Thiết bị trao đổi nhiệt trong nhà máy lọc hóa dầu

Nhà máy lọc hóa dầu là nghành công nghiệp luôn đòi hỏi tiêu tốn nhiều năng lượng, do đó vấn đề trao đổi nhiệt trong nhà máy lọc dầu đương nhiên đóng một vài trò quan trọng.

Định nghĩa và phân loại các thiết bị trao đổi nhiệt

Thiết bị trao đổi nhiệt nhà máy lọc hóa dầu

Thiết bị trao đổi nhiệt (TBTĐN) heat exchanger là thiết bị trong đó thực hiện sự trao đổi nhiệt giữa chất cần gia công với chất mang nhiệt hoặc lạnh

Chất mang nhiệt hoặc lạnh được gọi chung là môi chất có nhiệt độ cao hoặc thấp hơn chất gia công, dùng để nung nóng hoặc làm nguội chất gia công

Chất gia công và môi chất thường ở pha lỏng hoặc hơi, gọi chung là chất lỏng. Các chất này đề có nhiệt độ khác nhau.

Phân loại các thiết bị trao đổi nhiệt

Dựa theo nguyên lý làm việc của TBTĐN

  • TBTĐN tiếp xúc (hay hỗn hợp), là loại TBTĐN trong đó chất gia công và môi chất tiếp xúc nhau, thực hiện cả quá trình trao đổi nhiệt và trao đổi chất, tạo ra một hỗn hợp. Ví dụ bình gia nhiệt.
  • TBTĐN hồi nhiệt là loại trao đổi nhiệt có mặt trao đổi nhiệt được quay, khi tiếp xúc chất lỏng 1 mặt nhận nhiệt, khi tiêp xúc chất lỏng 2 mặt tỏa nhiệt. Quá trình trao đôi rnhieejt là không ổn định và trong mặt trao đổi nhiệt có sự dao động nhiệt. Ví dụ: Bộ sấy không khí quay trong lò hơi nhà máy nhiệt điện
  • TBTĐN vách ngăn là loại trao đổi nhiệt có vách rắn ngăn cách chất lỏng nóng và chất lỏng lạnh và hai chất lỏng trao đổi nhiệt theo kiểu truyền nhiệt. Loại trao đổi nhiệt vách ngăn đảm bảo độ kín tuyệt dối giữa hai chất, làm cho chất gia công được tinh khiết và vệ sinh, an toàn nên được sử dụng rộng rãi
  • TBTĐN dạng ống nhiệt là loại trao đổi nhiệt dùng ống nhiệt để truyền tải nhiệt ừ chất lỏng nóng đển chát lỏng lạnh. Môi chất trong các ống nhiệt nhân nhiệt từ chất lỏng 1, sôi và hóa hơi thành hơi bão hòa khô, tuyền đến vùng tiếp xúc chất lỏng 2, ngưng thành lỏng rồi quay về vùng nóng để lặp lại chu trình. Ví dụ bình ngưng.

Dựa theo công dụng

  • TBTĐN dùng để gia nhiệt sản phẩm ví dụ như nồi nấu, lò hơi
  • TBTĐN làm mát nguội sản ohaarm đến nhiệt độ môi trường (ví dụ như tháp giải nhiệt nước, bình làm mát dầu).
  • TBTĐN lạnh để hạ nhiệt độ sản phẩm nhỏ hơn nhiệt độ môi trường (tủ đông, tủ lạnh)

Các bộ trao đổi nhiệt sử dụng trong nhà máy lọc dầu

  • Trong nhà máy lọc dầu, sử dụng các thiết bị trao đổi nhiệt là cách hiệu quả nhất để tiết kiệm năng lượng và giảm khí thải; Là cách thức giảm thiểu tác động đến  môi trường trong quá trình lọc dầu. Việc sử dụng và chọn lọc các thiết bị trao đổi nhiệt phù hợp là rất cần thiết cho các quá trình lọc hóa dầu.
  • Một số ví dụ về việc sử dụng thiết bị trao đổi nhiệt trong nhà máy lọc hóa dầu

Tại phân xưởng FCC

thiết bị trao đổi nhiệt phân xưởng rfcc nhà máy lọc dầu

Thiết bị trao đổi nhiệt làm tăng nhiệt độ dòng nguyên liệu lên 200 độ C: Tận dụng năng lượng của dòng xúc tác để nâng nhiệt độ của dòng nguyên liệu.

Ở đỉnh tháp xăng và các khí nhẹ ở T=120 độ C được dẫn qua thiết bị làm mát, đi qua nhiệt thiết bị trao đổi nhiệt. Khí từ C1-C4, H2S được nén lại tạo áp suất r được phân tách riêng để sử dụng cho mục đích khác nhau. Xăn một phần được đưa trở lại cột phân đoạn, phần còn lại được lấy ra làm nhiên liệu.

Phần giữa tháp thu được LCO, HCO và được đưa qua Tripper và các thiết bị trao đổi nhiệt trước khi thu.

Tận dụng nhiệt của sản phẩm để đun nóng theo mục đích. Phần đáy tháp T=330 độ C thu được phần dầu cặn đã được làm sạch khỏe bùn xúc tác qua TBTĐN trở lại tháp, phần thu được dùng làm nguyên liệu đốt lò, hoặc quay lại quá trình cracking xúc tác.

Hình ảnh TBTĐN ở đáy tháp

thiết bị trao đổi nhiệt nhà máy lọc dầu

Phân xưởng CCR

  • Sử dụng TBTĐN để nâng nhiệt độ dòng khí H2 lên 481 độ C. Dòng sản phẩm sau khi khỏi thiết bị phản ứng cuối được đưa vào TBTĐN: Cung cấp nhiệt để gia nhiệt cho dòng nguyên liệu vào và giảm nhiệt độ trước khi đi vào thiết bị phân tách lỏng hơi
  • Sản phẩm đỉnh của tháp tách chủ yếu là C3-C4 được làm mát, trao đổi nhiệt trước khi đưa vào thiết bị tách pha. Sản phẩm lỏng của tháp tách trước khi ra ngoài cũng đc đưa vào TBTĐN để tận dụng nhiệt.

thiết bị trao đổi nhiệt phân xưởng pru

Trên đây là một số chia sẻ về thiết bị trao đổi nhiệt trong nhà máy lọc hóa dầu. Xem thêm về bài viết: tính toán thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống chùm 

Chia sẻ:

Bài viết cùng danh mục:

Viết Bình luận

X