Đang tải... (xem toàn văn)
Tính nhiệt độ, lưu lượng Q tại các vùng của tháp
CÁC DỮ LIỆU CHO TRƯỚC * Tính toán tháp chưng cất khí quyển có cấu trúc như sau: - Tháp có 48 đĩa - Sản phẩm đỉnh: Khí + naptha - LGO lấy ra ở đĩa 26 - HGO lấy ra ở đĩa 38 - Vùng stripping đáy tháp có 6 đĩa - Áp suất tại đỉnh: 1,5 at, tổn thất áp suất trên từng đĩa là 8 mmHg - Nguyên liệu đầu vào là dầu thô mỏ Bạch Hổ, - Q v = 19744 tấn/ngày * Yêu cầu tính toán (tính toán tháp chưng cất hoàn chỉnh) - Tính nhiệt độ, lưu lượng Q tại các vùng của tháp - Tính toán cấu trúc tháp A. TÍNH NHIỆT ĐỘ, LƯU LƯỢNG Ở THÁP CHƯNG CẤT KHÍ QUYỂN Từ dữ liệu về tính chất dầu Bạch Hổ ta vẽ được các đường đặc trưng của dầu thô: Bảng A.1. Đặc trưng dầu thô Bạch Hổ Gentle - 1 - 28/04/2013 Đồ án Công Nghệ Lọc Dầu Lọc Hóa Dầu – K50 Đồ án Công Nghệ Lọc Dầu Lọc Hóa Dầu - K50 gentle - 2 - 4/28/2013 Đồ án Công Nghệ Lọc Dầu Lọc Hóa Dầu - K50 HÌNH A.1.Đường TBP của dầu thô HÌNH A.2.Đường đặc trưng V-d của dầu thô Căn cứ vào đường TBP chia dầu thô thành 5 phân đoạn sau bằng tháp chưng cất khí quyển: - Phân đoạn khí + naphtha 21,95% thể tích - Phân đoạn kerosene 6,58% - Phân đoạn LGO 15% - Phân đoạn HGO 10,96% - Phân đoạn AR 45,51% Giả sử, coi sự chung cất là lý tưởng. Khi đó đường TBP của nguyên liệu xem như trùng với đường TBP của từng phân đoạn. Từ đó ta được đặc trưng của từng phân đoạn ,như sau : gentle - 3 - 4/28/2013 Đồ án Công Nghệ Lọc Dầu Lọc Hóa Dầu - K50 Bảng A.2.Số liệu %V-t-d của phân đoạn khí + naphtha gentle - 4 - 4/28/2013 %V t d 16,54 70 0,6440 20,77 80 0,6846 25,56 90 0,6981 31,03 100 0,7057 37,13 110 0,7135 43,96 120 0,7248 51,85 130 0,7297 60,27 140 0,7367 68,47 150 0,743 76,49 160 0,7482 84,37 170 0,7531 92,30 180 0,7583 100,00 190 0,7633 Đồ án Công Nghệ Lọc Dầu Lọc Hóa Dầu - K50 HÌNH A.3.Đường cong chưng cất phân đoạn khí + naphtha HÌNH A.4 Đường đặc trưng V- d phân đoạn khí + naphtha gentle - 5 - 4/28/2013 %V t 0 188,4 5 196,4 10 198.0 20 199,7 30 201,6 40 203,6 50 204,7 60 206,7 70 209,1 80 212,1 90 216,9 100 228.0 Đồ án Công Nghệ Lọc Dầu Lọc Hóa Dầu - K50 Bảng A.3.Số liệu %V-t-d của phân đoạn Kerosen HÌNH.A.5 Đường cong chưng cất phân đoạn kerosen gentle - 6 - 4/28/2013 %V t d 0 190 0,7633 24,77 200 0,768 49,09 210 0,7725 73,71 220 0,7767 100,00 230 0,7809 Đồ án Công Nghệ Lọc Dầu Lọc Hóa Dầu - K50 HÌNH.A.6 Đường đặc trưng V- d phân đoạn kerosen Bảng A.4 Số liệu %V-t-d phân đoạn LGO %V t D 0 230 0,7809 12,47 240 0,7852 25,93 250 0,7894 40,33 260 0,7934 55,67 270 0,7971 71,27 280 0,8005 86,40 290 0,8038 100,00 300 0,8066 gentle - 7 - 4/28/2013 Đồ án Công Nghệ Lọc Dầu Lọc Hóa Dầu - K50 HÌNH.A.7.Đường cong chưng cất phân đoạn LGO HÌNH.A.8 Đường đặc trưng V- d phân đoạn LGO Bảng A.5 Số liệu %V-t-d phân đoạn HGO %V t d 0 300 0.8066 16,33 310 0,809 31,75 320 0,8109 gentle - 8 - 4/28/2013 Đồ án Công Nghệ Lọc Dầu Lọc Hóa Dầu - K50 47,99 330 0,8127 65,60 340 0,814 83,58 350 0,8172 100,00 360 0,8273 HÌNH.A.9 Đường cong chưng cất phân đoạn HGO HÌNH.A.10 Đường đặc trưng V- d phân đoạn HGO Bảng A.6 Số liệu %V-t-d phân đoạn AR %V t D 0 360 0.8273 3,49 370 0,8391 6,68 380 0,8487 9,76 390 0,8552 13,18 400 0,8581 gentle - 9 - 4/28/2013 Đồ án Công Nghệ Lọc Dầu Lọc Hóa Dầu - K50 17,42 410 0,8598 22,90 420 0,8626 29,11 430 0,8658 35,66 440 0,8674 41,53 450 0,868 46,39 460 0,8685 50,54 470 0,869 53,89 480 0,8713 57,55 490 0,8754 60,58 500 0,8796 63,33 510 0,8836 65,90 520 0,8873 68,18 530 0,8904 69,92 540 0,8928 71,48 550 0,8948 73,21 560 0,8969 75,13 570 0,8994 77,21 580 0,9023 79,04 590 0,9054 80,44 600 0,9081 HÌNH.A.11 Đường cong chưng cất phân đoạn AR gentle - 10 - 4/28/2013 [...]... ,sau hồi lưu vòng ,lưu lượng hơi trong tháp đã tương đối ổn định.Điều này tạo điều kiện để thiết kế tháp có đường kính đồng đều trong toàn tháp Ở phần B ta sẽ đi tính đường kính tháp theo những số liệu đã hồi lưu này gentle - 27 - 4/28/2013 Đồ án Công Nghệ Lọc Dầu Lọc Hóa Dầu - K50 B TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ CỦA THÁP CHƯNG CẤT KHÍ QUYỂN Kết quả tính toán ở phần A đã cho thấy lưu lượng các... 23982219,04 (kcal/h) VIII Tính toán hồi lưu vòng cho tháp chưng cất Để tăng độ phân tách cho quá trình chưng cất dầu thô người ta thường sửdụng phương pháp hồi lưu vòng Theo phương pháp này, người ta trích một dòng lỏng tại một đĩa nào đó, đưa ra ngoài làm lạnh rồi hồi lưu nó trở lại tháp ở vị trí cao hơn 3 đĩa so với vị trí lấy nó ra Khí quay lại tháp chưng cất, dòng hồi lưu vòng có nhiệt độ tháp hơn nhiều so... ta được Ta = 340 oC I.5 Nhiệt độ tại đáy tháp chưng cất Nhiệt độ ở đáy tháp chưng cất là nhiệt độ dòng AR Phương pháp tính Tđ dựa trên cân bằng Entanpy của vùng nạp liệu-đáy tháp Số liệu tính toán cho ở bảng I.1, Entanpy của các dòng dầu lấy từ biểu đồ trang 83 tài liệu [2], entanpy của hơi nước cho ở H3.14 [1] Bảng I.1 Số liệu liên quan đến vùng nạp liệu-đáy tháp Dòng Nhiệt độ d Vào La (lỏng) 340 0,878... Lọc Dầu Lọc Hóa Dầu - K50 HÌNH.A.12 Đường đặc trưng V- d phân đoạn AR Đối với tháp chưng cất này, chúng ta dùng hơi nước quá nhiệt ở 260 oC ,P= 3atm để stripping cặn AR, các phân đoạn sườn lấy ra từ sườn của tháp chưng cất Toàn bộ hơi nước dùng để stripping bị ngưng tụ ở thiết bị làm lạnh dòng bay hơi ra từ đỉnh tháp chưng cất và chảy ra ngoài từ đáy bình hồi lưu Entanpy của hơi nước đó cho ở H3.14... vùng đỉnh tháp Trong sơ đồ Hình V.1: V4: phân đoạn bay hơi lên đỉnh tháp L :dòng hồi lưu lạnh ở đỉnh tháp. Dòng L tiếp xúc với dòng hơi đang bay lên làm ngưng tụ một lượng lỏng R4.Giả sử chúng ta làm việc với dòng L có nhiệt độ là 30oC R4 đóng vai trò là dòng hồi lưu nóng ở đỉnh tháp Tại đỉnh tháp chưng cất, dòng hơi V4 qua thiết bị làm lạnh E và bình ngưng tụ thì được chia làm 2 dòng là dòng khí nhẹ... lên đĩa trên, gây hiện tượng bóng khí ảnh hưởng đến hiệu suất tách và cấu trúc đĩa, tháp VI Hiện tượng ngập lụt Hiện tượng ngập lụt (flooding) là hiện tượng tràn ngập chất lỏng trong toàn bộ không gian giữa các đĩa Khi bị ngập lụt, tháp chưng cất bị tắc dẫn tới ngừng hoạt động và chất lỏng không chảy kịp, hơi không bay lên được Ngoài ra ,nó còn có thể gây nổ tháp chưng cất do sự tăng áp suất quá mức (dồn... CHƯNG CẤT KHÍ QUYỂN Kết quả tính toán ở phần A đã cho thấy lưu lượng các dòng pha ở vùng HGO là lớn nhất Ta sử dụng các số liệu về các dòng pha ở đĩa lấy phân đoạn HGO để tính các thống số đĩa của tháp chưng cất Theo kết quả tính toán được từ phần A, ta có dữ liệu như sau: - Khối lượng dòng lỏng: 650300,02 kg/h - Khối lượng riêng dòng lỏng: 813,5 kg/m3 ở 20 oC 650300,02.10 6 = 222051,5 (cm3/s) 813,5.3600... 57,49 Khối lượng dòng Va là: 0,777.57,49% 1003 = 448,018 (tấn/h) Lưu lượng mol dòng Va là: 448.018/175 = 2550,33 (kmol/h) Theo đề bài, vùng stripping đáy tháp gồm 6 đĩa ( đĩa 42-48) nên thực tế tháp chưng cất hoạt động theo kiểu gần như không có vùng chưng Khả năng phân tách ở vùng này không cao, mà ở đó chủ yếu chỉ xảy ra sự phân tách những hợp phần nhẹ nhất xót lại khỏi các dòng lỏng đang chảy xuống... = 0,05 (oC/%) ΔT50 = 0 E Mặt khác T50DRL = 204,7 oC Khí = 10,03 m3/h Nên T50FRL = 204,7 oC → ToFRL = 202,2 oC Đường Flash của R4 Kerosen tại 591 mmHg được xác định bằng cách tịnh tiến T4 L’ đường FRL ở 1 atm xuống phía dưới 13,5 oC Khi đó: ToFRL = 202,2-13,5 = 188,7 oC Vậy nhiệt độ tại đĩa lấy LGO là T3 = 191 oC V Tính nhiệt độ tại đỉnh tháp chưng cất R4 V4+L+W W3 3 T3 = 191oC L3 V3 gentle Bình hồi... 1045131 (kg/h) 1.4 Tại đỉnh tháp R4 = 824621,35 (kg/h) R4 + V4 = 824621,35 + 157952 = 982573,35 (kg/h) L + V4 = 471212,2 + 157952 = 629164 (kg/h) 1.5 Tại đĩa nạp liệu Lo + La = 53036 + 374379 = 427415 (kg/h) Vo + Va = 24381 + 448018 = 472399 (kg/h) 1.6 Tại đáy tháp AR = 402449 (kg/h) VIII.2 Định lượng hồi lưu vòng Quyết định hồi lưu vòng tại 3 vị trí trên sườn tháp chưng cất 2.1.tại đĩa lấy HGO Trích