tranhangtour
New Member
Download miễn phí Công nghệ lọc dầu - Phần 1
Tỷsốhồi lưu cũng có ảnh hưởng tương tựnhư ảnh hưởng của áp suất đến sựphân bốcác
sản phẩm. Tỷsốhồi lưu càng cao, hiệu suất thu cốc và khí càng cao. Thực tế, tỷsốhồi lưu sẽ
khống chế điểm cuối của phần cất nặng, tỷsốnày càng cao thì lượng sản phẩm nặng hồi lưu về
thiết bịphản ứng cốc hóa, tại đó nó sẽbịchuyển hóa thành cốc và khí. Khi muốn thu tối đa sản
phẩm lỏng thì phải giảm tỷsốhồi lưu. Tuy nhiên, khi giảm tỷsốhồi lưu, chất lượng của phần cất
nặng sẽtỷlệnghịch với hiệu suất thu phân đoạn này nhưchỉra trong bảng
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
ả vận tốc các phản ứng theophương trình bậc một như sau :
( ) ⎟⎠
⎞⎜⎝
⎛−−==
RT
Exk
dt
dxV exp1 hay
x
tk −= 1
1ln'
với x là phần khối lượng nguyên liệu đã bị chuyển hoá.
Năng lượng hoạt hoá (E) thay đổi theo bản chất và thành phần của nguyên liệu.
Nguyên liệu E (kJ/mol)
Cặn chưng cất khí quyển
Cặn chưng cất chân không
Cặn chưng cất chân không đã tách asphalte
315
230
150
Các phản ứng tạo thành asphaltène và tạo cốc có năng lượng hoạt hoá từ 250 – 380
kJ/mol. Năng lượng hoạt hoá này càng lớn khi nhiệt độ tăng lên.
II. Các thông số của quá trình :
II.1 Các thông số vận hành :
Công nghệ lọc dầu
TS. Nguyễn Thanh Sơn
3
II.1.1 Nhiệt độ khi ra khỏi lò (ts) :
Mặc dù các phản ứng xảy ra trong vùng nhiệt độ tăng trong các ống truyền nhiệt trong lò
đốt nhưng nhiệt độ sau khi ra khỏi lò vẫn được xem như một thông số vận hành, nhiệt độ này
nằm trong khoảng 430 – 490°C tuỳ từng trường hợp vào loại nguyên liệu và công nghệ. Nếu trong sơ đồ
công nghệ, sau lò đốt có lắp đặt một buồng làm nguội (chambre de maturation – soaker) mà
trong đó các phản ứng có thể tiếp diễn, trong trường hợp này nhiệt độ sau khi ra khỏi lò có thể
chọn theo độ chuyển hoá mong muốn : tăng nhiệt độ này lên 6 -7°C sẽ làm tăng độ chuyển hoá
lên 1% nhưng nó bị giới hạn trên do sự kết tủa các asphaltène trong cặn giảm nhớt.
II.1.2 Lưu lượng nguyên liệu :
Khi tăng lưu lượng nguyên liệu sẽ làm giảm thời gian lưu trong thiết bị phản ứng nhưng
đồng thời cũng làm biến đổi chế độ chảy trong các ống truyền nhiệt và trong buồng làm nguội.
Khi lưu lượng tăng lên 10%, nếu muốn giữ nguyên độ chuyển hoá có thể tăng nhiệt độ sau khi ra
khỏi lò (ts) lên 3°C để bù trừ hiệu ứng do tăng lưu lượng.
II.1.3 Áp suất :
Trong sơ đồ công nghệ không có buồng làm nguội, áp suất chỉ cần vài bars là đủ để tránh
hiện tượng hoá hơi của nguyên liệu. Trong sơ đồ có buồng làm nguội, áp suất được chọn sao cho
các sản phẩm mong muốn phải ở trạng thái hơi và thoát nhanh khỏi vùng phản ứng, trong khi các
sản phẩm nặng làm nguội ở trạng thái lỏng. Trong thực tế tuỳ từng trường hợp vào loại nguyên liệu mà
chọn áp suất phù hợp, với cặn nặng (résidu court) thì áp suất vào khoảng 5-8 bars và cặn nhẹ
(résidu long) thì áp suất vào khoảng 10 – 12 bars.
II.1.4 Phun hơi nước vào trong ống cấp nhiệt:
Phun hơi nước vào trong ống cấp nhiệt để cải thiện sự truyền nhiệt trong các ống. Quá
trình này sẽ làm giảm độ chuyển hoá, để bù trừ độ chuyển hoá bị giảm có thể tăng nhiệt độ của
lò.
II.2 Hiệu suất và đặc tính của các sản phẩm:
Trong quá trình giảm nhớt, người ta thu được 4 sản phẩm: phân đoạn khí (C4-), xăng
(C5 – 165°C), gasoil (165 – 350°C) và cặn (350°C +). Hiệu suất của các sản phẩm này cũng như
đặc tính của chúng phụ thuộc vào bản chất của nguyên liệu và độ chuyển hoá thu được trong các
điều kiện vận hành thích hợp.
Công nghệ lọc dầu
TS. Nguyễn Thanh Sơn
4
Bảng 1 : Hiệu suất điển hình
Chế độ vận hành Một giai đoạn, không hồi
lưu, không làm nguội
Hai giai đoạn (*), có hồi
lưu, không làm nguội
Loại nguyên liệu
d415
V50
Hiệu suất (% kl)
C1 – C4
Xăng (C5 – 165°C)
Gazole (165 – 350°C)
Cặn 350°C +
Độ chuyển hoá (%)
Résidu court
1,010
42,0
1,9
4,1
11,7
82,3
6,0
Résidu long
0,978
34,6
3,6
7,8
25,8
62,8
11,4
(*) Giảm nhớt và Cr-acking nhiệt DSV
Bảng 2 : Hiệu suất so với độ chuyển hoá
Sản phẩm Hiệu suất/độ chuyển hoá
C4-
Xăng
Gazole
H2S
0,32
0,68
2,3
0,01 của % S trong nguyên liệu (*)
(*) Giá trị trung bình phụ thuộc vào bản chất của S trong nguyên liệu
II.2.1 Độ chuyển hoá :
Độ chuyển hóa được định nghĩa bằng tổng lượng khí (H2S, C4-) và xăng so với lượng
nguyên liệu của quá trình. Người ta xác định giá trị này khi xem xét đến 3 yếu tố :
Công nghệ lọc dầu
TS. Nguyễn Thanh Sơn
5
- Bản chất và đặc tính của nguyên liệu
- Các đặc trưng của quá trình (lò đốt có kèm theo buồng làm nguội hay không)
- Các sản phẩm mong muốn nhận được
Các yếu tố này không độc lập với nhau ; với một loại nguyên liệu đã cho, người ta phải
vận hành quá trình sao cho các sản phẩm thu được trong điều kiện tối ưu (lượng cốc tạo thành
trong lò thấp, thời gian dừng để bảo dưỡng phải ngắn, cặn giảm nhớt phải có độ ổn định cao…).
Trong thực tế, trong các phân xưởng giảm nhớt, độ chuyển hóa (phụ thuộc theo nguồn
gốc nguyên liệu) thay đổi từ 6 đến 7 %. Trong trường hợp muốn sản xuất lượng gazole cực đại,
độ chuyển hóa có thể đạt đến 10 – 12%.
Loại dầu thô Độ chuyển hóa (% kl) so với nguyên liệu
Arabe nặng
Iran nặng
Koweit
Nigeria
Brent
Sarin (paraffinique)
Souedieh (asphalténique)
6,0
6,5
7,0
7,0
7,0
4,0
5,5
Hình 1 : Quan hệ giữa độ chuyển hóa và độ ổn định của sản phẩm
Công nghệ lọc dầu
TS. Nguyễn Thanh Sơn
6
II.2.2 Chất lượng sản phẩm
- Phân đoạn khí (C4-) chứa các khí trơ (CO, CO2, N2), H2S tạo thành từ quá trình chuyển
hóa nguyên liệu và các hydrocacbon từ C1 đến C4. Hàm lượng S trong phân đoạn này cao
hơn trong nguyên liệu từ 2-5 lần. H2S phải được loại bỏ bằng quá trình xử lý bằng amine
trước khi đưa đi sử dụng như LPG hay khí đốt. Phân đoạn HC chứa các lượng bằng nhau
các HC không no (éthylène, propylène, butènes) và các đồng đẳng bão hòa của chúng.
- Xăng (C5 – 165°C) là loại nhiên liệu có chất lượng thấp : chỉ số octane thấp, hàm lượng
oléfin cao (∼ 45%), hàm lượng S lớn (0,2 – 0,5 lần hàm lượng S trong nguyên liệu), nó có
chứa các hợp chất của nitơ. Trong xăng này cũng có chứa các dioléfin (thông qua chỉ số
anhydride maléique, IAM = 10). Khi sử dụng xăng này làm nguyên liệu cho quá trình
reforming xúc tác cần xử lý bằng hydro.
- Gazole (165 – 350°C) có chỉ số cetane thấp (<= 50), nó chứa từ 2 – 3% lưu huỳnh
(0,4 – 0,8 lần hàm lượng S trong nguyên liệu). Màu của nó (xác định theo ASTM) thay
đổi rất nhanh do sự oxy hóa bằng không khí. Hàm lượng oléfin trong gazole này rất cao
(chỉ số Brôm khoảng 25). Khi hàm lượng S của gazole này thấp thì nó có thể được sử
dụng như là chất pha loãng cho dầu nặng để làm giảm độ nhớt. Khi hàm lượng S cao thì
nó phải được xử lý trong phân xưởng HDS để cải thiện chỉ số Cetane, độ ổn định và màu
của nó. Khi đó nó có thể được sử dụng như là một thành phần phối trộn gazole thương
phẩm.
- Cặn (350°C +) là một loại dầu đốt có độ nhớt đã được cải thiện so với nguyên liệu. Tuy
nhiên để đạt đến tiêu chuẩn của sản phẩm thương phẩm cần bổ sung một lượng
gazole pha loãng. Để làm được điều này cần hiểu rõ quy tắc phối trộn giữa dầu đốt
và chất pha loãng. Người ta định nghĩa chỉ số trộn lẫn V theo công thức sau :
)85,0log(log5,33)( ++= tt tAV γ
Trong đó :
- t : nhiệt độ khi xác định
- A : hằng số phụ thuộc vào nhiệt độ (A50 = 19,2 ; A100 = 26,4)
- γt : độ nhớt ở nhiệt độ t (mm2.s)
Đại lượng Vt có tính cộng theo khối lượng và nó cho phép tính toán độ nhớt của hỗn hợp
fuel-gazole. Người ta cũng có thể xác định được lượng gazole pha loãng cần...