TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN KỸ THUẬT HÓA HỌC
*******************************

ĐỒ ÁN

ĐỀ TÀI: CHƯNG CẤT DẦU THÔ NẶNG VỚI NĂNG
SUẤT 1TRIỆU TẤN/NĂM

GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Trịnh
SVTH : Phan Thị Thúy
SSHV: 20116076

Hà Nội, 1/2016
ghs

1111111


Thiết kế phân xưởng chưng cất dầu nặng năng suất 1 triệu tấn/năm

LỜI MỞ ĐẦU
Với nhu cầu thị trường lớn về các sản phẩm của dầu để phục vụ sản suất công
nghiệp và đời sống hằng ngày, dầu mỏ là một trong những nguồn cung cấp
hydrocacbon phong phú nhất có trong tự nhiên. Ngành khai thác chế biến dầu khí
là một ngành công nghiệp mũi nhọn, trong một tương lai dài vãn chiếm một vị trí
quan trọng trong lĩnh vực năng lượng và nguyên liệu hóa học mà khong có tài
nguyên nào thay thế được. Hiệu quả sử dụng dầu mỏ phụ thuộc vào chất lượng của
quá trình chế biến. Việc đưa dầu mỏ qua các quá trình chế biến sẽ nâng cao hiệu
quả sử dụng của dầu mỏ lên nhiều lần, và như vậy sẽ tiết kiệm được nguồn tài
nguyên quý giá này.

Do thành phần phức tạp nên các quá trình chế biến nó cũng trải qua nhiều giai
đoạn khác nhau, để phân chia các phân đoạn nhỏ. Sự phân chia đó dựa vào nhiệt
độ sôi khác nhau, đó là phương pháp chưng cất. Trong nhà máy lọc dầu, phân
xưởng chưng cất dầu thô là một phân xưởng quan trọng để cho phép ta thu được
các phân đoạn dầu mỏ để chế biến bước tiếp theo.
Với sự hướng dẫn tận tình của PGS.TS Nguyễn Hữu Trịnh, em đã hoàn thành đồ
án với đề tài : “Chưng cất dầu thô nặng với năng suất 1 triệu tấn/năm”. Em xin
chân thành cảm ơn sự hướng dẫn của Thầy đã giúp em hoàn thành bản đồ án này.

SV: Phan Thị Thúy

Page | 2


Thiết kế phân xưởng chưng cất dầu nặng năng suất 1 triệu tấn/năm

PHẦN I: TỔNG QUAN LÝ THUYẾT
CHƯƠNG I: NGUỒN GỐC VÀ NGUYÊN LIỆU CỦA QUÁ TRÌNH CHƯNG
CẤT.

I. Nguyên liệu
1.1. Nguồn gốc
Có rất nhiều ý kiến tranh luận về quá trình hình thành các chất hydrocarbon trong
dầu thô, nhưng chủ yếu là hai giả thiết: giả thiết về nguồn gốc vô cơ (gọi là nguồn
gốc khoáng) và nguồn gốc hữu cơ của dầu thô.
1.1.1. Nguồn gốc khoáng
Theo giả thiết này, trong lòng trái đất có chứa các cacbua kim loại như Al 4C3,
CaC2. Các chất này bị phân hủy bởi nước để tạo ra CH4 và C2H2:
Al4C3 + 12H2O  4Al(OH)3 + 3CH4
CaC2 +


2H2O  Ca(OH)2 +

C2H2

Các chất khởi đầu này (CH 4, C2H2 ) qua quá trình biến đổi dưới tác dụng của nhiệt
độ, áp suất cao trong lòng đất và xúc tác là các khoáng sét, tạo thành những loại
hydrocarbon có trong dầu thô.
Tuy nhiên, khi trình độ khoa học và công nghệ ngày càng phát triển thì giả thiết
này đã không còn đúng nữa do:

SV: Phan Thị Thúy

Page | 3


Thiết kế phân xưởng chưng cất dầu nặng năng suất 1 triệu tấn/năm

- Bằng phương pháp hiện đại đã phân tích được trong dầu thô có chứa các clorofin
có nguồn gốc từ động thực vật.
- Trong vỏ trái đất, hàm lượng cacbua kim loại là không đáng kể.
- Các hydrocarbon thường gặp trong các lớp trầm tích, tại đó nhiệt độ ít khi vượt
quá 150 – 200 oC, nên không đủ nhiệt độ cần thiết cho phản ứng tổng hợp xảy ra.
Vì vậy, theo luận điểm hiện đại đã đưa ra về luận điểm dầu thô có nguồn gốc hữu
cơ.[1]
1.1.2. Nguồn gốc hữu cơ
Theo giả thiết này, dầu thô được hình thành từ các vật liệu hữu cơ ban đầu, đó
chính là xác động thực vật biển hoặc trên cạn (bị cuốn trôi ra biển), qua thời gian dài
( hàng triệu năm ) được lắng đọng xuống đáy biển. Ở trong nước biển có rất nhiều
các loại vi khuẩn hiếu khí và yếm khí, cho nên khi các động thực vật bị chết, lập tức

chúng bị phân hủy:
- Phần dễ bị phân hủy như albumin, hydrat cacbon… sẽ bị vi khuẩn tấn công trước
tạo thành các chất dễ tan trong nước hoặc khí bay đi, các chất này không tạo nên dầu
thô.
- Phần khó bị phân hủy như protein, chất béo… sẽ dần lắng đọng tạo nên lớp trầm
tích dưới đáy biển, đây chính là các vật liệu hữu cơ đầu tiên của dầu thô. Các chất
này qua hàng triệu năm biến đổi sẽ tạo thành các hydrocarbon ban đầu:
RCOOR’ + H2O = RCOOH + R’OH
RCOOH

 RH + CO2

RCH2OH

 R’-CH=CH2 + H2O

R’-CH=CH2 + H2  R’-CH-CH3
Theo tác giả Petrov, các axit béo của thực vật thường là các axit béo không no, sẽ
biến đổi tạo ra γ-lacton, sau đó tạo thành naphten hoặc aromat:

R

C

C

C
O

SV: Phan Thị Thúy


C

OH

R

C

C

C

C

O

O

Page | 4


Thiết kế phân xưởng chưng cất dầu nặng năng suất 1 triệu tấn/năm

O
R

C

C


C

C

O

\H2O

O

R'

R'

O

Các xeton này có thể ngưng tụ tạo thành các hydrocarbon có cấu trúc hỗn hợp,
hoặc thành alkyl thơm:
O
R \H O
2

R'

\H2O

O

CH2


O

R''

R'

Dầu được sinh ra rải rác trong các lớp trầm tích, được gọi là “đá mẹ”. Do áp suất
cao nên chúng bị đẩy ra ngoài và buộc phải di cư đến nơi ở mới qua các tầng “đá
chứa” thường có cấu trúc rỗng xốp. Sự di chuyển tiếp tục xảy ra cho đến khi chúng
gặp điều kiện địa hình thuận lợi để có thể ở lại đấy và tích tụ thành dầu mỏ; đó là
những cái “bẫy”, dầu có thể vào được mà không ra được, có nghĩa là nơi đó phải có
tầng đá chắn hoặc nút muối.[1]
Trong quá trình di chuyển, dầu mỏ phải đi qua các tầng đá xốp, có thể xảy ra sự
hấp phụ, các chất có cực( như asphanten…) bị hấp phụ và ở lại các lớp đá, kết quả
là dầu sẽ nhẹ và sạch hơn. Nhưng nếu trong quá trình di chuyển dầu bị tiếp xúc với
oxy không khí chúng có thể bị oxy hóa dẫn đến tạo các hợp chất chứa các nguyên tố
dị thể làm xấu đi chất lượng của dầu.[1]
Các hydrocarbon ban đầu của dầu khí thường có phân tử lượng rất lớn ( C 30 –
C40 ), thậm chí cao hơn.Các chất hữu cơ này nằm trong lớp trầm tích sẽ chịu nhiều
biến đổi hóa học dưới ảnh hưởng của nhiệt độ, áp suất, xúc tác ( là khoáng sét ), thời
gian càng dài là yếu tố thúc đẩy quá trình phân hủy mạch hydrocarbon càng mạnh
hơn. Chính vì vậy, tuổi dầu càng cao, độ lún chìm càng sâu, dầu mỏ được tạo thành
chứa nhiều hydrocarbon trọng lượng càng nhỏ.[1]. Thuyết này được biết đến và
chấp nhận rộng rãi và đươc coi là nguồn gốc của dầu mỏ mang tính thuyết phục nhất
1.2. Thành phần hóa học
Dầu mỏ là một hỗn hợp rất phức tạp, trong đó có hang tram các cấu tử khác nhau.
Song về bản chất, chúng đều có các hydrocarbon là thành phần chính, chiếm 60 –

SV: Phan Thị Thúy


Page | 5


Thiết kế phân xưởng chưng cất dầu nặng năng suất 1 triệu tấn/năm

90% trọng lượng có trong dầu, còn lại là các hợp chất chứa oxy, lưu huỳnh, nitơ, các
phức cơ kim, các chất nhựa, asphanten.
1.2.1. Thành phần hydrocarbon trong dầu mỏ
Hydrocarbon là thành phần chính của dầu, hầu như tất cả các loại hydrocarbon
(loại trừ olefin) đều có mặt trong dầu mỏ. Chúng được chia thành các nhóm: parafin,
naphten, aromat, hỗn hợp naphten – aromat. [1]
a. Hydrocarbon parafinic
Hydrocarbon parafinic( còn gọi là alcan ) là loại hydrocarbon phổ biến nhất, có
công thức hóa học là CnH2n+2 với n là số cacbon trong mạch. Trong dầu mỏ có hai
loại paraffin: n-parafin và izo-parafin, trong đó n-parafin chiếm đa số ( 25 – 30% thể
tích ), chúng có số nguyên tử cacbon từ C1 đến C45, và chúng tồn tại ở ba dạng: khí,
lỏng, rắn. Ở điều kiện bình thường (nhiệt độ 25 oC, áp suất khí quyển ), các paraffin
mạch thẳng chứa từ 1 đến 4 nguyên tử cacbon trong phân tử đều nằm ở thể khí,
chứa từ 5 đến 17 nguyên tử cacbon trong phân tử nằm ở thể lỏng còn những paraffin
từ 18 nguyên tử cacbon trở lên trong phân tử nằm ở thể rắn.[1,4]
Hydrocarbon paraffin ở thể khí, khi nằm trong dầu mỏ, do áp suất cao nên chúng
được hòa tan trong dầu. Sau khi khai thác, do áp suất giảm, chúng thoát ra khỏi dầu.
Các khí này gồm metan, etan, propan, butan cùng một lượng rất nhỏ pentan gọi là
khí đồng hành. Trong khí đồng hành butan chiếm tỷ lệ cao. [1]
Hydrocarbon paraffin C5 – C10 nằm trong phần nhẹ (trong xăng ) của dầu, với cấu
trúc nhánh là những cấu tử tốt cho nhiên liệu xăng vì làm cho nhiên liệu có khả năng
chống kích nổ cao. Trong khi đó các n-parafin lại có tác dụng xấu cho khả năng
chống kích nổ của nhiên liệu. Những hydrocarbon paraffin có số nguyên tử cacbon
từ C10 – C16 nằm trong phần nhiên liệu phản lực và diesel, khi có cấu trúc thẳng lại là

cấu tử có ích cho nhiên liệu vì chúng có khả năng tự bốc cháy tốt khi trộn với không
khí bị nén trong động cơ. [1,4]
Hydrocarbon n-paraffin có số nguyên tử cacbon từ C 18 trở lên ở nhiệt độ thường
chúng đã ở thể rắn. Các paraffin này có thể hòa tan trong dầu hoặc tạo thành các tinh
thể lơ lửng trong dầu. Khi hàm lượng các paraffin rắn quá cao, dầu có thể bị đông
đặc gây khó khăn cho vấn đề vận chuyển. Do vậy, các chất paraffin rắn có liên quan
đến độ linh động của dầu mỏ. Hàm lượng của chúng càng cao, nhiệt độ đông đặc
của dầu càng lớn. Tuy nhiên, các paraffin rắn tách được từ dầu thô lại là những
nguyên liệu quý để tổng hợp hóa học, như để điều chế chất tẩy rửa tổng hợp, tơ sợi
nhân tạo, phân bón, chất dẻo….[1,4]
SV: Phan Thị Thúy

Page | 6


Thiết kế phân xưởng chưng cất dầu nặng năng suất 1 triệu tấn/năm

b. Hydrocarbon naphtenic (cyclo paraffin)
Hydrocarbon naphtenic là một trong số hydrocarbon phổ biến và quan trọng trong
dầu mỏ, có công thức tổng quát là CnH2n. Hàm lượng của chúng có thể thay đổi từ
30 – 60% trọng lượng.
Loại hydrocarbon này thường ở dạng vòng 5,6 cạnh, cũng có thể ở dạng ngưng tụ
2 hoặc 3 vòng. Cũng có trường hợp phân tích được hợp chất có đến 5 vòng ngưng tụ
nhưng rất ít. Các hydrocarbon naphtenic có mặt trong phân đoạn nhẹ( thường là một
vòng và ít nhánh phụ ); hoặc ở phần có nhiệt độ sôi trung bình và cao( khi đó là
những cấu tử có nhiều vòng và nhánh phụ dài). Một số ví dụ về các hydrocarbon
naphtenic có trong dầu mỏ như sau:
R

R


CH3
R

Hydrocarbon naphtenic là thành phần rất quan trọng trong nhiên liệu động cơ và
dầu nhờn. Các naphtenic một vòng làm cho xăng có chất lượng cao; những
hydrocarbon naphtenic một vòng có mạch nhánh dài là thành phần rất tốt của dầu
nhờn vì chúng có độ nhớt cao và ít thay đổi theo nhiệt độ. Đặc biệt chúng là các cấu
tử quý cho nhiên liệu phản lực, do chúng cho nhiệt cháy cao, đồng thời giữ được
tính linh động ở nhiệt độ thấp, điều này rất phù hợp khi động cơ phản lực làm việc ở
nhiệt độ âm.[1,4]
Ngoài ra, hydrocarbon naphtenic trong dầu mỏ còn là nguyên liệu quí để từ đó
điều chế các hydrocarbon thơm: benzene, toluene, xylen (BTX), là các chất khởi
đầu trong sản xuất tơ sợi tổng hợp và chất dẻo.
Như vậy, dầu mỏ càng chứa nhiều hydrocarbon naphtenic thì càng có giá trị kinh
tế cao, vì từ đó có thể sản xuất được các sản phẩm nhiên liệu và phi nhiên liệu có
chất lượng tốt. Chúng lại có nhiệt độ đông đặc thấp nên giữ được tính linh động,
không gây khó khăn tốn kém cho quá trình bơm, vận chuyển, phun nhiên liệu.[1,4]

c. Hydrocarbon aromatic (hydrocarbon thơm)
Hydrocarbon aromatic có công thức tổng quát là C nH2n-6, có cấu trúc vòng 6 cạnh,
đặc trưng là benzene và các dẫn xuất có mạch alkyl đính bên ( toluene, xylen ….).
Các chất này thường nằm trong phần nhẹ và là cấu tử làm tăng khả năng chống kích

SV: Phan Thị Thúy

Page | 7


Thiết kế phân xưởng chưng cất dầu nặng năng suất 1 triệu tấn/năm


nổ của xăng. Các chất ngưng tụ 2,3 hoặc 4 vòng thơm có mặt trong phần có nhiệt độ
sôi trung bình và cao của dầu mỏ nhưng với hàm lượng thường ít hơn. Một số ví dụ
về hydrocarbon aromatic thường gặp trong dầu:

CH3

Benzene

Toluen

Naphtalen

Antraxen

Khác với nhiên liệu xăng, ở nhiên liệu phản lực và diesel, nếu hàm lượng aromat
nhiều thì chúng sẽ làm giảm chất lượng của các loại nhiên liệu do khó tự bốc cháy
và tạo cốc, tạo tàn trong động cơ. Cũng như hydrocarbon naphtenic, các cấu tử
aromat một vòng có nhánh phụ dài là nguyên liệu quí để sản xuất dầu nhờn có độ
nhớt và chỉ số độ nhớt cao. [1,4]
d. Hydrocarbon loại hỗn hợp naphten – thơm.
Loại hydrocarbon này rất phổ biến trong dầu, chúng thường nằm ở phần có nhiệt
độ sôi cao. Cấu trúc của chúng rất gần với những vật liệu hữu cơ ban đầu tạo thành
dầu, nên dầu càng có độ biến chất thấp sẽ càng có nhiều hydrocarbon loại này. Một
số loại hydrocarbon thường gặp trong dầu mỏ:

Tetralin

Indan


Xyclohexylbenzen

Ngoài ra còn các dạng lai hợp khác như P – A, P – N, P – A – N,….[1]
1.2.2. Các thành phần phi hydrocarbon
Nói chung thành phần phi hydrocarbon rất đa dạng, hàm lượng của nó cũng tùy
thuộc vào từng loại mỏ dầu thô. Tuy nhiên, nhìn chung những hợp chất phi
hydrocarbon thường gặp trong dầu khí là CO 2, H2S, N2,….( trong khí thiên nhiên )
và các hợp chất của lưu huỳnh, nitơ, oxy, các chất nhựa, asphanten và kim loại trong
dầu mỏ.[1]

SV: Phan Thị Thúy

Page | 8


Thiết kế phân xưởng chưng cất dầu nặng năng suất 1 triệu tấn/năm

1.3. Phân loại dầu mỏ
Dầu thô muốn đưa vào quá trình chế biến hoặc buôn bán trên thị trường, cần phải
xác định xem chúng thuộc loại nào: dầu nặng hay nhẹ, dầu chứa nhiều hydrocarbon
paraffinic, naphtenic hay aromatic, dầu có chứa nhiều lưu huỳnh hay không? Từ đó
mới xác định được giá trị trên thị trường và hiệu quả thu được các sản phẩm khi chế
biến.
Có nhiều phương pháp để phân loại dầu mỏ, song thường dựa vào chủ yếu hai
phương pháp, đó là: dựa vào bản chất hóa học và bản chất vật lý.[1]
1.3.1. Phân loại dầu mỏ dựa vào bản chất hóa học
Phân loại theo bản chất hóa học có nghĩa là dựa vào thành phần của các loại
hydrocarbon có trong dầu. Nếu trong dầu, họ hydrocarbon nào chiếm phần chủ yếu
thì dầu mỏ sẽ mang tên loại đó. Ví dụ, dầu paraffinic thì hàm lượng hydrocarbon
paraffinic trong đó phải chiếm 75% trở lên. Trong thực tế, không tồn tại các loại dầu

thô thuần chủng như vậy, mà chỉ có các loại, dầu trung gian; chẳng hạn như: dầu
naphteno – paraffinic, có nghĩa là hàm lượng paraffin trội hơn ( 50% paraffin, 25%
naphten, còn lại là các loại khác).
Có nhiều phương pháp khác nhau để phân loại theo bản chất hóa học như phương
pháp của Viện dầu mỏ Nga, phương pháp của Viện dầu mỏ Pháp,…
Dưới phương pháp phân loại dầu mỏ của Viện dầu mỏ Mỹ:
Chưng cất dầu thô sơ bộ, tách ra làm hai phân đoạn: Phân đoạn 250 – 275 (1) và
phân đoạn 275 – 415oC (2) , sau đó đo tỷ trọng ở 15,6oC của mỗi phân đoạn. So
sánh chúng với các giá trị tỷ trọng ở trong bảng dưới để xếp loại dầu thô.
Bảng phân loại dầu thô của Viện dầu mỏ Mỹ
Tỷ trọng, d15,615,6
Họ dầu mỏ

Phân đoạn 1

Họ paraffinic

< 0.8251

0.8762

Họ paraffino – trung gian

< 0.8251

0.8767 – 0.9334

Họ trung gian – paraffinic

0.8256 – 0.8597


< 0.8762

Họ trung gian

0.8256 – 0.8597

0.8767 – 0.9334

Họ trung gian – naphtenic

0.8256 – 0.8597

> 0.9340

SV: Phan Thị Thúy

Phân đoạn 2

Page | 9


Thiết kế phân xưởng chưng cất dầu nặng năng suất 1 triệu tấn/năm

Họ paraffin – trung gian

> 0.8502

0.8767 – 0.9334


Họ naphtenic

> 0.8602

> 0.9340

1.3.2. Phân loại dầu mỏ theo bản chất vật lý:
Cách phân loại này dựa theo tỷ trọng. Biết tỷ trọng, có thể chia dầu thô theo ba
cấp.
1, Dầu nhẹ:
d415 < 0.830
2, Dầu trung bình:
d = 0.830 – 0.884
3, Dầu nặng:
d > 0.884
Hoặc có thể phân loại dầu theo 5 cấp sau:
1, Dầu rất nhẹ:
d415 < 0.830
2, Dầu nhẹ vừa:
d = 0.830 – 0.850
3, Dầu hơi nặng:
d = 0.850 – 0.865
4, Dầu nặng:
d = 0865 – 0.905
5, Dầu rất nặng:
d > 0905
Ngoài ra, trên thị trường dầu thế giới còn sử dụng độ oAPI thay cho tỷ trọng và
o
API được tính như sau:
o


API =

- 131.5 , ở đây d = d15.615.6

Dầu thô thường có độ oAPI từ 40 (d = 0.825 ) đến 10 ( d = 1 ).[1]

SV: Phan Thị Thúy

Page | 10


Thiết kế phân xưởng chưng cất dầu nặng năng suất 1 triệu tấn/năm

1.3.3 Nguyên liệu dầu thô để chưng cất
Trên thế giới có rất nhiều mỏ dầu có thành phần nặng, một số ví dụ như sau:
Mỏ Basrah heavy , Iran . [11]
Tính chất

Đơn vị

Tỷ trọng (15,60 C) 600F

0

Tỷ trọng (15,60 C) 600F

Kg/l

0,9178


Lưu huỳnh

Wt %

3,74

Điểm đông đặc

0

C

< -40

Độ nhớt, 20 0C

cSt

59,2

Niken

Ppm

48,0

Vanadium

Ppm


64,0

Asphalten

wt%

5,13

Chỉ số trung hòa

mg KOH/g

0,39

Phân đoạn

API

22,7

xăng

naptha

Kerosen
e

gasoil


Cặn,
atm

Gasoil,
Vac

Cặn,
Vac

C1-C4

C5-70

190-235

235346

346+

346565

565+

7,10

17,93

53.77

26,59


27.18

Chỉ tiêu
Khoảng
sôi

70-150

0

C

Hiệu suất

150-190
1,28

SV: Phan Thị Thúy

4,13

Page | 11


Thiết kế phân xưởng chưng cất dầu nặng năng suất 1 triệu tấn/năm

%V

10,69

5,10

Tỷ trọng
15.6,kg/l

0,6524

0,8086

0,8671

1,0040

0,9448

1,0684

0,640

1,900

5,200

3,900

6,600

Điểm
đông đặc,
0

C

-20,4

28

16

110

Chỉ số
cetan

45,5

0,7336
0,7775

Lưu huỳnh
%TL

0,0,005
5
0,0637
0,2400

Naphten
%V

21,6

30,0

Aromatics

-

19,5

10,6
18,5
Điểm
đóng
băng, 0C

-53,5

25

Niken,
ppm

85,0

Vanadium,
ppm

112,0

SV: Phan Thị Thúy


Page | 12


Thiết kế phân xưởng chưng cất dầu nặng năng suất 1 triệu tấn/năm

Dầu mỏ Bachaquero Heavy, Venezuela có tính chất như sau :

Tính chất

Đơn vị

Tỷ trọng (15,60 C) 600F

0

Tỷ trọng (15,60 C) 600F

Kg/l

0,9847

Lưu huỳnh

Wt %

2,71

Điểm đông đặc

0


C

-6

Độ nhớt, 20 0C

cSt

14637,0

Niken

Ppm

47,5

Vanadium

Ppm

235,0

Asphalten

wt%

11,10

Chỉ số trung hòa


mg KOH/g

2,75

SV: Phan Thị Thúy

API

12,2

Page | 13


Thiết kế phân xưởng chưng cất dầu nặng năng suất 1 triệu tấn/năm

Phân đoạn

xăng

naptha

Kerosene gasoil

C1-C4

C5-70.

190-235


235-343 343+

343-565 565+

5,63

13,60

77,65

26,63

51,02

0,8524

0,9042

1,0158

0,9593

1,0458

0,2630

1,1086

3,200


2,400

3.600

-60,3

32,2

-14,0

70

Chỉ tiêu
Khoảng
sôi

Cặn,
atm

Gasoil,
Vac

Cặn,
Vac

70-150

0

C


Hiệu suất

150-190
0,07

%V

0,3
1,25
1,5

Tỷ trọng
15,60C,kg/l

0,6754
0,7653
0,8193

Lưu huỳnh
%TL

0.008
0.0787
0.100

Naphten
%V

57,9

66,0

Aromatics

-

13,4

8.6
13.0
Điểm đóng
băng, 0C
Điểm đông
đặc, 0C

SV: Phan Thị Thúy

-63,0

Page | 14


Thiết kế phân xưởng chưng cất dầu nặng năng suất 1 triệu tấn/năm

Chỉ số
cetan

35,9

Niken,

ppm

20,0
63,0

90

Trên đây là một vài mỏ dầu tiêu biểu, đặc trưng của dầu nặng. ta chọn mỏ Basrah
của Iran làm mỏ dầu nguyên liệu cho quá trình sản xuất dầu thô và đi vào công
đoạn chuẩn bị chế biến.[4][5].
Đây là loại dầu thô ít phần nhẹ, chưa lượng khí hòa tan thấp (0,5-1,2%) , trữ lượng
xăng thấp (phân đoạn có nhiệt độ sôi đến 1800 C chiếm 12-15%) và hiệu suất các
phân đoạn cho tới 350 0C không lớn hơn 45%. Nguyên liệu dầu thô nặng Basrah
được lựa là phù hợp với yêu cầu trên.

Phân đoạn

Nhiệt độ sôi 0 C

C1-C4

Hiệu suất (%kl)
1.28

Xăng nhẹ

Đến 70

4.13


Xăng nặng

70-190

15.79

Kerosen

190-235

7.1

Diesel

235-346

17.93

Gasoil nặng

346- 565

26.59

Cặn

>565

27.18


SV: Phan Thị Thúy

Page | 15


Thiết kế phân xưởng chưng cất dầu nặng năng suất 1 triệu tấn/năm

CHƯƠNG II: SẢN PHẨM CỦA QUÁ TRÌNH CHƯNG CẤT
Khi tiến hành chưng cất sơ khởi dầu mỏ, chúng ta nhận được nhiều phân
đoạn và sản phấm dầu. Chúng được phân biệt với nhau bởi giới hạn nhiệt độ sôi
(hay khoảng nhiệt độ chưng), bởi thành phần hydrocacbon, độ nhớt, nhiệt độ chớp
cháy, nhiệt độ đông đặc và bởi nhiều tính chất có liên quan đến việc sử dụng
chúng. Dưới đây sẽ nói đến các sản phẩm của quá trình chưng cất.
2.1 Khí hydrocacbon
Bao gồm các hydrocacbon C1 - C4 và một lượng ít C5- C6 . Khí thu được chủ
yếu là C3, C4. Tuỳ thuộc công nghệ chưng cất, mà phân đoạn C 3, C4 nhận được ở
thể khí hay đã được nén hoá lỏng.
Phân đoạn này thường được dùng làm nguyên liệu trong quá trình phân tách
khí để nhận các khí riêng biệt cho các quá trình che biến tiếp thành những hoá chất
cơ bản: thực hiện phản ứng oxy hoá ghép đôi. Metan thu được C 2H4 sử dụng cho
quá trình polime hoá vật liệu. Hoặc từ n-butan điều chế iso- butan, là nguyên liệu
quý để sản xuất MTBE, phụ gia pha vào xăng làm tăng trị số octan.
Hay được sử dụng làm nhiên liệu dân dụng, như khi được nén thành khí hoá
lỏng LPG là sản phấm năng lượng rất phố biến phục vụ công nghiệp và cuộc sống
con người.
Butan còn được thêm yào trong xăng để điều chỉnh áp suất hơi bão hòa của
xăng, giúp động cơ dễ khởi động khi thời tiết lạnh. Với mục đích này thì n-butan
được dùng nhiều hơn do có áp suất hơi bão hòa thấp hơn iso-butan nên không làm
tăng quá mức áp suất hơi bão hòa của sản phẩm xăng. Áp suất hơi bão hòa Reid
của n-butan là 358 kPa, của iso-butan là 490kPa. Việc bố sung butan vào xăng

được xem như là một biện pháp tăng trị số octan của xăng. Lượng butan thêm vào
xăng càng nhiều càng tốt (trong điều kiện cho phép mà không làm tăng quá mức
áp suất hơi bão hòa của xăng) do với cùng một thể tích thì xăng có giá trị cao hơn
LPG [7],
2.2 Phân đoạn xăng
Phân đoạn xăng có khoảng nhiệt độ sôi dưới 180°C, bao gồm các
hydrocacbon từ C5 đến C10 -C11 [2], Cả ba loại hydrocacbon paraíinic, naphtenic,
atomatic đều cỏ mặt trong phân đoạn. Tuy nhiên thành phần, số lượng các
hỵdrocacbon đều khác nhau, phụ thuộc vàọ nguồn gốc dầu thô ban đầu. Chẳng
SV: Phan Thị Thúy

Page | 16


Thiết kế phân xưởng chưng cất dầu nặng năng suất 1 triệu tấn/năm

hạn, từ họ dầu parafinic sẽ thu được xăng chửa parafin, còn dầu naphtenic sẽ thu
được nhiều cấu tử vòng no hom. Các hydrocacbon thơm thường có rất ít trong
xăng.
Phân đoạn xăng có thế được tinh cất tiếp để nhận các phân đoạn hẹp như 30 - 62°C, 6285°C, 85 - 105°C, 105 - 140°C hay phân đoạn rộng 85 -140°C dùng làm nguyên liệu cho

quá trình isomer hóa, reforming xúc tác với mục đích nhận xăng hay nhận
hydrocacbon thơm loại benzen (B), toluen (T), xylen (X), hoặc làm nguyên liệu
cho cracking nhằm sản xuất các olefin thấp như etylen, propylen, butylen và
butadien. Ngoài ra phân đoạn xăng còn dùng làm dung môi như dung môi parafinic
(etepetrol) cho công nghiệp trích ly tinh dầu, pha chế mỹ phẩm [ 1 ].
Ngoài hydrocacbon, trong phân đoạn xăng còn có các hợp chất chứa S, N2
O2. Các hợp chất chứa lưu huỳnh thường ở dạng hợp chất không bền như
mercaptan (RSH). Các hợp chất chứa nitơ ở dạng pyridin là chủ yếu, còn các
hợp chất chứa oxy rất ít, thường ờ dạng phenol và đồng đẳng. Các chất nhựa và

asphanten đều chưa có.
Phân đoạn xăng thường được sử dụng 3 mục đích chủ yếu sau đây:
- Sản xuất nhiên liệu cho động cơ xăng.
- Sản xuất nhiên liệu cho công nghiệp hoá dầu.
- Sản xuất dung môi cho công nghiệp sơn, cao su, keo dán. Ngoài ra được sử
dụng trích ly chất béo, trong công nghiệp hương liệu, dược liệu.
Trong thành phần phân đoạn xăng nói chung đều có nhiều hydrocacbon
parafin trong đó loại n-paraíìn lại chiếm phần chủ yếu, loại iso-parafin và aromatic
chiếm ít hơn, nghĩa là hàm lượng các cấu tử có trị số octan cao thường rất ít. Vì
vậy phân đoạn xăng lấy trực tiếp từ dầu mỏ hay chưng cất sơ khởi thường không
đáp ứng được yêu câu về khả năng chống kích nổ khi sử dụng làm nhiên liệu cho
động cơ xăng, chúng có trị số octan rất thấp từ 30-60 trong khi trị số octan quy
định cho xăng động cơ phải trên 70. Vì vậy để có thế sử dụng được phải áp dụng
các biện pháp nhằm nâng cao khả năng chống kích nổ của xăng thu được.
2.3 Phân đoạn kerosen

Phân đoạn này còn gọi là dầu lửa, có nhiệt độ sôi từ 180- 250°C bao
gồm các hydrocacbon có số cacbon từ C11 đến C15, C16 [2].
Trong phân đoạn này, hầu hết là các n-parafin, rất ít iso-parafin. Các

SV: Phan Thị Thúy

Page | 17


Thiết kế phân xưởng chưng cất dầu nặng năng suất 1 triệu tấn/năm

hydrocacbon naphten và thơm, ngoài loại có cấu trúc 1 vòng và nhiều nhánh phụ,
còn có mặt các hợp chất hai hoặc ba vòng đặc biệt là loại naphten và thơm hai
vòng chiếm phần lớn. Trong kerosen bắt đầu có mặt các hợp chất hydrocacbon có

cấu trúc hỗn hợp giữa vòng thơm và vòng naphten như tetralin và đồng đẳng của
chúng. Các hợp chất chứa S, N, O tăng dần. Lưu huỳnh dạng mercaptan giảm dần,
xuất hiện lưu huỳnh dạng Sunfua. Các hợp chất chứa nitơ với hàm lượng nhỏ,
dạng quinolin, pyrol, indol.
Phân đoạn Kerosen sử dụng cho hai mục đích: làm nhiên liệu phản lực và
dầu hoả dân dụng, trong đó nhiên liệu phản lực là ứng dụng chính.
Nhiên liệu dùng cho động cơ phản lực được chế tạo từ phân đoạn kerọsen
hoặc tù hỗn hợp phân đoạn kerosen với phân đoạn xăng, Do đặc điểm cơ bản nhất
của nhiên liệu dùng cho động cơ phản lực là làm sao có tốc độ cháy lớn, dễ dàng
tự bốc cháy ở bất kỳ nhiệt độ và áp suất nào, cháy điều hoà, không bị tắt trong
dòng không khí xoáy có tốc độ lớn nghĩa là quá trình cháy phải có ngọn lửa ổn
định. Để đáp ứng yêu cầu trên, người ta thấy trong thành phần các hydrocacbon
của phân đoạn kerosen thì các hydrocacbon naphten và parafin là thích hợp nhất
với những đặc điểm của quá trình cháy trong động cơ phản lực. Vì vậy phân đoạn
kerosen của dầu mỏ họ naphteno — parafinic hoặc parafino - naphtenic là nguyên
liệu tốt nhất để sản xuất nhiên liệu cho động cơ phản lực. Trong khi đó sự có mặt
của hydrocacbon thơm không thuận lợi cho quá trình cháy, do vậy nếu hàm lượng
của chúng quá lớn, cần phải loại bớt chứng ra đế chứng nằm ữong giới hạn khoảng
20 - 25%.
Hàm lượng của hỵdrọcacbon paraíĩn trong nhiên liệu phản lực trong khoảng
30-60%, nếu cao hơn cần phải tiến hành loại bỏ nhằm đảm bảo tính linh động tốt
của nhiên liệu ở nhiệt độ thẩp (chỉ cho phép nhiên liệu mất tính linh động ở -60°C)
vì lên cao 10.000m, nhiệt độ khí quyển bằng -56°c và áp suất khí quyển giảm
mạnh, để tránh sự bốc hơi mạnh, tạo nút hơi trong hệ thống cấp nhiên liệu, yêu cầu
nhiên liệu phản lực có áp suất hơi bão hoà nằm trong khoảng 21kPa ở 38°C [2],
Phân đoạn kerosen 150- 280°C hay 150-315°C của dầu mỏ họ parafinic, ít lưu
huỳnh còn được dùng làm dầu hoả dân dụng (thắp sáng hoặc đun nấu) mà không
đòi hỏi phải qua quá trình biến đổi thành phần bằng các phương pháp hoá học
phức tạp vì nó đáp ứng được yêu cầu của dầu hoả là ngọn lửa cháy xanh, không có
màu vàng đỏ, không tạo nhiều khói đen, không tạo nhiều tàn đọng ở đầu bấc và

dầu dễ dàng bốc hơi theo lên phía trên để cháy,
SV: Phan Thị Thúy

Page | 18


Thiết kế phân xưởng chưng cất dầu nặng năng suất 1 triệu tấn/năm

Phân đoạn từ 140- 200°C thường được dùng làm dung môi (white spirit) cho
công nghiệp sơn [1],
2.4 Phân đoạn diesel
Phân đoạn diesel hay còn gọi là phân đoạn gasoil nhẹ, có khoảng nhiệt độ sôi
250- 380°C [3], chứa các hydrocacbon có số cacbon từ C16 - C20, C21 [2],
Phần lớn trong phân đoạn này là các n-parafin, iso-parafin còn hydrocacbon
thơm rất ít. Ở cuối phân, đoạn có những n-parafin có nhiệt độ kết tỉnh cao, chúng
là những thành phẩn gây mất tính linh động của phân đoạn ở nhiệt độ thấp. Diesel
từ dầu mỏ chứa nhiều hydrocacbon parafin cần phải tiến hành tách bớt n-parafin,
n-parafm tách ra được dùng để sản xuất parafin lỏng.
Trong gasoil, ngoài naphten và thơm hai vòng là chủ yếu, những chất có ba
vòng bắt đầu tăng lên và còn có các hợp chất với cấu trúc hỗn hợp (giữa naphten
và thơm).
Hàm lựợng các chất chứa S; N, O tăng nhanh. Lựu huỳnh chủ yếu ở dạng
disunfua, dị vòng. Các chất chứa oxy (ở dạng axit naphteic) nhiều và đạt cực đại ở
phân đoạn này. Ngoài ra còn các chất dạng phenol như dimetylphenol. Trong
gasoil đã xuất hiện nhựa, song còn ít, trọng lượng phân tử của nhựa còn thấp (300
- 400 đ.v.C).
Phân đoạn gasoil nhẹ của dầu mỏ chủ yếu được sử dụng làm nhiên liệu cho
động cơ diesel. Do động cơ diesel đòi hỏi nhiên liệu phải có trị số xetan phù hợp
(có tính chất rất dễ oxy hoá đế tự bốc cháy tốt), phân đoạn gasoil (của dầu mỏ họ
parafin) lấy trực tiếp từ quá trình chưng cất sơ khai thường có trị số xetan rất cao

nên chúng thường được sử dụng trực tiếp làm nhiên liệu diesel thích hợp nhất mà
không phải qua một quá trình biến đổi hoá học nào. Tuy nhiên khi cần làm tăng trị
số xetan của nhiên liệu diesel, người ta cũng có thể cho thêm vào một số chất phụ
gia thúc đẩy quá trình oxy hoá như: iso- propyl nitrat. 11-butyl nitrat, amyl nitrat,
2-ethylhexyl nitrat... Với lượng khoảng 1,5% thể tích, chất phụ gia có thể tăng trị
số xetan lên đến 15 -20 đơn vị, Tuy nhiên, các phụ gia này lại làm giảm tính on
định nhiệt của nhiên liệu [3].
2.5 Phân đoạn mazut
Phân đoạn mazut là phân đoạn cặn chưng cat khí quyên, được dùng làm nhiên
liệu đốt cho các lò công nghiệp hay được sử dụng làm nhiên liệu cho quá trình

SV: Phan Thị Thúy

Page | 19


Thiết kế phân xưởng chưng cất dầu nặng năng suất 1 triệu tấn/năm

chưng cất chân không để nhận các cấu tử dầu nhờn hay nhận nhiên liệu cho quá
trình cracking nhiệt, cracking xúc tác hay hydrocracking.
2.6 Phân đoạn dầu nhờn
Với khoảng nhiệt độ sôi từ 350-500°C, phân đoạn này bao gồm các
hydrocacbon từ C21 - C35, có thể lên tới C40 [2].
Do phân tử lượng lớn, thành phần hoá học của phân đoạn dầu nhờn rất phức
tạp n-parafm và iso-parafĩn ít, naphten và thơm nhiều.
Hàm lượng các hợp chất của S, N, O tăng mạnh: hơn 50% lượng S có trong
dầu mỏ tập trung ở phân đoạn này, gồm các dạng như disunfua, tiophen, sunfua
vòng… các hợp chất nitơ thường ở dạng đồng đẳng của pỵridin và pyrol, cabazol.
Các hợp chất oxy ở dạng axit. Các kim loại nặng như V, Ni, Cu, Pb.,. các chất
nhựa, asphanten đều có mặt ở phân đoạn.

Thông thường người ta tách phân đoạn dầu nhờn bằng cách chưng cất chân
không phần cặn dầu mỏ, để tránh phân hủy ở nhiệt độ cao.
Các phân đoạn dầu nhờn hẹp 320 – 400 0C, 300- 400°C, 400 - 450°C, 420-490°C,
450 -500°C được dùng để sản xuất các loại dầu nhờn bôi trơn
khác nhau [ 1 ].
Ngoài ra phân đoạn này còn được dùng để sản xuất sản phẩm trắng, các
sản phẩm trắng là tên gọi chung của các loại nhiên liệu xăng, kerosen và diesel.
Đó là các loại nhiên liệu được sử dụng nhiều nhất, quan trọng nhất. Để làm tăng
hiệu suất thu các nhiên liệu này, có thể tiến hành chế biến gasoil nặng bằng
phương pháp cracking hoặc hydrocracking. Với cách này, có thể biển các cấu tử
C21-C40 thành xăng (C5 + C11), kerosen (C11 -C16), diesel (C16 -C20). Như vậy nâng
cao được hiệu suất sử dụng của dầu mỏ.
2.7. Phân đoạn gudron (phân đoạn cặn dầu mỏ)
Phân đoạn gudron là phần cặn của quá trình chưng cất chân không, có nhiệt
độ sôi lớn hơn 500°C, gồm các hydrocacbon có số nguyên tử cacbon lớn hơn C 41,
giới hạn cuối cùng có thể đến C80.
Thành phẩn của phân đoạn này rất phức tạp có thể chia làm 3 nhóm chính
sau:
a. Nhóm chất dầu:

Là nhóm các hydrocacbon có phân tử lượng lớn tập trung nhiều các hợp chất
SV: Phan Thị Thúy

Page | 20


Thiết kế phân xưởng chưng cất dầu nặng năng suất 1 triệu tấn/năm

thơm có độ ngưng tụ cao, cấu trúc hỗn hợp nhiều vòng giữa thơm và naphten, đây
là nhóm hợp chất nhẹ nhất, có tỷ trọng xấp xỉ bằng 1, hoà tan trong xăng, n-pentan,

CS2... nhưng không hoà tan trong cồn. Trong phân đoạn cặn, nhóm dầu chiếm
khoảng 45- 46%,
b. Nhóm chất nhựa:

Nhóm này ở dạng keo quánh, nó gồm 2 nhóm thành phần, đó là các chất
trung tính và các chất axit.
Các chất trung tính cỏ màu đen hoặc nâu, nhiệt độ hoá mềm của nó nhò hơn
100°C, tỷ trọng lớn hơn 1, dễ dàng hoà tan trong xăng. Chất trung tính tạo cho
nhựa có tính dẻo dai và tính dính kết. Hàm lượng của nỏ ảnh hưởng trực tiếp đến
độ kéo dài của nhựa, nó chiếm khoảng 10 & 15% khối lượng của cặn gudron.
Các chất axit là chất có nhóm -COOH, màu nâu sẫm tỷ trọng lớn hơn 1, hoà
tan dễ trong clorofooc và rượu etylic, chất axit tạo cho nhựa có tính hoạt động bề
mặt, khả năng kết dính của bitum phụ thuộc vào hàm lượng chất axit có trong
nhựa, nó chỉ chiếm khoảng 1% trong cặn dầu mỏ.
c. Nhóm asphanten

Là nhóm chất rắn màu đen, cấu tạo tinh thể, tỷ trọng lớn hơn 1 chứa phần lớn
các chất dị vòng có khả năng hoà tan trong cacbon disunfua (CS2).
Ngoài 3 nhóm chất chính ở trên, trong cặn gudron còn có các hợp chất cơ
kim của kim loại nặng, các chất cacben, caboit rắn, giống nhau như cốc, màu sẫm,
không tan trong các dung môi thông thường, chỉ tan trong pyridin.
Phân đoạn cặn gudron được sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau như: sản
xuất bitum, cốc hóa để sản xuất cốc, bồ hóng, nhiên liệu đốt lò hay để chế tạo
thêm phần dầu nhờn nặng. Trong các ứng dụng trên, sản xuất bitum là ứng dụng
quan trọng nhất.

SV: Phan Thị Thúy

Page | 21



Thiết kế phân xưởng chưng cất dầu nặng năng suất 1 triệu tấn/năm

PHẦN II: THIẾT KẾ PHÂN XƯỞNG CHƯNG CẤT
DẦU THÔ
CHƯƠNG III: THIẾT KẾ PHÂN XƯỞNG CHƯNG CẤT
3.1 Mục đích và ý nghĩa của quá trình chưng cất dầu thô
Trong công nghiệp chế biến dầu, dầu thô sau khi đã được qua xử lý qua các
quá trình tách nước, muối và các tạp chất cơ học, được đưa vào chưng cất. Các
quá trình chưng cất dầu ở áp suất khí quyển AD (Atmospheric Distillation) và
chưng cất chân không VD (Vacuum Distillation) thuộc về nhóm các quá trình
chế biến vật lý. Chưng cất ở áp suất khí quyển AD với nguyên liệu là dầu thô
đôi khi còn được gọi là quả trình CDU (Crude oil distillation), còn chưng cất
VD dùng nguyên liệu là cặn của quá trình chưng cất AD, trong thực tế đôi khi
còn gọi là quá trình chưng cất (cặn thô hay mazut). Tuỳ theo bản chất của nhiên
liệu và mục đích của quá trình ta sẽ áp dụng chưng cất AD, VD hay kết hợp cả
AD, VD (gọi tắt là A-V-D). Các nhà máy hiện đại luôn luôn dừng công nghệ AV-D. Khi áp dụng loại hình công nghệ AD chúng ta chỉ chưng cất dầu thô mục
đích nhận các phân đoạn xăng (naphta nhẹ, naphta nặng), phân đoạn kerosen,
phân đoạn Diezel ( nhẹ, nặng) và phần còn lại sau chưng cất. Khi muốn chưng
cất sâu thêm phân cặn dầu thô nhằm nhận thêm các phân đoạn Gasoil chân
không hay phân đoạn dầu nhờn thì người ta dùng chưng cất VD phân đoạn
Gasoil chân không là nguyên liệu cho quá trình chế biến để nhận thêm xăng
bằng quá trình Cracking. Phân đoạn dầu nhờn được dùng đế chế tạo các sản
phẩm dầu mỡ bôi trơn, còn phần cặn của chưng cất VD gọi là phân đoạn
Gudron được dùng để chế biến Bitum, nhựa đường hay nguyên liệu cho quá
trình cốc hoá sản xuất dầu mô. Như vậy tuỳ thuộc vào thành phần của dầu mỏ,
nguyên liệu và mục đích chế biến mà người ta áp dụng loại hình công nghệ
chưng cất thích hợp. Trong công nghiệp chế biến hiện nay thì các nhà máy hiện
đại luôn dùng loại hình công nghệ A- V-D.


SV: Phan Thị Thúy

Page | 22


Thiết kế phân xưởng chưng cất dầu nặng năng suất 1 triệu tấn/năm

3.2 Lựa chọn dây chuyền công nghệ
Một số sơ đồ công nghệ thường gặp
3.2.1 Sơ đồ bốc hơi một lần và tinh luyện một lần trong cùng một tháp chưng
luyện

Hình 1.8: Sơ đồ công nghệ chưng cất ở áp suất thường loại một tháp.
Loại sơ đồ này có ưu điểm là sự bốc hơi đồng thời vào các phân đoạn nhẹ và
nặng sẽ góp phần làm giảm được nhiệt độ bốc hơi và năng lượng đun nóng trong
lò. Thiết bị loại này đơn giản.
Nhưng loại này có nhược điểm là: đối với dầu có nhiều khí hòa tan cũng như
nhiều phân đoạn nhẹ, nhiều tạp chất lưu huỳnh, nước thì gặp nhiều khó khăn trong
quá trình chưng, đó là áp suất trong các thiết bị đều lớn, nên thiết bị phải có độ bền
lớn, làm bằng vật liệu đắt tiền đôi khi còn có hiện tượng nổ hỏng thiết bị do áp suất
trong tháp tăng đột ngột.
3.2.2 Sơ đồ bốc hơi hai lần và tinh luyện hai lần trong hai tháp nối tiếp
Loại này thường áp dụng để chế biến các loại dầu có nhiều phân đoạn nhẹ.
Ưu điểm: Nhờ cấu tử nhẹ được tách ra sơ bộ ở tháp thứ nhất nên trong các ông
xoắn của lò và tháp thứ hai không có hiện tượng tăng áp suất đột ngột như tròng sơ
đồ trên. Mặt khác, các hợp chất lưu huỳnh gây ăn mòn thiết bị đã được thoát ra ở
đỉnh tháp thứ nhất. Do đó, ở tháp chưng thứ hai không cần dùng vật liệu đắt tiền,
có thể dùng tháp chưng bình thường được. Những hydrocarbon nhẹ sẽ được loại ra
ở tháp thứ nhất, nhờ vậy mà tháp chính thứ hai làm việc hiệu quả hơn.


SV: Phan Thị Thúy

Page | 23


Thiết kế phân xưởng chưng cất dầu nặng năng suất 1 triệu tấn/năm

Nhược điểm: Là phải đun nóng dầu trong lò với nhiệt độ cao hơn 5 – 10 oC so với
sơ đồ trên. Có thể khắc phục hiện tượng này bằng cách cho hơi nước vào những
ống cuối cùng của lò để làm giảm áp suất riêng phần của các hydrocarbon.

Hình 1.9: Sơ đồ chưng luyện loại hai tháp
3.2.3 Sơ đồ chưng cất bốc hơi hai lần và tinh luyện một lần trong tháp chưng
luyện

Hình 1.10: Sơ đồ chưng luyện loại hai tháp.
Sơ đồ loại này dùng rất phổ biến trong công nghiệp, ở sơ đồ này có phần
tinh luyện phần nhẹ và phần nặng xảy ra đồng thời trong cùng một tháp chính thứ
hai. Như vậy sẽ giúp giảm bớt nhiệt lượng đun nóng dầu trong lò.

SV: Phan Thị Thúy

Page | 24


Thiết kế phân xưởng chưng cất dầu nặng năng suất 1 triệu tấn/năm

3.2.4. Sơ đồ công nghệ chưng cất ở áp suất chân không

Hình 1.11: Sơ đồ chưng cất ở áp suất chân không.

Điều kiện công nghệ của chưng áp suất chân không là áp suất 50 – 100
mmHg ( áp suất khí quyển 750 mmHg ), nhiệt độ từ 250 – 350 oC đường kính thiết
bị trong chưng chân không lớn hơn so với chưng áp suất thường.


Ngày nay, trong công nghệ chế biến dầu người ta thường kết hợp giưa
chưng chân không và chưng ở áp suất thường. Về mặt kinh tế làm tăng
công suất của quá trình cùng một trung tâm điều khiển tự động.

3.2.5 Lựa chọn công nghệ
Việc lựa chọn sơ đồ công nghệ và chế độ công nghệ chưng cất phụ thuộc vào
các đặc tính của nguyên liệu và mục đích của quá trình chế biến.
Với dầu mỏ có chứa lượng khí hòa tan thấp (0,5 -1,3%), trữ lượng xăng thấp
(phân đoạn có nhiệt độ sôi đến 180°C chiếm 12-15%) và hiệu suất
các phân đoạn cho tới 350°c không lớn hơn 45% thì thuận tiện nhất và cũng phù
hợp hơn cả là nên chọn sơ đồ chưng cất ở áp suất khí quyển với bay hơi một lần và
một tháp tinh cất.
SV: Phan Thị Thúy

Page | 25