Tách nước từ dầu thô

11 GỢI Ý CÁC NỘI DUNG CHO TỪNG BÀI Bài 1. TÁCH NƢỚC TỪ DẦU THÔ Mã bài: HD B1 1. GIẢNG GIẢI VÀ ĐƢA RA CÁC VÍ DỤ MINH HỌA CÁC NỘI DUNG 1.1. Nguồn gốc của nƣớc trong dầu thô • Nguồn gốc của nƣớc chứa trong dầu, hàm lƣợng nƣớc thay đổi theo thời gian khai thác; • Vấn đề tạo nhũ dầu - nƣớc • Thành phần muối chứa trong nƣớc tách, lấy thí dụ thành phần nƣớc tách trong dầu thô Bạch Hổ và Rồng (bảng 1.1). • Sự phụ thuộc của việc phân lớp nƣớc vào điều kiện vận chuyển dầu. • Tác hại của nƣớc chứa trong dầu. 1.2. Phƣơng pháp để lắng để tách nƣớc • Hai loại nhũ tƣơng – dầu trong nƣớc và nƣớc trong dầu. • Đặc điểm tách nƣớc trong dầu thô. • Giới thiệu các phƣơng pháp tách nƣớc: Lắng • Lĩnh vực ứng dụng; • Mô hình thiết bị (hình 1.1). • Giảng chế độ công nghệ của thiết bị: + Nhiệt độ dầu thô: 60oC + Gia nhiệt đến 120-160oC và áp suất 8-15 atm, + Thời gian: 2-3 giờ. 12 Hình 1.1. Sơ đồ thiết bị nung nóng- lắng nƣớc Lọc • Ứng dụng • Vật liệu sử dụng trong lọc nƣớc Phƣơng pháp hóa học • Đặc điểm của phƣơng pháp • Vẽ sơ đồ công nghệ phá nhũ nhiệt hóa (hình 1.2). • Giới thiệu họat động của sơ đồ Hình 1.2. Sơ đồ công nghệ phá nhũ nhiệt hóa Phƣơng pháp phá nhũ tƣơng dầu bằng điện trƣờng • Nguyên lý của phƣơng pháp • Sơ đồ công nghệ loại nƣớc điện trƣờng (EDW) (hình 1.3). Hình 1.3. Sơ đồ cụm làm khan bằng điện • Ứng dụng: + Phá nhũ không bền tiến hành hai bậc + Phá nhũ bền vững tiến hành 3 bậc 13 • Vẽ sơ đồ hình 1.4, giới thiệu thiết bị loại nƣớc bằng điện dạng nằm ngang và điều kiện của quá trình. • Giới thiệu sơ đồ và điều kiện của quá trình: + Điện trƣờng điện thế 32-33 kW + Nhiệt độ 120-130oC + Áp suất 8-10 atm. + Chất lƣợng dầu sau xử lý: chứa 5-10 mg muối/l. Hình 1.4. Sơ đồ loại nƣớc- muối bằng điện với thiết bị loại nƣớc nằm ngang 1.3. Kiểm tra thiết bị tách nƣớc • Giới thiệu sự cần thiết của việc kiểm tra thiết bị tách nƣớc; • Giới thiệu qui trình kiểm tra các thiết bị tách nƣớc bằng điện. • Giải thích mục đích của từng bƣớc kiểm tra và yêu cầu. 1.4. Vận hành thiết bị tách nƣớc Giảng ba công đọan vận hành thiết bị tách nƣớc: a. Chuẩn bị thiết bị: • Giới thiệu qui trình chuẩn bị thiết bị tách nƣớc; • Giảng qui trình tiếp nhận dầu thô vào sơ đồ. b. Tuần hòan lạnh • Giới thiệu sơ đồ vận hành tuần hòan lạnh • Các lƣu ý khi vận hành. c. Vận hành cụm lắng nƣớc • Vẽ sơ đồ cụm loại muối, nƣớc bằng điện theo hình 1.5. • Giảng cách vận hành cụm loại muối, nƣớc bằng điện đƣợc trình bày trong hình 1.5. 14 I. Địa điểm, môi trƣờng Tại giảng đƣờng. Yêu cầu có sẵn các trang thiết bị, bảng viết và ghế ngồi cho học viên và các thiết bị chiếu. 15 Hình 1.5. Sơ đồ công nghệ loại muối, nƣớc bằng điện. A1-A5- thiết bị loại nƣớc, muối nằm ngang của bậc nhất; B1-B5- thiết bị loại nƣớc, muối nằm ngang của bậc hai; T- trao đổi nhiệt; E- bể chứa; H- máy bơm 16 Tại phòng thí nghiệm, yêu cầu có các mô hình sơ đồ công nghệ tách nƣớc. II. Gợi ý các khía cạnh và mức độ • Phải làm cho học viên nắm vững nguồn gốc của nƣớc trong dầu, thành phần nƣớc tách từ dầu và tác hại của chúng. • Phải làm cho học viên nắm vững nguyên lý của 4 phƣơng pháp tách nƣớc từ dầu thô (lắng, lọc, hóa chất và điện trƣờng) và lĩnh vực ứng dụng của chúng. • Học viên phải biết các sơ đồ công nghệ tách nƣớc trong dầu thô và nguyên lý hoạt động của chúng. • Học viên nắm đƣợc các khái niện cơ bản về các quá trình chế biến dầu. III. Chiến thuật giảng dạy và nguồn lực hỗ trợ • Giới thiệu kỹ về nguyên lý và kiến thức cơ bản. Đƣa ví dụ cụ thể cho học viên phân biệt rõ các khái niệm. • Phân tích nguyên lý hoạt động của từng phƣơng pháp tách nƣớc. • Tổ chức cho học viên quan sát các hình ảnh về các mô hình hoạt động của các cụm tách nƣớc trong nhà máy chế biến dầu. • Tổ chức tham quan nhà máy nếu có điều kiện. IV. Cách thức kiểm tra đánh giá • Đánh giá sự hiểu biết cơ bản của học viên đối với: + Nguồn gốc, thành phần, tính chất nƣớc chứa trong dầu, + Các phƣơng pháp tách nƣớc + Phân biệt các quá trình tách nƣớc • Học viên trả lời trực tiếp qua thi vấn đáp hoặc trả lời câu hỏi trên lớp. • Đánh giá qua kết quả kiểm tra. 2. TỔ CHỨC NGHIÊN CỨU TÀI LIỆU VÀ THẢO LUẬN NHÓM • Tổ chức thảo luận về tác hại của nƣớc chứa trong dầu. • Hƣớng dẫn học viên phân biệt các phƣơng pháp tách nƣớc chứa trong dầu. I. Địa điểm, môi trƣờng Tiến hành tại phòng học. Yêu cầu có bảng viết và ghế ngồi cho học viên. Yêu cầu có một số thiết bị chiếu, hình ảnh minh họa và mô hình. 17 II. Gợi ý các khía cạnh và mức độ • Phải làm cho học viên nắm vững các yếu tố quyết định đến việc chọn phƣơng pháp tách nƣớc từ dầu; • Các học viên phải nắm đƣợc nguyên lý hoạt động của từng phƣơng pháp tách nƣớc. • Cho học viên thảo luận đƣa ra nhận xét về phƣơng pháp tách nƣớc trong các ví dụ cụ thể. • Cho học viên vẽ hoặc sử dụng mô hình sơ đồ tách nƣớc trong phòng thí nghiệm, dựa vào đó mô tả qui trình hoạt động của chúng. III. Cách thức kiểm tra đánh giá: Đánh giá kiến thức của học viên qua: • Kết quả đọc và tổng hợp tài liệu về nhà máy lọc dầu, các quá trình tách nƣớc trong nhà máy chế biến dầu. • Kết quả quan sát thí dụ, hình ảnh minh họa. • Các vấn đề lý thuyết cơ bản • Cách trình bày, thuyết trình các vấn đề lý thuyết cơ bản và các kết quả thu đƣợc. • Cho từng nhóm lên trình bày chuyên đề đƣợc giao, các nhóm khác hỏi lại và cho điểm. Dựa vào kết quả trung bình để tính điểm cho từng cá nhân. 3. GIỚI THIỆU SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ TÁCH NƢỚC BẰNG ĐIỆN VÀ VẬN HÀNH SƠ ĐỒ MÔ HÌNH CÔNG NGHỆ • Giới thiệu các mô hình công nghệ tách nƣớc bằng điện. • Hƣớng dẫn học viên biết đặc điểm và nguyên tắc hoạt động sơ đồ công nghệ (hình 1.5). • Phân tích chế độ công nghệ của sơ đồ công nghệ. • Cho học viên vận hành hoặc mô tả trên sơ đồ hoạt động của cụm công nghệ loại nƣớc, muối bằng điện. I. Địa điểm, môi trƣờng Tiến hành tại phòng học và phòng thí nghiệm. Yêu cầu có bảng viết và ghế ngồi cho học viên và các thiết bị mô phỏng. II. Gợi ý các khía cạnh và mức độ • Phải làm cho học viên nắm vững về công nghệ loại nƣớc, muối bằng điện. • Học viên phải nắm vững đặc điểm thiết bị, chế độ hoạt động của từng sơ đồ công nghệ. 18 • Các học viên biết cách vận hành thiết bị và có khả năng theo dõi hoạt động của thiết bị trên thực tế. III. Cách thức kiểm tra đánh giá: • Cho học viên vẽ và thuyết trình sơ đồ công nghệ loại nƣớc, muối bằng điện. • Nếu có điều kiện cho học viên vận hành hoạt động của các mô hình sơ đồ công nghệ và thuyết trình. 4. ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ HỌC TẬP CỦA TOÀN BÀI: Trong quá trình đào tạo có các dạng bài tập, kiểm tra đánh giá sau: • 1 bài kiểm tra: Các phƣơng pháp tách nƣớc từ dầu thô. • Bài thảo luận nhóm, báo cáo, trả lời câu hỏi và cho điểm • Trả bài lý thuyết hoặc viết báo cáo theo các chuyên đề nhỏ. • Cần chú ý đến trọng điểm của mỗi thể loại và nhận biết đƣợc sự cố gắng riêng biệt của mỗi học viên để từ đó cho điểm đƣợc chính xác. Đối với những bài có kết quả cụ thể thì lƣu kết quả điểm. Còn những bài khác yêu cầu học viên hoàn thiện theo yêu cầu nhƣng không lấy điểm. 5. CÁC CÂU HỎI VÀ ĐÁP ÁN Câu 1. Hãy vẽ và trình bày sơ đồ công nghệ tách nƣớc trong nhà máy chế biến dầu thô. Đáp án • Vẽ sơ đồ công nghệ loại muối, nƣớc bằng điện (hình 1.5). • Mô tả hoạt động của sơ đồ nhƣ trong bài học Bài mẫu kiểm tra 15’ Câu hỏi. Hãy trình bày các phƣơng pháp tách nƣớc từ dầu thô. Đáp án • Lắng: ứng dụng cho nhũ tƣơng mới, không bền, có khả năng tách lớp dầu và nƣớc. Loại nƣớc bằng phƣơng pháp lắng đƣợc thực hiện trong thiết bị nung nóng-loại nƣớc dạng hình trụ đứng có đƣờng kính 1,5-2 m và chiều cao 4-5 m, trong đó dầu đƣợc hâm nóng đến 60oC (2 điểm). • Lọc: dựa vào sự thấm ƣớt lựa chọn các chất lỏng khác nhau. Để làm khan dầu sử dụng bông thuỷ tinh, mùn cƣa. Lọc ứng dụng trong trƣờng hợp khi nhũ tƣơng đã bị phá nhƣng những giọt nƣớc còn giữ ở trạng tháp lơ lửng và không lắng xuống đáy. (2 điểm) • Phƣơng pháp hóa học: sử dụng các chất hoạt động bề mặt (CHĐBM) có tác dụng nhƣ chất phá nhũ. Phƣơng pháp này có đặc 19 điểm là mềm dẻo và đơn giản. Để tăng nhanh phá nhũ cần hâm nóng dầu. (2 điểm) • Phƣơng pháp phá nhũ tƣơng dầu bằng điện trƣờng. • Khi đƣa nhũ tƣơng dầu vào điện trƣờng xoay chiều các hạt nƣớc tích điện âm bắt đầu di chuyển bên trong giọt nƣớc, tạo cho nó dạng hình trái lê. Dƣới tác dụng của lực kéo các hạt nƣớc riêng lẻ hƣớng về cực dƣơng, chúng va chạm với nhau và tạo các đám mây điện môi, nhờ đó các giọt nƣớc nhỏ sẽ lớn lên. (2 điểm) • Để phá nhũ không bền loại nƣớc tiến hành hai bậc: I- chế biến nhiệt –hóa; II - xử lý điện. Để phá nhũ bền vững quá trình loại nƣớc tiến hành 3 bậc: I- nhiệt hóa; II và III- điện. Trong quá trình làm khan hai bậc kết hợp nhiệt hóa và điện mức loại nƣớc đạt 98% hoặc cao hơn. (2 điểm)