TỔNG QUAN VỀ LÝ THUYẾT CHƯƠNG 1: NGUYÊN LIỆU DẦU THÔ I. NGUỒN GỐC Có khá nhiều giả thuyết mô tả sự biến hoá lâu đời của vật chất để trở thành các mỏ dầu khổng lồ trong lòng đất, trong đó có một giả thuyết mà cách lập luận của nó hầu nh được nhiều người chấp nhận: nguồn gốc hữu cơ. Các chất hữu cơ nói chung, cụ thể là các động vật, thực vật lắng chìm xuống đáy biển, lâu ngày tích tụ lại và trộn lẫn cát mịn dưới đáy biển, tạo thành một khối bùn thối rữa, còn gọi là các lớp trầm tích, lượng tích tụ tăng dần theo thời gian, dưới tác dụng của lực địa tầng, tác dụng của nhiệt độ và hoạt động của các vi khuẩn trong môi trường không có oxy, từng bước khối bùn nhão này chuyển hoá dễ dàng thành dầu mỏ. Trong một số mỏ dầu nhất định, người ta đã phát hiện được các vi khuẩn, thấy có cả nitơ, lưu huỳnh, đôi khi còn có cả photpho. Ngoài ra, còn có một lớp nước mặn bao quanh mỏ. Đó là những điều hỗ trợ thêm cho lập luận nguồn gốc hữu cơ của dầu mỏ. Nơi hình thành dầu mỏ được gọi là “đá mẹ”. Tuy nhiên, dầu mỏ không bao giờ chịu nằm im nơi “đá mẹ” sinh sản ra nó. Dưới tác dụng của nhiều áp lực nh: chênh lệch khối lượng riêng với nước biển, các lực địa tầng và lớp cặn biển… dầu mỏ luôn luôn di chuyển để tạo thành một thế cân bằng mới. Cuộc di chuyển này tiến hành qua các khối đá xốp hoặc các khe nứt tồn tại trong lòng đất và thường theo xu hướng “đi lên” hiếm khi di chuyển xuống. Cuộc di chuyển của dầu mỏ cứ tiếp tục khi chưa đạt thế cân bằng nhưng sẽ dừng lại khi khối dầu mỏ này bị rơi vào khối “đá bẫy”. Do cấu trúc của khối đá này có một lớpkhông thẩm thấu bao phủ phía trên nên dầu mỏ phải nằm lại đó và tạo nên “túi dầu”. Túi dầu thường là một khối đá xốp có dạng cái “chỏm mũ” tích tụ dầu mỏ tập trung vào đấy. Dầu mỏ nằm im trong túi dầu lâu đời nên đã lắng phân tầng ba lớp: khí ở trên cùng, đến dầu mỏ ở lớp kế tiếp và cuối cùng là nước mặn. Các mỏ dầu khi ở dạng khí, được gọi là khí mỏ, loại này dễ dàng khai thác và được dùng làm khí đốt hoặc cung cấp cho công nghiệp hoá dầu. Các mỏ dầu nằm sâu trong lòng nên các nhà địa chất phải tiến hành khảo sát thăm dò tìm kiếm bằng các phương pháp địa vật lý hoặc viễn thám. Sau khi phát hiện được khu vực có dầu người ta tiến hành khoan sâu để lấy mẫu phân tích mới đánh giá chính xác khả năng có dầu, gọi đấy là mũi khoan thăm dò. Tuy nhiên, vì giá thành một mũi khoan sâu rất đắt tùy thuộc vào độ sâu và địa điểm khoan, do đó nếu mòi khoan thăm dò được xác định có dầu thì người ta tiến hành mở rộng thành giếng khoan khai thác luôn. Đối với những dầu mỏ nằm gần mặt đất thì có thể khai thác bằng bơm ly tâm hoặc bơm pittông, nhưng đối với các mỏ dầu nằm sâu thì phải dùng khí nén để khai thác. Dầu má khi nằm trong lòng đất hoà tan một lượng lớn khí hydrocacbon tương ứng áp suất tại đó. Theo số liệu nghiên cứu, 1 m 3 dầu mỏ có thể hoà tan 200 m 3 khí (tương ứng với áp suất khí quyển). Do đó, khi đưa dầu lên khỏi mặt đất, người ta phải dẫn dầu đến thiết bị phân ly để tách bớt khí hoà tan trong dầu đồng thời cũng phải tách nước và các chất bẩn khác, sau đó đưa về bể chứa. Khí hòa tan này, còn gọi là khí đồng hành, có thể sử dụng làm khí nén để bơm trở lại vào giếng khai thác dầu mỏ hoặc đưa đi chế biến phân đoạn thành sản phẩm của khí hoặc xử lý đốt bỏ ở dạng bó đuốc lớn trước khi thải ra môi trường không khí. II. Thành phần hoá học 1. Hydrocacbon họ parafinic Hydrocacbon họ paraffinic trong dầu mỏ có từ C 1 - C 4 hoặc cao hơn . Nhưng hydrocacbon họ paraffinic từ C 1 - C 4 đều là ở thể khí nằm trong dầu mỏ dưới dạng hoà tan trong dầu mỏ trước khi đưa vào các thiết bị chế biến dầu đều phảI qua giai đoạn loại bỏ các khí này trong các thiết bị đặc biệt: Các thiết bị ổn định thành phần phân đoạn dầu mỏ. Những hydrocacbon họ parafinic từ C 5 - C 16 đều là những hydrocacbon ở dạng lỏng chúng nằm trong các phân đoạn xăng, phân đoạn kerosene, phân đoạn gazoil của dầu mỏ. Về cấu trúc chúng có nhiều dạng đồng phân với mức độ phân nhánh khác nhau. Trong dầu mỏ có 2 loại paraffin: n-paraffin và izo-paraffin. Trong đó n- paraffin chiếm đa số (25 - 30% thể tích), chúng có số nguyờntử cacbon từ C 1 - C 45 . Một điểm cần chú ý là các n-paraffin có số cacbon ≥ 18, ở nhiệt độ thường chúng đã là chất rắn. Chúng có thể hoà tan trong dầu hoặc tạo thành các tinh thể lơ lửng trong dầu. Nếu hàm lượng của cac paraffin rắn này cao, dầu có thể đông đặc lại gây khó khăn cho vấn đề vận chuyển. Do vậy, các chất paraffin rắn có liên quan đến độ linh động của dầu mỏ. Hàm lượng của chúng càng cao, nhiệt độ đông đặc của dầu càng lớn. Tuy nhiên các parafin rắn tách từ dầu thô lại là nguyên liệu quý để tổng hợp hoá học, nh để điều chế : Chất tẩy rửa tổng hợp, tơ sợi, phân bón, chất dẻo …. Các izo-paraffin thường chỉ nằm ở phần nhẹ và phần có nhiệt độ sôi trung bình của dầu. Chúng thường có cấu trúc đơn giản: mạch chính dài, nhánh phụ ít và ngắn, nhánh phụ thường là nhánh metyl. Các izo-paraffin có số các bon từ C 5 - C 10 là các cấu tử rất quí trong phần nhẹ của dầu mỏ, chúng làm tăng khả năng chống kích nổ của xăng. So với n-paraffin thì izo-paraffin có độ linh động cao hơn. Thành phần và cấu trúc của cac hydrocacbon họ parafinic này trong các phân đoạn của dầu mỏ quyết định rất nhiều đến hiệu suất và chất lượng của các sản phẩm thu được. Những hydrocacbon họ parafinic từ C 17 trở lên có cấu trúc thẳng n- paraffin, trong dầu mỏ là những hydrocacbon rắn, chúng thường nằm dưới dạng các tinh thể lẫn lộn với các hợp chất khác trong dầu mỏ. Các parafin này có cấu trúc tinh thể dạng tấm hoặc dạng dài có nhiệt độ nóng chảy từ 40 - 47 0 C chúng thường có trong các phân đoạn dầu nhờn. Sự có mặt của các hydrocacbon paraffinic loại này trong dầu mỏ tuỳ theo mức độ nhiều hay ít mà sẽ có ảnh hưởng lớn nhỏ đến tính chất lưu biến của dầu mỏ nguyên khai. Các hydrocacbon paraffinic trong dầu mỏ (dạng khí và lỏng) còn là một nguyên liệu ban đầu rất quí để tổng hợp hoá học, vì vậy thường sử dụng hoặc cả phân đoạn (phân đoạn khí và xăng hay còn gọi là naphten) hoặc tách ra khỏi phân đoạn dưới dạng các hydrocacbon riêng lẻ bằng cách chưng cất, hấp thụ qua dãy phân tử, kết tinh ở nhiệt độ thấp Những parafin rắn thường được tách ra sử dụng trong công nghiệp sản xuất giấy, nến, giấy cách điện 2. Hydrocacbon họ naphtenic Hydrocacbon họ naphtenic trong dầu mỏ là những hydrocacbon vòng no (xyclo parafin), thường ở dạng vòng 5,6 cạnh có thể ở dạng ngưng tụ 2 - 3 vòng, với số vòng từ 1 - 4 là chủ yếu. Naphtenic là một trong số hydrocacbon phổ biến và quan trọng trong dầu mỏ. Hàm lượng của chúng có thể thay đổi từ 30 - 60% trọng lượng. Hydrocacbon naphtenic là các thành phần rất quan trọng của nhiên liệu mô tơ và dầu nhờn. Các naphtenic một vòng làm cho xăng có chất lượng cao, những hydrocacbon naphtenic một vòng có mạch nhánh dài là thành phần rất tốt của dầu nhờn và có độ nhớt cao và độ nhớt ít thay đổi theo nhiệt độ. Đặc biệt, chúng là các cấu tử rất quí cho nhiên liệu phản lực, vì chúng cho nhiệt cháy rất cao, đồng thời giữ được tính linh động ở nhiệt độ thấp, điều này rất phù hợp khi động cơ phải làm việc ở nhiệt độ âm. Ngoài ra, những naphtenic nằm trong dầu mỏ là nguyên liệu quí để từ đó điều chế được các hydrocacbon thơm: benzene, toluene, xylem (BTX), là các chất khởi đầu để điều chế tơ sợi tổng hợp và chất dẻo. Hydrocacbon họ naphenic là một thành phần quan trọng có hàm lượng cấu trúc, cấu trúc và sự phân bố của chúng trong các phân đoạn có ảnh hưởng rất lớn đến hiệu suất và chất lượng sản phẩm thu được. Mặt khác trong quá trình chế biến dầu mỏ để sản xuất nguyên liệu cơ sở cho tổng hợp hoá dầu thì các hydrocacbon naphtenic trong các phân đoạn nhẹ (phân đoạn xăng) có ý nghĩ quan trọng, quyết định hiệu suất các hydrocarbon naphten tạo thơm nhận được qua phản ứng khử hydro naphten tạo thơm của quá trình reforming xúc tác. 3. Các hydrocacon họ aromatic (hydrocacbon thơm) Hydrocacbon họ aromatic trong dầu mỏ thường chiếm tỷ lệ ít hơn hai loại trên khoảng 5 - 30%, chúng thường là những loại vòng thơm. ảnh hưởng của hydrocacbon loại này trong thành phần các sản phẩm dầu mỏ thay đổi khác nhau. Loại hydrocacbon aromatic thường gặp là loại một vòng và đồng đẳng của chúng (BTX). Các chất này thường nằm trong phần nhẹ và là cấu tử làm tăng khả năng chống kích nổ của xăng. Các chất ngưng tụ 2,3 hoặc 4 vòng thơm có mặt trong phần có nhiệt độ sôi trung bình của dầu mỏ; hàm lượng các chất này thường ít hơn. Trong thành phần cặn các loại dầu mỏ đều tập trung các hydrocacbon loại thơm ngưng tụ cao song ở đây cấu trúc đã bị lai hợp với các mức độ khác nhau giữa 3 loại: thơm – naphten – parafin. Ngoài thành phần các hydrocacbon kể trên trong dầu mỏ bao giờ cũng chứa các hợp chất khác không phải hydrocacbon, ngoài hydro và cacbon trong phân tử của chúng có chứa các nguyên tố O, N ,S và các kim loại. Đó là các hợp chất phi hydrocacbon trong đó đáng kể nhất là các hợp chưa S và nhựa asphanten. 4. Các thành phần phi hydrocacbon trong dầu mỏ Đây là những hợp chất mà trong thành phần của chúng có chứa O, N,S tức những hợp chất hữu cơ của oxy, của nitơ, của lưu huỳnh. Một loại hợp chất khác mà trong thành phần của nó cũng có cả đồng thời O, N, S, sẽ không xét ở đây nó thuộc nhóm các chất nhựa và asphaten. Nói chung những loại dầu non, độ biến chất thấp, hàm lượng các chất chứa các dị nguyên tố trên đều cao hơn trong những loại dầu già độ biến chất cao. Ngoài ra tuỳ theo loại vật liệu hữu cơ tạo thành ban đầu khác nhau, hàm lượng và tỷ lệ của từng loại hợp chất của S, O, N trong từng loại dầu sẽ khác nhau. Cần chú ý là đứng về thành phần nguyên tố thì hàm lượng S, O, N trong dầu mỏ rất ít, tuy nhiên vì những nguyên tố này nằm trong hỗn hợp kết hợp với các gốc hydrocacbon, nên trọng lượng phân tử của chúng cũng tương đương với trọng lượng phân tử hydrocacbon mà nó đi theo. Thí dụ: ở phân đoạn nặng của dầu mỏ, trọng lượng phân tử trung bình của hydrocacbon là 300 nếu trong phân đoạn đó có 1% thì hàm lượng các hợp chất chứa lưu huỳnh trong phân đoạn này có thể đến 10%. Cho nên hàm lượng lưu huỳnh trong dầu mỏ thường chiếm 0,02 - 7%, như vậy sẽ tương ứng hàm lượng các hợp chất chứa lưu huỳnh trong dầu mỏ sẽ từ 0,05 - 3,6% như vậy sẽ tương ứng có 0,5 - 40% các hợp chất chứa oxy trong dầu mỏ. Hàm lượng Nitơ trong dầu mỏ thường từ 0,02 – 1,7% nh vậy tương ứng trong dầu mỏ có khoảng 0,2 – 20% các hợp chất chứa nitơ. a. Các hợp chất chứa lưu huỳnh trong dầu mỏ Đây là loại hợp chất phổ biến nhất và cũng đáng chú ý nhất trong số các hợp chất không thuộc loại hydrocacbon của dầu mỏ. Các hợp chất lưu huỳnh làm xấu đi chất lượng dầu thô. Những loại dầu ít lưu huỳnh thường có hàm lượng lưu huỳnh không quá 0,5% là loại dầu tốt. Những loại dầu lưu huỳnh thường có 1 - 2% trở lên là loại dầu xấu. Hiện nay trong dầu mỏ đã xác định được khoảng 250 hợp chất của lưu huỳnh. Những hợp chất này thuộc vào những họ sau: + Mercaptan RSH (với R là mạch thẳng hay vòng) + Sulfua R- S - R + Disulfua R- S - S - R + Tiofen (dị vòng) + Lưu huỳnh dạng tự do S, H 2 S - Lưu huỳnh dạng mercaptan: chỉ gặp trong phần nhẹ của dầu mỏ dưới 200 o C. Các mercaptan này có gốc hydrocacbon với cấu trúc thẳng, nhánh vòng naphtan. Lưu huỳnh ở dạng mercaptan khi ở nhiệt độ khoảng 300 o C dễ bị phân huỷ và tạo thành H 2 S và các sulfit. Ở nhiệt độ cao hơn nữa chúng có thể phân huỷ tạo thành H 2 S và các hydrocacbon không no tương ứng với gốc hydrocacbon của nó. 300 O C 2 C 5 H 11 SH C 5 H 11 – S – C 5 H 11 + H 2 S 500 O C C 5 H 11 SH C 5 H 10 + H 2 S Mặt khác, mercaptan lại rất dễ bị oxy hoá, ngay cả với không khí tạo thành disulfua và nếu với chất oxy hoá mạnh có thể tạo thành sulfoaxit. S S S S S S S 2 C 3 H 7 SH +1/2 O 2 C 3 H 7 S S C 3 H 7 + H 2 O HNO 3 C 5 H 7 SH C 3 H 7 SO 2 OH - Lưu huỳnh dạng sulfua: Có trong dầu mỏ có thể ghép làm 3 nhóm: các sulfua với gốc hydrocacbon mạch thẳng hoặc nhánh, các sulfua nằm trong cấu trúc vòng no (tiofan) hoặc không no (tiofen) các sulfua với các gốc hydrocacbon thơm, naphten. Nói chung các sulfua nằm trong vòng naphten (sulfua vòng no) có thể xem là dạng hợp chất chứa lưu huỳnh chủ yếu nhất trong phân đoạn có nhiệt độ sôi trung bình của dầu mỏ. Cấu trúc của chúng giống hoàn toàn cấu trúc của các naphten 2,3 vòng ở phân đoạn đó. Những sulfua có gốc là các hydrocacbon thơm hỗn hợp 1,2 hay nhiều vòng hoặc những gốc là hydrocacbon thơm hỗn hợp với các vòng naphten, lại là loại hợp chất chứa lưu huỳnh chủ yếu ở phân đoạn có nhiệt độ sôi cao. Tương tù nh các hydrocacbon hỗn hợp naphten – thơm có những phân đoạn có nhiệt độ sôi cao của dầu mỏ, các hợp chất của lưu huỳnh cũng có dạng hỗn hợp không ngưng tụ mà qua cầu nối nh: (CH 2 ) n hoặc (CH 2 ) n - Lưu huỳnh dạng sulfua: thường có rất ít trong dầu mỏ, nhất là ở các phân đoạn có nhiệt độ sôi cao, thì lưu huỳnh dạng này có nhiều và phổ biến. Những loại dầu mỏ trong quá trình di cư hay ở những tầng chứa không sâu bị oxy hoá thường có nhiều lưu huỳnh disulfua vì các mercaptan dễ dàng bị oxy hoá chuyển thành disulfua. - Lưu huỳnh dạng tiofen (hoặc tiofen đa vòng) là những dạng có cấu trúc nh sau: Tiofen Benzotiofen Dibenzotiofen Naphtobenzotiofen Naphtotiofen Những loại này thường chiếm từ 45 – 92% trong tất cả các loại hợp chất chứa lưu huỳnh của dầu mỏ nhưng trong số đó thì tiofen và các đồng đẳng của nó thường lại ít hơn cả thậm chí có những loại dầu mỏ không có (dầu wasson). Những đồng đẳng của tiofen đã xác định được là những loại 1 nhóm thế (chủ yếu là nhóm metyl) hoặc có cả 2,3 và 4 nhóm thế. Đối với benzentiofen đã xác định được 4 đồng đẳng 1 nhóm thế metyl, 8 đồng đẳng có 2 nhóm thế metyl 1 đồng đẳng có 1 nhóm thế propyl. Ngoài các hợp chất chứa lưu huỳnh trên trong dầu mỏ còn chứa lưu huỳnh dưới dạng tự do và lưu huỳnh dạng H 2 S không phải trong dầu nào cũng có, chúng thay đổi trong 1 giới hạn rất rộng đối với các loại dầu khác nhau. Thí dụ: lưu huỳnh nguyên tố có thể khác nhau đến 60 lần nghĩa là có thể có từ 0,008 – 0,48% trong dầu mỏ còn lưu huỳnh H 2 S cũng vậy, có thể từ rất ít cho đến 0,02%. Vì lưu huỳnh dạng H 2 S nằm dưới dạng hoà tan trong dầu mỏ, dễ dàng thoát ra khỏi dầu khi đun nóng nhẹ, nên chúng gây ăn mòn rất mạnh các hệ thống đường ống, thiết bị trao đổi nhiệt, chưng cất. Do đó người ta thường căn cứ vào hàm lượng lưu huỳnh H 2 S trong dầu mà phân ra dầu mỏ thuộc loại “chua” hay “ngọt” khi hàm lượng H 2 S trong dầu dưới 3,7 ml/lit dầu được gọi là “ngọt” ngược lại quá giới hạn đó dầu được gọi là “chua”. Cần chú ý khi đun nóng thì lưu huỳnh dạng mercaptan cũng dễ dàng bị phân huỷ, tạo ra H 2 S và do đó tổng hàm lượng H 2 S thực tế trong các thiết bị đun nóng sẽ cao lên. Do vậy mà hàm lượng của hợp chất lưu huỳnh được coi là chỉ tiêu đánh giá chất lượng dầu thô và sản phẩm dầu. b. Các hợp chất của nitơ trong dầu mỏ Nói chung các hợp chất của nitơ đại bộ phận đều nằm vào phân đoạn có nhiệt độ sôi cao của dầu má. Ở các phân đoạn nhẹ các hợp chất chứa nitơ chỉ thấy dưới dạng vết. Các hợp chất chứa nitơ có trong dầu mỏ không nhiều lắm. Hàm lượng nguyên tố nitơ chỉ chứa 0,01 – 1% trong dầu mỏ. Những hợp chất chứa nitơ trong dầu, trong cấu trúc phân tử của nó, có thể có loại 1 nguyên tử N, có loại chứa 2,3 thậm chí 4 nguyên tử N. Những hợp chất chứa 1 nguyên tử N được nghiên cứu nhiều chúng thường có đặc tính bazơ nh piridin, quinolin, izoquinolin, acridin hoặc có tính chất trung tính nh các vòng pirol, indol, cacbazol, benzocacbazol. Trong các dạng hợp chất chứa 1 nguyên tử nitơ kể trên thì dạng piridin và quinolin thường có nhiều hơn cả. Trong dầu California còng đã xác định được 10 đồng đẳng của piridin C 6 – C 11 , có 1,2,3 nhóm thế metyl, đồng thời có cả những nhóm thế etyl và propyl, butyl. Các quinolin với số nguyên tử cacbon C 9 – C 15 còn tìm thấy trong phân đoạn có nhiệt độ sôi 230 – 330 o C của dầu má. Ở phân đoạn có nhiệt độ sôi cao hơn, thấy có những hợp chất 3 vòng nh 2,3 - và 2,4- dimetyl bezoquinolin. Nói chung, ở phân đoạn có nhiệt độ sôi thấp và trung bình của dầu mỏ thì thường được gặp các hợp chất chứa nitơ dạng piridin, quinolin, còn ở những phân đoạn có nhiệt độ sôi cao cảu dầu mỏ, thì các hợp chất chứa nitơ dạng cacbazol và pirol là chủ yếu. Những hợp chất chứa 2 nguyên tử nitơ trở lên thường có rất ít so với các loại kể trên. Những loại này thuộc dạng indolquinolin, indolcacbazol và porfirin. Đối với các porfirin là những chất chứa 4 nguyên tử nitơ, lại thường có xu hướng tạo nên những phức chất với kim loại nh vanadi, niken và sắt. Các hợp chất nitơ có thể chiếm tới 3% trong dầu. Tuy với số lượng nhỏ hơn lưu huỳnh nhưng các hợp chất nitơ cũng là các hợp chất có hại, rất độc cho xúc tác trong quá trình chế biến, đồng thời chúng phản ứng tạo nhựa làm tối màu sản phẩm trong thời gian bảo quản. Khi có mặt trong nhiên liệu các hợp chất nitơ cháy tạo ra khí NO X là những khí rất độc gây ăn mòn mạnh. Do vậy cũng nh các hợp chất lưu huỳnh , khi hàm lượng các hợp chất nitơ vượt quá giới hạn cho [...]... tháp chưng cất 12)Thiết bị chưng cất sử dụng trong công nghiệp chế biến dầu khí là các thápchưng cất Trong công nghiệp chế biến, hầu như không sử dụng các quá trình chưng cất đơn giản hay chưng gián đoạn (các quá trình chưng cất này được giới thiệu ở giáo trình ”Quá trình và thiết bị công nghệ hoá”) Trong khuôn khổ của bài học này chỉ giới thiệu cấu tạo và nguyên lý hoạt động của tháp chưng cất (cột chưng. .. 13)Thiết bị chưng cất sử dụng trong công nghiệp chế biến dầu khí là các thápchưng cất Trong công nghiệp chế biến, hầu như không sử dụng các quá trình chưng cất đơn giản hay chưng gián đoạn (các quá trình chưng cất này được giới thiệu ở giáo trình ”Quá trình và thiết bị công nghệ hoá”) Trong khuôn khổ của bài học này chỉ giới thiệu cấu tạo và nguyên lý hoạt động của tháp chưng cất (cột chưng cất) sử dụng... nguyên lý hoạt động của tháp chưng cất (cột chưng cất) sử dụng trong chế biến dầu khí Phân chia dạng thiết bị chưng cất căn cứ chủ yếu vào cấu tạo chi tiết bên trong của tháp chưng cất Về cơ bản, việc phân chia tháp dựa trên cách thức,cấu tạo của bộ phận tạo bề mặt chuyển khối Tháp chưng cất đƣợc chia thànhcác loại sau: - Tháp chưng cất kiểu đĩa; - Tháp chưng cất kiểu đệm Tùy theo cấu tạo cụ thể mà các dạng... 7) Dầu thô và các sản phẩm dầu được phân tách thành các phân đoạn nhỏ được thực hiện bằng phương pháp sôi dần hoặc sôi đa bậc • Chưng cất sôi dần: hơi tạo thành thoát ra khỏi thiết bị chưng cất ngay lập tức, ngưng tụ trong thiết bị làm lạnh – ngưng tụ và được thu hồi dưới dạng distilat Chưng cất bay hơi dần dần chủ yếu dùng trong phòng thí nghiệm để xác định đường cong chưng cất Engler 8) Chưng cất. .. của tháp chưng cất (cột chưng cất) sử dụng trong chế biến dầu khí Phân chia dạng thiết bị chưng cất căn cứ chủ yếu vào cấu tạo chi tiết bên trong của tháp chưng cất Về cơ bản, việc phân chia tháp dựa trên cách thức,cấu tạo của bộ phận tạo bề mặt chuyển khối Tháp chưng cất đƣợc chia thànhcác loại sau: - Tháp chưng cất kiểu đĩa; - Tháp chưng cất kiểu đệm Tùy theo cấu tạo cụ thể mà các dạng này lại chia... khi chưng cất dầu thô và nhận thêm nguồn nguyên liệu cho chế biến dầu Vì trong các khí hydrocacbon nhẹ từ C1 - C4 là nguyên liệu quý cho quá trình nhận olefin Xử lý chế biến thực chất là chưng tách bớt phần nhẹ những để tránh bay hơi cả phần xăng, tốt nhất là tiến hành chưng cất ở áp suất cao khi đó chỉ có các cấu tử nhẹ hơn C4 bay hơi, còn phần từ C5 trở lên vẫn còn lại trong dầu Muốn xử lý dầu thô. .. dịch 4) Chưng cất là quá trình dùng nhiệt để tách một hỗn hợp lỏng ra thành các cấu tử riêng biệt dựa vào độ bay hơi khác nhau của các cấu tử trong hỗn hợp ở cùng một nhiệt độ Chưng cất là quá trình tách một dung dịch bằng cách đun sôi nó, rồi ngưng tụ hơi bay ra để được 2 phần:  Phần nhẹ (distillat) – có nhiệt độ sôi thấp, chứa nhiều chất dễ sôi;  Phần nặng (redue) – cặn chưng cất Chưng cất là một... trọng nhất XỬ LÝ CÁC TẠP CHẤT CƠ HỌC Dầu thô trước khi khai thác từ các mỏ dầu và chuyển vào các nhà máy chế biến Trước khi chế biến phải tiến hành làm ổn định dầu vì trong dầu còn có các loại khí hoà tan nh khí đồng hành và các khí phi hydrocarbon Khi dầu phun ra khỏi các giếng khoan thì áp suất giảm, nhưng dù sao vẫn còn lại một lượng nhất định lẫn vào trong dầu và phảI tách tiếp trước khi chế biến,... Dạng nhũ tương nước trong dầu + Dạng nhũ tương dầu trong nước Lượng nước ở trong dầu nhiều hay ít trong nhũ tương dầu ở mỏ khai thác bằng cách nhìn màu sắc, qua thực nghiệm người ta kiểm tra thấy nếu dầu chứa 10% nước thì màu cũng tương tự dầu không chứa nước Nếu nhũ tương dầu chứa 15 - 20% nước, có màu ghi đến vàng, nhũ tương chứa 25% nước có màu vàng Dầu mỏ có lẫn nước ở dạng nhũ tương đưa đi chế... vào chưng cất chúng ta phải trải qua những bước tách cơ bản Tách tạp chất cơ học, nước, muối lẫn trong dầu Nước lẫn trong dầu ở dưới mỏ chỉ ở dạng tự do chứ không có dạng nhũ tương Khi khai thác, bơm, phun dầu, các quá trình khuấy trộn thì nước cùng với các tạp chất tạo thành ở dạng nhũ tương Nước nằm dưới dạng nhòũtương thì rất bèn vững và khó tách Có hai dạng nhũ tương: + Dạng nhũ tương nước trong dầu . “túi dầu . Túi dầu thường là một khối đá xốp có dạng cái “chỏm mũ” tích tụ dầu mỏ tập trung vào đấy. Dầu mỏ nằm im trong túi dầu lâu đời nên đã lắng phân tầng ba lớp: khí ở trên cùng, đến dầu mỏ. hydrocacbon của dầu mỏ. Các hợp chất lưu huỳnh làm xấu đi chất lượng dầu thô. Những loại dầu ít lưu huỳnh thường có hàm lượng lưu huỳnh không quá 0,5% là loại dầu tốt. Những loại dầu lưu huỳnh. trao đổi nhiệt, chưng cất. Do đó người ta thường căn cứ vào hàm lượng lưu huỳnh H 2 S trong dầu mà phân ra dầu mỏ thuộc loại “chua” hay “ngọt” khi hàm lượng H 2 S trong dầu dưới 3,7 ml/lit dầu được