Thiết kế quy trình xử lý mỏ khí Condensate Sư tử trắng và tính toán thiết bị chính (Đồ án tốt nghiệp)

Thiết kế quy trình xử lý mỏ khí Condensate Sư tử trắng và tính toán thiết bị chínhThiết kế quy trình xử lý mỏ khí Condensate Sư tử trắng và tính toán thiết bị chínhThiết kế quy trình xử lý mỏ khí Condensate Sư tử trắng và tính toán thiết bị chínhThiết kế quy trình xử lý mỏ khí Condensate Sư tử trắng và tính toán thiết bị chínhThiết kế quy trình xử lý mỏ khí Condensate Sư tử trắng và tính toán thiết bị chínhThiết kế quy trình xử lý mỏ khí Condensate Sư tử trắng và tính toán thiết bị chínhThiết kế quy trình xử lý mỏ khí Condensate Sư tử trắng và tính toán thiết bị chínhThiết kế quy trình xử lý mỏ khí Condensate Sư tử trắng và tính toán thiết bị chínhThiết kế quy trình xử lý mỏ khí Condensate Sư tử trắng và tính toán thiết bị chínhThiết kế quy trình xử lý mỏ khí Condensate Sư tử trắng và tính toán thiết bị chính

Tôi án t t nghi p c a riêng tôi v i s ng d n c a PGS TS Nguy n hông và ThS Nguy N i dung trình bày trong

án này là hoàn toàn trung th c ng công b b t c hình th c nào Các

li u tham kh o.

N u phát hi n b t c n i dung gian l án, tôi xin ch u trách nhi m hoàn toàn.

Tôi xin chân thành g i l i c n toàn th gi ng viên khoa Hóa h c và

Ph m Nh t Minh

M C L C i

DANH M C CH VI T T T, TÊN TI NG ANH iii

DANH M C B NG xi

DANH M C HÌNH xiii

M U 1

2

T NG QUAN LÝ THUY T 2

c m Tr ng 2

1.1.1 Gi i thi u chung v m Tr ng 2

m thành ph n dòng khí condensate m Tr ng 3

1.2 Gi i thi u v d án phát tri n toàn m Tr n 1 7

1.3 Tìm hi u các c m quy trình x lý chính trong D án 8

1.3.1 C u gi ng và thi t b thu gom 8

1.3.2 Thi t b ng gi ng 9

1.3.3 C m thi t b phân tách d u khí 10

1.3.4 C m thi t b nén 10

1.3.5 C 11

1.3.6 H th ng cung c p nhiên li u 11

1.3.7 H th c làm mát 12

1.3.8 H th t, x 13

1.3.9 H th ng thu gom l ng 13

1.3.10 Khu nhà .14

lý thuy t các thi t b s d ng trong d u khí 14

1.4.1 Bình tách 14

1.4.2 Van 31

1.4.4 Máy nén 55

1.5 Gi i thi u v mô ph ng trong d u khí 77

1.5.1 Khái ni m v mô ph ng và ng d ng 77

1.5.2 Các ph n m m mô ph ng hi n nay 78

1.5.3 Gi i thi u ph n m m mô ph ng Hysys 78

1.5.4 Gi i thi u ph n m m mô ph ng Pipesim 79

80

80

2.1 M t k 80

2.2 Thi t k quy trình 80

84

TÍNH TOÁN QUY TRÌNH 84

3.1 Tính toán cân b ng th y l c 84

3.2 Tính toán cân b ng v t ch ng 85

3.3 Tính toán thi t b 86

3.3.1 Tính toán bình tách 86

3.3.2 Tính toán van 90

3.3.3 Tính toán máy nén 92

ng ng 94

3.3.5 Tính toán giá tr áp su t và nhi thi t k và l a ch n chênh áp qua t ng thi t b trong quy trình x lý 99

K T LU N 100

PH L C 102

TÀI LI U THAM KH O 103

Tên Vi t

CPP Central Process Platform Giàn x lý trung tâm

WHP-C Well Head Platform-Su Tu Trang u gi Tr ng

MMSCFD Million Standard Cubic Per Day Tri u feet kh i tiêu chu n m i

ST-PIP Su Tu Trang Production and

Reinjection Platform Giàn s n xu t và nén khíST-LQ Su Tu Trang Living Quarter Khu nhà

CGF Central Gas Facility Khu x lý khí trung tâm

LTPTP Long Term Production Testing Phase n th nghi m và s n

xu t

MPFM Multiphase Flow Meter Thi t b ng nhi u pha

Production Separator Thi t b u gi ngSuction Scrubber Thi t b tách u hút

Interstage Scrubber Thi t b tách trung gian

Fuel Gas System H th ng cung c p khí nhiên

li uDiesel System H th ng cung c p d u diezel

Fuel Gas Pre-Cooler Thi t b ti n làm mát

Fuel Gas Scrubber Thi t b tách l ng

Fuel Gas Superheater Thi t b quá nhi t

Sea Water/Cooling Water Exchanger Thi t b i nhi t v c

bi n

Closed Drain Vessel Bình thu gom l ng

Closed Drain System H th ng thu gom l ng kín

HP Flare High Pressure Flare H th ng x cao áp

Closed Drain Header C m thu h i l ng

Open Drain System H th ng thu gom l ng m

Primary Separation Section B ph n tách th c p

Inlet Diverter Thi t b chuy n dòng ch ySecondary Separation Section B ph p

Liquid Separation Section B ph n ch a ch t l ng

Mist Eliminator Section B ph n kh (chi

Relief Devices Thi t b gi m áp

Pressure Protective Devices H th ng b o v áp su t

ASME American Society of Mechanical

High Pressure Separator Bình tách áp su t cao

Intermediate Pressure Separator Bình tách áp su t trung bìnhLow Pressure Separator Bình tách áp su t th p

Horizontal Separator Bình tách n m ngang

Downstream Facilities Các thi t b x lý h

DN Nominal Diameter

Pressure Relief Valve Van an toàn

TT Temparature Transmitter B ph n chuy n tín hi u nhi t

PT Pressure Transmitter B ph n chuy n tín hi u áp su t

ng

Valve Travel (Valve Lift) Hành trình Van

Equal Percentage c tính tuy n tính

Piping Geometry Factor H s hình d ng ng

Vena Contracta V trí h p nh t trong Van

XS Extra Strong Phân lo i kho ng áp su t c a

ng ng

ng ng

ISO International Organization for

Standardization T ch c tiêu chu n hóa qu c t

GPR Glassfiber Reinforced Polyester Polyester lõi th y tinh

API American Petroleum Institute Vi n d u m Hoa Kì

GPSA Gas Processors Suppliers Association Tên sách

Reciprocating Compressor Máy nén piston

Centrifugal Compressor Máy nén ly tâm

Automatic start-stop control u khi -m

Constant-speed control u khi n t t i m t giá tr

Inter Cooler Thi t b làm mát trung gianOverall Efficiency Hi u su t toàn ph n

Volumetric Efficiency Hi u su t n p

BCPD Barrel Condensate Per Day Thùng condensate m i ngày

h p l ng

B ng 1.1 Các thông s dòng vào t gi ng ST-2P m Tr ng 3

B ng 1.2 Thành ph n c u t m u khí sau khi qua thi t b ng gi ng (Test Separator) gi ng ST-2P 3

B ng 1.3 Thành ph n các c u t m u condensate sau khi qua thi t b ki u gi ng 5

B ng 1.4 Tên các lo i bình tách 15

B ng 1.5 L a ch n h s ng ng 18

B m c ng và bình tách n m ngang 24

B ng 1.7 H s K phân lo i theo áp su t v n hành c a tháp 25

B ng 1.8 H s K phân lo i theo thi t b chi 25

B ng 1.9 T s L/D tham kh o d a vào kho ng áp su t ho ng 30

B ng 1.10 Các b ph u khi n 37

B ng 1.11 L a ch n tính ch t v m c a quy trình 39

B ng 1.12 Các giá tr N trong tính toán thi t k Van ch t l ng 40

B ng 1.13 Các giá tr N trong tính toán thi t k Van ch t khí 41

B ng 1.14 Phân lo ng ng theo kho ng áp su 45

B ng 1.15 Giá tr nhám ng v i t ng lo i v t li u 50

B ng 1.16 Phân lo i máy nén 57

B ng 1.17 H s chuy ng ng v i m 72

B ng 1.18 Hi u su t c a t ng lo i máy nén 72

B c t nén ng v i h ng s khí 73

B ng 1.20 So sánh gi a máy nén piston và ly tâm 76

B ng 2.1 Thông s thi t k cho h th ng 80

B ng 2.2 Các thi t b trong h th ng x lý 81

B ng 3.1 Tính ch t dòng s n ph m t u khi n chu n 84

B ng 3.2 Thông s v n hành t i giàn x lý trung tâm STV 84

B ng 3.3 Thông s ng ng Pipeline t giàn PIP v giàn x lý trung tâm STV 85

B ng 3.5 M i liên h gi ng kính và chi u cao m c HLLL 88

B ng 3.6 B ng chuy i gi a di n tích b m t và chi u cao m c ch t l ng trong hình tr 89

B ng 3.7 Các thông s tính toán cho Van cho ch t l ng 90

B ng 3.8 Các thông s tính toán cho Van cho ch t khí 91

B ng 3.9 Các thông s tính toán cho máy nén 92

B ng 3.10 Thông s c tính toán cho b c nén th hai 94

B ng 3.11 Các thông s ng ng pha khí và pha l ng 95

B ng 3.12 Các thông s ng ng hai pha 97

B ng 3.13 K t qu tính toán cho bình tách cao áp 101

B ng 3.14 K t qu tính toán cho máy nén 101

B ng 3.15 K t qu tính toán cho Van 101

B ng 3.16 K t qu ng ng 101

Hình 1.1 B v trí Lô 15.1 2

Hình 1.2 Bình tách n m ngang 22

Hình 1.3 Bình tách tr ng 23

Hình 1.4 Bình tách hình c u 23

Hình 1.5 Các m c ch t l ng chính có trong bình tách 27

Hình 1.6 Các b ph n chính c a Van 32

Hình 1.7 C u t o c a Van c ng 33

Hình 1.8 Mô hình m u khi n 34

Hình 1.9 Liên k t gi a 2 b ph n chính c u khi n 35

Hình 1.10 Các b ph n chi ti u khi n 36

Hình 1.11 Các lo c tính c a Van 38

Hình 1.12 M i liên h gi a h s ma sát, chu n s nhám 49

Hình 1.13 M i liên h gi a ph n th tích ch t l ng và h s t s ma sát 55

a các lo i máy nén khác nhau 58

Hình 1.15 C u t o m p nén 60

Hình 1.16 Máy nén piston ba b 60

Hình 1.17 Máy nén piston 2 b ng kép 61

Hình 1.18 Chu kì làm vi c c a máy nén pistông 61

c nén trong máy nén pistong 63

Hình 1.20 Kho ng ng v i hi u su t nén trong máy nén ly tâm 65

Hình 1.21 Áp su t và v n t 65

Hình 1.22 Mô hình máy nén ly tâm g m 2 thi t b làm mát trung gian 66

Hình 1.23 M t c a b cánh quay trong máy nén ly tâm 67

Hình 1.24 Tính ch ng cong c a máy nén ly tâm 68

c tính các lo i máy nén 68

u khi n hi ng Surge trong máy nén 69

u khi n hi ng Choke trong máy nén 69

ng cong th hi n các quá trình nén 71

Hình 1.29 M i liên h gi a hi u su n nhi t 75

Hình 3.2 M i liên h gi a ph n th tích ch t l ng và t s h s ma sát 99

M U

Trong th i gian g , v i s bi y ph c t p c a giá d u thô trên

th gi i do ngu n cung ngày càng nhi n t các qu c gia s n xu t d u m l n

R p Xê Út, c bi t là M m t qu c gia g ng

d ng thành công công ngh khai thác d u khí n, ng

n ngu n thu ngân sách c a các qu c gia có n n kinh t ph thu c vào d u m ,

tri n khai t c ph i d ng ti th c hi n D án phát tri n m Tr ng

n 1 là m t trong nh ng d c ti n hành trong tình c nh giá d u

y bi ng này

Vi c b t u khai thác vào tháng 9/2012 v i k ho ch th nghi m m trong

n dài, cung c p các thông tin v v a phát tri n toàn m trong

th i gian t i, do hi n nay c chính xác tr ng d u khí c a m ,

n m b ng xu t kh u d u khí v b là m a d án.Trong quá trình th c t p và u ki c tìm hi u d án này, tài t t nghi p

c th c hi n nh c các m

1 Tìm hi u v m Tr ng và D án phát tri n toàn m n 1

2 Tìm hi u các c m x lý và thi t b chính trong d án

3 S d ng công c mô ph ng Hysys và ph n m m Pipesim tính toán cân

v t ch t, cân b ng ng trong quá trình thi t k quy trình công ngh

4 Xây d ng quy trình công ngh chính cho d án

5 Tính toán, thi t k các thi t b chính trong quy trình s n xu t

Vàng CPP 18.748 km, là m n m xa nh t so v i h th ng x lý trung tâm [2].

Hình 1.1 B v trí Lô 15.1

Tr n tháng 9/2023 c a m t kho ng 84 tri u thùng condensate và 3-4 t t V trí m Tr ng thu c b C c

th hi n trong Hình 1.1

u tiên c a m Tr ng [8] Hi n nay m Tr ng c khai thác 2 gi ng t i giàn WHP-C (Wellhead

(Ngu n: Cuu Long JOC, Su Tu Trang Composition, [4].)

B ng 1.2 Thành ph n c u t m u khí sau khi qua thi t b ng gi ng (Test

(Ngu n: Gas Sample, Cuu Long JOC, Su Tu Trang Composition, [4].)

Các thông s v nhi , áp su t, thành ph ng trình bày trên

i thi t b ng gi ng (Test Separator) c a m t trong hai gi ng

Vàng CPP b ng ng ng i bi n dài 18 km ti p t c x lý các quá trình ti p theo

B ng 1.3 Thành ph n các c u t m u condensate sau khi qua thi t b ki m tra u

TriMethylBenzene 0.391 0.465

(Ngu n : Cuu Long JOC, Condensate, Su Tu Trang Composition, [4] )

Hi n t i m S T Tr hai gi ng v ng kho ng 80 MMSCFD Theo kinh nghi c tính s ng thì c 1 MMSCFD khí thì có kho ng 130 thùng d u u khi n chu n (STBPD)

m m hai l , và s p

ng khí sau khi v Vàng s làm cho máy nén ho ng quá công su t, d n nh ng r i ro cho toàn b h th ng trong quá trình ho ng

D n th nghi m và s n xu t th i gian dài c a m Tr ng(Long Term Production Testing Phase) ng Trong giai

n u, d án c thi t k bao g m m t Wellhead Platform (WHC-C) riêng bi t,

i làm vi c trên gi u khi n b i giàn x lý trung tâm Vàng CPP Giàn WHP- c thi t k có th x lý b n gi ng cao áp, bao

g m ST-1P, ST-2P, ST-3P, ST- n t i ch khai thác hai gi ng ST-1P và ST-2P v ng s n ph m kho ng 80 MMSCFD khí và 10,000 BPD condensate và t t c s n ph m khai thác s c v n chuy n v Vàng CPP

là gi ng s n xu t k t h p v i hai gi ng bên giàn WHP-C là ST-1P và ST-2P

gi ng s n xu t s chuy n thành hai gi ng v a nh m khai thác hai gi ng ST-3P và ST-4P Sau khi hoàn thành d án này thì toàn m s có b n

gi ng khai thác ST-3P, ST-4P, ST- 5P và ST-6P và hai gi ng v a 1P và ST-2P

ST-c tính sau khi hoàn thành d án, s ng s n ph t 150 MMSCFD, nén xu ng v a v ng 100 MMSCFD, xu t kh u 50 MMSCFD

Bên c nh h th ng x nén khí xu ng l i v a, giàn ST- có m t khu nhà ST-LQ (Living Quarters) c thi t k v i s c ch a kho i trong gi ph c v sinh ho t và d tính s m r i trong giai

n ti p theo

n 2 c a d án s có thêm khu x lý khí trung tâm(CGF-Central Gas Facility) [5]

1.3 Tìm hi u các c m quy trình x lý chính trong D án

i v i m t h th ng x lý trên Platform ngoài bi n hay trong b thì bao gi

u các c m thi t b , h th x lý Các c m này có liên h m t thi t

v i nhau, s n ph m c a c u vào c a c m kia D án phát tri n toàn m

Tr ng giai có m t s c m thi t b quan tr C u

gi ng và thi t b thu gom, thi t b ng, bình tách, c m nén và làm mát, c m cung c p nhiên li u, c ng v a khai thác, h th ng x

ph n này s tìm hi u m t s c m thi t b t kê trên

1.3.1 C u gi ng và thi t b thu gom

C u gi ng và thi t b thu gom tên ti ng anh là Wellhead ProductionGathering Manifold, là m t c m các thi t b g m m t s ng k t n i t v a lên b

m t c a giàn (Wellhead), m t thi t b phía trên b m t (Christmas Tree), van gi m

áp (Choke), và m t s c l n (Manifold) có nhi m v thu gom h n

h p d u-khí- c t i v a lên Các van m t chi u (Check Valve) và van cô l p (Isolation Valve) ng ng c a c m m b o an toàn cho c

ng ng Van gi m áp ( c l t gi m áp su t t v a

c là bao nhiêu Áp su t c a dòng sau C u khi n b ng van u

khi n áp su t trên thi t b tách i n m trong gi i h n cho phép ho ng

- C m thu gom th hai: C m này s c l t trên giàn WHP-C có nhi m

v thu gom s n ph m t hai gi ng ST-3P và ST- c chuy n n bình tách c a giàn ST-PIP C m này s ho ng v i áp su t kho ng 90 barg

- C m thu gom th ba: C m này s c l t trên giàn ST PIP, có nhi m

v thu gom s n ph m t hai gi ng 5P và 6P n m trên giàn

ST-chuy n sang bình tách n m trên giàn này C c thi t k có th thu gom

Hi n nay trên giàn WHP-C có m t bình tách, có nhi m v c các thông

c a t ng pha l ng-khí c a r i tr n chung thành m ng ng chuy n

1.3.3 C m thi t b phân tách d u khí

C m thi t b phân tách d u khí (Production Separator) là thi t b chính trong

h u h t các quá trình x lý d u khí c thu gom t i c u

gi ng, h n h p d u-khí- c s c phân tách t Tùy thu c vào áp su t,

dáng và s b c tách cho thi t b có th khác nhau V thi t b tách s c nói rõ trong ph lý thuy t các thi t b s d ng trong d u khí

i v i d án phát tri n toàn m Tr n 1, bình tách hai pha

s c l t Thi t b tách này s x t t c m thu gom th hai n m trên giàn WHP-C và c m th gom th ba n m trên giàn ST- c phân tách s chia thành hai dòng: m n c m nén v ng 100MMSCFD cung cung khí nén cho v a, dòng còn l i v ng 50 MMSCFD

s c tr n v i dòng l ng sau bình tách v n chuy n v STV CPP, vi c phân chia

ng hai dòng s c u khi n b ng van u khi ng [10]

89 barg lên 525 barg t áp su nén xu ng v a H th

g m các thi t b t b làm mát u hút (Suction Cooler), thi t b tách u hút (Suction Scrubber), thi t b làm mát trung gian (Interstage Cooler), thi t b tách trung gian (Interstage Scrubber)

Sa n áp su t mong mu n, dòng khí s c chuy n t i giàn WHP-C và t p trung t i c i xu ng gi ng [11]

1.3.5 C

i v i m t s giàn khai thác thì khi áp su t v l t lên b m t thì c n cung c nâng áp su t c t lên H th

ép khí trong d án s bao g m hai c m:

- C m th nh t s c t trên giàn WHP- c thi t k cho 2 gi ng v i

ng 100 MMSCFD v i áp su t ho ng t n 530 barag

- C m th hai s c t trên giàn ST- c thi t k cho 2 gi ng

áp su t ho ng t n 525 barg M t bích s c s d k t n i thi t b[12]

1.3.6 H th ng cung c p nhiên li u

H th ng cung c p nhiên li u (Fuel Gas System) là m t trong nh ng h th ng

n m gi nhi m v quan tr ng trong su t quá trình v n hành c a c m t quy trình x

lý Các thi t b ho ng áp su t th t b gia nhi t, t b

ho ng áp su t cao T t c nhiên li u trong h th ng ph i

c lo i b ch t r n nh ng t p ch t có th , vòi phun nhiên li u

t t, ng t dòng nhiên li u c n duy trì trên nhi m

ch ng t o thành các gi t l ng [13]

Ngu n cung c p nhiên li u cho h th ng này có th l y t dòng khí sau khi ra

kh i bình tách cao áp và khí t bình tách u hút (Suction Scrubber) c khi vào thi t b tách l ng lo i b c, trá t b và s c gia nhi t r i cung c p cho các thi t b c n s d ng

cung c p d u diezel ( t h th ng b sung (Backup

phòng h th ng c p nhiên li u b s c H th ng Diesel System bao

g m m t bình d tr , b ch a s d ng trong m t p v n (Transfer Pump) và b ph n l c cung c p b i tàu ch a nhiên li u (Workboat)

M t h th ng cung c p nhiên li u (Fuel Gas) s g m nhi u thi t b khác nhau,

m i thi t b s m nhi m m t nhi m v nh nh Các thi t b i

h th ng này là:

- Thi t b ti n làm mát (Fuel Gas Pre-Cooler)

- Thi t b tách l ng (Fuel Gas Scrubber)

- Thi t b l c (Fuel Gas Filter)

- Thi t b quá nhi t (Fuel Gas Superheater)

- Thi t b Condensate (Condensate Pump)

- n (Gas Turbine Generator) [14]

Quá trình làm mát ng l t c máy nén, vì quá trình nén s

giúp máy nén ho ng

H th c làm mát c l t và x lý trên khu nhà (ST-Living Quarter) cung c c mát (Fresh Water hay Cooling Water) cho thi t b làm mát u hút (Gas Reinjection Suction Cooler) và Thi t b làm mát trung gian (GasReinjection Interstage Cooler) v i nhi t Nhi c làm mát s

i nhi t v i dòng nhi cao, khi nó s c chuy n

- Máy b n hoàn (Cooling Water Circulation Pumps)

- Thi t b i nhi t v c bi n (Sea Water/Cooling Water Exchanger)[15]

1.3.8 H th ng t, x

H th t, x liên qua n vi c v n hành an toàn c a toàn b h th ng

M a h th ng này nh m lo i b m t cách an toàn ch t khí và l n tcác c m khác M t ví d trình v n hành, vì m t s c

áp su t ho ng c a bình tách ho ng cho phép, b t bu c van ng khí s x ra nh m nh l i áp su t, thì nh c x ra này

s c t p trung t i h th t t i Flare thay vì x tr c ti p ra môi

tránh gây ô nhi m [16]

Trong d án phát tri n toàn m Tr n 1 s có m

thu gom t t c c x t thi t b trên b m t c a giàn khai thác (topside) t i giàn ST-PIP cùng v i các thi t b trên giàn WHP-C

H th ng x Flare s bao g m hai h th ng x cao áp (HP Flare) và h th ng

x th p áp k t h p v i bình thu gom condensate t các bình tách l ng (Closed Drain Vessel) [17]

s c chuy t H th ng thu gom l ng bao g m các thi t b sau:

- Bình ch a thu h i l ng (Closed Drain Vessel)

- C m thu h i l ng (Closed Drain Header)

gom các ch t l ng nh Platform mà không n ng

i s c ch a vào bình ch a (Open Drain Tank) x lý (có th thu h i hydrocacbon n u có) [18]

1.3.10 Khu nhà

i v i d án phát tri n toàn m Tr n 1 s c trang b

m t khu nhà (Living Quarter) v i s c ch i, và s c m r ng lên 60

i trong n 2 T t c các trang thi t b s c trang b u

ng, nh ng thi t b s m nhi m nh ng nhi m v nh nh nh i hi u

qu x lý t t nh t u t ra N m b t rõ c nh m c athi t b không nh ng d dàng thi t k thi t b m t quy trình m i mà còn giúp h có th v n c t m b o an toàn trong

su t quá trình v n hành Trong ph n này, các thi t b chính trong thi t k h th ng

x lý m Tr n 1 s c gi i thi u Nh ng n i dung ch c nguyên lý ho ng, phân lo i, c u t o và các thông s thi t k c a t ng lo i

s quy c ch ng các s n ph m, có n các quá trình x lý

ti p theo [21] M t ví d c minh ch ng, n c ra kh i h n h p

d u-khí- c mà còn quá nhi c trong pha d u thì d n trong

ng ng v n chuy n, t o h a d c, gây t n kém cho quá

trình x lý ti p theo.Vì v y tìm hi u v ch u t o, c a bình tách là vi c quan tr i v i t k và v n hành.

a)

Bình tách (Separator) là thu t ng chung ch nh ng thi t b tách h n

h p khí-l ng, khí-l ng-l ng, khí-r n, l ng-r n ho c khí-l ng-r n thành nh ng pha riêng bi t Bên c t s thu t ng ti ng anh v i tên g i khác nhau

Knock out Drum tách h n h p khí-l ng cho c ng h p

c nh

(Ngu n: Separator Equipment, Gas Processors Suppliers Association, The

Thirteenth Edition, Page 7.2, [22].)

b) Nguyên lý c a quá trình tách

Có nhi c s d tách m t ch t t m t h n h

Nh ng nguyên lý c trong m t quá trình tách v t lý g m có: tách

moment, l ng tr ng l c (Gravity sellting), l c ly tâm (Centrifugal force) và k t kh i(Coalescing) B t c thi t b u áp d ng m t trong s nh ng nguyên lý nêu trên M t mu n tách ra kh i m t h n h i không tr n l c và có s khác nhau v t tr ng v t khác trong h n

h p thì quá trình tách m i x y ra

Trong quá trình tách, các gi t l ng b phân tán trong pha khí s l ng trong pha liên t c n u tr ng l c (Gravity) ng trên nó l ng c a l c kéo(Drag) xung quanh c ng v i l y Arsimet trong pha liên t c ng kính c a các h t l ng c tính b n v micromet, 1µm = 10-6 mét [19] Nh ng

c g i là vi h t (particulates), vi c tách các h t này b

m, l ng không mang l i hi u qu mà ph i dùng các thi t b c ch

M t thông s t quan tr ng trong quá trình r t và l ng c a các h t

l n t c t i h n (Terminal Velocity), nó là m t thông s r t quan tr

: V n t c t i h n m/s.

Mp : Kh ng c a gi t l ng r t, kg

: Kh ng riêng c a pha l ng, kg/m3.: Kh ng riêng c a pha khí, kg/m3

Vi c l a ch n h ng s thu c vào các y u t sau:

M t thu t ng c nh skhí/d tích c a khí thoát ra trên th tích c a d u

ho c condensate t i áp su t khí quy n hay t i m u ki

c khác

0.40 0.500.40 0.5.(L/10)0.56

ii) B ph p (Secondary Separation Section)

Nguyên lý tách chính c a b ph n này là l ng tr ng l c c a ch t l ng t dòng vào sau khi v n t c c m nh vào b ph n chuy n dòng Hi u su t

l ng c a ch t l ng trong b ph n này ph thu c vào tính ch t c a pha l

ng-c h t và m h n lo n c a dòng khí M t s lo c thi t k kèm theo b chuy ng dòng ch y bên trong ( gi m

s h n lo t khí xu t hi n trong b ph n này

iii) B ph n ch a ch t l ng (Liquid Separation Section)

T t c ch t l ng trong quá trình tách s c t p trung t i b ph n này Vùng này nên h n ch s xáo tr n hay làm h n lo n c a các dòng khí Dung tích c a nó

t do trong d u n d ng cho bình tách ba pha M t b ph n dòng xoáy (Vortex Breaker) có th c l ng ra c a dòng d nh dòng ch y a bình tách

b n sau Th nh t, nó ph i gi ho c b y c ch t l ng Th hai, ph i cho ch t l ng

i xu ng b ph n ch a l ng mà không c hòa tan v nh

Có nhi u lo i chi t i tên g d i (Mesh Mist Eliminator), d ng cánh (Vane Mish Eliminator) và d ng cyclon (Cyclonic MistEliminator)

i v i b ph n chi i (Mesh Mist Eliminator) hay còn g i là

c làm b ng kim lo i hay nh a v i các s i nhau t ng l p m t cách r t c ng cáp Lo i này lo i b các h t l ng b ng s va ch m

c a gi t l ng t i, có th t o thành các h c l

n khi ng b ph n ch a

i v i b ph n chi ng cánh (Vane Mish Eliminator) s d ng các

t m kim lo i s p x p g n nhau v i hình d ng trong gi ng cong hình sin ho c

v) H th ng u khi n (Process Control System)

Có hai thông s chính u khi n trong bình t và m c

ch t l ng Áp su t ho ng c a bình tách ph thu c vào áp su t dòng khí trên

nh, áp su gi ng khai thác và m t giá tr áp su t mong mu n c i thi t k m b o nhi u y u t khác Trong khi áp su t bình tách

h p v i yêu c u c a tiêu chu n ASME (American Society of Mechanical Engineers) Nh ng thi t b gi m áp nhi u l Van x áp (R c

k t n i v y (rupture disk) Van x áp s t áp su t

áp su t c a van x áp [26]

Hình 1.2, Hình 1.3, Hình 1.4 th hi n các b ph n chính trong m t bình tách

i v i vi c phân lo i theo hình d c chia thành ba lo i

- Bình tách n m ngang (Horizontal Separator)

- Bình tách tr ng (Vertical Separator)

- Bình tách hình c u (Spherical Separator)

Ph thu c vào s pha tách mà vi c phân chia theo hình d ng có th là bình tách hai pha (khí-d u), ba pha (khí-d u- c), bình tách có ho c không có b ph n chi (Mist Extractor/ Eliminator) Hình 1.2, Hình 1.3, Hình 1.4 th hi n ba

d ng bình tách, kèm theo chú thích c a m i b ph n trên bình tách

C bình tách hình tr và d ng n c s d ng, m i lo

m riêng, ph thu c vào tính ch t c t c n phân tách B ng 1.6 li t kê nh m c a 2 lo i này

Hình 1.3 Bình tách tr ng

Hình 1.4 Bình tách hình c u (Hình 1.2, Hình 1.3, Hình 1.4, Ngu n: Separator Shapes, Specification for Oil and Gas Separators, API Specidication 12 J, Eighth Edition, Octocber 2008, Page

8 10, [33]).

Có nhi u thông s ng nh n c bi t trong quá trình

c Vì chính nh ng thông s này quy nh toàn b n quá trình tách Trong ph n này s gi i thi u m t vài thông s chính trong bình tách n m