Tài liệu Thiết kế phân xưởng chưng cất dầu thô

ĐỀ TÀI: Thiết kế phân xưởng chưng cất dầu thô

MỞ ĐẦU . 4
PHẦN I: TỔNG QUAN VỀ LƯ THUYẾT . 7
I. NGUYÊN LIỆU DẦU THÔ . 7
I.1. Thành phần hóa học của dầu thô: . 7
I.2. Các đặc tính vật lư quan trọng của dầu thô: 21
I.3. Phân loại dầu thô: 24
II. CHƯNG CẤT DẦU THÔ 29
II.1. Cơ sở lư thuyết của quá tŕnh chưng cất: 29
II.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá tŕnh chưng cất: . 38
II.3. Sản phẩm của quá tŕnh chưng cất: 44
II.4. Chuẩn bị dầu thô trước khi chế biến: . 51
PHẦN II: THIẾT KẾ PHÂN XƯỞNG CHƯNG CẤT DẦU THÔ . 57
I. MỤC ĐÍCH VÀ Ư NGHĨA CỦA QUÁ TR̀NH CHƯNG CẤT DẦU THÔ: 57
II. LỰA CHỌN DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ: . 58
III. THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN: . 59
IV. MỘT SỐ THIẾT BỊ CHÍNH TRONG DÂY CHUYỀN: 60
IV.1. Tháp chưng cất 60
IV.2. Thiết bị trao đổi nhiệt . 63
IV.2.1. Thiết bị trao đổi nhiệt ống xoắn ruột gà. . 63
IV.2.2. Loại thiết bị trao đổi nhiệt ống lồng ống. 64
Thiết bị ống lồng ống . 65
IV.2.3. Loại thiết bị ống chùm. . 65
IV.3. Ḷ đốt 66
PHẦN III: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ 70
I.THIẾT LẬP ĐƯỜNG CÂN BẰNG CHO CÁC SẢN PHẨM 70
I.1. Đường cân bằng sản phẩm Naphta . 70
I.2. Đường cân bằng của sản phẩm Kerosen. 72
I.3. Đưũng cân bằng của Gasoil. . 74
II. XÁC ĐỊNH CÁC ĐẠI LƯỢNG TB CỦA SẢN PHẨM . 75
II.1. Tỷ trọng trung b́nh. . 75
II.2. Nhiệt độ sôi trung b́nh. . 76
III. TÍNH TOÁN CÂN BẰNG VẬT CHẤT . 77
III.1.Tại tháp chưng cất. 77
III.2.Tại thỏp tỏi bay hơi. . 78
IV.TÍNH TIÊU HAO HƠI NƯỚC 79
IV.1.Tính tiêu hao hơi nước cho tháp phân đoạn. 79
V. TÍNH CHẾ ĐỘ CÔNG NGHỆ CỦA THÁP CHƯNG CẤT . 80
V.1.Tớnh áp suất của tháp . 80
V.2.Tớnh chế độ công nghệ của tháp . 81
V.3.Tớnh chỉ số hồi lưu đỉnh tháp: 87
VI. TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT LƯỢNG 87
VII. TÍNH KÍCH THƯỚC CỦA THÁP CHƯNG CẤT: 89
VII.1.Tớnh đường kính tháp: . 89
VII.2. Tính chiều cao tháp: 91
VII.3.Tớnh số chóp và đường kính chóp . 91
PHẦN IV: TÍNH TOÁN KINH TẾ . 93
I.Mục đích . 93
II. Chế độ công nghệ trong phân xưởng 93
III. Nhu cầu về nguyên liệu . 95
IV. Xác định nhu cầu về công nhân trong phân xưởng . 96
V. Tính khấu hao cho phân xưởng 97
VI. Chi phí khác cho một thùng sản phẩm . 98
VII. Xác định hiệu quả kinh tế . 99
PHẦN V: XÂY DỰNG 101
I. XÁC ĐỊNH ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG NHÀ MÁY . 101
I.1. Cơ sở để xác định địa điểm xây dựng . 101
I.2. Các yêu cầu đối với địa điểm xây dựng . 101
II. CÁC YÊU CẦU VỀ MÔI TRƯỜNG VỆ SINH CÔNG NGHIỆP 104
II.1. Đảm bảo khoảng cách vệ sinh công nghiệp. . 104
II.2. Vị trí xây dựng nhà máy. 104
III. THIẾT KẾ TỔNG MẶT BẰNG NHÀ MÁY . 105
III.1. Các yêu cầu: . 105
III.2. Nguyên tắc phơn vùng. 106
III.3. Ưu nhược điểm của phân vùng: 108
PHẦN VI: AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ TỰ ĐỘNG HÓA . 111
I. AN TOÀN LAO ĐỘNG . 111
I.1. Giáo dục về an toàn lao động. . 111
I.2. Yêu cầu về phũng chỏy chữa cháy 111
I.3.Trang bị pḥng hộ lao động. 114
I.4.Yờu cầu đối với vệ sinh môi trường. 114
II. TỰ ĐỘNG HOÁ . 115
II.1. Mục đích: . 115
II.2. Hệ thống điều khiển tự động. 116
II.3. Các dạng điều khiển tự động. . 117
KẾT LUẬN . 119
TÀI LIỆU THAM KHẢO .120










LỜI CẢM ƠN

Em xin bày tỏ ḷng biết ơn sâu sắc nhất PGS.TS. Lê Văn Hiếu đă tận t́nh giảng dạy em trong thời gian qua cũng như hướng dẫn và tạo điều kiện giúp đỡ em hoàn thành bản đồ án tốt nghiệp này.
Qua đây em xin chân thành cảm ơn tới các thầy, cô giáo trong bộ môn Hoá hữu cơ - Hoá dầu đă truyền thụ những kiến thức quư báu cho bản thân em.
Tôi xin cảm ơn tới gia đ́nh và bạn bè trong lớp đă động viên và giúp đỡ tôi hoàn thành tốt bản đồ án.

Hà nội ngày 28 tháng 6năm 2008
Sinh viờn
Vũ Quang Chỉnh

MỞ ĐẦU
Dầu mỏ là khoáng vật phong phú nhất trong tự nhiên, là một trong những nguyên liệu thô quan trọng nhất mà loài người có được và nó là một trong những nguồn cung cấp hydrocacbon phong phú nhất có trong tự nhiên.
Dầu mỏ được con người biết đến từ thời cổ xưa, đến thế kỷ XVIII dầu mỏ được sử dụng làm nhiên liệu để đốt và thắp sáng. Sang thế kỷ XIX, dầu được coi như là nguồn nhiên liệu chính cho mọi phương tiện giao thông và cho nền kinh tế. Hiện nay, dầu mỏ đă trở thành nguồn năng lượng quan trọng nhất của mọi quốc gia trên thế giới. Khoảng 65 ữ 70% năng lượng sử dụng đi từ dầu mỏ, chỉ 20 ữ 22% đi từ than, 5 ữ 6% từ năng lượng nước và 8 ữ 12% từ năng lượng hạt nhân. Bên cạnh việc sử dụng dầu mỏ để chế biến thành các dạng nhiên liệu th́ hướng sử dụng mạnh mẽ và hiệu quả nhất của dầu mỏ là làm nguyên liệu cho công nghiệp tổng hợp hữu cơ – hóa dầu như: sản xuất cao su, chất dẻo, tơ sợi tổng hợp, các chất hoạt động bề mặt, phơn bún
Ngành khai thác chế biến dầu khí là một ngành công nghiệp mũi nhọn, trong một tương lai dài vẫn chiếm 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. Hiệu quả sử dụng dầu mỏ phụ thuộc vào chất lượng của các quá tŕnh chế biến. Theo các chuyên gia về hóa dầu Châu Âu, việc đưa dầu mỏ qua các quá tŕnh chế biến sẽ nâng cao được hiệu quả sử dụng của dầu mỏ lên 5 lần, và như vậy tiết kiệm được nguồn tài nguyên quư giá này.
Dầu mỏ là hỗn hợp rất phức tạp gồm hydrocacbon, khí thiên nhiên, khí dầu mỏ và các hợp chất khác như CO[SUB]2[/SUB], N[SUB]2[/SUB], H[SUB]2[/SUB], H[SUB]2[/SUB]S, He, Ar, Ne Dầu mỏ muốn sử dụng được phải phân chia thành từng phân đoạn nhỏ. Sự phân chia đó dựa vào phương pháp chưng cất để thu được các sản phẩm có nhiệt độ sôi khác nhau. Trong nhà máy lọc dầu, phân xưởng chưng cất dầu thô là một phân xưởng quan trọng, cho phép ta thu được các phân đoạn dầu mỏ để chế biến tiếp theo. Đồ án này đưa ra các vấn đề lư thuyết liên quan và thiết kế phân xưởng chưng cất dầu thô với nguyên liệu là dầu thô Trung Đông.


















PHẦN I
TỔNG QUAN VỀ LƯ THUYẾTI. NGUYÊN LIỆU DẦU THÔI.1. Thành phần hóa học của dầu thô:I.1.1. Thành phần nguyên tốDầu mỏ là một hỗn hợp phức tạp, trong dầu có chứa tới hàng trăm chất khác nhau, nhưng các nguyên tố cơ bản chứa trong dầu là cacbon và hydro. Trong đó C chiếm 83 ữ 87 %, H chiếm 11,5 ữ 14% [3]. Ngoài các nguyên tố chớnh trờn, trong dầu cũn cú cỏc nguyên tố khác như lưu huỳnh S chiếm 0,1 ữ 7%, nitơ N chiếm 0,001 ữ 1,8%, oxy O chiếm 0,05 ữ 1,0% và một lượng nhỏ các nguyên tố khác như halogen (clo, iod) các kim loại như: niken, vanadi, volfram
Dầu mỏ càng chứa nhiều hydrocacbon, càng ớt cỏc thành phần dị nguyên tố, chất lượng càng tốt và loại dầu mỏ đó có giá trị kinh tế cao.
I.1.2. Thành phần hydrocacbonHydrocacbon là thành phần chính trong dầu, hầu như tất cả các loại hydrocacbon (trừ olefin) đều có mặt trong dầu mỏ. Chúng chiếm tới 90% trọng lượng của dầu [1]. Số nguyên tử có trong mạch từ 1 ữ 60 hoặc có thể cao hơn. Chúng được chia thành cỏc nhúm parafin, naphaten, aromat, lai hợp naphaten – aromat. Bằng các phương pháp hoá lư đă xác định được hơn 400 loại hydrocacbon khác nhau [2].