Đang tải... (xem toàn văn)
Dầu mỏ được con người biết đến từ rất xa xưa. Ở thế kỷ XIX, dầu mỏ được coi là nguồn nhiên liệu chính cho các phương tiện giao thông và nền công nghiệp kinh tế quốc dân. Hiện nay, dầu mỏ đã trở thành nguồn năng lượng giữ vị trí quan trọng đối với tất cả các cuốc gia trên toàn thế giới. Cùng với sự phát triển không ngừng của khoa học kĩthuật, dầu mỏ được sử dụng rông rãi cho các ngành công nghiệp tổng hợp hóa dầu (sản xuất cao su, chất dẻo, sợi tổng hợp, …), sản xuất các sản phẩm phi nhiên liệu vô cùng quan trọng như dầu nhờn, dầu bôi trơn, nhựa đường… là một phần không thể thiếu trong sự phát triển của nền công nghiệp hiện đại. Cùng với sự phát triển của ngành công nghiệp dầu khí thế giới, từ những thập niên 70, ngành công nghiệp dầu khí Việt Nam đã không ngừng phát triển và lần lượt đi vào khai thác các mỏ dầu có giá trị kinh tế lớn như : Đại Hùng, Mỏ Rồng, Rạng Đông … Bên cạnh đó, các nhà máy phục vụ cho ngành dầu khí lần lượt được xây dựng vào đi vào hoạt động : Nhà máy chế biến khí Dinh Cố, Nhà máy lọc dầu Dung Quất … và hàng loạt các dự án khác được kí kết đi vào xây dựng. Cặn dầu, hay còn gọi là mazut là nguồn nhiên liệu quan trọng của hệ thống lò đốt trong các ngành công nghiệp xi măng, gốm sứ, đặc biệt hơn nữa nó là nguồn nguyên liệu mang các đặc tính rất tốt để sản xuất các loại dầu nhờn đáp ứng yêu cầu bôi trơn, làm mát hệ thống động cơ, các thiết bị máy móc trong nền công nghiệp hiện đại. Hiểu được tầm quan trọng đó, chúng em xin giới thiệu đồ án “ Thiết kế phân xưởng chưng cất chân không cặn dầu Soviet năng suất 8 triệu tấnnăm” thể hiện sự tìm tòi học hỏi trong quá trình học tập và mong rằng sẽ đóng góp được một phần nhỏ vào sự phát triển của ngành công nghiệp dầu khí.
Đồ án công nghệ GVHD: TS. Lê Thanh Thanh MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU Dầu mỏ được con người biết đến từ rất xa xưa. Ở thế kỷ XIX, dầu mỏ được coi là nguồn nhiên liệu chính cho các phương tiện giao thông và nền công nghiệp kinh tế quốc dân. Hiện nay, dầu mỏ đã trở thành nguồn năng lượng giữ vị trí quan trọng đối với tất cả các cuốc gia trên toàn thế giới. Cùng với sự phát triển không ngừng của khoa học kĩthuật, dầu mỏ được sử dụng rông rãi cho các ngành công nghiệp tổng hợp hóa dầu (sản xuất cao Trang 1 Đồ án công nghệ GVHD: TS. Lê Thanh Thanh su, chất dẻo, sợi tổng hợp, …), sản xuất các sản phẩm phi nhiên liệu vô cùng quan trọng như dầu nhờn, dầu bôi trơn, nhựa đường… là một phần không thể thiếu trong sự phát triển của nền công nghiệp hiện đại. Cùng với sự phát triển của ngành công nghiệp dầu khí thế giới, từ những thập niên 70, ngành công nghiệp dầu khí Việt Nam đã không ngừng phát triển và lần lượt đi vào khai thác các mỏ dầu có giá trị kinh tế lớn như : Đại Hùng, Mỏ Rồng, Rạng Đông … Bên cạnh đó, các nhà máy phục vụ cho ngành dầu khí lần lượt được xây dựng vào đi vào hoạt động : Nhà máy chế biến khí Dinh Cố, Nhà máy lọc dầu Dung Quất … và hàng loạt các dự án khác được kí kết đi vào xây dựng. Cặn dầu, hay còn gọi là mazut là nguồn nhiên liệu quan trọng của hệ thống lò đốt trong các ngành công nghiệp xi măng, gốm sứ, đặc biệt hơn nữa nó là nguồn nguyên liệu mang các đặc tính rất tốt để sản xuất các loại dầu nhờn đáp ứng yêu cầu bôi trơn, làm mát hệ thống động cơ, các thiết bị máy móc trong nền công nghiệp hiện đại. Hiểu được tầm quan trọng đó, chúng em xin giới thiệu đồ án “ Thiết kế phân xưởng chưng cất chân không cặn dầu Soviet năng suất 8 triệu tấn/năm” thể hiện sự tìm tòi học hỏi trong quá trình học tập và mong rằng sẽ đóng góp được một phần nhỏ vào sự phát triển của ngành công nghiệp dầu khí. Trang 2 Đồ án công nghệ GVHD: TS. Lê Thanh Thanh CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN LÝ THUYẾT I. CÁC TÍNH CHẤT VÀ ỨNG DỤNG CỦA NGUYÊN LIỆU 1.1. Thành phần, tính chất của Mazut 1.1.1. Tính chất vật lí a. Đặc tính chung của cặn mazut Mazut là nhiên liệu lỏng, thường gọi là dầu FO là phần cặn của quá trình chưng cất khí quyển dầu thô,được dùng làm nhiên liệu đốtcho các lò đốt công nghiệp. Trong những năm gần đây do nền công nghiệp phát triển mạnh ngoài việc được sử dụng làm nhiên liệu đốt lò con người còn nhận ra được những giá trị quan trọng của cặn mazut đó là dùng làm nguyên liệu sản xuất dầu nhờn. Ngày nay công nghiệp chế biến dầu mỏ phát triển mạnh và sâu sắc người ta thu được mazut từ quá trình chế biến các loại dầu khác nhau, nên thành phần và tính chất của các loại cặn mazut thu được cũng rất khác nhau. b. Độ nhớt của cặn mazut Độ nhớt là một trong những tính chất quan trọng nhất của nhiên liệu lỏng, độ nhớt của dầu được xác định phương pháp và thời gian của công đoạn bơm, rót, vận chuyển dầu. Độ nhớt ảnh hưởng rất lớn đến hiệu quả của quá trình truyền nhiệt trong đun nóng và làm lạnh dầu Đối v.2ới cặn mazut và sản phẩm nặng khác độ nhớt phụ thuộc vào nhiệt độ c. Các nhựa và asphaten Các chất nhựa là các chất nhựa lỏng đặc quánh đôi khi rắn. Chúng có màu nâu hoặc nâu sẫm khi tách khỏi dầu Các asphanten đều có màu nâu sẫm hoặc đen, dưới dạng rắn thù hình. Đun nóng cũng không bị chảy mềm, chỉ bị phân hủy ở nhiệt độ sôi cao hơn 300 o C tạo thành khí và cốc asphanten Trang 3 Đồ án công nghệ GVHD: TS. Lê Thanh Thanh Tạp chất cơ học của cặn mazut, chất ổn định dầu cặn của cracking thu được trong quá trình cracking nhiệt có chứa các hợp chất cao phân tử, các cấu tử của nguyên liệu ban đầu và chứa các sản phẩm rắn ngưng tụ như các hợp chất asphanten, cacbon và cacbonit d. Ảnh hưởng của thành phần nguyên tố, hàm lượng tro đến tính chất của cặn mazut Hàm lượng cacbon trong các loại cặn mazut thương phẩm thường nằm trong phạm vi từ 85 - 88% còn hàm lượng hydro từ 9,6 - 11%, người ta thấy rằng mật độ và độ nhớt của cặn mazut thương phẩm thì hàm lượng cacbon trong cặn cracking cao hơn, theo quy định hàm lượng tro trong dầu mazut không vượt quá 0,3% hàm lượng nước trong mazut không vượt quá 2 ÷ 3%. 1.1.2. Thành hóa học Do có phân tử lượng lớn, thành phần hóa học của phân đoạn dầu nhờn rất phức tạp: các n- và izo-parafin ít, naphten và thơm nhiều. Dạng cấu trúc hỗn hợp tăng. Hàm lượng các hợp chất của S, N, O tăng mạnh: hơn 50% lượng lưu huỳnh có trong dầu mỏ tập trung ở phân đoạn này, gồm các dạng như disunfua, thiophen, sunfua vòng… Các chất nitơ thường gặp ở dạng đồng đẳng của pyrol, pyridin và cacbazol.Các hợp chất oxy ở dạng axit. Các kim loại nặng như V, Ni, Pd…; các chất nhựa, asphaten điều có mặt trong phân đoạn. Thông thường, người ta tách phân đoạn dầu nhờn bằng cách chưng cất chân không phần cặn dầu mỏ, để tránh phân hủy ở nhiệt độ cao. [1, trang 62] 1.2. Ứng dụng của phân đoạn cặn mazut 1.2.1. Sử dụng cặn mazut để sản xuất dầu gốc. Khi nghiên cứu các tính chất sử dụng của phân đoạn dầu nhờn, người ta thấy các hợp chất n– parafin với phân tử lượng lớn thường là parafin rắn (còn gọi là sáp), chúng làm giảm độ linh động của dầu nhờn nên hàm lượng của chúng cũng phải giảm tới mức cần thiết, đặc biệt với các dầu bôi trơn làm việc ở nhiệt độ âm. Trang 4 Đồ án công nghệ GVHD: TS. Lê Thanh Thanh Các izo– parafin lại là thành phần rất tốt trong dầu bôi trơn vì chúng có độ nhớt thích hợp và tính chất nhớt nhiệt tốt. Nếu mạch nhánh izo– parafin càng dài thì đặc tính này càng thể hiện rõ ràng hơn Các hydrocacbon naphten hay hydrocacbon thơm 1 vòng hoặc 2 vòng với mạch nhánh parafin dài khi có cùng nhiệt độ sôi thì độ nhớt cũng xấp xỉ nhau. Tăng chiều dài nhánh, độ nhớt tăng lên rõ rệt và chỉ số nhớt cũng tốt, đặc biệt là khi mạch nhánh alkyl lại phân nhánh Đối với các naphten và hydrocacbon thơm nhiều vòng hoặc loại lai hợp naphten – hydrocacbon thơm thường có độ nhớt rất cao, song chỉ số nhớt lại rất thấp do đó các hợp chất này không phải là cấu tử cần thiết cho dầu gốc để chế tạo dầu bôi trơn chất lượng cao. Mặt khác, trong quá trình bảo quản hay làm việc, các hợp chất này có xu hướng tạo nhựa mạnh làm giảm nhanh chóng tính năng sử dụng của dầu nhờn Như vậy, có các hợp chất hydrocacbon với cấu trúc gồm naphten hay hydrocacbon thơm 1 vòng có nhánh izo – parafin dài và các izo – parafin mới là những cất tử lý tưởng cho dầu bôi trơn, vì chúng không chỉ có độ nhớt đảm bảo mà còn có chỉ số độ nhớt cao, cho phép chế tạo được dầu nhờn chất lượng cao Trong trường hợp cần sản xuất dầu nhờn có chất lượng cao thì chúng ta cần phải tiến hành loại bỏ các hợp chất không thích hợp ra khỏi nguyên liệu. Đó là các hydrocacbon nhiều vòng, các hợp chất dị nguyên tố và ngay cả n– parafin có trọng lượng phân tử lớn Hình 1.3 cho biết những thành phần nào trong phần cất chân không từ dầu thô là có lợi cho dầu gốc và thành phần nào cần phải tách ra trong quá trình lọc dầu. Trang 5 Đồ án công nghệ GVHD: TS. Lê Thanh Thanh Hình 1.3 Sơ đồ tách cấu tử không mong muốn ra khỏi các phân đoạn chưng chân không trong quá trình sản xuất dầu gốc 1.2.2. Ứng dụng cặn mazut trong sản xuất cốc Hiệu suất cốc thu được từ thành phần dầu của cặn mazut chỉ khoảng 1,2÷ 6,8% trong khi đó hiệu suất thu được từ các asphanten là 57 ÷ 75,5%. Vì vậy sự có mặt của các chất nhựa và asphanten trong cặn càng nhiều, càng ảnh hưởng tốt đến hiệu suất quá trình cốc hoá. Đánh giá khả năng tạo cốc của cặn, thường sử dụng để sản xuất cốc, thì cặn mazut của dầu mỏ họ aromatic hay họ naphtenic sẽ cho hiệu suất và chất lượng cốc hoá cao hơn, tốt hơn. 1.2.3. Ứng dụng phần cặn mazut để sản xuất bitum Bitum có tính chất chịu nhiệt, chịu thời tiết tốt và có độ bền cao thì phải có khoảng 25% nhựa, 15 - 18% asphanten 52 - 54% dầu. Cặn của những dầu mỏ loại nặng chứa nhiều nhựa và asphanten dùng làm nguyên liệu sản xuất bitum là tốt nhất. Trang 6 Đồ án công nghệ GVHD: TS. Lê Thanh Thanh Hàm lượng asphanten trong cặn càng cao, tỷ số asphanten càng cao, chất lượng bitum càng tốt, công nghệ chế biến ngày càng đơn giản. Cặn của dầu mỏ có chứa nhiều parafin rắn là loại nguyên liệu xấu nhất trong sản xuất bitum, bitum có độ bền rất thấp và tính bám dính rất kém. Để tăng dần hàm lượng asphanten và nhựa, thường tiến hành quá trình oxy hoá bằng oxy không khí ở nhiệt độ 170 - 260 0 C trong quá trình oxy hoá, một bộ phận dầu sẽ chuyển sang nhựa còn một bộ phận chuyển sang asphanten do xảy ra các sản phẩm ngưng tụ. Do đó hàm lượng dầu sẽ giảm, hàm lượng asphanten sẽ tăng nhưng hàm lượng nhựa ít thay đổi. 1.2.4. Ứng dụng phần cặn mazut làm nguyên liệu lò đốt Dầu mazut được sử dụng làm nhiên liệu đốt lò nhờ nhiệt năng của chúng, nhiệt năng của cặn dầu nằm trong khoảng 10000 Cal/kg. Những thành phần không thuộc loại hydrocacbon trong dầu cặn cũng có ảnh hưởng rất lớn đến tính chất sử dụng của nó. Các hợp chất của lưu huỳnh trong dầu mỏ tập trung chủ yếu vào dầu cặn. Các hợp chất lưu huỳnh còn kết hợp với kim loại, tăng lượng cặn bám trong các thiết bị đốt và khói thải của nó gây ô nhiễm môi trường. Cặn mazut thực chất là một hệ keo cân bằng mà hướng phân tán asphanten và môi trường phân tán là dầu và nhựa. Trong đó có nhiều chất là những loại cặn có độ nhớt cao. II. CHƯNG CẤT CHÂN KHÔNG CẶN MAZUT 2.1. Đặc điểm của quá trình chưng cất ở áp suất chân không Chưng cất cặn dầu là một quá trình chế biến vật lý trong đó các cấu tử có trong cặn dầu không hề bị biến đổi mà chúng chỉ được phân chia đơn thuần thành các nhóm sản phẩm. Phương pháp này bao gồm quá trình sôi và bay hơi hỗn hợp chất lỏng sau đó ngưng tụ hơi và làm lạnh bằng nước. Như vậy hơi nhẹ bay lên ngưng tụ thành lỏng, chất lỏng thu được này sẽ tinh khiết hơn nguyên liệu ban đầu mà thành phần chất vẫn không thay đổi. Sau khi chưng chất dầu dưới áp suất khí quyển ở nhiệt độ 350 - 370 o C để chưng cất phần còn lại cần chọn điều kiện để loại trừ khả năng cracking và tạo điều kiện thu được phần cất cao nhất. Phụ thuộc vào nguyên liệu từ cặn chưng cất khí quyển (mazut) có thể thu được distilat dầu nhờn cho cụm sản xuất dầu nhờn, hoặc gasoil chân không – là Trang 7 Đồ án công nghệ GVHD: TS. Lê Thanh Thanh nguyên liệu cho cracking xúc tác. Phương pháp phổ biến nhất để tách các phân đoạn ra khỏi mazut là chưng cất chân không.[1, trang 204] 2.2. Mục đích Hỗn hợp các cấu trúc trong dầu thô thường không bền, dễ bị phân huỷ khi tăng nhiệt độ. Độ bền của các cấu tử tạo thành dầu không chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ mà còn phụ thuộc cả vào thời gian tiếp xúc ở nhiệt độ đó. Trong thực tế chưng cất, đối với các phân đoạn có nhiệt độ cao, người ta cần tránh sự phân huỷ nhiệt của chúng khi đốt nóng. Tuỳ theo loại dầu thô, trong thực tế không nên đốt nóng quá 400 ÷ 420 0 C với dầu không có hay có chứa rất ít lưu huỳnh và không quá 320 ÷ 340 0 C với dầu có nhiều lưu huỳnh. Áp suất chân không làm giảm nhiệt độ sôi, còn hơi nước cũng có tác dụng tương tự như dùng chân không là giảm áp suất riêng phần của cấu tử hỗn hợp làm cho chúng sôi ở nhiệt độ thấp hơn. Khi tinh luyện, nó được dùng để tái bay hơi phân đoạn có nhiệt độ sôi thấp còn chứa trong mazut hay gudron, trong nhiên liệu và dầu nhờn. Kết hợp dùng chân không và hơi nước khi chưng cất phần cặn sẽ cho phép đảm bảo hiệu quả tách sâu hơn phân đoạn dầu nhờn (có thể đến 550 ÷ 600 0 C). Vậy có 2 mục đích chưng cất chân không cặn mazut - Giảm phân huỷ và phản ứng cracking, tăng hiệu suất thu các phân đoạn dầu nhờn và cặn gudron. - Thu được distilat dầu nhờn cho cụm sản xuất dầu nhờn, hoặc gasoil chân không – là nguyên liệu cho cracking xúc tác. 2.3. Đặc điểm chưng cất cặn mazut trong tháp chân không Đặc điểm chưng cất trong tháp chân không tương tự như trong tháp chưng cất khí quyển. Tuy nhiên nó cũng có một số đặc điểm riêng liên quan với áp suất tháp, điều kiện nung nóng nhiên liệu có thành phần phân đoạn nặng. Trong tháp chân không cần tạo điều kiện để cất được nhiều nhất và phân hủy ít nhất. Để làm được điều này cần sử dụng thiết bị tạo chân không để có được áp suất chân không thấp nhất trong hệ. Để giảm thời gian lưu của mazut trong lò nung và giảm trở lực nên sử dụng lò nung hai chiều, đưa hơi nước vào ống xoắn của lò, giảm thiểu khoảng cách giữa cửa nhập liệu Trang 8 Đồ án công nghệ GVHD: TS. Lê Thanh Thanh vào tháp và cửa ra khỏi lò nung, tăng đường kính ống dẫn nguyên liệu, giảm thiểu các chỗ uốn góc, dạng chữ S.[1, trang 205] Cấu tạo của tháp chân không khác với tháp chưng cất khí quyển nhằm giảm thời gian lưu của cặn trong tháp để tránh phân hủy nó dưới tác dụng của nhiệt độ cao. Do lưu lượng các dòng hơi trong tháp chân không lớn, nên đường kính của các tháp này lớn hơn nhiều so với tháp cất khí quyển (8 ÷ 12 m). Do sự phân bố của chất lỏng và bọt sủi không đồng nhất nên hiệu quả của mâm không cao. Để phân bố chất lỏng đồng đều trên các mâm nên sử dụng cấu trúc mâm đặc biệt (mâm lưới, van (xupap) và sàng). Sự phân huỷ khi chưng cất sẽ làm xấu đi các tính chất làm việc của sản phẩm, như làm giảm độ nhớt và nhiệt độ bắt cháy cốc kín của chúng, giảm độ bền oxy hóa. Nhưng quan trọng hơn là chúng gây nguy hiểm cho quá trình chưng cất vì chúng tạo ra các hợp chất ăn mòn và làm tăng áp suất tháp. Để giảm mức độ phân hủy, thời gian lưu của nguyên liệu ở nhiệt độ cao cũng cần phải hạn chế. Ví dụ như trong thực tế chưng cất, thời gian lưu của nguyên liệu dầu (phân đoạn cặn của chưng cất khí quyển) ở tháp chưng cất khí quyển không lớn hơn 5 phút và phân đoạn gudron khi chưng cất chân không chỉ vào khoảng 2 đến 5 phút. Khi nhiệt độ sôi của hỗn hợp ở áp suất khí quyển cao hơn nhiệt độ phân hủy nhiệt của chúng, người ta phải dùng đến tháp chưng cất chân không hay chưng với hơi nước để tránh phân hủy nhiệt. Tuy nhiên tác dụng của hơi nước làm tác nhân bay hơi còn bị hạn chế, vì nhiệt độ bay hơi khác xa so với nhiệt độ đốt nóng chất lỏng. Vì thế nếu tăng lượng hơi nước thì nhiệt độ và áp suất hơi bão hoà của dầu giảm xuống và sự tách hơi cũng giảm theo. Do vậy lượng hơi nước có hiệu quả nhất chỉ trong khoảng 2 ÷ 3% so với nguyên liệu đem chưng cất khi số cấp tiếp xúc lý thuyết là 3 hoặc 4. Trong điều kiện như vậy, lượng hơi dầu tách ra từ phân đoạn mazut đạt tới 14 ÷ 23%. Khi chưng cất với hơi nước, số lượng phân đoạn tách ra được có thể tính theo phương trình sau: Trong đó: G và z – số lượng hơi dầu tách được và lượng hơi nước – phân tử lượng của hơi dầu Trang 9 Đồ án công nghệ GVHD: TS. Lê Thanh Thanh 18 – phân tử lượng của nước P – áp suất tổng cộng của hệ – áp suất riêng phần của dầu ở nhiệt độ chưng. Nhiệt độ của hơi nước cần phải không thấp hơn nhiệt độ của hơi dầu tránh sản phẩm dầu ngậm nước. Do vậy người ta thường dùng hơi nước nhiệt độ trong khoảng 380 ÷ 4500C, áp suất hơi từ 0,2 ÷ 0,5 MPa. Công nghệ chưng cất dầu với hơi nước có nhiều ưu điểm. Ngoài việc giảm áp suất riêng phần của dầu, nó còn tăng cường khuấy trộn chất lỏng tránh tích nhiệt cục bộ, tăng diện tích bề mặt bay hơi do tạo thành những tia và các bong bóng hơi. Người ta cũng dùng hơi nước để tăng cường đốt nóng cặn dầu trong lò ống khi chưng cất trong chân không. Khi đó đạt được mức độ bay hơi lớn cho nguyên liệu dầu, tránh và ngăn ngừa tạo cốc trong các lò đốt nóng. Tiêu hao hơi nước trong trường hợp này khoảng 0,3 ÷ 0,5% so với nguyên liệu. Thay thế hơi nước bằng khí trơ sẽ tiết kiệm lượng lớn nhiệt chi cho tạo hơi nước và giảm chi phí dùng nước cho ngưng tụ. Tuy nhiên nó lại không được ứng dụng rộng rãi do phải có thiết bị gia nhiệt và ngưng tụ lớn, khó tách triệt để sản phẩm dầu ra khỏi dòng khí. Các phân đoạn ligroin – kerosene – gasoil cũng được làm tác nhân bay hơi nhưng hơi nước được sử dụng phổ biến nhất. 2.4. Sản phẩm của quá trình chưng cất cặn mazut Chế biến mazut trong chân không thu được các distilat dầu nhờn có nhiệt độ sôi và độ nhớt khác nhau, cặn của quá trình là semiguron hoặc gudron. Các sơ đồ công nghệ chưng cất chân không được chia thành nhóm nhiên liệu và dầu nhờn. Trong sơ đồ nhiên liệu từ mazut thu phân đoạn rộng có nhiệt độ sôi đến 550 0 C là gasoil chân không, là nguyên liệu cho quá trình cracking xúc tác hoặc hydrocracking. Trong nhóm công nghệ thứ hai thu được phân đoạn dầu nhờn, sau khi chế biến (xử lý bằng hydro, làm sạch lựa chọn, loại parafin bằng xúc tác hoặc loại parafin ở nhiệt độ thấp trong dung môi, làm sạch tiếp xúc ) có thể thu được các dầu nhờn gốc khác nhau. Chưng cất chân không tạo ra các sản phẩm dầu bôi trơn có độ nhớt khác nhau và tất cả các dầu bôi trơn chưng cất phản ánh thành phần hoá học tổng quát của loại dầu mỏ Trang 10 [...]... được từ quá trình chưng cất chân không cặn mazut là các phân đoạn dầu nhờn và cặn gudron Sơ đồ mô tả chưng chân không cặn mazut: Hình 2.4 Các phân đoạn sản phẩm từ quá trình chưng cất chân không Bảng 2.4 Chất lượng sản phẩm dầu thu được trong tháp chưng cất chân không như sau: Phân đoạn 350 – 500 oC Hàm lượng nhựa, % k.l không quá Bay hơi, % t.t đến 480 oC, không thấp hơn đến 350 oC, không cao hơn 12... đồ chưng cất chân không bay hơi một bậc dầu mazut để nhận các phân đoạn dầu nhờn theo yêu cầu đề ra Trang 20 Đồ án công nghệ 1.2 GVHD: TS Lê Thanh Thanh Chế độ công nghệ của tháp chưng cất chân không Nhiệt độ: 0C Đỉnh Đáy Áp suất ở đỉnh: Kpa mm Hg Tiêu tốn hơi nước: % Khối lượng: 80 – 100 340 – 365 5,3 – 8, 0 40 – 60 0 ,85 – 0,9 II SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ VÀ THIẾT BỊ CHÍNH 2.1 Sơ đồ cụm chưng cất chân không cặn. .. dưỡng máy móc thiết bị ta có thời gian làm việc cho một năm là 80 00 giờ Năng suất của phân xưởng 8 triệu tấn/ năm Trang 24 Đồ án công nghệ GVHD: TS Lê Thanh Thanh Do đầu vào của dầu mazut đã bị lấy đi 1% cho nhiên liệu đốt lao nên công suất chỉ còn lại: 80 00000 – 0.01 * 80 00000 = 792000 (tấn/ năm) Lượng sản phẩm gasoil sản xuất được trong một giờ là: Ggas= 990 * 10.40% = 103 (tấn/ giờ) Lượng dầu nhờn trung... bình Phân đoạn M Gas 0 .87 73 0 .88 07 261 DN1 0 .89 55 0 .89 88 303 ă DN2 0.92 58 0.9 289 407 n Gudron 1.0021 1.0021 1591 1.1.1 N g suất phân xưởng Mỗi năm có 365 ngày và nhà máy làm việc liên tục trong 24giờ/ngày Chia mỗi ngày chia làm 3 ca, mỗi ca 8h Với số ngày nghỉ và tu sửa 30 ngày Do đó ta có số ngày làm việc trong 1 năm là: 365 – 30 = 335 ngày Vậy tổng số giờ làm việc trong 1 năm là 335 * 24 = 80 40 giờ... ( phân đoạn > 500 oC) Nhiệt độ chớp cháy, oC, không thấp 200 hơn 80 – 150 Độ nhớt tương đối ở 80 oC 96 o Bay hơi đến 500 C, % t.t không quá Trang 11 Đồ án công nghệ 2.5 GVHD: TS Lê Thanh Thanh Phân đoạn dầu nhờn Dầu nhờn gốc thu được từ quá trình chưng cất chân không cặn mazut là quá trình chế biến vật lý, do đó thành phần hoá học của phân đoạn dầu nhờn giống như thành phần hoá học của phân đoạn cặn. .. 1 tấn khí đối với một quá trình xử lý khoảng 500 tấn cặn chưng cất khí quyển Lưu ý đặc biệt là khi khí bị lẫn H 2S, cần phải xử lý khí không ngưng này trước khi sử dụng chúng làm nhiên liệu đốt lò 2.7.2 Các chất thải Phân xưởng chưng cất chân không cũng tương tự như phân xưởng chưng cất khí quyển, nó sản sinh ra ít dòng chất thải và việc xử lý chúng không gặp khó khăn nào đặc biệt a Dòng lỏng: nước... tháp chưng cất chân không 1 Đáy tháp 2 Thân tháp 3 Tấm chắn 4 Máng chảy chuyền 5 Tấm chắn chảy tràn 6 Đĩa chảy chuyền CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN CÔNG NGHỆ I Tính cân bằng 1.1 Cân bằng vật chất Nguyên liệu được đưa vào chưng cất là cặn mazut dầu Soviet (Nga) với các thông số như sau: Bảng 3.1 Các phân đoạn dầu Soviet ở áp suất chân không Giới hạn sôi o < 350 C 350 – 420oC 420 – 500oC > 500oC Kí hiệu các phân. .. ứng dụng trên thì sản xuất bitum là ứng dụng quan trọng nhất 2.7 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chưng cất chân không 2.7.1 Các khí không ngưng Các chất khí không ngưng là hỗn hợp của không khí và các hydrocarbon nhẹ (C 1, C2) hòa tan trong nguyên liệu, có giá trị thấp, được thu hồi ở áp suất thấp (áp suất của bình lắng gạn của chưng cất chân không là từ 0.1 – 0.2 bar) Sự thâm nhập của không khí... hydrocacbon 2.6 Phân đoạn cặn chân không Trang 12 8. 0 Đồ án công nghệ GVHD: TS Lê Thanh Thanh Phân đoạn cặn gudron là phần còn lại của quá trình chưng cất chân không sau khi đã lấy đi các phân đoạn dầu nhờn Chúng có nhiệt độ sôi lớn hơn 500 0C, gồm các hydrocacbon có số nguyên tử cacbon lớn hơn C 41 Thành phần của phân đoạn này rất phức tạp và có thể chia thành ba nhóm sau: a) Nhóm chất dầu bao gồm các... Khi tháp chưng cất mazut trong tháp chưng chân không thì thường tiến hành áp suất từ 10 ÷ 70 mmHg Áp suất trong mỗi tiết diện của tháp chưng luyện phụ thuộc vào trở lực thuỷ tĩnh khi hơi qua các đĩa, nghĩa là phụ thuộc vào số đĩa và cấu trúc đĩa, lưu lượng riêng của chất lỏng và hơi Thông thường từ đĩa này sang đĩa khác, áp suất giảm từ 5 ÷ 10 mmHg từ dưới lên khi chưng cất, ở áp suất chân không qua . quá trình chưng cất chân không cặn mazut là các phân đoạn dầu nhờn và cặn gudron. Sơ đồ mô tả chưng chân không cặn mazut: Hình 2.4 Các phân đoạn sản phẩm từ quá trình chưng cất chân không Bảng. đó có nhiều chất là những loại cặn có độ nhớt cao. II. CHƯNG CẤT CHÂN KHÔNG CẶN MAZUT 2.1. Đặc điểm của quá trình chưng cất ở áp suất chân không Chưng cất cặn dầu là một quá trình chế biến vật. thực tế chưng cất, thời gian lưu của nguyên liệu dầu (phân đoạn cặn của chưng cất khí quyển) ở tháp chưng cất khí quyển không lớn hơn 5 phút và phân đoạn gudron khi chưng cất chân không chỉ vào khoảng