Đồ án tốt nghiệp Trích ly dầu nhờn dung môi chọn lọc Mục lục Trang Phần mở đầu Phần I: Tổng quan lý thuyết .4 26 Phần ii Tính toán công nghệ 48 Tổng lợng dòng vật chất khỏi thiết bị: 49 Phần iii Tính xây dựng 51 Phần IV: An toàn lao động bảo vệ môi trờng 60 Kết luận .67 Tài liệu tham khảo 69 SV: Chu Lĩnh Trung Lớp CH6 Hoá dầu Đồ án tốt nghiệp Trích ly dầu nhờn dung môi chọn lọc Phần mở đầu Ngay từ thời kỳ đồ đồng, tức khoảng 3000 - 2000 năm trớc công nguyên, sống ngời bắt đầu có nhu cầu nâng cao sinh hoạt Chính thời kỳ bắt đầu có nhiều phát minh có giá trị ngày nh xuất chữ viết, chữ số, thiên văn học Chủ yếu chế tạo xe hai bánh cỗ xe kéo Đó phơng tiện đòi hỏi phải dùng chất bôi trơn Nh vậy, từ thời xa xa kỹ thuật chất bôi trơn tách rời Có nhiều chất liệu dùng bôi trơn, nhiên thời điểm ngời cha có khái niệm dầu nhờn Tất loại máy móc đợc bôi trơn dầu mỡ lợn, sau dầu ôliu, dầu thảo mộc Khi ngành chế biến dầu mỏ đời, ngời tiếp cận khám phá chức dầu nhờn vợt trội so với dầu bôi trơn trớc Có thể nói thiết bị máy móc dầu bôi trơn hoạt động đợc; từ dầu nhờn đợc sử dụng phổ biến Hiện nớc ta có khoảng triệu công cụ liên quan đến bôi trơn dầu mỡ với tài khoản vào khoảng vài tỷ đô la Do sách đổi kinh tế Nhà nớc, tốc độ đầu t ngày tăng số lợng tài sản thiết bị có liên quan đến sử dụng dầu bôi trơn ngày lớn Vấn đề quan trọng sử dụng đợc trang thiết bị có hiệu Hiện nhiều ngành kinh tế, thời gian sử dụng máy móc mức 30% Trong nguyên nhân gây hao mòn chi tiết nguyên nhân mài mòn chủ yếu Không nớc phát triển mà nớc công nghiệp phát triển, tổn thất ma sát, mài mòn sử dụng dầu bôi trơn kỹ thuật bôi trơn cha chiếm tới vài phần trăm tổng thu nhập quốc dân nớc ta, theo đánh giá chuyên gia dầu khí, thiệt hại ma sát mài mòn chi phí bảo dỡng hàng năm vào khoảng vài triệu đô la Mỹ SV: Chu Lĩnh Trung Lớp CH6 Hoá dầu Đồ án tốt nghiệp Trích ly dầu nhờn dung môi chọn lọc Tổn thất ma sát mài mòn gây có nhiều nguyên nhân, nhng thiếu dầu bôi trơn sử dụng dầu bôi trơn với độ nhớt phẩm cấp không phù hợp chiếm tới 30% Vì vậy, sử dụng dầu bôi trơn có chất lợng phù hợp với quy định nhà chế tạo máy thiết bị, kỹ thuật bôi trơn có vai trò lớn để đảm bảo thiết bị làm việc liên tục, ổn định, giảm chi phí bảo dỡng nhằm nâng cao tuổi thọ động cơ, hiệu suất sử dụng độ tin cậy máy móc Tuy nhiên, để sản xuất dầu nhờn đảm bảo yêu cầu trên, cần tách cấu tử không mong muốn phân đoạn dầu nhờn Việc tách thành phần không mong muốn sản xuất dầu gốc đợc thực nhờ trình lọc dầu cho phép sản xuất dầu gốc chất lợng cao với phân đoạn dầu nhờn dầu thô cha thích hợp cho sản xuất dầu nhờn Sơ đồ công nghệ chung để sản xuất dầu nhờn gốc từ dầu mỏ thờng gồm công đoạn chủ yếu sau: - Chng chân không nguyên liệu cặn mazut - Chiết tách, trích ly dung môi - Tách hydrocacbon rắn (sáp hay petrolactum) - Làm lần cuối hydro Trích ly dùng dung môi hoà tan chọn lọc một vài nhóm cấu tử có phân đoạn dầu nhờn nhằm thu đợc cấu tử quý dùng để sản xuất dầu nhờn gốc Phơng pháp trích ly đa dạng dung môi nhiều ta nghiên cứu công nghệ sản xuất dầu nhờn phơng pháp "Trích ly dung môi chọn lọc - Phenol" Nguyên liệu phân đoạn dầu nhờn hay dầu cặn nặng thu đợc từ trình khử asphan cặn gudron SV: Chu Lĩnh Trung Lớp CH6 Hoá dầu Đồ án tốt nghiệp Trích ly dầu nhờn dung môi chọn lọc Phần I: Tổng quan lý thuyết Chơng I: Thành phần, tính chất công dụng dầu nhờn Dầu nhờn có tầm quan trọng lớn việc bôi trơn chi tiết chuyển động, giảm ma sát, giảm mài mòn ăn mòn chi tiết, tẩy bề mặt, tránh tạo thành lớp cặn bùn, tản nhiệt, làm mát làm khít phận cần làm kín Trong chức kể chức bôi trơn chức quan trọng dầu nhờn Bôi trơn biện pháp làm giảm ma sát đến mức thấp nhất, cách tạo bề mặt ma sát lớp chất đợc gọi bôi trơn, hầu hết chất bôi trơn chất lỏng Do chất bôi trơi lỏng (dầu bôi trơn) đợc biết đến nhiều ứng dụng kỹ thuật I.1 Thành phần dầu nhờn gốc Dầu gốc chế biến từ dầu mỏ có nhiều chủng loại Tuy chúng đợc sản xuất từ quy trình pha trộn sở bốn loại nguyên liệu là: Phân đoạn dầu nhẹ (Sôi khoảng 350 ữ 4000C), phân đoạn dầu trung bình (sôi khoảng 4000C - 4500C), phân đoạn dầu nặng (sôi khoảng 450 oC 500oC), phân đoạn dầu cặn (sôi khoảng 5000C) Thành phần chủ yếu dầu nhờn gốc hợp phần hyđrocacbon, bao gồm nhóm khác a Nhóm Hydrocacbon naphten - parafin: Đây nhóm hydrocacbon chủ yếu có dầu bôi trơn, hàm lợng chúng lên tới 40 ữ 80% tuỳ thuộc loại dầu mỏ Nhóm có cấu trúc chủ yếu hydrocacbon vòng naphten, có kết hợp với nhánh alkyl izo alkyl Số nguyên tử cacbon phân tử từ 20 - 70 nguyên tử cacbon Loại hydrocacbon có tính bôi trơn tốt, tính ổn định hoá học tốt, chúng thành phần tốt dầu bôi trơn Ngoài có hydrocacbon SV: Chu Lĩnh Trung Lớp CH6 Hoá dầu Đồ án tốt nghiệp Trích ly dầu nhờn dung môi chọn lọc dạng n - parafin izo - parafin với hàm lợng không lớn Mạch cacbon không 20 nguyên tử Loại hydrocacbon có tính ổn định tốt, tính bôi trơn thay đổi theo nhiệt độ, nhng độ nhớt thấp, nhiệt độ đông đặc cao b Nhóm hydrocacbon thơm naphten - thơm Nhóm bao gồm hợp chất dãy đồng đẳng benzen, naphtalen Đôi có đồng đẳng phenantren Một hợp phần hydrocacbon lai hợp vòng naphten vòng thơm Nhóm hydrocacbon dễ bị oxy hoá tạo hợp chất keo nhựa, đồng thời có tính bôi trơn thay đổi nhiều theo nhiệt độ, chúng hợp phần làm giảm chất lợng dầu nhờn c Nhóm hydrocacbon rắn Các hydrocacbon rắn có nguyên liệu sản xuất dầu bôi trơn, lên tới 40 - 50% tuỳ thuộc chất dầu thô Phần lớn hợp chất đợc loại khỏi dầu bôi trơn nhờ quy trình tách lọc parafin rắn Tuỳ kỹ thuật tách lọc mà nhóm hydrocacbon rắn đợc tách triệt để hay không, Nhng dù chúng tồn dầu với hàm lợng nhỏ Sự có mặt nhóm hyđrocacbon làm tăng nhiệt độ đông đặc, giảm khả sử dụng dầu nhiệt độ thấp, nhng lại làm tăng tính ổn định độ nhớt theo nhiệt độ tính ổn định chống oxy hoá Nhóm có hai loại hydrocacbon rắn parafin rắn (có thành phần chủ yếu cá alkan có mạch cacbon lớn 20) xerezin (là hỗn hợp hydrocacbon naphten có mạch nhánh alkyl dạng thẳng dạng nhánh lợng không đáng kể hydrocacbon rắn có vòng thơm mạch nhánh alkyl) Ngoài thành phần chủ yếu kể trên, dầu bôi trơn có hợp chất hữu chứa lu huỳnh, nitơ, oxy tồn dạng hợp chất nhựa, asphanten Nhìn chung hợp phần làm giảm chất lợng dầu bôi trơn, chúng có mầu sẫm, dễ bị biến chất, tạo cặn dầu làm việc nhiệt độ áp suất cao, chúng đợc loại khỏi dầu nhờ trình làm SV: Chu Lĩnh Trung Lớp CH6 Hoá dầu Đồ án tốt nghiệp Trích ly dầu nhờn dung môi chọn lọc I.2 Các tính chất dầu nhờn I.2.1 Khối lợng riêng tỷ trọng: Khối lợng riêng khối lợng đơn vị thể tích chất nhiệt độ tiêu chuẩn, đo g/cm3 hay kg/m3 Tỷ trọng tỷ số khối lợng riêng chất cho nhiệt độ quy định khối lợng riêng nớc nhiệt độ quy định Do tỷ trọng có giá trị khối l ợng riêng coi trọng lợng nớc 40C Trong thực tế, tồn hệ thống đo 15 15,6 tỷ trọng sau: d20 ,d ,d15,6 Trong số d nhiệt độ dầu hay sản phẩm dầu lúc thử nghiệm, số bên dới nhiệt độ nớc thử nghiệm Ngoài ra, thị trờng dầu giới sử dụng độ 0API thay cho tỷ trọng 0API đợc tính nh sau: API = 141,5 131,5 d15,6 15,6 Khối lợng riêng tính chất với tính chất vật lý khác đặc trng cho loại phân đoạn sản phẩm dầu mỏ nh dùng để đánh giá phần chất lợng dầu thô Đối với dầu bôi trơn, khối lợng riêng có ý nghĩa để đánh giá chất lợng Khối lợng riêng dầu qua sử dụng không khác so với dầu cha qua sử dụng Tuy nhiên giá trị bất thờng khối lợng riêng giúp ta phán đoán có mặt dầu phần nhiên liệu, dung môi, chí chất khí Tuy nhiên nh nhiên liệu, sử dụng chủ yếu khối lợng riêng dùng để chuyển đổi khối lợng sang thể tích ngợc lại lúc pha trộn, vận chuyển, tồn chứa, cung cấp mua bán dầu nhờn I.2.2 Độ nhớt dầu nhờn Độ nhớt số phân đoạn dầu nhờn đại lợng vật lý đặc trng cho trở lực ma sát nội sinh chuyển động Do độ nhớt có liên quan đến khả bôi trơn dầu nhờn SV: Chu Lĩnh Trung Lớp CH6 Hoá dầu Đồ án tốt nghiệp Trích ly dầu nhờn dung môi chọn lọc Để thực nhiệm vụ bôi trơn, dầu nhờn phải có độ nhớt phù hợp, phải bám lên bề mặt kim loại không bị đẩy ngoài, có nghĩa phải có ma sát nội nhỏ - Khi độ nhớt lớn làm giảm công suất máy tiêu hao nhiều công để thắng lực cản dầu, khó khởi động máy, vào mùa đông nhiệt độ môi trờng thấp, giảm khả làm mát máy, làm máy dầu lu thông - Khi độ nhớt nhỏ, dầu không tạo đợc lớp màng bền vững bảo vệ bề mặt chi tiết máy móc nên làm tăng ma sát, đa đến ma sát nửa lỏng nửa khô gây h hại máy, giảm công suất, tác dụng làm kín kém, lợng dầu hao hụt hụt nhiều trình sử dụng Độ nhớt dầu nhờn phụ thuộc chủ yếu vào thành phần hoá học Các hydrocacbon parafin có độ nhớt thấp so với loại khác Chiều dài độ phân nhánh mạch hydrocacbon lớn, độ nhớt tăng lên Các hydrocacbon thơm naphten có độ nhớt cao Đặc biệt, số vòng nhiều độ nhớt lớn Các hydrocacbon hỗn hợp thơm naphten có độ nhớt cao Độ nhớt dầu nhờn thờng đợc tính paozơ (P) hay centipoazơ (đối với độ nhớt động lực) stốc (st) centistôc (cst) độ nhớt động học I.2.3 Chỉ số độ nhớt Một đặc tính dầu nhờn thay đổi độ nhớt theo nhiệt độ Thông thờng, nhiệt độ tăng, độ nhớt giảm Dầu nhờn đợc coi dầu bôi trơn tốt độ nhớt bị thay đổi theo nhiệt độ, ta nói dầu có số độ nhớt cao Ngợc lại, độ nhớt thay đổi nhiều theo nhiệt độ, có nghĩa dầu có số độ nhớt thấp Chỉ số độ nhớt (VI) trị số chuyên dùng để đánh giá thay đổi độ nhớt dầu bôi trơn theo nhiệt độ Quy ớc dầu gốc parafin có độ nhớt thay SV: Chu Lĩnh Trung Lớp CH6 Hoá dầu Đồ án tốt nghiệp Trích ly dầu nhờn dung môi chọn lọc đổi theo nhiệt độ, VI = 100; họ dầu gốc naphten có độ nhớt thay đổi nhiều theo nhiệt độ, VI = Nh số độ nhớt đại lợng có tính quy ớc Chỉ số độ nhớt VI đợc tính nh sau: VI = Trong đó: LU 100 L H - U độ nhớt động học 40 0C dầu có số độ nhớt cần phải tính, mm2/s - L độ nhớt động học đo 40 0C loại dầu có số độ nhớt độ nhớt động học 100 0C với dầu cần tính số độ nhớt, mm2/s - H độ nhớt động học đo 40 0C loại dầu có số độ nhớt 100 độ nhớt động học 1000C với dầu mà ta cần đo số độ nhớt, mm2/s Ta thấy rằng: Nếu U > L VI số âm, dầu có tính nhớt nhiệt Nếu L > U > H VI khoảng từ 100 Độ nhớt động học Nếu H > U VI lớn 100, dầu có tính nhớt nhiệt tốt VI dầu U = L-U L-H L-H L-U L(VI=0) U H(VI=100) 40 100 Nhiệt độ, 0C SV: Chu Lĩnh Trung Lớp CH6 Hoá dầu H1: Sự thay đổi độ nhớt8của dầu bôi trơn theo nhiệt độ, lý giải số độ nhớt (VI) Đồ án tốt nghiệp Trích ly dầu nhờn dung môi chọn lọc Nếu độ nhớt động học dầu 1000C nhỏ 70 mm2/s giá trị tơng ứng L H cần phải tra bảng ASTM - D2270 Độ nhớt động học 1000C, mm2/s 2,0 2,1 5,0 5,1 15,0 15,1 20,0 20,2 70,0 Giá trị L 7,994 8,64 40,23 41,99 296,5 300,0 493,2 501,5 4905 Giá trị H 6,394 6,894 28,49 29,49 149,7 151,2 229,5 233 1558 Bảng 1: Những giá trị L H ứng với độ nhớt động học 1000C Nếu độ nhớt động học 1000C lớn 70 mm2/s giá trị L H đợc tính nh sau L = 0,8353 Y2 + 14,67 Y 216 H = 0,1684 Y2 + 11,85 Y 97 Trong Y độ nhớt động học 1000C dầu cần tính số độ nhớt, mm2/s Ngoài ra, xác định số độ nhớt VI theo toán đồ SV: Chu Lĩnh Trung Lớp CH6 Hoá dầu Đồ án tốt nghiệp Trích ly dầu nhờn dung môi chọn lọc Độ nhớt 40 C (104 F), cst Độ nhớt 100 C (212 F), cst Chỉ số độ nhớt Hình 2: Toán đồ để xác định số độ nhớt VI Dựa vào số độ nhớt, ngời ta phân dầu nhờn gốc thành loại nh sau: Dầu gốc có số độ nhớt cao HVI Dầu gốc có số độ nhớt trung bình MVI Dầu gốc có số độ nhớt thấp LVI Hiện cha có quy định thật rõ ràng số độ nhớt loại nói Trong thực tế chấp nhận số nhớt (VI) dầu nhờn cao 85 đợc gọi dầu có số độ nhớt cao Nếu số độ nhớt thấp 30 dầu xếp vào loại có số độ nhớt thấp, dầu MVI nằm hai giới hạn Nhng chế biến dầu, từ công nghệ hydrocracking tạo đợc loại dầu gốc có trị số độ nhớt cao (> 140) Các loại dầu gốc đợc xếp vào loại có số độ nhớt cao (VHVI) hay siêu cao (XHVI) Dầu LVI đợc sản xuất từ dầu mỏ họ naphten, đợc dùng mà số độ nhớt SV: Chu Lĩnh Trung 10 Lớp CH6 Hoá dầu Đồ án tốt nghiệp Trích ly dầu nhờn dung môi chọn lọc * Khu vực hành gồm: Nhà hành quản lý, nhà để xe, hội trờng, trạm y tế, phòng bảo vệ Khu đợc cách ly với khu vực sản xuất hàng rào trồng xanh che chắn * Khu vực kho tàng bể chứa - Bể chứa nguyên liệu dầu mỏ Năng suất nhà máy tính theo nguyên liệu vào 66666,66667 (kg/h) Khối lợng riêng nguyên liệu d420 = 920 (kg/m3) suất thiết bị là: 72,4637 (m3/h) Chọn bể có: Đờng kính: 30m Chiều cao: 15m Thể tích: 10602,8752 m3 Ta dùng bể chứa nh sau 18 ngày phải nhập nguyên liệu - Bể chứa dung môi phenol Năng suất thiết bị tính theo lợng phenol là: 133333,333 (kg/h) Khối lợng riêng phenol, d420 = 1060 kg/m3 Do suất thể tích là; 125,7862 (m3/h) Dùng bể nh để chứa dung môi phenol, sau 3,5 ngày dùng hết lợng dung môi này, phải cung cấp tiếp phenol - Bể chứa sản phẩm - Bể chứa dầu nhờn Năng suất thiết bị tính theo dầu nhờn: 50.000 (kg/h) Khối lợng riêng, d420 = 902 (mg/m3) Năng suất thể tích: 55, 4324 (m3/h) Dùng bể chứa có: Đờng kính 25m Chiều cao 10, Thể tích 4908,7385m3 Nếu sử dụng bể nh thời gian tối đa để chứa đầy bể dầu nhờn 11 ngày SV: Chu Lĩnh Trung 55 Lớp CH6 Hoá dầu Đồ án tốt nghiệp Trích ly dầu nhờn dung môi chọn lọc Thời gian để ổn định dầu nhờn bể chứa đến 10 ngày Sau đem thử nghiệm đạt kết cho xuất xởng Phần extract thu vào bể chứa có kích thớc tơng tự nh bể chứa dầu nhờn sau thời gian phải xuất bán cho bên làm than cốc hay làm bitum nhựa đờng Phần extract thu đợc dùng làm nguyên liệu để sản xuất than cốc, bitum nhà máy Nh vùng kho tàng bể chứa gồm bể chứa nguyên liệu, bể chứa sản phẩm Các bể chứa đợc bố trí lộ thiên có kênh ngăn cách xung quanh, khoảng cách bể 30m *Tháp trích ly Chọn tháp trích ly có đờng kính 5m, chiều cao 27m, phía đỉnh tháp trích ly có gắn hệ thống roto quay nên ta chọn giải pháp xây dựng nhà lộ thiên mái che * Đờng ô tô vận chuyển lại Khối lợng vận chuyển 400.000 tấn/năm Đờng cấp II với thông số Số lợng xe chạy tuyến >15 Tốc độ tối đa: 30 đến 40 km/h Số xe: đến Chiều rộng đờng ô tô: đến 15m Bán kính vòng nhỏ nhất: 12m Tầm nhìn ô tô theo chiều chuyển động: 70m SV: Chu Lĩnh Trung 56 Lớp CH6 Hoá dầu Đồ án tốt nghiệp Trích ly dầu nhờn dung môi chọn lọc Phần IV: An toàn lao động bảo vệ môi trờng VI.1 An toàn lao động phân xởng sản xuất dầu nhờn Trong nhà máy công nghiệp an toàn lao động có vai trò quan trọng nhằm đảm bảo điều kiện hoạt động nhà máy, đảm bảo sức khoẻ an toàn cho công nhân làm việc nhà máy Vì từ đầu thiết kế xây dựng phân xởng có giải pháp bố trí hợp lý để hoàn thiện tốt vấn đề an toàn lao động nhà máy cần phải đảm bảo yêu cầu sau: Công tác phòng chống cháy nổ: Trong nhà máy lọc dầu nói chung phân xởng sản xuất dầu nhờn nói riêng, nguyên liệu sản phẩm hợp chất hydrocacbon dễ gây cháy nổ Do công tác phòng chống cháy nổ cần thiết cấp bách Trớc hết phải đề cập đến biện pháp phòng cháy nổ Để thực tốt điều nhà máy cần ý yếu tố sau: - Thờng xuyên thực công tác giáo dục cho công nhân biện pháp an toàn lao động phòng chống cháy nổ cố xảy Thực quy định chung nhà máy, đồng thời tiến hành kiểm tra định kỳ kiến thức thực thao tác an toàn lao động sản xuất - Bố trí khu kho tàng nguyên liệu cuối hớng gió chủ đạo, bể chứa cách tối thiểu 30m có đê chắn lửa Chú ý bố trí cnhà cứu hoả gần khu vực tránh khả phát sinh nguồn lửa mồi cháy Các bể chứa cần phải nối đất để phòng tránh xăng dầu bơm chuyển bị tích diện tích, sét đánh nhà máy gây cháy nổ - Bố trí máy móc thiết bị phải thoáng, đờng ống dẫn nhà máy phải đảm bảo, hạn chế khả đờng ống chồng chéo lênnhau, ống bắt qua đờng giao thông không đợc lên, đờng ống khu sản xuất phải bố trí cao đảm bảo cho công nhân qua lại tránh va chạm cần thiết SV: Chu Lĩnh Trung 57 Lớp CH6 Hoá dầu Đồ án tốt nghiệp Trích ly dầu nhờn dung môi chọn lọc - Các thiết bị phải đảm bảo an toàn cháy nổ tuyệt đối, tợng dò rỉ sản phẩm ngoài, thiết kế cần chọn vật liệu nơi xảy cháy nổ Các thiết bị làm việc áp suất cao dễ gây cháy nổ phải đặt cách xa nhằm hạn chế ảnh hởng đến thiết bị khác, đảm bảo an toàn cho ngời thi hành - Bố trí hệ thống tự động hoá cho thiết bị dễ sinh tợng cháy nổ còi báo động kịp thời cố xảy đảm bảo an toàn tuyệt đối hệ thống cấp điện cho thiết bị tự động phải tuyệt đối an toàn tợng chập mạch làm phát sinh tia lửa điện - Vận hành thiết bị phải theo thao tác kỹ thuật, quy trình công nghệ khởi động nh tắt hoạt động, làm việc phải tuân theo quy định chặt chẽ - Trong trờng hợp phải sửa chữa thiết bị có chứa sản phẩm dễ gây cháy nổ cần phải dùng khí trơ thổi vào thiết bị để đuổi hết sản phẩm ngoài, lu ý sửa chữa hàn phải đảm bảo thời gian hoàn toàn hết khí cháy nổ Trong nhà máy tuyệt đối không dùng lửa, tránh va chạm cần thiết để gây tia lửa điện, sửa chữa hạn chế việc sử dụng nguồn điện cao áp - Giảm thấp nồng độ chất cháy nổ khu sản xuất, cháy nổ xăng dầu (nhất xăng bắt nhiệt nhiệt độ thờng) Đây vấn đề đợc quan tâm để bảo vệ tính mạng ngời tài sản nhà máy Tuy nhiên thực tế, hoả hoạn xảy công tác phòng cháy nổ cần ý đến thao tác công cụ chữa cháy cần thiết - Trong phân xởng phải có đội ngũ phòng cháy chữa cháy thờng trực 24/24 với đầy đủ trang thiết bị đại, thuận tiện - Các tiêu lệnh phòng cháy chữa cháy phải tuân theo đầy đủ để phòng có cố xảy ra, xử lý kịp thời SV: Chu Lĩnh Trung 58 Lớp CH6 Hoá dầu Đồ án tốt nghiệp Trích ly dầu nhờn dung môi chọn lọc - Bố trí dụng cụ, thiết bị chữa cháy nơi dễ gây cháy nổ, ứng cứu kịp thời có tợng xảy đảm bảo công tác phòng cháy nổ cho nơi có liên quan nhà máy Nh nhà máy lọc dầu nói chung phân xởng sản xuất dầu nhờn nói riêng cần phải trang bị đầy đủ trang thiết bị phòng cháy chữa cháy đại: chăn cứu hoả, bình bọt, cát, xe cứu hoả Tất thiết bị phải đặt nơi, quy định dễ thấy, dễ lấy, bể chứa cát phải xây dựng gần nơi dễ xảy cháy nổ, đờng lại khu sản xuất phải thuận tiện dễ dàng cho xe cứu hảo lại cần thiết huy động thêm bên Trang bị phòng hộ lao động Những công nhân làm việc nhà máy phải đợc học tập thao tác phòng chữa cháy, phải có kiến thức bảo vệ thân thể môi trờng không gây độc hại, đảm bảo an toàn trình làm việc Trong công tác bảo quản bể chứa, phải làm việc bể phải đảm bảo hút hết độc khí sản phẩm bể, công nhân làm việc trực tiếp phải đợc trang bị thiết bị phòng hộ lao động: quần áo, mặt nạ, găng tay, ủng tránh độc bám vào ngời qua da, trang bị phòng hộ lao động phải đợc cất giữ nơi làm việc không đợc mang Đối với trình có phát sinh độc lớn cần bố trí hệ thống tự động hoá sản xuất còi báo động nồng độ vợt mức quy định giảm bớt lợng công nhân cần thiết, bảo vệ sức khoẻ cho công nhân đồng thời nâng cao hiệu kinh tế Kiểm tra sức khoẻ định kỳ cho công nhân, phát bệnh phổ biến để phòng chống, đảm bảo chế độ lao động cho ngời theo quy định Nhà nớc Nghiêm cấm việc sử dụng xăng dầu để rửa tay chân, cọ quần áo, xăng dầu chủ yếu hydrocacbon mà đặc biệt hydrocacbon thơm gây độc lớn nên chúng có tác hại lớn sức khoẻ ngời SV: Chu Lĩnh Trung 59 Lớp CH6 Hoá dầu Đồ án tốt nghiệp Trích ly dầu nhờn dung môi chọn lọc Yêu cầu vệ sinh môi trờng Đối với mặt phân xởng phải chọn tơng đối phẳng, có độ dốc tiêu thoát nớc tốt, vùng quy hoạch thiết phải đợc nghiên cứu trớc biện pháp tránh chất độc hại thải ra, tránh gây tác hại vệ sinh môi tr ờng, đồng thời phòng ngừa cháy nổ gây Vị trí nhà máy phải có khoảng cách an toàn tới khu dân c, đồng thời phát triển liên hợp với nhà máy khác phải sử dụng hợp lý hệ thống giao thông quốc gia, phân xởng thoát bụi độc hại cần bố trí cuối hớng gió chủ đạo đồng thời cần lu ý đến cờng độ gió, nhà máy chế biến dầu nên chất thải không tránh khỏi ảnh hởng đến vệ sinh môi trờng Vậy để đảm bảo môi trờng sinh thái trớc thải cần phải xử lý chất thải Nớc thải sinh hoạt nguy hiểm, cần phải xử lý làm nớc trớc thải sông, hồ Nớc thải sản xuất sau làm nguội thiết bị trao đổi nhiệt, lợng nớc ngng tiếp xúc trực tiếp hay không trực tiếp với độc phải tiến hành xử lý VI.2 Bảo vệ môi trờng ý nghĩa vấn đề bảo vệ môi trờng a ý nghĩa việc bảo vệ môi trờng tồn vong loài ngời Bảo vệ môi trờng sinh tồn muôn loài khỏi bị ô nhiễm phá hoại khiến cho môi trờng tự nhiên phù hợp với điều kiện sản xuất đời sống ngời Bảo vệ môi trờng bảo vệ tốt loài sinh vật giới tự nhiên, loại trừ nhân tố bất lợi phá hoại môi trờng, ảnh hởng xấu tới đời sống sinh tồn loài ngời Bảo vệ tốt loài sinh vật thiên nhiên để ổn định trạng thái cân sinh thái, để bảo vệ loài ngời sống yên lành họ Nhng trách nhiệm bảo vệ môi trờng không khác, loài SV: Chu Lĩnh Trung 60 Lớp CH6 Hoá dầu Đồ án tốt nghiệp Trích ly dầu nhờn dung môi chọn lọc ngời phải chăm lo thực Loài ngời bảo vệ môi trờng có nghĩa loài ngời tự bảo vệ b ý nghĩa kinh tế - xã hội môi trờng: Môi trờng vừa vấn đề kinh tế vừa vấn đề xã hội Bảo vệ môi trờng vừa nhu cầu phát triển kinh tế vừa nhu cầu sống thờng ngày ngời Kinh tế tăng trởng, xã hội phát triển cần có khoa học kỹ thuật tiên tiến mà cần nguồn tài nguyên môi trờng tự nhiên cung cấp Nếu nguồn tài nguyên môi trờng tự nhiên cung cấp đắc lực nớc khó khăn công xây dựng kinh tế tiến lên Đất nớc có nguồn tài nguyên thiên nhiên chỗ phong phú, dồi xây dựng kinh tế giàu mạnh Việc bảo vệ nguồn tài nguyên thiên nhiên phải bảo vệ môi trờng Bảo vệ môi trờng bảo vệ sức sản xuất Môi trờng sản xuất, môi trờng đời sống, môi trờng sinh tồn tốt đẹp sở phát triển kinh tế - xã hội Nếu sở bị phá hoại ảnh hởng tới phát triển kinh tế mà ảnh hởng tới ổn định xã hội Nh vậy, bảo vệ môi trờng để bảo vệ nguồn tài nguyên cho ngời, yếu tố quan trọng để phát triển kinh tế - xã hội Trong việc bảo vệ tài nguyên liên quan đến vấn đề khai thác tài nguyên Và khai thác tài nguyên liên quan đến việc bảo vệ môi trờng tự nhiên, tức bảo vệ môi trờng sống Đối với loại tài nguyên có sinh sản, tái tạo (nh rừng, muông thú, nớc ngầm) phải khai thác có quy hoạch, không để cạn kiệt, đồng thời có biện pháp thúc đẩy tái sinh Đối với tài nguyên không tái sinh (nh loại mỏ) khai thác phải quan tâm bảo vệ sinh thái Và loại tài nguyên biến đổi chất lợng trình khai thác (nh đất trồng) vừa khai thác vừa kết hợp có biện pháp giữ gìn chất lợng Có nh thực bảo đảm phát triển ổn định SV: Chu Lĩnh Trung 61 Lớp CH6 Hoá dầu Đồ án tốt nghiệp Trích ly dầu nhờn dung môi chọn lọc Bản chất biện pháp bảo vệ môi trờng a Bản chất việc bảo vệ môi trờng: Các hệ sinh thái tồn môi trờng tạo nên môi trờng cảnh quan, nên bảo vệ môi trờng bảo vệ hệ sinh thái, tức giữ gìn cho cân sinh thái khỏi bị phá vỡ Trong môi trờng tự nhiên hệ sinh thái đợc thiên nhiên tự điều chỉnh làm cho cân sinh thái Nếu phá vỡ mối cân sinh thái dẫn đến biến đổi cấu hệ sinh thái, đa lại hậu xấu Nh biết, ngời tác động làm thay đổi hệ sinh thái với khả tự điều tiết tự điều chỉnh để tạo cân sinh thái Nhng làm thay đổi lớn hệ sinh thái không đủ khả tự điều chỉnh cân bằng, sinh thái bị phá vỡ Cho nên, nhiệm vụ bảo vệ cân sinh thái phải ngăn chặn tác động giới hạn vào môi trờng theo hình thức: gây ô nhiễm, khai phá thiên nhiên, khai thác tài nguyên, xây dựng công trình Hoặc tác động đến tự nhiên phải có giải pháp tạo mối cân sinh thái nhân tạo thích ứng b Biện pháp bảo vệ môi trờng Muốn bảo vệ môi trờng phải có chiến lợc quốc gia pháp luật bảo vệ môi trờng tài nguyên thiên nhiên Trớc tiên phải ban hành đạo luật cần thiết, bao gồm: Luật pháp, quy chế, pháp chế, quy định điều lệ Tiếp phải giám sát thực hiện, cần có giám sát viên chuyên trách lãnh đạo quan tâm, đôn đốc Cuối tuyên truyền phổ biến để ngành, ngời tham gia thực Muốn Nhà nớc phải có sách, chiến lợc bảo vệ môi trờng phát triển bền vững, phải có tổ chức đội ngũ chuyên trách Việt Nam có "Luật bảo vệ môi trờng" (công bố ngày 10/1/1994) pháp lệnh có liên quan; có Bộ Công nghệ Môi trờng Các ngành ban hành quy chế Ngành Dầu khí Việt Nam có "Quy chế bảo vệ môi trờng việc tìm kiếm, thăm dò, phát triển mỏ, khai thác, tàng SV: Chu Lĩnh Trung 62 Lớp CH6 Hoá dầu Đồ án tốt nghiệp Trích ly dầu nhờn dung môi chọn lọc trữ, vận chuyển, chế biến dầu khí dịch vụ liên quan" (tháng 12/1998) Ngoài có quy định, điều lệ Đến đơn vị sản xuất có quy phạm nội quy cụ thể để thực Việc tuyên truyền nhiều hình thức đợc tiến hành Các hình thức tổ chức nh: Đội nhiên tình nguyện bảo vệ môi trờng; tổ chức học sinh tham gia bảo vệ môi trờng; ngày môi trờng xanh, sạch, đẹp; hội diễn, thi tìm hiểu bảo vệ môi trờng có tác dụng SV: Chu Lĩnh Trung 63 Lớp CH6 Hoá dầu Đồ án tốt nghiệp Trích ly dầu nhờn dung môi chọn lọc Kết luận Sau thời gian nghiên cứu, đợc giúp đỡ tận tình thầy TS Lê Văn Hiếu với nỗ lực thân, đề tài: Thiết kế phân xởng trích ly dầu nhờn gốc dung môi chọn lọc phenol với công suất 400.000 tấn/năm đợc hoàn thành Trong đồ án này, đợc trình bày phần chính: + Về lý thuyết: - Nói lên đợc thành phần dầu nhờn gốc khoáng, tính chất công dụng dầu nhờn - Công nghệ sản xuất dầu nhờn gốc khoáng, mà trọng tâm công nghệ trích ly dầu nhờn dung môi chọn lọc phenol + Về công nghệ: - So sánh dây chuyền công nghệ để từ lựa chọn đợc công nghệ hợp lý công nghệ đợc lựa chọn dây chuyền công nghệ trích ly dầu nhờn dung môi chọn lọc phenol - Tính toán cân vật chất toàn phân xởng + Về xây dựng : Nghiên cứu lựa chọn địa điểm xây dựng Việt Nam thiết kế mặt phân xởng địa điểm chọn Ngoài ra, vấn đề an toàn lao động bảo vệ môi trờng đợc quan tâm Một nội dung quan trọng khác thiết kế vẽ gồm: - 01 vẽ dây chuyền công nghệ trích ly dầu nhờn gốc dung môi chọn lọc phenol (Ao) - 01 vẽ thiết bị sản xuất chính, tháp trích ly đĩa quay (A1) - 01 vẽ mặt phân xởng sản xuất dầu nhờn gốc khoáng (Ao) - Các vẽ hoàn thành đợc giáo viên hớng dẫn phê duyệt in A3 đóng vào đồ án SV: Chu Lĩnh Trung 64 Lớp CH6 Hoá dầu Đồ án tốt nghiệp Trích ly dầu nhờn dung môi chọn lọc Nh vậy, để thiết kế, xây dựng phân xởng cần phải nghiên cứu nhiệm vụ thiết kế, đặc điểm yêu cầu sản xuất Từ chọn địa điểm xây dựng công nghệ cho hợp lý Tuy nhiên, thời gian trình độ nhiều hạn chế nên đồ án không tránh khỏi sai sót Em mong đợc góp ý giúp đỡ thầy cô giáo bạn đồng nghiệp để đồ án đợc hoàn thiện SV: Chu Lĩnh Trung 65 Lớp CH6 Hoá dầu Đồ án tốt nghiệp Trích ly dầu nhờn dung môi chọn lọc Tài liệu tham khảo Lê Văn Hiếu Công nghệ chế biến dầu mỏ NXB Khoa học & Kỹ thuật Hà Nội , 2001 Võ Thị Liên Công nghệ chế biến dầu mỏ khí Đại học Bách Khoa Hà Nội , 1980 Phan Tử Bằng Giáo trình công nghệ lọc dầu NXB Xây dựng Hà Nội, 2002 Giáo s C.KAJDAS Dầu mỡ bôi trơn NXB Khoa học & Kỹ thuật Hà Nội, 1993 Vũ Tam Huề Nguyễn Phơng Tùng Hớng dẫn sử dụng nhiên liệu Dầu mỡ NXB Khoa học & Kỹ thuật Hà Nội, 2000 Nguyễn Duy Thân Hoàng Minh Thảo Giáo trình sử dụng nhiên liệu, vật liệu bôi trơn chất lỏng chuyên dùng Học viện hậu cần, 1999 PGS TS Đinh Thị Ngọ Hoá học dầu mỏ khí NXB Khoa học & Kỹ thuật Hà Nội , 2001 Kiều Đình Kiểm Các sản phẩm dầu mỏ hoá dầu NXB Khoa học & Kỹ thuật Hà Nội , 1999 Đỗ Văn Đài Nguyễn Trọng Khuông Trần Quang Thắng Võ Thị Ngọc Tơi Trần Xoa Cơ sở trình thiết bị công nghệ hoá học Trờng Đại học Bách Khoa Hà Nội, 1974 10 Sổ tay trình thiết bị công nghệ hoá học Tập I NXB Khoa học & Kỹ thuật Hà Nội , 1978 11 Sổ tay trình thiết bị công nghệ hoá học Tập II NXB Khoa học & Kỹ thuật Hà Nội , 1978 12 Bộ môn Hoá Lý Sổ tay tóm tắt đại lợng hoá lý Khoa Đại học chức trờng ĐH Bách Khoa Hà Nội , 1972 13 GS, TS KH Nguyễn Bin Tính toán trình, thiết bị công nghệ hoá chất thực phẩm NXB Khoa học & Kỹ thuật Hà Nội , 2001 14 Bộ môn xây dựng công nghệp Nguyên lý thiết kế xây dựng nhà máy hoá chất Trờng ĐH Bách Khoa Hà Nội , 1974 15 Hồ Quốc Hoa Bài giảng kỹ thuật bảo hộ lao động bảo vệ môi trờng Trờng ĐH Mỏ - Địa chất, 2002 SV: Chu Lĩnh Trung 66 Lớp CH6 Hoá dầu [...]... không tan trong các dung môi thông thờng, chỉ tan trong pyridin II.3 Công nghệ sản xuất dầu nhờn gốc II.3.1 Sơ đồ Công nghệ chung: SV: Chu Lĩnh Trung 19 Lớp CH6 Hoá dầu Đồ án tốt nghiệp SV: Chu Lĩnh Trung Trích ly dầu nhờn bằng dung môi chọn lọc 20 Lớp CH6 Hoá dầu Đồ án tốt nghiệp Trích ly dầu nhờn bằng dung môi chọn lọc Việc tách các thành phần không mong muốn trong sản xuất dầu gốc đợc thực hiện... hoá, làm sáng màu cho dầu nhờn Tuy nhiên, nhiệt độ đông đặc của dầu nhờn lại tăng bên SV: Chu Lĩnh Trung 33 Lớp CH6 Hoá dầu Đồ án tốt nghiệp Trích ly dầu nhờn bằng dung môi chọn lọc III.2 Sơ đồ nguyên tắc của quá trình trích ly lỏng - lỏng Dung dịch dầu L + M Dung môi thứ G Trích ly L: Pha raphinát Pha trích: G + M Dung môi G Hoàng nguyên (thường là chưng luyện) M: Cấu tử cần tách Hình 10: Sơ đồ nguyên... Hoá dầu Đồ án tốt nghiệp Trích ly dầu nhờn bằng dung môi chọn lọc 3 Hydroizone hoá các hydrocacbon parafin C10 C C5 C10 C10 C C2 C C10 C2 Chỉ số nhớt 125 119 Nhiệt độ đông đặc + 190C - 40 0C Nh vậy trong quá trình phản ứng xảy ra, đã đồng thời nâng cao chỉ số nhớt và giảm nhiệt độ đông đặc của dầu nhờn SV: Chu Lĩnh Trung 32 Lớp CH6 Hoá dầu Đồ án tốt nghiệp Trích ly dầu nhờn bằng dung môi chọn lọc. .. một ít dung môi thứ) gọi là dung dịch rafinat Thờng thì các cấu tử trong dung dịch đầu và dung môi thứ có hoà tan một phần vào nhau nên mỗi pha tối thiểu gồm 3 cấu tử - Giai đoạn hoàn nguyên dung môi: Tách dung môi ra khỏi dung dịch rafinat và dung dịch trích SV: Chu Lĩnh Trung 34 Lớp CH6 Hoá dầu Đồ án tốt nghiệp Trích ly dầu nhờn bằng dung môi chọn lọc Nh vậy để tách một hỗn hợp lỏng đồng nhất bằng. .. không để sản xuất các phân đoạn dầu nhờn SV: Chu Lĩnh Trung 21 Lớp CH6 Hoá dầu Đồ án tốt nghiệp Trích ly dầu nhờn bằng dung môi chọn lọc II 3.3 Các quá trình trích ly, chiết tách bằng dung môi: Mục đích của quá trình trích ly là chiết tách các cấu tử không mong muốn chứa trong các phân đoạn dầu nhờn mà bằng chng cất không thể loại ra đợc Các cấu tử này thờng làm cho dầu nhờn sau một thời gian bảo quản... hay sự tích tụ các cặn bẩn ổ trục làm bằng hợp kim đồng, ống lót trục làm bằng đồng thau, các bộ phận chuyển động trục vít bằng SV: Chu Lĩnh Trung 12 Lớp CH6 Hoá dầu Đồ án tốt nghiệp Trích ly dầu nhờn bằng dung môi chọn lọc đồng thau cần phải đợc bôi trơn bằng các loại dầu không ăn mòn Các loại dầu quan trọng khác nh dầu thủy lực, dầu hàng không, dầu biến thế, dầu cắt gọt kim loại cũng cần phải không... năng hoà tan của dung môi và nh vậy sẽ làm giảm độ chọn lọc Chính vì thế mà trong thực tế, propan lỏng là dung môi thích hợp nhất cho quá trình này SV: Chu Lĩnh Trung 23 Lớp CH6 Hoá dầu Đồ án tốt nghiệp Trích ly dầu nhờn bằng dung môi chọn lọc 3 Sơ đồ công nghê tách asphan bằng Propan lỏng-: Hình 5 Sơ đồ tách asphan bằng propan lỏng 1 Bình chứa propan; 2 Thiết bị bay hơi; 4 Cột khử dung môi ở rafinat;... nhờn bằng dung môi chọn lọc I II II 2 3 1 I VI 4 5 VI + II I 6 7 9 I 10 I V 12 13 + I I I I I + I I 8 11 VI II II II 14 15 I I V I + I I V VI + II 16 17 18 20 23 II 19 21 V I + I I 22 24 IV VI +II VI Hình 6 Sơ đồ công nghệ làm sạch chọn lọc bằng phenol SV: Chu Lĩnh Trung 27 Lớp CH6 Hoá dầu Đồ án tốt nghiệp Trích ly dầu nhờn bằng dung môi chọn lọc Hình 7 Sơ đồ công nghệ trích ly bằng furfurol I 1 II... dầu nhờn bằng dung môi chon lọc - Không tác dụng hoá học với nguyên liệu, tránh đợc mất mát cấu tử cần thiết - Dung môi có khả năng tái sinh lại đợc nên chi tiêu dung môi ít, làm tăng đợc hiệu quả kinh tế của quá trình - Quá trình tiến hành trên thiết bị liên tục, nên công suất thiết bị lớn d Các sơ đồ công nghê: SV: Chu Lĩnh Trung 26 Lớp CH6 Hoá dầu Đồ án tốt nghiệp Trích ly dầu nhờn bằng dung môi. .. Lớp CH6 Hoá dầu Đồ án tốt nghiệp Trích ly dầu nhờn bằng dung môi chọn lọc - Có nhiệt độ sôi thấp để dễ tách khỏi dầu, tiết kiệm năng lợng - Dung môi phải dễ kiếm, rẻ không độc hại và không gây ăn mòn - Tỷ lệ dung môi/ nguyên liệu dầu thấp để giảm chi phí vận hành Dung môi rửa lạnh Nguyên liệ u Thiết bị kế t tinh T hiết bị làm lạnh bề mặt Dung môi pha long là m sạc h Hệ thống làm lạnh Lọc chân không qua