Quy trình sản xuất nhựa đường

Chưng cất phân đoạn dầu thô


Bước đầu tiên trong các công đoạn lọc dầu là chưng cất phân đoạn. Quá trình này được thực hiện trong các tháp cao bằng thép, gọi là các tháp chưng cất hay tháp phân đoạn. Bên trong các tháp được chia ra thành nhiều tầng, mỗi tầng lắp các khay thép có lỗ để hơi có thể bay lên, qua các lỗ có các ngăn nhỏ gọi là mũ che làm chệch hướng hơi đi xuống sục qua chất lỏng được ngưng tụ trên các khay kim loại. Điều này làm tăng hiệu suất của việc chưng cất và làm giảm chiều cao của tháp chưng cất.
Ở công đoạn đầu của nhà máy lọc dầu, dầu thô được gia nhiệt tới nhiệt độ 300-350oC trong một lò có nhiệt độ cao trước khi dẫn qua phần dưới của tháp chưng cất hoạt động ở áp suất cao hơn áp suất khí quyển một chút. Nguyên liệu được dẫn vào tháp chưng cất là một hỗn hợp của chất lỏng và hơi. Chất lỏng là chất có điểm sôi cao trong dầu thô, phần hơi là những chất có điểm sôi thấp hơn. Hơi bay lên phía trên tháp chưng cất qua lỗ trên các khay kim loại và bị mất nhiệt trong quá trình bay lên cao, Khi chất bay hơi đến các nơi có nhiệt độ thấp hơn điểm sôi của nó thì nó sẽ ngưng tụ lại và trở lại trạng thái lỏng. Các chất ngưng tụ trên khay liên tục được lấy ra qua các đường ống.

nhựa đường 


Những phần nhẹ nhất của dầu thô vẫn giữ nguyên ở trạng thái hơi và được lấy ra từ đỉnh tháp chưng cất. Những phần nặng hơn được lấy ra khỏi tháp từ bên dưới sườn tháp và những phần nặng nhất là chất lỏng vẫn còn đọng lại ở phần đáy tháp. Những chất nhẹ nhất được tạo ra trong quá trình chưng cất dầu thô gồm có propan và butan, trong điều kiện khí quyển bình thường chúng là những chất khí. Dịch xuống phía dưới tháp chưng cất một chút là những sản phẩm nặng hơn, naphta – đây là nguyên liệu để sản xuất xăng và hóa chất. Tiếp đến là kerosen là chất được sử dụng chủ yếu làm nhiên liệu hàng không và một phần nhỏ dùng để sản xuất nhiên liệu gia dụng. Nặng hơn nữa là dầu được sử dụng làm nhiên liệu cho động cơ diezen và đốt lò sưởi. Phần nặng nhất lấy từ quá trình chưng cất dầu thô là những cặn bao gồm một phức hợp các hydrocacbon có trọng lượng phân tử cao. Cặn nặng phải được xử lý tiếp trước khi có thể sử dụng làm nguyên liệu để sản xuất nhựa đường.
Phần cặn nặng tiếp tục được chưng cất ở áp suất thấp trong tháp chân không. Quá trình này được thực hiện trong điều kiện áp suất 10-100 mm Hg ở nhiệt độ 350-400oC để sản xuất dầu hỏa, một số chất khác và cặn nhẹ. Nếu lần chưng cất thứ hai này được thực hiện bằng việc gia tăng nhiệt độ của quá trình chưng cất thì sẽ xảy ra sự phá vỡ hay nhiệt phân cặn nặng.
Cặn nhẹ là nguyên liệu để sản xuất hơn 20 loại nhựa đường khác nhau. Độ nhớt của cặn nhẹ là một hàm của các yếu tố như nguồn gốc dầu thô, nhiệt độ và áp suất trong tháp chân không duy trì trong suốt quá trình chế biến. Phụ thuộc vào xuất xứ của dầu thô, người ta điều chỉnh các điều kiện trong tháp chưng cất để sản xuất cặn nhẹ với độ kim lún trong khoảng 100 – 300 dmm.

Bình luận