Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
I.3 Cơ sở hóa học tách nhựa và asphalten

I.3 Cơ sở hóa học tách nhựa và asphalten

Tải bản đầy đủ - 0trang

cho sản phẩm. Trong thực tế quá trình tách nhựa và asphalten bằng propan lỏng được

tiến hành với chế độ như sau:

-



Nhiệt độ đỉnh tháp trích ly: 75-85oC;

Nhiệt độ đáy tháp trích ly: 50-60oC.

Nếu tăng nhiệt độ đỉnh tháp lên quá cao thì hiệu suất phần dầu nhờn thu được nhỏ

tuy chất lượng sản phẩm tang nhưng không đạt chỉ tiêu về kinh tế. Vì thế nhiệt độ đỉnh

tháp chỉ cho phép nhỏ hơn hay bằng 85oC.

Nhiệt độ đáy tháp trích ly nếu giảm quá thấp sẽ làm cho các hợp chất nhựa và

asphalten làm cho hiêu suất của quá trình giảm. Vì thế nhiệt độ đáy tháp khơng được

nhỏ hơn 40oC.

Do đồng thời xảy ra hai quá trình: lắng, đơng tụ các chất nựa và asphalten và trích

ly các cấu tử hydrocacbon mà tỷ lệ dung môi propan trên nguyên liệu là một thông số

quan trọng. Khi khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ dung môi trên nguyên liệu chơ thấy tồn

tại một điểm thích hợp mà tại đó tỉ lệ nhỏ mà chất lượng dầu nhờn thu được là tốt nhất.



Hiệu suất rafinat

Độ cốc hóa, Chỉ số độ



toC

Hình 1 : Ảnh hưởng của nhiệt độ tới quá trình



Tại vùng tỷ lệ propan/ngun liệu còn thấp, propan có tác dụng chủ yếu là chất

đông tụ nhựa và asphalten, nên trong khoảng này khả năng hòa tan và độ chọn lọc của

dung môi thay đổi giống nhau. Nhưng khi tăng tỉ lệ propan/nguyên liệu xuất hiện điểm

chuyển, lúc này khả năng hòa tan tăng nhanh còn độ chọn lọc lại tăng rất chậm.



Khi tăng nhiệt độ trích ly propan có đầy đủ tính chất của một dung mơi chọn lọc.

Nhưng nếu tăng nhiệt độ từ 90oC đến nhiệt độ hòa tan tới hạn và trong khoảng tỷ lệ

propan/nguyên liệu thay đổi từ 1/1 đến 10/1 sẽ không thấy xuất hiện điểm chuyển đặc

biệt và không tồn tại tỉ lệ dung môi tối ưu như khi nghiên cứu ở nhiệt độ thấp hơn

85oC.



2



80oC



85oC



Độ cốc hóa



1

90oC

95oC



5/1



10/1



Tỉ lệ propan/ngun liệu

Hình 2: Ảnh hưởng của tỷ lệ dung mơi

Ngồi ra, tỷ lệ dung mơi propan/ngun liệu thích hợp còn phụ thuộc vào chất

lượng ngun liệu đưa vào. Nếu nguyên liệu chứa nhiều hợp chất nhựa và asphalten

thì tỷ lên dung mơi propan/ngun liệu cần thấp từ khoảng 2/1 đến 3/1 thao khối

lượng. Những nguyên liệu có hàm lượng nhựa và asphalten thấp thì tỉ lệ dung môi cần

cao hơn từ 4/1 đến 6/1 để có thể đạt được độ cốc hóa như nhau.

Để đảm bảo propan ở trạnh thái lỏng thì áp suất trong tháp trích ly phải được duy

trì ở mức 37 - 44 atm. Nếu áp suất quá cao thì tỉ trọng của propan lớn và làm tăng độ

hòa tan của nó, như vậy sẽ làm độ cốc hóa tăng, màu sản phẩm sẫm hơn và độ nhớt

cao hơn.

3.3 Tổng qua về phương pháp trích ly lỏng-lỏng



Để khảo sát nguyên tắc của q trình trích ly lỏng-lỏng ta giả thiết dung mơi đầu và

dung mơi thứ hòa tan han chế vào nhau. Khi đó thành phần mỗi pha trích ly gồm 3 cấu

tử, do đó ta chọn biểu đồ pha trên tọa độ tam giác đều. Trên mỗi đỉnh của tam giác

biểu diễn lần lược các cấu tử: cấu tử phân bố (M), dung môi đầu (L), dung môi thứ (G)

tinh khiết 100%.

Mỗi điểm nằm trên cạnh của tam giác đều biểu diễn thành phần của dung dịch hai

cấu tử. Mỗi điểm trong tam giác biểu diễn thành phần của dung dịch ba cấu tử.



Hình 3 : Biểu đồ pha hệ ba cấu tử



Hỗn hợp hai cấu tử M và L hoàn tồn tan lẫn vào nhau, dung mơi thứ G có khả

năng hòa tan chọn lọc M để tách chúng ra gọi là trích ly.

Hỗn hợp đầu giả sử gồm hai cấu tử M và L hòa tan hồn tồn vào nhau, có thành

phần được biểu diễn ở F0 trên cạnh ML. Nếu ta thêm dung môi thứ G vào hỗn hợp F 0,

ta thu được hỗn hợp ba cấu tử mà thành phần của hỗn hợp này được biểu diễn ở điểm

N trên đường thẳng F0G, vị trí của điểm N phụ thuộc vào tỉ số G/F0.



Giả sử ở điểm N, hỗn hợp N là hỗn hợp dị thể, không hòa tan vào nhau và phân

thành hai pha. Pha rafinat gồm hầu hết là cấu tử L, một phần dung mơi thứ G và cấu tử

phân bố M. Pha trích ly gồm hầu hết cấu tử G, phần lớn cấu tử M và một phần nhỏ cấu

tử L.

Tách dung dịch rafinat ra khỏi dung dịch trích ly (bằng phương pháp gạn) rồi thêm

dung môi thứ G vào rafinat, ta được một hệ ba cấu tử mới có thành phần được biểu

diễn ở điểm N1. Hỗn hợp N1 là hỗn hợp không đồng nhất sẽ phân thành hai pha rafinat

R1 và pha trích E1.

Rõ ràng thành phần của dung mơi đầu trong R1 sẽ lớn hơn trong R, tiếp tục quá

trình như trên ta tìm cách tách dung mơi thứ ra khỏi rafinat thì cuối cùng ta thu được

rafinat gồm hầu hết là dung mơi.

Cấu tử cần tách M có độ tinh khiết tối đa sau khi đã tách hết dung môi G chỉ đạt

đến điểm Fm. Tuy nhiên để đạt được hiệu quả cao hơn ta có thể thay đổi điều kiện của

quá trình như thay đổi nhiệt độ (tăng kích thước vùng dị thể), chọn dung mơi có kích

thước vùng dị thể lớn, có độ dốc đường liên hợp lớn.

Ưu điểm của phương pháp trích ly lỏng-lỏng:

-



Trích ly thường được tiến hành ở nhiệt độ thấp nên không làm phân hủy các chất do



-



nhiệt độ.

Có thể tách được dung dịch đẳng phí và những dung dịch có độ bay hơi tương đối gần



nhau.

I.4 Sơ đồ công nghệ tách nhựa và asphalten dùng propan lỏng

Trong sơ đồ loại asphanten một bậc (hình 1) ngun liệu cặn (gudron, phần cơ) nhờ

máy bơm 17 bơm qua thiết bị gia nhiệt bằng hơi 2 vào tháp loại asphanten. Trong một

số sơ đồ trước khi được gia nhiệt người ta đưa vào nguyên liệu một lượng propan; để

tránh va đập thủy lực sử dụng thiết bị trộn. Sử dụng tháp có hai hoặc ba cửa nạp

nguyên liệu và propan. Propan hóa lỏng lấy từ bể chứa 7, nhờ máy bơm 18 bơm qua

thiết bị gia nhiệt bằng hơi 1 đi vào phần dưới của tháp 3. Trong phần giữa của tháp,

propan trong dòng đi lên tiếp xúc với ngun liệu nóng hơn và dòng tuần hoàn nội.

Dung dịch deasphantizat cùng lượng lớn propan được gia nhiệt trong vùng gia nhiệt

bằng hơi 4, lắng và tách ra từ trên đỉnh tháp. Sau khi giảm áp đến khoảng 2,4 MPa

dung dịch này đi vào thiết bị bay hơi nằm ngang 8, được gia nhiệt bằng hơi nước áp

suất thấp, sau đó vào thiết bị gia nhiệt 8. Một phần propan chuyển sang trạng thái hơi



nhờ giảm áp. Deasphantizat tách ra từ thiết bị gia nhiệt 9 có chứa lượng nhỏ propan

(thường khơng q 6%), được chế biến tiếp trong tháp bay hơi 12 bằng hơi nước. Từ

trên tháp 12 hỗn hợp propan và hơi nước tách ra, còn từ đáy tháp thu được

deasphantizat sản phẩm và nó được máy bơm 19 bơm qua máy làm lạnh 15, rồi vào bể

chứa. Mức loại hoàn toàn propan được điều chỉnh theo nhiệt độ bắt cháy của

Deasphantizat.

Hình 4: Sơ đồ công nghệ một bậc loại asphanten trong gudron bằng propan.

1-Thiết bị gia nhiệt propan bằng hơi ; 2-thiết bị gia nhiệt nguyên liệu bằng hơi; 3-tháp

loại asphanten; 4-thiết bị gia nhiệt nội bằng hơi; 5, 5a, 6-thiết bị ngưng tụ propan; 7-bể



chứa propan lỏng; 8, 9-thiết bị bay hơi propan từ dungdịch deasphantizat; 10-lò nung

để gia nhiệt dung dịch bitum; 11-thiết bị tách hơi propan từ dung dịch bitum; 12, 13tháp bay hơi; 14-thiết bị ngưng tụ; 15-máy làm lạnh deasphantizat; 16-máy làm lạnh

bitum; 17-máy bơm nguyênliệu; 18-máy bơm propan; 19-máy bơm deasphantizat; 20máy bơm bitum; 21- máy nén propan; 22-thiết bị lắng giọt lỏng. I-Nguyên liệu; IIpropan; III-hơi propan; IV-dung dịch deasphantizat; V-deasphantizat sản phẩm; VIdung dịch bitum; VII- bitum; VIII-hơi nước; IX-nước.

Dung dịch bitum ra khỏi đáy tháp 3 được gia nhiệt trong ống xoắn của lò nung 10,

trong đó phần lớn propan được bay hơi. Hơi propan tách ra khỏi chất lỏng trong tháp

tách 11, làm việc dưới áp suất như trong thiết bị bay hơi 9. Cặn propan bay hơi nhờ hơi

nước trong tháp bay hơi bitum 13. Bitum của deasphantizat được bơm ra khỏi đáy tháp

bằng máy bơm 20.



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

I.3 Cơ sở hóa học tách nhựa và asphalten

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×