Mục lục 1 Mở đầu 4 Chương 1 6 Tổng quan về khí 6 1.1 Nguồn gốc hình thành dầu và khí 6 1.1.1 Nguồn gốc vô cơ 6 1.1.2 Nguồn gốc hữu cơ 6 1.2. Phân loại khí 8 1.2.1 Phân loại khí theo nguồn gốc hình thành 8 1.2.2 Phân loại khí theo hàm lượng khí Acide chứa trong khí 8 1.2.3 Phân loại khí theo thành phần khí C2+ 8 1.2.4 Phân loại khí theo thành phần khí C3+ 8 1.3. Thành phần của khí. 9 1.3.1 Thành phần đặc trưng của khí tự nhiên và khí đồng hành: 9 1.3.2 Khảo sát thành phần của khí tự nhiên và khí đồng hành ở Việt Nam và một số nước trên thế giới 9 1.4. Tính chất của Hydrocacbon. 11 1.4.1 Tính chất hóa học 11 1.4.2 Tính chất vật lý 11 1.5. Một vài ứng dụng của sản phẩm khí 12 1.5.1 Ứng dụng của khí trong ngành công nghiệp điện 12 1.5.2 Vai trò của LPG trong ngành giao thông vận tải 13 1.5.3 Sử dụng khí làm nguyên liệu trong công nghiệp hóa dầu 13 1.6. Bức tranh về ngành khí Việt Nam 14 1.6.1 Tình hình khai thác khí ở Việt Nam 15 1.6.2 Các dự án khí 16 Chương 2: Công nghệ chế biến khí 17 2.1. Sơ đồ chung của quá trình chế biến khí 17 2.1.1 Vận chuyển khí bằng đường ống 18 2.1.2 Vận chuyển khí bằng tàu chở khí 19 2.1.3 Chuyển hóa hóa học 19 2.2. Các công đoạn chế biến khí 20 2.2.1. Làm sạch khí khỏi các tạp chất cơ học 20 2.2.2 Tách condensate 21 2.2.3 Quá trình Dehydrat hóa 22 2.2.4 Quá trình khử acide 25 2.2.5 Quá trình khử Nitơ và Heli 31 2.2.6 Quá trình khử thủy ngân 31 2.2.7 Tách phân đoạn hydrocacbon 32 Chương 3 35 Giới thiệu về nhà máy chế biến khí Dinh Cố 35 3.1. Tổng Quan về nhà máy chế biến khí Dinh Cố 35 3.1.1 Giới thiệu về nhà máy 35 3.1.2 Sơ lược về nhà máy 35 3.1.3 Mục đích xây dựng nhà máy 36 3.1.4 Cơ cấu tổ chức nhà máy 37 3.2 Nguyên liệu, các chế độ hoạt động và sản phẩm của nhà máy 37 3.2.1 Nguyên liệu đầu vào nhà máy 37 3.2.2 Mô tả các chế độ hoạt động của nhà máy 38 3.2.2.1 Chế độ AMF 39 3.2.2.2 Chế độ MF 42 3.2.2.3 Chế độ GPP 47 3.2.2.4 Chế độ GPP chuyển đổi 52 3.2.3 Các sản phẩm của quá trình và các tiêu chuẩn kỹ thuật của sản phẩm 57 3.2.3.1 Các sản phẩm của quá trình chế biến khí 57 3.2.3.2 Các tiêu chuẩn kỹ thuật của sản phẩm 61 3.3. Các cụm thiết bị chính trong nhà máy 63 A. Cụm các thiết bị tách nước 63 3.3.1 Thiết bị Slug Catcher (SC0102) 63 3.3.2 Bình tách ba pha (V03) 65 3.3.3 Bình tách (V101) (V07) 68 3.3.4 Hệ thống máy nén khí đầu vào K1011ABCD 68 3.3.5 Thiết bị tách nước sơ bộ (V08) 69 3.3.6 Thiết bị khử Hydrat bằng hấp phụ (V06AB) 70 B. Cụm các thiết bị phân tách sản phẩm 74 3.3.7 Thiết bị trao đổi nhiệt (E14) 74 3.3.8 Thiết bị TurboExpander (CC01) 74 3.3.9 Tháp Rectifier (C05) 75 3.3.10 Tháp Deethanizer (C01) 76 3.3.11 Tháp ổn định Stabilizer (C02) 79 C. Cụm các thiết bị khác 81 3.3.12 Tháp Splitter C3C4 (C03) 81 3.3.13 Tháp Gas Stripper (C04) 82 3.3.14 Thiết bị trao đổi nhiệt (E04) 83 3.3.15 Thiết bị đun sôi lại kiểu Kettle 84 3.3.16 Máy nén Jet Compressors 85 3.3.17. Hệ thống đuốc 85 3.3.18. Hệ thống bơm Methanol 86 3.3.19. Hệ thống gia mùi 86 3.3.20. Truck loading 86 3.3.21. Hệ thống xử lý nước thải nhiễm dầu 87 3.4. Chế độ GPP chuyển đổi và những sai khác so với chế độ GPP thiết kế 88 3.4.1 Biện luận lựa chọn phương án hoạt động của nhà máy 88 3.4.2 Qui trình công nghệ 89 3.4.3 Những sai khác đáng kể ở chế độ GPP chuyển đổi so với chế độ GPP theo thiết kế 91 Chương 4 Mô phỏng chế độ GPP chuyển đổi tại nhà máy chế biến khí Dinh Cố bằng phần mềm Hysys 95 4.1. Giới thiệu về phần mềm Hysys 95 4.1.1 Giới thiệu sơ lược về phần mềm mô phỏng Hysys 95 4.1.2 Các ứng dụng của Hysys 95 4.1.3 Những ưu điểm của phần mềm Hysys 96 4.2 Thao tác mô phỏng tính toán trong hysys 96 4.3 Ứng dụng Hysys để mô phỏng chế độ GPP chuyển đổi tại nhà máy chế biến khí Dinh Cố…………………………………………………………………………...99 4.3.1 Tiến hành xây dựng sơ đồ công nghệ 99 4.3.2 Mô phỏng thiết bị Slug Catcher 100 4.3.3 Mô phỏng thiết bị hấp phụ V06 AB 101 4.3.4 Đối với tháp tách C05 101 4.3.5 Đối với tháp C01 104 4.3.6 Đối với tháp C02 106 4.3.7 Mô phỏng thiết bị trao đổi nhiệt E14, và E04 107 4.3.8 Mô phỏng thiết bị trao đổi nhiệt E1015, và E13 107 4.3.9 Tính sizing cho một số thiết bị 109 4.4 Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất thu hồi lỏng 110 4.4.1 Mục đích nghiên cứu 110 4.4.2 Phương pháp nghiên cứu 111 4.4.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến thu hồi lỏng 111 4.4.3.1 Khảo sát tỷ lệ chia dòng qua E14 và CC01 111 4.4.3.2 Khảo sát thành phần nguyên liệu vào 113 4.4.3.3 Khảo sát áp suất khí đầu vào 113 4.4.3.4 Khảo sát nhiệt độ khí đầu vào 115 4.4.3.5 Khảo sát áp suất Sales Gas 116 4.4.3.6 Khảo sát điều kiện làm việc của tháp C01 117 4.4.3.7 Khảo sát điều kiện làm việc của tháp C02 118 4.4.3.8 Khảo sát điều kiện làm việc của bình tách V03 119 Kết luận 122 Tài liệu tham khảo 123 Phụ lục: báo cáo kết quả mô phỏng 3 dòng sản phẩm………………………………..124
Trang 1ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA HÓA NGÀNH CÔNG NGHỆ HÓA HỌC DẦU VÀ KHÍ
Đề tài:
“Mô phỏng nhà máy chế biến khí Dinh Cố bằng phần mềm Hysys”
GVHD: Th.S Lê Thị Như Ý SVTH: Nguyễn Quang Hòe
Trang 2NỘI DUNG BÁO CÁO
TỔNG QUAN VỀ KHÍ
1
CÔNG NGHỆ XỬ LÝ KHÍ
2
CÁC CHẾ ĐỘ VẬN HÀNH
3
MÔ PHỎNG CHẾ ĐỘ GPPM
4
TỐI ƯU HIỆU SUẤT THU LPG
5
XÂY DỰNG MÔ HÌNH ĐIỀU KHIỂN
6
Trang 3TỔNG QUAN VỀ KHÍ
1
Phân loại Nguồn gốc
Thành phần
Tính chất
Ngành khí
VN
Ứng dụng
Trang 4CÔNG NGHỆ XỬ LÝ KHÍ
2
Bao gồm các giai đoạn
5 Khử Nitơ, Heli
7 Tách khí thành các phân đoạn
2 Tách nước
3 Tách condensate
4 Tách loại axit
1 Làm sạch khí khỏi tạp chất cơ học
6 Khử thủy ngân
Trang 5Sản phẩm: -Sale gas -Bupro -Condensate
GPP M
CÁC CHẾ ĐỘ VẬN HÀNH
3
GPP
Sản phẩm:
-Sale gas -Propane -Butane
-Condensate
Sản phẩm:
-Sale gas -Bupro -Condensate
MF
Sản phẩm:
-Sale gas
-Condensate
AMF
Trang 6Sự sai khác của CĐ GPPM so với thiết kế
Trang 7MÔ PHỎNG CĐ GPPM BẰNG PHẦN
MỀM HYSYS
4
Khí đồng hành từ mỏ:
● Bạch Hổ
-Rạng Đông
Điều kiện:
T0= 27 0C
P = 75 bar
F =5,9.106
Sm3/day
Nguyên liệu
Nguyên liệu
Trang 8MÔ PHỎNG CĐ GPPM BẰNG PHẦN
MỀM HYSYS
4
Chọn quy trình mới
Nhập các thông số vào Fluid Package
Thiết lập dòng và thiết bị cần thiết trong qui trình công nghệ
Chạy Solver
Hiển thị kết quả
Các thao tác thực hiện:
Trang 9MÔ PHỎNG CĐ GPPM BẰNG PHẦN
MỀM HYSYS
4
Off-Shore:
SC-01 A/B:
Tháp C-05:
Tháp C-01:
Tháp C-02:
Nhập thông số cho các thiết bị
Sơ đồ mô phỏng CĐ GPPM bằng Hysys
Trang 10SO SÁNH KẾT QUẢ MÔ PHỎNG VỚI
THỰC TẾ NHÀ MÁY
2.0
C5+
37.8 C4
58.9 C3
1.25 C2
0.0 C1
% mol
Thực tế
Mô phỏng
Bupro
0.7
C5+
36.7 C4
61.4 C3
1.2 C2
0.0 C1
% mol
98.5 C5+
1.5 C4
0.0 C3
0.0 C2
0.0 C1
% mol
Thực tế
Mô phỏng
COND
98.6 C5+
1.0 C4
0.4 C3
0.0 C2
0.0 C1
% mol
Sử dụng Hysys dễ khống chế C2,C5 trong LPG hơn
so với thực tế
Chênh lệch thành phần giữa MP và thực tế nhỏ
Nhận xét
Trang 11TỈ LỆ CHIA DÒNG QUA E-14
ÁP SUẤT KHÍ ĐẦU VÀO
TỐI ƯU HIỆU SUẤT THU LPG
5
NHIỆT ĐỘ KHÍ ĐẦU VÀO
ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC
C-01
ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC
C-02
CÁC YẾU TỐ KHẢO SÁT
ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC
V-03
TỈ LỆ CHIA DÒNG QUA E-14 & CC-01
1188
KHẢO SÁT THEO AS KHÍ ĐẦU VÀOTrung bình: tăng AS
đầu vào 1 bar, LPG tăng 0,6 t/day
KHẢO SÁT THEO NHIỆT ĐỘ KHÍ ĐẦU VÀO
Trung bình: tăng
t 0 đầu vào 1 0 C, LPG tăng 5 t/day
KHẢO SÁT HS THU LPG THEO ĐỘ LẪN
CỦA C2 TRONG ĐÁY C-01
Trung bình: tăng 1%C2, LPG tăng
10 t/day
KHẢO SÁT HS THU LPG THEO ĐỘ LẪN
CỦA C5 TRONG ĐỈNH C-02
Trung bình: tăng 1%C5, LPG tăng
16 t/day
KHẢO SÁT HS THU LPG THEO
AS BÌNH TÁCH V-03
AS bình tách v-03 ảnh hưởng không đáng kể đến HS thu LPG
Chọn giá trị TB
Yếu tố không thể tác động:
●T 0 khí vào
●P khí vào
●P sale gas
Yếu tố có thể tác động:
●Tỉ lệ qua E-14
●ĐK C-01
●ĐK C-02
Nhận xét
Lựa chọn thông số tối
ưu
Trang 12Tăng độ chính xác của quá trình
TẦM QUAN TRỌNG CỦA HTĐK
Giảm nhân công
Tự động hóa DCCN
6 XÂY DỰNG HỆ THỐNG ĐiỀU KHIỂN
CHO CĐ GPPM
Trang 13KẾT LUẬN
● Nội dung đạt được:
o Nắm rõ hơn công nghệ của nhà máy
o Khảo sát, tối ưu các thông số hoạt động nhà máy
o Khái quát được hệ thống điều khiển
● Hạn chế:
o Do hạn chế về mặt số liệu thực tế nên việc đánh giá kết quả còn chưa đầy đủ