Các thông số công nghệ ảnh hưởng đến quá trình

Các thông số công nghệ ảnh hưởng đến quá trình

Chế độ nhiệ của tháp gồm: nhiệt độ của nguyên liệu vào tháp, nhiệt độ đỉnh tháp, nhiệt độ trong tháp và đáy tháp.

Nhiệt độ của nguyên liệu (dầu thô) vào tháp chưng được khống chế tùy theo bản chất củ aloại dầu thô, mức độ cần phân chia sản phẩm, áp suất trong tháp và lượng hơi nước đưa vào đáy tháp; nhưng chủ yếu là phải tránh được sự phân hủy nhiệt của nguyên liệu ở nhiệt độ cao. Do vậy, nhiệt độ lò ống đốt nóng phải được khống chế chặt chẽ.

Nhiệt độ đáy tháp chưng luyện phụ thuộc vào phương pháp bay hơi và phần hồi lưu đáy. Nếu bay hơi phần hồi lưu đáy bằng một thiết bị đốt nóng riêng biệt (reboiler), thì nhiệt độ đáy tháp sẽ ứng với nhiệt độ bốc hơi cân bằng ở áp suất tại đáy tháp. Nếu bốc hơi bằng cách dùng hơi nước quá nhiệt thì nhiệt độ đáy tháp sẽ thấp hơn nhiệt độ vùng nạp liệu. Nhiệt độ đáy tháp phải chọn tối ưu, tránh sự phân hủy các cấu tử nặng nhưng phải đủ để tách hết hơi nhẹ khỏi phần cặn đáy.

Nhiệt độ đỉnh tháp được khống chế nhằm đảm bảo được sự bay hơi hoàn toàn sản phẩm đỉnh mà không gây ra sự cuốn theo các phần nặng khác. Muốn vậy người ta phải dùng hồi lưu đỉnh tháp. Để tách xăng khỏi các phân đoạn khí, nhiệt độ đỉnh tháp khi chưng cất ở áp suất khí quyển cần giữ trong khoảng 100 – 120⁰C, còn với tháp chưng chân không khi áp suất chưng là 10 – 70mmHg thường không quá 120⁰C để tách hết phần gasoil nhẹ còn lẫn trong nguyên liệu

Dùng hồi lưu sẽ tạo điều kiện phân chia tốt hơn. Hồi lưu đỉnh tháp có 2 dạng: hồi lưu nóng và hồi lưu nguội.

Ngoài hồi lưu đỉnh và đáy, người ta còn sử dụng hồi lưu trung gian để tăng chất lượng các sản phẩm cạnh sườn và điều chỉnh nhiệt độ trong tháp.

Áp suất của tháp chưng

Khi chưng cất dầu mỏ ở áp suất khí quyển, áp suất tuyệt đối trong tháp thường cao hơn một chút so với áp suất khí quyển, và ở mỗi phần lấy sản phẩm ra, áp suất cũng có khác nhau, phụ thuộc vào việc tăng hay giảm nhiệt độ sản phẩm lấy ra khỏi tháp. Áp suất trong tháp chưng cất được khống chế bằng một bộ phận điều chỉnh áp suất đặt ở thiết bị ngưng tụ.

Khi chưng ở áp suất chân không, áp suất được khống chế trong khoảng từ 10 – 70mmHg. Độ chân không càng sâu, càng cho phép chưng sâu hơn, song nếu áp suất quá thấp sẽ khó cho chế tạo thiết bị với năng suất lớn.

Sự làm việc ổn định của tháp chưng phụ thuộc vào áp suất trong tháp. Điều này thấy rõ trong phần dưới đây.

Để điều hành sự làm việc ổn định của tháp chưng cất, chúng ta cần phải nắm vững các nguyên tắc sau:

1. 
   Điều chỉnh áp suất trong tháp làm thay đổi điểm sôi của chất lỏng
   
2. 
   Nếu áp suất tăng lên, chất lỏng sôi ở nhiệt độ cao hơn, nếu áp suất tăgn cao quá , lượng chất lỏng trong tháp nhiều và như vậy sẽ dẫn đến hiện tượng sặc làm giảm hiệu quả phân chia.
   
3. 
   Nếu các điều kiện khác trong tháp là cố định, thì sản phẩm đỉnh, sản phẩm cạnh sườn và sản phẩm đáy trở nên nhẹ hơn nếu áp suất trong tháp tăng lên.
   
4. 
   Nếu nhiệt độ đáy quá thấp, sản phẩm đáy sẽ chứa nhiều phần nhẹ.
   
5. 
   Nếu nhiệt độ cấp liệu vào tháp quá thấp, lượng hơi trên các khay chứa đĩa sẽ nhỏ, vậy phần lỏng sẽ nhiều và chúng chảy xuống phía dưới vào bộ phận chưng sẽ càng nhiều.
   
6. 
   Nếu nhiệt độ của reboiler quá thấp (với sơ đồ chưng cất có reboiler) sẽ không tách hết phần nhẹ trong cặn và làm tăng phần cặn.
   
7. 
   Nếu nhiệt độ đỉnh quá cao, sản phẩm đỉnh sẽ quá nặng và có nhiều sản phẩm hơn so với thiết kế và ngược lại, nếu nhiệt độ đỉnh quá thấp, sản phẩm đỉnh sẽ quá nhẹ và có ít sản phẩm hơn.
   
8. 
   Nhiệt độ cần thiết để tách phân đoạn dầu thô nặng sẽ cao hơn so với dầu thô loại nhẹ.
   
9. 
   Chú ý nhất là nhiệt độ đỉnh tháp, tránh nhiệt độ quá cao mà nguyên nhân có thể là do làm lạnh không đủ, dẫn đến thay đổi chế độ hồi lưu, ảnh hưởng nhiều đến chất lượng sản phẩm.