Đồ Án Thiết kế phân xưởng chưng cất dầu thô ít phần nhẹ với năng suất 2,5 triệu tấn/năm

Mở đầu

Dầu mỏ được con người biến đổi từ thời cổ xưa và công nghệ chế biến dầu mỏ được xem như bắt đầu ra đời vào năm 1859 khi mà Edwis Drake (Mỹ) khai thác được dầu thô, lúc bấy giờ lượng dầu thô khai thác được còn rất ít nó được sử dụng làm nhiên liệu để đốt chảy thắp sáng. Thế kỷ 19 dầu được coi như nguồn tài nguyên cho mọi phương tiện giao thông và cho nền kinh tế quốc dân.
Hiện nay dầu mỏ đã trở thành nguồn năng lượng quan trọng nhất của mọi quốc gia trên thế giới. Khoảng 65  75% năng lượng sử dụng từ dầu mỏ, chỉ có 20 22%.
Dựa vào các quá trình chế biến như: Chưng cất, hydro crarking, reforming, ankil hoá, đồng phân hoá, polyme hoá cho ra các sản phẩm xăng, nhiên liệu phản lực dầu mỏ bôi trơn, có hiệu quả tối đa và một số sản phẩm 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 cơ có nguồn gốc từ dầu khí và tỷ lệ dầu khí sử dụng vào mục đích năng lượng sẽ giảm dần do đó dầu khí trong một tương lai lâu dài vẫn chiếm dữ một vị trí 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 mỏ là hỗn hợp phức tạp trong đó có hàng trăm hợp chất khác nhau, nhưng nguyên tố cơ bản chứa trong dầu khí phần lớn là hyđro cacbon chiếm từ 60  90% trọng lượng trong dầu, còn lại là các chất oxy, lưu huỳnh, nước, các phức chất cơ kim, các chất nhựa, asphanten. Trong khí còn chứa các khí trơ như He, Ar, Xe .
Đối với Việt Nam, coi dầu khí là ngành kinh tế mũi nhọn, là chỗ dựa cho ngành công nghiệp hoá, hiện đại hoá, làm đà thúc đẩy cho nền kinh tế quốc dân. Đây là mũi nhọn có tính chiến lược của Việt Nam, như vậy ngành công nghiệp chế biến dầu nước ta đang bước vào thời kỳ mới, thời kỳ mà cả nước 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 sẽ có ý nghĩa không chỉ bằng những chỉ tiêu kinh tế cụ thể mà ngành công 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 để sau vài thập niên tới sánh vai với các nước trong khu vực và trên thế giới.
Công nghiệp chế biến dầu phát triển mạnh là nhờ các đặc tính quý riêng của nguyên liệu dầu mỏ ma từ nguyên liệu than được các khoáng chất khác không thể có, đó là quá trình thấp, thuận tiện cho quá trình tự động hoá dễ khống chế các điều kiện công nghệ và có công suất chế biến lớn, sản phẩm thu được có chất lượng cao, ít tạp chất, dễ tinh chế, dễ tạo ra nhiều loại sản phẩm đáp ứng mọi nhu cầu của ngành kinh tế quốc dân.
Cùng với ự phát triển mạnh của công nghiệp dầu khí trên thế giới dầu khí Việt Nam cũng đã được phát hiện những năm 1970 và đang trên đà phát triển, chúng ta đã tìm ra nhiều mỏ chứa dầu dự trữ lượng tương đối lớn như mỏ Bạch hổ, Đại hùng mỏ rồng Nam côn sơn các mỏ khí như Tiền hải (Thái Bình) Lan tây, lan đỏ Đây là nguồn nguyên liệu quý giúp nước ta có thể bước vào kỷ nguyên mới của công nghệ dầu khí. Nhà máy lọc dầu số 1 Dung Quất với công suất 6 triệu tấn/năm, sắp hoàn thành để hoạt động và đang tiến hành phê chuẩn nhà máy lọc dầu số 2 nghi sơn - Thanh Hoá với công suất 7 triệu tấn/năm.
Như vậy ngành công nghiệp chế biến dầu khí nước ta đang bước vào thời kỳ mới, thời kỳ mà cả nước tađang thực hiện mục tiêu công nghiệp hoá, hiện đại hoá. Chắc chắn sự đống góp của ngành dầu khí sẽ rấ có nghĩa.
Dầu mỏ là một hỗn hợp rất phức tạp gồm hyđro cacbon, khí thiênnhiên, khí dầu mỏ và các hợp chất khác như CO2, N2, H2S, He . Dầu mỏ muốn sử dụng được rộng rãi, chưng cất sơ khai dầu, chưng cất phân đoạn. Các phân đoạn thu được phù hợp cho các phương pháp chế biến khác.
Thành phần phân đoạn là một chỉ tiêu quan trọng cần xác định dối với các sản phẩm trắng như xăng, terosen, điezen. Theo thành phần phân đoạn có thể biết được các loại sản phẩm thu được và khối lượng của chúng các phân đoạn bao giờ cũng gồm rất nhiều các đơn chất khác nhau với nhiệt độ sôi thay đổi. Do vậy đặc trưng cho tính bay hơi của một số phân đoạn là nhiệt độ sôi đầu và nhiệt độ sôi cuối.
Các phân đoạn thu được từ các quá trình chưng cất sơ khai được chế bién bằng các phương pháp hoá học hay vật lý để thu các sản phẩm năng lượng caực sản phẩm phi năng lượng và các sản phẩm hoá học.
Vì thế ngành khai thác chế biến dầukhí là một ngành công nghiệp mũi nhọn, trong tương lai lâu dài vẫn chiếm dữ một vị trí quan trọng trong lĩnh vực năng lượng và nguyên liệu hoá học mà không có tài nguyên thiên nhiên nào thay thế được.
Đề tài của em là "Thiết kế phân xưởng chưng cất dầu thô ít phần nhẹ với năng suất 2,5 triệu tấn/năm" và trên cơ sở trình bày các vấn đề lý thuyết có liên quan.

Mục lục
Trang
Lời cảm ơn 1
Mở đầu 2
Phần I. Tổng quan về lý thuyết 5
Chương I. Nguyên liệu dầu thô 5
I.1. Thành phần hoá học của dầu mỏ. 5
I.1.1. Thành phần nguyên tố của dầu mỏ. 5
I.1.2. Thành phần hydro cacbon trong dầu mỏ. 5
I.1.3. Các thành phần phihydrocacbon. 9
I.2. Chuẩn bị nguyên liệu dầu thô trước khi chế biến. 13
I.2.1. Các hợp chất có hại trong dầu thô . 13
I.2.2. ổn định dầu khai nguyên. 14
I.2.3. Tách các tạp chất cơ học, nước và muối. 14
Chương II. Chưng cất dầu thô. 18
II. 1. Mục đích và ý nghĩa của quá trình chưng cất dầu thô 18
II.1.1. Các sơ đồp công nghệ được trình bày ở trên hình sau: 19
II.1.2. Cơ sở lý thuyết của quá trình chưng cất dầu thô. 20
II.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chưng cất. 29
II.2.1. Chế độ nhiệt của tháp chưng luyện. 29
II. 2.2. áp suất của tháp chưng. 34
II.2.3. Nhưng điểm cần lưu ý khi điều chỉnh, chống chế độ làm việc của tháp chưng cất. 34
Chương III. Sản phẩm của quá trình chưng cất. 36
III.1. Khí hyđro cacbon. 36
III.2. Phân đoạn xăng. 36
III.3. Phân đoạn kerosen. 38
III.4. Phân đoạn diezen. 39
III.5. Phân đoạn dầu nhờn. 40
III.6. Phân đoạn mazut. 41
III.7. Phân đoạn cặn dầu mỏ (cặn Guron). 41
Chương IV: Sơ đồ công nghệ và chế độ công nghệ của quá trình chưng cất. 43
IV.1. Sơ đồ công nghệ chưng cất AD với bay hơi một lần 43
IV.2. Sơ đồ chưng cất AD với bay hơi hai lần. 43
IV.3. Chọn Chọn dây chuyền công nghệ. 44
Chương V: Thiết bị chính của sơ đồ chưng cất 48
V.1. thiết bị chính trong dây chuyền. 48
V.1.1. Tháp chưng cất. 48
V.1.2. Tháp đệm. 50
V.1.3. Tháp đĩa chụp. 51
V.1.4. Tháp đĩa sàng: 52
V.2. Lò đốt. 53
V.2.1. Phân loại lò đốt. 53
V.2.2. Cấu trúc của lò ống. 55
V.3. Thiết bị trao đổi nhiệt. 56
V.3.1. Thiết bị trao đổi nhiệt ống xoắn ruột gà. 56
V.3.2. Loại thiết bị trao đổi nhiệt loại ống lồng ống: 57
V.3.3. Loại thiết bị ống chùm: 58
Phần II: Tính toán thiết kế công nghệ 59
I. Tính cân bằng vật chất 59
I.1. Tại tháp tách sơ bộ. 59
I.2. Tại tháp có bay hơi (tháp tách phân đoạn) 60
II. Tính cân bằng nhiệt lượng 61
Phần III: An toàn lao động 63
I. An toàn lao động trong phân xưởng chưng cất khí quyển 63
I.1. Yêu cầu về phòng cháy chữa cháy 63
I.2. Trang thiết bị phòng hộ lao động. 65
I.3. Yêu cầu đối với vệ sinh môi trường 66
Phần IV: thiết kế xây dựng 67
I. Yêu cầu chung 67
II. Yêu cầu về kỹ thuật 67
III. Yêu cầu về vệ sinh công nghiệp. 67
IV. Giải pháp thiết kế xây dựng 68
Kết luận 74
Tài liệu tham khảo 75