Thiết kế phân xưởng chưng cất dầu thô với nguyên liệu là dầu thô Trung Đông (Vũ Quang Chỉnh)



Dầu mỏ là khoáng vật phong phú nhất trong tự nhiên, là một trong những nguyên liệu thô quan trọng nhất mà loài người có được và nó là một trong những nguồn cung cấp hydrocacbon phong phú nhất có trong tự nhiên.

Dầu mỏ được con người biết đến từ thời cổ xưa, đến thế kỷ XVIII dầu mỏ được sử dụng làm nhiên liệu để đốt và thắp sáng. Sang thế kỷ XIX, dầu được coi như là nguồn nhiên liệu chính cho mọi phương tiện giao thông và cho nền kinh tế. Hiện nay, dầu mỏ đã trở thành nguồn năng lượng quan trọng nhất của mọi quốc gia trên thế giới. Khoảng 65 ÷ 70% năng lượng sử dụng đi từ dầu mỏ, chỉ 20 ÷ 22% đi từ than, 5 ÷ 6% từ năng lượng nước và 8 ÷ 12% từ năng lượng hạt nhân. Bên cạnh việc sử dụng dầu mỏ để chế biến thành các dạng nhiên liệu thì hướng sử dụng mạnh mẽ và hiệu quả nhất của dầu mỏ là làm nguyên liệu cho công nghiệp tổng hợp hữu cơ – hóa dầu như: sản xuất cao su, chất dẻo, tơ sợi tổng hợp, các chất hoạt động bề mặt, phân bón…

Ngành khai thác chế biến dầu khí là một ngành công nghiệp mũi nhọn, trong một tương lai dài vẫn chiếm một vị trí quan trọng trong lĩnh vực năng lượng và nguyên liệu hoá học mà không có tài nguyên thiên nhiên nào thay thế được. Hiệu quả sử dụng dầu mỏ phụ thuộc vào chất lượng của các quá trình chế biến. Theo các chuyên gia về hóa dầu Châu Âu, việc đưa dầu mỏ qua các quá trình chế biến sẽ nâng cao được hiệu quả sử dụng của dầu mỏ lên 5 lần, và như vậy tiết kiệm được nguồn tài nguyên quý giá này.

Dầu mỏ là hỗn hợp rất phức tạp gồm hydrocacbon, khí thiên nhiên, khí dầu mỏ và các hợp chất khác như CO2, N2, H2, H2S, He, Ar, Ne… Dầu mỏ muốn sử dụng được phải phân chia thành từng phân đoạn nhỏ. Sự phân chia đó dựa vào phương pháp chưng cất để thu được các sản phẩm có nhiệt độ sôi khác nhau. Trong nhà máy lọc dầu, phân xưởng chưng cất dầu thô là một phân xưởng quan trọng, cho phép ta thu được các phân đoạn dầu mỏ để chế biến tiếp theo. Đồ án này đưa ra các vấn đề lý thuyết liên quan và thiết kế phân xưởng chưng cất dầu thô với nguyên liệu là dầu thô Trung Đông.





NỘI DUNG:



MỞ ĐẦU 4

PHẦN I: TỔNG QUAN VỀ LÝ THUYẾT 7

I. NGUYÊN LIỆU DẦU THÔ 7

I.1. Thành phần hóa học của dầu thô: 7

I.2. Các đặc tính vật lý quan trọng của dầu thô: 21

I.3. Phân loại dầu thô: 24

II. CHƯNG CẤT DẦU THÔ. 29

II.1. Cơ sở lý thuyết của quá trình chưng cất: 29

II.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chưng cất: 38

II.3. Sản phẩm của quá trình chưng cất: 44

II.4. Chuẩn bị dầu thô trước khi chế biến: 51

PHẦN II: THIẾT KẾ PHÂN XƯỞNG CHƯNG CẤT DẦU THÔ 57

I. MỤC ĐÍCH VÀ Ý NGHĨA CỦA QUÁ TRÌNH CHƯNG CẤT DẦU THÔ: 57

II. LỰA CHỌN DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ: 58

III. THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN: 59

IV. MỘT SỐ THIẾT BỊ CHÍNH TRONG DÂY CHUYỀN: 60

IV.1. Tháp chưng cất 60

IV.2. Thiết bị trao đổi nhiệt 63

IV.2.1. Thiết bị trao đổi nhiệt ống xoắn ruột gà. 63

IV.2.2. Loại thiết bị trao đổi nhiệt ống lồng ống. 64

Thiết bị ống lồng ống 65

IV.2.3. Loại thiết bị ống chùm. 65

IV.3. Lò đốt 66

PHẦN III: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ 70

I.THIẾT LẬP ĐƯỜNG CÂN BẰNG CHO CÁC SẢN PHẨM. 70

I.1. Đường cân bằng sản phẩm Naphta 70

I.2. Đường cân bằng của sản phẩm Kerosen. 72

I.3. Đưòng cân bằng của Gasoil. 74

II. XÁC ĐỊNH CÁC ĐẠI LƯỢNG TB CỦA SẢN PHẨM. 75

II.1. Tỷ trọng trung bình. 75

II.2. Nhiệt độ sôi  trung bình. 76

III. TÍNH TOÁN CÂN BẰNG VẬT CHẤT. 77

III.1.Tại tháp chưng cất. 77

III.2.Tại tháp tái bay hơi. 78

IV.TÍNH TIÊU HAO HƠI NƯỚC. 79

IV.1.Tính tiêu hao hơi nước cho tháp phân đoạn. 79

V. TÍNH CHẾ ĐỘ CÔNG NGHỆ CỦA THÁP CHƯNG CẤT. 80

V.1.Tính áp suất của tháp. 80

V.2.Tính chế độ công nghệ của tháp. 81

V.3.Tính chỉ số hồi lưu đỉnh tháp: 87

VI. TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT LƯỢNG. 87

VII. TÍNH KÍCH THƯỚC CỦA THÁP CHƯNG CẤT:. 89

VII.1.Tính đường kính tháp: 89

VII.2. Tính chiều cao tháp: 91

VII.3.Tính số chóp và đường kính chóp. 91

PHẦN IV: TÍNH TOÁN KINH TẾ 93

I.Mục đích. 93

II. Chế độ công nghệ trong phân xưởng. 93

III. Nhu cầu về nguyên liệu 95

IV. Xác định nhu cầu về công nhân trong phân xưởng. 96

V. Tính khấu hao cho phân xưởng 97

VI. Chi phí khác cho một thùng sản phẩm. 98

VII. Xác định hiệu quả kinh tế 99

PHẦN V: XÂY DỰNG 101

I. XÁC ĐỊNH ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG NHÀ MÁY. 101

I.1. Cơ sở để xác định địa điểm xây dựng 101

I.2. Các yêu cầu đối với địa điểm xây dựng 101

II. CÁC YÊU CẦU VỀ MÔI TRƯỜNG VỆ SINH CÔNG NGHIỆP 104

II.1. Đảm bảo khoảng cách vệ sinh công nghiệp. 104

II.2. Vị trí xây dựng nhà máy. 104

III. THIẾT KẾ TỔNG MẶT BẰNG NHÀ MÁY. 105

III.1. Các yêu cầu: 105

III.2. Nguyên tắc phân vùng. 106

III.3. Ưu nhược điểm của phân vùng: 108

PHẦN VI: AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ TỰ ĐỘNG HÓA 111

I. AN TOÀN LAO ĐỘNG 111

I.1. Giáo dục về an toàn lao động. 111

I.2. Yêu cầu về phòng cháy chữa cháy. 111

I.3.Trang bị phòng hộ lao động. 114

I.4.Yêu cầu đối với vệ sinh môi trường. 114

II. TỰ ĐỘNG HOÁ. 115

II.1. Mục đích: 115

II.2. Hệ thống điều khiển tự động. 116

II.3. Các dạng điều khiển tự động. 117

KẾT LUẬN 119

TÀI LIỆU THAM KHẢO






LINK DOWNLOAD - FULL THUYẾT MINH


LINK DOWNLOAD - FULL BẢN VẼ



Dầu mỏ là khoáng vật phong phú nhất trong tự nhiên, là một trong những nguyên liệu thô quan trọng nhất mà loài người có được và nó là một trong những nguồn cung cấp hydrocacbon phong phú nhất có trong tự nhiên.

Dầu mỏ được con người biết đến từ thời cổ xưa, đến thế kỷ XVIII dầu mỏ được sử dụng làm nhiên liệu để đốt và thắp sáng. Sang thế kỷ XIX, dầu được coi như là nguồn nhiên liệu chính cho mọi phương tiện giao thông và cho nền kinh tế. Hiện nay, dầu mỏ đã trở thành nguồn năng lượng quan trọng nhất của mọi quốc gia trên thế giới. Khoảng 65 ÷ 70% năng lượng sử dụng đi từ dầu mỏ, chỉ 20 ÷ 22% đi từ than, 5 ÷ 6% từ năng lượng nước và 8 ÷ 12% từ năng lượng hạt nhân. Bên cạnh việc sử dụng dầu mỏ để chế biến thành các dạng nhiên liệu thì hướng sử dụng mạnh mẽ và hiệu quả nhất của dầu mỏ là làm nguyên liệu cho công nghiệp tổng hợp hữu cơ – hóa dầu như: sản xuất cao su, chất dẻo, tơ sợi tổng hợp, các chất hoạt động bề mặt, phân bón…

Ngành khai thác chế biến dầu khí là một ngành công nghiệp mũi nhọn, trong một tương lai dài vẫn chiếm một vị trí quan trọng trong lĩnh vực năng lượng và nguyên liệu hoá học mà không có tài nguyên thiên nhiên nào thay thế được. Hiệu quả sử dụng dầu mỏ phụ thuộc vào chất lượng của các quá trình chế biến. Theo các chuyên gia về hóa dầu Châu Âu, việc đưa dầu mỏ qua các quá trình chế biến sẽ nâng cao được hiệu quả sử dụng của dầu mỏ lên 5 lần, và như vậy tiết kiệm được nguồn tài nguyên quý giá này.

Dầu mỏ là hỗn hợp rất phức tạp gồm hydrocacbon, khí thiên nhiên, khí dầu mỏ và các hợp chất khác như CO2, N2, H2, H2S, He, Ar, Ne… Dầu mỏ muốn sử dụng được phải phân chia thành từng phân đoạn nhỏ. Sự phân chia đó dựa vào phương pháp chưng cất để thu được các sản phẩm có nhiệt độ sôi khác nhau. Trong nhà máy lọc dầu, phân xưởng chưng cất dầu thô là một phân xưởng quan trọng, cho phép ta thu được các phân đoạn dầu mỏ để chế biến tiếp theo. Đồ án này đưa ra các vấn đề lý thuyết liên quan và thiết kế phân xưởng chưng cất dầu thô với nguyên liệu là dầu thô Trung Đông.





NỘI DUNG:



MỞ ĐẦU 4

PHẦN I: TỔNG QUAN VỀ LÝ THUYẾT 7

I. NGUYÊN LIỆU DẦU THÔ 7

I.1. Thành phần hóa học của dầu thô: 7

I.2. Các đặc tính vật lý quan trọng của dầu thô: 21

I.3. Phân loại dầu thô: 24

II. CHƯNG CẤT DẦU THÔ. 29

II.1. Cơ sở lý thuyết của quá trình chưng cất: 29

II.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chưng cất: 38

II.3. Sản phẩm của quá trình chưng cất: 44

II.4. Chuẩn bị dầu thô trước khi chế biến: 51

PHẦN II: THIẾT KẾ PHÂN XƯỞNG CHƯNG CẤT DẦU THÔ 57

I. MỤC ĐÍCH VÀ Ý NGHĨA CỦA QUÁ TRÌNH CHƯNG CẤT DẦU THÔ: 57

II. LỰA CHỌN DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ: 58

III. THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN: 59

IV. MỘT SỐ THIẾT BỊ CHÍNH TRONG DÂY CHUYỀN: 60

IV.1. Tháp chưng cất 60

IV.2. Thiết bị trao đổi nhiệt 63

IV.2.1. Thiết bị trao đổi nhiệt ống xoắn ruột gà. 63

IV.2.2. Loại thiết bị trao đổi nhiệt ống lồng ống. 64

Thiết bị ống lồng ống 65

IV.2.3. Loại thiết bị ống chùm. 65

IV.3. Lò đốt 66

PHẦN III: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ 70

I.THIẾT LẬP ĐƯỜNG CÂN BẰNG CHO CÁC SẢN PHẨM. 70

I.1. Đường cân bằng sản phẩm Naphta 70

I.2. Đường cân bằng của sản phẩm Kerosen. 72

I.3. Đưòng cân bằng của Gasoil. 74

II. XÁC ĐỊNH CÁC ĐẠI LƯỢNG TB CỦA SẢN PHẨM. 75

II.1. Tỷ trọng trung bình. 75

II.2. Nhiệt độ sôi  trung bình. 76

III. TÍNH TOÁN CÂN BẰNG VẬT CHẤT. 77

III.1.Tại tháp chưng cất. 77

III.2.Tại tháp tái bay hơi. 78

IV.TÍNH TIÊU HAO HƠI NƯỚC. 79

IV.1.Tính tiêu hao hơi nước cho tháp phân đoạn. 79

V. TÍNH CHẾ ĐỘ CÔNG NGHỆ CỦA THÁP CHƯNG CẤT. 80

V.1.Tính áp suất của tháp. 80

V.2.Tính chế độ công nghệ của tháp. 81

V.3.Tính chỉ số hồi lưu đỉnh tháp: 87

VI. TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT LƯỢNG. 87

VII. TÍNH KÍCH THƯỚC CỦA THÁP CHƯNG CẤT:. 89

VII.1.Tính đường kính tháp: 89

VII.2. Tính chiều cao tháp: 91

VII.3.Tính số chóp và đường kính chóp. 91

PHẦN IV: TÍNH TOÁN KINH TẾ 93

I.Mục đích. 93

II. Chế độ công nghệ trong phân xưởng. 93

III. Nhu cầu về nguyên liệu 95

IV. Xác định nhu cầu về công nhân trong phân xưởng. 96

V. Tính khấu hao cho phân xưởng 97

VI. Chi phí khác cho một thùng sản phẩm. 98

VII. Xác định hiệu quả kinh tế 99

PHẦN V: XÂY DỰNG 101

I. XÁC ĐỊNH ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG NHÀ MÁY. 101

I.1. Cơ sở để xác định địa điểm xây dựng 101

I.2. Các yêu cầu đối với địa điểm xây dựng 101

II. CÁC YÊU CẦU VỀ MÔI TRƯỜNG VỆ SINH CÔNG NGHIỆP 104

II.1. Đảm bảo khoảng cách vệ sinh công nghiệp. 104

II.2. Vị trí xây dựng nhà máy. 104

III. THIẾT KẾ TỔNG MẶT BẰNG NHÀ MÁY. 105

III.1. Các yêu cầu: 105

III.2. Nguyên tắc phân vùng. 106

III.3. Ưu nhược điểm của phân vùng: 108

PHẦN VI: AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ TỰ ĐỘNG HÓA 111

I. AN TOÀN LAO ĐỘNG 111

I.1. Giáo dục về an toàn lao động. 111

I.2. Yêu cầu về phòng cháy chữa cháy. 111

I.3.Trang bị phòng hộ lao động. 114

I.4.Yêu cầu đối với vệ sinh môi trường. 114

II. TỰ ĐỘNG HOÁ. 115

II.1. Mục đích: 115

II.2. Hệ thống điều khiển tự động. 116

II.3. Các dạng điều khiển tự động. 117

KẾT LUẬN 119

TÀI LIỆU THAM KHẢO






LINK DOWNLOAD - FULL THUYẾT MINH


LINK DOWNLOAD - FULL BẢN VẼ

M_tả
M_tả

Không có nhận xét nào: