Đồ án tốt nghiệp phân xưởng chƣng cất dầu thô trong nhà máy lọc dầu dung quất

Nội dung chính của đồ án Là một kỹ sư lọc dầu tương lai với mong muốn hiểu biết hơn về công nghệ lọ dầu và nâng cao trình độ chuyên môn của bản thân, em chọn đề tài “Tìm hiểu quá trình c

v

LỜI CẢM ƠN

Sau 5 năm học tại trường Đại Học Mỏ_Địa Chất, được trang bị hành trang là những kiến thức, là tình yêu thương, là sự quan tâm giúp đỡ của các thầy cô trong trường Đó là những kiến thức cơ bản, những kỹ năng cần thiết nhất phục vụ cho công việc của em sau này

Em cũng xin cảm ơn các thầy cô trong bộ môn Lọc_Hóa dầu đã tạo điều kiện cho em đợt thực tập này và một đợt thực tế em cũng thấy rất bổ ích với những gì mà em đã học được tại đây Thông qua bản đồ án tốt nghiệp này, cho

em gửi lời cảm ơn tới các thầy giáo cô giáo trong bộ môn Lọc_Hóa dầu Các thầy cô đã định hướng cho em cách đi đúng đắn, làm cho em có nhận thức một cách thực tế về con đường mình đã lựa chọn Đặc biệt trong thời gian này được

sự hướng dẫn của thầy Công Ngọc Thắng đã giúp em hoàn thành bản đồ án tốt nghiệp của mình

Em xin chân thành cảm ơn!

2 Nội dung chính của đồ án

Là một kỹ sư lọc dầu tương lai với mong muốn hiểu biết hơn về công nghệ lọ dầu và nâng cao trình độ chuyên môn của bản thân, em chọn đề tài

“Tìm hiểu quá trình chưng cất dầu thô và phân xưởng chưng cất dầu thô trong nhà máy lọc dầu Dung Quất” trong quá trình thực hiện đồ án tốt

nghiệp, do trình độ còn hạn chế và khó khăn trong việc tìm tài liệu tham khảo nên không tránh khỏi sự thiếu sót Do vậy em rất mong nhận được sự chỉ bảo

và đóng góp ý kiến của các thầy cô

2

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ DẦU MỎ VÀ SẢN PHẨM DẦU MỎ

1.1 Đại cương về dầu mỏ

Dầu mỏ là những hỗn hợp phức tạp có thành phần định tính định lượng rất khác nhau tùy theo nguồn gốc của nó, nên sư dụng thuận lợi và hiệu quả ần chế biến nó thành những sản phẩm sao cho mỗi sản phẩm dùng trong máy móc thiết bị cùng loại và nhằm cùng một mục đích phải có những đặc tính kỹ thuật tương đối cố định dù cho chúng được sản suất từ những dầu mỏ khác nhau, bằng cách này hay cách khác Lọc dầu là lĩnh vực công nghiệp chế biến dầu

mỏ thành những sản phẩm mà các chất hóa học cơ bản tạo ra chúng đã có sẵn trong dầu mỏ hoặc tương tự những chất trong dầu mỏ Xăng, DO, FO, nhiên liệu phản lực, dầu bôi trơn, dung môi là những sản phẩm chủ yếu của công nghệ lọc dầu Công nghệp lọc dầu còn cho ra nhiều sản phẩm khác nhau: nhựa đường, sáp, parafin, LPG, khí đốt, dầu thắp và ở một mức độ nào đó thì than cốc dầu mỏ, muội than cũng được coi là sản phẩm của công nghệ lọc dầu Công nghệ lọc dầu cũng liên quan đến công nghiệp hóa dầu vì các phân đoạn khí thu được ở nhà máy lọc dầu cũng có thể được sử dụng để sản xuất những chất dầu dầu cho công nghiệp hóa dầu Khí propylen, khí etylen cốn có trong khí cracking, BTX, trong sản phẩm refoming là những chất dầu quan trọng nhất trong công nghiệp hóa dầu

Dù với mục đích gì thì công nghệ lọc dầu cũng được bắt đầu bằng việc làm sạch dầu thô khỏi các tạp chất cơ học, khỏi nước khoáng Dầu thô đã làm sạch sẽ được chưng cất thành các phân đoạn thích hợp về cả mặt kỹ thuật và mặt kinh tế Các phân đoạn thu được thường chưa có đủ các đặc tính kỹ thuật

để có thể dùng như là mọt sản phẩm, tuy vậy cũng có những phân đoạn dùn được như là sản phẩm dân dụng sau một số bước chế biến Đó là giai đoạn chế

3

biến nông Việc chế biến các phân đoạn thành các sản phẩm dâm dụng có những phẩm chất kỹ thuật cao đóng vai trò ngày càng quan trọng trong công nghiệp lọc dầu, đặc biệt dưới áp lực nhày càng tăng của vấn đề bảo vệ môi trường.Đó là giai đoạn chế biến sâu

Giai đoạn chế biến nông là bắt buộc, nhưng giai đoạn chế biến sâu vừa quan trọng hơn Phương pháp công nghệ của giai đoạn chế biến nông đã được nghiên cứu, khá hoàn chỉnh về cơ bản không có những thay đổi đáng kể, trong khi đó thì công nghệ chế biên sâu đang vẫn ở trong thời kỳ biến đổi mạnh mẽ trên con đường hoàn thiện để có thể đáp ứng được yêu cầu về chất lượng ngày càng cao

1.2 Sản phẩm dầu mỏ

1.2.1 Dầu bạch hổ

Là loại dầu nhẹ với độ API là 39,2 à hàm lượng lưu huỳnh là 0,03 Là loại dầu parafin( hệ số đặc trưng K = 12,3), dầu bạch hổ cho sản lượng Naphtha trung bình và sản lượng những phần cất ở giữa và vaccum gas oil cao Dầu Bạch Hổ là loại dầu thô chất lượng cao, hàm lượng độc tố thấp thih hợp cho những nhà máy lọc dầu và quá trình cracking

% cất (wt tích lũy)

Tỷ trọng (kg/l) Lights end 2.86 2.86

68 - 93 1.53 4.39 0.6816

93 - 157 8.43 12.82 0.7460

157 - 204 7.24 20.06 0.7734

204 - 260 8.38 28.44 0.7972

5

c Nhận xét lựa chọn nghệ

Vì dầu Bạch Hổ là loại dầu thô ngọt, nhẹ giầu parafin dẫn đến trước khi đưa vào tháp chưng cất, nguyên liệu sẽ được gia nhiệt cao hơn lên tới 359ºC Trên đỉnh tháp thì nhiệt độ được khống chế ở 128ºC, phân doạn đỉnh được lấy ra bao gồm cả phân đoạn khí và xăng để cho lưu lượng sản phẩm lấy ra được nhiều Ở đáy thì khống chế ở 350ºC, dể quá trình lấy phân đoạn cặn được

b Hàm lượng cấu tử nhẹ của dầu DuBai

Bảng 1.4: Hàm lượng cấu tử nhẹ của dầu DuBai

Cấu tử Etan Propan Isobutan

n-butan Isopentan

pentan Cyclopentan

6

của lưu huỳnh thấp hơn 0.0001% khối lượng

Bảng 1.5: Đường cong chưng cất hàm lượng của dầu DuBai

7

ở 121ºC dể lượng sản phẩm lấy ra ít có hợp chất của lưu huỳnh ây ăn mòn thiết

bị Ở đáy là 347ºC các điểm cắt ở cá phân đoạn sườn cũng thấp hơn từ 11ºC ở phân đoạn Kerosen và LGO, 7ºC ở phân đoạn HGO để sản phẩm lấy ra đủ tiêu chuẩn

1.2.3 Các đặc tính quan trọng của dầu thô

a- Tỷ trọng :

Khối lượng riêng của dầu là khối lượng của 1 lít dầu tính bằng kilôgam

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 4o

C bằng 1.Trong thực tế, tồn tại các hệ thống đo tỷ trọng sau : d4

20

, d4 15

, 15,6 15,6

d , ( hay theo đơn vị Anh Mỹ là Spgr 60/600F ); độ API (API=141,5/s.g 600

F/600F)- 131,5), trong đó chỉ số bên 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, tuỳ thuộc vào loại dầu và có trị số từ 0,8 đến 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 hoá học cũng như đặc tính phân bố các phân đoạn trong dầu thô

Dầu thô càng nhẹ tức có tỷ trọng thấp, càng mang đặc tính dầu paraphinic, 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 naphantenic, 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, asphaten, các hợp chất chứa lưu huỳnh, chứa Nitơ,chứa 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

8

b- 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 2 loại độ nhớt :

1.2.4 Thành phần hoá học

Dầu mỏ có thành phần cấu tạo rất phức tạp nhưng chủ yếu được tạo thành bởi các thành phần chính cần quan tâm là hydrocacbon họ farafinic, naphtenic, aromatic và các hợp chất chứa lưu huỳnh, các hợp chất chứa nhựa

và asphanten

9

Họ farafinic thường tồn tại trong dầu mỏ ở dạng từ C1 dến C4 hoặc cao hơn Có hai dạng đồng phân chính là iso-farafinic và n-farafinic Thành phần của các hidrocacbon họ farafinic trong dầu mỏ có ảnh hưởng đến sản phẩm và chất lượng dầu mỏ thu được

Naphtenic trong dầu mỏ là những hydrocacbon có cấu trúc dạng vòng

no những naphtenic có cấu trúc một vòng cho xăng có chất lượng tốt cong nếu

có cấu trúc một vòng cho xăng có chất lượng tốt còn nếu có cấu trúc một vòng với mạch nhánh dài thì rất tốt cho dầu nhờn vì chúng có độ nhớt cao và ít thay đổi theo nhiệt độ Họ Aromantic có thành phần thấp nhất trong dầu mỏ chúng

là những vòng thơm thường gạp loại một vòng và đồng đẳng của chúng, các thành phần này làm tăng khả năng chống cháy kích nổ của xăng

Ngoài ra trong thành phần dầu mỏ còn chúa các thành phần hợp chất chứa lưu huỳnh, chúng làm xấu chất lượng của xăng, nhựa và asphanten là thành phần chính của cặn, chúng quyết định dây truyền công nghệ sản suất

Dầu mỏ có tính chất rất phức tạp nên hiên nay có rất nhiều cách phân loại chúng, phổ biến hiện nay là phân loại theo thành phần HC

10

CHƯƠNG 2

CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QUÁ TRÌNH CHƯNG CẤT DẦU THÔ

Qúa trình chưng cất dầu là một quá trình vật lý phân chia dầu thô thành

các thành phần gọi là các phân đoạn Qúa trình này được thực hiện bằng các

biện pháp khác nhau nhằm tách các phần dầu theo nhiệt độ sôi của các cấu tử

có trong dầu mà không làm phân hủy chúng Hơi nhẹ bay lên ngưng tụ thành

phần lỏng Tùy theo biện pháp tiến hành chưng cất mà người ta phân chia quá

trình chưng cất thành chưng cất đơn giản, chưng phức tạp, chưng cất nhờ cấu

tử bay hơi hay chưng cất trong chân không

11

Sơ đồ chưng cất bay hơi dần dần được trình bày trên hình vẽ, gồm thiết

bị đốt nóng liên tục (2) hỗn hợp chất lỏng trong bình chưng (1) từ nhiệt độ thấp

tới nhiệt độ sôi cuối khi liên tục tách hơi sản phẩm và ngưng tụ hơi bay ra

trong thiết bị ngưng tụ (3), cuối cùng ta thu sản phẩm lỏng trong bể chứa (4)

Đối với phương pháp chưng này thì thường được áp dụng trong phòng

thí nghiệm Vì phương pháp này quá đơn giản không làm bay hơi thành phần

cất

Nhược điểm của phương pháp này là không phân chia thành phân đoạn

nên trong công nghiệp hầu như không sử dụng phương pháp này

hỗn hợp được đốt nóng đến nhiệt độ sôi xác định và ở áp suất P cho trước, pha

lỏng-hơi được tạo thành và đạt đến trạng thái cân bằng, ở điều kiện đó lại được

cho vào thiết bị phân chia một lần trong thiết bị đoạn nhiệt (1) Pha hơi qua

thiết bị ngưng tụ (3) rồi vào bể chứa (4), từ đó ta nhận được phần cất Phía

So với phương pháp bay hơi dần dần hay cùng một loại hình như sau:

Độ phân chia các cấu tử rất thấp, do vậy phương pháp này thường được dùng trong thực tiễn các nhà máy chế biến dầu, để điều chỉnh nhiệt độ bắt cháy của sản phẩm hoặc cấp nhiệt cho dầu thô hoặc sản phẩm trong lò đốt

Ưu điểm nổi bật của quá trình chưng cất cho phép áp dụng trong điều kiện thực tế chưng cất dầu Tuy với nhiệt độ chưng bị giới hạn nhưng vẫn cho phép nhận được một lượng phần cất lớn hơn

2.1.3 Chưng cất bằng cách bay hơi nhiều lần

13

Đây là quá trình gồm nhiều quá trình chưng bay hơi một lần nối tiếp

nhau ở nhiệt độ tăng dần (hay ở áp suất thấp hơn) đối vối phần cặn Trên hình

vẽ trình bày chưng cất hai lần, phần cặn của quá trình chưng lần một là nguyên

liệu của quá trình chưng lần hai sau khi được đốt nóng đến nhiệt độ cao hơn

Từ đỉnh của thiết bị chưng lần một ta nhận được sản phẩm đỉnh, còn ở đáy của

thiết bị chưng lần hai ta nhận được phần cặn

Phương pháp chưng cất dầu bằng cách bay hơi một lần và bay hơi nhiều

lần có ý nghĩa rất quan trọng trong thực tế công nghiệp chế biến dầu từ các dây

chuyền hoạt động liên tục Qúa trình bay hơi một lần được áp dụng khi đốt

nóng dầu trong thiết bị trao đổi nhiệt, trong lò ống và tiếp theo là quá trình tách

pha hơi khỏi pha lỏng ở bộ phận cung cấp, phân phối của tháp tinh luyện

Chưng cất đơn giản, nhất là đối với loại bay hơi một lần không đạt được độ

phân chia cao khi cần phân chia rõ ràng các cấu tử thành phần của hỗn hợp

chất lỏng

2.2 Chưng cất phức tạp

Để nâng cao khả năng phân chia một hỗn hợp chất lỏng phải tiến hành

chưng cất có hồi lưu hay chưng cất có tinh luyện - đó là chưng cất phức tạp

2.2.1 Chưng cất có hồi lưu

Chưng cất có hồi lưu là quá trình chưng khi lấy một phần chất lỏng

ngưng tụ từ hơi tách ra cho quay lại tưới vào dòng hơi bay lên Nhờ có sự tiếp

xúc đồng đều giữa pha hơi và pha lỏng một lần nữa mà pha hơi khi tách ra

khỏi hệ thống lại được làm giàu thêm cấu tử nhẹ (có nhiệt độ sôi thấp hơn) so

với khi không có hồi lưu Nhờ vậy mà có độ phân chia cao hơn Việc hồi lưu

lại chất lỏng được khống chế bằng bộ phận đặc biệt và được bố trí phía trên

thiết bị chưng

2.2.2 Chưng cất có tinh luyện

Chưng cất có tinh luyện còn cho bộ phân chia cao hơn khi kết hợp với

hồi lưu Cơ sở của quá trình chưng luyện là sự trao đổi chất nhiều lần về cả hai

14

phía giữa pha lỏng và pha hơi chuyển động ngược chiều nhau Qúa trình này được thực hiện trong tháp tinh luyện Để đảm bảo độ tiếp xúc hoàn thiện hơn giữa pha hơi và pha lỏng, trong tháp được trang bị các đĩa hay đệm Độ phân chia một hỗn hợp các cấu tử trong tháp phụ thuộc vào số lần tiếp xúc giữa các pha, vào lượng hồi lưu ở mỗi đĩa và hồi lưu ở đỉnh tháp Công nghệ chưng cất

sơ khởi dầu thô dựa vào quá trình chưng cất một lần và nhiều lần có tinh luyện Qúa trình tinh luyện xảy ra trong tháp chưng cất phân đoạn có bố trí các đĩa Cấu trúc chính của tháp chưng là các đĩa có nhiều loại khác nhau

2.2.3 Hoạt động của tháp tinh luyện

Pha hơi Vn bay lên từ đĩa thứ n lên đĩa thứ n-1 được tiếp xúc với pha láng Ln-1 chảy từ đĩa n, chảy xuống đĩa dưới n=1 lại tiếp xúc với pha hơi Vn=1

bay từ dưới lên Nhờ quá trình tiếp xúc như vậy mà quá trình trao đổi chất xảy

ra tốt hơn Pha hơi bay lên ngày càng được làm giàu thêm cấu tử nhẹ, còn pha hơi lỏng chảy xuống phía dưới ngày càng chứa nhiều cấu tử nặng Số lần tiếp xúc càng nhiều quá trình trao đổi chất càng được tăng cường và kết quả phân tách của tháp càng tốt, hay nói cách khác tháp có độ phân tách cao Ngoài đỉnh

và đáy, nếu cần người ta còn thiết kế hồi lưu trung gian, bằng cách lấy sản phẩm lỏng ở cạnh sườn tháp cho qua trao đổi nhiệt làm lạnh rồi quay lại tưới vào tháp Khi lấy sản phẩm cạnh sườn của tháp người ta trang bị thêm các bộ phận tách trung gian cạnh sườn tháp Như vậy theo chiều cao của tháp tinh luyện, ta sẽ nhận được các phân đoạn có giới hạn sôi khác nhau tùy thuộc vào chế độ công nghệ chưng và dầu thô nguyên liệu ban đầu Khi chưng cất có tinh luyện quá trình tiếp xúc tốt, quá trình trao đổi chất xảy ra mạnh làm cho độ phân chia tăng Chưng cất áp suất khí quyển thường được áp dụng để tách các sản phẩm có nhiệt độ sôi nhỏ hơn 320 ÷ 420oC Nếu chưng ở áp suất khí quyển với nhiệt độ cao hơn thì sản phẩm dầu sẽ bị phá huỷ

15

Hình 2.4: Nguyên lý làm việc của các tầng đĩa trong tháp tinh luyện

16

2.3 Chưng cất trong chân không và chưng cất với hơi nước

Hỗn hợp các cấu tử có trong dầu thô, thường không bền dễ bị phân huỷ khi tăng nhiệt độ

Trong các trường hợp chất dễ bị phân huỷ nhiệt, nhất là các hợp chất chứa lưu huỳnh và các hợp chất cao phân tử như nhựa… các hợp chất parafin kém bền nhiệt hơn các hợp chất naphten và các naphten lại kém bền nhiệt hơn các hợp chất thơm Độ bền nhiệt của các cấu tử tạo thành không chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ mà còn phụ thuộc vào cả thời gian tiếp xúc ở nhiệt độ đó Trong thực tế chưng cất, đối với các phân đoạn có nhiệt độ sôi cao, người ta cần tránh

sự phân huỷ nhiệt chúng khi đốt nóng Tuỳ theo loại dầu thô, trong thực tế không nên đốt nóng quá 400÷ 420oC với dầu không có hay có chứa rất ít lưu huỳnh, và không đốt nóng quá 320 ÷ 340oC đối với dầu có nhiều lưu huỳnh

Khi nhiệt độ sôi của hỗn hợp ở áp suất khí quyển cao hơn nhiệt độ phân huỷ của chúng, người ta dùng chưng cất chân không

Sự phân huỷ khi chưng cất sẽ làm xấu đi tính chất của sản phẩm như làm giảm độ bền oxy hoá, nhưng quan trọng hơn là chúng gây nguy hiểm cho quá trình chưng cất vì chúng tạo thành các hợp chất ăn mòn và làm tăng áp suất của tháp Để giảm mức độ phân huỷ, thời gian lưu của nguyên liệu ở nhiệt

độ cao cũng cần phải hạn chế

Ví dụ: trong thực tế chưng cất, thời gian lưu của nguyên liệu dầu (phân đoạn cặn chưng cất khí quyển) ở đáy tháp AD không lớn hơn 5 phút và phân đoạn gudron khi chưng cất chân không VD chỉ vào khoảng từ 2÷ 5 phút Khi nhiệt độ sôi của hỗn hợp ở áp suất khí quyển cao hơn nhiệt độ phân huỷ nhiệt của chúng, người ta phải dùng chưng cất trong chân không hay chưng cất với hơi nước để tránh sự hủy nhiệt, chân không làm giảm nhiệt độ sôi, còn hơi nước cũng có tác dụng tương tự như dùng chân không: giảm áp suất riêng phần của cấu tử hỗn hợp làm cho chúng sôi ở nhiệt độ thấp hơn Hơi nước được dùng ngay cả trong chưng cất khí quyển Khi tinh luyện hơi nước được dùng

Nhược điểm: phương pháp chưng cất với hơi nước thì tổn thất nhiệt

năng tăng và có thể tạo nhò tương bên trong dầu Do vậy lượng hơi nước có hiệu quả tốt nhất chỉ trong khoảng 2 ÷ 3% so với nguyên liệu đem chưng cất Khi mà số cấp tiếp xúc là 3 ÷ 4% trong điều kiện như vậy lượng hơi dầu tách

ra từ phân đoạn mazut đạt tới 14 ÷ 23%

Kết hợp dùng chân không và hơi nước khi chưng cất phần cặn sẽ cho phép đảm bảo hiệu quả tách sâu hơn phân đoạn dầu nhờn có thể đến 500 ÷

Với G và z : số lượng hơi dầu tách được và lượng hơi nước

Mf : phân tử lượng của hơi dầu

18

Nhiệt độ của hơi nước không được thấp hơn nhiệt độ hơi dầu để tránh sản phẩm dầu ngậm nước Do vậy người ta thường dùng hơi nước có nhiệt độ trong khoảng 380 ÷ 450oC, áp suất hơi từ 0,2 ÷ 0,5 MPa

Trong một vài trường hợp khi cần nâng cao nhiệt độ bắt cháy của nhiên liệu diezel, hay nhiên liệu phản lực, người ta không dùng chưng cất với hơi nước mà dùng quá trình bay hơi một lần để tránh tạo thành nhò tương nước bền trong nhiên liệu

2.4 Sản phẩm của quá trình chưng cất

2.4.1 Phân đoạn khí hydrocacbon

Khí hydrocacbon chủ yếu là C3  C4 tuỳ thuộc vào công nghệ chưng cất phân đoạn C3  C4 nhận được là ở thể khí Phân đoạn này thường được dùng làm nguyên liệu cho quá trình chia khí để nhận các khí riêng biệt cho công nghệ chế biến tiếp theo thành những hoá chất cơ bản hay được dùng làm nhiên liệu dân dụng

2.4.2 Phân đoạn xăng

Phân đoạn xăng thường được sử dụng vào 3 mục đích chủ yếu sau:

 Sản xuất nhiên liệu cho động cơ xăng

 Sản xuất nguyên liêu cho công nghiệp hoá dầu

 Sản xuất dung môi cho công nghiệp hoá học

Trong thành phần nhiên liệu xăng nói chung đều có nhiều hydrocacbon, parafin và aromat chiếm ít hơn nghĩa là hàm lượng các cấu tử có trị số octan cao Vì vậy phân đoạn xăng lấy trực tiếp từ dầu mỏ thường không đáp ứng được yêu cầu về khả năng chống kích nổ khi ứng dụng làm nhiên liệu cho động cơ xăng, chúng có trị số octan rất thấp từ 30  60 trong khi yêu cầu trị số octan cho động cơ xăng phải trên 90 Vì vậy để có thể sử dụng được phải áp dụng các biện pháp nhằm nâng cao khả năng chống kích nổ của xăng (nâng

cao trị số octan) lấy trực tiếp từ dầu mỏ

19

Phân đoạn xăng còn được sử dụng vào mục đích sản xuất nguyên liệu cho hoá dầu, chủ yếu dùng để sản xuất các hydrocacbon thơm (BTX) và dùng để sản

xuất các hydrocacbon olefin nhẹ (etylen, propylen, butadien)

2.4.3 Phân đoạn kerosen

Nhiêu liệu dùng cho động cơ phản lực được chế tạo từ phân đoạn

kerosen hoặc từ hỗn hợp giữa 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 có tốc độ xoáy 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 thích hợp với những đặc điểm của quá trình cháy trong động cơ phản lực nhất Vì vậy phân đoạn kersen và phân đoạn xăng của dầu

mỏ họ naphteno  parafin hoặc parafino  naphten là nguyên liệu tốt nhất để sản xuất nhiên liệu cho động cơ phản lực nếu hàm lượng lưu huỳnh hoạt động

lớn, người ta phải tiến hành làm sạch nhờ xử lý hydro

Phân đoạn kerosen của dầu mỏ họ parafinic được sử dụng để sản xuất dầu hoả dân dụng mà không đòi hỏi quá trình biến đổi thành phần bằng các phương pháp hoá học phức tạp vì nó đáp ứng được yêu cầu

2.4.4 Phân đoạn diezen

Phân đoạn diezen là phân đoạn có nhiệt độ sôi từ 240  3600

C dùng làm nguyên liệu diezen, khi nhận nguyên liệu này từ dầu mỏ có rất nhiều lưu huỳnh cho nên người ta phải khử các hợp chất lưu huỳnh bằng hydro hoá làm sạch Phân đoạn có nhiệt độ sôi từ 200  3000C, cao nhất là 3400C Phân đoạn này từ dầu mỏ chứa rất nhiều hydrocacbon parafin cần phải tiến hành tách n-parafin n-Parafin tách được sẽ dùng để sản xuất parafin lỏng

20

2.4.5 Phân đoạn mazut

Đó là phân đoạn cặn chưng cất khí quyển, phân đoạn này dùng làm nhiên liệu đốt lò cho các lò công nghiệp, lò phản ứng Nó hay được sử dụng cho các quá trình chưng cất chân không để nhận các cấu tử dầu nhờn hay nhận

nguyên liệu cho quá trình cracking xúc tác, cracking nhiệt và hydrocacking

2.4.6 Phân đoạn dầu nhờn

Phân đoạn này có nhiệt độ từ 350  5000

C, 350  5400C được gọi là gazoil chân không Đó là nguyên liệu cho quá trình cracking xúc tác hay hydrocacking Còn phân đoạn dầu nhờn có nhiệt độ sôi hẹp hơn từ 320 

4000C, 300  4200C, 400  4500C được dùng làm nguyên liệu cho sản xuất dầu

nhờn bôi trơn

2.4.7 Phân đoạn gudron

Là sản phẩm cặn của quá trình chưng cất chân không được dùng làm nguyên liệu cho quá trình cốc hoá để sản xuất cốc hoặc dùng để chế tạo bitum các loại khác nhau hoặc để chế tạo thêm phần dầu nhờn nặng

Trong các phân đoạn trên thì phân đoạn xăng, kerosen, diezen là những phân đoạn quan trọng, chúng được gọi là các sản phẩm trắng, vì chúng chưa bị nhuốm màu Phân đoạn mazut, dầu nhờn, gudron người ta gọi là sản phẩm đen

Do vậy trong dầu mỏ loại nào có trữ lượng các sản phẩm trắng cao thì

đó là loại dầu rất tốt cho quá trình chế biến thu các sản phẩm về nhiên liệu Chính vì thế mà tiềm lượng sản phẩm trắng được xem là một trong những chỉ tiêu đánh giá chất lượng của dầu thô

21

CHƯƠNG 3 PHÂN XƯỞNG CHƯNG CẤT DẦU THÔ TRONG NHÀ MÁY LỌC

DẦU DUNG QUẤT

3.1 Hệ thống các phân xưởng chính trong nhà máy lọc dầu dung quất

Hình 3.1 Sơ đồ tổng thể nhà máy 3.2 Giới thiệu nhà máy lọc dầu dung quất

Trong khu vực Châu Á, chúng ta thấy Hàn Quốc mặc dù phải nhập hoàn toàn dầu thô nhưng đã xây dựng 6 nhà máy lọc dầu với tổng công suất 127,5 triệu tấn/năm, vượt 30% so với nhu cầu sử dụng nội địa Singapore không có dầu thô nhưng với chiến lược trở thành trung tâm lọc - hóa dầu của khu vực nên đã đầu tư xây dựng 3 nhà máy lọc dầu với tổng công suất là 62,7 triệu tấn/năm, đứng thứ 5 ở Châu Á Đài Loan phải nhập dầu thô, nhưng có 4 nhà máy lọc dầu với tổng công suất 45,8 triệu tấn/năm Indonesia có 8 nhà máy lọc dầu tổng công suất là 49,4 triệu tấn/năm Trung Quốc trong công cuộc hiện đại hóa đã chú trọng đầu tư đặc biệt vào việc tăng nhịp độ và chất lượng phát

22

triển của ngành dầu khí Trung Quốc có 95 nhà máy lọc hóa dầu với tổng công suất khoảng 225,5 triệu tấn/năm Trung Quốc đang thực hiện lộ trình phát triển công nghiệp lọc - hóa dầu với mục tiêu đến năm 2010 đạt công suất trên 8 triệu

thùng dầu/ngày

Việt Nam là quốc gia có trữ lượng dầu thô vào hàng đầu so với các nước Đông Á, chỉ sau Trung Quốc, Inđônêxia và Malaysia Hiện nay, trữ lượng dầu khí của Việt Nam vào khoảng 4 - 4,5 tỷ tấn dầu quy đổi Trữ lượng xác minh khoảng 1,8 tỷ tấn Năm 2005, sản lượng khai thác dầu khí của Việt Nam đạt gần 25,7 triệu tấn dầu quy đổi, trong đó có 18,8 triệu tấn dầu thô và gần 6,9 tỷ m3 khí Bên cạnh việc tìm kiếm, thăm dò và khai thác dầu khí ở trong nước, Tổng công ty Dầu khí Việt Nam đã triển khai 7 đề án hợp tác thăm dò, khai thác dầu khí ở nước ngoài, trong đó giữ vai trò điều hành tại Hợp đồng lô 433a

- 416b ở Algeria và Hợp đồng phát triển Mỏ Amara ở Iraq

Là quốc gia xuất khẩu dầu thô nhưng hàng năm Việt Nam phải nhập khẩu toàn bộ sản phẩm xăng dầu Cụ thể năm 2005 Việt Nam phải nhập trên

12 triệu tấn xăng dầu Dự báo đến năm 2010, nhu cầu sử dụng xăng dầu trong nước sẽ vào khoảng 17 triệu tấn và năm 2020 khoảng 34 - 35 triệu tấn Theo

Bộ Tài chính, chỉ riêng quý I/2005, Nhà nước phải bỏ ra 4.870 tỉ đồng để bù lỗ cho việc nhập khẩu xăng dầu nhằm đáp ứng nhu cầu sử dụng trong nước Việc đầu tư xây dựng Nhà máy lọc dầu Dung Quất cho phép chúng ta chế biến dầu thô trong nước, đảm bảo từng bước về an ninh năng lượng, giảm bớt sự phụ thuộc vào nguồn cung cấp xăng dầu từ nước ngoài, góp phần vào sự nghiệp đẩy mạnh công nghiệp hóa - hiện đại hóa đất nước Theo tính toán của dự án, nhà máy lọc dầu Dung Quất khi đi vào hoạt động với công suất 6,5 triệu tấn/năm, sẽ đáp ứng được khoảng 33% nhu cầu sử dụng xăng dầu trong nước

Bên cạnh đó, việc đầu tư xây dựng nhà máy lọc dầu Dung Quất còn là động lực to lớn để thúc đẩy phát triển kinh tế, xã hội của tỉnh Quảng Ngãi và

23

các tỉnh, thành phố trong vùng kinh tế trọng điểm Miền Trung và là điều kiện quan trọng nhằm đảm bảo an ninh quốc phòng, góp phần thực hiện hai nhiệm

vụ chiến lược hiện nay là xây dựng và bảo vệ tổ quốc

Nhà máy lọc dầu Dung Quất được xây dựng tại địa bàn hai xã Bình Trị

và Bình Thuận, huyện Bình Sơn, tỉnh Quảng Ngãi trong quy hoạch của Khu kinh tế Dung Quất với hệ thống cảng biển nước sâu và vịnh kín gió đã tạo nên một vị trí chiến lược ở phía Bắc vịnh Cam Ranh, xác lập hệ thống phòng thủ ven biển bảo vệ các khu vực đặc quyền kinh tế và hỗ trợ các hoạt động tìm kiếm, thăm dò, khai thác dầu khí tại thềm lục địa Việt Nam Vị trí này còn được coi là đầu mối của tuyến đường ngắn nhất không phải qua eo biển Malacca và cảng Bangkok để chuyên chở hàng hóa từ các nước trong khu vực

đi qua Miền Trung Việt Nam, tới Myanmar, Bắc Thái Lan và Nam Trung Quốc Khu vực này sau khi được đầu tư và phát triển sẽ có vai trò bao quát toàn bộ vùng Biển Đông, giành được thế chủ động về an ninh, quốc phòng cũng như giao lưu kinh tế

3.3 Địa điểm và diện tích sử dụng

Địa điểm: Đặt tại Khu kinh tế Dung Quất, thuộc địa bàn các xã Bình Thuận và Bình Trị, huyện Bình Sơn, tỉnh Quảng Ngãi

Diện tích sử dụng: Mặt đất khoảng 338 ha; mặt biển khoảng 471 ha

Công suất chế biến: 6,5 triệu tấn dầu thô/năm, tương đương 148.000 thùng /ngày

nguyên liệu: 100% dầu thô Bạch Hổ Việt Nam hoặc dầu thô hỗn hợp (85% dầu Bạch Hổ + dầu chua Dubai)

2.2.2 Sơ đồ công nghệ nhà máy

26

Hình 3.4: Sơ đồ 3D nhà máy