Luận Văn Nghiên cứu về nguyên lý phép chưng cất dầu mỏ

Đồ án hóa dầu
Đề tài: Nghiên cứu về nguyên lý phép chưng cất dầu mỏ

MỤC LỤC
Phần mục Trang
LỜI CẢM ƠN
MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 4
1.1.CƠSỞLÝ THUYẾT . 4
1.1.1 Khái niệm 4
1.1.2.Lịch sửphát triể . 4
1.1.3.Phân loại chưng cất 5
1.2. ÁP SUẤT HƠI . 5
1.2.1. Hiện tượng bay hơi . 5
1.2.2. Áp suất hơi bão hòa 5
1.3.SỰSÔI . 8
1.3.1.Sựsôi của dung dịch 8
1.3.2. Định luật Konolalov . 8
1.3.3.Thành phần của pha hơi khi đun sôi một pha lỏng 10
1.3.4.Giản đồtrạng thái cân bằng lỏng – hơi hệhai chất . 11
1.4. Ý NGHĨA CỦA QUÁ TRÌNH CHƯNG CẤT . 15
CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 17
2.1.NGUYÊN LÝ PHÉP CHƯNG CẤT 17
2.2.CHƯNG ĐƠN GIẢN . 18
2.2.1.Chưng bay hơi dần dần 18
2.2.2.Chưng cất bay hơi một lần . 19
2.2.3.Chưng cất bay hơi nhiều lần 20
2.3.CHƯNG CẤT PHỨC TẠP 21
2.3.1.Chưng cất có hồi lưu . 21
2.3.2.Chưng cất có tinh luyện . 22
2.3.3. Chưng cất trong chân không và chưng cất với hơi nước. . 23
2.4. CÁC THÔNG SỐCÔNG NGHỆ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CHƯNG CẤT 25
2.4.1. Chế độnhiệt của tháp chưng luyện 26
2.4.2. Áp suất suất của tháp chưng luyện 28
2.5. CÁC LOẠI THÁP CHƯNG CẤT 29
2.5.1. Tháp đệm 29
2.5.2. Tháp đĩa chụp (đĩa chóp) 29
2.6. ĐĨA CHƯNG CẤT 31
2.6.1. Khái niệm . 31
2.6.2. Các dạng đĩa . 32
CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG 35
3.1.ỨNG DỤNG TRONG ĐỜI SỐNG 35
3.2.ỨNG DỤNG TRONG CÔNG NGHIỆP HÓA CHẤT 36
3.3. TRONG CÔNG NGHIỆP LỌC DẦU . 38
3.3.1. Khí hydrocacbon 38
3.3.2. Phân đoạn xăng . 39
3.3.3. Phân đoạn kerosen 39
3.3.4. Phân đoạn diezel . 40
3.3.5. Phân đoạn mazut . 41
3.3.6.Phân đoạn dầu nhờn 41
3.3.7. Phân đoạn Gudron 42
KẾT LUẬN 43
TÀI LIỆU THAM KHẢO 44




MỞ ĐẦU
Dầu mỏ được con người biết đến từthời cổxưa và công nghệchếbiến dầu mỏ
được xem nhưbắt đầu ra đời vào năm 1859 khi mà Edwis Drake (Mỹ) khai thác được
dầu thô, lúc bấy giờlượng dầu thô khai thác được còn rất ít nó được sửdụng làm
nhiên liệu để đốt chảy thắp sáng. Thếkỷ19 dầu được coi nhưnguồn tài nguyên cho
mọi phương tiện giao thông và cho nền kinh tếquốc dân.
Hiện nay dầu mỏ đã trởthành nguồn năng lượng quan trọng nhất của mọi quốc
gia trên thếgiới. Khoảng 65 ư75% năng lượng sửdụng từdầu mỏ, chỉcó 20 ư22%.
Dựa vào các quá trình chếbiến như: Chưng cất, hydro crarking, reforming, ankil hoá,
đồng phân hoá, polyme hoá cho ra các sản phẩm xăng, nhiên liệu phản lực dầu mỏbôi
trơn, có hiệu quảtối đa và một sốsản phẩm Dầu khác như: sản phẩm năng lượng, phi
năng lượng, butan, cốc và khí lỏng dân dụng, làm khí đốt và nhiên liệu.
Ngày nay trên 90% sản phẩm hữu cơcó nguồn gốc từdầu khí và tỷlệdầu khí
sửdụng vào mục đích năng lượng sẽgiảm dần do đó dầu khí trong một tương lai lâu
dài vẫn chiếm dữmột vịtrí quan trọng trong lĩnh vực năng lượng và nguyên liệu hoá
học mà không có một tài nguyên thiên nhiên nào cạnh tranh nổi.
Dầu mỏlà hỗn hợp phức tạp trong đó có hàng trăm hợp chất khác nhau, nhưng
nguyên tốcơbản chứa trong dầu khí phần lớn là hyđro cacbon chiếm từ60 ư90%
trọng lượng trong dầu, còn lại là các chất oxy, lưu huỳnh, nước, các phức chất cơkim,
các chất nhựa, asphanten. Trong khí còn chứa các khí trơnhưHe, Ar, Xe .Dầu mỏlà
một hỗn hợp rất phức tạp gồm hyđro cacbon, khí thiênnhiên, khí dầu mỏvà các hợp
chất khác nhưCO2, N2, H2S, He .
Dầu mỏmuốn sửdụng được rộng rãi, chưng cất sơkhai dầu, chưng cất phân
đoạn. Các phân đoạn thu được phù hợp cho các phương pháp chếbiến khác.
Đối với Việt Nam, coi dầu khí là ngành kinh tếmũi nhọn, là chỗdựa cho ngành
công nghiệp hoá, hiện đại hoá, làm đà thúc đẩy cho nền kinh tếquốc dân. Đây là mũi
nhọn có tính chiến lược của Việt Nam, nhưvậy ngành công nghiệp dầu nước ta đang
bước vào thời kỳmới, thời kỳmà cảnước đang thực hiện mục tiêu công nghiệp hoá,
hiện đại hoá chắc chắn sự đóng góp của ngành dầu khí trong công cuộc công nghiệp
hoá đất nước sẽcó ý nghĩa không chỉbằng những chỉtiêu kinh tếcụthểmà ngành
công chếbiến nghiệp mọi nhọn này còn là nguồn động viên tinh thần của đảng, toàn
dân và nhất là thành viên đang hoạt động trong ngành dầu khí, hăng hái lao động góp
phần xây dựng đất nước đểsau vài thập niên tới sánh vai với các nước trong khu vực
và trên thếgiới.
Đây không phải là vấn đềmới,trong thực tế đã có nhiều nhà nghiên cứu khoa
học đã đi sâu vào nghiên cứu nguyên lý phép chưng cất và được áp dụng vào thực tiễn
mang lại hiệu quảkinh tếrất cao trong quá trình sản xuất. Song vẫn còn tồn tại một số
hạn chếnhất định. Chính vì vậy tác giảchọn đềtài: “Nghiên cứu vềnguyên lý phép
chưng cất”


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. CƠSỞLÝ THUYẾT
1.1.1 Khái niệm
Chưng là phương pháp tách hổn hợp chất lỏng (cũng nhưcác hổn hợp khí đã
hóa lỏng) thành những cấu tửriêng biệt, dựa trên độbay hơi khác nhau của các cấu tử
trong hổn hợp.
Khi chưng ta thu được nhiều sản phẩm. Thường hổn hợp có bao nhiêu cấu tửthì
có bấy nhiêu sản phẩm. Đối với hổn hợp gồm hai cấu tửsản phẩm sẽthu được:
Sản phẩm đỉnh: gồm cấu tửdễbay hơi và một phần cấu tửkhó bay hơi.
Sản phẩm đáy gồm chủyếu cấu tửkhó bay hơi và một phần cấu tửdễbay hơi.
Thường đểthu được sản phẩm đỉnh tinh khiết tiến hành chưng nhiều lần –
chưng luyện.
Vậy “Chưng cất là quá trình tách một dung dịch bằng cách đun sôi nó, rồi
ngưng tụhơi bay ra để được 2 phần: Phần nhẹlà distillat có nhiệt độsôi thấp, chứa
nhiều chất dễsôi, còn phần nặng còn lại là cặn chưng cất (redue)”.
1.1.2. Lịch sửphát triển
Loài người từxa xưa đã biết áp dụng nguyên lý phép chưng cất vào trong đời
sống của mình như: chưng cất,chưng cất rượu, Đối với dầu khí con người biết sử
dụng dầu khí đã hàng nghìn năm vềtrước do sựbắt cháy của dòng khí tựnhiên phụt
lên theo các khe nứt của mặt đất.
Người Trung Hoa đã dùng khí tựnhiên làm khí đốt vào thếkỷthứba, nhưng kỷ
nguyên dầu khí thực sựchỉbắt đầu ởthếkỷ19. Xưởng chưng cất dầu thô đầu tiên trên
thếgới xuất hiện ởCapcado (Liên Xô cũ) vào năm 1821 những năm 1859 được coi là
năm khởi đầu của kỷnguyên dầu khí do khai thác được mỏdầu Titusville (Pensylvania
ởMỹ) cũng nhưviệc xây dựng nhà máy đầu tiên ở đó vao năm 1890.
Ngày nay, ngành công nghiệp chếbiến không ngừng được phát triển với những
trang thiết bị, máy móc hiện đại. Đặc biệt là thiết bịcủa quá trình chưng cất dầu thô.
Từnhững công cụ, thiết bị đơn giản đem lại hiệu suất kinh tếkhông cao đã được thay
đổi bằng những thiết bịhiện đại.