngày nay phải đáp ứng nhiều thông số kỹ thuật bao gồm
các loại axit, chất thơm, naphthalen, chưng cất, mật độ, độ nhớt, điểm chớp cháy, điểm
khói, tổng lưu huỳnh, lưu huỳnh mercaptan, điểm đóng băng, màu / xuất hiện, ăn mòn
đồng, chỉ số tách nước và tính ổn định nhiệt. Nhiều ấn phẩm, bao gồm ASTM, liệt kê
các thông số kỹ thuật nhiên liệu phản lực và phương pháp thử cho từng loại nhiên liệu
máy bay phản lực.
Sản xuất nhiên liệu máy bay phản lực bắt đầu với việc chưng cất dầu thô tách riêng
dầu hỏa cắt trong phạm vi sôi cụ thể từ toàn bộ dầu thô. Một số đơn vị chuyển đổi trong
nhà máy lọc dầu sản xuất dầu hỏa trực tiếp hoặc gián tiếp. Xử lý thêm dầu hỏa để đáp
ứng các thông số kỹ thuật sản phẩm nhiên liệu máy bay phản lực khác nhau dựa trên
chất lượng và tạp chất trong dầu hỏa.
5.1.

Công nghệ MERICAT TM II của Merichem Company (Mỹ)

Công nghệ MERICAT ™ II sử dụng FIBER FILM Contactor làm thiết bị truyền
khối và sử dụng hỗn hợp ăn da, chất xúc tác, không khí để loại bỏ hydrogen sulfide và
làm ngọt các hợp chất mercaptan trong nhiên liệu phản lực, dầu hỏa và naphtha.

Sinh viên: Nguyễn Thị Phương - 20143523

11

Công nghệ xử lý kerosen

GVHD: PGS.TS.Nguyễn Hồng Liên

Công nghệ MERICAT ™ II lần đầu tiên được cấp phép vào năm 1986 và đến nay
Merichem đã cấp 43 giấy phép hoạt động đơn vị trên toàn thế giới. Bộ tiếp xúc FIBER
FILM không phân tán làm chi phí vốn và yêu cầu không gian nhà máy ít hơn so với hầu
hết các phương án xử lý, làm cho MERICAT ™ II trở thành công nghệ lựa chọn.

Điều kiện phản ứng:
-

Nhiệt độ: 40 oC

-

Áp suất: 5.5 kg/cm2g

-

Xúc tác cho quá trình oxy hoá mercaptan (MERICAT

TM

II): Cobalt

phthalocyanine
Theo sơ đồ công nghệ này, kerosene chưa xử lý được đưa qua các phin lọc tạp chất

rắn rồi đưa vào đầu thiết bị tiếp xúc của hệ thống thiết bị khử axit naphthanic. Tại đây,
kerosene chảy từ phía trên xuống, naphthenic khuyếch tán sang pha dung dịch kiềm, và
phản ứng giữa naphthenic và kiềm xảy ra. Dòng kerosene sau khi được xử lý sẽ chuyển

Hình 1.1: Công nghệ xử lý kerosen Mericat II
vào thiết bị phân tách. Do không có sự phân tán các pha vào nhau nên kerosene dễ dàng
tách ra khỏi dung dịch với hàm lượng kiềm kéo theo rất nhỏ. Pha dung dịch kiềm chuyển

Sinh viên: Nguyễn Thị Phương - 20143523

12


Công nghệ xử lý kerosen

GVHD: PGS.TS.Nguyễn Hồng Liên

động dọc theo các sợi dây nhờ trọng lực và lực kéo (ma sát) của dòng hydrocacbon và
đi xuống lớp dung dịch kiềm ở phía đáy của bình phân tách pha. Dung dịch kiềm này
lại được bơm tuần hoàn lại thiết bị tiếp xúc. Tỷ lệ dòng tuần hoàn này tùy thuộc vào yêu
cầu chất lượng sản phẩm, tính chất của nguyên liệu ban đầu. Dung dịch kiềm tuần hoàn
thường xuyên được bổ sung từ thiết bị oxy hoá mercaptans. Dung dịch kiềm chứa muối
axít naphthenic được đưa tới phân xưởng trung hoà kiềm để xử lý phần kiềm dư và muối
naphthenic.
Kerosenen sau khi xử lý naphthenic được chuyển tới thiết bị xử lý mercaptans. Trước
khi đi vào thiết bị này, dòng hydrocacbon được trộn với không khí nén trong một thiết
bị trộn tĩnh để cung cấp ô-xy cho quá trình oxy hoá mercaptans. Hỗn hợp kerosene và
không khí đưa vào thiết bị tiếp xúc. Thiết bị tiếp xúc là thiết bị tiếp xúc kiểu sợi như sử
dụng trong quá trình tách axit naphthenic. Kerosene và dung dịch kiềm chuyển động từ
trên xuống dưới, tại đây mercaptans khuyếch tán sang pha dung dịch kiềm và phản ứng

oxy hoá xảy ra trong pha này. Sản phẩm của quá trình oxy hoá mercaptans là dầu
disulfide (Disulfide Oils-DSO) không hoà tan trong nước vì vậy sẽ khuyếch tán ngược
trở lại pha hydrocacbon. Khi chảy đến cuối thân bó sợi dây, kerosene tách ra khỏi thiết
bị tiếp xúc để đi vào pha hydrocacbon ở phía trên trong thiết bị phân tách. Do không có
sự phân tán pha nên kerosene chứa ít dung dịch kiềm kéo theo. Kerosen sau khi xử lý đi
lên phía trên qua lớp đệm cacbon có chứa xúc tác. Lớp đệm cabon chứa xúc tác này có
nhiệm vụ oxy hoá nốt các mercaptans có khối lượng phân tử nặng hơn với tốc độ phản
ứng chậm hơn. Lớp đệm cacbon này còn có chức năng tách các hạt dung dịch kiềm kéo
theo pha hydrocacbon. Trong khi đó, dung dịch kiềm tiếp tục chảy theo chiều dài bó sợi
xuống lớp dung dịch kiềm ở phía dưới đáy thiết bị phân tách. Dung dịch kiềm này sẽ
được bơm tuần hoàn lại thiết bị tái tiếp xúc để tái sử dụng lại, một phần cung cấp lại
thiết bị tách naphthenic.
Sau khi ra khỏi thiết bị oxy hoá mercaptans, kerosene được chuyển tới thiết bị rửa
bằng nước. Mục đích của thiết bị này là tách kiềm kéo theo hydrocacbon bằng cách hoà
tan vào nước. Kerosene được đưa vào thiết bị tiếp xúc cùng với nước, tại đây kiềm kéo
theo trong kerosene sẽ hoà tan vào nước và tách ra khỏi pha hydrodrocacbon. Dưới tác

Sinh viên: Nguyễn Thị Phương - 20143523

13


Công nghệ xử lý kerosen

GVHD: PGS.TS.Nguyễn Hồng Liên

dụng của trọng lực và lực kéo theo, nước rửa sẽ chảy dọc theo sợi dây và đi vào lớp
nước rửa ở phía đáy. Kerosene tách ra khỏi thiết bị tiếp xúc đi vào pha hydrocacbon ở
phía trên thiết bị phân tách pha và đi ra ngoài tới thiết bị sấy bằng muối. Nước rửa sẽ
được bơm tuần hoàn lại thiết bị tiếp xúc nhờ hệ thống bơm tuần hoàn. Nuớc rửa đuợc

sử dụng là nước đã khử khoáng hoặc nước ngưng. Để kiểm soát hàm lượng kiềm trong
nước rửa, nớc sạch thường xuyên được bổ sung. Nước rửa sẽ được đưa tới hệ thống xử
lý nước thải chung của nhà máy.
Thiết bị sấy bằng muối có chức năng tách các hạt nước tự do bám theo và lượng
nước bão hoà trong dòng hydrocacbon do quá trình rửa và các giai đoạn xử lý trước sinh
ra. Kerosene đi vào phía đáy thiết bị sấy chảy ngược lên phía đệm muối ở phía trên và
thoát ra ở đỉnh thiết bị. Nước kéo theo và nước bão hoà trong hydrocacbon sẽ bám vào
các hạt muối trong đệm và tạo thành dung dịch nước muối chảy xuống phía đáy thiết bị
và được tháo định kỳ ra ngoài. Do quá trình hoà tan, đệm muối sẽ bị dần phá huỷ, vì
vậy, sau một thời gian nhất định phải thay đệm muối mới.
Giai đoạn xử lý cuối cùng là lọc bằng đất sét. Mục đích của quá trình xử lý này là
tách nốt các hạt rắn còn lại trong hydrocacbon, tách hơi ẩm, các chất tạo bọt, các tạp
chất tạo nhũ tương và các tạp chất hoạt động bề mặt. Lọc kerosene bằng đất sét là công
đoạn xử lý cuối cùng để kerosene đạt được tiêu chuẩn chất lượng sản phẩm, đặc biệt khi
kerosene được sử dụng là nhiên liệu phản lực.
5.2.

Công nghệ xử lý kerosene của UOP

Merox là một quá trình hóa học xúc tác độc quyền cho quá trình oxy hóa mercaptans
được phát triển bởi UOP được sử dụng trong các nhà máy lọc dầu và nhà máy chế biến
khí tự nhiên để loại bỏ mercaptans từ LPG, napthas nhẹ và kerosene bằng cách chuyển
đổi chúng thành hydrocacbon lỏng disulfua. Để giảm axit và chuyển đổi mercaptans
thành disulfides, quy trình UOP Kero / Jet Fuel Sweetening Merox sử dụng xúc tác cố
định , không khí và NaOH để làm ngọt kerosen và sản xuất nhiên liệu phản lực.Công

Sinh viên: Nguyễn Thị Phương - 20143523

14

Công nghệ xử lý kerosen

GVHD: PGS.TS.Nguyễn Hồng Liên

nghệ xử lý đảm bảo rằng sau khi xử lý đáp ứng được các thông số kỹ thuật nhiên liệu
khác, bao gồm thông số kỹ thuật của Jet A-1.
Kerosen được đưa vào thiết bị tách axit napthanic, kerosene chảy từ trên xuống dưới,
naphthenic khuyếch tán sang pha dung dịch kiềm, và phản ứng giữa naphthenic và kiềm
xảy ra. Sau đó sản phẩm sẽ được đưa sang thiết bị phản ứng. Thiết bị phản ứng Merox
là một thiết bị thẳng đứng có chứa một lớp than hạt được thẩm thấu xúc tác bản quyền
của UOP. Dung dịch kiềm được tuần hoàn liên tục khi cần thiết. Kerosene từ phía trên
thiết bị cùng với không khí và kiềm tuần hoàn được đưa vào trên cùng của bình phản
ứng. Phản ứng oxy hóa mercaptan diễn ra khi nguyên liệu thấm qua chất xúc tác. Sau
đó sản phẩm đưa qua bình tách pha, lớp trên là sản phẩm không tan trong nước, phía

Hình 1.2. Công nghệ xử lý kerosene của UOP

dưới là kiềm được tuần hoàn lại thiết bị phản ứng.
Sản phẩm sau khi qua bình tách pha được chảy qua một bình rửa nước để loại bỏ
mọi chất ăn mòn bị ăn mòn cũng như các chất hòa tan trong nước không mong muốn
khác, tiếp theo là sang thiết bị loại nước bằng muối để loại bỏ nước cuốn theo. Cuối
cùng là qua thiết bị lọc bằng đất sét. Bộ lọc đất sét có thể loại bỏ bất kỳ chất tan trong

Sinh viên: Nguyễn Thị Phương - 20143523

15


Công nghệ xử lý kerosen

GVHD: PGS.TS.Nguyễn Hồng Liên

dầu nào như các hợp chất kim loại hữu cơ đặc biệt là hợp chất đồng và các chất hoạt
động bề mặt khác để đáp ứng được các thông số kỹ thuật của nhiên liệu phản lực.
Áp suất trong thiết bị phản ứng được chọn sao cho không khí được bơm vào sẽ tan
hoàn toàn trong nguyên liệu ở chế độ vận hành. Dung dịch kiềm phải được trộn với
kerosene sau khi chưng càng sớm càng tốt, vì khi tiếp xúc với không khí sẽ biến đổi
thành dạng lưu huỳnh tự do rất ăn mòn và khó tách. Dung dịch kiềm phản ứng với hợp
chất chứa lưu huỳnh để hình thành natri sulffua tan trong nước.
5.3.

Công nghệ Prime-K của Axens

Mục tiêu của quy trình Prime-K chủ yếu là giảm tổng hàm lượng lưu huỳnh của
nhiên liệu phản lực và giảm hàm lượng chất thơm cải thiện điểm khói của sản phẩm, để
sản xuất nhiên liệu phản lực.
Trông sơ đồ công nghệ, đầu tiên nguyên liệu cùng với dòng hydro tuần hoàn và hydro
make up được trao đổi nhiệt với sản phẩm sau khi phản ứng để tận dụng nhiệt nâng co
nhiệt độ. Sau đó được đưa vào lò gia nhiệt để nâng lên nhiệt độ cần thiết rồi đi vào hai

Hình 1.3. Công nghệ Prime-K của Axens
Sinh viên: Nguyễn Thị Phương - 20143523

16


Công nghệ xử lý kerosen

GVHD: PGS.TS.Nguyễn Hồng Liên

thiết bị phản ứng nối tiếp nhau. Sản phẩm ra khỏi thiết bị phản ứng trao đổi nhiệt với
nguyên liệu để giảm nhiệt độ sau đó được làm lạnh bằng quạt rồi vào bình tách pha. Pha
khí được hấp thụ H2S bằng amin, hydro được đươa qua máy nén tuần hoàn lại thiết bị
phản ứng. Dòng lỏng được đưa sang tháp tách để tách sản phẩm kerosene với khí offgas.
Kerosen sau khi sử lý đạt tiêu chuẩn của nhiên liệu phản lực được đưa sang bể chứa sản
phẩm. Xúc tác Ni, Mo / Al2O3.
5.4.

So sánh, lựa chọn công nghệ

Trong ba công nghệ trên, có hai công nghệ xử lý kerosene bằng phương pháp làm
ngọt là công nghệ Mericat II của Merichem Company và công nghệ làm ngọt sử dụng
kiềm của UOP. Với nguồn nguyên liệu là dầu ngọt thì hai công nghệ này phù hợp, nhưng
chi phí đầu tư và vận hành của công nghệ Mericat II thấp hơn, đơn giản hơn. Công nghệ
Prime-K của Axens xử lý kerosene bằng hydro thích hợp với nguồn nguyên liệu là dầu
chua, chi phí tiêu tốn nhiều hơn và công nghệ phức tạp hơn. Với nguồn nguyên liệu ở
Việt Nam là dầu ngọt, em chọn công nghệ Mericat II của Merichem Company. Công
nghệ này đang được sử dụng trong nhà máy lọc hóa dầu Dung Quất.

Sinh viên: Nguyễn Thị Phương - 20143523

17


Công nghệ xử lý kerosen

GVHD: PGS.TS.Nguyễn Hồng Liên

CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ MERICAT II CỦA MERICHEM COMPANY

1. Các thiết bị chính trong công nghệ
1.1.

Cụm thiết bị tiếp xúc NAPFINING FIBER FILM

Thiết bị tiếp xúc NAPFINING FIBER FILM được dùng để tách axit naphtanic ra
khỏi kerosene. Thiết bị có ba phần chính:
-

Phần thân thiết bị

-

Phần đầu thiết bị

-

Phần bó sợi dây kim loại

Thiết bị tiếp xúc được nắp vào phía trên của bình tách để tạo điều kiện thuận lợi cho
quá trình phân tách. Phần đầu của thiết bị tạo khoang phân phối cho các pha chất lỏng
theo đúng vai trò (chất lỏng bám trên bề mặt sợi dây và chất lỏng đi phía ngoài). Phần
thân của thiết bị là ống hình trụ chỉ đơn thuần bảo vệ phần lõi bó kim loại và tạo kết cấu
gắn thiết bị tiếp xúc với bình phân tách.

Hình 2.1. Thiết bị tiếp xúc
Sinh viên: Nguyễn Thị Phương - 20143523

18

Công nghệ xử lý kerosen

GVHD: PGS.TS.Nguyễn Hồng Liên

Phần bó dây kim loại thực sự là trái tim của thiết bị. Bó dây dduowccj tạo thành từ
rất nhiều các sợi dây kim loại nhỏ để dung dịch kiềm thấm ướt trên bề mặt. Hydrocacbon
lỏng chảy bao bọc phía ngoài mỗi sợi dây. Chiều dài của bó dây kim lại được tính toán
để đảm bảo thời gian tiếp xúc pha đủ thực hiện quá trình trao đổi chất tối ưu và việc
phân chia pha được thuận lợi, hạn chế hiện tượng kéo theo. Sau khi ra khỏi bộ thiết bị
tiếp xúc, hỗn hợp chảy vào thiết bị tách pha ở phía dưới. Thiết bị tách pha hoạt động
theo nguyên lý trích ly hai pha lỏng khồn hòa tan vào nhâu và có khối lượng riệng khác
biệt tương đối lớn. Do pha hydrocacbon và pha dung dịch kiềm không hòa tan vào nhau
ở điều kiện hoạt động của quá trình và khối lượng riêng của hai pha này tương đối khác
xa nhau nên hai pha kiềm và hydrocacbon được tách ra khỏi nhau.
1.2.

Cụm thiết bị oxy hóa mercaptan

Hình 2.2. Thiết bị oxy hóa mercaptan

Cụm thiết bị oxy hóa mercaptan bao gồm các thiết bị chính: thiết bị tiếp xúc, thiết bị
phân tách, và các thiết bị phụ khác,…Cấu tạo của các thiết bị chính của cụm thiết bị oxy
hóa mercaptans được mô tả trong hình 2.2. Thiết bị chính bao gồm một thiết bị tiếp xúc

Sinh viên: Nguyễn Thị Phương - 20143523

19

Công nghệ xử lý kerosen

GVHD: PGS.TS.Nguyễn Hồng Liên

kiểu sợi và thiết bị phân tách kiểu thẳng đứng. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của thiết
bị tiếp xúc đã được trình bày ở các mục trên. Thiết bị phân tách có cấu tạo đặc biệt so
với dạng thiết bị kiểu nằm ngang. Thiết bị phân tách trong cụm thiết bị oxy hóa
mercaptans được lắp thêm một lớp đệm cacbon bên trong chứa xúc tác để oxy hóa hết
các mercaptans có khối lượng phân tử lớn hơn còn chứa trong kerosene (các hợp chất
này có tốc độ tham gia phản ứng oxy hóa chậm hơn nên không bị tách ra và oxy hóa hết
trong thiết bị tiếp xúc). Thiết bị tiếp xúc được lắp chồng lên phía trên của thiết bị phân
tách, một phần thiết bị tiếp xúc được nhúng trong thiết bị phân tách để tạo điều kiện
thuận lợi cho quá trình phân tách và tiết kiệm diện tích lắp đặt thiết bị.
1.3.

Thiết bị rửa bằng nước

Thiết bị rửa kerosen bằng nước có chức năng tách kiềm kéo theo để đảm bảo không
còn vết kiềm chứa trong sản phẩm chính. Để thực hiện được mục đích này thiết bị tiếp
xúc dạng sợi và thiết bị phân tách nằm ngang được sử dụng. Cấu tạo và nguyên lý hoạt
động của thiết bị này tương tự như thiết bị tách naphthenic đã trình bày ở các phần trên.
Nước được sử dụng làm dung môi tách lượng kiềm còn bám theo kerosene. Trong thiết
bị tiếp xúc, nước và pha hydrocacbon chảy từ trên xuống dưới kiềm sẽ hòa tan vào nước
và tách ra khỏi pha hydrocacbon đi xuống lớp nước phía dưới thiết bị phân tách. Nước
rửa sẽ được tuần hoàn lại thiết bị tiếp xúc. Nước sạch (nước khử khoáng hoặc nước
ngưng tụ) được bổ sung liên tục để đảm bảo hàm lượng NaOH trong nước rửa không
vượt quá 500ppm khối lượng.
1.4.

Thiết bị sấy bằng muối

Kerosene sau khi được rửa bằng nước ít nhiều sẽ kéo theo một lượng nước tự do nhất
định và một hàm lượng nước bão hòa trong sản phẩm này. Để đáp ứng được tiêu chuẩn
chất lượng sản phẩm về hàm lượng nước tự do và nước bão hòa, cần phải có biện pháp
để tách lượng nước này ra khỏi sản phẩm. Thiết bị sấy bằng muối được sử dụng để thực
hiện nhiệm vụ này. Thiết bị sấy muối là một thiết bị hình trụ đứng, bên trong có các lớp
đệm bằng muối có kích thước hạt lớn. Lớp đệm muối này là các bẫy thu nước tự do
trong sản phẩm và giảm nước bão hòa trong sản phẩm. Nước bám vào các hạt muối

Sinh viên: Nguyễn Thị Phương - 20143523

20


Công nghệ xử lý kerosen

GVHD: PGS.TS.Nguyễn Hồng Liên

đồng thời hòa tan một phần lớp đệm tạo thành dung dịch muối chảy xuống phía đáy thiết
bị và đựơc tháo ra định kỳ. Cấu tạo của thiết bị sấy bằng muối được minh họa trong hình
2.3.

Sinh viên: Nguyễn Thị Phương - 20143523

21


Công nghệ xử lý kerosen

GVHD: PGS.TS.Nguyễn Hồng Liên

Hình 2.3. Thiết bị sấy bằng muối
1.5.

Thiết bị lọc bằng đất sét

Hình 2.4. Thiết bị lọc bằng đất sét

Sinh viên: Nguyễn Thị Phương - 20143523

22


Công nghệ xử lý kerosen

GVHD: PGS.TS.Nguyễn Hồng Liên

Kerosene sau khi đi qua một loạt các quá trình xử lý, lượng tạp chất hóa học và cơ
học đã được giảm tới các giới hạn theo tiêu chuẩn chất lượng sản phẩm. Tuy nhiên,
trong thực tế quá trình hoạt động của hệ thống thiết bị có những lúc mất ổn định tạm
thời vượt quá tầm kiểm soát và gây ra ảnh hưởng về chất lượng lượng. Để dự phòng
những trường hợp bất thường này và nâng cao tính linh động của hệ thống xử lý, thiết
bị lọc bằng đất sét được lắp đặt với nhiệm vụ là cửa gác cuối cùng để điều chỉnh chất
lượng sản phẩm đáp ứng yêu cầu. Thiết bị lọc bằng đất sét hoạt động vừa theo cơ chế
thiết bị lọc chiều sâu vừa theo cơ chế hấp phụ. Lớp đệm đất sét có nhiệm vụ tách các tạp
chất cơ học kéo theo, độ ẩm trong sản phẩm, các chất tạo bọt và các chất hoạt động bề
mặt. Thiết bị lọc bằng đất sét là một bình trụ đứng, chỏm và đáy hình cầu, bên trong có
lớp đệm chứa đất sét. Phía thân có cửa người để nạp đất sét và tháo đất sét khi đất chu
kỳ cần thay thế.
2. Mô tả sơ đồ công nghệ

Dòng kerosene chưa xử lý từ phân xưởng CDU và bể chứa được bơm chảy qua thiết
bị lọc 16. Sau đó keroene đi vào trên đỉnh của thiết bị tiếp xúc NAPFINING FIBER
FILM 1, tại đây nó gặp vật liệu sợi đã được thấm ướt bởi kiềm. Khi kerosene chảy xuống
dọc theo thiết bị tiếp xúc, các axit naphtenic khuếch tán vào pha lỏng và phản ứng với
NaOH để tạo thành natri naphtenat như biểu diễn ở phản ứng (1) ở mục 4.1.1. Dòng
Kerosene đã xử lý một phần chảy xuống bình tách ở dưới từ và thoát ra ở đỉnh bình tách
và đi vào thiết bị oxy hóa mercaptan 2. Vì ta sử dụng phương pháp tiếp xúc không phân
tán nên dòng kerosene đi ra không bị cuốn theo bởi kiềm. Kiềm trong thiết bị tiếp xúc
chảy xuống dọc theo bó sợi nhờ trọng lực và sức căng bề mặt của dòng hydrocacbon rồi
đi vào lớp dung dịch ở đáy bình tách. Bơm tuần hoàn 7 tuần hoàn lại kiềm từ đáy bình
tách ngược trở lại đầu vào của thiết bị tiếp xúc 1. Tốc độ kiềm tuần hoàn được điều
chỉnh nhờ van cầu.
Không khí được lọc bởi thiết bị lọc 10 và đưa vào dòng kerosene. Dòng kerosene
sau khi trộn với không khí được đưa vào dầu tiếp xúc của thiết bị oxy hóa mercaptan 2,
tại đây nó tiếp xúc với dòng kiềm tuần hoàn. Kiềm và hydrocacbon chảy xuống dọc theo

Sinh viên: Nguyễn Thị Phương - 20143523

23


Công nghệ xử lý kerosen

GVHD: PGS.TS.Nguyễn Hồng Liên

bó sợi và tại đây các hợp chất mercaptan bị trích ly khỏi dòng hydrocacbon rồi bị oxy
hoá trong pha kiềm. Dung dịch kiềm trong bình tách được tuần hoàn vào thiết bị tiếp
xúc. Thiết bị lọc 20 được lắp tại đầu hút của các bơm tuần hoàn để bảo vệ các bơm và
thiết bị tiếp xúc khỏi các hạt cacbon trong trường hợp màng đỡ lớp cacbon bị hư. Khi
kiềm và kerosene ra khỏi phần tiếp xúc, kiềm làm ướt các sợi kim loại rồi chảy xuống

pha kiềm ở đáy bình tách. Sau đó kiềm được tuần hoàn trở lại. Còn dòng kerosene sau
khi đi ra khỏi bó sợi đi ngược lên phía trên qua lớp cacbon đã được thấm bởi xúc tác
oxy hoá. Lớp cacbon thực hiện hai chức năng: một là nó làm ngọt các phân tử mercaptan
nặng hơn, khó phản ứng hơn, hai là nó thu gom các giọt kiềm nhỏ bị cuốn theo dòng
kerosene. Sau khi ra khỏi lớp cacbon, kerosene đi ra ở đỉnh bình tách và chảy sang thiết
bị rửa bằng nước 3.
Mục đích của thiết bị này là tách các vết kiềm đến từ thiết bị oxy hóa mercaptan 2.
Dòng kerosene đã xử lý một phần chứa các vết kiềm được đưa tới đầu tiếp xúc, tại đây
nó tiếp xúc với dòng nước tuần hoàn để tách muối của natri. Dòng kerosene đã rửa đi ra
từ đầu tiếp xúc đi xuống bình tách và thoát ra khỏi bình tách rồi sang thiết bị sấy bằng
muối 4.
Thiết bị sấy bằng muối 4 được dùng để tách nước tự do và nước bão hòa trong dòng
kerosene. Dòng kerosene đi vào từ đáy của thiết bị 4, chảy lên trên qua lớp muối và
thoát ra từ đỉnh. Bất kì giọt nước nào cuốn theo đều lắng trên các phần tử muối, tạo
thành dung dịch nước muối, và chảy xuống đáy thiết bị tách, tại đây nước muối được
lấy ra theo mẻ như dung dịch ngưng tụ. Vì ảnh hưởng của sự hòa tan mà chiều cao của
lớp muối sẽ giảm dần. Sau 2 tháng lớp muối nên được phục hồi lại chiều cao ban đầu và
được thay mới hoàn toàn sau mỗi năm.
Sau khi được sấy qua lớp muối, dòng kerosene đi vào đỉnh của hệ thống xử lý bằng
đất sét 5 và chảy xuống lớp đất sét rồi thoát ra ở đáy. Bước xử lý cuối cùng này sẽ tách
các hạt rắn, lượng ẩm, và các chất hoạt động bề mặt trong dòng kerosene.
Khi độ giảm áp qua hệ thống này cao thì lớp đất sét phải được thay mới. Việc vận
hành của thiết bị sấy bằng muối là một trong những chìa khóa để duy trì tuổi thọ của

Sinh viên: Nguyễn Thị Phương - 20143523

24


Công nghệ xử lý kerosen

GVHD: PGS.TS.Nguyễn Hồng Liên

thiết bị này. Muối sạch phải được nạp vào thường xuyên và nước muối phải được quan
sát và tháo ra hàng ngày. Hoạt tính của lớp đất sét được thiết kế 1 năm. Ra khỏi hệ thống
lọc bằng đất sét dòng kerosene được bơm sản phẩm 21 đưa tới bồn chứa. Một dòng nhỏ
của sản phẩm được đưa tới CNU. Kerosene được dùng như một dung môi để tách các
axit naphtenic trong dòng kiềm phenolic ở CNU.
CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN CÂN BẰNG VẬT CHẤT VÀ CÂN BẰNG NHIỆT
LƯỢNG
3.1.

Các thông số đầu vào

Phân xưởng được thiết kế với trường hợp dầu chua chứa tối đa 100ppm theo khối
lượng mercaptan như lưu huỳnh với chỉ số axit 0.1 mg KOH/g. Thiết kế với trường hợp
dầu ngọt chứa tối đa 3ppm theo khối lượng Mercaptan như lưu huỳnh với chỉ số axit
0.05 mg KOH/g.
Đối với dòng nguyên liệu kerosene của dầu chua (15% dầu chua, 85% dầu ngọt) yêu
cầu rửa bằng kiềm để tách các axit naphthenic, xử lý bằng kiềm và oxi hóa để chuyển
lưu huỳnh dạng mercaptan thành dạng dầu disunfit, rửa bằng nước để tách các muối
natri, và quá trình sấy bằng muối và lọc bằng đất sét để tách nước tự do và các chất hoạt
động bề mặt.
Đối với dòng nguyên liệu kerosene của dầu ngọt yêu cầu tất cả các bước như trường
hợp dầu chua chỉ ngoại trừ không xử lý qua hệ thống oxi hóa mercaptan.
Ở đây em tính toán cho trường hợp dòng nguyên liệu kerosene của dầu chua
❖ Các thông số đầu vào
-

Công suất: 50000 kg/h

-

Hiệu suất lọc cặn rắn ở nguyên liệu: 98%

-

Hiệu suất phản ứng ở thiết bị tách axit naphtanic: 97%

-

Hiệu suất tách trọng lực lần 1: 98%

-

Hiệu suất phản ứng oxi hóa mercaptan: 96%

Sinh viên: Nguyễn Thị Phương - 20143523

25