QUÁ TRÌNH LỌC TÁCH VẬT LÝ - CHƯƠNG MỞ ĐẦU

1BÀI GIẢNGQUÁ TRÌNH LỌC TÁCH VẬT LÝGiảng viên biên soạn: GVC. ThS. Trần Văn TiếnTên môn học : Quá trình Lọc tách vật lý Số ĐVHT : 5 (75 tiết) Tài liệu học tập: + Sách, giáo trình chính: 1. Bài giảng QUÁ TRÌNH LỌC TÁCH VẬT LÝ, Trần Văn Tiến 2. Tập Các hình vẽ, sơ đồ, cấu tạo thiết bị chỉ định trong Bài giảng, Trần Văn Tiến 3. Procédés de Séparation, tập 2, 655 trang, Jean-Pierre Wauquier NXB TECHNIP Paris, 1998. (Chú ý: Bài giảng này được biên soạn theo cuốn Procédés de Séparation. Các hình vẽ,...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
QUÁ TRÌNH LỌC TÁCH VẬT LÝ - CHƯƠNG MỞ ĐẦU 1 BÀI GIẢNG QUÁ TRÌNH LỌC TÁCH VẬT LÝ Giảng viên biên soạn: GVC. ThS. Trần Văn TiếnTên môn học : Quá trình Lọc tách vật lýSố ĐVHT : 5 (75 tiết)Tài liệu học tập: + Sách, giáo trình chính: 1. Bài giảng QUÁ TRÌNH LỌC TÁCH VẬT LÝ, Trần Văn Tiến 2. Tập Các hình vẽ, sơ đồ, cấu tạo thiết bị chỉ định trong Bài giảng, Trần Văn Tiến 3. Procédés de Séparation, tập 2, 655 trang, Jean-Pierre Wauquier NXB TECHNIP - Paris, 1998. (Chú ý: Bài giảng này được biên soạn theo cuốn Procédés de Séparation. Các hình vẽ,sơ đồ, cấu tạo thiết bị chỉ định trong Bài giảng, sinh viên tra trực tiếp theo số thứ tự của hìnhtrong cuốn Procédés de Séparation.) + Sách tham khảo: 1. Nguyễn Bin. Các Quá trình, Thiết bị trong Công nghệ Hóa chất và Thực phẩm, tập 4:Chưng luyện, Hấp thụ, Trích ly, Kết tinh, Hấp phụ, Sấy. NXB KH&KT Hà Nội, 2002. 2. Nguyễn Bin. Tính toán Quá trình, Thiết bị trong Công nghệ Hóa chất và Thực phẩm,tập 1&2. NXB Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội, 2001. 3. Nguyễn Bin, Đỗ Văn Đài, Long Thanh Hùng, Đinh Văn Huỳnh, Nguyễn TrọngKhuông, Phan Văn Thơm, Phạm Xuân Toản, Trần Xoa. Sổ tay Quá trình và Thiết bị Côngnghệ Hóa chất, tập 1&2. NXB Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội, 2004. Chương mở đầu : TỔNG QUAN VỀ MÔN HỌC QUÁ TRÌNH LỌC TÁCH VẬT LÝ1. Sơ đồ tất cả các loại quá trình trong nhà máy lọc dầu (Hình 1.1a)2. Sơ đồ tất cả các loại phân xưởng trong nhà máy lọc dầu (Hình 1.2)3. Vai trò của Công nghệ Lọc dầu trong nhà máy lọc dầu Dầu thô được tạo thành từ hỗn hợp phức tạp gồm rất nhiều các hợp chất, phần lớn làhydrocarbon. Để thu được các sản phẩm dầu mỏ đáp ứng được các tiêu chuẩn kỹ thuật thươngmại, đầu tiên cần phải thực hiện một quá trình phân riêng dầu mỏ nguyên khai thành nhiềuphân đoạn khác nhau. Các phân đoạn này, tiếp sau đó phải được tinh luyện làm sạch, hay phảitrải qua các quá trình chuyển hóa hóa học, đặc biệt là nhằm phục vụ cho các nhu cầu củangành hóa dầu sau này. Nguyên lý cơ sở của một công đoạn phân riêng được minh họa trongHình 1.1. Hỗn hợp ban đầu (dầu thô hoặc hỗn hợp khác, A, B, C...) được phân riêng ra thành cáccấu tử khác nhau hay các phân đoạn khác nhau nhờ những tính chất đặc trưng, ví dụ bằngkhoảng nhiệt độ sôi. Một công đoạn như vậy thông thường đòi hỏi sự tiêu tốn năng lượng(đun sôi trong chưng luyện hay làm lạnh trong kết tinh) hay đòi hỏi sự trợ giúp của một tácnhân phân riêng chọn lọc (dung môi trích ly, hấp thụ, chất hấp phụ). Trong các trường hợp nói riêng của lọc dầu thô, các quá trình lọc tách vật lý bảo đảmđược 3 chức năng chính sau: • Các quá trình phân đoạn 2 Quá trình chưng cất khí quyển cho phép phân đoạn dầu thô thành các phân đoạn khácnhau: khí dầu hóa lỏng LPG, xăng, kerosen, gazol, fuel... được cho ví dụ trên Hình 1.2. Vớicác quá trình chuyển hoá hoá học, trong hầu hết các trường hợp, sau khi thực hiện quá trình,dòng sản phẩm thường phải trải qua một công đoạn phân đoạn nhằm mục đích thu được cácsản phẩm có chất lượng đáp ứng các tiêu chuẩn kỹ thuật nghiên cứu. • Các quá trình tuần hoàn lại Hầu hết các công đoạn chuyển hóa hóa học đều được đặc trưng bởi sự chuyển hóa từngchặng không hoàn toàn, tiếp đó lại là một công đoạn phân riêng để tách riêng và tuần hoàn lạicác cấu tử chưa được chuyển hóa, vì hệ số chuyển hoá tuỳ thuộc quá trình thường nằm trongkhoảng 10-90% (Hình 1.3). Như vậy, sự cần thiết gia tăng chỉ số octan IO của các nguồnxăng cơ sở nhằm sản xuất ra các loại xăng không chì, dẫn đến việc phải tiến hành các quátrình đồng phân hóa các n-parafin thành các iso-C5 và C6. Các n-parafin không được chuyểnhóa khi đi ra khỏi quá trình đồng phân hóa sẽ được tách ra bởi các rây phân tử có kích thước5Ao và được tái tuần hoàn, nhằm đạt kết quả đồng phân hóa hoàn toàn các parafin này. • Các quá trình làm sạch - Làm sạch cho nguyên liệu trước khi phản ứng: tách các loại tạp chất (như H2S,mercaptan có trong hỗn hợp khí trên rây phân tử 13X) mà chúng có phản ứng phụ với xúc táctrong nguyên liệu đầu là rất cần thiết cho các công đoạn hạ lưu, vì trong các công đoạn có xúctác, chất xúc tác rất nhạy phản ứng với các tạp chất có trong nguyên liệu. - Làm sạch để hoàn thiện chất lượng tạo sản phẩm (tách aromatic, parafin để sản xuấtdầu nhờn, tách aromatic cho nhiên liệu). - Làm sạch để đáp ứng yêu cầu là một vài sản phẩm thu được phải có độ tinh khiết caođể ứng dụng cho các nhu cầu của hóa dầu (ví dụ sản xuất H2, i/n-parafin, BTX ... tinh khiế ...