Đề tài Quy trình xử lý khí ở nhà máy xử lý khí dinh cố

9,9 45,2 42,7 42,6 Thành phần (% mole) C1 73,36 79,30 82,85 84,8107 C2 13,88 14,88 15,41 13,3255 C3 7,77 4,33 1,23 1,3184 i-C4 1,70 0,48 0,08 0,0732 n-C4 2,40 0,54 0,08 0,0671 i-C5 0,23 0,06 0,006 0,0031 n-C5 0,24 0,06 0,006 0,0031 C6+ 0,09 0,01 0 0 N2 0,22 0,24 0,25 0,3571 CO2 0,06 0,07 0,07 0,0244 H2O 0,05 0,03 0,03 — Sau khi tách, khí khô thương phẩm được chuyển tới Bà Rịa, Phú Mỹ bằng hệ thống đường ống dẫn khí 16’’ Dinh Cố – Bà Rịa – Phú Mỹ. 2.2.2 LPG (Liquefied Petroleum Gas) Khí hóa lỏng LPG là hỗn hợp hydrocarbon nhẹ chủ yếu gồm propane và butane, có thể bảo quản và vận chuyển dưới dạng lỏng trong điều kiện áp suất trung bình ở nhiệt độ môi trường. LPG được sử dụng chủ yếu làm chất đốt trong dân dụng và công nghiệp. Ngoài ra, LPG còn được sử dụng làm nhiên liệu cho động cơ trong giao thông vận tải và còn là một nguồn nguyên liệu cho các nhà máy hóa dầu. Hiện nay, LPG do Nhà máy xử lý khí Dinh Cố sản xuất đáp ứng khoảng 30- 35% nhu cầu thị trường LPG Việt Nam Lưu lượng từ 750-850 tấn/ngày. Bảng 2.2.2.1 Chỉ tiêu kỹ thuật cần đạt được của LPG ( Theo biểu mẫu kiểm tra đặc tính sản phẩm NCPT.CAM 007.03/F1) STT Tên chỉ tiêu Đơn vị tính Propan Butan Bupro Phương pháp phân tích 1 Áp suất hơi ở 37.8oc max Kpa 1430 485 1430 ASTM D1267-95 2 Hàm lượng lưu huỳnh tổng ,max ppm 185 140 140 ASTM D2784-98 3 Hàm lượng nước tự do %kl Không có Không có Không có Quan sát bằng mắt thường 4 độ ăn mòn tấm đồng trong một giờ ở 37.8oc - số 1 số 1 số 1 ASTMD1838-91 5 tỷ trọng ở 15oc Kg/l số liệu báo cáo số liệu báo cáo số liệu báo cáo ASTM D1657-91 6 Thành phần ASTM D2163-91 Hàm lượng Etan %mole số liệu báo cáo - - Hàm lượng Butan và các hợp chất nặng hơn, max %mol 2,5 - - Hàm lượng pentan và các hợp chất nặng hơn max - 2 2 Hydrocarbon không bão hoà số liệu báo cáo số liệu báo cáo 0,05 7 Thành phần cặn nặng sau khi bốc hơi 100ml, max Ml 0,05 0,05 0,05 ASTM D2158-97 Bảng 2.2.2.2 Chỉ tiêu kỹ thuật cần đạt được của LPG STT Chỉ tiêu Đơn vị Kết quả Phương pháp 1 Áp suất hơi bão hòa ở 37,80C KPa 900 ASTM D 1267-95 2 Hàm lượng S Ppm 12 ASTM D 2784-98 3 Nước tự do % Wt Nil BY VISUAL 4 Độ ăn mòn tấm đồng ở 37,80C /Hrs — 1 a ASTM D 1838-91 5 Tỷ trọng ở 150C Kg/l 0,5377 ASTM D 1657-91 6 Thành phần - C2H6 - C3H8 - i-C4H10 - n-C4H10 - Neo-C5H12 - i-C5H12 - n-C5H12 - C4H8 % mole — — — — — — — — 2,27 61,17 14,29 20,53 0,07 1,30 0,37 0,00 ASTM D 2163-91 7 Hàm lượng cặn Ml < 0,05 ASTM D 2158-97 8 Phân tử lượng trung bình 49,15 Tính toán 9 Tỷ lệ C3/C4 C3 C4 57,13 42,87 Tính toán 2.2.3 Condensate Condensate là hỗn hợp đồng thể ở dạng lỏng, có màu vàng rơm, gồm hidrocacbon có phân tử lượng lớn hơn Propan và Butan, hợp chất vòng, nhân thơm, được ngưng tụ và thu hồi sau khi qua các bước xử lý, tách khí bằng các phương pháp làm lạnh ngưng tụ, chưng cất nhiệt độ thấp, hấp phụ, hấp thụ... Ở Việt Nam có hai loại: Một loại được tách từ bình lỏng đặt tại giàn khoan, lượng không lớn; loại thứ hai được ngưng tụ trong quá trình vận chuyển trên đường ống. Từ condensate, chúng ta có thể làm nhiên liệu (như các loại xăng M92, M95), làm dung môi và các sản phẩm Hoá dầu. Thành phần chính của Condensate là các hydrocarbon no như pentane, hexane, heptane... (C5+), ngoài ra còn có các hydrocarbon mạch vòng, các nhân thơm và một số tạp chất khác. Lưu lượng: 150.000 tấn/năm. Hiện nay, Condensate của nhà máy được vận chuyển đến nhà máy xử lý Condensate và được sử dụng chủ yếu để pha chế xăng. Bảng 2.2.3.1 Chỉ tiêu cần đạt được của Condensate ( Chứng thư giám định phẩm chất ASI No: 08638A/GĐAC) Chỉ tiêu giám định Đơn vị Kết quả Phương pháp Màu sắc Trong VISUAL Tỷ trọng Kg/l 0,6700 D-1298 Chưng cất IBP 10 % 50 % 90 % FBP 0C 36 45 56 107 149 D-86 Cặn và hao hụt: - Áp suất hơi bão hòa ở 37,80C - Hàm lượng lưu huỳnh, S % VOL KPa % W 2,0 75,5 0,01 D-323 D-1266 Ăn mòn lá đống 3 Hrs/500C 1 a D-130 Hàm lượng nhựa thực tề mg/100 ml 1 D-381 Trị sồ Octane RON 64,0 D-2699 Hàm lượng nước % VOL 0 D-130 Hàm lượng than cặn % W 0 D-473 Hiện nay lượng LPG do nhà máy cung cấp khoảng 150000 tấn/năm. Condensate thu được từ nhà máy sẽ được chuyển đến nhà máy xử lý condensate Thị Vải để tiếp tục xủ lý. Condensate được sử dụng chủ yếu để pha chế xăng, dung môi pha sơn, dung môi trong công nghiệp, DO, FO. Bảng 2.2.3.2. Yêu cầu kỹ thuật đối với Condensate (Theo biểu mẫu kiểm tra đặc tính sản phẩm NCPT.CAM 007.03/F1) STT Tên chỉ tiêu Đơn vị tính Mức chất lượng đăng ký Phương pháp phân tích 1 tỷ trọng ở 15oC Kg/l Số liệu báo cáo ASTM D1298-99 2 Áp suất hơi bão hoà ở 37.8oC,max Psi 12,1 ASTM D323-99 3 Hamf lượng lưu huỳnh max %kl 0,15 ASTM D1266-98 4 Hamf lượng nước tự do %kl Không có ASTM D95-99 5 tổng hàm lượng axit max Mg KOH/g 0,033 ASTM D974-95 6 Ăn mòn tấm đồng trong 3giờ ở 50oc - số 1 ASTM D130-94 7 trị số octan (RON),min 55 ASTM D2699-95a 8 Chưng cất ASTM D86-96 IBP,max oC 45 FBP,max oC 180 Hàm lượng cặn và hao hụt ,max %Vol 2,5 2.3. Mô tả công nghệ 2.3.1. Chế độ vận hành Để đảm bảo cho việc vận hành Nhà máy được linh hoạt tránh bị sự cố và đảm bảo hoạt động của nhà máy được liên tục không gây ảnh hưởng đến việc cung cấp khí cho nhà máy điện, đạm, nhà máy được lắp đặt và hoạt động theo các chế độ chính: Chế độ AMF (Ablolute Minium Facility): Cụm thiết bị tối thiểu tuyệt đối. Chế độ MF (Minium Facility): Cụm thiết bị tối thiểu. Chế độ GPP (Gas Processing Plant): Cụm thiết bị hoàn thiện. Chế độ MGPP (Modified Gas Processing Plant): Chế độ GPP sửa đổi. Ngoài 4 chế độ trên trong quá trình vận hành nhà máy tùy theo tình trạng vận hành bảo dưỡng của thiết bị mà VHV có thể linh hoạt điểu chỉnh chế độ vận hành để đảm bảo tính an toàn và hiệu quả thu hồi lỏng tối đa. Nhà máy GPP được thiết kế dựa trên lưu lượng khí ẩm là 4,3 triệu m3/ngày. Với lưu lượng này, áp suất đầu vào của nhà máy sẽ khoảng 109 barG và là thông số quan trọng quyết định hiệu suất làm việc của thiết bị bên trong nhà máy. Năm 2001 cùng với việc đưa khí Rạng Đông vào xử lí, lưu lượng khí qua nhà máy đạt mức tối đa khoảng 5,7 triệu m3/ngày, áp suất đầu vào GPP giảm xuống còn khoảng 70-75 barG, cụm máy nén K-1011 đã được lắp đặt nhằm nâng áp suất khí đầu vào tới áp suất thiết kế 109 barG. Từ sơ đồ công nghệ chính của nhà máy có 1 số thay đổi chính gồm: Khí đầu vào GPP được nâng áp từ 70-75 barG và nhiệt độ khí sau trạm khí K-1011 tăng lên khoảng 450 C cao hơn so thiết kế. Áp suất bình tách V-03 giảm từ 75 barG xuống 45 barG để đạt 2 mục đích: Lượng khí ẩm vượt quá công suất vận hành của GPP được bypass qua V-101 để cấp thẳng cho các hộ tiêu thụ. Lỏng được tách ở V-101 sẽ được đưa về V-03 để xử lí. Lỏng tách được tại Scrubber trước K-1011 cũng được đưa về V-03 để đảm bảo an toàn. Trong các chế độ vận hành nói trên, hai chế độ AMF, MF là các chế độ được thiết kế để vận hành trong giai đoạn lắp đặt, chạy thử. Sau khi hoàn thành việc lắp đặt, các chế độ này rất ít khi được sử dụng mà sẽ thay đổi tuỳ theo điểu kiện của các thiết bị. Để phù hợp với mục đích ban đầu, trong tài liệu này sẽ trình bày lại hai chế độ này theo đúng thiết kế với các ghi chú về thay đổi hiện tại. Còn lại tài liệu sẽ tập trung cập nhật các thông số vận hành và công nghệ cho chế độ GPP và MGPP. 2.3.2. Chế độ AMF 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. 2.3.2.1. Sơ đồ công nghệ 2.3.2.2. Mô tả sơ đồ 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. Dòng lỏng từ đáy của tháp C-05 vào đĩa trên cùng 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 2.3.3. Chế độ MF Đây là chế độ hoạt động trung gian của nhà máy. Trong chế độ hoạt động này, một số thiết bị được bổ sung vào so với chế độ AMF( trừ EJ- A/B/C), các thiết bị chủ yếu là tháp hấp phụ loại nước V-06A/B (Dehyration Adsorber), thiết bị trao đổi nhiệt khí lạnh/khí E-14 (Cold Gas/ Gas Exchanger), thiết bị trao đổi nhiệt khí/lỏng E-20 (Gas/Cold Liquid Exchanger), máy nén khí ở đỉnh tháp tách enthane K-01 (Deethanizer OVHD Compressor), máy nén K-04A/B và tháp ổn định C-02 (Stabilizer). Tháp ổn định Condensate C-02. Các thiết bị trao đổi nhiệt: E-14, E-20. Thiết bị hấp thụ V-06A/B Máy nén K-01, K-04A/B 2.3.3.1 Sơ đồ công nghệ 2.3.3.2. Mô tả sơ đồ 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 giảm tuổi thọ của chúng. Sau khi được loại nước tại V-06A/B dòng khí được 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. 2.3.4. Chế độ GPP 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: Một tháp tách C3/C4: C-03 Một tháp Stripper C-04 Hai máy nén, K-02, K-03 Thiết bị Turbo-Expander: CC-01 Các thiết bị trao đổi nhiệt: E-17, E-11... 2.3.4.1. Sơ đồ công nghệ 2.3.4.2. Mô tả sơ đồ Khí ngoài giàn vào nhà máy được tiếp nhận đầu tiên tại Slug Catcher (SC-01/02), dòng lỏng ra có nhiệt độ 25,60C và áp suất 109 bar được đưa tới V-03. Dòng khí ra từ Slug Catcher qua V-08 để tách nốt phần lỏng còn lại, lượng lỏng được tách ra này được đưa tới bình tách V-03 để xử lý, còn dòng khí ra từ V-08 đi vào V-06A/B để tách tinh nước. 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 dòng hồi lưu ngoài ở đỉnh tháp. Trong chế độ này, tháp C-01 làm việc ở áp suất 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 134 oC) 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 43 oC 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 60 oC 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 46 oC 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 97 oC. 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 45 oC nhờ thiết bị trao đổi nhiệt E-12. 2.3.5. Chế độ hoạt động GPP chuyển đổi Để quyết những việc phát sinh của việc tăng năng suất của Nhà máy khi phải tiến hành tiếp nhận thêm lượng khí đồng hành từ mở Rạng Đông sao cho đem lại hiệu quả cao nhất: Việc tăng lưu lượng khí đồng hành dẫn vào bờ gây nên sự sụt giảm áp suất đáng kể trên đường ống làm cho áp suất tại đầu vào Nhà máy xử lý khí không thể đảm bảo giá trị áp suất thiết kế là 109 bar. Phương pháp lắp đặt tram nén khí đấu vào Nhà máy Dinh Cố để nén tăng áp suất khí nguyên liệu vào Nhà máy lên 109 bar theo thiết kế ban đầu sẽ đảm bảo việc tăng sản lượng sản phẩm của Nhà máy khi tăng lưu lượng nguyên liệu vào nhà máy cũng như đủ áp suất của dòng khí cung cấp cho Nhà máy điện Phú Mỹ 1. Trạm nén khí đầu vào được lắp đặt gồm 4 máy nén khí: 3 máy hoạt động và 1 máy dự phòng. Ngoài ra, một số thiết bị của nhà máy xử lý khí Dinh Cố cũng được cải tiến để kết nối mở rộng với trạm nén khí. Các thiết bị trong chế độ này gồm toàn bộ thiết bị của chế độ GPP và thêm trạm nén khí đầu vào K-1011 A/B/C/D và bình tách V-101. 2.3.5.1. Sơ đồ công nghệ 2.3.5.2. Mô tả sơ đồ Khí đồng hành từ mở Bạch Hổ với lưu lượng khoảng 5,7-6,1 triệu m3 khí/ngày vào hệ thống Slug Catcher trong điều kiện áp suất 65 bar-80 bar nhiệt độ 20 đến 300C (tùy theo nhiệt độ môi trường). Dòng khí đi ra từ SC được chia thành 2 dòng Dòng thứ nhất có lưu lượng khoảng 1 triệu m3/ngày được đưa qua van giảm áp PV-106 giảm áp suất từ 65 bar-80 bar xuống 54 bar và đi vào thiết bị tách lỏng V-101. Lỏng được tách ra tại bình V-101 được đưa vào thiết bị V-03 để chế biến sâu. Khí đi ra từ bình tách V-101 được đưa vào hệ thống đường dẫn khí thương phẩm 16” cung cấp cho các nhà máy điện. Dòng thứ hai có lưu lượng khoảng 5 triệu m3/ngày được đưa vào trạm nén khí đầu vào K-1011 A/B/C/D (3 máy hoạt động và 1 máy dự phòng) để nén nâng áp suất từ 65 bar-80 bar lên 109 bar sau đó qua hệ thống quạt làm mát bằng không khí E-1011 để làm nguội dòng khí ra khỏi máy nén đến nhiệt độ khoảng 40-500C. Dòng khí này đi vào thiết bị tách lọc V-08 để tách lượng lỏng còn lại trong khí và lọc bụi bẩn. Sau đó dươc đưa vào thiết bị hấp thụ V-06 A/B để tách triệt để nước tránh hiện tượng tạo thành hydrate quá trình làm lạnh sâu. Dòng khí đi ra khỏi thiết bị V-06A/B được tách thành hai dòng: khoảng 1/3 dòng khí ban đầu qua thiết bị trao đổi nhiệt E-14 để hạ nhiệt độ từ 26,5 xuống -350C với tác nhân lạnh là dòng khí khô đến từ đỉnh tháp C-05 có nhiệt độ -450C, sau đó được làm lạnh sâu bằng cách giảm áp qua van FV-1001. Áp suất giảm từ 109 bar xuống 37 bar ( bằng áp suất làm việc của C-05) kéo theo nhiệt độ giảm xuống -620C rồi được đưa vào đĩa trên cùng của tháp tinh cất C-05, đóng vai trò như dòng hồi lưu ngoài của đỉnh tháp. 2/3 dòng khí còn lạị được đưa vào thiết bị CC-01 để thực hiện việc giảm áp từ 109 bar xuống 37 bar, nhiệt độ giảm xuống -120C và được đưa vào đáy tháp tinh cất C-05. Tháp tinh cất C-05 hoạt động ở áp suất 37 bar, nhiệt độ đỉnh tháp và đáy tháp tương ứng là -450C và -150C tại đây khí (chủ yếu là metan và etan) được tách ra tại đỉnh tháp C-05. Thành phần lỏng chủ yếu là Propan và các cấu tử nặng được tách ra từ đáy tháp. Dòng khí đi ra từ đỉnh của tháp tinh cất có nhiệt độ -450C được sử dụng làm tác nhân lạnh cho thiết bị trao đổi nhiệt E-14 và sau đó được nén tới áp suất 54 bar trong phần nén của thiết bị CC-01. Hỗn hợp khí đi ra thiết bị này là khí thương phẩm được đưa vào hệ thống 16’’ đến các nhà máy điện. Dòng khí từ K-01 sau đó được nén đến 75 bar nhờ máy nén K-02 rồi lại tiếp tục đưa vào thiết bị trao đổi nhiệt E-19 bằng việc sử dụng dẫn tới thiết bị trao đổi nhiệt E-04 (để tận dụng nhiệt của dòng Condesate ra từ đáy C-02) sau đó đi vào đĩa thứ 20 của tháp. Dòng lỏng ra từ đáy tháp tinh cất được đưa vào tháp C-01 như dòng hồi lưu ngoài đỉnh tháp. Trong tháp C-01, với nhiệt độ đáy tháp là 1090C ( nhờ thiết bị gia nhiệt E-01A/B), áp suất hoạt động của tháp là 27,5 bar, các hydrocacbon nhẹ như metan, etan được tách ra đi lên đỉnh tháp vào bình tách V-12 để tách lỏng có trong khí và được máy nén K-01 nén từ áp suất 27,5 bar lên áp suất 47,5 bar. Dòng ra khỏi máy nén K-01 được đưa vào E-08 sau đó vào tháp C-04. Do bình tách V-03 phải giảm áp suất vận hành từ 75 bar theo thiết kế xuống còn 45 bar (vì các lý do đã trình bày ở mục trên) nên lượng lỏng từ đáy bình tách V-03 được đưa trực tiếp qua E-04A/B mà không đi vào thiết bị trao đổi nhiệt E-08 như thiết kế. Vì vậy E-08 và C-04 lúc này không hoạt động như các thiết bị công nghệ mà chỉ hoạt động như các đường ống dẫn khí. 2.4. Các thiết bị chính trong nhà máy 2.4.1. Slug Catcher Khí ngoài giàn vào nhà máy sẽ được tiếp nhận đầu tiên tại Slug Catcher( SC-01/02) ở điều kiện áp suất từ 65 bar đến 109 bar (tùy theo lưu lượng) nhiệt độ từ 20 đến 300C (tùy theo nhiệt độ môi trường). Hệ thống Slug Catcher là hệ thống tách dạng ống, bao gồm hai dãy ống với dung tích mỗi dãy là 1400 m3, thể tích này đủ để tiếp nhận slug từ đường ống 16” dưới đáy biển. Hỗn hợp khí và condensat từ ngoài mỏ vào, được đưa đến Slug Catcher (SC-01,02) để phân tách Condensat và nước từ khí, dưới áp suất vận hành 109 barA và nhiệt độ 25,60C. SC bao gồm hai hệ mỗi hệ có dung tích 1.400 m3 thuộc dạng ống. Khí phân tách được góp lại ở đầu góp 30” và đưa đến thiết bị ở công nghệ tiếp theo. Lượng Condensat tách ra được góp lại ở đầu góp 36” và sẽ được đưa đi dưới sự điều khiển mức (LIC-0111 A&B, LT-0121 A&B) mức điều khiển được chia làm 2 mức A (cao ), B (thấp ) bởi thiết bị điều khiển bằng tay HS-0111, 0121. Trong trường hợp lượng lỏng lớn ở mức cao HH thì van vào sẽ đóng, còn ở mức thấp thì dòng Lỏng sẽ đóng để tránh hiện tượng sục khí vào thiết bị V-03. Nước đến từ thiết bị SC ở thiết bị ILIC- 0112&0122 thông qua bình tách nước và sản phẩm V-52 (nước được giảm áp đến áp suất khí quyển và hydrocacbon hấp phụ sẽ được giải phóng hệ thống thông gió, nước sẽ được đưa đến Brun pit (ME-52) để đốt, với việc điều khiển mức thấp thì đường dẫn nước sẽ được đóng để tránh các hydrocacbon sục vào thiết bị tách nước V-52. Khí tách ra từ Slug Catcher được thu gom trong đường ống 30” và được đưa về xử lý tiếp ở các thiết bị hạ nguồn. Condesate tách ra từ Slug Catcher được thu gom trong đường ống 36” và được đưa về bình tách V-03. Nước được đưa ra từ thiết bị Slug Catcher thông qua thiết bị điều khiển mức (ILIC-0112 và 0122) đi vào bình tách V-52 (Produced Water Flash Drum), tại đây nước được làm giảm tới áp suất khí quyển và hydrocacbon bị hấp thụ sẽ được đưa ra ống thải. Sau đó nước được chuyển đến burn pit ME-52. Ở chế độ hoạt động bình thường, cả hai hệ thống Slug Catcher SC-01/02 đều hoạt động ở chế độ cao hơn và một thiết bị điều chỉnh HS-0101 (Low selector), được lắp đặt ở giữa mực chất lỏng của hai hệ thống này trong trường hợp hoạt động song song. Trong trường hợp cần bảo dưỡng sữa chửa một hệ thống Slug Catcher duy trì sự hoạt động bình thường của nhà máy, hệ thống còn lại được cô lập bởi các cặp van tay trên đường khí vào và ra của SC. 2.4.2. Thiết bị đo đếm sản phẩm lỏng đi vào đường ống Ba đường ống dẫn sản phẩm lỏng có đường kính là 6 inch được thiết kế để vận chuyển condensate, propan và butan từ nhà máy xử lý khí Dinh Cố tới kho cảng Thị Vải, nằm cách nhà máy 28 km. Ở điều kiện làm việc bình thường các sản phẩm lỏng sẽ được vận chuyển trực tiếp đến Thị Vải Terminal qua ba đường ống này. Theo thiết kế một đường dùng để vận chuyển condensate, một đường vận chuyển butane và đường còn lại vận chuyển propane. Các thiết bị đo dòng dạng coriolis ME-24, 25, 26 được lắp đặt trên mỗi đường ống cùng với thiết bị kiểm tra dòng FIQ-2604 ( check meter) để kiểm tra độ chính xác thiết bị đo trên. 2.4.3. Thiết bị Turbo Expander Thiết bị gồm hai phần chính: Expander và máy nén. Phần Expander: Gồm hai phần, 3 dòng khí từ V- 06 vào Expander từ 109 bar xuống 33,5 bar làm cho nhiệt độ dòng giảm xuống đến -180C. Ở nhiệt độ này chủ yếu các H-C nặng (C3 +) được hóa lỏng và đưa đến tháp C-05 như nguồn nạp liệu. Phần máy nén: Khi quá trình giảm áp tại Turbo Expander xảy ra thì dòng khí sẽ được sinh ra công làm quay quạt giọt gió trong Expander, công được dẫn qua trục truyền động dùng để chạy phần máy nén để tăng áp suất của dòng khí ra từ đỉnh tháp C-05 từ 33,5 bar lên 47bar. 2.4.4. Bình tách V-03 Bình tách V-03 (Slug Catcher liquid flash drum), là một bình tách ba pha nằm ngang hoạt động ở 45 barG (75 barG ở chế độ GPP theo thiết kế) và 200C để tách các hydrocacbon nhẹ bị hấp thụ trong condensate bằng phương pháp giảm áp suất. Áp suất được giảm xuống từ áp suất tại SC xuống còn 45 barG, nhiệt độ hạ xuống thấp hơn nhiệt độ tạo thành hydrat (200C), do đó có hai van điều chỉnh mức được lắp đặt trước đầu vào bình tách V-03 (một van dự phòng). Trong trường hợp hydrat được tạo thành trong một van, có thể bơm methanol vào hoặc thay thế bằng van dự phòng. Nhà máy được thiết kế với điều kiện là nguyên liệu đầu vào được bão hòa nước nhưng thực tế nguyên liệu khai thác được ngoài khơi không phải hoàn toàn như vậy. Hiện tại giàn khai thác đã trang bị một hệ thống tách nước bằng glycol hoạt động liên tục. Vì vậy, sự hình thành hydrat rất ít khản năng xảy ra. Tại V-03 một thiết bị gia nhiệt dạng ống xoắn (E-07) được lắp đặt để gia nhiệt cho condensate lên cao hơn 200C bằng dầu nóng để tránh hiện tượng tạo thành hydrat bên trong bình. Công suất gia nhiệt của E-07 được điều chỉnh bằng thiết bị điều chỉnh nhiệt độ-TICA-0303 (Temperature controller). Sau đó condensate thông qua thiết bị điều chỉnh dòng FICA-0302 (Flow controller) và thiết bị điều chỉnh mức LICA-0302 (Level controller) để đưa vào chế biến tiếp. Có ba sự lựa chọn cho việc xử lý condensate: tới Rectifier-C-05 ở chế độ AMF, tới De-ethanizer-C-01 ở chế độ MF hoặc tới V-14 (inlet Scrubber 3) ở chế độ GPP. Nước được tách tại V-03 được chuyển sang thiết bị điều chỉnh mức (LICA-0301, level controller) đưa vào bình tách V-52, Produced water Flash drum, như trong trường hợp nước từ Slug Catcher. Áp suất hoạt động của bình tách ba pha V-03 được điều chỉnh ở 45 barG hoặc 75 barG, bằng van điều áp PV-1209 cho chế độ hoạt động AMF, PV-1305 A/B (cho chế độ hoạt động MF) được lắp đặt trên đường ống dẫn khí từ V-03 hoặc bằng máy nén khí điều áp K-03. 2.4.5. Tháp tách tinh C-05 Cấu tạo: Tháp có đường kính 2,14m, chiều cao tổng là 21m, gồm 12 đĩa thực và 7 đĩa lý thuyết, khoảng cách các đĩa là 610 mm (24”). Không có hồi lưu và Reboiler thân dài 16m, dày 57 mm. Mục đích: Chế biến pha khí từ SC để thu hồi lại Propan, Butan, Condensate nhiều nhất để bán. Theo thiết kế thì trọng lượng mol khí sẽ giảm từ 23,6 tới 18,7 mà trong đó 83% là metan. Dòng khí từ hệ thống Ejector và dòng khí từ bình tách V-03 được chuyển đến đĩa thứ nhất của tháp C-05 để tách lỏng ra khỏi khí ở nhiệt độ 20,70C và áp suất 45 bar. Phần trên tháp C-05 lúc này có tác dụng như một bình tách lỏng hơi. 2.4.6. Tháp tách ethane C-01 Áp suất hoạt động của hệ thống tách ethane là 29 BarA ở chế độ MF và GPP, 20barA ở chế độ AMF. Nhiệt độ đỉnh và đáy tháp ở chế độ hoạt động GPP là 14oC và 109oC, còn ở chế độ MF tương ứng là 6 và 120oC. Trong chế độ AMF không có dòng lạnh hồi lưu, do vậy nhiệt độ của tháp (C-01, Dethanizer) cao hơn, nhiệt độ ở đỉnh tháp và đáy tháp (C-01, Dethanizer) lần lượt là 63,7 oC và 194oC. Tháp tách ethane (C-01, Deethanizer) gồm 32 van kiểu đĩa, 13 van ở phần trên của tháp có đường kính là 2600 mm, và 19 đĩa ở phần dưới của tháp có đường kính là 3050 mm. Bộ chênh áp PDIA-1321, Pressure Differential Transmiter được lắp đặt để phát hiện sự chênh áp trong tháp. Bốn bộ thiết bị chỉ thị nhiệt độ được lắp đặt trên các đĩa thứ 2, 3, 14, 20 của tháp. Hai thiết bị trao đổi nhiệt Reboiler E-01A/B (reboiler để gia nhiệt cho tháp), một reboiler làm việc, một ở chế độ dự phòng. Từ reboiler dòng lỏng sẽ được chuyển đến bình chứa V-15, Deethanizer Bottom Buffer, sau đó được đưa về tháp ổn định C-02 thông qua van FV-1301 được điều chỉnh bởi dòng FICA-1301 casaded với bộ đo mức chất lỏng LICA-1302. 2.4.7. Tháp C-04 Tháp tách khí được lắp đặt sau khi nhà máy hoàn tất và đưa chế độ GPP vào hoạt động. Tuy nhiên, C-04 cũng có thể đưa vào hoạt động trong chế độ MF và AMF. Tháp C-04 hoạt động ở áp suất 47 BarA. Van PV-1801B sẽ xả khí ra đuốc đốt trong trường hợp áp suất tháp C-04 vượt quá giá trị cho phép. Ở điều kiện làm việc bình thường nhiệt độ ở đỉnh và đáy tháp lần lượt là 440C và 400C. Tháp C-04 gồm 6 van dạng đĩa có đường kính 2600mm. Bộ thiết bị đo chênh áp PDIA-1802 (Pressure Diffrential Transmiter) được lắp đặt để phát hiện sự chênh áp trong tháp do sự tạo bọt. Bộ thiết bị chỉ thị nhiệt độ được lắp đặt trên đĩa thứ 6 của tháp. Tháp C-04 không có thiết bị gia nhiệt reboiler ở đáy tháp và thiết bị ngưng tụ condenser. Hydrocacbon lỏng, nước được tách ra nhờ vào dòng khí khô từ đầu xả máy nén K-01. Lỏng dưới đáy tháp C-04 thông qua van FV-1701 (hoạt động ở chế độ auto cascaded) được dẫn vào đĩa thứ 14 hoặc 20 của tháp tách ethane sau khi đã được gia nhiệt từ 400C lên 860C trong thiết bị trao đổi nhiệt E-04A/B nhờ dòng nóng có nhiệt độ 1540C đi ra từ đáy tháp C-02. Mục đích của thiết bị trao đổi nhiệt này là để tận dụng và thu hồi nhiệt. 2.4.8. Tháp ổn định C-02 Tháp chưng cất C-02 làm việc ở áp suất 11 barA nhằm mục đích thực hiện quá trình phân tách giữa các cấu tử C4 và C5 của dòng lỏng từ V-15 tới để tạo ra 2 loại sản phẩm riêng biệt: LPG (Bupro) và condensate (C5+). LPG ra khỏi đỉnh tháp (ở trạng thái điểm sương) được làm lạnh bằng không khí bởi giàn quạt E-02 để ngưng tụ thành lỏng (trạng thái điểm sôi) tại V-02. Sau đó một phần LPG sẽ được bơm P-01A/B hồi lưu lại tháp nhằm tăng độ tinh cất của tháp, một phần khác được bơm tới V-21A/B/C, kho cảng Thị Vải hay tới tháp C-03 để tách riêng Propane và Butane. Stabilier được lắp đặt ở chế độ MF và GPP nhưng cũng có thể chạy nó ở chế độ AMF dự phòng. Trong chế độ AMF, tháp tách C-01 hoạt động như một tháp ổn định bằng sự bốc hơi của Butan và các H-C nhẹ hơn ra khỏi Condensate ở nhiệt độ rất cao, tại thiết bị đun sôi lại là 1490C trong trường hợp thiết bị ổn định không hoạt động. Nếu người ta thu hồi LPG trong chế độ AMF thì tháp tách Ethan hoạt động đúng chức năng của nó ở nhiệt độ đun sôi lại thấp hơn và thiết bị C-02 có thể được sử dụng. Áp suất vận hành của hệ thống tháp C- 02 được khống chế ở 11 bar, bằng cách khống chế hiệu suất của thiết bị trao đổi nhiệt E-02 bằng cách mở hoặc đóng một dòng khí bypass nóng qua van PV-1501A, công suất thiết kế là 30 % dòng tổng. Khí sẽ được đốt qua van PV-1501B. Tháp C-02 gồm 30 đĩa van, đường kính 2,14 m, đĩa nạp liệu là đĩa số 10, một thiết bị ngưng tụ ở đỉnh, một thiết bị đun sôi lại ở đáy. LPG trong tháp C-02 sẽ được tách ra khỏi condensat. Hơi LPG từ đỉnh cột sẽ ngưng tụ ở 430C trong thiết bị ngưng tụ bằng không khí E-02 sau đó đến bình hồi lưu V-02 (là bình nằm ngang có đường kính D = 2,2 m, l =7 m). Lỏng LPG được bơm hồi lưu P-01A/B (công suất bơm là 180 m3/h, chiều cao đẩy 133,7 m, công suất động cơ là 75 KW). Bơm đỉnh có thể hoạt động ở áp suất 11 bar (của thiết bị ổn định) hoặc 16 bar (của tháp tách C-03). Một dòng LPG lỏng có lưu lượng 80 m3/h sẽ được lấy ra nhờ thiết bị điều chỉnh lưu lượng FICA-1601 qua thiết bị điều khiển mức LICA-1601. Lượng này sẽ được đun nóng đến 600C tại thiết bị trao đổi nhiệt E-17 nhờ dòng nóng 970C đến từ đáy C-03, sau đó đi đến tháp C-03 (ở chế độ GPP). Còn chế độ MF, nó được đưa đến một trong các bình chứa LPG V-21 A/B còn 75 m3/h LPG thì được hồi lưu lại đỉnh tháp C-02. Thiết bị đun sôi lại của tháp C-02 thuộc loại Kettle (E- 03) được sử dụng để đun nóng nhờ tác nhân làm nóng là dòng dầu nóng có nhiệt độ 1540C. Nhiệt độ được khống chế bởi van TV-1523 lắp trên đường ống. Condensat từ đáy tháp C-02 sẽ được bốc hơi một phần, phần hơi được đưa trở lại đáy tháp, phần lỏng còn lại sẽ qua trao đổi nhiệt với dòng nhiên liệu của tháp C-01 để làm lạnh xuống 600C và sau đó được làm lạnh đến 450C tại thiết bị ngưng tụ bằng không khí E-09. Bộ đo chênh áp PDIA-1521, Pressure Diffrential Transmiter được lắp đặt để phát hiện sự chênh áp ở trong tháp do sự tạo bọt. Ba thiết bị chỉ thị nhiệt độ được lắp đặt trên các đĩa thứ 9,10,30 của tháp C-02. Thiết bị gia nhiệt cho đáy tháp E-03 được lắp đặt ở đáy tháp C-02 để cung cấp nhiệt cho tháp nhiệt độ được điều khiển bởi TV-1523 được lắp đặt trên đường ống dẫn dầu nóng. 2.4.9. Tháp tách C-03, C3/C4, Splitter Tháp chưng cất C-03 làm việc ở áp suất 16 barA nhằm mục đích thực hiện quá trình phân tách giữa các cấu tử C3 và C4 của dòng Bupro lỏng từ V-02 tới để tạo ra 2 loại sản phẩm riêng biệt: Propane và Butane. Nguyên liệu Bupro được gia nhiệt trước tại E-17 bởi dòng Butane đi ra từ đáy reboiler E-10 sau đó tới đĩa thứ 10 của tháp C-03 (gồm 30 đĩa). Propane ra khỏi đỉnh tháp (ở trạng thái điểm sương) được làm lạnh bằng không khí bởi giàn quạt E-11 để ngưng tụ thành lỏng (trạng thái điểm sôi) tại V-05. Sau đó một phần Propan sẽ được bơm P-03A/B hồi lưu lại tháp nhằm tăng độ tinh cất của tháp, một phần khác được bơm tới V-21A/B/C, kho cảng Thị Vải. Sản phẩm lỏng ra khỏi đáy tháp được hóa hơi một phần để quay trở lại tháp, phần lỏng còn lại được dẫn tới E-17 để gia nhiệt cho nguyên liệu, tiếp tục được làm mát bởi quạt E-12A/B đi ra V-21A/B/C hoặc KCTV. Tháp tách C-03 bao gồm 30 van dạng đĩa có đường kính 1750 mm. Dòng nhập liệu được đưa vào đĩa thứ 14. Tháp làm việc ở áp suất 16 BarA và được điểu chỉnh bằng hệ thống quạt làm mát bằng không khí E-11 và các van điều áp PV-2101A/B. Bộ đo chênh áp PDIA-2121, Pressure Diferential Transmiter được lắp đặt nhằm kiểm soát chênh áp qua tháp nằm trong giới hạn cho phép. Ba thiết bị chỉ thị nhiệt độ được lắp đặt trên các đĩa thứ 13,14,30 để theo dõi nhiệt độ làm việc của tháp. 2.5. Các hệ thống trong quá trình sản xuất 2.5.1. Hệ thống LPG và xe bồn Bơm xuất LPG (P-21A/B) có công suất 70 m3/h chiều cao đẩy 61,2 m, công suất động cơ điện 15 KW được dùng cho việc xuất LPG cho xe bồn từ bồn chứa sản phẩm. Bơm đứng đơn cấp và nó được lựa chọn có giá trị NPSH thấp. Chiều cao đẩy thiết kế sao cho đáp ứng việc xuất qua trạm xuất LPG (ME-21). Thiết bị đo lưu lượng (FIA-2402) làm cho bơm sẽ ngừng hoạt động khi lưu lượng nằm trong vùng giới hạn dưới của bơm. Việc xuất cho xe bồn được thao tác bằng tay, bằng cách kết nối đường lỏng 4” và đường hơi 3” quay lại đường ống. Việc lựa chọn sản phẩm được thực hiện tại bảng điều khiển cho việc xuất, với van vận hành lắp trên đường ống ra của các Bullet. Các van sẽ tự động đóng, mở thông qua SDV-2501 (trên đường lỏng ), SDV-2501 (trên đường khí), với tín hiệu từ hộp điều khiển. Đường pha hơi hồi lưu lại các Bullet được lựa chọn bằng các thao tác tay. Chỉ có một trạm vận hành cho 3 Bullet, cho nên cần chú ý việc nhiễm lẩn các sản phẩm khi thay đổi việc xuất sản phẩm ví dụ từ Propan đến Butan, nhưng nhu cầu dân dụng không yêu cầu về mức độ tinh khiết nên việc trộn lẫn này không ra các vấn đề quan trọng. Trong trường hợp này Butan xuất trước, sau đó đến Propan để sự trộn lẫn giữa hai sản phẩm lỏng trong bồn tốt. Việc xuất sẽ tự động đóng khi tín hiệu từ ME-22 hoặc mức chất lỏng trong xe bồn cao (LS-3501). Đường đẩy của Bơm được nối với ba đường ống, Tuy nhiên sản phẩm lỏng có thể không đủ áp để vận chuyển xuyên qua đường ống khi áp suất phụ thuộc vào nhiệt độ của Bullet. 2.5.2. Hệ thống đuốc đốt Hệ thống đuốc đốt được thiết kế để đốt bỏ khí đi ra từ Nhà máy thông qua các van an toàn, van điều áp… Toàn bộ khí xả ra được thu gom vào ống thu gom (flare header) có đường kính 20 inch sau đó được đưa đến bình tách lỏng V-51, Flare K.O Drum. V-51 có đường kính 3100 mm, dài 8200 mm, là bình nằm ngang có tác dụng loại bỏ toàn bộ chất lỏng bị cuốn theo trước khi đưa ra đốt tại đuốc đốt ME-51, Flare Stack. Đuốc đốt có đường kính 30 inch, cao 70 m, công suất 212 tấn/h trong trường hợp hoạt động không liên tục và 77,2 tấn/h trong trường hợp hoạt động liên tục. Bộ đánh lửa bằng điện được lắp đặt để tạo ra ngọn lửa đốt khí, và thiết bị này được theo dõi nhờ ba đầu dò lửa BSL-2701A/B/C, được lắp đặt trên đỉnh của cột đuốc. Chất lỏng thu được trong bình V-51 được chuyển đi bằng bơm P-51A/B Flare K.O Drum Pum (công suất là 10m3/h, áp suất là 77 m nước chạy bằng động cơ điện có công suất 11 KW) đến hầm đốt brun pit. Bơm P-51 tự động khởi động khi tín hiệu báo mức H1 từ thiết bị chỉ mức chất lỏng trong bình LIA-2701, Drum Liquid Level Indicator kích hoạt, nếu mức chất lỏng tăng cao hơn thì tín hiệu báo mức H2 từ LIA-2701 sẽ kích hoạt đưa cả hai bơm vào hoạt động. Cả hai bơm sẽ dừng hoạt động khi có tín hiệu L kích hoạt. Đèn báo mức (LALL-2701, Level Alarm) sẽ kích hoạt dừng để bảo vệ bơm trong trường hợp mức thấp và LAHH-2701 sẽ kích hoạt đóng van đầu vào nhà máy ESDV-101, Plant Intel Vavel khi mức ở V-51 cao hơn giá trị cài đặt. Thiết bị gia nhiệt E-52, Closed Drain Heater có nhiệm vụ gia nhiệt cho chất lỏng lên 550C bằng dầu nóng tích tụ trong V-51 nhằm bay hơi triệt để các hydrocacbon nhẹ trước khi thải ra burn pit. 2.5.3. Hệ thống bơm Methanol Metanol được sử dụng nhằm tránh tạo hydrat trong các bộ phận làm lạnh trong nhà máy, nó cũng có tác dụng loại hydrat đã tạo thành. Metanol được vận chuyển đến bồn chứa Metanol ( V-52) dạng đứng có đường kính 0,75 m và chiều cao 7,5 m. Bơm Metanol P-25A/B/C là bơm piston có công suất 13 lít/h, áp suất xả 11,5 bar, hút từ đáy V-52 và xả ra đầu phân phối. 2.5.4. Hệ thống xả kín Hệ thống xả kín được thiết kế để loại bỏ chất lỏng đi ra từ nhà máy và được đưa vào gia nhiệt để bay hơi một phần hydrocacbon nhẹ trước khi đốt bỏ ở burn pit. Toàn bộ chất lỏng được thu gom vào trong đường ống 12 inch và được chuyển đến thiết bị trao đổi nhiệt E-52 (close drain heater) để gia nhiệt dòng lỏng lên 550C, sau đó đưa về bình tách V-51. Khí được đưa ra đuốc để đốt bỏ, lỏng tách ra được bơm P-51A/B đưa về burn pit. Công suất tối đa của burn pit là 8,9 m3/h. 2.5.5. Hệ thống bơm và bồn chứa Có ba bồn chứa LPG và một bồn chứa Condensat trong nhà máy sẽ được sử dụng để cấp cho xe bồn và trong trường hợp như một “buffer”. Bồn chứa condensat (TK-21) có mái hình chóp di động, có đường kính 13 m, cao 15,6 m, dung tích 2.000 m3, có thể chứa trong 3 ngày. Bơm Condensat P-23A/B có công suất 80 m3/h, chiều cao đẩy 133 m, công suất động cơ điện 30 KW. Bơm này dùng cho quá trình phân phối Condensat từ bồn chứa đến đường ống dẫn Condensat (bơm centrifugal đơn cấp). Bơm được thiết kế chiều cao đẩy sao cho đáp ứng được áp suất đầu vào là 8 bar. Thiết bị đo lưu lượng FIA-320, để điều khiển bơm, sẽ ngừng bơm khi lưu lượng ở dưới mức an toàn của bơm . Tank Gauge (LIA-2321) được lắp đặt, đèn báo động mức cao nhất (LAHH-2321) thì (SDV-2321) sẽ đóng đường ống vào và đèn bao mức thấp nhất (LALL-2321) thì (SDV- 2322) sẽ đóng đường ống ra và ngừng bơm. Ba bồn chứa LPG (V- 21A/B/C) có đường kính 3,35 m và chiều cao 54,6 m được sử dụng để chứa sản phẩm lỏng với dung tích 450 m3 tương ứng với A, cho Propan, B cho Butan, C cho các sản phẩm khác. Ba bồn chứa này là giống nhau và áp suất thiết kế là 17,5 bar, tương đương với áp suất hơi của Propan tại 500C vậy bất kỳ cái nào cũng có thể chứa Propan. Các bồn được bảo vệ khỏi sự quá áp bằng sự đố khí, đầu tiên thông qua các van PV- 2401A/B/C, rồi tiếp theo qua PSV- 2401A/B/C. 2.5.6. Hệ thống gia mùi Mục đích của hệ thống gia mùi là để phát hiện rò rĩ của sản phẩm. Khi hoạt động bình thường, chất tạo mùi được bơm lên tục với lưu lượng 40-60 ppm sản phẩm. Chất tạo mùi là Alkymercaptan, là chất không màu. Khí thương mại được tạo mùi bằng thiết bị X- 101. 2.6. Phòng chống cháy nổ Phát hiện nguy cơ cháy nổ Các nguy cơ gây cháy nổ được phát hiện nhờ các đầu dò cảm biến: cảm biến khí, cảm biến nhiệt, cảm biến khói, cảm biến lửa. Các đầu cảm biến nhiệt, khói được bố trí trong phòng điều khiển, nhà đặt máy phát điện, trạm bơm các hóa chất và các công trình phụ trợ khác của nhà máy. Khi phát hiện bất thường hệ thống điều khiển trung tâm tự động thực hiện các lệnh: Đóng van cô lập vùng cháy nổ và xả khí ra đuốc đốt, Kích hoạt bơm chữa cháy, Mở van xả nước, CO2, hoặc bọt ở vùng có cháy nổ, Báo động bằng còi, đèn chớp ở vùng có cháy nổ và phòng điều khiển. Rò rỉ và xử lý Khi xảy ra rò rỉ cần chú ý đến nguyên nhân có thể xảy ra sự nổ tại các khu vực thấp do sự tập trung các hợp chất hơi và không khí. Khi xảy ra rò rỉ nhanh chóng xử lý các nguồn có thể bắt lửa ở khu vực lân cận và đóng van hệ thống cung cấp khí. Khi rò rỉ từ bồn thì nhanh chóng vận chuyển sang bồn khác. Lắp đặt đầy đủ hệ thống thông gió tại các điểm có thể và khuếch tán hợp chất hơi bằng Nitơ. Hệ thống chống sét Gồm các bộ phận: Các cột thu lôi Mạng lưới tiếp đất Hệ thống cọc tiếp đất. Hệ thống chữa cháy Hệ thống chữa cháy bằng nước được thiết kế để chữa cháy và làm mát thiết bị: Bể nước 2800 m3, Hệ thống ống cứu hỏa và các vòi phun nước, Hệ thống chữa cháy bằng CO2 hoạt động theo hai chế độ Auto và Manual, Chữa cháy bằng bọt được thiết kế chữa cháy cho bồn chứa Condensate. 2.7. Hệ thống phụ trợ 2.7.1. Hệ thống khí công cụ Hệ thống có nhiệm vụ khô và sạch để điều khiển các van, ngoài ra còn cung cấp khí phụ trợ cho nhà máy. Hệ thống khí công cụ bao gồm 2 máy nén khí K-61A/B, hai máy làm khô khí M-61 A/B và các bình chứa khí công cụ V-61, bình chứa khí phụ trợ V-62. Một cụm máy nén khí K-61 bao gồm bộ lọc khí k-61 bao gồm bộ lọc khí đầu vào, bộ giảm thanh, phần nén piton dẫn động bằng động cơ điện, thiết bị làm mát và thiết bị tách khí ngưng tụ. Một cụm làm khô khí M-61 bao gồm bộ lọc khí đầu vào, bộ làm lạnh, thiết bị tách khí ngưng tụ và bộ lọc khí đầu ra. Ưu tiên hàng đầu của hệ thống là cung cấp khí công cụ cho hệ thống điều khiển do đó khi áp suất của hệ thống khí điều khiển xuống thấp hơn 700 kpaG thì van PCV-5101 và PCV-5201 sẽ đóng để dừng cung cấp khí cho phần khí phụ trợ và sản xuất nitơ . 2.7.2. Hệ thống sản xuất khí Nitơ Nitơ được sử dụng làm lớp đệm cho bồn chứa Hotoil V-31, bồn chứa Methanol V-25, làm sạch flare header và cung cấp cho các điểm trong nhà máy để phục vụ công tác bảo dưỡng . Hệ thống sản xuất khí Nitơ bao gồm: máy điều chế Nitơ (ME-62) và bình chứa khí nitơ (V-63). Máy điều chế Nitơ (ME-62) gồm thiết bị tách ẩm, bộ lọc, thiết bị gia nhiệt không khí và màng lọc. Màng lọc sử dụng để tách và thu hồi Nitơ từ không khí bằng cách cho không khí đi qua màng lọc trong khi các phân tử Nitơ bị giữ lại . - Máy điều chế Nitơ: Loại: màng lọc Công suất: 100 Nm3/h Độ tinh khiết: 99% - Bình chứa nitơ: Áp suất vận hành: 700 kPaG Nhiệt độ vận hành: 510C Đường kính 2,4 m, chiều cao 7,5 m 2.7.3. Hệ thống nước làm mát Lưu lượng nước làm mát cần phải sử dụng của thiết bị: CC-01: 20 m3/h K-04 A/B: 1,8 m3/h K-61 A/B: 16 m3/h P-31 A/B/C: 1,82 m3/h Hệ thống nước làm mát là hệ thống tuần hoàn kín với quạt làm mát E-61, hai máy bơm P-63A/B và bồn chứa nước làm mát V-64. Thiết bị trao đổi nhiệt E-61 có hai quạt vận hành. Nước làm mát được bổ sung từ hệ thống nước sinh hoạt chung. Lưu lượng tuần hoàn được hiển thị bởi FI-5901 và điều chỉnh bằng đường bypass với PCV-5901. Nhiệt độ nước cấp ra và tuần hoàn về được hiển thị bởi TI-5901/5902. Trong trường hợp áp suất đầu ra thấp (dưới 400 kPaG) thì bơm P-63 dự phòng sẽ tự động được kích hoạt. Chương 3: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN Việc xây dựng cụm nhà máy sử lí khí dinh cố, hê thống cảng thị vải và đường ống dẫn khí hơn 200 km từ mỏ bạch hổ về nhà máy đã giải quyết được bài toán lớn của ngành khai thác dầu khí của đất nước. Trước đây khi chưa có nhà máy toàn bộ lượng khí đồng hành bị đốt bỏ trong quá trình khai thác do chưa có nhà máy sử lí. Việc khí đồng hành được sử lí và cho ra các sản phẩm có giá trị kinh tế rất lớn như LPG và Condensate đã đem lại lợi ích kinh tế to lớn cho cả nước nói chung và tỉnh bà rịa vũng tàu nói riêng. Sản phẩm từ nhà máy là nguồn nguyên liệu vô cùng quan trọng được cung cấp cho nhà máy Đạm Phú Mĩ và nhà máy nhiệt điện bà rịa ngoài ra còn được xuất ra cảng Thị Vải để đưa đi các tỉnh khác phục vụ cho nhiều ngành công nghiệp mũi nhọn. Với nhu cầu thị trường và tốc độ khai thác khí như hiện nay thì không bao lâu nữa lượng khí đồng hành dùng làm nguyên liệu chính chó nhà máy được cung cấp từ mõ bạch hổ sẽ không còn nên chúng cần phải xúc tiến việc tìm khai thác những mỏ mới, hợp tác với các nước có tìm năng dầu khi lớn như Koet ,Venezuela, các tiều vương quốc Ả rập cũng như phát triển công nghệ không chỉ dừng lại ở các sản phẩm LPG và Condensate mà chúng ta còn có thể sản xuất CNG dùng cho xe ô tô hay động cơ đốt trong. Trong tương lai xa hơn nữa khi nguồn nguyên liệu từ các mỏ dầu đã cạn kiệt chúng ta có thể chuyển đổi công nghệ cũng như mô hình của nhà máy sang sản xuất các sản phẩm khí sinh học với nguồn nguyên liệu vô tận từ các phế phẩm nông sản. Nhà máy xử lý khí Dinh Cố là nhà máy có đội ngũ kỹ sư trẻ, nắm bắt nhanh công nghệ và kỹ thuật tiên tiến, nhà máy hoạt động hết công suất nhưng chưa khi nào xảy ra sự cố. Với công nghệ ngày càng hiện đại, các sản phẩm từ khí ngày càng có trữ lượng cao hơn. Điều này cho phép chúng ta tin tưởng về một tương lai không xa, các sản phẩm khí có thể thay thế được nhiều nguồn nhiên liệu nhằm mang lại lợi ích kinh tế và bảo vệ môi trường. Mong rằng nhà máy ngày càng phát triển tạo ra những sản phẩm tốt hơn nữa góp phần vào nền công nghiệp nói riêng và nền kinh tế đất nước nói chung. Phụ lục: MỘT SỐ THIẾT BỊ TRONG NHÀ MÁY STT Tên thiết bị Chức năng Slug Catcher (SC) Lọc thô khí đầu vào V-02 Bình hồi lưu về C-02 V-03 Tách hydrocacbon nhẹ hấp thụ trong lỏng V-05 Bình hồi lưu về C-03 V-06A/B Hai bình hấp thụ và giải hấp thụ hoạt động luân phiên V-07 Thiết bị tách lỏng trước khi đi ra thành khí thương phẩm V-08 Tách triệt để các hạt nhỏ do SC tách không hết V-12 Bình tách lỏng V-13 Bình tách lỏng khí trước khi qua máy nén V-14 Bình tách lỏng khí trước khi qua máy nén V-15 Bình tách khí dòng hồi lưu V-21A/B Bình chứa Propane/Butane thương phẩm V-101 Bình tách C-01 Tháp tách ethane C-02 Tháp thu hồi bupro C-03 Tháp tách C3 và C4 C-04 Tách nước và hydrocacbon nhẹ lẫn trong dòng lỏng C-05 Tách phần lỏng ngưng tụ do sự sụt áp từ 109 bar xuống 47 bar (sản phẩm khí chủ yếu là methane và Ethane) CC-01 Turbo expander P-01 Bơm dòng hồi lưu về tháp C-02 P-03 Bơm dòng hồi lưu về tháp C-03 PV-106 Van giảm áp xuống 54 bar K-01 Máy nén khí từ 29 bar lên 47 bar K-02 Máy nén khí từ 47,5 bar lên 75 bar K-03 Máy nén khí từ 75 bar lên 109 bar K-04 Bơm dòng hồi lưu từ C-05 về V-06A/B K-1011 Máy nén khí lên 109 bar EJ-01 Bộ hòa dòng và ổn định áp suất cho tháp C-01 E-01 Thiết bị gia nhiệt E-02 Hệ thống quạt mát bằng không khí E-03 Thiết bị gia nhiệt đến 1350C E-04 Thiết bị trao đổi nhiệt của dỏng lỏng ra khỏi đáy tháp C-02 E-07 Thiế bị gia nhiệt đến 200C E-08 Thiết bị trao đổi nhiệt E-09 Thiết bị làm lạnh bằng không khí của dòng lỏng ra từ đáy tháp C-02 E-10 Thiết bị cấp nhiệt bằng dầu nóng đến 970C E-11 Hệ thống quạt mát bằng không khí E-12 Hệ thống giảm nhiệt đến 450C E-13 Thiết bị trao đổi nhiệt E-14 Thiết bị giảm nhiệt xuống -350C E-15 Hệ thống làm mát bằng không khí E-17 Thiệt bị giảm nhiệt đến 600C E-18 Thiết bị trao đổi nhiệt E-19 Thiết bị làm lạnh bằng không khí E-20 Thiết bị làm lạnh E-1011 Hệ thống quạt mát bằng không khí FV-1001 Van giảm áp xuống 37 bar FV-1201 Van tiết lưu FV-1301 FV-1701 FV-1802 F-01 Thiết bị lọc bụi bẩn có thể sinh ra sau khi qua V-06A/B ME-21 Thiết bị đo lưu lượng và một số thông số khác ME-24 ME-25 ME-26 TK-21 Bồn chứa Condensate sản phẩm TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. PVGAS (2006). Giới thiệu về nhà máy khí Dinh Cố. 25/09/2008. [2].Tổng công ty khí Việt Nam, Công ty chế biến khí Vũng Tàu. Sổ tay vận hành. Nxb PVGAS. [3]. Quá trình hình thành và phát triển – Nhà xuất bản Tập đoàn dầu khí quốc gia Việt Nam. [4]. Tổng công ty khí Việt Nam (2009). Giới thiệu tổng quan về PVGAS. 12/05/2009.