BÀI TẬP LỚN CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN DẦU Đề A4: Thiết A4: Thiết lập cân bằng vật chất và cân bằng nhiệt lượng của thiết bị chưng cất dầu thô với năng suất t!iệu tấn"nă#$ th%i gian là# việc &'''h"nă#$ dầu thô (iệt )a#*
The task: + + + + • • •
)gu, )gu,-n -n l. của của /u0 /u0 t!1n t!1nhh chư chưng ng cất* cất* 23 45 của của /u0 /u0 t!1n t!1nhh chư chưng ng cất* cất* (ị t!6 t!6 và và vai t!7 t!7 của của thiết thiết bị chưng chưng cất cất t!8ng t!8ng dâ, dâ, chu,9 chu,9n* n* T6nh T6nh cân cân bằn bằngg vật vật chất chất:: ;7ng và8* <0c phân 48=n và d7ng !a* <0c d7ng vật chất li-n /uan >h5i lưu$ tuần h8àn?@*
• •
+ T6nh T6nh cân cân bằn bằngg nhi nhiệt ệt lượn lượng: g: <0c cấu tA thành phần t!8ng ngu,-n liệu* )hiệt 4B sôi$ nhiệt nhiệt dung !i-ng* )hiệt 4B và 0p suất suất chưng* • • • •
Q! t"#$h %h&$' %(t )* th+ ,- . $'h/ %0a 1! t"#$h %h&$' %(t )* th+;ầu #C là hDn hợp !ất phEc t=p g5# h,d!8cacb8n$ Fh6 thi-n nhi-n$ Fh6 dầu #C$c0c hợp chất phi h,d!8cacb8n$ Fi# l8=i$ ?;8 4G dầu #C #uHn sA dIng 4ược th1 phJi tiến hành phân chia thành tKng phân 48=n nhC* T!8ng c0c nhà #0, lLc dầu$ phân MưNng chưng cất dầu thô ch8 phOp ta thu 4ược c0c phân 48=n dầu #C 4P chế biến tiếp thQ8* T!8ng công nghiệp chế biến dầu$ dầu thô sau Fhi 4R 4ược MA l. /u0 c0c /u0 t!1nh t0ch nước$ #uHi$ t=p chất c3 hLc$ 4ược 4ưa và8 chưng cất* <0c /u0 t!1nh chưng cất dầu N 0p suất Fh6 /u,Pn S; > St#8sphQ!ic ;istillati8n@ với ngu,-n liệu là dầu thô và chưng cất chân Fhông (; >(acuu# ;istillati8n@ dng ngu,-n liệu là cUn của /u0 t!1nh chưng cất Fh6 /u,Pn thuBc v9 nhG# c0c /u0 t!1nh chế biến vật l.* T, thQ8 bJn chất của ngu,-n liệu và #Ic 46ch của /u0 t!1nh #à chVng ta 0p dIng chưng cất S;$ (; ha, Fết hợp cJ hai S; và (;* <0c nhà #0, hiện 4=i ngà, na, luôn dng l8=i h1nh công nghệ S(;* Whi 0p dIng l8=i h1nh công nghệ S; chVng ta chX chưng cất dầu thô 4P nhận c0c phân 48=n: naphta$ FQ!8sQnQ$ diQsQl$ và phần cUn sau chưng cất* 2- C3 s 56 th78t %0a 1! t"#$h %h&$' %(t )* 9 Yu0 t!1nh chưng cất dầu là #Bt /u0 t!1nh vật l. phân chia dầu thô thành c0c phân 48=n* Yu0 t!1nh nà, 4ược thZc hiện bằng c0c biện ph0p Fh0c nhau nhằ# 4P t0ch c0c cấu tA cG t!8ng dầu thô thQ8 tKng Fh8Jng nhiệt 4B sôi Fh0c nhau #à Fhông cần phân hủ, chVng* T, thQ8 biện ph0p tiến hành chưng cất #à ngư%i ta phân chia /u0 t!1nh chưng cất thành : + chưng 43n giJn + chưng phEc t=p
+ chưng cất nh% cấu tA ba, h3i ha, chưng cất chân Fhông* 2-, Ch&$' ;3$ '<=$ + Chưng cất bay hơi dần dần:
ha, N 0p suất thấp h3n@ 4Hi với phần cUn* ]u 4iP#: h?% t@> ;ầu thô là #Bt hDn hợp cG thành phần vô cng phEc t=p v1 vậ, dng chưng cất 43n giJn th1 Fhông phân t0ch 4ược c0c phân 48=n như #8ng #uHn n-n phJi sA dIng chưng cất phEc t=p* + Chưng cất có hồi lưu: `P nâng ca8 FhJ năng phân chia hDn hợp lCng$ ngư%i ta tiến hành h5i lưu #Bt phần sJn ph# 4Xnh* )h% sZ tiếp MVc pha 45ng 49u và th-# #Bt lần na gia pha lCng và pha h3i #à pha h3i Fhi t0ch !a FhCi hệ thHng l=i 4ược là# giàu th-# cấu tA nh s8 với Fhi Fhông cG h5i lưu* + Chưng cất có tinh lyện: C 3 sN của /u0 t!1nh là sZ t!a8 4^i chất nhi9u lần v9 cJ hai ph6a gia pha lCng và pha h3i chu,Pn 4Bng ngược chi9u nhau* Yu0 t!1nh nà, 4ược thZc hiện t!8ng
th0p tinh lu,ện* `P 4J# bJ8 sZ tiếp MVc h8àn thiện h3n gia pha h3i và pha lCng $ t!8ng th0p 4ược t!ang bị c0c 4a ha, 4ệ#* giJ# 4B nhớt$ 4B b9n 8M, hGa?@ bằng c0ch h=n chế nhiệt 4B > '+j' 8<@ chưng cất* nếu nhiệt 4B sôi ca8 h3n nhiệt 4B phân hủ, chVng ta dng chưng cất chân Fhông ha, chưng cất h3i nước* f3i nước là# giJ# 0p suất h3i !i-ng phần là# chVng sôi N nhiệt 4B thấp h3n* 2- Đ/a %h&$' %(t `a chưng cất là n3i MJ, !a 45ng th%i /u0 t!1nh t!a8 4^i chất và t!a8 4^i nhiệt gia d7ng h3i và d7ng lCng t!8ng th0p chưng cất* 2iQvQ T!a,s@ + `a chGp > kubblQ+ (alvQ T!a,s@ 2-4 t"<>>e" `Hi với dầu thô d7ng t!6ch ngang luôn luôn cG ln sJn ph# 4Xnh và c0c phần nh h3n ph6a t!-n nG* `P l8=i bC c0c cấu tA nh nà,$ngư%i ta thZc hiện /u0 t!1nh t0i ba, h3i !i-ng phần c0c cấu tA nh$ 45ng th%i giJ# 4ược chi9u ca8 th0p* Yu0 t!1nh sA dIng c0c st!ippQ! và 4ược gLi là /u0 t!1nh st!ipping*
Yu0 t!1nh nà, thZc hiện t!8ng nhng cBt nhC tK j+m' 4a$ 4Ut b-n c=nh sư%n th0p chưng cất Fh6 /u,Pn và thư%ng dng h3i nước t!Zc tiếp* 2- hE< 5& F eJ + f5i lưu 4Xnh$ 40, : nhằ# t=8 !a d7ng lCng cG nhiệt 4B thấp 4i tK 4Xnh th0p MuHng 40, th0p 4P t!a8 4^i nhiệt với d7ng h3i* TK 4G là# ch8 /u0 t!1nh t0ch phân 48=n 4ược t!iệt 4P h3n và thu 4ược chất lượng sJn ph# như #8ng #uHn* + f5i lưu t!ung gian: /u0 t!1nh h5i lưu t!ung gian thZc hiện bằng c0ch lấ, #Bt phần sJn ph# lCng nằ# t!-n c0c 4a 4ưa !a ng8ài là# l=nh !5i tưới t!N l=i th0p tăng chất lượng của c0c sJn ph# c=nh sư%n và 4i9u chXnh nhiệt 4B t!8ng th0p$ tận dIng 4ược #Bt lượng nhiệt thKa !ất lớn của th0p chưng 4P 4un nGng ngu,-n liệu ban 4ầu tăng công suất là việc của th0p*
3 5&K% ề $'7M$ 5< , D* th+ O<t Na9 t$h %h(t ThQ8 thHng F- sJn lượng Fhai th0c dầu thô N (iệt )a# hiện 4ang N #Ec m*o'' thng"ngà, > )gu5n: actb88F ''q@ * 2Jn lượng 4a sH c0c l8=i dầu thô (iệt )a# hiện na, 4ang giJ# #=nh$ nhất là c0c l8=i dầu 4R Fhai th0c tK t!ước như k=ch f^$ 2ư TA `Qn$ 2ư TA (àng$? #$ng %$n lư&ng c'c loi dầu thô iệt *a+( ,ơn -. triệu tấn/n0+)rj '' k=ch f^ 5ng 2ư TA `Qn 2ư TA (àng <0 )gK (àng
o$jo
'm ' j$&
'm m j$
'm $&m
'm $j
'm j $mm
'm o $q&
'$&j m$j
m$m m*m
m$' '$&j
'$&q '$
'$qj '$jq
'$ '$o
'$oj '$q
$
$&
$j
m$q
m$j
m$mo
'$
'$oq
'$j
'$m
'$m
'$'q
'$'j
'$'
=ng `ông
m$mq
'$&&
'$
'$o
'$q
'$&
'$m
T!8ng c0c #C dầu 4ang Fhai th0c N (iệt )a#$ /uan t!Lng nhất là #C dầu k=ch f^* ;ầu thô Fhai th0c tK #C nà, chiế# &'+' t^ng sJn lượng dầu thô (iệt )a#* (1 vậ,$ dầu thô k=ch f^ 4ược MQ# như là l8=i dầu ti-u biPu nhất của (iệt )a#* T!8ng bài tập lớn nà, chVng Q# chLn dầu thô k=ch f^ là# ngu,-n liệu ch8 /u0 t!1nh chưng cất* - D* th+ B@%h HR \C k=ch f^ nằ# N vị t!6 4ông na#$ c0ch b% bi-n (ng tàu Fh8Jng mjo F#*`â, là #C cung cấp dầu #C chủ ,ếu ch8 (iệt )a# hiện na,* `3n vị Fhai th0c #C nà, là w6 nghiệp li-n d8anh ;ầu Fh6 (iệt+wô thuBc Tập 48àn ;ầu Fh6 YuHc gia (iệt )a#*
#$ng 2 34c ,i5+ dầu thô #ch 67 rjj+ 2TT m j o q & m' mm
T6nh chất c3 bJn Tx t!Lng$ 'Syz Tx t!Lng$ d'' ' fà# lượng lưu hu{nh$ W| `iP# chJ,$ '< fằng sH 4Uc t!ưng W }~y `B nhớt N j'8<* c2t `B nhớt N o'8<* c2t `B nhớt N '8<* c2t
Wết /uJ phân t6ch $ '$&& '$' m$ $q $o& j$q '$o '$'o q
m m mj mo
(")i$ pp# )it3$ Fgl \uHi )a
" '$'q '$'o
#$ng 8. 3ư9ng cong chưng cất ! tr:ng lư&ng c;a dầu thô #ch 67 yhân 48=n $8< $ FhHi lượng lượng cBng d5n WhHi lượng !i-ng |ights Qnd $& $& + & + m$o j$ '$&m +moq &$j m$& '$qj' moq+'j q$j '$' '$qqj 'j+' &$& &$jj '$qq '+m m'$m &$o '$&m' m+qm m$mm o'$q '$&&o qm+jq m$o& $j '$&jq jq+j& m$&j q$m& '$&o j&+o $qj &o$ '$&'j €o m$&m $q '$m \ất #0t '$q m''$'' kJng : Thành phần phần nh của dầu k=ch f^ <ấu tA \Qtan [tan y!8pan zs8+butan n+butan zs8+pQntan n+pQntan c,cl8pQntan $+4i#Qt,lbutan $+4i#Qt,lbutan +#Qt,l+pQntan
$ FhHi lượng '$''' '$''m '$'q '$'j&& '$m '$qjm '$q' '$''' '$'j '$'o' '$&&o
+#Qt,l+pQntan n+hQMan
'$' '$&o&
)hận MOt: ;ầu thô k=ch f^ cG tx t!Lng '$&m >$ 8Syz@ là l8=i dầu nh vKa phJi$ ti9# năng sJn ph# t!ng> Măng$ FQ!8sQnQ$ diQsQl@ ca8$ tu, nhi-n t^ng hiệu suất sJn ph# t!ng vn ‚ o' n-n ta chLn s3 45 chưng cất dầu thô l8=i #Bt th0p* ;ầu thô k=ch f^ thuBc l8=i dầu s=ch$ chEa !ất 6t c0c 4Bc tH và !ất 6t lưu hu{nh >'$'@$ nit3$ Fi# l8=i nUng$ nhZa và asphantQn n-n chVng thuBc l8=i dầu thô cG gi0 t!ị ca8 t!-n thị t!ư%ng* <<@* ;ầu thô k=ch f^ thuBc hL dầu pa!aƒƒin ca8$ l-n 4ến $ d8 4G là# giJ# h„n 4B linh 4Bng N nhiệt 4B thấp$ gâ, FhG Fhăn t!8ng việc bHc !Gt$ t5n chEa $ vận chu,Pn và bJ8 /uJn* )hư vậ,: (ới dầu thô k=ch f^ ch8 năng suất )aphta t!ung b1nh$ và năng suất ca8 4Hi với phần cất t!ung b1nh và gas8il chân Fhông* Ta chLn l8=i s3 45 công nghệ chưng cất S; với ba, h3i #Bt lần*
T$h tS!$ %+$' $'h 4- C!% s 5< a$ ;* <ông nghệ : chLn l8=i công nghệ chưng cất m th0p −
)ăng suất: q t!iệu tấn"nă#
−
mo $
)gu,-n liệu : ;ầu thô k=ch f^ m'':
−
d mo$
… && >Wg"# @
Thiết Fế phân MưNng chưng cất dầu thô thQ8 nhiệt 4B sôi của phân 48=n như sau : #$ng1 . <#= cut >oint r Tky cut p8int$ 8<
y!8ducts )aphtha " WQ!8sQnQ
mo
WQ!8sQnQ " |ight †as ~il
'o
|ight †as ~il " fQav, †as ~il
'
fQav, †as ~il " QsiduQ
q'
(ới Tky cut p8int như t!-n ta cG bJng phân bH sJn ph# của dầu thô kach f^ như sau : #$ng . =hân b? %$n >h@+ c;a dầu thô #ch 67 A8B 2Jn ph# ~ƒƒ gas |y† )aphta WQ!8sQn |†~ f†~ \aˆut
$ FhHi lượng m$o ‡m'+j '$q m$& $ m$' &$ o'$
- T$h %V$ W$' Xt %h(t Th%i gian là# việc là: &'''h"nă# −
−
)ăng suất t!iệu tấn" nă#
;8 4G năng suất dâ, chu,9n t!8ng mh là : … qo'*''' Fg"h -,-, T$h 5& 5&K$' s=$ >hY9 |ượng Fh6 thJi : qo'*''' ‡ … m Fg"h
fiệu suất sJn ph# |y† là : '$q |ượng sJn ph# |y† là : ‡ qo'*''' … *'j>Fg"h@ fiệu suất sJn ph# )aphta là: m$&* |ượng sJn ph# )aphta là: ‡ qo'*''' … m''*o'>Fg"h@ fiệu suất sJn ph# FQ!8sQn là: $* |ượng sJn ph# FQ!8sQn: ‡ qo'*''' … jq*j'' >Fg"h@ fiệu suất sJn ph# |†~ là : m$' |ượng sJn ph# |†~ là: ‡ qo'*''' … mo&*mqo >Fg"h@ fiệu suất sJn ph# f†~ là : &$ |ượng sJn ph# f†~ là: ‡ qo'*''' … j*o' >Fg"h@ fiệu suất sJn ph# \aˆut là: o'$ |ượng sJn ph# \uˆut là: ‡ qo'*''' … qq*j'' >Fg"h Ta cG bJng Fết /uJ sau : ;7ng và8 )gu,-n liệu ;ầu thô kf
;7ng !a
|ượng$Fg"h 2Jn ph# qo'*'''
Thành
phần>@Flg |y† '$q )aphta m$& WQ!8sQn $ |†~ m$' f†~ &$ \aˆut o'$
|ượng
$Wg"h
2.025
100.350
47.400
158.175
64.650
377.400
T^ng
qo'*'''
T^ng
m''
750.000
- 2-2 T$h %V$ W$' %hS $&Z% a* |ưu lượng h3i nước cần dng f3i nước ch8 và8 40, th0p: chLn
o t!Lng lượng s8 với t!Lng lượng !QsiduQ*
f3i nước dng ch8 c0c 2t!ippQ!: chLn$o
t!Lng lượng s8 với sJn ph#*
f3i nước cấp ch8 40, th0p chưng: qq*j'' ‡ … m&&q' Fg"h f3i nước cấp ch8 st!ippQ! thu |†~:
‡ $o … *oj Fg"h f3i nước cấp ch8 2t!ippQ! thu f†~: j*o' ‡ … m*o Fg"h Ch D: (ới FQ!8sQnQ th1 Fhông sA dIng h3i nước 4P ba, h3i FQ!8sQnQ t!8ng st!ippQ! #à sA dIng thiết bị 4un sôi 40, th0p> !Qb8ilQ!@ d8 nước cG ln t!8ng sJn ph# se là# 4Ic và Mấu 4i chất lượng của sJn ph# FQ!8sQnQ* Tông lượng nước 4R sA dIng là: m&*&q'‰ *oj ‰ m*o … jj&' Fg"h b* |ượng nước ln t!8ng sJn ph#: |ượng nước ln t!8ng sJn ph# |†~ là '*mo FhHi lượng: #nước>|†~@ … '$mo ‡ mo&*mqo … q Fg"h |ượng nước ln t!8ng sJn ph# f†~ là '*m FhHi lượng: #nước>|†~@ … '$m ‡ j*o' … o Fg"h |ượng nước ln t!8ng sJn ph# \uˆut là '*' FhHi lượng: #nước>|†~@ … '$' ‡ qq*j'' … Fg"h T^ng lượng nước 4ược t0ch !a cng sJn ph#: q ‰ o ‰ … o& Fg"h |ượng nước t0ch !a N thiết bị t0ch nước 4Xnh th0p là:
jj&' Š o& … o Fg"h
5
4 3
12
g n 7 ; 8 à v
a ! g n 7 ;
Tn j q & m' mm m
\ô tJ f3i nước f3i nước f3i nước |y† )aphta WQ!8sQn |†~ f†~ \aˆut )ước thJi
|ưu lượng$ Fg"h
*'j m''*o' jq*j'' mo&*mqo j*o' qq*j''
|ưu lượng 2 h3i$ Fg"h m&*&q' m*o *oj
q o *o
T^ng$ Fg"h qqj*j&'
qqj*j&'
T< 5< tha9 kh=S ,- |- (ăn fiếu* <ông nghệ chế biến dầu #C‹ )hà Muất bJn Wh8a hLc và FŒ thuật fà )Bi‹ '''* 2- y2†*T2* `inh Thị )gL* fGa hLc dầu #C‹ )hà Muất bJn T!ư%ng `=i hLc k0ch Wh8a fà )Bi‹ m - TQchnip$ †<* (iệt )a# 8il and gas c8!p8!ati8n >pQt!8(iQt)a#@$ ;ung Yuất !QƒinQ!,$ 8pQ!ating #anual$ unit <;}$ Sp!il ''q* \Bt sH t!ang •Qb:
1
