quy trình hoạt động của thiết bị loại nước v06

MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU 1 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY XỬ LÝ KHÍ DINH CỐ 2 1.1 Vị trí 2 1.2 Mục đích của việc xây dựng nhà máy 2 1.3 Giới thiệu dự án 2 1.4 Sơ lược về nhà máy khí Dinh Cố 3 1.4.1 Nguyên lý vận hành 3 1.4.2 Các giai đoạn thiết kế nhà máy 4 1.4.3 Điều kiện nguyên liệu vào 5 1.4.4 Sản phẩm của nhà máy 5 1.5 Ý nghĩa kinh tế 8 CHƯƠNG 2. QUY TRÌNH VẬN HÀNH CỦA NHÀ MÁY 9 VÀ CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA THÁP TÁCH V-06 A/B 9 2.1 Chế độ vận hành chính của nhà máy 9 2.1.1Chế độ AMF 9 2.1.2.Chế độ MF 14 2.1.3.Chế độ GPP 15 2.1.4.Chế độ GPP chuyển đổi 18 2.2 Chế độ làm việc của tháp V-06 A/B 22 2.2.1 Mục đích 22 2.2.2 Cấu tạo 22 2.2.3 Nguyên tắc tách nước của thiết bị V-06 24 2.2.4 Quy trình hoạt động của thiết bị V-06 24 2.3 Các hệ thống bảo vệ an toàn 29 2.3.1 Hệ thống đuốc 29 2.3.2 Hệ thống xả kín 30 2.4 Các hệ thống phụ trợ khác 30 2.4.1 Hệ thống khí công cụ 30 2.4.2 Hệ thống sản xuất khí Nitơ 31 2.4.3 Hệ thống hot oil 32 2.4.4 Hệ thống khí nhiên liệu 34 2.4.5 Hệ thống nước làm mát 35 2.4.6 Hệ thống xử lý nước nhiễm dầu 36 2.4.7 Hệ thống nước 37 2.4.8 Hệ thống bơm Methanol 38 2.4.9 Hệ thống chất tạo mùi 38 2.5 Đảm bảo an toàn trong nhà máy 38 2.5.1 Bộ phận phòng cháy chữa cháy 38 2.5.2 Phát hiện nguy cơ cháy nổ 39 2.5.3 Hệ thống chữa cháy 39 2.5.4 Hệ thống chống sét 40 2.5.5 Rò rỉ và xử lý 40 2.5.6 Các biện pháp làm giảm thiểu ô nhiễm môi trường 40 CHƯƠNG 3. ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN VÀ NGHIÊN CỨU 42 3.1 Định hướng phát triển 42 3.2 Định hướng nghiên cứu 44 KẾT LUẬN 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 47 v

KHOA HÓA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI:

QUY TRÌNH HOẠT ĐỘNG

CỦA THIẾT BỊ LOẠI NƯỚC V- 06

Trình độ đào tạo : Đại học

Hệ đào tạo : Chính quy

Ngành : Hóa học và công nghệ thực phẩm Chuyên ngành : Hóa dầu

Khoá học : 2010 - 2014

Đơn vị thực tập : Nhà máy chế biến khí Dinh Cố Giảng viên hướng dẫn: Dương Quốc Khanh

Sinh viên thực hiện : Lê Quang Tây

Bà Rịa-Vũng Tàu, tháng 05 năm 2014

Thực tiễn luôn mang lại những kiến thức quí báu mà không sách vở nào mang lại được Trong thời gian thực tập ở nhà máy, em không ngừng học hỏi được nhiều điểu bổ ích, tác phong làm việc công nghiệp, thái độ làm việc nghiêm túc, các kỹ năng cần thiết cho công việc, giúp bổ sung những hiểu biết về thực tế hoạt động sản xuất, chức năng nhiệm vụ của từng phân xưởng trong nhà máy Việc đảm bảo an toàn của nhà máy luôn được đặt lên hàng đầu, mọi sự cố đều phải trong tầm kiểm soát và em luôn ý thức được điều đó, luôn tuân thủ mọi quy tắc an toàn của nhà máy Em xin chân thành cảm ơn Ban giám đốc Công ty chế biến khí Vũng Tàu trực thuộc Tổng công ty khí Việt Nam, ban quản đốc, phòng kỹ thuật cùng cán bộ, công nhân của Nhà máy chế biến khí Dinh Cố đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn, giải đáp những thắc mắc và tạo điều kiện về cơ sở vật chất trong suốt quá trình thực tập.

Để có được kết quả như hôm nay, em xin cảm ơn anh Hồ Văn Đang - Tổ phó Tổ Hỗ trợ Sản xuất - Cán bộ hướng dẫn thực tập tại nhà máy đã chỉ bảo tận tình và quan tâm của anh mà em mới hiểu biết các hoạt động sản xuất, nguyên tắc hoạt động của từng thiết bị, chế độ công nghệ vận hành tại nhà máy, các công tác bảo đảm an toàn cho nhà máy Em được tìm hiểu chi tiết cấu tạo, nguyên tắc làm việc, chế độ vẫn hành của nhiều thiết bị trong nhà máy như:

 Các tháp chưng cất: Deethanizer (Tháp C.01), Stabilizer

( ThápC.02), Splitter ( C.03) , Gas stripper ( Tháp c.04 )

 Các máy nén K.01, K.02, K.03,…

 Các thiết bị trao đổi nhiệt: Turbo- Expander CC-01, E 01, E.02,

…

 Thiết bị tách: Slug Catcher ( SC 01-02 ), V.03, V06

 Hệ thống báo động báo cháy, hệ thống xả khí, hệ thống điện, hện

được, em đã trải quá trình học tập và rèn luyện tại trường Đại học Bà Rịa - Vũng Tàu dưới sự giảng dạy truyền đạt của các thầy cô trong trường Với vốn kiên thức thu được trong quá trình học tập không chỉ là nền tảng cho quá trình thực tập mà là hành trang quý báu để em bước vào cuộc sống một cách vững chắc và tự tin Em xin gởi lời cảm ơn đến tập thể cán bộ, giảng viên trong trường

Đặc biệt em xin gởi lời cảm ơn đến các thầy cô Khoa Hóa Học và Công Nghệ Thực Phẩm đã giúp em có được chuyến đi thực tập tại Nhà máy

xử lý khí Dinh Cố, mà trực tiếp là sự hướng dẫn và giảng dạy tận tình của giảng viên hướng dẫn KS: Dương Quốc Khanh Thầy đã chỉ dẫn em cách tìm đọc hiểu tài liệu, cách trình bài một bản báo cáo, đồ án tốt nghiệp, thầy cũng cho em nhiều tài liệu bổ ích, giúp em có thể hoàn thành tốt kỳ thực tập này

Trong quá trình thực tập, do trình độ lý luận cũng như kinh nghiệm thực tiễn còn hạn chế nên không thể tránh khỏi những sai sót, em rất mong nhận được ý kiến đóng góp anh chị, cô chú của nhà máy để em học thêm được nhiều kinh nghiệm hơn nữa

Một lần nữa, em xin gởi lời cảm ơn tới tất cả mọi người đã giúp đỡ em trong quá trình thực tập và hoàn thành thật tốt chuyến đi thực tập tại Nhà máy

NHÀ MÁY XỬ LÝ KHÍ DINH CỐ Độc lập - Tự Do - Hạnh Phúc

Vũng tàu, ngày tháng năm 2014 NHẬN XÉT CỦA ĐƠN VỊ THỰC TẬP

-

Cán bộ hướng dẫn Quản Đốc

1 Thái độ tác phong khi tham gia thực tập:

2 Kiến thức chuyên môn:

-

3 Nhận thức thực tế:

-

4 Đánh giá khác:

-5 Đánh giá kết quả thực tập:

Giảng viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) DANH MỤC BẢNG Trang Bảng 1.4.a Hàm lượng cho phép trong khí khô thương phẩm 6

sản xuất tại nhà máy chế biến khí Dinh Cố 7

Bảng 2.1 Cấu trúc bên trong của thiết bị hấp phụ V-06 23

Bảng 2.2 Thời gian các chu kỳ làm việc của thiết bị hấp phụ 29

Bảng 2.3 Các thông số của hệ thống Hotoil trong các chế độ chuẩn 33

Bảng 3.1 So sánh trữ lượng các bể khí của Việt Nam 43

Trang

Hình 2.1 Sơ đồ công nghệ chế độ vận hành AMF 10

Hình 2.2 Sơ đồ công nghệ vận hành MF 13

Hình 2.3 Sơ đồ công nghệ chế độ vận hành GPP 16

Hình 2.4 Sơ đồ công nghệ chế độ GPP chuyển đổi 19

Hình 2.5 Cấu tạo tháp hấp phụ V- 06 23

Hình 2.6 Nguyên tắc tách nước của thiết bị V- 06 24

1.1 Vị trí 2

1.2 Mục đích của việc xây dựng nhà máy 2

1.3 Giới thiệu dự án 2

1.4 Sơ lược về nhà máy khí Dinh Cố 3

1.4.1Nguyên lý vận hành 3

1.4.2 Các giai đoạn thiết kế nhà máy 4

1.4.3 Điều kiện nguyên liệu vào 5

1.4.4 Sản phẩm của nhà máy 5

1.5Ý nghĩa kinh tế 8

CHƯƠNG 2 QUY TRÌNH VẬN HÀNH CỦA NHÀ MÁY 9

VÀ CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA THÁP TÁCH V-06 A/B 9

2.1Chế độ vận hành chính của nhà máy 9

2.1.1.Chế độ AMF 9

2.1.2.Chế độ MF 12

2.1.3.Chế độ GPP 15

2.1.4.Chế độ GPP chuyển đổi 18

2.2Chế độ làm việc của tháp V-06 A/B 22

2.2.1Mục đích 22

2.2.2Cấu tạo 22

2.2.3Nguyên tắc tách nước của thiết bị V-06 24

2.2.4Quy trình hoạt động của thiết bị V-06 24

2.3Các hệ thống bảo vệ an toàn 29

2.3.1Hệ thống đuốc 29

2.3.2Hệ thống xả kín 30

2.4Các hệ thống phụ trợ khác 30

2.4.1 Hệ thống khí công cụ 30

2.4.2 Hệ thống sản xuất khí Nitơ 31

2.4.3 Hệ thống hot oil 32

2.4.4 Hệ thống khí nhiên liệu 33

2.4.5 Hệ thống nước làm mát 35

2.4.7 Hệ thống nước 37

2.4.8 Hệ thống bơm Methanol 37

2.5.2Phát hiện nguy cơ cháy nổ 39

2.5.3Hệ thống chữa cháy 39

2.5.4Hệ thống chống sét 40

2.5.5Rò rỉ và xử lý 40

2.5.6Các biện pháp làm giảm thiểu ô nhiễm môi trường 40

CHƯƠNG 3 ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN VÀ NGHIÊN CỨU 41

3.1 Định hướng phát triển 41

3.2 Định hướng nghiên cứu 43

KẾT LUẬN 45

LỜI MỞ ĐẦU

Việt Nam là quốc gia giàu tiềm năng về dầu khí, tuy chỉ mới bước đầu khai thác và phát triển, tiềm năng về khai thác và chế biến dầu chưa thật sự phát triển Tuy nhiên nền công nghiệp khí Việt Nam cũng đạt được nhiều kết quả to lớn, đáp ứng được nhu cầu tiêu dùng trong nước

Hiện tại, ở Việt Nam đã hình thành nên nhiều công ty hoạt động trong lĩnh vực thăm do, khai thác, vận chuyển và chế biến dầu khí như: PETROVIETNAM, VIETSOPETRO, Saigon petro… các công ty dầu khí nước ngoài như: BP (vương quốc Anh), ONGC – Videsh (Ấn Độ), Conocophillips (Mỹ), JVPC – liên doanh Việt - Nhật… đã góp phần thúc đẩy đáng kể đến việc phát triển ngành dầu khí còn non trẻ ở Việt Nam

Được sự đầu tư và quan tâm đặc biệt của chính phủ Việt Nam, năng lượng nói chung và năng lượng khí nói riêng phát triển với tốc độ khá nhanh và bền vững Tháng 10 năm 1998, nhà máy xử lý khí Dinh Cố đi vào hoạt động đánh dấu bước phát triển vượt bật của ngành công nghiệp khí Việt Nam

Nhà máy xử lý khí Dinh Cố trực thuộc công ty PV GAS là đơn vị trực thuộc tập đoàn dầu khí quốc gia Việt Nam (PETROVIETNAM) hoạt động trong lĩnh vực vận chuyển, chế biến và kinh doanh các sản phẩm khí Công ty đã không ngừng phát triển nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm, ổn định thị trường, đáp ứng nhu cầu tiêu thụ trong nước cũng như xuất khẩu Phấn đấu để trở thành đơn vị đi đầu trong việc phát triển kinh tế, xây dựng đất nước ngày một phồn vinh

1.1 Vị trí

Nhà máy chế biến khí Dinh Cố được xây dựng tại thị xã An Ngãi, huyện Long Điền, Tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu, cách Long Hải 6 km về phía Bắc, cách điểm tiếp bờ của đường ống dẫn khí từ Bạch Hổ khoảng 10 km Diện tích nhà máy 89.600 m2 (dài 320 m, rộng 280m)

1.2 Mục đích của việc xây dựng nhà máy

 Xử lý, chế biến khí đồng hành thu gom được trong quá trình khai thác dầu tại mỏ Bạch Hổ

 Cung cấp khí thương phẩm làm nhiên liệu cho các nhà máy điện Bà Rịa, Phú Mỹ, nhà máy Đạm Phú Mỹ và làm nhiên liệu cho các ngành công nghiệp khác

 Thu hồi các sản phẩm lỏng có giá trị kinh tế cao hơn so với khí đồng hành ban đầu

 Việc xây dựng nhà máy sẽ tận dụng được một lượng lớn khí đồng hành bị đốt lãng phí ở ngoài khơi và làm tăng hiệu quả kinh tế trong quá trình sử dụng

nó Hơn nữa khí đồng hành là một nguồn năng lượng sạch để sử dụng, có giá thành rẻ và được xem là nhiên liệu lý tưởng để thay thế than, củi, dầu diesel…

1.3 Giới thiệu dự án

 Khí đồng hành từ mỏ Bạch Hổ (107 km) ngoài khơi bờ biển Vũng Tàu được vận chuyển qua đường ống 16” tới Long Hải và được xử lý tại nhà máy GPP Dinh Cố để thu hồi LPG và các hydrocarbon nặng hơn Khí khô sau khi tách hydrocarbon nặng được vận chuyển tới Bà Rịa và Phú Mỹ để dùng làm nhiên liệu cho nhà máy điện

 Công suất vận chuyển của khí đồng hành Bạch Hổ giai đoạn này là 4,3 triệu m3/ ngày, mỏ Rạng Đông được đưa về giàn nén trung tâm của mỏ Bạch Hổ qua đường ống 16” 40 km để đưa về bờ tăng công suất lên 5,7 triệu m3 khí/ngày đêm Do lưu lượng tăng nên, sụt áp qua đường ống cũng tăng lên dẫn đến áp suất khí tại đầu vào nhà máy giảm xuống còn 70-75 bar Để đảm bảo nhà máy hoạt động như thiết kế ban đầu (áp đầu vào 109 bar) năm 2002 đã lấp đặt thêm

cụm máy nén đầu vào gồm 04 máy nén công suất mỗi máy là 1.65 trm3/ngày đêm nhằm tăng áp suất khí đầu vào nhà máy từ 70-75 bar lên đến 109 bar như thiết kế ban đầu

 Theo thiết kế ban đầu nhà máy sử dụng công nghệ turbo-expander để thu hồi 540 tấn propan/ngày, 415 tấn butan/ngày và 400 tấn condensate/ngày với lưu lượng đầu vào khoảng 4,3 triệu m3 khí/ngày đêm Sản phẩm lỏng của nhà máy được vận chuyển đến kho cảng Thị Vải qua ba đường ống 6” Nhà máy bao gồm các cụm thiết bị chính như: máy nén đầu vào, slugcatcher, tháp hấp phụ tách nước, cụm thiết bị làm lạnh sâu, turbo-expander, các tháp chưng cất, các máy nén khí hồi lưu, cụm thiết bị chứa sản phẩm lỏng và các thiết bị phụ trợ…Nhà máy được thiết kế nhằm đảm bảo hoạt động 24/24 Toàn bộ hệ thống công nghệ của nhà máy được giám sát và điều khiển tự động thông qua hệ thống điều khiển DCS đặt tại phòng điều khiển

 Các hệ thống đường ống kết nối với nhà máy như: đường ống dưới biển, đường ống vận chuyển khí khô tới các điểm tiêu thụ, các đường ống vận chuyển sản phẩm lỏng tới kho cảng Thị Vải được giám sát bởi hệ thống SCADA, lắp đặt

Nhà máy được thiết kế với công nghệ Turbo-Expander nhằm thu hồi C3, C4,

và condensate Các sản phẩm lỏng (LPG, Condensate), sau khi ra khỏi nhà máy được dẫn vào theo ba đường ống 6” đến kho cảng suất LPG Thị Vải cách Dinh

Cố 28 km

Khí ẩm cung cấp cho nhà máy từ hai nguồn Bạch Hổ và Rạng Đông, lưu

lệch giữa nhu cầu, tiêu thụ khí khô và khả năng cung cấp khí ẩm Vì lẽ đó việc vận hành nhà máy tuân theo nguyên tắc ưu tiên sau:

 Ưu tiên cao nhất của nhà máy là tiếp nhận toàn bộ lượng khí ẩm cấp vào

từ ngoài khơi Khi nhu cầu tiêu thụ khí nhỏ hơn lượng khí thu gom được ngoài khơi, thì nhà máy vẫn tiếp nhận tối đa lượng khí đưa qua xử lý để thu hồi lỏng tối đa, phần khí dư sẽ được đốt bỏ

 Ưu tiên đối với nguồn cung cấp khí khô cho nhà máy điện:

Trong trường hợp nhu cầu khí của các nhà máy điện cao hơn lượng khí cung cấp từ biển vào thì việc thu hồi các sản phẩm lỏng sẽ được giảm tối thiểu nhằm bù đắp cho nhu cầu tiêu thụ khí khô của các nhà máy nhiệt điện

 Ưu tiên cho các sản phẩm LPG:

Việc thu hồi LPG và condensate ít được ưu tiên hơn, ở đây ta xét về lưu lượng

1.4.2 Các giai đoạn thiết kế nhà máy

 Nhằm đảm bảo đảm bảo cho việc vận hành Nhà máy được linh động (đề phòng một sôt thiết bị chính gặp sự cố)

 Đảm bảo hoạt động của nhà máy được liên tục khi thực hiện bảo dưỡng sửa chữa thiết bị không ảnh hưởng đến cấp khí cho các hộ tiêu thụ

Nhà máy được thiết kế vận hành ở 03 chế độ khác nhau

Giai đoạn AMF: bao gồm hai tháp chưng cất, ba thiết bị trao đổi nhiệt, ba

bình tách để thu hồi khoảng 340 tấn condensate/ngày đêm từ 4,3 triệu m3 khí ẩm/ngày đêm Gai đoạn này không có máy nén nào được sử dụng

Giai đoạn MF: bao gồm các thiết bị AMF và bồ sung thêm một thiết bị

chưng cất, một máy nén pittông chạy khí 800 kW, ba thiết bị trao đổi nhiệt, ba bình tách để thu hồi hỗn hợp bupro khoảng 630 tấn/ngày đêm và condensate khoảng 380 tấn/ngày đêm

Giai đoạn GPP: với đầy đủ các thiết bị như thiết kế để thu hồi 540 tấn

propan/ngày, 415 tấn butan/ngày đêm và 400 tấn condensate/ngày đêm GPP

bao gồm các thiết bị của MF bổ sung thêm: 1 turbo-expander 2200 kW, máy nén pittong 2 cấp chạy khí 1200 kW, 2 tháp chưng cất, các thiết bị trao đổi nhiệt, quạt làm mát và các thiết bị khác.

Theo thiết kế ban đầu, nhà máy chỉ sử dụng một máy nén pittong K-01A để hồi lưu lượng khí đỉnh tháp tách etan nhằm tăng hiệu suất thu hồi sản phẩm lỏng hoặc có thể đưa ra trộn với khí khô để cung cấp cho nhà máy điện, khi phải dừng máy nén này để bảo dưỡng hoặc khi gặp sự cố, thì toàn bộ lượng khí đỉnh tháp C-01 sẽ phải bị đốt bỏ rất lãng phí và ảnh hưởng đến môi trường Do đó nhà máy đã được lắp đặt thêm máy nén thứ 2 (K-01B)

Sau khi hoàn tất chế độ GPP, tùy vào điều kiện và hoàn cảnh mà việc sử dụng các chế độ được áp dụng linh hoạt

Kể từ năm 2002, sau khi đưa vào vận hành trạm nén khí đầu vào nhà máy

đã vận hành theo chế độ GPP chuyển đổi do nhà thầu Fluor Daniel đánh giá và thiết kế lại

1.4.3 Điều kiện nguyên liệu vào

 Áp suất: 109 bar

 Nhiệt độ: 25,60C

 Lưu lượng: 4,7 triệu m3 khí/ngày

 Hàm lượng nước: Nược bão hòa ở điều kiện vận chuyển Hàm lượng nước này sẽ được khử bằng thiết bị tách nước bằng TEG ngoài giàn trước khi vào nhà máy

1.4.4 Sản phẩm của nhà máy

1.4.4.1 Khí thương phẩm

Khí thương phẩm còn gọi là khí khô Là khí đã qua chế biến đáp ứng được tiêu chuẩn để vận chuyển bằng đường ống và thoả mãn được các yêu cầu của khách hàng Khí khô có thành phần chủ yếu là CH4 (không nhỏ hơn 85%) và

C2H4 Ngoài ra còn có lẫn các hydrocacbon nặng hơn và các khí khác như H2,

N2, CO2… tùy thuộc vào điều kiện vận hành mà thành phần khí có thể thay đổi

Khí khô thương phẩm này được cung cấp cho nhà máy điện đạm, nhà máy cán thép, nhà máy sản xuất gốm…

Bảng 1.4.a Hàm lượng cho phép trong khí khô thương phẩm

Chế độ vận hànhAMF MF GPP GPP hiện tạiLưu lượng (triệu m3/ngày) 3,8 3,5 3,34 4,7

Đối với LPG đóng chai thì tuỳ theo điều kiện môi trường sử dụng của từng vùng, từng nước mà yêu cầu các cấu tử C3, C4 là khác nhau Ví dụ, đối với những vùng có khí hậu lạnh, để đảm bảo khả năng hóa hơi khi sử dụng thì yêu cầu hàm lượng cấu tử C3 nhiều hơn C4, và những nước có khí hậu nóng thì ngược lại

Đối với nhu cầu công nghiệp, chất lỏng thường được hoá hơi nhờ thiết bị gia nhiệt bên ngoài hỗ trợ Thành phần chủ yếu của LPG vẫn chủ yếu là C3 và

C4, nếu sản phẩm là butan thì thành phần C5 chiếm tối đa là 2% Thành phần LPG phải đảm bảo khả năng bay hơi 95% thể tích lỏng ở nhiệt độ quy định

Bảng 1.4.b Các thông số kỹ thuật đặc trưng của LPG sản xuất tại nhà máy chế

Hàm lượng etan Chiếm tối đa 2% thể tích Chiếm tối đa 2% thể tích

Hàm lượng propan Chiếm tối đa 96% thể tích Chiếm tối đa 2% thể tích

Hàm lượng butan Chiếm tối đa 2% thể tích Chiếm tối đa 96% thể tích1.4.4.3 Condensate

Condensat còn gọi là khí ngưng tụ là hỗn hợp đồng thể ở dạng lỏng có màu vàng rơm Do đó các bồn chứa condensat được sơn màu vàng rơm Condensat thu được từ nguồn khí mỏ Dưới các mỏ dầu hoặc mỏ khí, các hợp chất hữu cơ có số nguyên tử cacbon nhỏ hơn 17, dưới tác dụng của nhiệt độ, áp suất… mà có thể ở trạng thái lỏng, khí Khi khai thác lên do điều kiện trạng thái thay đổi nên một phần chủ yếu là các nguyên tử cacbon nhỏ hơn 6 biến thành khí Tuy nhiên cũng có các hydrocacbon có C > 5 cũng ngưng tụ do hiện tượng cuốn theo Ở các mỏ dầu, khí tách ra khỏi dầu ở điều kiện miệng giếng gọi là khí đồng hành Trong quá trình vận chuyển khí ở các đường ống dẫn hay các thiết bị tách, khí có số nguyên tử cacbon lớn hơn 5 sẽ ngưng tụ tạo thành condensat Tuy vậy condensat vẫn chứa một lượng khí hóa lỏng do hiện tượng cuốn theo

Do vậy condensat bao gồm các hydrocacbon có phân tử lượng và tỷ trọng cao hơn propan và butan thường được ký hiệu là C5+ Ngoài các hydrocacbon no, condensat còn chứa các hydrocacbon mạch vòng, các nhân thơm

Condensat thường được ổn định theo các tiêu chuẩn thương mại, chủ yếu

là các tiêu chuẩn về áp suất hơi bão hòa trong khoảng 0,6 – 0,7 bar Ở áp suất này condensat tồn trữ và vận chuyển kinh tế hơn

 Các đặc tính kỹ thuật của Condensate

 Áp suất hơi bão hòa 0,6 bar

 C5- : 13%

 Tỷ trọng (Kg/m3): 310

 Độ nhớt (Cp): 0,25647

1.5 Ý nghĩa kinh tế

Việc xây dựng nhà máy sẽ tận dụng được một lượng lớn khí đồng hành

mà trước đây bị đốt bỏ, mang lại doanh thu từ việc bán các sản phẩm hóa lỏng

và condensate trong nước, cũng như xuất khẩu nước ngoài Ngoài ra, còn tiết kiệm một lượng lớn ngoại tệ chi phí cho nhập khẩu từ nước ngoài; giảm sự ô nhiễm môi trường do việc đốt bỏ khí đồng hành Nhà máy cung cấp khí khô cho nhà máy điện, tạo điều kiện cho nhà máy điện tạo ra được 40% lượng điện

cả nước

CHƯƠNG 2 QUY TRÌNH VẬN HÀNH CỦA NHÀ MÁY

VÀ CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA THÁP TÁCH V-06 A/B

2.1 Chế độ vận hành chính của nhà máy

2.1.1.1 Chế độ AMF (theo thiết kế):

Chế độ AMF theo thiết kế là chế độ vận hành nhà máy ban đầu với các thiết

bị tối thiểu nhằm cung cấp khí cho các hộ tiêu thụ và không chú trọng vào thu hồi sản phẩm lỏng

2.1.1.2 Các thiết bị trong chế độ AMF

2.1.1.3 Sơ đồ công nghệ chế độ AMF

Hình 2.1 Sơ đồ công nghệ chế độ vận hành AMF

C - tháp tách phân đoạn E - thiết bị trao đổi thiệt

V - thiết bị tách ME - thiết bị đo đếm

SC - slug-catcher

 Quy trình sơ đồ công nghệ

Khí đồng hành mỏ Bạch Hổ với lưu lượng khí ẩm khoảng 4,3 triệu m3/ngày được đưa tới Slug Catcher của nhà máy bằng đường ống 16’’ với áp suất 109

bar, nhiệt độ 25,6 0C Tại đây, Condensate và khí được tách ra theo các đường riêng biệt để tiếp tục xử lí, nước có trong Condensate được tách nhờ trọng lực và đưa vào bình tách nước (V- 52) để xử lí Tại đây nước được làm giảm tới áp suất khí quyển và hydrocacbon bị hấp thụ sẽ được giải phóng đưa vào đốt ở hệ thống cột đuốc, nước sau đó được đưa tới hầm đốt (ME- 52).

Dòng lỏng đi ra từ Slug Catcher (SC) được giảm áp và đưa vào bình tách V-03 hoạt động ở 75 bar và được duy trì ở nhiệt độ 200C V-03 có nhiệm vụ: Tách hydrocacbon nhẹ hấp thụ trong lỏng nhờ giảm áp Cùng với việc giảm áp suất từ 109 bar xuống 75 bar, nhiệt độ cũng giảm thấp hơn nhiệt độ hình thành hydrate nên để tránh hiện tượng này, V-03 được gia nhiệt đến 200C bằng dầu nóng nhờ thiết bị gia nhiệt E-07 Sau khi ra khỏi V-03 dòng lỏng này được trao đổi nhiệt tại thiết bị E-04A/B nhằm tận dụng nhiệt và làm mát cho dòng condensate thương phẩm

Dòng khí thoát ra từ Slug Catcher được dẫn vào bình tách lọc V-08 để tách triệt để các hạt lỏng nhỏ bị cuốn theo dòng khí do SC không tách hết và lọc các hạt bụi trong khí (nếu có) tránh làm hư hỏng các thiết bị sau

Khí từ đầu ra của V-08 được đưa vào thiết bị hòa dòng EJ-01 A/B/C để giảm áp suất từ 109 bar xuống 47 bar Việc giảm áp này có tác dụng hút khí từ đỉnh tháp C-01 Dòng ra là dòng 2 pha có áp suất 47 bar và nhiệt độ 200C cùng với dòng khí từ V-03 (đã giảm áp) được đưa vào tháp C-05 Nhiệm vụ của EJ-01 A/B/C là giữ áp suất làm việc của tháp C-01 ổn định Tháp C-05 hoạt động ở áp suất 47 bar và nhiệt độ 200C Ở chế độ AMF phần đỉnh của tháp hoạt động như bình tách khí lỏng thông thường Tháp C-05 có nhiệm vụ tách phần lỏng ngưng

tụ do sự sụt áp của khí từ 109 bar xuống 47 bar khi qua EJ-01 A/B/C Dòng khí

đi ra từ đỉnh tháp C-05 được đưa ra đường khí thương phẩm để cung cấp cho các nhà máy điện Lỏng tại đáy C-05 được đưa vào đĩa thứ 1 của tháp C-01 Chế độ AMF tháp C-01 có hai dòng nhập liệu:

 Dòng từ V- 03 vào đĩa thứ 14 của tháp C-01

Áp suất hơi của condensate giảm đi và được điều chỉnh trong tháp C-01 nhằm mục đích: Phù hợp cho công việc chứa trong bồn chứa ngoài trời Với ý nghĩa đó, trong chế độ AMF tháp C-01 hoạt động như là tháp ổn định Condensate Trong đó, phần lớn hydrocacbon nhẹ hơn Butan được tách ra khỏi Condensate nhờ thiết bị gia nhiệt E-04A/B đến 1940C Khí ra ở đỉnh tháp có nhiệt độ 640C được trộn với khí nguyên liệu nhờ EJ-01 A/B/C Dòng Condensate ở đáy tháp được trao đổi nhiệt tại E-04A/B và được làm lạnh bằng không khí ở E-09 để giảm nhiệt độ xuống 450C trước khi ra đường ống dẫn Condensate về kho cảng hoặc chứa bồn chứa TK-21.

2.1.2.1 Chế độ MF (theo thiết kế)

Đây là chế độ hoạt động trung gian của nhà máy Thiết bị của chế độ này gồm toàn bộ các thiết bị của chế độ AMF (trừ EJ-A/B/C) và được bổ sung thêm các thiết bị chính sau

2.1.2.3 Sơ đồ công nghệ chế độ MF

Hình 2.2 Sơ đồ công nghệ vận hành MF

C - tháp tách phân đoạn E - thiết bị trao đổi thiệt

V - thiết bị tách ME - thiết bị đo đếm

SC - slug-catcher K - máy nén

P – bơm F - thiết bị lọc

 Quy trình sơ đồ công nghệ

Dòng khí từ Slug Catcher được đưa tới bình tách lọc V-08, thiết bị này có chức năng: Tách nước, hydrocacbon lỏng, dầu và lọc các hạt rắn, nhằm bảo vệ lớp chất hấp thụ trong V-06A/B khỏi bị hỏng hoặc giảm hoạt tính cũng như

đưa đồng thời đến 2 thiết bị E-14 và E-20 để làm lạnh Dòng khí sau khi ra khỏi E-14 và E-20 là dòng hai pha (lỏng - khí) được đưa vào tháp C-05 để tách lỏng Khí đi ra từ đỉnh tháp C-05 được sử dụng như tác nhân làm lạnh bậc một cho dòng nguyên liệu tại E-14 (nhiệt độ giảm từ 26,50C xuống -170C) dòng nguyên liệu qua E-14 được làm lạnh bậc hai tại van FV-1001.

Dòng khí ra từ đỉnh C-05 sau khi trao đổi nhiệt qua E-14 nhiệt độ được tăng lên đủ điều kiện cung cấp cho các nhà máy điện

Hai tháp hấp thụ V-06A/B được sử dụng luân phiên, khi tháp này làm việc thì tháp kia tái sinh Quá trình tái sinh được nhờ sự cung cấp nhiệt của dòng khí thương phẩm nâng nhiệt độ lên 2200C, dòng ra khỏi thiết bị V-06 A/B được làm mát tại E-15 và được tách lỏng ở V-07 trước khi ra đường khí thương phẩm

Sơ đồ dòng lỏng trong chế độ MF giống như trong chế độ AMF, ngoại trừ việc đưa khí từ V-03 đến C-01 thay vì đến C-05 như chế độ AMF Ngoài ra trong chế độ MF, tháp C-02 được đưa vào vận hành để thu hồi Bupro Nhằm tận dụng Bupro và tách một phần methane, ethane còn lại dòng khí ra từ V-03 được đưa đến tháp C-01 để tách triệt để ethane Dòng lỏng ra khỏi V-03 được đưa đến tháp C-01 sau khi được gia nhiệt từ 200C lên 800C tại thiết bị E-04A/B nhờ dòng lỏng ra từ tháp C-02 Tháp C-01 có ba dòng nguyên liệu được đưa vào:

- Dòng khí đến từ V-03 vào giữa đĩa thứ 2 và thứ 3 của tháp C-01

- Dòng lỏng từ V-03 vào đĩa thứ 20 của tháp C-01

- Dòng lỏng đến từ đáy C-05 vào đĩa trên cùng của tháp C-01

Tại đây các hydrocacbon nhẹ như C1, C2 được tách ra và đi trên đỉnh tháp sau đó được nén từ 25 bar lên 47 bar nhờ máy nén K-01 trước khi được dẫn vào đường khí thương phẩm

Phần lỏng ra từ đáy tháp C-01 được đưa đến tháp C-02 Tháp C-02 làm việc ở áp suất 11 bar, nhiệt độ đỉnh 600C và nhiệt độ đáy 1540C Tại đây C5+

được tách ra và đi ra ở đáy tháp Sau khi ra khỏi E-04A/B để gia nhiệt cho nguyên liệu vào tháp Sau khi ra khỏi E-04A/B dòng lỏng này được đưa đến làm

lạnh bằng thiết bị làm mát bằng không khí E-09 trước khi đưa ra đường ống hoặc bồn chứa condensate thương phẩm TK-21.

Dòng hơi ra khỏi đỉnh tháp C-02 là LPG, được ngưng tụ tại V-02, một phần được cho hồi lưu trở lại C-02 để đảm bảo sự hoạt động của tháp, phần còn lại theo đường dẫn sản phẩm LPG

2.1.3.1 Các Thiết bị trong chế độ GPP (theo thiết kế)

Đây là chế độ hoàn thiện của nhà máy chế biến khí Chế độ này bao gồm các thiết bị của chế độ MF và được bổ sung một số thiết bị sau:

2.1.3.2 Sơ đồ công nghệ chế độ GPP

Hình 2.3 Sơ đồ công nghệ chế độ vận hành GPP

C - tháp tách phân đoạn E - thiết bị trao đổi thiệt

V - thiết bị tách ME - thiết bị đo đếm

(SC-Trong chế độ này, thiết bị Turbo-Expander được đưa vào hoạt động thay thế E-20 trong chế độ MF, nên khoảng 2/3 lượng khí ra khỏi V-06A/B được chuyển tới phần giãn nở của thiết bị CC-01, tại đó khí được giãn từ 109 bar xuống 33,5 bar và nhiệt độ cũng giảm xuống -180C, sau đó dòng này được đưa vào tháp tinh lọc C-05.

Phần còn lại khoảng 1/3 dòng từ V-06A/B được đưa tới thiết bị trao đổi nhiệt E-14 để làm lạnh dòng khí từ 260C xuống -350C nhờ dòng khí lạnh ra từ đỉnh tháp C-05 có nhiệt độ -42,50C Sau đó, dòng này lại qua van giảm áp FV-

1001 (áp suất được giảm từ 109 bar xuống 47,5 bar, nhiệt độ cũng giảm xuống còn -620C) rồi được đưa vào tháp C-05 như một dòng hồi lưu ngoài đỉnh tháp.Trong chế độ GPP, tháp C-05 làm việc ở áp suất 33,5 bar nhiệt độ đỉnh -420C và nhiệt độ đáy -200C Khí ra khỏi đỉnh tháp C-05 có nhiệt độ -42,50C được sử dụng làm lạnh khí đầu vào thông qua thiết bị trao đổi nhiệt E-14 trước khi nén ra dòng khí thương phẩm bằng phần nén của CC-01

Quá trình thu hồi lỏng của chế độ này có khác biệt so với chế độ AMF và chế độ MF do sự có mặt của tháp C-04 và các máy nén K-02, K-03 Dòng khí ra

từ đỉnh tháp C-01 được máy nén K-01 nén từ 29 bar lên 47 bar rồi tiếp tục được làm lạnh trong thiết bị trao đổi nhiệt E-08 (tác nhân lạnh là dòng lỏng ra từ V-03

có nhiệt độ 200C) và vào tháp C-04 để tách nước và hydrocacbon nhẹ lẫn trong lỏng đến từ V-03

Tháp C-04 làm việc ở áp suất 47,5 bar, nhiệt độ đỉnh và đáy lần lượt là

44oC và 40oC Khí sau khi ra khỏi thiết bị C-04 được nén đến áp suất 75 bar nhờ máy nén K-02 rồi được làm lạnh tại thiết bị trao đổi nhiệt bằng không khí E-19 Dòng này được trộn lẫn với dòng khí ra từ V-03, và được nén tới 109 bar bằng máy nén K-03, sau đó đó được làm lạnh và nhập vào dòng khí nguyên liệu trước khi vào V-08

Dòng lỏng ra từ tháp C-04 được đưa đến đĩa thứ 14 của tháp C-01, dòng lỏng ra từ tháp C-05 được đưa đến đĩa thứ nhất của tháp C-01 đóng vai trò như

29 bar, nhiệt độ đỉnh là 14oC và nhiệt độ đáy là 109 oC Sản phẩm đáy của tháp C-01 chủ yếu là C3+ được đưa đến tháp C-02 (áp suất việc của C-02 là 11 bar, nhiệt độ đỉnh 55oC và nhiệt độ đáy là 134oC) để tách riêng Condensate và bupro Dòng ra từ đỉnh tháp C-02 là hỗn hợp bupro được tiến hành ngưng tụ hoàn toàn

ở nhiệt độ 43oC qua hệ thống quạt làm mát bằng không khí E-02, sau đó được đưa đến bình hồi lưu V-02 có dạng nằm ngang, một phần bupro được bơm trở lại tháp C-02 để hồi lưu bằng bơm P-01A/B, áp suất của bơm có thể bù đắp được sự chênh áp suất làm việc của tháp C-02 (11 bar) và tháp C-03 (16 bar) Phần bupro còn lại được gia nhiệt đến 60oC trong thiết bị gia nhiệt E-17 trước khi cấp cho tháp C-03 bằng chất lỏng nóng từ đáy tháp C-03 Sản phẩm đáy của tháp C-03 chính là condensate thương phẩm được đưa ra bồn chứa hoặc dẫn ra đường ống vận chuyển condensate về kho cảng Thị Vải Sản phẩm ra từ đỉnh tháp C-03 là hơi propan được ngưng tụ hoàn toàn ở nhiệt độ 46oC trong thiết bị E-11 được lắp tại đỉnh C-03 có dạng làm mát bằng không khí và được đưa đến thiết bị chứa hồi lưu V-05 có dạng nằm ngang Sản phẩm propan lỏng này được bơm ra khỏi V-05 bơm bằng các máy bơm, một phần propan thương phẩm được tách ra bằng thiết bị điều khiển mức và chúng được đưa đến đường ống dẫn propan hoặc để chứa propan V-21A Phần còn lại được đưa trở lại tháp C-03 như một dòng hồi lưu ngoài ở đỉnh tháp Tại tháp C-03, thiết bị trao đổi nhiệt E-

10 được lắp đặt để cấp nhiệt đun sôi lại bằng dầu nóng tới nhiệt độ 97oC Nhiệt

độ của nó được điều khiển bởi van TV-2123 đặt trên ống dẫn dầu nóng Butan còn lại đưa ra bồn chứa hoặc đưa đến kho cảng Thị Vải sau khi được giảm nhiệt

độ đến 60oC bằng thiết bị trao đổi nhiệt E-17 và đến 45oC nhờ thiết bị trao đổi nhiệt E-12