Luận Văn Tính toán một số thông số cơ bản của loại đĩa chụp trong tháp chưng cất dầu thô

Đồ án lọc dầu năm 2012
Đề tài: Tính toán một số thông số cơ bản của loại đĩa chụp trong tháp chưng cất dầu thô
Định dạng file word


Phụ Lục
Lời Mở Đầu. 1
Chương I Một số tính chất quan trọng của dầu thô. 3
I.Một số tính chất của dầu thô. 3
II.Lý Thuyết Về Quá Trình Chưng Cất 6
III. Cơ chế hoạt động của tháp chưng cất 14
IV. Một số loại tháp chưng cất cơ bản. 18
V. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chưng cất: 19
Chương II. TÍNH TOÁN CÔNG NGHỆ THÁP CHƯNG CẤT KHÍ QUYỂN 23
I. TÍNH TOÁN TÌM VỊ TRÍ ĐĨA LẤY KEROZEN 25
Xác Định Vị Trí Đĩa Lấy Kerozen. 39
Chương III : Xây dựng sơ đồ điều khiển nhiệt độ tháp tăng 10 [SUP]o[/SUP]C 45
Xây dựng sơ đồ điều khiển tháp chưng cất để nâng nhiệt độ. 46
KẾT LUẬN 50
Tài Liệu Tham Khảo


Lời Mở Đầu




Sự chưng cất được tiến hành trong các thiết bị chưng cất gồm tháp chưng cất và các thiết bị phụ trợ khác như lò gia nhiệt, thiết bị làm lạnh Hầu hết các tháp chưng cất dùng trong công nghệ lọc dầu và chế biến khí tự nhiên là tháp đĩa. Trong một tháp chưng cất luôn có nhiều đĩa. Các thông số về tháp chưng cất (đặc biệt là về đĩa) phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác. Đĩa là phần quan trọng nhất của tháp chưng cất, vì vậy việc tính toán các thông số kĩ thuật của đĩa có ý nghĩa hàng đầu trong việc thiết kế, lựa chọn hoặc xác định chế độ làm việc của tháp chưng cất. Nó là một công việc rất cần thiết đối với người kĩ sư công nghệ, đặc biệt là kĩ sư công nghệ lọc dầu. Ngoài ra, nó còn đòi hỏi người kĩ sư công nghệ lọc dầu phải có kiến thức chuyên môn vững vàng và kinh nghiệm thực tế, chính vì vậy mà đồ án em chỉ xin đề cập đến việc tính toán một số các thông số cơ bản của loại đĩa chụp trong tháp chưng cất dầu thô dựa trên tính toán của VD 3.4.1 trang 58 Giáo trình Công nghệ lọc dầu – Phan Tử Bằng NXB Xây Dựng , năm 2002.


Chương I Một số tính chất quan trọng của dầu thô

Lý thuyết về chưng cất
I.Một số tính chất của dầu thô


1.1. Tỷ trọng

Khối lượng riêng của dầu là khối lượng của một lít dầu tính bằng kilogam. Tỷ trọng của dầu là khối lượng của dầu so với khối lượng của nước ở cùng một thể tích và ở nhiệt độ xác định. Do vậy tỷ trọng sẽ có giá trị đúng bằng khối lượng riêng khi coi khối lượng riêng của nước ở 4oC bằng 1. Trong thực tế tồn tại các hệ thống đo tỷ trọng sau : với chỉ số trên là nhiệt độ của dầu trong lúc thử nghiệm còn chỉ số bên dưới là nhiệt độ của nước khi thử nghiệm.Tỷ trọng của dầu dao động trong khoảng rộng,tùy thuộc vào loại dầu và có trị số từ 0,8 – 0,99.Tỷ trọng của dầu rất quan trọng khi đánh giá chất lượng dầu thô.Sở dĩ như vậy vì tỷ trọng có liên quan đến bản chất hóa học và thành phần các phan đoạn trong dầu thô.
Dầu thô càng nhẹ tức có tỷ trọng thấp, càng mang đặc tính dầu parafinic, đồng thời tỷ lệ các phân đoạn nặng sẽ ít. Ngược lại, dầu càng nặng tức tỷ trọng cao, dầu thô càng mang đặc tính dầu aromatic hoặc naphtenic các phân đoạn nặng sẽ chiếm tỷ lệ cao. Sở dĩ như vậy vì tỷ trọng hydrocacbon parafinic bao giờ cũng thấp hơn so với naphtenic và aromatic khi chúng có cùng một số nguyên tử cacbon trong phân tử. Mặt khác những phần không phải là hydrocacbon như các chất nhựa, asphanten, các hợp chất chứa lưu huỳnh, chứa nitơ, chứa các kim loại lại thường tập trung trong các phần nặng, các nhiệt độ sôi cao vì vậy dầu thô có tỷ trọng cao,chất lượng càng giảm.
1.2. Độ nhớt của dầu và sản phẩm dầu
Độ nhớt đặc trưng cho tính lưu biến của dầu cũng như ma sát nội tại của dầu. Do vậy, độ nhớt cho phép đánh giá khả năng bơm vận chuyển và chế biến dầu.
Quan trọng hơn độ nhớt của sản phẩm đánh giá khả năng bôi trơn, tạo mù sương nhiên liệu khi phun vào động cơ, lò đốt. Độ nhớt phụ thuộc vào nhiệt độ, khi nhiệt độ tăng, độ nhớt giảm,có hai loại độ nhớt:
- Độ nhớt động học (St hay cSt)

- Độ nhớt quy ước (độ nhớt biểu kiến) còn gọi là độ nhớt Engler (oE)

1.3. Thành phần phân đoạn

Vì dầu mỏ là thành phần hỗn hợp của nhiều hydrocacbon, có nhiệt độ sôi khác nhau, nên dầu mỏ không có một nhiệt độ sôi nhất định đặc trưng như mọi đơn chất khác. Ở nhiệt độ nào cũng có những hợp chất có nhiệt độ sôi tương ứng thoát ra, và sự khác nhau của từng loại dầu thô chính là sự khác nhau về chất lượng thoát ra ở các nhiệt độ tương ứng khi chưng cất. Vì thế, để đặc trưng cho từng loại dầu thô, thường đánh giá bằng đường cong chưng cất, nghĩa là các đường cong biểu diễn sự phân bố lượng các sản phẩm chưng cất theo nhiệt độ sôi. Những điều kiện khi chưng cất khác nhau sẽ cho các đường cong chưng cất khác nhau.
Đường cong chưng cất là đường cong biểu diễn tương quan giữa thành phần cất và nhiệt độ sôi.
Để đặc trưng cho từng loại dầu thô thường xác định bằng hai đường cong chưng cất sau:
- Đường cong chưng cất đơn giản (đường cong chưng cất Engler): là đường cong biểu diễn quan hệ giữa nhiệt độ sôi và % thể tích khi chưng cất dầu trong dụng cụ chuẩn hóa Engler, khi chưng cất không có tinh luyện, không có hồi lưu. Đường cong này dùng để đánh giá khả năng sử dụng của sản phẩm dầu hay phân đoạn dầu.
- Đường cong điểm sôi thực (TBP) là đường cong chưng cất có chưng luyện. Đường cong chưng cất nhận được khi chưng cất mẫu dầu thô trong thiết bị chưng cất có trang bị phần tinh luyện và hồi lưu, có khả năng phân chia tương ứng số đĩa lý thuyết trên 10 với tỷ số hồi lưu sản phẩm khoảng 5. Về lý thuyết trong chưng cất điểm sôi thực đã sử dụng hệ chưng cất có khă năng phân chia rất triệt để nhằm làm cấu tử có mặt trong hỗn hợp được phân chia riêng biệt ở chính nhiệt độ sôi của từng cấu tử và với số lượng đúng bằng số lượng cấu tử có trong hỗn hợp. Đường cong này phản ánh chính xác hơn sự phân bố từng hợp chất theo nhiệt độ sôi thực của nó trong dầu thô.

1.4. Nhiệt độ sôi trung bình

Nhiệt độ sôi trung bình của dầu thô và các phân đoạn dầu có quan hệ với các tính chất vật lý khác nhau như tỷ trọng, độ nhớt, hàm nhiệt và trọng lượng phân tử của dầu. Do vậy nó là một thông số quan trọng được sử dụng trong đánh giá và tính toán công nghệ chế biến dầu. Từ đường cong chưng cất ta dễ dàng xác định được nhiệt độ sôi trung bình thể tích hay trọng lượng
bằng các đồ thị chuyển đổi,ta có thể xác định được nhiệt độ sôi trung bình mol,nhiệt độ sôi trung bình
1.5. Hệ số đặc trưng K

Hệ số đặc trưng K được dùng để phân loại dầu thô, tính toán thiết kế hay chọn điều kiện công nghệ chế biến thích hợp cũng như nhiệt độ sôi trung bình, K có quan hệ với thông số vật lý quan trọng khác như tỷ trọng, trọng lượng phân tử và cả trị số octan hay xetan của sản phẩm dầu.