351
Khi đọc qua tài liu này, nếu phát hin sai sót hoc ni dung kém chất lượng xin hãy thông báo để chúng tôi sa cha hoc thay thế bng mt tài liu cùng chđề ca tác gikhác. Tài liệu này bao gồm nhiều tài liệu nhỏ có cùng chủ đề bên trong nó. Phần nội dung bạn cần có thể nằm ở giữa hoặc ở cuối tài liệu này, hãy sử dụng chức năng Search để tìm chúng. Bn có ththam kho ngun tài liệu được dch ttiếng Anh tại đây: http://mientayvn.com/Tai_lieu_da_dich.html Thông tin liên h: Yahoo mail: [email protected] Gmail: [email protected]

Cong Nghe Hoa Dau

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Cong Nghe Hoa Dau

Citation preview

  • Khi c qua ti liu ny, nu pht hin sai st hoc ni dung km cht lng xin hy thng bo chng ti sa cha hoc thay th bng mt ti liu cng ch ca tc gi khc. Ti liu ny bao gm nhiu ti liu nh c cng ch bn trong n. Phn ni dung bn cn c th nm gia hoc cui ti liu ny, hy s dng chc nng Search tm chng.

    Bn c th tham kho ngun ti liu c dch t ting Anh ti y:

    http://mientayvn.com/Tai_lieu_da_dich.html

    Thng tin lin h:

    Yahoo mail: [email protected]

    Gmail: [email protected]

  • 1

    MC LC

    mc Trang

    MC LC .............................................................................................................................. 1

    GII THIU V M UN ...................................................................................................... 6

    V tr, ngha, vai tr m un ................................................................................................. 6

    Mc tiu ca m un.............................................................................................................. 6

    Mc tiu thc hin ca m un .............................................................................................. 6

    Ni dung chnh/cc bi ca m un ....................................................................................... 6

    CC HNH THC HC TP CHNH TRONG M UN ........................................................ 7

    YU CU V NH GI HON THNH M UN ............................................................... 8

    BI 1 . GII THIU CHUNG M bi: HD C1 ................................................................... 10

    Gii thiu ............................................................................................................................. 10

    Mc tiu thc hin ............................................................................................................... 10

    Ni dung chnh..................................................................................................................... 10

    Cc hnh thc hc tp .......................................................................................................... 10

    1. Mc tiu ca lc du ........................................................................................................ 10

    2. Nhim v ca nh my lc du ........................................................................................ 12

    3. Cc qu trnh trong nh my lc du .............................................................................. 13

    3.1. Qu trnh ct phn on du .............................................................................. 13 3.2. Cc qu trnh ch bin th cp ............................................................................ 15

    4. Vai tr ca qu trnh ch bin du ................................................................................... 18

    CU HI .............................................................................................................................. 20

    BI 2. PHN LOI DU TH M bi: HD C2 ................................................................ 21

    Gii thiu ............................................................................................................................. 21

    Mc tiu thc hin ............................................................................................................... 21

    Ni dung chnh..................................................................................................................... 21

    Cc hnh thc hc tp .......................................................................................................... 21

    1. Phn loi du th theo phng php ha hc v vt l ................................................... 21

    1.1.Phn loi du theo phng php ha hc ............................................................ 21 1.2.Phn loi du theo phng php vt l ................................................................ 25

    2. Thnh phn ha hc ca du th, thnh phn hydrocacbon ............................................ 25

    2.1. Hydrocacbon parafin ............................................................................................ 26 2.2. Hydrocacbon khng no ........................................................................................ 26 2.3. Hydrocacbon naphten .......................................................................................... 26 2.4. Hydrocacbon thm .............................................................................................. 27

    3. Thnh phn phi hydrocacbon trong du ........................................................................... 27

    3.1. Hp cht lu hunh ............................................................................................. 28 3.2. Nit v hp cht nit ........................................................................................... 28

  • 2

    3.3. Hp cht cha oxy .............................................................................................. 29

    4. Cc phn on sn phm ca du th ............................................................................. 30

    4.1. Thnh phn phn on ca xng ......................................................................... 32 4.2. Thnh phn phn on ca nhin liu diesel ....................................................... 32

    5. Cch nhn dng du th .................................................................................................. 35

    5.1. Theo t trng......................................................................................................... 35 5.2. Nhit ng c v hm lng parafin trong du ............................................. 36 5.3. Nhit bt chy ................................................................................................. 36 5.4. nht ................................................................................................................ 36

    6. Phn tch mt s tnh cht du th ................................................................................... 37

    6.1. Xc nh thnh phn phn on .......................................................................... 37 6.2. Xc nh t trng du th ..................................................................................... 43 6.3. Phng php xc nh hm lng nha v asphaten ........................................ 48 6.4. Xc nh hm lng Parafin ................................................................................ 50

    CU HI .............................................................................................................................. 50

    BI 3. PHN TCH DU TH M bi: HD C3 ................................................................. 51

    Gii thiu ............................................................................................................................. 51

    Mc tiu thc hin ............................................................................................................... 51

    Ni dung chnh..................................................................................................................... 51

    Cc hnh thc hc tp .......................................................................................................... 51

    1. M u ............................................................................................................................ 51

    2. Kh mui - nc............................................................................................................. 53

    3. Cc cng ngh kh mui-nc in hnh ....................................................................... 55

    3.1. Cc phng php loi nc ................................................................................ 55 3.2. S cng ngh loi nc-mui ........................................................................ 58

    4. Chng ct du th p sut kh quyn ........................................................................... 61

    4.1. S nguyn tc .......................................................................................................... 62

    4.2. Chng ct du c tc nhn bay hi ..................................................................... 63 4.3. S cng ngh cm chng ct kh quyn ......................................................... 63

    5. Chng ct du th p sut chn khng ........................................................................ 68

    5.1. H thit b ngng t kh p - bm phun. ............................................................... 68 5.2. H bm phun - thit b ngng t kh p. ............................................................... 69 5.3. c im chng ct trong thp chn khng ......................................................... 70 5.4. S cng ngh cm chng ct chn khng ...................................................... 71

    6. Vn hnh cc cm chng ct du th .............................................................................. 73

    6.1. Khi ng cm chng ct kh quyn (s hnh 3.7) ......................................... 73 6.2. Khi ng cm chng ct chn khng (s hnh 3.10) ..................................... 78

    CU HI .............................................................................................................................. 80

    BI 4. QU TRNH CRACKING .......................................................................................... 81

    1. Cracking nhit ................................................................................................................. 81

    2. Cracking xc tc ............................................................................................................. 83

    3. Mc ch ca cracking xc tc ........................................................................................ 84

  • 3

    4. C ch phn ng ............................................................................................................ 85

    5. Xc tc s dng .............................................................................................................. 88

    5.1.Xc tc alumino-silicat v nh hnh ...................................................................... 91 5.2. Xc tc alumino-silicat tinh th (xc tc cha zeolit) ............................................ 92 5.3. So snh xc tc alumino-silicat v nh hnh v tinh th ...................................... 93 5.4. Xc tc vi ph gia mangan ................................................................................ 94

    6. Nguyn liu ..................................................................................................................... 95

    7. Sn phm thu ................................................................................................................. 97

    7.1. Kh bo ................................................................................................................ 97 7.2. Xng khng n nh ............................................................................................. 98 7.3. Gasoil nh ......................................................................................................... 100 7.4. Gasoil nng ....................................................................................................... 100

    8. Cng ngh FCC ............................................................................................................ 101

    8.1. Phn loi cc qu trnh cng nghip .................................................................. 101 8.2. S cracking vi lp xc tc tnh .................................................................... 102 8.3. S cracking vi xc tc vin cu tun hon ................................................. 104 8.4. S cracking vi xc tc tng si .................................................................. 106

    CU HI ............................................................................................................................ 109

    BI 5. QU TRNH REFORMING M bi: HD C5 ......................................................... 110

    1. Mc ch ca qu trnh ................................................................................................. 111

    2. Nguyn liu ................................................................................................................... 112

    3. C ch phn ng .......................................................................................................... 118

    3.1. Dehydro ha naphten ........................................................................................ 118 3.2. Dehydro ha ng vng parafin ......................................................................... 119 3.3. Phn ng ng phn ha parafin ...................................................................... 121 3.4. Phn ng ca hydrocacbon thm ...................................................................... 121 3.5. Hydrocracking parafin phn t lng cao .......................................................... 122

    4. Xc tc s dng ............................................................................................................ 123

    4.1. c im v tnh cht ca xc tc ..................................................................... 123 4.2. Hon nguyn xc tc ......................................................................................... 128 4.3. Xc platin - alumina mi .................................................................................... 129

    5. Cc s cng ngh ..................................................................................................... 131

    5.1. Phn loi cc qu trnh cng nghip .................................................................. 131 5.2. Hydroreforming .................................................................................................. 132 5.3. Platforming ........................................................................................................ 136 5.4. Ultraforming ....................................................................................................... 140 5.5. Hydroreforming vi xc tc alumo - molibden lp tnh ....................................... 141

    6. Sn phm thu: xng c tr s octan cao ........................................................................ 143

    7. Cc tin b v reforming xc tc trong lc du ............................................................. 146

    CU HI ............................................................................................................................ 150

    BI 6. CC QU TRNH CH BIN KHC ....................................................................... 151

    1. Qu trnh hydrocracking ................................................................................................. 152

    2. Mc ch ca qu trnh .................................................................................................. 152

  • 4

    2.1.Hydrocracking thu c nhin liu................................................................. 153 2.2. Hydrocracking phn on xng thu c kh ha lng v isoparafin ............ 156 2.3. ng dng Hydrocracking trong sn xut du bi trn cht lng cao ............... 157 2.4. Mt s s cng ngh cracking xc tc .......................................................... 161

    3. Xc tc v c ch phn ng ......................................................................................... 166

    3.1. C ch phn ng ............................................................................................... 166 3.2. Xc tc hydrocracking ........................................................................................ 171

    3. Sn phm xng hydrocracking ....................................................................................... 173

    3.1. Kh bo .............................................................................................................. 173 3.2. Xng khng n nh ........................................................................................... 175 3.3. Gasoil nh ......................................................................................................... 177 3.4. Gasoil nng ....................................................................................................... 178

    4. Hydrodesulfur ha (HDS) ............................................................................................... 178

    5. Vai tr trong nh my lc du ........................................................................................ 180

    6. Xc tc v c ch phn ng cc qu trnh hydro ha .................................................... 182

    6.1. Xc tc ............................................................................................................... 182 6.2. C ch phn ng ............................................................................................... 185

    7. Hydrodenit ha (HDN) ................................................................................................. 187

    CU HI. ........................................................................................................................... 187

    BI 7. TNG HP CC CU T CHO XNG GC ......................................................... 189

    1. Qu trnh isomer ha (ng phn ha) .......................................................................... 190

    1.1. Mc ch ca qu trnh isomer ha .................................................................... 190 1.2. C ch isomer ha ............................................................................................ 191 1.3. Xc tc isomer ha ............................................................................................ 193

    2. Alkyl ha ........................................................................................................................ 196

    2.1. Mc ch ca qu trnh Alkyl ha ....................................................................... 196 2.2. C ch Alkyl ha................................................................................................ 197 2.3. Nguyn liu v sn phm Alkyl ha ................................................................... 203 2.4. Xc tc Alkyl ha ............................................................................................... 205

    3. Oligomer ha ................................................................................................................. 208

    3.1. Mc ch ca qu trnh oligomer ha ................................................................. 208 3.2. C ch oligomer ha ......................................................................................... 208 3.3. c im ca polymer ha trong ch bin du, sn xut xng polymer ............. 211 3.4. Xc tc polymer ha .......................................................................................... 213

    4. Vai tr ca cc qu trnh trn trong nh my lc du ..................................................... 215

    CU HI ............................................................................................................................ 216

    BI 8. LM SCH CC SN PHM DU M ................................................................... 217

    1. X l bng amin ............................................................................................................. 218

    2. Lm sch bng axit ........................................................................................................ 221

    3. Lm sch bng NaOH .................................................................................................. 226

    4. Tch cc hp cht cha lu hunh ............................................................................... 230

    5. Tch hydrocacbon thm a vng ngng t sn xut du gc ................................... 233

    5.1. X l bng dung mi la chn ........................................................................... 235

  • 5

    6. Tch sp ........................................................................................................................ 240

    6.1. S nguyn tc ca qu trnh loi sp ............................................................ 241 6.2. S nguyn tc ca qu trnh loi sp lnh .................................................... 243 6.3. Loi sp trong dung dch xeton - dung mi aromat............................................. 244 6.4. Loi sp trong dung dch propan ........................................................................ 245 6.5. Loi sp trong dung dch dicloetan-metylenclorua.............................................. 245 6.6. Loi sp su (nhit thp) ............................................................................... 246

    7. Tch asphanten ............................................................................................................ 246

    8. Vai tr ca cc qu trnh trn trong nh my lc du ..................................................... 253

    CU HI ............................................................................................................................ 256

    BI 9. CC NGUN NGUYN LIU CHO TNG HP HA DU ................................... 257

    1. Nguyn liu parafin ....................................................................................................... 259

    1.1. Hydrocacbon parafin kh. ................................................................................... 259 1.2. Hydrocacbon parafin lng. ................................................................................. 260 1.3. Hydrocacbon parafin rn. ................................................................................... 261

    2. Nguyn liu olefin .......................................................................................................... 262

    3. Nguyn liu aromat ( hydrocacbon thm) ...................................................................... 264

    4. Nguyn liu naphten ...................................................................................................... 267

    5. ng dng trong tng hp ha du ................................................................................. 270

    5.1.Cc sn phm t du v kh ............................................................................... 270 5.2. Cc sn phm t nguyn liu hydrocacbon parafin ........................................... 273 5.3. Cc sn phm t nguyn liu hydrocacbon olefin .............................................. 276 5.4. Cc sn phm t nguyn liu hydrocacbon Aromat ........................................... 278 5.5. Cc sn phm cui cng................................................................................... 281

    CU HI. ........................................................................................................................... 283

    BI 10 . S TIN B TRONG CNG NGH LC HA DU ........................................... 284

    1. S cn thit phi ci tin trong nh my lc ha du ..................................................... 284

    2. Tin b v xc tc .......................................................................................................... 286

    3. Tin b v cng ngh .................................................................................................... 288

    4. Tin b v thit b .......................................................................................................... 294

    5. nh hng ca s tin b v cng ngh n cht lng ca sn phm lc du ........... 295

    6. Cht lng ca sn phm du ngy nay ....................................................................... 296

    TM TT NI DUNG M UN ......................................................................................... 297

    CC THUT NG CHUYN MN .................................................................................... 301

    TI LIU THAM KHO ...................................................................................................... 302

  • 6

    GII THIU V M UN

    V tr, ngha, vai tr m un

    Chng trnh hc v cng ngh lc ha du gm nhng ni dung chnh

    sau: cng ngh lc v ch bin du th, cng ngh ch bin du v ha du.

    Ni dung ca m un Cng ch bin du bao gm nhng l thuyt c bn v

    phn loi du th, phn tch du v cc qu trnh ch bin th cp nh

    cracking nhit, cracking xc tc, reforming, cc qu trnh c s tham gia ca

    hydro, lm sch du v sn phm du vi mc tiu nhn c cc dng

    nhin liu khc nhau v nguyn liu cho cng nghip ha du. y l nhng

    kin thc c bn m k s v k thut vin trong lnh vc ch bin du cn

    c trang b.

    Mc tiu ca m un

    M un nhm o to cho hc vin c kin thc v k nng lm

    vic trong cc nh my ch bin du v hiu cc ti liu k thut ca cc qu

    trnh ch bin du, kh tip theo. Hc xong m un ny hc vin c trang b

    cc kin thc sau:

    - Hiu c tt c cc qu trnh trong ch bin du

    - iu ch cc xc tc lc ha du

    - Vn hnh qui trnh cng ngh chng ct du th, reforming xc tc,

    cracking xc tc trong phng th nghim

    - Kim tra cht lng sn phm lc du thu c.

    Mc tiu thc hin ca m un

    Hc xong m un ny hc vin c kh nng:

    - M t l thuyt v cc qu trnh ch bin du.

    - M t vai tr ca cc sn phm t du th.

    - La chn nguyn liu, thit b cho qu trnh lc du.

    - iu ch cc xc tc cho phn ng cracking, reforming, alkyl ha,

    isomer ha, hydrocracking v.v...

    - Vn hnh theo s cracking, reforming... trong qui m phng th

    nghim.

    - Vn hnh thp chng ct du th p sut thng v p sut chn

    khng.

    - Kim tra cht lng sn phm.

    - Thc hin cc th nghim trong phng th nghim lc-ha du

    Ni dung chnh/cc bi ca m un

  • 7

    Bi 1. Gii thiu chung

    Bi 2. Phn loi du th

    Bi 3. Phn tch du th

    Bi 4. Qu trnh Cracking

    Bi 5. Qu trnh Reforming

    Bi 6. Cc qu trnh ch bin khc

    Bi 7. Tng hp cc cu t cho xng gc

    Bi 8. Lm sch cc sn phm du m

    Bi 9. Cc nguyn liu cho tng hp ha du

    Bi 10. S tin b trong cng ngh lc ha du

    CC HNH THC HC TP CHNH TRONG M UN

    Hc trn lp v:

    - L thuyt c bn v cc qu trnh ch bin du.

    - Cc sn phm du thu c trong qu trnh ch bin du.

    - Cc qu trnh lc du v ch bin s cp.

    - Cc qu trnh ch bin th cp trong ch bin du.

    - Cc loi xc tc s dng trong cc qu trnh ch bin du.

    T nghin cu ti liu lin quan n cc qu trnh ch bin du do gio

    vin hng dn.

    Hc ti phng th nghim Ch bin kh : xem trnh din v thc hnh:

    - iu ch cc xc tc cho phn ng cracking, reforming, alkyl ha,

    isomer ha, hydrocracking v.v... trong phng th nghim

    - Kim tra cht lng sn phm trong phng th nghim.

    - - Vn hnh theo s cracking, reforming... trong qui m phng th

    nghim.

    - - Vn hnh thp chng ct du th p sut thng v p sut

    chn khng trong qui m phng th nghim.

    Tham quan cc phng th nghim chuyn ngnh ch bin du v c s

    ch bin du.

  • 8

    YU CU V NH GI HON THNH M UN

    Ni dung chnh/cc bi ca m un

    - S cn thit phi c qu trnh lc du.

    - c im ca cc qu trnh lc du.

    - Chng ct du th p sut thng.

    - Chng ct du th p sut chn khng.

    - Qu trnh cracking, reforming, alkyl ha, isomer ha, hydrocracking,

    polymer ha.

    - Tng hp cc cu t cho xng gc.

    - Qu trnh lm sch.

    - Kim tra cc sn phm thu c.

    - - S tin b trong cng ngh lc ha du.

    V kin thc

    - Nm vng l thuyt v cc qu trnh chng ct du th p sut

    thng v chng ct du th p sut chn khng.

    - Nm vng l thuyt v cc qu trnh ch bin du gm, qu trnh

    cracking, reforming, alkyl ha, isomer ha, hydrocracking, polymer

    ha.

    - Nm vng c im cc xc tc ng dng trong tng qu trnh.

    - Nm vng thnh phn, tnh cht v ng dng ca cc sn phm t

    du th.

    - Cch la chn nguyn liu, thit b cho qu trnh lc du.

    V k nng

    - iu ch cc xc tc cho phn ng cracking, reforming, alkyl ha,

    isomer ha, hydrocracking.v.v..

    - Vn hnh theo s cracking, reforming... trong qui m phng th

    nghim.

    - Vn hnh thp chng ct du th p sut thng v p sut chn

    khng.

    - Phn tch cc ch tiu ca cc sn phm du.

    - Thc hin cc th nghim trong phng th nghim lc-ha du.

    V thi

    - Nghim tc trong hc tp l thuyt trn lp.

    - Ch ng c v nghin cu ti liu nh.

  • 9

    - Ghi chp y cc s liu thc t khi i tham quan nh my, vit

    thu hoch v kt hp vi kin thc sch v.

  • 10

    BI 1 . GII THIU CHUNG M bi: HD C1

    Gii thiu

    Du l hn hp phc tp gm cc hydrocarbon khc nhau v cc cht

    phi hydrocarbon. Sn phm t du th rt a dng. nhn c cc sn

    phm du phi tri qua:

    - Cc qu trnh ch bin s cp.

    - Cc qu trnh ch bin th cp.

    Do cn tm hiu mc ch ca nh my lc du v cc qu trnh din

    ra trong .

    Mc tiu thc hin

    Hc xong bi ny hc vin c kh nng:

    - M t mc ch chung ca nh my lc du.

    - M t cc qu trnh cn thit trong nh my lc du.

    Ni dung chnh

    1. Mc ch ca lc du.

    2. Nhim v ca nh my lc du.

    3. Cc qu trnh trong nh my lc du.

    4. Vai tr ca cc qu trnh ch bin du.

    Cc hnh thc hc tp

    - Nghe ging trn lp.

    - c ti liu.

    - Tm hiu thc t v cng nghip ch bin du Vit Nam.

    1. Mc tiu ca lc du

    Du th l hn hp phc tp cha cc hydrocarbon parafin, naphten v

    hydrocarbon thm c nhit si khc nhau. Ngoi ra, trong du cn cha

    cc hp cht lu hunh, oxit v nit hu c. iu ch cc sn phm du

    cn phi tch du th thnh cc phn on, cc nhm hydrocarbon v thay

    i thnh phn ha hc ca chng.

    La chn hng ch bin du v phn loi sn phm du c xc nh

    bi tnh cht ha l ca du th, trnh pht trin ca cng ngh ch bin

    du v nhu cu sn phm du. C cc phng n ch bin du sau:

    - Phng n nhin liu.

    - Phng n nhin liu du nhn.

    - Phng n ha du.

  • 11

    Theo phng n nhin liu, du c ch bin thnh nhin liu ng c

    v nhin liu t l l chnh. Vi cng cng sut nh my, phng n ch

    bin nhin liu c s n v cng ngh t nht v u t thp nht. Ch bin

    du theo phng n nhin liu c chia thnh ch bin nng v ch bin

    su. Ch bin su vi mc ch c c sn lng xng my bay, xng t,

    nhin liu diesel ma ng v ma h, nhin liu phn lc cht lng cao

    cng nhiu cng tt. Theo phng n ny hiu sut nhin liu t l thp

    nht. Nh vy trong ch bin th cp cn la chn cc qu trnh sao cho t

    cc phn on du nng v cn du (Gudron) iu ch c nhin liu ng

    c nh. Cc qu trnh ny gm cc qu trnh xc tc nh cracking, reforming,

    hydrocracking v lm sch bng hydro cng nh qu trnh nhit nh cc ha.

    Ch bin kh nh my theo phng n ny vi mc ch lm tng hiu sut

    xng cht lng cao. Trong ch bin nng nhn c nhiu nhin liu t l.

    Ch bin du theo phng n nhin liu du nhn bn cnh nhin liu

    cn nhn c du nhn. sn xut du nhn thng chn du c hm

    lng phn on du nhn cao. Trong trng hp ny iu ch du nhn

    cht lng cao yu cu s n v cng ngh t nht. Phn on du nhn

    (phn on c nhit si trn 350oC), c tch ra khi du, trc tin

    c lm sch bng dung mi la chn: phenol hoc phurphurol loi mt

    phn cc cht nha, sau tin hnh loi parafin bng hn hp

    metyletylketon hoc axeton vi toluen gim nhit ng c ca du

    nhn. Cui cng l x l phn on du nhn bng t st ty trng.

    Trong thi gian sau ny trong cng ngh sn xut du nhn thng s

    dng qu trnh lm sch bng hydro thay cho lm sch la chn v x l bng

    t st. Bng phng php ny nhn c du chng (distilat) gm du nhn

    cng nghip nh v trung bnh, du nhn my ko Du cn (du nhn my

    bay, xilanh) c tch ra t Gudron bng cch loi nha (deasphant) bng

    propan lng. Trong qu trnh ny nhn c deasphantisat v asphant.

    Deasphantisat c x l tip bng du ct, cn asphant c ch bin

    thnh nha ng (bitum) hoc cc.

    Phng n ha du bao gm cc qu trnh sn xut cc nhin liu

    cho ha du nh etylen, propylen, butylen, benzen, toluen, xylenCng ngy

    t phn du dnh cho sn xut nguyn liu ha du ngy cng tng. So vi hai

    phng n trn phng n ch bin cho nguyn liu ha du c sn phm a

    dng hn, s n v cng ngh nhiu nht v u t cao nht. Trong nhng

    nm sau ny trn th gii c xu hng xy dng cc t hp ch bin du ln

  • 12

    c s dng cc qu trnh ha du. Ch bin du theo phng n ha du l

    s kt hp phc tp cc modul bn cnh iu ch nhin liu ng c cht

    lng tt v du nhn cn tng hp nguyn liu (olefin, hydrocarbon thm,

    parafin mch thng, mch nhnh) cho tng hp hu c, cc qu trnh sn

    xut phn m, cao su tng hp, cht ty ra, axit bo, phenol, axeton, ru,

    eter v cc ha cht khc.

    2. Nhim v ca nh my lc du

    Vic ng dng rng ri cc ng c t trong, diesel, tuabin kh, tuabin

    phn lc v tuabin chong chng nh hng su rng n s pht trin ca

    cng nghip du v kh. Cung cp du tr thnh mt trong nhng vn

    chnh tr v kinh t quan trng trn th gii. Mt trang c bit trong lch s

    pht trin ca cng nghip ch bin du trong giai on hin nay l thit lp

    v ng dng cng ngh tin tin ch bin tng hp du nhiu lu hunh,

    nha v parafin cao. Ngnh cng nghip ng dng kh thin nhin v kh

    ng hnh sn xut phn bn ha hc, ru, polyetylen, polypropylen, cao

    su tng hp, si tng hp, cht do v cc ha cht, vt liu c gi tr khc

    pht trin mnh.

    Hin nay, tuy nng lng nguyn t c ng dng, nng lng mt

    tri cn hn ch th cn bng nhin liu - nng lng th gii do than , du

    v kh quyt nh. T nhng nm 30 ca th k trc nhp pht trin khai

    thc than bt u gim v th phn ca n trong sn xut nng lng cng

    gim, do nhin liu du thay th than trong cc lnh vc ch o ca

    cng nghip v trc tin l nhit in, vn ti ng st, ng thy.

    Chuyn sang s dng nhin liu du cho php tng ti trng ca tu thy,

    tng qung ng chy v khin cho nhin liu du c ngha kinh t - chnh

    tr v quc phng to ln.

    Nm 1950 th phn ca than trong cn bng nhin liu - nng lng

    th gii l 54,2%, n nm 1965 gim xung cn 39%, cn th phn ca du

    tng n 34% v ca kh thin nhin 16 17% vo nm 1965. n nm 2000

    th phn ca than trong cn bng nhin liu -nng lng th gii ch cn l

    23,7%, ca du l 26,3%, ca nng lng nguyn t 22,0%. Th phn kh

    thin nhin vn tip tc tng v t 23,0% trong nm 2000.

    Lng sn phm du c bn c ng dng trong kinh t quc dn l

    nhin liu v du nhn. Sn phm du c chia thnh cc nhm sau:

    - Nhin liu.

    - Kerosene - du thp sng.

  • 13

    - Dung mi v ph gia octan cao.

    - Du nhn.

    - Parafin, cerizin, vazelin.

    - Nha ng (bitum).

    - Cc sn phm khc.

    Ph thuc vo lnh vc ng dng nhin liu c chia thnh: 1) nhin

    liu ng c ch ha kh (xng my bay v t, nhin liu my ko); 2) nhin

    liu phn lc; 3) diesel; 4) tuabin kh v 5) nhin liu t l. Cc phn on

    du c nhit thp v trung bnh (phn on xng, ligroin v kerosen) cng

    nh kh nn v cc sn phm nh t ch bin th cp c dng cho tng

    hp nhin liu ch ha kh. Theo thnh phn ha hc du nhn l hn hp

    cc parafin, naphten, hydrocarbon thm phn t lng cao v ph gia nha

    v asphanten. Du nhn c iu ch t cc phn on nng bng cc

    phng php khc nhau. Nha ng l sn phm du lng c hm lng

    nha v nht cao hoc rn, chng c iu ch t cn nng trong lc

    du. Cc sn phm du khc gm axit hu c, cc, mui v du bi trn.

    3. Cc qu trnh trong nh my lc du

    Cc qu trnh ch bin du c chia thnh ch bin s cp v th cp.

    Ch bin s cp l cc qu trnh phn chia du thnh cc phn on ct, cn

    ch bin th cp l cc qu trnh ch bin ph hy cu trc v lm sch sn

    phm du. Qu trnh ph hy dng thay i thnh phn ha hc bng

    cch tc ng nhit hoc xc tc. Nh cc phng php ny c th iu ch

    cc sn phm du c c tnh cho trc.

    3.1. Qu trnh ct phn on du

    Trong cc nh my ch bin du hin i cc qu trnh s cp bao gm

    ct du thnh cc phn on, ngha l qu trnh chng ct. Cc qu trnh

    chng ct c chia thnh bay hi mt ln, bay hi nhiu ln v dn dn.

    Trong chng ct bay hi mt ln du c nung nng n nhit xc nh

    v thu hi tt c cc phn on chuyn sang th hi.

    Chng ct bay hi nhiu ln gm hai hay nhiu qu trnh bin i pha

    ca du. Trong chng ct bay hi nhiu ln, trong mi qu trnh bay hi hi

    c tch ra khi cht lng, cht lng li c nung nng v hi li c tch

    ra khi pha lng, c nh vy du c nung nng vi s ln xc nh. Th d

    chng ct bay hi ba ln, trc tin du c nung nng n nhit cho

    php thu hi c phn on xng nh. Sau hn hp tch xng c

    nung nng n nhit cao hn v ct c phn on c nhit si cao

  • 14

    hn, th d 350oC (phn on xng nh, nhin liu phn lc v diesel). Cn

    chng ct l mazut, c chng ct tip di chn khng thu hi c du

    bi nhn, cn cn cn li l nha (gudron). Ni cch khc, du th c nung

    nng ba ln, trong mi ln tch pha hi ra khi pha lng. Cc pha hi v lng

    to thnh c tinh ct tip trong thp ct.

    Chng ct du bay hi dn dn c ng dng ch yu trong phng th

    nghim trong thit b chng ct lm vic theo chu k v c cng sut thp.

    Nu trong mi ln bay hi mt ln s thay i trng thi pha ca du rt t

    (ngha hi c to thnh lin tc c ly ra khi pha lng), v s ln qu

    trnh bay hi mt ln l v cng ln th qu trnh bay hi nh vy c gi l

    bay hi dn.

    Trong chng ct bay hi mt ln pha hi to thnh tn ti cn bng vi

    pha lng v nhit xc nh no n c tch ra. Nhit pha hi v

    pha lng l nh nhau. tinh khit phn tch trong chng ct bay hi mt ln

    km nht so vi chng ct bay hi nhiu ln v chng ct bay hi dn.

    Chng ct du trong cng nghip thng tin hnh trong vng nhit

    360 380oC. nhit cao hn din ra phn hy hydrocarbon (cracking).

    Trong trng hp ny cracking l khng mong mun do olefin to thnh lm

    gim mnh cht lng sn phm du. Mc phn hy hydrocarbon tng khi

    nhit tng. trnh phn hy, chng ct du cn tin hnh p sut thp

    (trong chn khng), nh tch c phn chng (distilat) c nhit si

    500oC p sut thng ra khi mazut ngay 400 420oC. p sut d trong

    cc thp cng nghip l 10 60 mmHg. Trong mt s thp tinh ct tng thu

    hi phn chng thng s dng hi nc qu nhit np vo di thp.

    Nh vy, lc du ngi ta xy dng nh my chng ct du kh

    quyn v chn khng. ng dng chn khng gim nhit chng ct

    xung 130 140oC trnh phn hy hp cht nit hu c thnh hydro

    sulfua gy n mn.

    Chng ct th cp c ng dng rng ri tch isomer - l ph gia

    octan cao cho xng, t phn on xng. Ngy nay nhng cng ngh nh vy

    c gi l tinh ct, c s dng tch isomer ca parafin, etylbenzen v

    xylen l nguyn liu cho tng hp hu c. Nhu cu v cc hydrocarbon n

    cht trong cng nghip du i hi tip tc x l v hon thin cc thp tinh

    ct v siu tinh ct c hng chc, hng trm mm. Trong cc nh my hin

    i ng dng chng ct th cp xng vi mc ch iu ch nguyn liu cho

    reforming xc tc, l qu trnh sn xut ph gia octan cao cho xng, hoc

  • 15

    iu ch hydrocarbon thm benzen, toluen, xylen. i vi qu trnh thm

    ha xc tc t xng ngi ta tch c phn on benzen (62 85oC), toluen

    (85 120oC) v xylen (120 140oC).

    3.2. Cc qu trnh ch bin th cp

    Cc qu trnh ch bin ha hc du th cho php tng hiu sut sn

    phm sng (qu trnh cc ha, cracking xc tc, hydrocracking); tng cht

    lng sn phm (ch yu l xng); s dng phn on reforming xc tc,

    cracking xc tc, ng phn ha, alkyl ha lm thnh phn cho nhin liu v

    cc monomer cho tng hp ha du nh hydrocarbon thm v olefin (benzen,

    toluen, xylen, etylen, propylen).

    Cracking nhit du th. Sn phm ca qu trnh cracking nhit l nhin

    liu t l. Nguyn liu ca qu trnh ny l mazut nng v cn nha trung

    gian. su chuyn ha cn nng b hn ch do to cc, cc to thnh ng

    k khi hiu sut xng l 3-7%. Xng cracking nh c tr s octan khng cao

    (60 65 theo phng php mt), khng bn v cn phi thm ph gia chng

    oxy ha. Kh cracking nhit cha 15 25% hydrocarbon khng no v thuc

    loi kh kh v c cha nhiu metan v phn on etan-etylen. Hiu sut kh 2

    5% so vi nguyn liu.

    Nhit phn du th. Cracking nhit du th nhit cao c tn gi l

    nhit phn (pyrolysis), c ng dng thu olefin kh nh etylen, propylen

    v butadien. Qu trnh nhit phn ph bin nht thng c tin hnh trong

    l dng ng. Nguyn liu l cc hydrocarbon no pha kh (etan, propan, n-

    butan) v phn on xng c tr s octan thp t qu trnh chng ct trc tip,

    sn phn reforming, phn on nh ca kh ngng t s cho hiu sut olefin

    cao nht m vn hn ch c to cc. Nguyn liu nhit phn cng c th l

    cc sn phm du nng nh phn on kerosen - gasoil. Olefin l sn phm

    chnh ca qu trnh nhit phn, cc qu trnh cracking nhit v to cc cng

    sinh ra olefin nhng t hn so vi nhit phn.

    Cc ha du nng l qu trnh nhit vi hai mc ch l nhn cc v tng

    cht lng sn phm sng. Nguyn liu iu ch cc l du lu hunh

    thp. Khc vi qu trnh cracking nhit cn du nng di p sut cao, trong

    cc l sn phm khng mong mun v n hn ch su chuyn ha ca

    cracking, cc ha cho php tp trung phn ln cacbon nguyn liu vo cc,

    nh nhn c kh v sn phm distilat du trong phn t ca chng giu

    hydro hn nguyn liu. Nguyn liu ca qu trnh cc ha thng l cn du

    phn t lng ln - gudron, cn ca qu trnh cracking nhit cn nha cn li

  • 16

    trong qu trnh nhit phn, asphaten t qu trnh loi asphaten v

    hydrocarbon thm cao (gasoil nng ca qu trnh cracking nhit v cracking

    xc tc). Cc nguyn liu ny cho cc sn phm cht lng cao. Cc du m

    c s dng nhiu trong sn xut thp, kim loi mu, mt s sn phm ha

    hc, sn xut than ch, lm cht kh trong cngnghip.

    Cracking xc tc l qu trnh hin i, chuyn ha cc phn on du

    nhit si cao thnh cc thnh phn gc ca xng my bay v xng t cht

    lng cao (MON = 76 82); phn on distilat trung bnh - Gasoil v kh c

    hm lng phn on butan - butadien cao c ng dng iu ch ph

    gia octan cao cho xng. Nguyn liu in hnh cho cracking xc tc l gasoil

    chn khng, gasoil ca qu trnh cc ha, cn du loi asphanten. Hiu sut

    xng trong cracking xc tc vi xc tc alumino - silicat v nh hnh l 27

    35%, vi alumino - silicat tinh th l 40 50%.

    Cc qu trnh hydro ha gm lm sch bng hydro v hydrocracking.

    Qu trnh lm sch bng hydro l mt trong nhng qu trnh ph bin trong

    cng nghip ch bin du, c bit l du lu hunh v nit cao. Mc ch

    ca qu trnh ny l gim hm lng hp cht lu hunh, nit v hp cht c

    kim, cc hydrocarbon khng no v hydro ha hydrocarbon thm. Trong trng

    hp th nht, qu trnh da vo s phn hy cc thnh phn khng mong

    mun thnh lu hunh v nit nguyn t v nhn c cc sn phm du

    cht lng cao hn. Cc cht khng mong mun, th d, i vi nhin liu

    phn lc v diesel l hp cht lu hunh, hydrocarbon thm v parafin mch

    thng c nhit ng rn cao; cn i vi du nhn l nha, hydrocarbon

    thm a vng c mch nhnh ngn v hp cht lu hunh. Qu trnh c

    tin hnh p sut hydro n ha (30 50 atm) v nhit 360 420oC.

    Qu trnh lm sch bng hydro c tin hnh vi xng, nhin liu phn

    lc v diesel, nhin liu cracking xc tc. Qu trnh lm sch su bng hydro

    nhin liu diesel c tin hnh p sut 100 150 atm, vi mc ch l

    gim hm lng hydrocarbon thm trong distilat diesel ca qu trnh cracking

    xc tc lm tng tr s cetan. Trong qu trnh ny hydrocarbon thm ca

    nhin liu chuyn ha thnh naphten v parafin v tr s cetan c th tng 20

    25 n v. Xc tc thng c s dng cho lm sch bng hydro l nhm

    coban - molibden v nhm niken - molibden.

    Loi asphanten nguyn liu cn bng dung mi. Trong du th lu hunh

    v nhiu lu hunh c cha lng ng k cc cht asphanten - nha. Cc

    cht ny lm gim cht lng nhin liu ng c v nhin liu l hi, do

  • 17

    cn c loi trong qu trnh ch bin su cn du. Asphanten c bit khng

    mong mun do n chuyn ha 70% thnh cc. Ngoi ra trong asphanten cn

    cha nhiu mui, cht to tro, hp cht kim loi nng n mn, hp cht nit,

    lu hunh v oxy. Loi asphanten bng propan hoc butan cho hiu sut sn

    phm du loi asphanten thp. Loi asphanten bng xng c ng dng

    rng ri.

    Loi hydrocarbon parafin. Mc ch ca qu trnh loi parafin l loi b

    cc parafin rn ra khi rafinat sau khi lm sch la chn, hp ph v lm sch

    axit - baz hoc axit tip xc. Thng s c bn xc nh su loi b parafin

    l nhit ng c ca sn phm. Loi parafin thc hin bng cch kt tinh

    dung dch du vi dung mi nh propan, naphten, hp cht hydrocarbon cha

    clo v ph bin nht l hn hp xeton vi toluen. Qu trnh loi parafin gm

    nhng giai on sau: ha tan nguyn liu v x l nhit dung dch; lm lnh

    dung dch n nhit loi b phn ln hydrocarbon thm; lc; chng ct

    dung mi ra khi cn trn lc v ra khi sn phm loi parafin.

    Lm sch v phn tch du bng cht hp ph. Cht hp ph c s

    dng l t st t nhin, st hot ha, alumino - silicat nhn to, gel nhm,

    oxit nhm hot ha, than v cc cht c kh nng hp ph cao khc. Zeolit l

    cht hp ph c quan tm, c kh nng phn tch cc cht theo kch thc

    phn t ca chng. Kh nng hp ph n-parafin ca zeolit c ng

    dng thu hi n-parafin t du parafin v tinh ch xng ct trc tip v xng

    reforming.

    Cracking xc tc cho php nhn xng tr s octan cao, cn reforming xc

    tc lm tng tr s octan ca xng v tng hp cc hydrocarbon thm nh

    benzen, toluen, xylen v etylbenzen. Reforming di p sut thp v kt hp

    vi chng tch hoc chit bng dung mi cho php tng hp cc hydrocarbon

    thm.

    Alkyl ha l qu trnh c ng dng iu ch thnh phn xng my

    bay v t cht lng cao. Trong qu trnh ny parafin kt hp vi olefin

    to thnh hydrocarbon parafin c nhit si cao. Trc y trong cng

    nghip qu trnh alkyl ha ch gii hn trong qu trnh alkyl ha isobutan bng

    butilen vi xc tc l axit sulfuric v floric. Thi gian sau ny trong iu kin

    cng nghip cn tin hnh alkyl ha isobutan khng ch bng butilen m c

    bng etylen, propylen, amilen v hn hp cc olefin ny. Vai tr ca alkyl ha

    trong ch bin du tng v nhu cu xng t octan cao tng.

  • 18

    ng phn ha l qu trnh chuyn ha cc hydrocarbon n-parafin

    tr s octan thp, ch yu l C5, C6 v hn hp ca chng thnh cc

    isoparafin tng ng c ch s octan cao. Trong cng nghip c th nhn

    c 97 99,7% th tch isoparafin. Isomer ha din ra trong mi trng c

    hydro.

    Polymer ha l qu trnh chuyn ha propylen v butylen thnh sn

    phm oligomer, c s dng lm thnh phn cho xng t hoc lm nguyn

    liu cho cc qu trnh ha du. Ph thuc vo nguyn liu, xc tc v ch

    cng ngh khi lng sn phm thay i trong khong rng.

    4. Vai tr ca qu trnh ch bin du

    La chn cng ngh chng ct du (lc du) phi p ng chng loi

    sn phm t ngun nguyn liu xc nh vi ch s kinh t cao nht. Trc

    y ngi ta s dng h thng ch bin du s cp cng nghip n gin,

    l cng ngh chng ct kh quyn (AR). T du th khng n nh nhn c

    cc sn phm sng nh xng (nhit si 62 130oC), kerosen (du ha)

    (nhit si 140 210oC), nhin liu diesel (nhit si 210 340oC). Sau

    chng ct kh quyn cn li cn kh quyn (mazut c nhit si trn 350oC)

    c a i chng ct trong chn khng trong cm cng ngh chng ct kh

    quyn-chn khng (AVR). T chng ct chn khng nhn c cc phn

    on du nhn v cn nng (gudron). Ngy nay ngoi hon thin cng ngh

    ch bin s cp cn b sung thm cc khi ph tr nh loi mui bng in,

    n nh xng T cc b phn cng ngh ring l ngi ta lin kt li thnh

    t hp cng ngh chng ct kh quyn - chn khng (AVR). T hp AVR kt

    hp cht ch, gim s nhn cng lao ng, gim th tch cha v iu hnh

    thng nht.

    Qu trnh ch bin th cp c vai tr ch o trong cc nh my ch bin

    du hin i. Tng sn lng v cht lng sn phm l nhng nhim v

    ca ngnh cng nghip ch bin du. Gii quyt cc nhim v ny trong iu

    kin t phn du cha lu hunh hoc lu hunh cao ngy cng tng v du

    giu parafin i hi thay i cng ngh ch bin du. Trong cc qu trnh

    th cp, c bit l cc qu trnh xc tc nh cracking, reforming, lm sch

    bng hydro, alkyl ha, ng phn ha v i khi c hydrocracking ng vai tr

    quan trng. S cn thit ca nhng qu trnh ny mt mt do nhu cu sn

    phm du ngy cng tng v mt khc l nhu cu sn phm sng v nguyn

    liu cho ha du tng. T phn ln cc du th khng th sn xut xng t

    cht lng cao nu khng ng dng reforming v cracking xc tc do xng

  • 19

    nhn c t chng ct s cp c tr s octan thp. Th d, t chng ct du

    Tactar (Nga) nhn c cc loi xng sau:

    - Xng c nhit si n 120oC, tr s octan MON = 56,4

    - Xng c nhit si n 150oC, tr s octan MON = 50,4

    - Xng c nhit si n 200oC, tr s octan MON = 41,6.

    Hiu sut xng tng ng l 9,4; 14,1 v 22,4% so vi du th. Nu

    thm cm cc ha, cracking xc tc, reforming xc tc, alkyl ha isobutan

    bng butylen v polymer ha phn on propylen kh cracking c th nhn

    c xng c nhit si n 205oC, tr s octan MON = 72 v hiu sut

    xng t 30,5%. Ngoi ra cn nhn c khong 6% kh hydrocarbon c th

    c s dng lm nguyn liu cho cng nghip ha cht.

    Ch bin du, kh bng phng php ha hc cn c ngha c bit

    quan trng khi cng nghip ha trn c s nguyn liu du ngy cng tng.

    Cc qu trnh ny gm sn xut etanol, polyetylen, cao su tng hp, si tng

    hp, cht ty ra. Tt c cc sn phm ny u c tng hp t cc

    hydrocarbon thuc hai nhm khng no v thm. Hydrocarbon khng no ch

    c iu ch trong cc qu trnh ch bin th cp nh cracking.

    Hydrocarbon thm c trong cc phn on chng ct trc tip vi khi lng

    hn ch; trong sn phm cracking nhit, cracking xc tc v c bit trong

    reforming xc tc.

    Trong hnh 1.1 l s cng ngh ch bin du tng hp trong cc nh

    my hin i. Trong , du sau khi x l v lm khan, loi mui trong cm

    loi mui bng in (EDS) c a i chng ct. Trong s c reforming

    xc tc sn xut xng octan cao, lm sch bng hydro v ct phn on

    kh.

  • 20

    Cm hydro-ng phn ha nhin liu diesel cho php bn cnh loi lu

    hunh cn thc hin ng phn ha cc parafin gim nhit ng c.

    sn xut xng A93 trong s cn c qu trnh hydrocracking phn on

    xng nng v thm vo xng nhng hydrocarbon nhnh nhn c trong

    chng ct phn on propan - butan ca cm ct trc tip. Trong s cng

    c cm tng hp cc hydrocarbon thm. chun b nguyn liu cho nhit

    phn trong s c cm loi hydrocarbon mch thng trong rafinat cn li

    sau khi tch hydrocarbon thm t sn phm. Trong s cn c cm chng

    ct mazut di chn khng. thc hin qu trnh hydrocracking trong cng

    nghip cn a thm vo s cm loi lu hunh bng hydro (HDS) i vi

    mazut. cung cp hydro cho cm hydrocracking trong nh my c cm sn

    xut hydro bng cch chuyn ha kh hydrocarbon ca nh my du v tch

    hydro ra khi hn hp nhit thp.

    CU HI

    Cu 1. Hy trnh by c im ca cc phng n ch bin du

    Cu 2. Hy trnh by cc qu trnh ct phn on du

    Cu 3. Hy trnh by cc qu trnh ch bin th cp du th

    Cu 4. Nhim v ca cc nh my lc v ch bin du.

  • 21

    BI 2. PHN LOI DU TH M bi: HD C2

    Gii thiu

    Cc du th c thnh phn rt khc nhau. Thnh phn ha hc, thnh

    phn phn on ca du quyt nh cng ngh ch bin v sn phm du sn

    xut ra. Do la chn c cng ngh ch bin du v hoch nh

    hng sn phm cn bit:

    - Phn loi du th.

    - Nm c thnh phn ha hc.

    - Thnh phn phn on.

    - Mt s tnh cht vt l ca du.

    Mc tiu thc hin

    Hc xong bi ny hc vin c kh nng:

    1. M t phng php phn loi du th.

    2. M t thnh phn ha hc ch yu ca du th.

    3. Nhn dng c mt s dng du th khc nhau trong cc l ng

    mu PTN.

    4. Xc nh t trng ca du th trong iu kin phng th nghim.

    Ni dung chnh

    1. Phn loi du theo phng php ha hc v vt l.

    2. Thnh phn ha hc ca du th, thnh phn hydrocacbon.

    3. Thnh phn phi hydrocacbon.

    4. Cc phn on sn phm ca du th.

    5. Cch nhn dng du th.

    6. Phn tch mt s tnh cht du th.

    Cc hnh thc hc tp

    - Nghe ging trn lp.

    - c ti liu.

    - Tm hiu thnh phn, tnh cht v phn loi cc du th Vit Nam.

    1. Phn loi du th theo phng php ha hc v vt l

    1.1.Phn loi du theo phng php ha hc

    1.1.1. Theo phng php ca Vin du m Hoa k

    Hoa k phn loi du th da trn c s kt hp gia t trng v thnh

    phn ha hc. Theo cch phn loi ny du c chia thnh hai phn on:

    phn on I c nhit si trong khong 250 275oC p sut kh quyn v

    phn on II si trong khong 275 300oC p sut d 40 mm Hg.

  • 22

    - Nu t trng tng i ca phn on c nhit si 250 275oC

    bng 0,825 hoc thp hn c coi l du parafin, nu t trng ln

    hn hoc bng 0,860 - du naphten, cn gia 0,825 v 0,860 - du

    trung gian.

    - Nu t trng ca phn on c nhit si 275 300oC khng qu

    0,876 l du parafin, ln hn hoc bng 0,934 - du naphten, cn

    gia 0,876 v 0,934 - du trung gian.

    Theo phng php phn on ny du c chia thnh by loi: 1)

    parafin; 2) parafin-trung gian; 3) trung gian-parafin; 4) trung gian; 5) trung

    gian-naphten; 6) naphten-trung gian; 7) naphten (xem trong bng 2.1).

    Bng 2.1. Phn loi du th theo phng php ca

    Vin du m Hoa k da vo t trng du 6,156,15d

    Loi du T trng du 6,156,15d

    Phn on I Phn on II

    - Parafin

    - Parafin - trung gian

    - Trung gian - parafin

    - Trung gian

    - Trung gian - naphten

    - Naphten - trung gian

    - Naphten

    < 0,8251

    < 0,8251

    0,8256-0,8597

    0,8256-0,8597

    0,8256-0,8597

    > 0,8502

    0,8602

    < 0,8762

    0,8767 0,9334

    < 0,8762

    0,8767 0,9334

    > 0,9340

    0,8767 0,9334

    > 0,9340

    Cch phn loi ny kh phc tp v cha phn nh c bn cht ha

    hc ca du th.

    1.1.2. Phn loi theo phng php Nelson, Watson v Murphy

    Vatson v Nelson [1] sut tha s c trng K xc nh theo

    phng trnh sau:

    6,15

    6,15

    3/1216,1

    d

    TK (1)

    Trong :

    T - nhit si trung bnh mol, K

  • 23

    6,15

    6,15d - t trng tng i 15,6oC, vi sai s khng ln c th s

    dng 204d thay cho 6,15

    6,15d .

    i vi cc phn on hp c th s dng nhit ct 50% thay cho

    nhit si trung bnh. Theo s liu ca Nelson du parafin c tha s c

    trng K trong khong 12,15 12,9; du naphten: K = 10,5 11,45; du trung

    gian K = 11,5 12,1.

    1.1.3.Theo phng php ca Vin nghin cu ch bin du Groznu

    (GrozNII) (Nga ) [2]

    Theo cch phn loi ca GrozNII c 6 loi du khc nhau: 1)

    parafin; 2) parafin-naphten; 3)naphten; 4) parafin-naphten-aromat; 5) parafin-

    aromat; 6) aromat (bng 2.2).

    Bng 2.2. Phn loi du th theo GrozNII

    Loi du

    Hm lng hydrocacbon trong

    phn on 250 300oC, %

    Hm lng trong du

    th, %

    Parafin Naphten Aromat Parafin

    rn Asphanten

    - Parafin

    - Parafin naphten

    - Naphten

    - Parafin - naphten-

    aromat;

    - Parafin - aromat

    - Aromat

    46 61

    42 45

    15 26

    27 35

    0 8

    -

    23 32

    38 39

    61 76

    36 47

    57 58

    -

    12 25

    16 20

    8 13

    26 33

    20 25

    -

    1,15 10

    1 6

    vt

    0,5 1

    0 0,5

    -

    0 6

    0 6

    0 6

    0 10

    0 20

    -

    Trong du parafin phn on xng cha khng t hn 50% khi lng

    (%k.l.) parafin, phn on du nhn c hm lng parafin rn c th t ti

    20%k.l. (trung bnh 10%k.l). Hm lng parafin rn trong du loi ny dao

    ng trong khong 2 n 10%, cn lng naphten v nha trung ha rt t.

    Du parafin - naphten cha lng ng k naphten v lng nh

    hydrocacbon thm. Parafin rn trong loi du ny tng t nh trong du

    parafin, asphanten v nha rt t.

    Trong du naphten tt c cc phn on u c hm lng naphten cao,

    t ti 60%k.l. v i khi cao hn. Du naphten cha lng parafin rn thp

    nht v lng nh nha trung ha v asphanten.

  • 24

    Du parafin naphten - thm c hm lng hydrocacbon cc nhm ny xp

    x nhau. Hm lng parafin rn trong du loi ny thp hn 1 1,5%k.l., hm

    lng nha v asphanten kh cao (khong gn 10%k.l.).

    i vi du naphten-aromat hm lng naphten v hydrocacbon thm

    tng nhanh khi phn on nng dn ln. Parafin ch c trong phn on nh,

    lng parafin rn khng qu 0,3%k.l. Trong cc du ny cha khong 15

    20% nha v asphanten.

    Du aromat c c trng l tt c cc phn on c t trng cao v hm

    lng hydrocacbon thm cao.

    1.1.4. Theo phng php ca Vin Du m Php (IFP)

    Vin Du m Php (IFP) phn loi du th da vo t trng ( 204d ) ca

    phn on 250 300oC ca du trc v sau khi x l bng axit sulfuric

    (bng 2.3).

    Bng 2.3. Phn loi du th theo Vin Du m Php (IFP)

    Loi du T trng phn on 250 300oC, 204d

    Trc x l H2SO4 Sau x l H2SO4

    1) Parafin

    2) Parafin - naphten

    3) Naphten

    4) Parafin - naphten - aromat

    5) Naphten - aromat

    0,825 0,835

    0,839 0,851

    0,859 0,869

    0,817 0,869

    0,878 0,890

    0,800 0,808

    0,818 0,828

    0,847 0,863

    0,813 0,841

    0,844 0,866

    1.1.5. Phn loi du theo hm lng lu hunh, parafin

    Du cha khng qu 0,5%k.l. lu hunh c coi l du t lu hunh v

    thuc lp I. Nu nh hm lng lu hunh trong cc sn phm du vt qu

    ngng qui nh (trong xng: < 0,15%; trong nhin liu phn lc: < 0,1%;

    nhin liu diesel: < 0,2%) th chng s thuc lp II.

    Du cha t 0,51 n 2% lu hunh c coi l du lu hunh v chng

    thuc lp II. Tuy nhin trong trng hp cc distilat nhin liu c hm lng

    khng cao hn qui nh cho du lp I th du s thuc loi t lu hunh v

    thuc lp I.

    Du cha trn 2,0% lu hunh thuc loi lu hunh cao v thuc lp III.

    Tuy nhin nu tt c nhin liu c iu ch t du ny c hm lng lu

    hunh khng qu ngng qui nh cho du lu hunh th du th s thuc lp

    II.

  • 25

    Theo hm lng parafin du c chia thnh 3 dng P1, P2 v P3. Dng

    P1 l du t lu hunh, cha khng qu 1,5%k.l. parafin c nhit nng chy

    50oC. Du parafin thuc dng P2, c hm lng parafin 1,51 6%. Du

    parafin cao c hm lng parafin trn 6%.

    1.2.Phn loi du theo phng php vt l

    1.2.1. Theo t trng du

    Thu bnh minh ca s pht trin cng nghip ch bin du t trng

    c coi l tham s c bn ca tnh cht du th. Du th c chia thnh

    loi nh ( 1515d < 0,828), tng i nng (15

    15d = 0,828 0,884) v nng (15

    15d >

    0,885). Thc t cho thy du nh c khi lng tng i ca phn on

    xng v du ha ln v t lu hunh v nha. T du loi ny sn xut c

    du nhn cht lng cao. Du nng, ngc li, c hm lng nha cao, t

    kh nng sn xut du nhn, l nguyn liu cho sn xut bitum cht lng tt

    v hiu sut sn phm sng thp.

    1.2.2. Theo ch s oAPI

    Ch s oAPI c th thay th cho t trng du trong phn loi du th. Quan

    h gia oAPI v 1515d nh sau:

    oAPI = 5,1315,141

    15

    15d (2)

    Du th thng c oAPI t 40 (tng ng 1515d = 0,825) n 10 (tng

    ng 1515d = 1). Gi du th thng ly gi ca du c 36oAPI ( 1515d = 0,8638)

    lm gc, nu du th c oAPI trn 36 m hm lng lu hunh bnh thng,

    gi du s tng.

    1.2.3. Theo ch s tng quan

    Smith [3] a ra ch s tng quan phn loi du th. Ch s tng

    quan c xc nh theo phng trnh sau:

    15,6

    15,6

    .

    48640473,7 456,8

    tr b

    Cl dT

    (3)

    Phn on vi gi tr CI t 0 n 15 l parafin; 15 50 l naphten hoc

    hn hp parafin, naphten v aromat; CI > 50 l hydrocacbon thm.

    2. Thnh phn ha hc ca du th, thnh phn hydrocacbon

    Cc nguyn t ha hc c bn tham gia trong thnh phn du th l

    cacbon (82 87%k.l.), hydro (11 15%k.l.), lu hunh (0,1 7,0%k.l.), nit

  • 26

    (di 2,2% k.l.) v oxy (di 1,5%k.l.). Trong du c cha V, Ni, Fe, Ca,

    Na,K, Cu, Cl, I, P, Si, As.... Trong thnh phn ca du th cha cc

    hydrocacbon 4 nhm sau: parafin, olefin, naphten v aromat. Tuy nhin, trong

    thc t rt t gp olefin trong du th.

    2.1. Hydrocacbon parafin

    Cc parafin thp - metan, etan, propan, butan th kh. Cc parafin t

    pentan tr ln trong iu kin thng thng th lng. Vi cng s nguyn t

    cacbon trong phn t hydrocacbon cu trc nhnh c t trng, nhit ng

    c v nhit si thp hn parafin mch thng. Cc isoparafin cho xng

    cht lng tt hn, trong khi parafin mch thng c tc dng tiu cc ln

    tnh cht ca nhin liu ng c t trong. Parafin mch thng vi hm lng

    khng vt qu gi tr xc nh no l thnh phn mong mun cho nhin

    liu phn lc, diesel v du nhn.

    Cc parafin t C17 tr ln iu kin thng thng tn ti th rn, c

    nhit nng chy tng khi phn t lng tng. Hydrocacbon rn l thnh

    phn ca parafin v xerezin. Parafin c cu trc tinh th dng phng hoc

    dng si, nhit nng chy dao ng t 40 n 70oC, s nguyn t cacbon

    trong phn t t 21 n 32, phn t lng t 300 n 450. Parafin rn tn ti

    ch yu trong phn on du bi trn c nhit si 350 500oC.

    2.2. Hydrocacbon khng no

    Trong du nhn him gp olefin. Olefin v cc hydrocacbon khng no

    khc c trong cc sn phm du l kt qu ca ch bin ph hy cu trc.

    Cc hydrocacbon ny c hot tnh cao v do d polymer ha, to nha dn

    n gim thi gian tn tr v thi gian s dng ca sn phm du.

    Hydrocacbon khng no l thnh phn khng mong mun cho nhin liu ng

    c v du bi trn. Nhiu hydrocacbon khng no- axetilen, etylen, propylen,

    butylen, butadien c ng dng trong sn xut polyetylen, polypropylen,

    alcohol v cao su tng hp, cht do v cc sn phm khc.

    2.3. Hydrocacbon naphten

    Naphten trong cc phn on nh ca du m l dn xut ca

    cyclopentan v cyclohexan. Trong du th cha cc hydrocacbon naphten

    mt, hai, ba v bn vng. S phn b ca naphten trong cc phn on rt

    khc nhau. Trong mt s du hm lng naphten tng khi phn on nng

    dn, trong cc du khc hm lng ca chng li khng i hoc gim.

    Naphten l thnh phn quan trng ca nhin liu ng c v du nhn.

    i vi xng t chng to tnh s dng cao. Naphten n vng vi mch

  • 27

    nhnh di l thnh phn mong mun ca nhin liu phn lc, diesel v du

    nhn. L thnh phn c bn ca du nhn chng to cho du nhn c

    nht t thay i khi nhit thay i. Vi cng s nguyn t cacbon trong

    phn t so vi parafin naphten c t trng cao hn v nhit ng c thp

    hn.

    Naphten c ng dng chnh lm nguyn liu sn xut hydrocacbon

    thm: benzen, toluen, xylen.

    2.4. Hydrocacbon thm

    Trong thnh phn du m c cc hydrocacbon thm vi s vng t 1

    n 4. Chng phn b khc nhau trong cc phn on. V nguyn tc, trong

    cc du nng hm lng ca hydrocacbon thm tng mnh khi nhit si

    ca phn on tng. Trong cc du th c t trng trung bnh v giu naphten

    hydrocacbon thm phn b tng i ng u trong cc phn on. Trong

    du nh, giu phn on xng, hm lng hydrocacbon thm gim mnh khi

    nhit phn on tng. Hydrocacbon thm ca phn on xng (nhit

    si 30 200oC) l cc ng ng ca benzen. Trong phn on kerosen

    (nhit si 200 300oC) bn cnh ng ng benzen cn c lng nh

    naphtalen. Hydrocacbon thm ca phn on gasoil (400 500oC) phn

    chnh l ng ng naphtalen v antrasen.

    So vi cc nhm hydrocacbon khc aromat c t trng cao nht. Theo

    nht chng chim v tr trung gian gia parafin v naphten. Hydrocacbon thm

    l thnh phn mong mun ca xng, nhng chng lm gim cht lng ca

    nhin liu phn lc v diesel v lm xu c tnh chy ca chng. Thng

    hm lng aromat ca cc nhin liu ny khng qu 20 22%.

    Hydrocacbon thm n vng vi mch nhnh isoparafin di to cho du

    bi trn tnh cht nhit - nht tt. V phng din ny hydrocacbon thm

    khng c mch nhnh v a vng l khng mong mun. Tuy nhin tng

    bn ha hc ca du bi trn cn phi c mt lng nh cc aromat loi ny.

    So vi cc hydrocacbon nhm khc aromat c kh nng ha tan cao i

    vi cc cht hu c, nhng hm lng ca chng trong mt s dung mi cn

    hn ch v l do c hi. Hm lng cho php ca hi benzen trong khng kh

    l 5 mg/m3, toluen v xylen 50 mg/m3.

    Ngy nay hydrocacbon thm c ng dng l thnh phn ca sn

    phm du, dung mi v sn sut cht n v nguyn liu cho tng hp ha

    du.

    3. Thnh phn phi hydrocacbon trong du

  • 28

    3.1. Hp cht lu hunh

    Lu hunh thng c mt trong tt c cc du th. S phn b ca lu

    hunh trong cc phn on ph thuc vo bn cht ca du th v loi hp

    cht lu hunh. Thng thng hm lng lu hunh tng t phn on nhit

    si thp n cao v t cc i trong cn chng ct chn khng.

    Trong du th c cc loi hp cht lu hunh khc nhau. Trong mt s

    du cha lu hunh t do, trong thi gian tn tr di chng lng trong bn

    cha di dng cn v nh hnh. Trong cc trng hp khc lu hunh tn

    ti di dng hp cht nh hydrosulfur v hp cht lu hunh hu c

    (mercaptan, sulfur, disulfur, thiophen, thiophan).

    Cc hp cht lu hunh c chia thnh 3 nhm. Nhm th nht gm

    hydrosulfur v mercaptan, c tnh axit v do c tnh n mn cao nht.

    Nhm hai gm cc sulfur v disulfur t bn vng. nhit 130 160oC

    chng bt u phn hy thnh hydrosulfur v mercaptan. Trong nhm th ba

    bao gm cc hp cht vng bn vng nh thiophen v thiophan.

    Cc hp cht lu hunh lm gim bn ha hc v kh nng chy

    hon ton ca nhin liu ng c v lm cho chng c mi hi, gy n mn

    ng c. Trong xng, ngoi cc vn trn chng cn lm gim tnh chng

    n v lm tng lng ph gia ch. Ngy nay bng cc phng php loi lu

    hunh hin i nh dng xc tc v lm sch bng hydro, cc hp cht lu

    hunh s chuyn ha thnh hydrosulfur, sau c ly ra v tn dng

    sn sut axit sulfuric v lu hunh.

    3.2. Nit v hp cht nit

    Hm lng nit trong du dao ng trong khong 0,03-0,52 %k.l. Nit

    trong du tn ti di dng hp cht c tnh kim, trung ha hoc axit. Hm

    lng nit trong du tng khi nhit si tng. Phn ln nit ( 2/3 ) nm

    trong cn chng ct. Gia hm lng nit, lu hunh v nha trong du c

    mi quan h: cc du nng, nha cha nhiu hp cht nit v lu hunh; du

    nh, nha cha t nit.

    Hp cht nit c ng dng lm cht st trng, cht c ch n mn,

    ph gia cho du bi trn v bitum, cht chng oxy ha... Bn cnh nhng tc

    dng tch cc hp cht nit c nhng tnh cht khng mong mun nh lm

    gim hot xc tc trong qu trnh ch bin du, to nha v lm sm mu

    sn phm. Hm lng nit trong xng cao (10-4 %k.l.) s dn ti to kh v

    cc ha mnh trong qu trnh reforming. Lng nh hp cht nit trong xng

    c th to lp nha trong piston ca ng c v lng nha trong bung t.

  • 29

    Hp cht lu hunh c loi hon ton hn bng dung dch axit sulfuric

    20%.

    3.3. Hp cht cha oxy

    Trong du th cha rt t oxy di dng hp cht nh axit naphten,

    phenol, nha asphant. Axit naphten l axit cacbonyl cu trc vng, ch yu l

    dn sut ca hydrocacbon naphten vng nm. Trong mt s trng hp cng

    tm thy cc axit naphten vng hai, ba, bn v axit bo. Hm lng ca axit

    naphten trong du khng cao. Trong cc du giu parafin v trong phn on

    ca n hm lng axit naphten thp nht, trong khi trong cc du nha cao

    cao nht.

    Axit naphten l cht lng t bay hi, c, t trng 0,96 1,0, c mi rt

    hi. Chng khng ha tan trong nc nhng ha tan trong sn phm du,

    benzen, ru v eter. Hm lng axit naphten trong du c c trng

    bng tr s axit, l s mg KOH dng trung ha 1 gam cht trong dung dch

    cn benzen vi s hin din ca phenolphtalein.

    Nha asphant l phn khng th thiu c ca cc loi du. Hm

    lng v thnh phn ha hc ca nha - asphant quyt nh phng hng

    ch bin du v chn qu trnh cng ngh trong cc nh my ch bin du.

    Mt trong nhng ch s chnh v cht lng ca sn phm du l hm lng

    nha - asphant. Hm lng nha asphant trong du nh thng khng

    qu 4 5 %k.l; trong du nng l 20% k.l. hoc cao hn. Cc cht nha

    asphant c chia thnh 4 nhm : 1) nha trung ha; 2) asphaten; 3)

    cacben v carboid; 4) axit asphanten v alhydrid.

    Nha trung ha l cht bn lng, i khi l cht rn, c mu sm, t

    trng xp x 1. Trong thnh phn ca nha trung ha ngoi cacbon v hydro

    cn c lu hunh, oxy v nit. Hydrocacbon trong nha tn ti di dng

    vng thm v naphten vi mch nhnh parafin di. T l khi lng ca

    cacbon : hydro l 8:1. Tnh cht vt l ca nha ph thuc vo vic chng

    c tch ra t phn on du no. Nha t phn on nng hn c t trng,

    phn t lng cao hn, v hm lng lu hunh, oxy v nit cao hn.

    Asphaten l cht rn en, gin, c t trng ln hn 1. nhit trn

    300oC asphanten phn hu v to thnh kh v cc. Asphanten ha tan trong

    pyridin, cacbuadisunfur (CS2), CCl4, benzen v cc hydrocacbon thm. T l

    cacbon : hydro trong asphaten xp x 11 : 1. Hm lng lu hunh, oxy v

    nit trong asphanten cao hn so vi nha.

  • 30

    Sn phm phn hy ca asphaten l cacben v carboid. Cacben khng

    ha tan trong benzen, ha tan mt phn trong pyridin v H2S. Carboid khng

    ha tan trong bt c dung mi hu c v khong no. Thnh phn nguyn t

    ca cacboid l (%k.l.): C 74,2; H 5,2; S 8,3; N 1,1; O 10,8 v tro -

    0,4.

    Axit asphaten v alhydrid v v ngoi ging nha trung ha. y l cht

    lng qunh hoc rn, khng ha tan trong eter du m v ha tan tt trong

    benzen, ru v cloroform. T trng ca axit asphaten cao hn 1.

    4. Cc phn on sn phm ca du th

    Du v sn phm du l hn hp phc tp gm cc hp cht

    hydrocacbon v phi hydrocacbon. Chng c phn tch thnh cc phn

    ring r t phc tp hn bng chng ct. Cc phn nh vy c gi l phn

    on. Phn on du khc vi cc hp cht n l l khng c nhit si c

    nh. Chng si trong khong nhit xc nh, ngha l c nhit si u

    (s.) v si cui (s.c.). Nhit si u v cui ph thuc vo thnh phn ha

    hc ca phn on.

    Thnh phn phn on ca du v sn phm du cho bit hm lng (%

    khi lng (%k.l.) hay th tch (%t.t.)) cc phn on khc nhau trong du si

    trong khong nhit xc nh. Ch s ny c ngha thc t quan trng.

    Theo thnh phn phn on ca du c th bit c cc sn phm du no v

    s lng bao nhiu c th c thu hi. Trong k hiu phn on du thng

    c nhit si ca chng. Th d, phn on 200 350oC c ngha l phn

    on si trong khong nhit t 200 n 350oC.

    xc nh thnh phn phn on du tin hnh ct trong thit b chun

    iu kin xc nh, sau trong h trc ta nhit - thi gian hoc

    nhit - % phn ct dng th si ca cc hydrocacbon v hn hp ca

    chng (hnh 2.1).

  • 31

    Hnh 2.1. ng qu trnh si ca hp cht

    A- im bt du si ca hn hp;

    B- nhit si trung bnh ca hn hp

    C- nhit si cui ca hn hp

    1 v 2 - nhit si ca n cht tinh khit;

    3 v 4- nhit si ca hn hp

    Cc on nm ngang 1 v 2 c trng cho nhit si ca hydrocacbon

    n cht; cc on nghing 3 v 4 th hin qu trnh si ca hn hp. Nu

    nh cc n cht c nhit si c nh th nhit si ca hn hp thay i.

    Trong tng on thng nghing, im u (A), im cui (C) v trung im

    (B) ng vi nhit si u, si cui v nhit si trung bnh.

    Nhn chung, du th c th chia thnh nhiu phn on, nhng thng

    chia thnh 3 phn on chnh: phn on nh, phn on trung bnh v phn

    on nng.

    - Phn on nh gm cc hp cht c nhit si n 200oC, c

    gi l phn on xng hoc naphtha. Phn on ny gm cc

    hydrocacbon cha t 2 n 10 nguyn t cacbon. Chng c s

    dng ch yu ch to xng ng c, dung mi nh v nguyn

    liu cho cng nghip ha du.

    - Phn on trung bnh l phn on c nhit si trong khong 200

    350oC, trong phn on ny cha cc hydrocacbon c t 10 n

    20 nguyn t cacbon. Phn on ny c s dng sn xut

    du ha, nhin liu phn lc (phn on kerosen), nhin liu diesel

  • 32

    (phn on Gasoil) v nguyn liu sn xut xng thng qua qu

    trnh cracking.

    - Phn on nng c nhit si trn 350oC, bao gm cc

    hydrocacbon c s nguyn t cacbon 20 50, c s dng

    iu ch nhin liu nng nh du FO (Fuel Oil), du nhn, nha

    ng hoc lm nhin liu cho qu trnh cracking v hydrocracking.

    Du th cng c th chia thnh phn on theo sn phm:

    - phn on xng c nhit si trong khong 35 205oC.

    - phn on diesel c nhit si trong khong 200 350oC.

    - du nhn c nhit si trong khong 350 460oC.

    - - cn nha.

    Du th cn c chng ct thnh cc phn on nh hn sau:

    - phn on naphtha nh t C5 n nhit si Ts = 95oC.

    - phn on naphtha nng c nhit si t 95oC n 175oC.

    - phn on kerosen c nhit si t 149oC n 232oC.

    - phn on Gas Oil c nhit si t 232oC n 342oC.

    - cn chng ct kh quyn c nhit si t 342oC tr ln.

    - cn chng ct chn khng c nhit si trn 550oC.

    4.1. Thnh phn phn on ca xng

    Thnh phn phn on c trng cho tnh bay hi ca nhin liu, nh

    hng n kh nng khi ng, an ton chng chy, thi gian chy, n

    mn ng c v cc ch s vn hnh khc. Thnh phn phn on ca xng

    c c trng bi nhit ct 10%, 50%, 90% v nhit si cui. Nhit

    ct 10% xc nh p sut hi bo ha: nhit ny cng thp th p sut hi

    bo ha cng cao v tht thot do bay hi trong vn chuyn v bo qun

    cng ln. Khong si ca xng thng 35 205oC, p sut hi bo ha 500

    700 mmHg. Nhit ct 50% c trng cho kh nng to hn hp trong

    ng c nng, kh nng chuyn t ch lm vic ny sang ch khc v

    s phn phi ng u ca hn hp trong xilanh. S bay hi hon ton ca

    xng trong ng c c c trng bng nhit ct 90% v im si cui.

    Nu nhit ny cng cao xng khng kp bay hi hon ton trong ng ht

    ca ng c v i vo xilanh dng lng, do lm tri du bi trn v lm

    tng mi mn ng c. Ngoi ra nhin liu bay hi khng tt s chy chm

    v khng hon ton, lm tng mui trong bung t ng c.

    4.2. Thnh phn phn on ca nhin liu diesel

  • 33

    sn xut nhin liu diesel cho ng c tc cao s dng cc phn

    on du trung bnh (200 350oC). S chy ht v c tnh kinh t ca vic

    s dng nhin liu diesel ph thuc vo thnh phn phn on ca n. Gii

    hn cho php ca im si nhin liu diesel do s vng quay ca ng c

    quyt nh. i vi ng c nhanh i hi nhin liu c phn t lng thp

    v parafin l thnh phn u tin. Cc nhin liu ny l phn on kerosen ca

    du giu parafin. ng c chm lm vic vi phn on nng si cao.

    Th d: Cho ng nhit si thc ca du trong cc hnh 2.2 v 2.3.

    Xc nh hiu sut tim nng xng t, nhin liu diesel, cc loi du nhn c

    nht 50 = 10 cSt (du nhn cng nghip) v 100 = 7 cSt (du nhn t).

    ng thi xc nh cht lng ca cc sn phm ny v cn du.

    Hnh 2.2. Gin tnh cht ca Hnh 2.3. Tnh cht cn du

    du th

    Gii

    a. Phn on xng

    Theo tiu chun xng t nhit si cui ca n khong 195 205oC.

    Chn nhit si cui ca xng l 200oC, theo ng nhit si thc tm

    c hiu sut xng l 19%k.l. (hnh 2.2). Xc nh thnh phn phn on

    ca xng theo ng nhit si thc, nhn c nhit si u ca xng

    l 35oC; ct 10% theo hnh 2.2, bng 100

    10.19 = 1,9% si 70oC; ct 50%:

  • 34

    %5,9100

    50.19 si 145oC v ct 90%: %1,17

    100

    90.19 si 180oC. T im hiu

    sut trung bnh ca phn on xng (9,5% k.l. du th) trn trc honh k

    ng vung gc n ng 204 tm c t trng ca xng 20

    4 = 0,735.

    b. Phn on nhin liu diesel

    Tip theo, xc nh hiu sut v cht lng phn on nhin liu diesel.

    V nhit si cui ca phn on xng l 200oC, nn y cng l nhit si

    u ca phn on nhin liu diesel. Theo tiu chun ca nhin liu diesel ct

    96% nhit 330 340oC. Do , ta chn nhit si cui ca nhin liu

    diesel l 350oC, suy ra hiu sut ca phn on ny theo hnh 2.2 l 42 - 19 =

    23% (42% tng ng vi nhit si cui 350oC v 19 tng ng vi nhit

    si u 200oC).

    Thnh phn phn on ca nhin liu diesel nh sau:

    - nhit si u: 200oC.

    - Ct 10% (theo hnh 2.2, hiu sut = %3,21100

    10.2319 ) si 205oC.

    - Tng t ct 50% (theo hnh 2.2 hiu sut = %5,30100

    50.2319 ) si

    260oC.

    - ct 90% (theo hnh 2.2 hiu sut = %7,39100

    90.2319 ) si 340oC.

    - nhit si cui l 350oC.

    Cc tham s cn li ca nhin liu diesel c xc nh bi giao im

    ca ng h t im hiu sut trung bnh (ngha l %5,30100

    50.2319 ) n

    cc ng tng ng trong hnh 2.2: 204 = 0,825, nhit ng c (t. = -

    25oC), nhit bt chy (tb.ch = 120oC), nht 20 = 4 cSt ; 50 = 2,5 cSt.

    c. Phn on du nhn

    Nhit si cui ca nhin liu diesel (350oC) s l nhit si u ca

    phn on sau - du nhn cng nghip. Trong hnh 2.2 trn ng 50 tm

    c gi tr 10 cSt ( nht ca du nhn cng nghip) v h ng vung

    gc xung gp trc honh nhn c 46%, im ny ng vi hiu sut 50%

    ca phn on. Hiu sut thc ca phn on du nhn l (46 - 42).2 = 8%,

    ng vi nhit si cui (42 + 8= 50%) l 390oC. Theo hiu sut 50% ca

  • 35

    phn on (im 46% trn trc honh) xc nh cc thng s k thut ca

    n: 2

    1

    P P

    P P= 0,880 ; t. = 10

    oC; tb.ch = 165oC; 50 = 10 cSt; 100 = 3,0 cSt.

    Nhit si cui ca phn on du nhn cng nghip l nhit si

    u ca phn on du nhn t l 390oC. Trn ng 100 tm c gi tr 7

    cSt ( nht ca du nhn t) v h ng vung gc xung gp trc honh

    nhn c 58%, t tnh hiu sut thc ca phn on du nhn t l (58

    - 50).2 = 16%, ng vi im 66% trn trc honh. T im ny dng ng

    vung gc vi trc honh, ct ng nhit si thc tm c nhit si

    cui l 460oC. Theo ng vung gc k t im 58% trn trc honh xc

    nh cc thng s k thut ca du nhn t: 204 = 0,910; t. = 25oC; tb.ch =

    220oC; BY100 = 30.

    5. Cch nhn dng du th

    Du l cht lng trn, thng d chy nhng i khi cng khng linh

    ng. nhn bit mt du th cn nghin cu mt s tnh cht c bn ca

    chng nh t trng, nht, nhit ng c, hm lng lu hunh,

    nha...Thng qua tnh cht ca du c th nh gi gi tr ca n vi phng

    din l nguyn liu cng nghip.

    5.1. Theo t trng

    T trng l tnh cht n gin nht kt hp cng cc thng s khc c th

    bit thnh phn phn on v thnh phn ha hc ca du. T trng ca du

    thay i trong khong ln t 0,730 n 1,000 hoc cao hn, nhng thng

    thng trong khong 0,80 0,92. Theo phn I ca chng ny t t trng ca

    cc phn on 250 275oC v 275 300oC ca du ta c th bit phn loi

    du thnh du parafin, naphten v du trung gian.

    Mt khc, theo t trng ta cng phn bit c du thuc loi nh, trung

    bnh v nng. Nu t trng du < 0,830 (hay > 39oAPI), n thuc nhm du

    nh. Nu t trng trong khong 0,830 0,884 (hay 39 28oAPI), du thuc

    nhm du trung bnh. Nu t trng du > 0,884 (hay < 28API), n thuc nhm

    du nng. Du Bch H tng Mixen c 204 = 0,869 v du i Hng c 20

    4 =

    0,8527, u thuc nhm du trung bnh.

    Phn loi du th theo t trng l thng s rt quan trng trong mua bn

    du th. Thng thng du th cng nng 204 c gi tr cng thp v ngc li

    du cng nh 204 c gi tr cng cao. Thc t t trng l hm s ca nhiu tnh

    cht khc ca du th nh: du nng do c hm lng hp cht nng (nha,

  • 36

    asphaten) cao, nhiu cu t phi hydrocacbon (lu hunh, oxy, nit). Theo

    cch phn loi ca Vin khong sn Hoa k, ph thuc vo t trng 60 F du

    th c chia lm 9 loi. Vic phn loi ny rt thc dng. Qua thc t

    thng mi, s th t v cht lng du th t 1 n 9 tng ng t du tt

    n km.

    Theo tha s c trng K (phng trnh (1)) cng c th phn loi du: K

    = 12,15 12,9 - du parafin; du naphten c K = 10,5 11,45; du trung gian

    K = 11,5 12,1. Th d, du Bch H ca Vit Nam c gi tr K = 12,3, thuc

    nhm du parafin, cn du i Hng c K = 11,39, thuc nhm du Naphten

    hoc parafin-naphten.

    5.2. Nhit ng c v hm lng parafin trong du

    Nhit ng c ca du l thng s quan trng, v n quyt nh nhit

    gi cho du linh ng trong vn chuyn v tn tr. Theo nhit ng c

    ca du th c th bit v hm lng parafin trong cc phn on du nhn:

    hm lng parafin cng cao nhit ng c ca du cng cao. Th d, du

    Bc Sibiri (Nga) c hm lng parafin 2,9%, nhit ng c l -20oC, du

    Uzen (Nga) c hm lng parafin 17%, nhit ng c 26oC, du i Hng

    (Vit Nam) c hm lng parafin 16%, T. = 27oC, cn du Bch H hm

    lng parafin 21,3%, T. = 33oC.

    Nu du c cha cc cht nha, nhit ng c gim: vi cng hm

    lng parafin du c hm lng nha cao hn s ng c nhit thp

    hn.

    5.3. Nhit bt chy

    Nhit bt chy ca du ph thuc chnh vo hm lng phn on

    xng nh v dao ng trong khong nhit ln. Phn ln du c nhit

    bt chy m: th d Romasky (Nga) c Tb.ch = -38oC, nhng cc du nng, hu

    nh khng c xng Tb.ch c gi tr dng (th d, du Aren ca Nga c Tb.ch. =

    108oC). Khi c kh ha tan trong du nhit bt chy ca du gim. Nhit

    bt chy ca du v sn phm du c trng cho tnh nguy c bt chy ca

    chng.

    5.4. nht

    nht ca du c ngha quan trng trong vic nh gi kh nng

    chy ca du trong ng ng. nht ca du cng cao khi t trng ca n

    cng ln v hm lng sn phm sng (c bit l xng) cng thp. Tuy

    nhin, tuy c cng gi tr nht nhit no khi nhit thay i i

  • 37

    lng ny ca cc du khc nhau c th thay i khc nhau ph thuc vo

    thnh phn nhm ca chng.

    6. Phn tch mt s tnh cht du th

    6.1. Xc nh thnh phn phn on

    Xc nh thnh phn phn on c th thc hin bng cc phng php

    khc nhau da vo s khc nhau v tnh cht l ha ca cc cht cha trong

    du th. Thng thng ngi ta da vo s chnh lch nhit si ( chng

    ct v tinh ct) ; chnh lch tc bay hi ph thuc ch yu vo phn t

    lng ( chng ct phn t, bay hi lp mng) ; vo kh nng hp ph trn

    cc cht xp khc nhau ( sc k) ; vo kh nng ha tan trong cc dung mi

    khc nhau ( chit), vo nhit nng chy ( kt tinh trong dung dch)

    Trong phn tch du, nhin liu ng c v kh hydrocacbon phng

    php phn on chnh c ng dng l phn chia theo nhit si, ngha l

    chng ct v tinh ct. Khi nghin cu thnh phn nhm ca distilat du cc

    phng php hp ph c vai tr quan trng trong phn tch hn hp. Xc

    nh thnh phn phn on ca du nhn c tin hnh theo phng php

    bay hi lp mng. Phn tch cc cht cao phn t ca du th tin hnh theo

    phng php chng ct phn t, chit, hp ph v kt tinh.

    Xc nh thnh phn phn on du bng chng ct trong thit b chun.

    Trong iu kin k thut thnh phn phn on l ch s quan trng i vi

    xng my bay, xng t, du ha v du my ko, nhin liu diesel v cc

    dung mi. i vi cc sn phm du ny thc hin chng ct phn on

    trong iu kin chun nhm xc nh nhit ct 10, 50, 90 v 97,5%t.t. so

    vi nguyn liu, cn v i khi c nhit si cui.

  • 38

    Hnh 2.4a. Thit b chun chng ct sn phm du.

    1- Bnh cu ; 2- nhit k ; 3- ng sinh hn ; 4,6- l dn nc vo v ra ; 5- b

    lm lnh ; 7- ng ang ; 8- tm lt amian ; 9- chp

    Chng ct phn on cc sn phm du tin hnh theo GOST 2177-66

    trong thit b chun nh trong hnh 2.4a. Nc c th cha nc, nn trc

    khi chng ct cn loi nc bng cch lng v lm khan.

    Qui trnh th nghim

    Bng ng ong 7 rt vo bnh cu 1 sch, kh 100 ml du c nhit

    20+3oC. Tip theo lp nhit k 2 c khong nhit o l 0-360oC vo ming

    bnh qua nt bc tht kn. Trc ca nhit k phi trng vi trc ca c bnh

    cu, v mp trn ca qu cu thu ngn trng vi vch di ca ng ra. Ni

    ng sinh hn 3 qua nt . ng nhnh ca bnh cu phn ngp sau trong ng

    sinh hn 25-40 mm v khng chm vo thnh sinh hn.

    Nu chng ct xng th cho vo b lm lnh gi nhit t 0 n

    5oC. Khi chng ct sn phm du c nhit si cao hn th lm lnh bng

    nc lnh dn qua l 6 v ra qua l 4. Nhit nc khng qu 30oC.

    Ton b s lp rp c t trn tm lt amian 8 v chp 9 c

    gi tht thng ng. ng ong c t di np ca ng sinh hn, sao cho

    ng sinh hn ngp trong ng ong khng t hn 25 mm, nhng khng qu

    vch 100 ml. Khi chng ct nhin liu nng th s dng ng ong sch v kh.

  • 39

    Khi chng ct xng ng ong c t trong chu thu tinh c cha nc,

    sao cho n khng b ni ln ( c tm dn). C ng ong c y bng.

    S dng n t hoc bp in c nt iu chnh gia nhit cho bnh

    cu. sau khi lp t xong thit b bt u nung nng bnh cu t t. Sn

    phm du bay hi , c ngng t trong sinh hn v chy vo ng ong.

    duy tr iu kin ct chun cn iu chnh gia nhit sao cho t khi bt u gia

    nhit n khi git lng u tin ri xung ng ong khng t hn 5 pht v

    khng qu 10 pht ( i vi kerosen v nhin liu diesel nh 10-15 pht).

    Nhit , ti git lng u tin ri vo ng ong l nhit si u.

    Cng gia nhit tip theo sao cho tc ct n nh khong 4-5 ml/pht,

    ng vi 20-25 git trong 10 giy. Ghi kt qu xc nh thnh phn phn on :

    hoc l ghi nhit m th tch trong ng ong ng vi phn ct 10 ; 50 ; 90 ;

    97,5 ; 98%, hoc , ngc li, ghi th tch ct c cc nht chun ( th

    d 100 ; 200 ; 260 ; 270oC). Nu cn cng ghi nhit si cui.

    Sau khi ct 90% sn phm du, chnh la sao cho n khi kt thc ct (

    tt la) l 3-5 pht. Khi chng ct kerosen v diesel nh sau khi ct 95%

    khng tng cng gia nhit, m quan st thi gian cho n lc kt thc chng

    ct khng qu 3 pht. Tt la khi th tch cht lng trong ng ong bng

    lng ct trn (97,5 ; 98%...) i vi cc sn phm du. Nu tiu chun l

    nhit si cui th gia nhit cho n khi ct thu ngn ca nhit k dng li

    cao no , sau bt u h xung.

    Ghi th tch phn ct cui cng trong ng ong sau khi ngng cp nhit

    5 pht, cht lng chy ht xung ng ong. xc nh phn cn, tho

    thit b, rt cn nng vo ng ong c dung tch l 10 ml. Sau khi ngui

    n 20+3oC xc nh th tch cn. Tt c tnh ton trong chng ct tnh vi

    chnh xc n 0,5 ml v 1oC. Chnh lch gia 100 ml v tng th tch phn

    chng v cn c coi l mt mt.

    Nu tin hnh chng ct p sut p k cao hn 770 mm Hg (102.103

    Pa) hoc thp hn 750 mm Hg (99,8.103 Pa), th thm vo ch s ca nhit k

    lng hiu chnh :

    C = 0,00012 (760-p) (273 +t)

    Trong :

    P - p sut p k trong thi gian chng ct, mm Hg ;

    t - nhit ch trong nhit k , oC.

  • 40

    i vi hai ln ct song song sai s cho php nh sau : i vi nhit

    chng ct u 4 oC ; im chng ct cui v trung gian l 2oC v 1ml ; i vi

    cn : 0,2 ml.

    Khi chng ct sn phn du nng cng nhit ban u sao cho git

    u tin xut hin ui sinh hn khng sm hn 10 pht v khng chm

    hn 20 pht k t thi im bt u gia nhit, cn tc chng ct 8-10 ml

    u tin l 2-3 ml/pht. Phn ct tip theo tc l 4-5 ml/pht.

    Khi chng ct nhin liu vi nhit ng c co hn -5oC, tc np

    nc trong b lm lnh iu chnh sao cho nhit ra khi b lm lnh khi

    chng ct nhit dui 250oC trong khong 30-40oC, cn trn 250oC- trong

    khong 60-75oC. Nu iu kin ny khng c thc hin th parafin ng

    c cao s nm li trong ng sinh hn.

    Chng ct im si thc (ST) l chng ct phn on nhiu ln, c tinh

    lc. Thit b thc hin s tip xc lin tc gia pha hi i ln vi lng

    ngng t i xung t bnh ngng, c gi l ct chng ct phn on c

    tinh lc. Thit b chng ct ST theo tiu chun ASTM 2892 c 15 mm l

    thuyt. Cc phn on nh c nhit si ti 210 230oC c chng ct

    p sut kh quyn, nhit trong bnh chng ct gi khng qu 300oC

    trnh phn hy du. Sau khi chng ct p sut kh quyn phn cn c

    chuyn sang chng ct p sut thp theo tiu chun ASTM D 1160 hoc

    ASTM D 5236 chng ct tip ti nhit si 500 560oC ( p sut

    thng).

    Thit b chng ct AUTODEST-800 AC trong hnh 2.4b v 2.4c.

    Thit b chng ct c b phn cn khi lng du th, xc nh khi

    lng ring ca mu thu c, v ng im si thc (ST). Sau khi chng

    ct t nhit nh ct 350 360oC ( p sut kh quyn) th kt thc phn

    chng ct theo tiu chun ASTM D2892. Phn cn cn li trong bnh chng

    c tip tc chng ct p sut thp hn theo tiu chun ASTM D5236.

    Qu trnh chng ct trong khong nhit c th t ti 400oC, p sut

    khong 10 0,1 mmHg, tng ng vi nhit p sut kh quyn l 565oC.

    Kt qu chng ct thit lp ng ST.

  • 41

    Hnh 2.4b. S chng ct im si thc FISCHER AUTODEST- 800 AC

    theo tiu chun ASTM D2892.

    Ch thch

    1. Phn thu nc tch khi du:

    1.1. Sinh hn ngng t nc.

    1.2. Phn thu nc.

    1.3. My lm lnh cho sinh hn ngng t nc.

    2. Phn chng ct:

    2.1. Sinh hn.

    2.2. Ct chng ct.

    2.3. Bnh chng ct.

    2.4. H thng bp in.

    3. Phn thu sn phm:

    3.1. B phn thu sn phm, cn, o t trng.

    3.2. B phn t cc ng thu sn phm chng ct.

    4. Bnh thp thu C3, C4.

    5. Cc my lnh phc v lm ngng t sn phm.

    6. B phn iu khin qu trnh chng ct.

  • 42

    7. Bnh lnh bo v h thng bm.

    8. My tnh vi chng trnh iu khin qu trnh chng ct.

    Hnh 2.4c. S chng ct im si thc FISCHER AUTODEST- 860 AC

    theo tiu chun ASTM D5236

    Ch thch

    1. B phn nng bp in:

    1.1. Bp in c khuy t.

    2. Bnh chng ct thy tinh:

    2.1. Bao chu nhit lt bnh.

    2.2. o bc cch nhit cho bnh chng.

    2.3. Khuy t.

  • 43

    2.4. B ngt lnh (thp c bit) vi b d nhit .

    2.4.1. ng t u o nhit trong bnh khi tho lp.

    3. Ct chng ct vi b phn ngng t.

    4. ng lm lnh an ton.

    5. By thu (bng thp cht lng cao):

    5.1. ng ht chn khng.

    5.3. B tip nhn thu phn ct.

    5.4. B bnh dewar.

    5.5. Bnh dewar.

    5.6. Tip ni bnh dewar.

    6. ng thu cc phn on chng ct:

    6.4. B nng h thng thu cc phn on chng ct.

    6.4.1. Cng tc ng ngt cho b nng.

    6.17. B phn hm nng cc phn on chng ct.

    6.18. u d nhit Pt-100 cho 6.17.

    7.5. ng t bnh dewar n u d chn khng.

    10. Khung gi tri:

    10.1. Khung gi phi

    10.5. B h thng thu

    11.u o nhit ca phn hi

    11.1. ng

    12. Bao gi nhit cho ct

    13. ng thu ban u

    13.1. Van solenoid

    13.2. B phn hm nng ng thu ban u

    15. B o p sut.

    6.2. Xc nh t trng du th

    Khi lng ring ca mt cht l khi lng cha trong mt n v th

    tch. n v ca khi lng ring l kg/m3. Chn khi lng ca 1 m3 nc ct

    4oC l 1 n v. Trng lng tng i (t trng) ca mt cht l t l khi

    lng ca n vi khi lng nc 4oC. V gi tr, khi lng ring v t

    trng trng nhau, nhng t trng l i lng khng c n v.

    Thc nghim cho thy, sn phm du v nc c h s gin n nhit

    khng nh nhau, do cn phi ch r nhit nc v sn phm du trong

    th nghim xc nh t trng. Thng thng khi lng ring ca du xc nh

    20oC, cn ca nc l 4oC. T trng c k hiu l 204 . Trong thc t cng

  • 44

    thng xc nh t trng nhit khc 20oC. chuyn vo iu kin tiu

    chun, s dng phng trnh:

    20

    4 = t

    4 + ( t-20) (4)

    Trong : t4 - t trng nhit t.

    - h s iu chnh nhit trung bnh khi nhit thay i 1oC;

    t - nhit ti xc nh trng lng ring, oC.

    Trng lng ring ca sn phm du c xc nh bng areometer (t

    trng k), cn thy tnh Vestphal v phng php picnometer. i vi du th

    c nhit ng c trn 20oC p dng phng php picnometer ASTM D