Đang tải... (xem toàn văn)
LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay, khoa học kỹ thuật ngày càng phát triển đóng góp to lớn cho nền công nghiệp nước ta nói riêng và thế giới nói chung. Một trong những ngành có đóng góp vô cùng to lớn đó là ngành công nghiệp hóa học, đặc biệt đó là ngành sản xuất các hóa chất cơ bản,phục vụ cho đa số các ngành công nghiệp. Benzen thô là chất rất có giá trị về mặt kinh tế, nó được coi là một trong những cấu tử quý trong ngành công nghiệp hóa chất, cũng như ngành công nghiệp hóa dầu. Đồ Án Công Nghệ là một môn học mang tính tổng hợp trong quá trình học tập của các kỹ sư Công nghệ Hóa học trong tương lai. Môn học này giúp sinh viên có thể tính toán cụ thể : quy trình công nghệ, kết cấu, của một thiết bị trong sản xuất hóa chất thực phẩm. Giúp sinh viên được vận dụng các kiến thức đã học để giải quyết các vấn đề kỹ thuật thực tế một cách tổng hợp. Trong quá trình thực hiện đồ án, mặc dù đã rất cố gắng nhưng vì nhiều lý do chủ quan và khách quan nên không thể tránh khỏi những thiếu sót. Vì vậy, nhóm chúng em rất mong nhận được sự thông cảm và góp ý của Thầy hướng dẫn và Quý thầy cô giáo.
LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay, khoa học kỹ thuật ngày càng phát triển đóng góp to lớn cho nền công nghiệp nước ta nói riêng và thế giới nói chung. Một trong những ngành có đóng góp vô cùng to lớn đó là ngành công nghiệp hóa học, đặc biệt đó là ngành sản xuất các hóa chất cơ bản,phục vụ cho đa số các ngành công nghiệp. Benzen thô là chất rất có giá trị về mặt kinh tế, nó được coi là một trong những cấu tử quý trong ngành công nghiệp hóa chất, cũng như ngành công nghiệp hóa dầu. Đồ Án Công Nghệ là một môn học mang tính tổng hợp trong quá trình học tập của các kỹ sư Công nghệ Hóa học trong tương lai. Môn học này giúp sinh viên có thể tính toán cụ thể : quy trình công nghệ, kết cấu, của một thiết bị trong sản xuất hóa chất - thực phẩm. Giúp sinh viên được vận dụng các kiến thức đã học để giải quyết các vấn đề kỹ thuật thực tế một cách tổng hợp. Trong quá trình thực hiện đồ án, mặc dù đã rất cố gắng nhưng vì nhiều lý do chủ quan và khách quan nên không thể tránh khỏi những thiếu sót. Vì vậy, nhóm chúng em rất mong nhận được sự thông cảm và góp ý của Thầy hướng dẫn và Quý thầy cô giáo. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1. Ý nghĩa kinh tế của đồ án Trang 1 ` Cùng với việc sử dụng những nguồn nguyên liệu hiện có một cách tiết kiệm và hợp lý thì việc tái tạo, thu hồi những cấu tử có giá trị là điều rất quan trọng và cần thiết. Benzen là cấu tử rất có giá trị cả về mặt sản xuất nhiên liệu lẫn nguyên liệu cho ngành công nghiệp hóa dầu, là một trong 3 cấu tử (benzen, toluen, xylen) quan trọng nhất của ngành công nghiệp này. Đặc biệt nước ta là nước có ngành công nghiệp khai thác than khá phát triển và trữ lượng cũng tương đối lớn, do vậy nguồn benzen từ khí cốc là rất dồi dào. Mặt khác việc thu hồi benzen cũng không quá phức tạp. Tất cả những yếu tố trên cho thấy việc thu hồi benzen thông qua dầu hấp thụ ở Việt Nam là rất khả thi. Vì những lý do trên, đề tài “thiết kế thiết bị thu hồi benzen thô từ dầu than đá” hứa hẹn sẽ đem lại hiệu quả cao cho nền kinh tế. 1.1.1. Lợi ích của việc thu hồi benzen Việc thu hồi benzen từ dầu hấp thụ bão hòa benzen sẽ mang lại lợi ích trên nhiều phương diện: - Giảm gánh nặng cho nhập khẩu xăng dầu khi dùng benzen để sản xuất nhiên liệu; - Cung cấp nguyên liệu cho các ngành công nghiệp hóa dầu để sản xuất những sản phẩm có giá trị cho nền kinh tế; - Giúp đảm bảo an ninh năng lượng cho đất nước; - Dùng làm nguyên liệu để sản xuất một số chế phẩm trong y học; - Giảm ô nhiễm môi trường nhờ khép kín sản xuất của các quá trình liên tục. 1.2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT CHƯNG CẤT 1.2.1 Quá trình chưng cất Chưng cất là quá trình dùng để tách các cấu tử của một hỗn hợp lỏng cũng như hỗn hợp khí lỏng thành các cấu tử riêng biệt dựa vào độ bay hơi khác nhau của các cấu tử trong hỗn hợp (nghĩa là khi ở cùng một nhiệt độ, áp suất hơi bão hòa của các cấu tử khác nhau). Thay vì đưa vào trong hỗn hợp một pha mới để tạo nên sự tiếp xúc giữa hai pha như trong quá trình hấp thụ hoặc nhả khí, trong quá trình chưng cất pha mới được tạo nên Trang 2 ` bằng sự bốc hơi hoặc ngưng tụ (nghĩa là các cấu tử đều hiện diện trong cả hai pha nhưng với tỷ lệ khác nhau. Khi chưng cất ta thu được nhiều cấu tử và thường thì bao nhiêu cấu tử sẽ thu được bấy nhiêu sản phẩm. Nếu xét hệ đơn giản chỉ có 2 cấu tử thì ta thu được 2 sản phẩm: - Sản phẩm đỉnh chủ yếu gồm cấu tử có độ bay hơi lớn và một phần rất ít các cấu tử có độ bay hơi bé. - Sản phẩm đáy chủ yếu gồm cấu tử có độ bay hơi bé và một phần rất ít cấu tử có độ bay hơi lớn. 1.2.2. Các phương pháp chưng cất - Phân loại theo áp suất làm việc: + Áp suất thấp + Áp suất thường + Áp suất cao - Phân loại theo nguyên lý làm việc: + Chưng cất đơn giản + Chưng bằng hơi nước trực tiếp + Chưng cất - Phân loại theo phương pháp cấp nhiệt ở đáy tháp: + Cấp nhiệt trực tiếp + Cấp nhiệt gián tiếp 1.2.3. Nguyên lý làm việc của tháp chưng cất Để có hiệu quả phân tách tốt, quá trình tiếp xúc pha trong tháp tinh luyện phải xảy ra đồng đều, triệt để. Do vậy, người ta phải trang bị các cơ cấu bên trong tháp nhằm đạt mục đích này. Trong tháp chưng gồm hai phần: phần phía trên đĩa nạp liệu của tháp thực hiện quá trình làm tăng nồng độ của cấu tử nhẹ trong pha hơi nên gọi là phần tinh luyện. Còn phần phía dưới đĩa nạp liệu của tháp thực hiện quá trình làm tăng nồng độ cấu tử nặng trong pha lỏng nên gọi là phần chưng. Do vậy phần đáy tháp phải cung cấp thêm nhiệt hay phải đưa thêm tác nhân bay hơi vào. Mức độ phân tách tốt hay không tốt phụ thuộc vào số đĩa được bố trí trong tháp và lượng hồi lưu. Nếu số đĩa lý thuyết quá ít thì tách không triệt để, nhưng nếu số đĩa quá nhiều thì dẫn đến chiều cao của tháp quá lớn, gây khó khăn cho chế tạo và lắp đặt, tăng vốn đầu tư. Trong sản xuất thường dùng nhiều loại thiết bị khác nhau để tiến hành chưng cất. Tuy nhiên yêu cầu cơ bản chung của các thiết bị vẫn giống nhau nghĩa là diện tích bề mặt tiếp xúc pha phải lớn, điều này phụ thuộc vào mức độ phân tán của một lưu chất này vào lưu chất kia. Trang 3 ` Trong thực tế có các loại tháp chưng sau: Tháp đệm: Tháp hình trụ, gồm nhiều bậc nối với nhau bằng mặt bích hay hàn. Vật chêm được cho vào tháp theo một trong hai phương pháp: xếp ngẫu nhiên hay xếp thứ tự. Trong tháp đệm người ta bố trí các ngăn chứa đệm với hình dạng khác như hình vành khuyên, hình trụ. Các đệm trong tháp là các vòng bằng gốm. Để tăng bề mặt tiếp xúc trong vòng gốm người ta làm các tấm chắn. Người ta xếp đệm trên các đĩa có hai loại lỗ lớn khác nhau. Các lỗ nhỏ (phía dưới) để chất lỏng chảy vào lỗ lớn (ở phía trên) cho hơi đi qua. Ưu điểm: Các ngăn chứa đệm có hình dạng là hình trụ có tấ m chắn để tăng bề mặt tiếp xúc pha giữa pha lỏng (nhưng khi dùng tháp có đường kính nhỏ hơn 1m thì hiệu quả tháp này không kém tháp đĩa chóp). Vì vậy chúng ta thường dùng chưng luyện gián đoạn với công suất thiết bị không lớn. T háp đĩa chóp: Tháp chưng cất được sử dụng là loại tháp đĩa chóp. Loại tháp này được sử dụng rộng rãi trong chưng cất dầu mỏ và sản phẩm dầu mỏ. Các đĩa chóp có nhiều loại khác nhau bởi cấu tạo của chóp, cấu tạo của bộ phận chảy chất lỏng. Đĩa chóp là các đĩa kim loại mà trong đó cấu tạo có nhiều lỗ để cho hơi đi qua. Theo chu vi các lỗ người ta bố trí ống có độ cao xác định gọi là ống hơi, phía trên các ống hơi là các chóp có vùng không gian cho hơi đi từ đĩa dưới lên đĩa trên. Có rất nhiều loại đĩa chóp nhưng được dùng phổ biến là đĩa chóp hình máng, đĩa chóp hình chữ S, đĩa chóp hình tròn, đĩa chóp hình xupap. Đĩa chóp hình máng có cấu tạo đơn giản và dễ vệ sinh. Loại này có nhược điểm là diện tích sủi bọt bé (chỉ khoảng 30% diện tích của đĩa) điều đó làm tăng tốc độ hơi và tăng sự cuốn chất lỏng đi. Đĩa chóp hình chữ S khác với đĩa chóp hình máng. Đĩa chóp hình chữ S chất lỏng chuyển động theo phương của các chóp còn mỗi chóp của đĩa là một lòng máng các đĩa. Đĩa chóp hình chữ S dùng cho các tháp làm việc ở áp suất lớn như áp suất khí quyển, công suất của đĩa cao, cao hơn các đĩa lòng máng là 20%. Đĩa chóp xupap có hiệu quả làm việc tốt khi mà tỉ trọng thay đổi theo hơi và chất lỏng và loại này phân chia pha rất triệt để. So sánh ưu nhược điểm của các loại tháp: Trang 4 ` Tháp đệm Tháp mâm xuyên lỗ Tháp chóp Ưu điểm − Cấu tạo khá đơn giản. − Trở lực thấp. − Làm việc được với các chất lỏng bẩn, nếu dùng đệm cầu có p ≈ p của chất lỏng. − Trở lực tương đối thấp. − Hiệu suất khá cao. − − Trở lực khá ổn định. − Hiệu suất cao. Nhượ c điểm − Do có hiệu ứng thành → hiệu suất truyền khối thấp. − Độ ổn định không cao, khó vận hành. − Do có hiệu ứng thành→ khi tăng suất thì hiệu ứng thành tăng→ khó tăng năng suất. − Thiết bị khá cồng kềnh. − Không làm việc được với chất lỏng bẩn. − Kết cấu khá phức tạp. − Có trợ lực lớn. − Tiêu tốn nhiều vật tư, kết cấu phức tạp. Qua tham khảo các tài liệu và phân tích các số liệu đầu vào đã đi đến chọn tháp đĩa chóp để chưng cất thu hồi benzene thô từ dầu hấp thụ. CHƯƠNG 2: SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ THU HỒI BENZEN THÔ 2.1. Thuyết minh dây chuyền công nghệ tổng quát thu hồi benzen thô: Hỗn hợp khí than đá gồm có các tạp chất và các thành phần khí naphthalen, benzene, toluene, xilen… được dẫn vào đường ống số (24) để vào tháp làm lạnh (XVI). Tại tháp làm lạnh nước dẫn từ đường ống số (26) vào tưới phía trên đỉnh tháp làm lạnh khí cốc nhằm mục đích cuốn napthalen chứa trong khí cốc. Tại đây khí đi từ dưới lên và nước đi từ trên xuống giúp cho quá trình tiếp xúc pha hiệu quả, phía bên dưới tháp hấp thụ hỗn hợp nước-napthalen được tách ra theo đường ống số (23) vào Trang 5 ` thiết bị tách napthalen (XIII). Tại thiết bị này được cung cấp một nhiệt lượng đủ lớn để tách napthalen và nước ra khỏi nhau, nước được tách ra dẫn qua thiết bị làm lạnh bằng không khí (XIV) để tận dụng lại quá trình hấp thụ, còn napthalen được tách ra dẫn qua bồn chứa (XX) sau đó dẫn qua xe chứa đến các quá trình khác. Hỗn hợp khí cốc sau khi tách napthalen ra đường ống số (25) được dẫn vào bên dưới tháp hấp thụ (XVII). Tại tháp hấp thụ kiểu đệm được dầu hấp thụ tưới bên trên đỉnh tháp nhờ vận chuyển của đường ống số (20) tháp làm việc ở áp suất thường và nhiệt độ 30 o C. Hỗn hợp benzene, toluene, xilen được dầu hấp thụ đi ra phía dưới đáy tháp sau đó vận chuyển vào bồn chứa (XI), còn phía trên tháp là khí sau khi đã loại napthalen, benzene, toluene, xilen… đi ra đường ống số (27) để qua quá trình khác. Dầu hấp thụ bão hòa benzen từ tháp theo đường ống (1) đưa đến thiết bị hồi lưu (I) đi qua trong khoảng không gian giữa các ống tuần tự từ ngăn dưới của máy hồi lưu. Khi đó dầu hấp thụ sẽ được đun nóng nhờ nhiệt vật lí của hơi ngưng tụ của dầu và nước từ 30 – 70 0 C. Từ máy hồi lưu dầu đã được đun nóng theo đường ống (2) đưa vào các máy trao đổi nhiệt ống chùm (II), ở đây nó được gia nhiệt đến 90 0 C nhờ nhiệt của dầu hấp thụ đã khử benzen đi ra từ tháp chưng benzen. Từ máy trao đổi nhiệt dầu sẽ đưa vào máy gia nhiệt (III), tại đây nó được đun nóng đến 135 0 C nhờ nhiệt ngưng tụ của hơi đi ở khoảng không gian giữa các ống. Từ máy gia nhiệt (III) dầu đã được đun nóng sẽ đưa vào phần luyện của tháp chưng benzen (IV). Hơi hydrocacbon benzen, dầu và nước thoát ra ở trong máy gia nhiệt, với số lượng là 20 – 30% so với hàm lượng chung của nó trong dầu hấp thụ, theo đường ống (3) mà đi lên phần trên của tháp. Theo đường ống (4) dầu hấp thụ từ tháp benzen với số lượng từ 1 – 1,5% liên tục được lấy ra đưa vào máy tái sinh bằng hơi (V), ở đây hơi trực tiếp liên tục được đưa vào đi qua dầu cần tái sinh. Ngoài hơi nước trực tiếp đưa vào máy tái sinh còn đưa thêm hơi nước gián tiếp, áp suất 10 atm được đưa vào máy gia nhiệt (6), sao cho nhiệt độ gia nhiệt của dầu hấp thụ đem tái sinh đạt khoảng 170 – 180 0 C. Khi đưa hơi trực tiếp vào máy tái sinh sẽ bốc hơi khoảng 80 – 90% lượng dầu. Hỗn hợp hơi nước và dầu sẽ đi theo ống (7) vào tháp benzen ở phần chưng. Một phần hơi có thể vào tháp benzen qua ống dẫn hơi 8 cần thiết để điều chỉnh tốc độ chưng của benzen khỏi dầu ở trong tháp. Trang 6 ` Polyme ở trong máy tái sinh (nhựa) hỗn hợp với một ít dầu và ăngtraxen kể cả hydrocacbon vòng cao phân tử khác theo ống (9) đưa ra khỏi máy tái sinh bằng hơi một cách liên tục hoặc gián đoạn. Hơi hydrocacbon benzen với hơi nước từ phần hồi lưu phía trên của tháp benzen theo đường ống (10) đi vào thiết bị hồi lưu (I). Ở đây nó sẽ được ngưng tụ phân đoạn đi từ dưới lên phía trên vào khoảng không gian giữa các ống của các ngăn ống chùm trong thiết bị hồi lưu. Trong ngăn ống chùm trên cùng của thiết bị hồi lưu, hơi được làm lạnh bằng nước kỹ thuật đưa vào bằng ống (11). Nhiệt độ của hơi hydrocacbon benzen đi ra từ thiết bị hồi lưu được khống chế bằng cách điều chỉnh lượng nước kỹ thuật ở ngăn trên của thiết bị hồi lưu. Từ thiết bị hồi lưu hỗn hợp của hydrocacbon benzen và nước ở nhiệt độ 92 – 95 0 C theo đường ống (12) đi vào tháp ngưng tụ (VI), tại đây diễn ra quá trình làm lạnh hơi benzen thô, dầu và nước, nhiệt độ tỏa ra được nước kỹ thuật lấy đi. Tách benzen ra khỏi nước ngưng tụ tiến hành ở trong thùng phân ly ở dưới thiết bị hồi lưu. Nước ngưng tụ từ đây liên tục được đưa đi theo đường ống (15). Còn benzen thô theo đường ống (16) đưa vào các thùng đong, từ đó được bơm đưa vào kho. Khí không ngưng tụ theo đường ống (17) thải ra ngoài môi trường. Hồi lưu từ thiết bị hồi lưu đưa vào thùng phân ly (VII) được tách thành 2 lớp, lớp nước theo đường ống (18) vào thùng lắng, sau đó vào cống thoát, còn dầu hấp thụ theo đường ống (19) đưa trở về vào dòng hấp thụ tuần hoàn. Dầu từ cột benzen (IV) đi qua van thủy lực đưa vào máy gia nhiệt (2), tại đây nó được làm lạnh bằng dòng dầu đi ngược lại từ thiết bị hồi lưu và đi ra khỏi thiết bị trao đổi nhiệt có nhiệt độ từ 18 – 115 0 C. Sau đó dầu hấp thụ đi qua thùng chứa (VIII), tại đây nó sẽ tách nước ra khỏi thùng hấp thụ. Từ thùng chứa (VIII) dầu hấp thụ nhờ bơm ly tâm (IX) đưa vào giàn làm lạnh X để làm lạnh dầu đến 30 0 C. Theo đường ống (20) dầu hấp thụ đã được làm lạnh được đưa vào tháp để thu hồi benzen thô. 2.2 Sơ đồ công nghệ tổng quát: Trang 7 ` CHƯƠNG 3 : TÍNH TOÁN CÔNG NGHỆ 3.1. Tính thiết bị làm lạnh 3.1.1.Tính toán máy làm lạnh khí cốc lần cuối: Dựa vào máy cân bằng vật chất của khí cốc ở nhiệt độ 60 và áp suất là 860 mmHg nhiệt độ điểm sương của khí cốc là 45 Lượng khí vào máy lạnh theo bảng sau: Lượng khí đi vào Kg/h N/h Khí cốc khô 19200 39994 Hơi nước 1900 2379 Hydrocacbon benzen 1220 321 S 590 390 Tổng cộng 22910 43084 Trang 8 ` Nhiệt độ ra khỏi máy làm lạnh là 27, áp suất 855mmHg. Thể tích nước được xác định là: = Áp suất bão hòa hơi nước ở 30 là p=31,82 mmHg. Vậy: = =1509 /h. Tính theo trọng lượng là 1207 kg/h. Như vậy lượng nước đã ngưng tụ là: 1900-1207 = 693 kg/h Lượng khí ra khỏi máy lạnh theo bảng sau : Lượng khí ra khỏi máy làm lạnh Kg/h N/h Khí cốc khô 19200 39994 Hơi nước 1207 1509 Hydrocacbon benzen 1220 321 S 590 390 Tộng cộng 22217 42214 3.1.2. Tính toán nhiệt độ mang vào: Nhiệt vào bởi khí cốc khô: = 19200.0,7.60 = 806400 kcal/h. Nhiệt mang vào bởi hơi nước: = 1900.(595+ 0,438.60) =1180432 kcal/h Nhiệt vào bởi hydrocacbon là: =1220.0,246.60 = 18007 kcal/h Nhiệt vào bởi S là: = 590.0,238.60 = 8425 kcal/h Nhiệt mang vào khí cốc từ thùng bảo hòa theo tính toán là: = 2013264 kcal/h Trang 9 ` Nhiệt mang vào bởi nước làm lạnh ở 25 là: =25.W Tổng nhiệt vào là: = 2013264 + 25.W 3.1.3. Tính toán nhiệt mang ra, lượng tiêu hao nước và cân bằng vật chất. Tổng nhiệt mang ra bởi khí cốc: Nhiệt ra bởi khí cốc ở 30. Nhiệt ra bởi khí cốc khô là: = 19200.0,7.30 = 403200 kcal/h Nhiệt ra bởi khí hơi nước là: = 1207.(595 + 0,438.30) = 734025 kcal/h Nhiệt ra bởi hydrocacbonbezen là: = 1220.0,246.30 = 9004 kcal/h Nhiệt ra bởi S là: = 590.0,238.30 = 4213 kcal/h Vậy tổng nhiệt mang ra bởi khí cốc là: = 1150442 kcal/h Lượng tiêu hao nước. Nhiệt ra bởi nước làm lạnh và nước ngưng tụ ở 40. = 40 (W + 1805) kcal/h Tổng nhiệt tiêu hao là: = 1222642 + 40.W Cân bằng vật chất. Cân bằng nhiệt vào ra ta tính được tiêu hao nước là: Trang 10 ` [...]... nhiệt cần thiết: Chiều dài ống cần thiết khi đường kính trong là 21 mm: m2 Vậy đường kính của máy gia nhiệt là: D=2 ( xt + t ' ) , Hay: D = 2 (11 35 + 35) = 840 mm 3.4 TÍNH TOÁN THÁP CHƯNG CẤT BENZEN THÔ KHỎI DẦU 3.4.1 Tính toán tháp chưng cất benzen thô Tính toán vật chất phần chưng của tháp Đưa vào phần dưới của tháp pha lỏng từ máy gia nhiệt dầu (kg/h) Trang 26 ` Dầu hấp thụ 62390 Benzen ... kg/h Tính cho 1khí là: =1,58 kg/h Hàm lượng thực tế của hydrobezen thô trong dầu ra tháp tính theo phần trăm: = + 100 Vậy: = 0,21 + =2,02% Trang 14 ` Lượng benzen thô trong dầu đi vào: = 133 kg/h Lượng benzen thô trong dầu đi ra: =1273 kg/h Lượng benzen thô được dầu hấp thụ trong 1h là: 1273 -133 = 1140 kg/h Cân bằng vật chất của tháp hấp thụ: Đi vào Khí cốc Dầu hấp thụ (kg/h) 22217 Dầu 63091 Benzene thô. .. dịch cân bằng, từ 1,1- 1,2 ta thừa nhận n = 1,1 = = 0,21% Lượng dầu tối thiểu đòi hỏi để hấp thụ: = : Áp suất hơi của benzen nguyên chất (mmHg) V: thể tích của khí cho vào g/(ở dktc không tính thể tích của hydrobenzen) : Mức độ thu hồi thực tế của hydrobenzen : Mức độ thu hồi hydrobenzen thô từ khí cốc ở điều kiện cân bằng trên đỉnh tháp hoặc khi bề mặt hấp thụ vô cùng lớn : Áp suất khí vào, mmHg : Khối... từng cấu tử ở trong dầu khi ra khỏi tháp, nghĩa là trong dầu đã khử benzen Nếu như hàm lượng các hydrocacbon benzen thu được sau tính toán ở trong dầu đã khử benzen mà cao hơn giá trị cần thiết đã cho thì hoặc là tăng số đĩa trong tháp, hoặc tăng tiêu hao hơi nước hoặc tăng nhiệt độ đun nóng dầu Nếu như hàm lượng còn lại của hydrocacbon benzen thấp hơn thì tất cả các yếu tố trên phải giảm đi Thừa nhận... (kg/h): Dầu hấp thụ 63091 Hydrocacbon benzen 1273 Tổng: 64364 Thừa nhận hàm lượng nước đưa vào bằng 1% tồng lượng dầu, tương ứng 644 kg/h Như vậy, tổng lượng dầu, nước, hydrocacbon benzen là 65008 kg/h Thành phần benzen thô: benzen – 73%; toluen – 21%; xylen – 4%; solven – 2% Vậy khi chưng 1140 kg hydrocacbon benzen từ dầu sẽ tách ra (kg/h): Benzen 1140 0,73 = 832 Toluen ... 52708 kg = 52,71 /h 3.2 Tính tháp hấp thụ benzen 3.2.1 Cân bằng vật chất Lượng khí đưa vào tháp: Đưa vào tháp Khí cốc khô Hơi nước Hydrocacbon benzen S Tổng cộng Kg/h 19200 1207 1220 590 22217 N/h 39994 1509 321 390 42214 Nhiệt độ khí vào là 30, áp suất 890 mmHg Mất mát hydrobenzen theo khí đi ra là 2g/ khí khô Hàm lượng trong khí cốc khô đi vào là: = 30,5 g/ Mức độ thu hồi hydrobenzen là: = 1- = 0.9344... như sau: Benzen: 73%, toluene: 21%, xylen: 4%, xolven: 2% Áp suất hơi của những cấu tử đó ở 30 Benzen ………………………… 118,4 Toluene………………………… 39,5 Xylene……………………………23,5 Solven…………………………… 5 Khối lượng phân tử trung bình của benzen thô là: = = 83 Trong đó 78, 92, 106, 120 là các khối lượng phân tử của các cấu tử benzen, toluene, xylene, solven Phần cấu tử ở trong trọng lượng trung bình của benzen thô như sau:... tháp benzen Người ta đưa vào đây còn có dầu đã được đun nóng Hiện nay người ta đã nghiên cứu loại máy gia nhiệt hấp phụ có hệ số truyền nhiệt cao bằng cách tăng tốc độ chuyển động của dầu trong ống nhờ vào việc tăng số dòng dầu trong máy ống chùm (gọi là máy gia nhiệt ống chùm) 3.3.2 Tính toán thiết bị gia nhiệt dầu Trang 15 ` Cân bằng vật chất Đưa vào máy gia nhiệt bằng hơi có dầu hấp thụ đã bão hòa benzen. .. Mức độ thu hồi hydrobenzen là: = 1- = 0.9344 93,44 % Lượng các hydrobenzen đã bị hấp thụ là: G = =1140 kg/h Lượng hydrobenzen còn lại trong khí tính theo thể tích là 21, theo khối lượng là 80kg Lượng khí đi ra: Khí đi ra Kg/h Khí cốc khô 19200 Hơi nước 1207 Hydrocacbon benzen 80 S 590 Tổng cộng 21077 Hàm lượng thực tế của hydrobenzen của khí vào là: Trang 11 ` N/h 39994 1509 21 390 41914 = = 30,5... 1140 0,04 = 46 Solven 1140 0,02 = Tổng: 23 1140 Thừa nhận thành phần hydrocacbon benzen ở trong dầu đã khử benzen là: benzene – 2,5%; toluen – 19%; xylen – 31% và solven – 47,5% Khi hàm lượng còn lại tổng cộng của hydrocacbon benzen trong dầu 133 kg/h thì hàm lượng từng cấu tử còn lại sẽ là (kg/h) : Benzen 133 0,025 = 3 Toluen 133 0,19 = 25 Xylen .133 0,31 = 42 Solven . chọn tháp đĩa chóp để chưng cất thu hồi benzene thô từ dầu hấp thụ. CHƯƠNG 2: SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ THU HỒI BENZEN THÔ 2.1. Thuyết minh dây chuyền công nghệ tổng quát thu hồi benzen thô: Hỗn hợp khí than đá. thu hồi benzen cũng không quá phức tạp. Tất cả những yếu tố trên cho thấy việc thu hồi benzen thông qua dầu hấp thụ ở Việt Nam là rất khả thi. Vì những lý do trên, đề tài thiết kế thiết bị thu. trong thiết bị hồi lưu. Trong ngăn ống chùm trên cùng của thiết bị hồi lưu, hơi được làm lạnh bằng nước kỹ thu t đưa vào bằng ống (11). Nhiệt độ của hơi hydrocacbon benzen đi ra từ thiết bị hồi