Phân tích lựa chọn công nghệ chế biến khí nam côn sơn 2 để thu hồi LPG mô phỏng và tối ưu hóa bằng hysys

Sấy khí bằng ph ng pháp hấp thụ .... Yêu cầu chất hấp thụ dùng sấy khí: .... Công ngh sấy khí bằng glycol .... Sấy khí bằng ph ng pháp hấp phụ .... Công ngh sấy khí bằng ph ng pháp hấp p

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

TS NGUYỄN ANH VŨ

Hà Nội – 2016

ỜI CẢ N

s ng Vi n k thu t h họ - Tr ờng i họ h kho H

N i v s ng TS Nguy n Anh V t i th hi n t i: Ph n t h l họn ng ngh hế iến kh N m C n S n 2 thu h i LPG; M phỏng v tối u

h ằng Hysys

ho n th nh t i n y tr ớ hết với tình ảm h n th nh v lòng iết n

s u sắ t i xin gửi lời ảm n ến thầy gi o Tr ờng i họ h kho H

N i t n tình giảng d y trong suốt qu trình t i họ t p

ặ i t t i xin y tỏ lòng iết n s u sắ ến TS Nguy n Anh V

d nh nhi u thời gi n t m huyết tr tiếp h ớng dẫn t n tình hỉ ảo v t o i u

ki n thu n l i ho t i trong suốt qu trình th hi n t i v ho n hỉnh ản Lu n văn Th sĩ này

Cuối ùng t i xin h n th nh ảm n gi ình v n è ng viên

kh h l sẻ hi giúp ỡ v ng h nh ùng t i trong u sống ng nh trong qu trình họ t p

T giả Lu n văn Quyết Văn Th nh

ỤC ỤC

DANH MỤC TỪ NGỮ VIẾT TẮT 1

DANH MỤC BẢNG 2

DANH MỤC HÌNH 3

MỞ ĐẦU 4

1 Lý do chọn tài 4

1.1 Cung, cầu LPG ở Vi t Nam 4

1.2 D n ờng ống dẫn khí Nam Côn S n 2 5

1.3 V n dụng kiến thức 5

1.4 S ng ý c a Vi n k thu t và Giảng viên h ớng dẫn 5

2 Mụ h nghiên ứu c a lu n văn ối t ng, ph m vi nghiên cứu 5

3 Tóm tắt cô ọng các lu n i m c bản v ng g p mới c a tác giả 6

4 Ph ng pháp nghiên cứu 6

NỘI DUNG 7

CHƯ NG 1: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH DẦU KHÍ VI T NAM 7

1.1 Các khu v c khai thác dầu khí c a Vi t Nam 7

1.2 Các d n kh ng v n hành 10

1.2.1 H thống ờng ống dẫn khí b Cửu Long 10

1.2.2 H thống ờng ống Nam Côn S n 11

1.2.3 H thống ờng ống Phú M - Nh n Tr ch – Hi p Ph ớc 11

1.2.4 H thống ờng ống dẫn khí PM3 – Cà Mau 11

1.3 D n kh ng tri n khai 12

1.3.1 H thống ờng ống dẫn khi lô B – Ô Môn 12

1.3.2 D án nhà máy xử lý khí Cà Mau 12

1.3.3 H thống ờng ống dẫn khí Nam Côn S n 2 13

1.3.4 D án khí khác 13

1.4 Các nhà máy lọc, hóa dầu 13

1.4.1 Nhà máy xử lý khí ng ng tụ Cát Lái 13

1.4.2 Nhà máy xử lý khí ng ng tụ Phú M 13

1.4.3 Dầu Nam Vi t 14

1.4.4 Nhà máy lọc dầu Dung Quất 14

1.4.5 D án nhà máy lọc dầu Nghi S n 15

1.4.6 D án lọc hóa dầu Long S n 15

CHƯ NG 2: CÁC QUÁ TRÌNH CÔNG NGH C BẢN CHẾ BIẾN KHÍ 16

2.1 Quá trình tách lỏng – khí 16

2.1.1 ình t h ứng 17

2.1.2 Bình tách ngang 17

2.1.3 Bình tách d ng cầu 18

2.1.4 Slug-Catcher 18

2.2 Tách các t p chất c học khỏi khí 18

2.2.1 Ph ng pháp làm s ch khô 18

2.2.1.1 Làm s ch khí bằng l c ly tâm 18

2.2.1.2 Làm s ch khí bằng ph ng pháp lọ i n 19

2.2.2 Ph ng pháp làm s ch ớt 20

2.2.3 Ph ng pháp tách bằng b lọc 20

2.3 Các ph ng ph p ngăn ngừa s t o thành hydrat 21

2.4.2 Sấy khí bằng ph ng pháp hấp thụ 22

2.3.2.1 Yêu cầu chất hấp thụ dùng sấy khí: 22

2.3.2.2 Ưu i m và nh i m c a m t số chất hấp thụ 23

2.3.2.3 Công ngh sấy khí bằng glycol 24

2.3.2.4 Ưu i m và nh i m c a ph ng pháp hấp thụ 25

2.4.3 Sấy khí bằng ph ng pháp hấp phụ 25

2.3.3.1 ặ i m c a ph ng pháp hấp phụ 26

2.3.3.2 Yêu cầu v ặc tính c a chất hấp phụ: 26

2.3.3.3 Công ngh sấy khí bằng ph ng pháp hấp phụ 27

2.3.3.4 Ưu nh i m c a ph ng pháp sấy khí bằng hấp thụ glycol và sấy khí bằng ph ng pháp hấp phụ 29

2.4.4 Sử dụng chất ức chế quá trình t o hydrat 29

2.4 Làm s ch khí khỏi H2S và CO2 30

2.4.1 Các t p chất hóa học và ảnh h ởng c a chúng 30

2.4.2 Các ph ng pháp làm ngọt khí 30

2.5 Chế biến khí bằng ph ng pháp ng ng tụ 32

2.6 Chế biến khí bằng ph ng pháp hấp thụ 37

2.7 Chế biến khí bằng ph ng pháp ch ng cất ở nhi t thấp 40

CHƯ NG 3: NGUỒN KHÍ NCS2 VÀ YÊU CẦU SẢN PHẨM 44

3.1 Ngu n khí NCS2 44

3.1.1 Mỏ Hải Th ch/M c Tinh 44

3.1.2 Mỏ Thiên Ưng/Mãng Cầu 45

3.1.3 Mỏ Khu v i Hùng 46

3.2 Nguyên li u ầu vào Nhà máy NCS2 47

3.3 Yêu cầu k thu t các sản phẩm khí từ nhà máy NCS2 48

3.3.1 Yêu cầu k thu t c a khí khô th ng phẩm 48

3.3.2 Yêu cầu k thu t c a LPG th ng phẩm 49

3.3.3 Yêu cầu k thu t c a condensate th ng phẩm 50

CHƯƠNG 4: BIỆN LUẬN LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN KHÍ NCS2 51

4.1 Bi n lu n l a chọn s công ngh NNT chế biến khí NCS2 thu h i C≥3, từ t h LPG ằng tháp ch ng cất 51

4.2 Bi n lu n l a chọn ph ng pháp làm l nh 53

4.3 C ng o n tách lỏng – kh ầu vào 53

4.4 C ng o n tách các t p chất c học 53

4.5 C ng o n làm ngọt khí 54

4.6 C ng o n làm khô khí 54

4.7 S khối chế biến khí NCS2 55

CHƯ NG 5: MÔ PHỎNG VÀ TỐI ƯU S ĐỒ THU HỒI LPG TỪ NGUỒN KHÍ NCS2 56

5.1 Phần m m mô phỏng Hysys 56

5.2 Thông số dòng vào nhà máy 57

5.3 S công ngh tham khảo 57

5.3.1 S NNT hai b nh n C≥3 có chu trình làm l nh tổ h p (chu trình làm l nh ngoài bằng propan và tiết l u dòng chất lỏng và tuabin giãn nở khí) 57

5.3.2 S chế biến khí t i Nhà máy xử lý khí Dinh Cố 58

5.4 Mô phỏng dây chuy n chế biến khí NCS2 thu h i LPG 62

5.4.1 Thông số dòng vào 62

5.4.2 Thông số chính phải t c c a dây chuy n 62

5.4.3 Kết quả mô phỏng s công ngh 62

5.5 Tối u hóa s công ngh chế biến khí NCS2 64

5.5.1 Khảo áp suất khí nguyên li u sau khi c nén bằng máy nén K-101 và áp suất khí th ng phẩm 64

5.5.2 Khảo sát các thông số làm vi c c a tháp C-01 65

5.5.2.1 Khảo sát ảnh h ởng c a áp suất tháp làm vi c tháp C-01 65

5.5.2.2 Khảo sát ảnh h ởng c a số ĩ th p C-01 66

5.5.2.3 ĩ n p li u c a tháp C-01 66

5.5.3 Khảo sát tháp C-02 67

5.5.3.1 Áp suất làm vi c c a tháp C-02 67

5.5.3.2 Khảo sát ảnh h ởng số ĩ th p C-02 67

5.5.3.3 Chọn ĩ n p li u c a tháp C-02 67

5.6 Mô phỏng s công ngh chế biến khí NCS2 sau khi tối u các thông số ảnh h ởng 68

5.7 Sản phẩm thu c từ dây chuy n công ngh x y d ng và tối u 72

5.7.1 Khí th ng phẩm 72

5.7.2 LPG th ng phẩm 73

5.7.3 Condensate th ng phẩm 74

TÀI LI U THAM KHẢO 76

ảng 5 2 Kết quả khảo s t ảnh h ởng p suất kh nguyên li u p

suất kh th ng phẩm ến hi u suất thu h i LPG

Trang 65

ảng 5 3 Ảnh h ởng p suất l m vi th p C-01 ến hi u suất thu

h i LPG, năng l ng tiêu tốn ho Re oiler, máy nén K-101

Trang 66

ảng 5 5 Khảo s t số ĩ C-02 tổng năng l ng ấp ho 02 và

vừ v nhỏ vì ng suất kho hứ nhỏ i u n y l giải ho gi LPG n i ị kh ng

ổn ịnh vì C ng ty với vòng qu y h ng t n kho nhỏ kh ng khả năng l u trữ

l ng LPG lớn khi gi giảm Tổng ng suất hứ LPG Vi t N m v o khoảng

129 2 nghìn tấn (kt) với mi n N m hiếm 79 4% [5]

LPG t i Vi t N m h yếu dùng l m nguyên li u nấu n ớng trong khu v th ng m i v ng nghi p Hi n t i mi n N m tiêu thụ khoảng 66% tổng nhu ầu LPG mi n ắ 30% v mi n Trung 4% Ng nh ng nghi p l ngu n tiêu thụ LPG lớn nhất hiếm khoảng 65% tổng ầu khu v nh ở v th ng m i hiếm khoảng 32% Ướ t nh rằng nhu ầu sẽ tăng tr ởng với tố trung ình từ 6% ến 7% hằng năm ho ến năm 2020 v sẽ t mứ 2 tri u tấn (Mt) v o năm 2020 nhờ

sẽ ung ấp 380kt LPG hằng năm t ng ng với 30% nhu ầu hi n t i V o năm

2020 sẽ thêm nhà máy lọ dầu – Long S n d kiến sẽ i v o ho t ng i u

n y nghĩ l thiếu hụt LPG sẽ thu hẹp l i Tuy nhiên nếu d n h dầu mới l ngu n tiêu thụ LPG lớn i v o ho t ng s u năm 2020 thiếu hụt LPG

N m C n S n v Cửu Long ng nh khả năng nh p khẩu kh từ n ớ trong khu v trong t ng l i [6]

D n ờng ống dẫn kh N m C n S n 2 o g m h ng mụ ng trình: x y d ng h thống ống dẫn kh v x y d ng Nh m y xử l kh NCS2 [6]

Trên sở th nh phần mỏ kh v o hế iến t i Nhà máy NCS2

d o n h m l ng Et n cao khoảng 9% mol tổng h m l ng C3 v C4 lên ến khoảng 6% nên hi u quả kinh tế qu hế iến nhằm thu h i Et n LPG v ấu tử nặng h n [6]

1.3 Vận dụng kiến thức

Nhằm ứng dụng những kiến thứ họ v ng ngh hế iến kh phần

m m huyên dụng trong ng ngh k thu t h họ v o th tế

1.4 Sự đồng ý của Viện kỹ thuật và Giảng viên hướng dẫn

s ng Vi n k thu t h họ - Tr ờng i họ h kho H

N i v s ng Giảng viên h ớng dẫn - thầy TS Nguy n Anh V

2 ục đích nghiên cứu của luận văn đối tượng phạm vi nghiên cứu

v o th tế ụ th l v qu trình trong ng ngh hế iến kh v

NCS2, nh gi l họn ng ngh hế iến nhằm ảm ảo hất l ng sản phẩm ầu r

l họn

Trang 7

NỘI DUNG CHƯ NG 1: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH DẦU KH VI T NA

1.1 Các khu vực khai thác dầu khí của Việt Nam

Nguồn PVN

Hình 1.1: C khu v kh i th dầu kh Vi t N m

Theo thống kê P năm 2013 trữ l ng dầu mỏ Vi t N m hiếm

0 3% tổng số trên to n thế giới tăng trung ình h ng năm l 8 5% từ năm 2000 ến năm 2012 Vi t N m tỷ l trữ l ng dầu trên sản l ng o nhất trong số

n ớ ASEAN v trong Ch u Á Th i ình D ng So s nh với n ớ l ng gi ng

nh Th i L n M l ysi v Indonesi Vi t N m trữ l ng dầu th hứng minh lớn nhất trong năm 2012 (4 400 tri u thùng) Tuy nhiên trữ l ng kh t nhiên hứng minh Vi t N m t hỉ 0 6 nghìn tỷ mét khối ứng s u Indonesi và Malaysia [5]

Trang 8

Ti m năng dầu kh Vi t N m nằm h yếu ở 7 : Cửu Long C n S n

S ng H ng M l y Thổ Chu Phú Kh nh Ho ng S v Tr ờng S Năm trong số

ng ho t ng v h i ng i u tr thăm dò v trữ l ng ( Ho ng S v

Tr ờng S ) C dầu kh Vi t N m h yếu nằm ở ph N m Vi t N m v l trầm t h v ặ i m phứ t p ặ i t h i s u ở ngo i kh i i n ng nằm trong n ớ s u nhất òi hỏi ầu t lớn Cửu Long l n i ầu tiên kh i

th t i Vi t N m v xem l trữ l ng dầu mỏ lớn nhất Tuy nhiên n y

hi n n y ng dấu hi u suy giảm sản l ng M l y Thổ Chu nhi u ti m năng

kh ốt h n trong khi ti m năng ở l u v S ng H ng l kh ng ng k

 Cửu Long: Trải r ng trên di n t h 60 000 km2, từ s ng Cửu Long r i n

ng l u v n y ti m năng dầu kh o v gần nh ho n to n ph t tri n kh i th hết Hầu hết mỏ trong n y u dầu th v kh ng ng tụ ngo i trừ mỏ S Tử Trắng hứ kh v kh ng ng tụ

 N m C n S n: L u v n y nằm ph ng n m Cửu Long

di n t h khoảng 160.000 km2 Hầu hết mỏ trong l u v N m C n S n l những mỏ kh – kh ng ng tụ (với ngo i l l mỏ dầu i Hùng v M Tinh) Các

th nh phần h yếu l kh mêt n với h m l ng CO2 v l u huỳnh thấp L u v

hi n 7 mỏ ng trong gi i o n sản xuất L n T y i Hùng Chim S o Thiên Ưng ùng với những mỏ kh l L n ỏ R ng i/R ng i T y Ngo i r

m t số mỏ kh ti m năng ng trong gi i o n nh gi nh Th nh Long Hải Âu

trong vịnh Th i L n ho t ng thăm dò dầu kh trong khu v n y ắt ầu trong những năm 1990 L u v o ph m t di n t h khoảng 40 km2 trữ l ng ti m năng từ 300-400 tri u tấn dầu quy ổi số kh kh i th ở khu v m t

kh met n v CO2 o Hi n n y hỉ l PM3-CAA trong khu v l nh thổ hung Vi t N m v M l ysi ph t tri n từ năm 2003 ung ấp dòng

kh ầu tiên ến C M u v o th ng T năm 2007

ị mi n Trung Hi n n y hỉ mỏ kh Ti n Hải C l tiến gần ến gi i o n sản

t m i n ng v o qu nh ởi l nh hải Vi t N m ( Nẵng) v Phi

Lu t T n ( ảo Lu on) tổng di n t h khoảng 50 000 km2 Quần ảo Tr ờng S

L u v quần ảo Ho ng S l m t ngu n ung kh ti m năng với trữ l ng t i hỗ

ớ t nh l 340 tỷ m3 v phụ h i ti m năng 198 tỷ m3 L u v quần ảo

tr ờng thế giới Dầu thô c a Vi t Nam ch yếu là lo i ngọt nhẹ, với m t 380 ến

402 tỷ trọng API (tỷ trọng Vi n Dầu khí M ) v h m l ng l u huỳnh thấp

(0,03-0 (0,03-09%) n c với giá cao trên thị tr ờng toàn cầu Tuy nhiên, dầu thô Vi t sản xuất gần y ị giảm giá trị do chứ h m l ng th y ng n o Kh ốt t nhiên t i

Vi t Nam hi n ng c khai thác từ 20 mỏ trong l u v nh Cửu Long, Nam

C n S n và Malay Thổ Chu Theo số li u năm 2012 Vi t Nam có khoảng 12,6 nghìn tỷ feet (TCF) khối trong tổng d trữ kh ốt t nhiên chứng minh và có khả năng 23,1 TCF trữ l ng kh ốt trong h yếu c chứa ở b Cửu Long,

N m C n S n M l y - Thổ Chu và Sông H ng Ước tính còn có 10,5 TCF ti m năng kh ốt trong b Sông H ng h c phát tri n H m l ng CO2 cao c a dòng kh tăng hi ph ph t tri n d kiến và trì hoãn khai thác khí trong b này

Ngo i r Vi t N m ớ t nh ti m năng kh meth ne trong tầng

th n (C M) khoảng 14 1 TCF Khu v ti m năng C M o l l u v S ng

H ng h m l ng kh d trữ C M trải r ng trên m t di n t h 3 500 km2 ớ t nh khoảng 6-10 TCF - Quảng Yên - nằm ở ph ng ắ Vi t N m với di n t h khoảng 5 000 km2 L u v ớ t nh 5 tỷ tấn C M

Ph ng ng C Ngừ V ng S tử en/S tử V ng/S tử trắng R ng i M i …

v ờ Hi n n y sản l ng kh Cửu Long ng suy giảm nên h thống th ờng

hỉ ho t ng ở mứ 60-70% công suất tối

1.3.1.1 Nhà máy xử lý khí Dinh Cố

Nh m y Xử l kh Dinh Cố thu h thống ờng ống dẫn kh Cửu Long v i trò tiếp nh n v xử l kh ng h nh (kh ẩm) từ Cửu Long Sản phẩn ầu r nh m y o g m khí kh v n huy n tới h tiêu thụ

th ng qu h thống ờng ống dẫn kh Dinh Cố - Rị - Phú M LPG v Condensate v n huy n tới Kho ảng Thị Vải th ng qu h thống ờng ống dẫn sản phẩm lỏng Dinh Cố - Kho ảng Thị Vải s u ph n phối ến h tiêu thụ ằng t u huyên hở

1.3.1.2 Hệ thống đường ống dẫn khí thấp áp Phú Mỹ - Mỹ Xuân

– Gò Dầu

ấp CNG v ng từng ớ th hi n v mở r ng ở khu v mi n ng

N m ắ

1.2.2 Hệ thống đường ống Nam Côn Sơn

v o v n h nh từ năm 2003 với ng suất v n huy n khoảng 7 tỷ

ống trên ờ tr m tiếp nh n v xử l kh Dinh Cố v tr m ph n phối kh Ph M H thống kh N m C n S n hi n ng v n huy n v xử l kh từ l 06 1 l 11 2 v l 12W, lô 05-2 & 05-3 ung ấp ho nh m y i n v h tiêu thụ t i khu

v Phú M Hi n n y h thống n y th ờng xuyên ho t ng tối ng suất

p ứng nhu ầu o kh h h ng

1.2.3 Hệ thống đường ống Phú Mỹ - Nhơn Trạch – Hiệp Phước

H thống ờng ống v o v n h nh từ năm 2008 với ng suất v n

S n ung ung ấp ho nh m y i n t i khu v Nh n Tr h v khu

ng nghi p dọ theo tuyến ống ng thời ph t tri n thị tr ờng tiêu thụ kh ở Tp

H Ch Minh trong t ng l i ng nh phụ vụ vi kết nối với khu v T y N m

qu ờng ống dẫn kh kết nối ng – T y N m s u n y

1.2.4 Hệ thống đường ống dẫn khí PM3 – Cà Mau

H thống ờng ống ho n th nh v v o v n h nh th ng 5 năm 2007 với ng suất v n huy n khoảng 2,2 tỷ m3 kh /năm v n huy n kh từ khu v PM3 (thu vùng i n h ng lấn giữ Vi t N m v M l ysi ) v 46-C i N ớ v

Trang 12

C M u ung ấp kh ho ụm kh i n m C M u Nh m y i n C M u 1 & 2

có ng suất 1500 MW nhu ầu sử dụng khoảng 1.700 tri u m3 kh /năm t i tr m

ph n phối kh C M u òn ầu hờ d phòng ho nh m y m C M u với nhu

ầu sử dụng khoảng 450 tri u m3 kh /năm

Nguồn PVN

Hình 1.2: M t số h thống ờng ống dẫn kh 1.3 Dự án khí đang triển khai

1.3.1 Hệ thống đường ống dẫn khi lô B – Ô Môn

H thống ờng ống ng suất v n huy n khoảng 18,3 tri u m3/ngày (6,4 tỷ m3/năm) ung ấp kh ho ụm kh i n m C m u v nh m y i n

Trang 13

1.3.3 Hệ thống đường ống dẫn khí Nam Côn Sơn 2

H thống ờng ống x y d ng v n huy n kh từ mỏ Thiên Ưng i Hùng v mỏ kh kh N m C n S n v ờ ung ấp kh ho

h tiêu thụ t i khu v ng N m

D n ph n kỳ ầu t th nh 02 gi i o n gi i o n 1 do PV Gas làm

h ầu t x y d ng ờng ống thu gom kh hi u d i 151 35 km từ mỏ Thiên Ưng v kết thú t i i m Tie-In (Km 207+500) kết nối v o d n h Hổ ( K4A) thu gom kh i Hùng v Thiên Ưng v o ờ ổ sung ho l ng kh ng y ng thiếu hụt trong t ng l i ở khu v ng N m

1.3.4 Dự án khí khác

Với mụ tiêu ảm ảo khả năng ung ấp kh ho h tiêu thụ PVN

ng tri n kh i d n Kho hứ v ảng nh p LNG d n ờng ống dẫn khí Thái ình v d n thu gom kh ng h nh t i khu v Cửu Long v N m C n

S n Nỗ l n y sẽ giúp PVN gi tăng ng k khả năng ung ấp kh p ứng nhu

ầu kh ho h tiêu thụ g p phần ảm ảo n ninh năng l ng quố gi

1.4 Các nhà máy lọc, hóa dầu [6]

Vi t N m phải nh p khẩu tất ả sản phẩm tinh hế ho tiêu dùng tr ớ năm 2009 Vi t N m th xử l kh ng ng tụ sản xuất xăng từ l u tr ớ khi

nh m y lọ dầu ầu tiên i v o ho t ng trong năm 2010 Tr ớ khi nh m y Dung Quất Vi t N m nh m y xử l kh ng ng tụ nhỏ ng ho t ng v p ứng t h n 2-3% nhu cầu tiêu thụ xăng dầu trong n ớ

1.4.1 Nhà máy xử lý khí ngưng tụ Cát Lái

Thu sở hữu ng ty S i Gòn Petro xử l kh ng ng tụ từ mỏ R ng

i v N m C n S n ung ấp sản l ng h ng năm 359 ng n tấn (Ktp ) LPG xăng dầu diesel v dầu hỏ ho thị tr ờng ị ph ng

1.4.2 Nhà máy xử lý khí ngưng tụ Phú Mỹ

Do PV Oil (PV Oil Phú M ) quản l ng suất hi n t i 350 Ktp xăng (xăng dầu diesel v dầu hỏ ) v sẽ tăng lên 500 Ktp năm tới

Trang 14

1.4.3 Dầu Nam Việt

L m t nh máy xử l kh ng ng tụ t nh n tổng sản l ng 300 Ktpa xăng h m l ng ot ne thấp Nh m y tr n kh ng ng tụ từ N m C n S n v Senip h từ Indonesi với xăng hỉ số o t ne o N m Vi t ng lên kế ho h t

xử l kh ng ng tụ v LPG trong t ng l i

1.4.4 Nhà máy lọc dầu Dung Quất

L nh m y lọ dầu ầy hứ năng ầu tiên Vi t N m nằm trong Khu kinh tế Dung Quất tỉnh Quảng Ng i Nh m y lọ dầu i v o ho t ng trong năm 2009 Nh m y x y d ng ởi m t nghi p o n (Te hnipCoflexip

Ph p Te hnipGeoprodu tion M l ysi JGC Corp Nh t ản v

Te hni sReunid s T y n Nh ) i u h nh ởi Te hnip Ph p C ng suất tối hi n t i nh m y lọ dầu l 6 5 MTPA (130 k pd) v 90% nguyên li u dầu th lấy từ mỏ h Hổ Hi n n y sản l ng Dung Quất p ứng khoảng 40% nhu ầu sản phẩm lọ dầu Vi t N m Sản l ng sản phẩm nh

m y o g m LPG xăng kh ng hì (RON 92 95 ) jetA1 dầu diesel dầu nhiên li u (FO) polypropylene v l u huỳnh với th ng số k thu t t huẩn EURO II Hi n

t i nh m y lọ dầu ng ho t ng với hi u suất sử dụng gần 100%

Nguồn PVN

Hình 1.3: C nh m y lọ dầu v xử l kh ng ng tụ hi n t i ở Vi t N m

Trang 15

1.4.5 Dự án nhà máy lọc dầu Nghi Sơn

D n nh m y lọ dầu Nghi S n x y d ng ở Th nh H với di n t h

926 h Nh m y lọ dầu sẽ ng suất 10MTPA với tổng vốn ầu t d kiến 7 5

tỷ USD Nh m y lọ dầu d kiến sẽ i v o ho t ng v o uối năm 2016 số dầu th sẽ lấy từ Kuw it ùng với sản phẩm s u: LPG xăng (EU3/4) dầu

hỏ nhiên li u phản l diesel dầu nhiên li u l u huỳnh polypropylene paraxylene và benzene D n n y l m t nh m y lọ phứ t p o k h th ớ trung ình thiết kế ung ấp ho thị tr ờng n i ị Vi t N m ng ph t tri n khả năng tăng gấp i quy m v s u Hi n n y D n ng trong gi i o n thi ng x y d ng

1.4.6 Dự án lọc hóa dầu Long Sơn

D n lọ h dầu Long S n nằm ở V ng T u trên di n t h 810 Ha Nhà

m y nằm ở vị tr hiến l gần với tuyến ờng ờng i n quố tế h y gần các khu ng nghi p hi n v ti n h v dị h vụ ầy Nh m y lọ dầu Long S n d kiến sẽ tinh lọ 200 k pd dầu th sản xuất khoảng 10 MTPA sản phẩm dầu kh với th ng số k thu t tối thi u EURO IV Tổng mứ ầu t d kiến l

6 tỷ USD với PVN và C ng ty TNHH Dầu Ả R p (AOC) lần l t hiếm 29% v

35 5% ổ phần PVN v SAO (C ng ty Dầu S udi Ar i n)/Tot l ho n th nh

vi nghiên ứu t nh khả thi ho d n nh ng nh m y lọ dầu d kiến sẽ i v o

ho t ng trong năm 2020 D n n y d kiến sẽ nh p khẩu tất ả nhu ầu dầu

th ần thiết m t phần trong th từ Venezuel n i PVN hi n ng th hi n

ho t ng thăm dò v kh i th

Trang 16

CHƯ NG : CÁC QUÁ TRÌNH C NG NGH C BẢN CHẾ BIẾN KH

Khí t nhiên v kh ng h nh khi kh i th ngo i những th nh phần h nh

l những ấu tử hydrocacbon từ C1C10 òn hứ t p hất nh : kh x t h i

n ớ t p hất họ dầu m y dầu n ớ condensate

Kh xit g y ăn mòn thiết ị v l m giảm ho t xú t g y v nhi m m i tr ờng

H i n ớ th t o hidr t g y t ờng ống thiết ị m y m th dẫn tới h y nổ

N ớ hidro on ng ng tụ t p hất họ dầu mỡ t dụng lên

ph n huy n ng thiết ị nén kh ; g y t ờng ống thiết ị nên l m ảnh

h ởng tới hế l m vi m y m thiết ị g y kh khăn trong qu trình hế iến kh

Do v y tr ớ khi v o hế iến kh ần phải qu ng o n huẩn ị

t i tiến h nh lo i ỏ t p hất k trên ằng qu trình: T h lỏng – khí;

Lo i t p hất họ ; L m ngọt kh ; Tách lo i n ớ

Kh s u khi qu ng o n huẩn ị sẽ t h ph n o n v xử l sản phẩm Tuy nhiên tùy v o th nh phần kh nguyên li u ầu v o yêu ầu sản phẩm mà húng t phải l họn ng ngh trên phù h p

2.1 Quá trình tách lỏng – khí [3]

Quá trình kh i th kh ng h nh th ờng kèm theo m t l ng condensate

gi trị kinh tế cao Condensate v n huy n v o ờ hế iến th nh condensate th ng phẩm

Do ờng ống v n huy n nguyên li u từ mỏ v o ờ th y ổi o liên

tụ theo ị hình v l u l ng dòng nguyên li u th y ổi từng thời i m nên ờng ống hi n t ng t h tụ lỏng khi l u l ng nhỏ Vì v y kh v o nh m y l dòng khí hai pha, ần phải ng o n t h lỏng – kh tr ớ khi v o hế iến s u

Trong công nghi p dầu kh lo i thiết ị t h lỏng - khí nh s u:

Tùy v o từng tr ờng h p m t l họn thiết ị t h phù h p hi u quả

l t tối u nhất D ới y l m t số ặ i m lo i thiết ị t h lỏng – khí nêu trên:

2.1.1 Bình tách đứng

+ Pha lỏng chiếm u thế

+ L u l ng nguyên li u th y ổi m nh

+ Nguyên li u chứa bụi rắn

+ Không gian không bị giới h n v chi u cao, bị h n chế v chi u ngang

dòng khí có GOR (Gas Oil Ratio) nhỏ

2.1.2 Bình tách ngang

 ình t h ng ng c sử dụng trong m t số tr ờng h p:

+ Tỷ số pha lỏng/ph h i khí là bé

+ L u l ng t ng ối ổn ịnh

+ Có hai pha lỏng cần c tách ra khỏi khí (dầu v n ớc)

+ Không gian bị giới h n v chi u cao

+ Không gian r ng v chi u ngang

+ Thời gi n l u a lỏng trong thiết bị l u h n do th tích chứa lỏng

t ng ối lớn i u này cho phép tách khí hòa tan trong lỏng hoàn

to n h n + Có di n tích mặt thoáng lớn nên khả năng t h kh c hoàn toàn

h n

S mặt h p hất họ trong kh g y ảnh h ởng xấu tới qu trình

ho t ng thiết ị phứ t p trong qu trình v n huy n kh ng n to n trong

Trang 19

1.Thùng Xyclon;

2.Thùng chứa bụi 3.Van tháo bụi;

I.Khí vào có chứa bụi;

II.Khí s h i r

Hình 2.1: S Xyclon

Nguyên tắ t h ở thiết ị n y l d v o l ly t m Khi dòng kh hứ

ụi thổi v o thiết ị Xy lon với tố o theo ph ng tiếp tuyến với th nh thiết ị v huy n ng theo ờng xo y xoắn ố Khi d ới t dụng l ly

t m sẽ l m h t ụi văng r khỏi dòng kh v r i xuống thùng hứ òn kh s h

sẽ theo ống dẫn ở t m Xy lon i r ngo i

Ph ng ph p n y n giản nh ng n hỉ hi u quả trong i u ki n nhi t

o p suất thấp

 Ưu v nh i m thiết ị Xyclon: Khả năng t h h t ụi rất o

mứ t h h t ụi k h th ớ 10; 5; 2 5 mi romet lần l t l 98% 95%, và 92%

 Nh i m: Thiết ị xy lon ấu trú phứ t p hế t o ắt ti n tốn v t

li u h n do phải v n h nh theo hế nghiêm ngặt

2.2.1.2 Làm sạch khí bằng phương pháp lọc điện [2]

Nguyên tắ l m vi lo i thiết ị n y l d trên qu trình ion ho

kh ph n chia ph n tử kh th nh ion v i n tử t do d ới t dụng

i n thế hoặ nh n tố kh nh : ti ph ng x ti R nghen C c ion và

i n tử t do sẽ huy n ng v tr i dấu Do trong kh ụi nên khi huy n ng thì ion m l m ho ụi ị nhi m i n v kéo theo h t ụi ến

d ng t i y h t ụi ị ph ng i n v r i xuống do l trọng tr ờng

0 005µm th t ng h v kh h ho n to n

Trang 21

lọ h t nhỏ mứ lọt qu phụ thu kh ng những k h th ớ h t m

ả hi u d y lớp xốp v t nh hất v t li u t o nên lớp xốp

Hình 2.3 Thiết ị t h t p hất họ ằng lọ [3]

k h th ớ 0 05-20,5 µm kh ng nhỏ h n 99% thiết ị t ng ối n giản

v th ịt k n trong khi ờng ống kh l i l m vi ở p suất o nên rất nguy

hi m d xẩy r hi n t ng vỡ ờng ống v n Mặt kh trong kh n ớ v H2S thì trong i u ki n thu n l i sẽ ẩy m nh qu trình ăn mòn T h n ớ r khỏi dòng

kh nhằm l m ho dòng kh nhi t i m s ng thấp h n nhi t tối thi u m ở dòng kh v n huy n v xử l

Trang 22

Quá trình hình thành hydrate xảy r khi p suất riêng phần h i n ớ trong hỗn h p kh lớn h n p suất h i o ho hydr te Nh v y l m giảm khả năng t o th nh hy r te thì phải thêm v o hất ứ hế hoặ l m giảm h m l ng

n ớ trong kh khi p suất riêng phần h i n ớ trong kh sẽ giảm xuống thấp h n p suất hydr te nên sẽ l m ng ng qu trình t o th nh hydr te Quá trình dehy r te hóa g m các ph ng ph p nh s u:

ng dòng trong th p hấp thụ dung m i phải i l m nh với n ớ

2.3.2.1 Yêu cầu chất hấp thụ dùng để sấy khí:

 C khả năng hấp thụ h i n ớ trong khoảng r ng n ng p suất nhi t

 C p suất ão hò thấp mất m t trong qu trình l t nhất

 Nhi t s i kh x nhi t s i n ớ th d d ng t h

n ớ

thiết ị tr o ổi nhi t

khả năng hấp thụ h i n ớ o ng thời khả năng hấp thụ hydro on l thấp

Trang 23

Những hất hấp thụ thỏ m n i u ki n trên sử dụng phổ iến l glixerin, các glycol nh etylen gly ol (EG) dietylen glycol (DEG), trietylen glycol (TEG) propylen gly ol (PG) …

Bảng 2.1: M t số t nh hất h l qu n trọng gly ol [2]

2.3.2.2 Ưu điểm và nhược điểm của một số chất hấp thụ

2.3.2.3 Công nghệ sấy khí bằng glycol

Hình 2.4: S nguyên l ng ngh sấy kh ằng gly ol

Qu trình sấy kh ằng hất hấp thụ lỏng th hi n nh s u:

Trang 25

Trong th p hấp thụ (2) dòng kh i từ d ới lên òn hất lỏng t ới từ trên xuống h i n ớ ị dung dị h gly ol hấp thụ Qu trình tiến h nh ở nhi t khoảng 200C p suất 2÷6 MP Kh sấy kh i r ở ỉnh th p òn dung

dị h gly ol hấp thụ n ớ lấy r ở ph d ới Gly ol hấp thụ n ớ qu thiết ị tr o ổi nhi t (4) un n ng s i v o giữ th p nhả hấp thụ (3) H i

n ớ giải ph ng i lên ph trên th p v ng ng tụ ở thiết ị l m l nh (6) m t phần

h i n ớ ng ng tụ qu y trở l i t ới ở ĩ trên ùng th p nhả hấp thụ Phần

d ới th p nhả hấp thụ ốt n ng Dung dị h gly ol s u khi t i sinh hứ

1 ến 5% n ớ l m ngu i nhờ thiết ị l m l nh (6) v qu y trở l i th p hấp thụ (2) Qu trình nhả hấp thụ th hi n ở nhi t o nh ng kh ng o

h n 1700C ối với dietylen gly ol v 1910C ối với trietylen gly ol ởi vì o h n nhi t gly ol sẽ ị ph n h y

2.3.2.4 Ưu điểm và nhược điểm của phương pháp hấp thụ

 Ưu i m: S n giản d t nh to n thiết kế d v n h nh qu trình liên tụ nên th t ng h gi th nh thiết ị thấp t tiêu h o tác nhân l m kh kh hất hấp thụ d hế t o t hi u quả kinh tế

nhi t thấp v giải hấp húng ở nhi t cao

 L qu trình v t l hi u quả tùy thu v o nhi t p suất v ản hất hấp hấp phụ

 Ứng dụng l m kh s u kh ến nhi t i m s ng -600C … -900C

 Nhi t ho n nguyên hất hấp phụ: 176-2040C (Al2O3, silica gel); 316-3700C (zeolite)

giảm nhi t i m s ng hất hấp phụ

2.3.3.2 Yêu cầu về đặc tính của chất hấp phụ:

 Khả năng hấp phụ o t i tr ng th i n ằng giảm th t h hất hấp phụ ần thiết giảm hi ph v năng l ng qu trình giải hấp

Trang 27

Bảng 2.2: C i l ng ặ tr ng hất hấp phụ

2.3.3.3 Công nghệ sấy khí bằng phương pháp hấp phụ

Hình 2.5: S nguyên l ng ngh sấy kh ằng ph ng ph p hấp phụ

Trang 28

Ở s trên ng ời t sử dụng h i th p hấp phụ (2) v (3) ấu t o ho n

to n nh nh u M t th p hấp phụ òn th p ki l nhả hấp phụ t i sinh hất hấp phụ Qu trình hấp phụ th hi n ở nhi t 25 ÷ 400C p suất 2 ÷ 4 MP

Qu trình nhả hấp phụ t i sinh hất hấp phụ th hi n ở p suất kh quy n Khi n y dòng kh n ng dẫn qu th p nhả hấp phụ Dòng kh n ng hứ h i

n ớ dẫn theo ờng IV s ng ph n t h n ớ ng ng tụ (6) s u khi qu thiết

ị l m l nh (5)

Th p s u khi t i sinh thổi kh kh l m ngu i khi th p sẵn

s ng l m nhi m vụ hấp phụ Qu trình hấp phụ th th hi n trong thiết ị tầng

ố ịnh hoặ thiết ị tầng s i nh ng thiết ị tầng s i t sử dụng vì phứ t p

Trong th tế ng nghi p ng ời t sử dụng h i hoặ th p: th p thứ nhất

l m nhi m vụ hấp phụ th p thứ h i l m nhi m vụ nhả hấp phụ th p thứ l m l nh hất hấp phụ s u khi t i sinh Trong nhi u tr ờng h p th ốn th p trong

h i th p th hi n hấp phụ m t th p t i sinh òn m t th p l m ngu i C th p n y

l m vi lu n phiên ho phép th hi n qu trình sấy liên tụ

Trong qu trình l m vi khả năng hấp phụ hất hấp phụ ị giảm dần do t o ố trên mặt ặ i t lớp trên ùng ị giảm ho t tính nh nh nhất Vì

v y s u m t thời gi n ần phải th y hất hấp phụ mới (khoảng từ 2 ến 5 năm tùy thu v o ản hất v i u ki n l m vi ối với từng hất hấp phụ)

àm khô bằng hấp thụ glycol àm khô bằng hấp phụ

2.4.4 Sử dụng chất ức chế quá trình tạo hydrat

ản hất ph ng ph p ứ hế l v o dòng kh ẩm hất ứ hế hò

t n trong n ớ t do v do l m giảm p suất h i n ớ v nhi t t o hydrate

Các t nh n ứ hế s t o th nh hydr te hi u quả th ờng sử dụng

là DEG và metanol C hất ứ hế n y sẽ thu h i v tuần ho n l i

Metanol có áp suất h i o hò o nên kh t h khỏi dòng kh kh t i sinh dẫn ến tiêu h o lớn trong qu trình l m vi Met nol th sử dụng hi u quả

ở ất kỳ nhi t n o Met nol sử dụng h yếu trong h dòng hảy t i met nol kh ng ần t i sinh nh giếng kho n ờng ống dẫn v ph n phối

kh ph n h y hydr te Ngo i r met nol òn sử dụng trong qu trình

h ng ất nhi t thấp

DEG hỉ sử dụng ở nhi t o h n -100C Ở nhi t d ới -100

C DEG nhớt o v kh t h hỏi ph lỏng nếu dầu trong

Trang 30

2.4 Làm sạch khí khỏi H 2 S và CO 2 [2]

2.4.1 Các tạp chất hóa học và ảnh hưởng của chúng

a) C t p hất h họ trong kh :

 C h p hất hứ l u huỳnh: Hydrosulfua - H2S; Oxit l u huỳnh

Trong ng nghi p h yếu dùng ph ng ph p hấp thụ l m s h kh khỏi

H2S và CO2 Tùy thu v o h m l ng t p hất xit m ng ời t sử dụng dung m i hấp thụ kh nh u

C h i qu trình hấp thụ ản l hấp thụ v t l v hấp thụ h họ Trong

qu trình hấp thụ v t l ng ời t dùng dung m i nh propylen on t ete dimetyl polyetylen gly ol …

Trong qu trình hấp thụ h họ ng ời t sử dụng dung dị h n ớ

nk nol min trong ng hú nhất l monoet nol min (MEA) Ph ng pháp

n y sử dụng từ năm 1030 hi n n y ứng dụng rất r ng r i

Dung dị h MEA sử dụng với n ng 15% ến 30% trong n ớ Ưu i m

ph ng ph p n y l MEA khả năng phản ứng o ổn ịnh v d t i sinh Nhi t s i MEA l 1700C, nó hò t n v h n trong n ớ

Qu trình hấp thụ H2S và CO2 ằng MEA xảy r ở p suất o v nhi t

từ 25 ến 400C Còn tái sinh MEA th hi n ở p suất gần p suất kh quy n v nhi t trên 1500

C

Trang 31

Hình 2.6: S nguyên l ng ngh hấp thụ ằng MEA

l m s h kh ng thời khỏi H2S, CO2 v n ớ ng ời t ứng dụng hỗn

h p et nol min với etylen gly ol Vi l m s h kết h p nh v y ng thời l m

kh n h nguyên li u v giảm l ng h i n ớ ần thiết t i sinh dung môi

Hình 2.7: S l m s h kh ằng dung dị h et nol min v etylen gly ol

Trang 32

Qu trình l m s h trong th p hấp thụ v thiết ị phụ tr Th p hấp thụ v nhả hấp thụ ng ấu t o nh th p sấy kh ằng glycol Khí dẫn

v o từ phần d ới th p dòng kh huy n ng từ d ới lên òn dung dị h l m

s h g m etylen gly ol v et nol min t ới ng hi u từ trên xuống Kh

Khi n ng hất H2S và CO2 o h n 2 … 2 5% mol thì tr ớ khi dùng

et nol min hấp thụ ng ời t dùng hất hấp thụ rẻ ti n nh n ớ hoặ dung

dị h n ớ N 2CO3, K2CO3 l m s h s giảm n ng t p hất tới 2 … 2 5% mol s u mới dùng et nol min l m s h tiếp tới s h yêu ầu nhỏ h n 0 5%

2.5 Chế biến khí bằng phương pháp ngưng tụ [2]

Ph ng ph p ng ng tụ khí ở nhi t thấp -250

C -350C, áp suất cao 3,0

4 0 MP oi l ph ng ph p hi u quả và kinh tế h n ả chế biến khí t nhiên v kh ng hành

Kh ng hành từ xí nghi p khai thác dầu c nén bằng máy nén khí, sau

d c làm l nh v a vào thiết bị sấy kh Kh s u khi c sấy qu tr o ổi nhi t làm ngu i v v o thiết bị ng ng tụ nhi t thấp T i kh nén c làm

l nh tới nhi t âm cần thiết s u s ng ph n tách khí, ở m t phần hydro on ng ng tụ c tách ra

Phần ng ng tụ (gọi là condensate) c a b c nén và làm l nh kh ng hành,

m từ thùng h qu ph n tr o ổi nhi t sang c t tách etan, t i ph n

o n chứ met n v et n t h r S u enzin l phần ng ng tụ c tách metan và etan qua thiết bị tr o ổi nhi t vào trong bình chứa, từ n i chế biến tiếp

Trang 33

Ph ng ph p ng ng tụ nhi t thấp tách benzin từ kh ng hành là

ph ng ph p rất tốn kém th c hi n cần có thiết bị làm l nh phức t p Tuy nhiên,

do s công ngh t ng ối n giản, hi u quả tách khí benzin khỏi kh ng hành khá cao và tri t nên những năm gần y ph ng ph p n y ng dụng

r ng rãi trong công nghi p chế biến khí

S công nghế chế biến khí bằng ph ng ph p ng ng tụ nhi t thấp có

th c phân lo i theo số b c tách, ki u ngu n làm l nh h sản phẩm ra Theo số b t h t s tách 1 b c, 2 b c, 3 b c, t i mỗi b c phải tháo pha lỏng

ra

Theo ki u ngu n làm l nh có th có: chu trình làm l nh ngoài; chu trình làm

l nh trong; chu trình làm l nh tổ h p trong ngu n l nh bao g m cả chu trình làm

l nh ngoài và chu trình làm l nh trong

Chu trình làm l nh ngoài không phụ thu v o s công ngh có tác nhân làm l nh ặc bi t Tùy thu c vào d ng tác nhân làm l nh mà chu trình làm l nh ngoài có th c chia thành hai nhóm: nhóm m t tác nhân làm l nh và nhóm nhi u tác nhân làm l nh (trong th ờng là hỗn h p các hydrocacbon nhẹ) Chu trình làm

l nh ngoài có ứng dụng hai hay nhi u tác nân làm l nh c gọi là chu trình làm

Nhóm thứ hai có kết h p với s giãn nở khí M t phần l nh và nhi t thấp

nh n c do quá trình giãn nở khí bằng tuabin

V mặt nguyên tắc có th sử dụng s trong toàn b l ng l nh cần thiết cho quá trình nh n c do tiết l u dòng lỏng condensate Tuy nhiên s có

b ph n tiết l u trong tr ờng h p này là không kinh tế và phức t p Sử dụng tuabin