MỤC LỤC Lời nói đầu……………………………………………………………… trang Chương I : MỞ ĐẦU Giới thiệu chung dầu thô sản phẩm dầu mỏ…………………………… I Dầu thô………………………………………………………………………… II Chức nhiệm vụ nhà máy lọc dầu………………………………… Phương pháp vật lý………………………………………………………………6 Phương pháp hoá học…………………………………………………………….6 III Nhiệm vụ hướng giải quyết…………………………………………………7 Nhiệm vụ:…………………………………………………………………… Hướng giải quyết……………………………………………… CHƯƠNG II TÍNH CÂN BẰNG VÁÛT CHÁÚT ………………………………….8 PHÂN XƯỞNG CHƯNG CẤT KHÍ QUYỂN……………………………… 1.1 TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT CHO PHÂN XƯỞNG CHƯNG CẤT KHÍ QUYỂN………………………………………………………………………8 1.1.1 Khoảng nhiệt độ sôi phân đoạn sản phẩm: Ti - Tf …………….… 1.1.2 Khoảng thể tích phần trăm thể tích sản phẩm thu được…………… 1.1.3 Phần trăm khối lượng sản phẩm thu (% mass)……………… …9 1.1.4 Tỷ trọng phân đoạn sản phẩm ( d415)………………………………… 1.1.5 Hàm lượng lưu huỳnh phân đoạn sản phẩm (% m S)………… 12 1.2 Chỉ số Octan xăng khơng pha chì: RON Clair……………………… 15 1.2.1 Hàm lượng hợp chất thơm: Aro (% vol)………………………………… 15 1.2.2 Khối lượng trung bình phân đoạn PM……………………………… 16 1.2.3 Áp suất bảo hoà Reid: TVR (bar)…………………………………… 19 1.2.4 Áp suất thực: (TVV)……………………………………………….….20 1.2.5 Chỉ số Cetane (IC)…………………………………………………………20 1.2.6 Độ nhớt 210 0F:μ 2100F (cSt)………………………………………… 21 1.2.7 Độ nhớt 100oC: ν 100 0C (cSt),20oC…………………………………… 23 1.2.8 Điểm chảy………………………………………………………… …… 23 1.2.9 Điểm chớp cháy (P e)……………………………………………… ……24 PHÂN XƯỞNG CHƯNG CẤT CHÂN KHƠNG……………………… 26 2.1 Tính phần trăm sản phẩm……………………………………………….26 2.2 Tính suất khối lượng phân đoạn………………………………… 26 2.3 Tính tỷ trọng d154 suất thể tích phân đoạn……………………27 2.4 Tính hàm lượng lưu huỳnh phân đoạn……………………………… 27 Trang PHÂN XƯỠNG GIẢM NHỚT…………………………………………… 28 3.1 Giới thiệu chung……………………………… …………………… … 28 3.2 Tính cân vật chất………… ………………………………………… 28 PHÂN XƯỞNG REFORMING XÚC TÁC……………………………… 29 4.1 Xác định suất (% vol) Reformat………………………………… 29 4.2 Xác định hàm lượng khí…… ……………………………………… 30 4.3 Xác định tỷ trọng sản phẩm phân xưởng RC………………………30 4.4 Áp suất bảo hoà Reformat ……………………………………… 30 PHÂN XƯỞNG CRACKING XÚC TÁC TẦNG SÔI FCC……………… 31 5.1 Xác định số KUOP nguyên liệu…………………………………… 31 5.2 Xác định độ API nguyên liệu………………………………………… 32 5.3 Xác định độ chuyển hoá, suất LCO, suất Coke cặn………….32 5.4 Xác định hàm lượng khí khơ, suất xăng FCC 10 RVP……………… 33 5.5 Xác định suất sản phẩm khí phân xưởng FCC…………… 35 5.6 Xác định hàm lượng lưu huỳnh sản phẩm……………………… 36 5.7 Tính chất sản phẩm LCO……………………………………………… 36 PHÂN XƯỞNG HDS…………………………………………………… 37 6.1 KHỬ LƯU HUỲNH CHO PHÂN ĐOẠN KER………………………… 37 6.2 KHỬ LƯU HUỲNH CHO PHÂN ĐOẠN GOL 40 6.3 KHỬ LƯU HUỲNH CHO PHÂN ĐOẠN GOH 44 CHƯƠNG III PHỐI TRỘN SẢN PHẨM…………………………………… 48 PHỐI TRỘN CÁC SẢN PHẨM THƯƠNG PHẨM……………………… 48 PHỐI TRỘN BUPRO THƯƠNG PHẨM…… …………………………….48 PHỐI TRỘN NHIÊN LIỆU PHẢN LỰC JET A1 …………………………48 PHỐI TRỘN DẦU CHO XĂNG ĐỘNG CƠ DIESEL GOM …………… 48 PHỐI TRỘN DẦU ĐỐT DÂN DỤNG FOD…… ……………………… 49 PHỐI TRỘN NHIÊN LIỆU ĐỐT LÒ FO2………….…………………… 49 PHỐI TRỘN XĂNG SUPER KHƠNG CHÌ (SU95)……………………… 49 PHỐI TRỘN XĂNG CHO ĐỘNG CƠ ÔTÔ (CA)…………………………50 PHỐI TRỘN CHO NGUYÊN LIỆU HOÁ DẦU….……………………… 51 10 PHỐI TRỘN BITUM (BI)………………………………………………… 52 CÂN BẰNG NĂNG LƯỢNG CHO NHÀ MÁY………………………….54 CÂN BẰNG TỔNG VẬT CHẤT CHO NHÀ MÁY…………………………… 55 LỜI NÓI ĐẦU Trang Từ phát đến nay, dầu mỏ khí tự nhiên nguồn tài ngun q giá, đóng vai trị quan trọng, định hoạt động kinh tế nhân loại thời đại văn minh Trên giới, quốc gia có dầu mỏ khơng có dầu mỏ xây dựng cho cơng nghiệp chế biến dầu mỏ hóa dầu nhằm tăng hiệu việc sử dụng dầu mỏ ổn định hoạt động kinh tế quốc gia Nghành cơng nghiệp có tầm quan trọng đặc biệt kinh tế quốc dân quốc phòng nước Các sản phẩm dầu mỏ góp phần quan trọng vào cán cân lượng giới, nguồn nguyên liệu phong phú, trụ cột cho nghành công nghiệp khác Việt Nam may mắn thiên nhiên ưu đãi ban tặng nguồn tài nguyên quý giá Nhưng phải sử dụng để mang lại lợi nhuận cao Từ trước đến nay, tồn dầu thơ khai thác xuất sang nước khác nước ta chưa có nhà máy lọc dầu cả, thu nhập kinh tế dầu mỏ khơng cao so với giá trị thực Để đáp ứng nhu cầu lượng cho đất nước giảm giá thành sản phẩm dầu mỏ việc xây dựng nhà máy lọc dầu điều tất nhiên Nhưng nhà máy xây dựng rồi, vấn đề đặt phải sản xuất sản phẩm sản xuất để thu lợi nhuận cao Trong khâu chế biến pha trộn phải để sản phẩm đạt chất lượng với giá thành hợp lý Trong khâu vận hành ta phải làm việc chế độ hiệu Đó lý chúng em làm đồ án công nghệ “ tối ưu hóa việc sử dụng dầu thơ nhà máy lọc dầu” CHƯƠNG I: MỞ ĐẦU GIỚI THIỆU CHUNG VỀ DẦU THÔ VÀ CÁC SẢN PHẨM I.DẦU THÔ 1.Giới thiệu chung: Dầu thơ có nguồn gốc từ vật liệu hữu nguồn xác sinh vật mùn hữu qua q trình lắng động trầm tích tích động tạo nên mỏ dầu Trang Dầu thơ có đặc tính hóa học phức tạp ,có đặc tính thay đổi gới hạn rộng độ nhớt, màu sắc,tỷ trọng Về chất hóa học, dầu thơ hỗn hợp phức tạp chứa nhiều hợp chất hydrocarbon hợp chất phi hydrocarbon.Những hợp chất hydrocarbon dầu mỏ thành phần chủ yếu quan trọng tất loại dầu mỏ Các hydrocarbon thường thuộc vào họ: Họ paraphine, họ naphtene, họ Aromatique Những hợp chất phi hydrocarbon hợp chất mà carbon hydro phân tử chúng có chứa nguyên tố O, N, S kim loại Ni, V,Fe, Cu Các hợp chất gây trở ngại cho trình chế biến dầu mỏ làm cho chất xúc tác nhanh chóng bị ngộ độc,sán phẩm ổn định Vì xử lý dầu thô cần lưu tâm đến vấn đề Ngày giới, hầu hết quốc gia, kể quốc gia khơng có dầu xây dựng cho ngành cơng ngiệp lọc hóa dầu nhằm ổn định phát triển kinh tế Ngành cơng ngiệp có tầm quan trọng đặc biệt kinh tế quốc dân quốc phòng Các sản phẩm dầu mỏ nhân tố định cán cân lượng giới nguồn nguyên liệu trụ cột cho ngành cơng ngiệp khác, sản phẩm quan trọng xăng, dầu Càng ngày người tìm nhiều cách để thu lượng xăng đáng kể, nhiều lượng xăng thu phương pháp chưng cất, cụ thể q trình chuyển hóa sâu Bên cạnh xăng ta thu sản phấm khác đáp ứng nhu cầu lượng ngành cơng ngiệp khác.Đây nhiệm vụ ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ LỌC DẦU ỨNG DỤNG DẦU THÔ Loại dầu thô mà đồ án sử dụng loại dầu thơ Arabe light có thơng số đặc trưng : API=33.4 S6060=0.8581 Hàm lượng S: 1.8% Hàm lượng RSH:115 ppm Hàm lượng N:0.087% PVR :4.2 psi Điểm chảy :-30 0F Độ nhớt 100 0F :6.14 cst 60 0F:12.8 cst Đồ án xây dựng số sơ đồ cơng nghệ cách có hệ thống chi tiết,để từ nguyên liệu ban đầu dầu thô ta sản xuất sản phẩm cuối sản phẩm thương phẩm đáp ứng yêu cầu thị trường số Trang lượng lẫn chất lượng.Đồng thời tối ưu hóa q trình sản xuất chế biến dầu thô nhà máy lọc dầu để đảm bảo cân vật liệu cân lượng cho nhà máy Nhà máy lọc dầu bao gồm: + Một phân xưởng chưng cất: để tách khí phân đoạn dầu thơ + Một phân xưởng Reforming xúc tác đẻ sản xuất xăng có IO theo yêu cầu với nguồn nguyên liệu : -Xữ lý RC phân đoạn xăng nặng BZN thu tư DA -Xữ lý RC phân đoạn xăng thu từ viscoreduction +Một phân xưởng cracking xúc tác FCC gồm công đoạn: -Công đoạn tiền xữ lý nguyên liệu DSV nhằm thu nguyên liệu: Nguyên liệu phần cất chân không cung cấp cho FCC Nguyên liệu phần cặn chân không cung cấp cho VB sản xuất bitum - Cơng đoạn FCC xữ lý tồn phần cất chân khơng để thu xăng có số IO theo yêu cầu -Công đoạn VB xữ lý cặn chưng cất chân không để phối liệu cho FO2 +Một phân xưởng HDS có cơng đoạn xữ lý sau: -Cơng đoạn xữ lý HDS cho KER từ DA -Công đoạn xữ lý HDS cho GOL từ DA -Công đoạn xữ lý HDS cho GOH từ DA -Công đoạn xữ lý HDS cho LCO từ FCC Từ sơ đồ công nghệ ta thu sản phẩm : Khí hydro loại hydrocarbon nhẹ khác(khí khơng ngưng C1,C2) làm nhiên liệu cho nhà máy Phân đoạn C3,C4:Khí dầu mỏ hóa lỏng dùng cơng ngiệp để sản xuất propan, butan thương mại dùng làm GPL Nhiên liệu dùng cho động xăng :Xăng máy bay, xăng ôtô 4.Dầu hỏa dùng để thắp sáng Nhiên liệu dùng cho động Diesel Dầu đốt dùng làm ngun liệu cho lị đốt cơng suất lớn công ngiệp cho động Diesel tàu biển Các nguyên liệu cho tổng hợp hóa dầu: xăng Bitum sản phẩm trích trực tiếp từ RSV II CHỨC NĂNG VÀ NHIỆM VỤ CỦA NHÀ MÁY LỌC DẦU Nguồn nguyên liệu cho nhà máy lọc dầu dầu thô để sản xuất sản phẩm thương phẩm nhằm đáp ứng nhu cầu thị trường Trang Hai phương pháp chế biến dùng nhà máy lọc dầu Phương pháp vật lý Phương pháp vật lý nhằm phân chia dầu mỏ phân đoạn có khoảng nhiệt độ sơi hẹp nhằm tách hợp chất khơng cần thiết khỏi sản phẩm nguyên liệu cho phân đoạn khác * Phân loại: Phương pháp vật lý bao gồm: -Chưng cất áp suất thường,áp suất chân không -Hấp thụ, hấp phụ -Kết tinh -Trích ly Phương pháp hóa học Là phương pháp chế biến có biến đổi cấu trúc phân tử ,sự biến đổi xảy kèm theo trình thu nhiệt tỏa nhiệt Phương pháp hóa học nhằm : - Nâng cao chất lượng sản phẩm - Nâng cao hiệu suất sản phẩm - Tận dụng phần cặn để biến đổi thành sản phẩm nhẹ - Chuyển hóa đa dạng đáp ứng nhu cầu đa dạng cho kinh tế quốc dân Phân loại : - Phương pháp chuyển hóa,phân hủy tác dụng đơn nhiệt - Phương pháp chuyển hóa kết hợp nhiệt, xúc tác hydro Sau chế biến xong,các sản phẩm nhà máy lọc dầu pha trộn thêm phụ gia cần thiết đưa thị trường III NHIỆM VỤ VÀ HƯỚNG GIẢI QUYẾT CỦA ĐỒ ÁN Nhiệm vụ: Dựa liệu ban đầu dầu thô Arabe light, tiến hành tính tốn đặc trưng phân đoạn, phân xưởng nhà máy lọc dầu.Tiến hành tính tốn cân vật liệu nhà máy với trợ giúp máy tính để tính phối liệu tối ưu cho sản phẩm tính cân nhiệt lượng cho nhà máy lọc dầu Hướng giải Từ liệu ban đầu, dựa khoảng phân đoạn biết tiến hành xác định tính chất đặc trưng phân đoạn thu chưng cất khí Trang quyển,chưng cất chân khơng, reforming xúc tác, cracking xúc tác tính cân vật liệu cho nhà máy Cần tính tốn xữ lý cho trình đạt tối ưu chất lượng sản lượng Ứng với công đoạn,mỗi phân xưởng cần lập bảng tổng hợp riêng ,cuối bảng CBVL chung cho toàn nhà máy Để tính phối liệu sản phẩm dựa vào đặc trưng sản phẩm theo yêu cầu đồ án, kết hợp với yêu cầu sản phẩm, chọn cách phối liệu tối ưu dựa vào máy tính sau tính lại cân vật chất nhà máy theo sơ đồ công nghệ hợp lý chọn CHƯƠNG II TÍNH CÂN BẰNG VÁÛT CHÁÚT Tính cân vật chất cho cơng đoạn theo suất tối đa phân xưởng cho toàn nhà máy PHÂN XƯỞNG CHƯNG CẤT KHÍ QUYỂN Phân xưởng chưng cất khí phân xưởng xử lý lượng nguyên liệu lớn so với phân xưởng khác nhà máy Đây trình xử lý sơ thực trình vật lý chưng cất nhằm phân tách dầu thô làm phân Trang đoạn: khí (GAZ), xăng nhẹ (GAS), xăng nặng (BNZ), kerosen (KER), gasoil nhẹ (GOL), gasoil nặng (GOH) cặn q trình chưng cất khí (RA).Từ phân đoạn thu ta đem phối liệu để tạo sản phẩm thoả mãn tiêu chuẩn làm nguyên liệu cho q trình chuyển hố Ngun liệu q trình dầu thơ sau qua trình tiền xử lý để tách muối, tạp chất học ổn định dầu Tháp chưng cất khí dùng đế tách sản phẩm có nhiệt độ sôi thấp 370-380 oC Phân xưởng chưng cất khí phân xưởng nhà máy lọc dầu có vai định đến nhà máy 1.1 TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT CHO PHÂN XƯỞNG CHƯNG CẤT KHÍ QUYỂN 1.1.1 Khoảng nhiệt độ sơi phân đoạn sản phẩm: Ti - Tf Theo số liệu khoảng nhiệt độ phân đoạn sản phẩm lấy tháp chưng cất khí sau: Ti-Tf GAZ 380 Các giá trị % thể tích (% vol) % khối lượng (% mass) phân đoạn sản phẩm tính theo số liệu Table Table Khi mà giá trị nhiệt độ khoảng phân đoạn không thích hợp với giá trị bảng áp dụng quy tắc nội suy sau V = V1 + (V2-V1)* Hoặc : T − T1 T2 − T1 m = m1 + (m2-m1)* T − T1 T2 − T1 Trong T giá trị nhiệt độ cần nội suy hai giá trị nhiệt độ T1, T2 1.1.2 Khoảng thể tích phần trăm thể tích sản phẩm thu (% vol) Ti-Tf %V Vi-Vf GAZ 380 60.32-100 39.6893 1.1.3 Phần trăm khối lượng sản phẩm thu (% mass) Ti-Tf %mi-mf GAZ 380 55.47-100 %m 1.1 4.04 13.878 9.5173 17.1847 12.751 15 1.1.4 Tỷ trọng phân đoạn sản phẩm ( d ) Khối lượng phân đoạn tính theo công thức sau: m ∑ = ∑ mi Nên tỷ trọng phân đoạn tính theo phương pháp cộng tính thể tích V ∑ d Do đó: ∑ d ∑ = = ∑ Vi d i ∑ V d ∑ %V *.d i V i ∑ i = %V i ∑ Tỷ trọng phân đoạn sản phẩm tính số liệu Table sau  Với phân đoạn GAZ o F C2 C3 iC4 nC4 Total % ∆ vol 0.01 0.21 0.14 0.74 1.10 Trong đó: d415(GAZ) = d6060* ∆ vol 0.00748 0.18284 0.11825 0.63072 0.9393 d6060 = 1.002* d415 Vậy: d6060 0.3740 0.5079 0.5631 0.5840 0.9393 = 0.352 1.67 * 1.002  Với phân đoạn GAS o C iC5 nC5 70 Tổng %V 0.77 1.54 2.98 5.29 d415(GAS) = Vậy: d60/60 0.625 0.6311 0.6693 d60/60*%V 0.48125 0.971894 1.994514 3.447658 3.094 = 0.645 4.78 *1.002  Với phân đoạn BNZ o C 85 100 120 135 150 160 %V 1.64 2.1 2.8 2.8 2.8 1.9 d60/60 0.6977 0.7111 0.7268 0.7404 0.7547 0.764 Trang d60/60*%V 1.144228 1.49331 2.03504 2.07312 2.11316 1.4516 41.529 170 Tổng 2.63 16.67 d415(BNZ) = Vậy: 0.7667 2.016421 12.326879 13.69913 = 0.740 18.48 * 1.002  Với phân đoạn KER oC 175 190 205 220 230 Tổng %V 0.37 2.8 2.3 2.5 2.5 10.47 d415(KER) = Vậy: d60/60 0.7749 0.7835 0.7941 0.7958 0.8111 d60/60*%V 0.286713 2.1938 1.82643 1.9895 2.02775 8.324193 9.38966 = 0.796 11.77 * 1.002  Với phân đoạn GOL o C 235 250 265 280 295 310 Tổng %V 2.6 2.7 2.8 2.9 2.8 13.8 d415(GOL) = Vậy: d60/60 0.8026 0.8095 0.8193 0.8324 0.8403 0.8453 d60/60*%V 2.1047 2.21211 2.33072 2.43687 2.36684 11.45124 9.34654 = 0.833 11.2 * 1.002  Với phân đoạn GOH o C 325 343 355 370 380 Tổng %V 2.7 3.3 2.1 2.6 2.6 13.3 d60/60 0.8519 0.8686 0.8883 0.8927 0.8935 Trang 10 d60/60*%V 2.30013 2.86638 1.86543 2.32102 2.3231 11.67606 Tương tự cho khí khác, kết cho bảng Khối lượng khí tương ứng m C1 = 0.005%* 621.343 = 0.308 (kt/năm) Tương tự tính cho khí khác, kết cho bảng sau: coupe C1 C2 C3 iC4 nC4 iC5 nC5 tổng % 11.0000 14.0000 17.0000 7.0000 11.0000 15.2000 9.5000 %mas 0.0050 0.0063 0.0077 0.0032 0.0050 0.0068 0.0043 Khối lượng 0.0308 0.0391 0.0475 0.0196 0.0308 0.0425 0.0266 0.8108 Lượng xăng thu được: % m ES(HDS) = Hiệu suất thu hồi xăng + % m C5 = 0.005 + 0.0068 + 0.004275 = 0.06115 (%m) m ES (HDS) = %m ES (HDS) * m (ng.liệu) / 100 = 0.06115 * 621.343 = 0.3797 (kt/năm) 100 Tổng lượng khí Total (khí) = 0.8108 (kt/năm) Lượng KER khử S m KER (khử S) = m (ng.liệu)- m (ES HDS) -Total (khí)- m( H2S)+ m(H2) m KER (khử S) = 621.343 - 0.8108 - 0.5740 - 0.0797+ 0.3696 = 620.1524 (kt/năm) % KER (khử S) = m (KER)*100 / m (ng.liệu) = 620.1524 *100 = 99.808 % m 621.343 Hàm lượng S có sản phẩm % S = {% S ng.liệu - % S (tách) } * 100 / % {m KER (khử S) } = (0.10488 − 0.0869) *100 =0.02 %m 99.808 Sau qua trình tách loại lưu huỳnh, sản phẩm thu có số tính chất thay đổi sau Tỷ trọng sản phẩm giảm 0.01 Chỉ số Cetane tăng lên đơn vị Trang 37 BẢNG TỔNG KẾT CỦA QUÁ TRÌNH KHỬ S TRONG KER %m H2deS H2deARO H2 Total -0.05949 H2S 0.09238 C1 0.004950 C2 0.006300 C3 0.007650 I-C4 0.003150 n-C4 0.004950 I-C5 0.006840 n-C5 0.004275 Total Gaz 0.130496 ESS 0.061115 KER deS 99.808389 Total 100 6.2 m(kt/an) -0.3696 0.5740 0.0308 0.0391 0.0475 0.0196 0.0308 0.0425 0.0266 0.8108 0.3797 620.1524 v(km3/an) -1007.670 -3132.302 -4139.972 d15/4 %S IC PM P eclai 0.783 0.02 52.59 162.97914 63.62675 KHỈÍ LỈU HUN H CHO PHÁN ÂOẢN GOL Ng.liệu GOL m 1483.040 kt/an d15/4 0.828 V 1790.800 km3/năm PM 215.168 kg/kmol %S 0.789 %m Nhiệt độ sôi cuối GOL theo đường cong ASTM Tf = 278.51 oC Chọn VVH = Hiệu suất trình khử S xác định dựa vào giản đồ MOB xác định % HDS = 92 % m Lượng S bị tách: %S khử = %S ng.liệu * % HDS = 0.789 * 92 % = 0.7258 Lượng H2 tiêu tốn cho trình tách 1% S m3 nguyên liêu xác định theo giản đồ: Với tỷ trọng GOL d154= 0.828 Xác định VH2 =13.5( m3/m3/ %S) Tính lượng H2 tiêu thụ cho việc khử S VH2 (HDS) =VH2 * %S khử * V ng.liệu = 13.5 * 0.7258 * 1790.8 = 17547.6516 (km3/năm) Tính hàm lượng S lại: % SSP = % S ng.liệu - % S khử =0.789 - 0.7258 = 0.0632 % m Trang 38 Lượng H2 tiêu tốn chuyển hoá Aromatic GOL: Dựa vào giản đồ MOB, ứng với giá trị nhiệt độ cuối GOL T f = 292.44 oC, xác định lượng H2 tiêu tốn: VH2 =6.6 (m3/m3) Suy lượng H2 tiêu thụ việc khử Aromatic: VH2 (Ar) = VH2 * V ng,liệu = 6.6* 1790.8 = 11819.2788 (km3/năm) Tổng thể tích H2 tiêu thụ cho q trình : VH2 tổng = VH2 (HDS) + VH2(Ar) = 17547.6516 + 18386.8872 =29366.9304 (km3/năm) Khối lượng H2 tiêu thụ mH2 tổng =VH2 tổng * = 29366.9304* 22400 = 2.622 (kt/năm) 22400 100 100 % mH2tổng = mH2tổng* m = 2.622 * 1480.040 ng liãu = 0.1768 % m Lưu lượng H2S: % H2S =% Skhử * m H2S = % H2S * M H 2S MS mng lieu 100 =0.7258 * 34 = 0.7712 %m 32 = 0.7712* 1483.040 100 =11.4372 (kt/năm) Hiệu suất thu hồi phân đoạn xăng Dựa vào giản đồ phụ thuộc hàm lượng lưu huỳnh bị khử: Ứng với % S khử = 0.7258 % m Xác định hiệu suất thu hồi xăng % ES (HDS) = 0.42 %m Hiệu suất thu hồi phân đoạn khí C1 - C5 xác định theo giản đồ phụ thuộc % S bị khử khối lượng trung bình phân đoạn Ứng với % S khử = 0.761 % m PM = 215.168 (kg/kmol) Xác định đựơc hiệu suất (C1 - C5 ) = 0.28 %m Phần trăm khối lượng khí tương ứng Các số liệu hàm lượng khí phân đoạn biết Trang 39 coupe C1 C2 C3 iC4 nC4 iC5 nC5 % 11 14 17 11 15.2 9.5 %mas 0.03080 0.03920 0.04760 0.01960 0.03080 0.04256 0.02660 Tính phần trăm khối lượng khí theo cơng thức: %m C1 = 11.0 *0.28 = 0.0308 %m Tương tự ta tính thành phần khí khác cho bảng Khối lượng khí tương ứng: m C1 = 0.0308 %* 1483.040 = 0.4568(kt/năm) Tương tự ta có kết cho khí khác cho bảng sau: coupe % %mas m(ktấn/năm) C1 11 0.03080 0.45678 C2 14 0.03920 0.58135 C3 17 0.04760 0.70593 iC4 0.01960 0.29068 nC4 11 0.03080 0.45678 iC5 15.2 0.04256 0.63118 nC5 9.5 0.02660 0.39449 Lượng xăng thu được: % m (ES HDS) = Hiệu suất thu hồi xăng + % m C5 = 0.42 + 0.0426 + 0.0266 = 0.4892 % m m (ES HDS) = % m (ES HDS) * m (ng.liệu) / 100 = 0.4892 *1483.040 = 7.2544 (kt/năm) 100 Tổng lượng khí Tổng (khí) = 14.9544 (kt/năm) Lượng GOL khử S m GOL(khử S) = m ng.liệu- m(ESHDS)- Total(khí) - m H2S + m H2 m GOL (khử S) = 1483.040 - 7.544 - 14.9544 - 11.4372 + 2.6220 = 1460.8308 (kt/năm) % GOL (khử S) = m GOL *100 / m ng.liệu = 1460.8308 *100 / 1483.040 = 98.503 % m Hàm lượng S có sản phẩm % S = {% S ng.liệu - % S(tách) } * 100 / % m GOL (khử S) Trang 40 = (0.7889- 0.7258) * 100 / 98.503= 0.0641 % m Sau qua trình tách loại lưu huỳnh, sản phẩm thu có số tính chất thay đổi sau Tỷ trọng sản phẩm giảm 0.01 Chỉ số Cetane tăng lên đơn vị BẢNG TỔNG KẾT CỦA QUÁ TRÌNH KHỬ S TRONG GOL %m m(kt/an) H2deS H2deAR O H2 Total H2S C1 C2 C3 I-C4 n-C4 I-C5 n-C5 Total Gaz ESS -0.1768 0.7712 0.0308 0.0392 0.0476 0.0196 0.0308 0.0426 0.0266 1.0084 0.4892 -2.6220 11.4372 0.4568 0.5814 0.7059 0.2907 0.4568 0.6312 0.3945 14.9544 7.2544 GOL deS 98.5025 1460.8308 v(km3/an) d15/4 %S IC PM P eclai 0.818 0.0641 56.119 215.167 99.112 17547.6516 11819.2788 29366.9304 KHỈÍ LỈU HUN H CHO PHÁN ÂOẢN GOH Các số liệu nguyên liệu: Ng.liệu GOH m 1100.4113 kt/năm d15/4 0.8761 V 1255.9666 km3/năm PM 289.1194 kg/kmol %S 1.9366 %m Nhiệt độ sôi cuối GOH theo đường cong ASTM Tf =359.27 oC Chọn VVH = Hiệu suất trình khử S xác định dựa vào giản đồ MOB xác định % HDS = 95 % m Lượng S bị tách: Trang 41 %S khử = %S ng.liệu * % HDS = 1.9366 * 95 % =1.8398 %m Lượng H2 tiêu tốn cho trình tách 1% S m nguyên liêu xác định theo giản đồ: Với tỷ trọng GOH: d154= 0.8761 Xác định được: VH2 =14.08 (m3/m3/ %S) Tính lượng H2 tiêu thụ cho việc khử S: VH2 (HDS) = VH2 * %S khử * V ng.liệu = 14.08 * 1.8398 * 1255.9666 = 32534.7131 (km3/năm) Tính hàm lượng S lại: % SSP = % S ng.liệu - % S khử =1.9366 - 1.8398 = 0.0968 % m Lượng H2 tiêu tốn chuyển hoá Aromatic GOH Dựa vào giản đồ MOB, ứng với giá trị nhiệt độ cuối GOH T f = 359.27 o C, xác định lượng H2 tiêu tốn: VH2 =9.2 (m3/m3) Suy lượng H2 tiêu thụ việc khử Aromatic VH2Ar =VH2*Vng.liệu =9.2*1255.9666= 11554.8926 (m3/năm) Tổng thể tích H2 tiêu thụ cho q trình : VH2 tổng = VH2 HDS + VH2Ar = 32534.7131 + 11554.8926 = 44089.6060 (km3/năm) Khối lượng H2 tiêu thụ: mH2 tổng = VH2 total * 2 = 44089.6060 * 22400 22400 = 3.9366 (kt/năm) 100 100 % mH2tổng = mH2tổng* m = 3.9366* 1100.4113 ng liãu = 0.3577 % m Lưu lượng H2S: % H2S =% Skhử * mH2S=%H2S* mng lieu 100 M H 2S MS =1.9548* =1.8398 * 34 = 1.9548 %m 32 1100.4113 = 21.5105 (kt/năm) 100 Hiệu suất thu hồi phân đoạn xăng Dựa vào giản đồ phụ thuộc hàm lượng lưu huỳnh bị khử Ứng với % S khử = 1.8398 % m Xác định hiệu suất thu hồi xăng: Trang 42 % ES HDS = 1.12 %m Hiệu suất thu hồi phân đoạn khí C1 - C5 xác định theo giản đồ phụ thuộc % S bị khử khối lượng trung bình phân đoạn Ứng với % S khử = 1.768 % m PM = 289.1194 kg/kmol Xác định đựơc hiệu suất (C1 - C5 ) = 0.55 %m Phần trăm khối lượng khí tương ứng Các số liệu hàm lượng khí phân đoạn biết: coupe % %mas C1 13 0.071500 C2 16 0.088000 C3 19 0.104500 iC4 8.3 0.045650 nC4 12.5 0.068750 iC5 15.2 0.083600 nC5 9.5 0.052250 Tính phần trăm khối lượng khí sau: %m C1 = 13.0 *0.55 = 0.0715 %m Tương tự cho khí khác ta kết cho bảng Khối lượng khí tương ứng: m C1 = 0.0715 %* 1100.4113 = 0.7868 (kt/năm) Tương tự ta tính tốn cho khí khác, kết cho bẳng sau: coupe C1 C2 C3 iC4 nC4 iC5 nC5 % 13.0000 16.0000 19.0000 8.3000 12.5000 15.2000 9.5000 %mas 0.0715 0.0880 0.1045 0.0457 0.0688 0.0836 0.0523 Khối lượng 0.7868 0.9684 1.1499 0.5023 0.7565 0.9199 0.5750 Lượng xăng thu được: % m (ES HDS) = Hiệu suất thu hồi xăng + % m C5 = 1.12 + 0.0836 + 0.0523 = 1.2559 %m m (ES HDS) = %m ES HDS * m ng.liệu / 100 = 1.2559 * 1100.4113 = 13.8195(kt/năm) 100 Tổng lượng khí Total (khí) = 27.1694 (kt/năm) Trang 43 Lượng GOH khử S mGOH(khử S) = m.ng.liệu – m(ES HDS) -tổng(khí) - m H2S + m H2 m GOH (khử S) = 1100.4113 - 13.8195 - 27.1694- 21.5105 + 3.9366 = 1059.1224 (kt/năm) % GOH (khử S) = m GOH*100 / m ng.liệu = 1059.1224 *100 / 1100.4113 = 96.2751 % m Hàm lượng S có sản phẩm % S = (% Sng.liệu - % S(tách ) * 100 / % m GOH (khử S) = (1.94 - 1.8398) * 100 / 96.2751= 0.1006 % m Sau qua trình tách loại lưu huỳnh, sản phẩm thu có số tính chất thay đổi sau: Tỷ trọng sản phẩm giảm 0.01 Chỉ số Cetane tăng lên đơn vị BẢNG TỔNG KẾT CỦA QUÁ TRÌNH KHỬ S TRONG GOH %m H2deS H2deARO H2 Total H2S C1 C2 C3 I-C4 n-C4 I-C5 n-C5 Total Gaz ESS GOH deS -0.3577 1.9548 0.0715 0.0880 0.1045 0.0457 0.0688 0.0836 0.0523 2.4690 1.2559 96.2751 m(kt/an) -3.9366 21.5105 0.7868 0.9684 1.1499 0.5023 0.7565 0.9199 0.5750 27.1694 13.8195 1059.4224 v(km3/an) d15/4 %S IC PM P eclai 0.8661 0.1006 48.6986 289.1194 132.7189 -32534.7134 -11554.8926 -44089.6060 Trang 44 CHƯƠNG III PHỐI TRỘN SẢN PHẨM PHỐI TRỘN CÁC SẢN PHẨM THƯƠNG PHẨM Phối trộn sản phẩm thương phẩm theo tiêu chuẩn kỹ thuật yêu cầu loại sản phẩm nhờ chương trình SOLVER Kết sản phẩm sau Trong trình phối trộn, sản phẩm cịn lại q trình trước phối trộn tiếp cho sản phẩm sau PHỐI TRỘN PROPANE VÀ BUTAN THƯƠNG PHẨM (PR) Qúa trình phối trộn Bupro không thực mà lấy lượng Butan Propan đưa vào sản phẩm chính, kết ta được: Phối trộn cho Bupro Nguồn C3 C4 Kt/năm 192.1738 322.4406 Nhu cầu(kt/năm) 150 200 Dư(kt/năm) 42.17383 122.4406 PHỐI TRỘN NHIÊN LIỆU PHẢN LỰC (JETA1) Nguồn phối trộn lấy từ Kerosel chưa khử lưu huỳnh, đảm bảo tất tính chất JetA1 Nguồn KER chưa khử S: 821.343 ktấn/năm Nguồn KEROZEN Nhu cầu JET A1 Dư m (kt/năm) 821.343 200 621.34299 d154(kg/m3) 0.793465 728-780 %s 0.104881