Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
CHƯƠNG III : QUY TRÌNH XỬ LÝ KHÍ Ở NHÀ MÁY XỬ LÝ KHÍ DINH CỐ

CHƯƠNG III : QUY TRÌNH XỬ LÝ KHÍ Ở NHÀ MÁY XỬ LÝ KHÍ DINH CỐ

Tải bản đầy đủ - 0trang

sau khi được xử lý tách các hydrocacbon nặng hơn được vận chuyển tới Bà Riạ và

Phú Mỹ để làm nhiên liệu cho nhà máy điện.

- Công suất vận chuyển của khí đồng hành từ mỏ Bạch Hổ giai đoạn thiết kế

là 4,3 triệu m3/ ngày. Với lưu lượng này, lượng khí tới nhà máy đạt áp suất khoảng

109 barG. Từ năm 2002 do lượng khí từ mỏ Bạch Hổ sụt giảm nên người ta bắt

đầu bổ sung thêm lượng khí từ mỏ Rạng Đơng, lượng khí đồng hành từ mỏ Rạng

Đông được đưa về giàn nén trung tâm của mỏ Bạch Hổ qua đường ống 16” 40km

để tăng lưu lượng khí đến nhà máy Dinh Cố khoảng 5,7 triệu m3/ ngày. Do lưu

lượng qua đường ống tăng lên, sụt áp qua đường ống cũng tăng lên dẫn đến việc áp

suất đến nhà máy chỉ còn khoảng 70 barG. Do đó 1 cụm máy nén cơng suất lớn

được đặt tại đầu vào của nhà máy để tăng công suất từ khoảng 70barG lên

109barG. Để thích nghi với điều này nhà máy Dinh Cố đã chuyển đổi sang chế độ

vân hành GPP chuyển đổi do nhà thầu Flour Daniel đánh giá và thiết kế lại.

Bảng 1: Thành phần và tính chất khí đầu vào theo thiết kế ban đầu

Áp suất

Nhiệt độ

Lưu lượng

Hàm luợng nước

Hàm lượng khí

Cấu tử

N2

CO2

C1

C2



10900 kbar

25,6 độ C

1,5 tỉ m3/ năm ( 4,3 triệu m3/ ngày )

Bão hòa ( thực tế đã được xử lý ngoài giàn)

% mol

2,0998 E-03

5.9994 E-04

0,7085

0,1341



- Đầu năm 2002, khi khí đồng hành từ mỏ Rạng Đông được đưa vào giàn nén trung

tâm qua đường ống CCP đường kính 16” dài 40 km thì thành phần khí vào bờ đã

thay đổi như sau:



20



Bảng 2 : Bảng so sánh thành phần khí từ các mỏ khai thác và trong nhà máy.

No



1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15



Tên mẫu

Vị trí theo sơ đồ

Ngày lấy mẫu

Tên cấu tử

N2

CO2

Methane

Ethane

Propan

I- Butane

N- Butane

I-Pentane

N- Pentane

Hexanes

Heptanes

Octanes Plus

H2O (g/m3)

H2S (ppm)

Tổng



Khí Bạch Hổ

28

21.12.05

% Mole

0.144

0.113

78.650

10.800

6.601

1.195

1.675

0.297

0.257

0.157

0.084

0.026

16.0



Khí Rạng Đơng

10

21.12.05

% Mole

0.129

0.174

74.691

12.359

7.040

1.535

2.191

0.549

0.592

0.385

0.135

0.220

0.12

10.0

100.000



Khí về bờ

11

21.12.05

% Mole

0.123

0.044

74.430

12.237

7.133

1.576

2.283

0.604

0.664

0.540

0.271

0.094

0.113

10.0

100.000



- Từ năm 2002, lưu lượng khí ẩm đã tăng từ 4,3 triệu m3/ ngày lên khoảng 6

triệu m3/ ngày. Trong đó bao gồm từ 1,5 – 1,8 triệu m3 khí/ ngày từ mỏ Rạng

Đơng và 4,2 – 4,8 triệu m3 khí/ ngày từ mỏ Bạch Hổ.

2.



Sản phẩm tạo thành từ nhà máy :



2.1 Khí thương phẩm:

- Khí thương phẩm còn gọi là khí khơ, là khí đã qua chế biến đáp ứng được

tiêu chuẩn để vận chuyển bằng đường ống cà thỏa mãn được các u cầu của

khách hàng. Khí khơ có thành phần chủ yếu là CH4 (hàm hượng khơng nhỏ hơn

90%) và C2H4. Ngồi ra còn có lẫn các hydrocacbon nặng hơn và các khí khác



21



như H2, N2, CO2….tùy thuộc vào điều kiện vận hành mà thành phần khí có thể

khác nhau.

- Khí thương phẩm này được cung cấp đến các nhà máy điện đạm , nhà máy

cán thép, nhà máy sản xuất gốm sứ…..

Bảng 3 : Thành phần khí thương phẩm của nhà máy.

Thành phần

N2

CO2

CH4

C2H6

C3H8

i- C4H10

n-C4H10

2.2



% mol

0.178

0.167

81.56

13.7

3.35

0.322

0.371



Thành phần

i- C5H10

n-C5H10

C6H14

C7H16

C8 +

Hơi nước



% mol

0.0508

0.005

0.016

0.00425

0.00125

0.00822



Khí hóa lỏng (LPG) :

- Khí hóa lỏng còn gọi tắt là LPG, có thành phần chủ yếu là propan và butan



được nén lại cho tới khí hóa lỏng, (áp suất hơi bão hòa) ở một nhiệt độ nhất định để

tồn tữ và vận chuyển. Khí từ thể tích khí chuyển sang thể tích lỏng thì thể tích của

nó giảm xuống 250 lần.

- Butan và propan là hai sản phẩm phân tách từ Bupro.

Thành phần của LPG :

- Thành phần chủ yếu của LPG là các cấu tử C3 và C4 gồm có :

- Propan (C3H8) : 60% mol.

- Butan (C4H10) : 40% mol.

- Ngồi ra còn chứa cấu tử etan và pentan……trong LPG còn chứa chất tạo

mùi mercaptan (R-SH) với tỉ lệ nhất định ( nhà máy xử lý khí Dinh Cố hiện đang



22



sử dụng ở nồng độ 40 ppm ) để khi LPG bị rò rỉ có thể nhận biết bằng khứu giác.

Tất cả các cấu tử đều tồn tại ở thể lỏng, dưới nhiệt độ trung bình và áp suất thường.

- Đối với nhu cầu cơng nghiệp, chất lỏng thường được hóa hơi nhờ thiết bị bên

ngoài hỗ trợ. Thành phần chủ yếu của LPG vẫn là C3 và C4, nếu sản phẩm là

Butan thì thành phần C5+ chiếm tối đa là 2%. Thành phần LPG phải đảm bảo khả

năng bay hơi 95% thể tích lỏng ở nhiệt độ quy định.

- LPG được sử dụng chủ yếu làm chất đốt trong công nghiệp và dân dụng.

Ngồi ra, LPG còn được sử dụng làm nhiên liệu cho động cơ trong giao thơng 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

tiêu thụ của Việt Nam. (lưu lượng LPG khoảng 750 -850 tấn/ngày).

Bảng 4 : Các thông số kĩ thuật đặc trưng của LPG tại nhà máy xử lý khí Dinh

Cố.

Sản phẩm

Áp suất hơi bão hòa

Hàm lượng etan

Hàm lượng propan

Hàm lượng butan



propan

13 bar ở 37,7 độ C

Chiếm tối đa 2% thể tích

Chiếm tối đa 96% thể tích

Chiếm tối đa 2% thể tích



butan

4,83 bar ở 37,7 độ C

Chiếm tối đa 2% thể tích

Chiếm tối đa 2% thể tích

Chiếm tối đa 96% thể tích



- Butan ở thể lỏng và thể khí đều nặng hơn propan nhưng cùng 1 lượng thì

propan tạo ra một thể khí lớn hơn. Nhiệt độ sơi và áp suất hơi bão hòa cũng cách

khá xa nhau.

- Để hóa lỏng propan thì cần điều kiện : nhiệt độ ở - 45 độ C, áp suất ở 1 bar

hoặc nhiệt độ ở 20 độ C thì áp suất phải ở 9 bar.

- Để hóa lỏng butan thì cần điều kiện : nhiệt độ ở -2 độ C, áp suất ở 1 bar hoặc

nhiệt độ ở 20 độ C thì áp suất phải ở 3 bar.



23



Bảng 5 : Sản lượng LPG đạt được ở từng chế độ vận hành của nhà máy khác

nhau.

Bupro :

Chế độ

Lưu lượng (tấn/ ngày)

Áp suất (bar)

Nhiệt độ (độ C)



AMF



MF

640

13

47.34



GPP



Propan :

Chế độ

Lưu lượng (tấn/ ngày)

Tỉ lệ thu hồi

Áp suất (bar)

Nhiệt độ ( độ C)

% mol C4 cực đại



AMF



MF



GPP

535

85.2

18

45.57

2.5



AMF



MF



GPP

415

92

9

45

2.5



Butan :

Chế độ

Lưu lượng (tấn/ ngày)

Tỉ lệ thu hồi

Áp suất (bar)

Nhiệt độ ( độ C)

% mol C5 cực đại

2.3 Condensate :



- Condensate còn được gọi là khí ngưng tụ là hỗn hợp đồng thể có màu vàng

rơm, gồm các hydrocacbon có phân tử lượng lớn hơn Butan và Propan, 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……



24



- Thành phần chính của Condensate là các hydrocacbon no như pentane,

hexane, heptane….(C5+), ngồi ra còn có các hydrocacbon mạch vòng, các nhân

thơm và một số tạp chất khác.

- Hằng năm, đường ống dẫn khí vận chuyển khoảng 1,5 tỉ m3 khí, khí sẽ ẩm

hơn do đó sẽ có nhiều condensate ngưng tụ hơn, tại Dinh Cố, condensate ngưng tụ

sẽ được thu gom và nhập chung với condensate sản xuất từ nhà máy để đưa đến

bồn Tank 21.

- Hiện nay, Condensate của nhà máy được vận chuyển đến nhà máy xử lý

Condensate và được dùng chủ yếu để pha chế xăng.

Bảng 6 : Sản lượng condensate thu được khi vận hành nhà máy ở các chế độ

khác nhau.

Chế độ

Lưu lượng (tấn/ngày)

Áp suất (bar)

Nhiệt độ (độ C)

% mol C4 cực đại



AMF

330

8

45

2



MF

380

8

45

2



GPP

400

8

45

2



3.Giới thiệu về các chế độ vận hành của nhà máy xử lý khí Dinh Cố:

3.1 Tổng quan :

- Để đảm bảo cho việc vận hành nhà máy được linh hoạt (đề phòng 1 số thiết

bị chính của nhà máy bị sự cố ), và hoạt động của nhà máy được liên tục ( khi thực

hiện bảo dưỡng, sữa chữa các thiết bị ) 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

sau:

- Chế độ AMF ( Ablolute Minium Facility ) - Cụm thiết bị tối thiểu tuyệt đối :

Thu khí thương mại ( chưa tách C3,C4 ) và condensate. Sản phẩm được lấy ra sau

khi cho dòng khí và lỏng đi qua các thiết bị kĩ thuật : thiết bị nén của AMF, thiết bị



25



phân tách lỏng- hơi, (AMF Rectifier), thiết bị loại bỏ ethane để ổn định condensate

(De- ethane).

- Chế độ MF ( Minium Facility ) - Cụm thiết bị tối thiểu : Sản xuất condensate

ổn định với công suất 380 tấn/ngày, hỗn hợp butan – propan với công suất 629

tấn/ngày, và 3,5 triệu m3/ngày khí khơ, hoạt động vào tháng 12/ 1998. Với mục

đích thu khí thương mại (đã tách C3,C4), Bupro và condensate. Do vậy cần bổ

sung thêm các thiết bị vào chế độ AMF, chủ yếu là các thiết bị hydrat bằng phương

pháp hấp thụ, thiết bị trao đổi nhiệt bằng khí, thiết bị trao đổi nhiệt cân bằng dòng

lỏng lạnh, thiết bị De- ethane OVHD Compressor và thiết bị ổn định. Trong chế độ

này thì các nguyên tắc của chưng luyện được vận dụng rất triệt để nhằm thu được

lương sản phẩm nhiều nhất.

- Chế độ GPP ( Gas Processing Plant ) – Cụm thiết bị hoàn thiện : Là chế độ

làm việc hoàn chỉnh nhất, sử dụng công nghệ Turbo Expander. Và hiệu suất thu hồi

lỏng ở chế độ này là cao nhất. Ngoài những thiết bị được sử dụng trong chế độ

trước thì bổ sung thêm thiết bị Gas Stripper, Turbo Expander/ Compressor ( đóng

vai trò trao đổi nhiệt nhờ điều chỉnh áp ), máy nén khí, tháp tách. Sản xuất

Condensate ổn định, butan và propan được tách độc lập và khí khơ thương phẩm.

Chế độ này hoạt động với công suất đầu vào khoảng 1,5 tỷ m3 khí/ năm để thu hồi

propan : 537 tấn/ngày, butan : 417 tấn/ngày, condensate khoảng 402 tấn/ngày, và

khí khơ khoảng 3,34 triệu m3/ngày.

- Chế độ MGPP ( Modified Gas Processing Plant ) - Chế độ GPP sửa đổi :

Hiện nay, nhà máy đang vận hành theo chế độ GPP chuyển đổi, chỉ chuyển sang

chế độ AMF hoặc chế độ MF khi bảo dưỡng sửa chữa thiết bị hoặc xảy ra sự cố.

Sản phẩm của nhà máy được vận chuyển tới nhà máy điện Bà Rịa, nhà máy đạm

Phú Mỹ và qua cảng Thị Vải bằng đường ống 16” và 17”. Sau đó các sản phẩm

này được phân phối đến các khu vựa lân cận và các vùng miền khác trên cả nước.



26



- Ngồi 4 chế độ trên, thì trong quá trình vận hành nhà máy tùy theo tình trạng

vận hành bảo dưỡng thiết bị mà vận hành viên có thể linh hoạt điều chỉnh chế độ

vận hành để đảm bảo tính an tồn và hiệu quả thu hồi lỏng tối đa.

- Trong các chế độ vận hành nói trên thì hai chế độ AMF, MF là các chế độ

được thiết kế để vận hành trong giai đoạn lắp đặt, chạy thử nghiệm. Sau khi hoàn

thành việc lắp đặt, các chế độ này rất ít khi được sử dụng mà sẽ thay đổi tùy theo

điều kiện của các thiết bị.

3.2 Chế độ AMF :

- 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.

3.2.1 Sơ đồ công nghệ :



27



3.1.2 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 độ C. Tại đây, Condensate và khí được tách ra theo các đường riêng

biệt để tiếp tục xử lý. Tại đây, nước được giảm áp tới áp suất khí quyển và

hydrocacbon bị hấp thụ sẽ được giải phóng đưa tới hệ thống cột đuốc, nước sau đó

được đưa tới hàm đốt (ME-52).



28



- Dòng lỏng đi ra từ Slug Catcher và được giảm áp rồi đưa tới bình tách V-03,

hoạt động ở 75bar, và được duy trì ở nhiệt độ 20 độ C. V-03 có nhiệm vụ tách

hydrocacbon nhẹ hấp thụ trong lỏng nhờ giảm áp. Cùng với việc giảm áp từ 109bar

xuống 75bar, nhiệt độ cũng giảm thấp hơn nhiệt độ hình thành hydrate nên để tránh

hiện tượng này, V-03 được gia nhiệt bằng dòng dầu nóng nhờ thiết bị gia nhiệt E07. Sauk hi ra khỏi V-03, dòng lỏng được trao đổi nhiệt tại thiết bị E-04 A/B nhằm

tận dụng nhiệt và làm mát cho dòng condensate thương phẩm.

- Dòng khí thốt 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 Slug Catcher khơng 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 109bar xuống 47bar. Việc giảm áp này có tác dụng hút khí từ đỉnh tháp

C-01. Dòng ra là dòng hai pha có áp suất 47bar và nhiệt độ 20 độ C 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 cùa tháp C-01 ổn định. Tháp C-05 hoạt động ở áp suất 47bar,

nhiệt độ 20 độ C. Ở chế độ AMF phần đỉnh của tháp hoạt động bình thường như

bình tách khí lỏng thơng thường. Tháp C-05 có tác dụng tách phần lỏng ngưng tụ

do sự sụt áp của khí từ 109bar xuống 47bar khi qua EJ-01 A/B/C. Dòng khí 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 2 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 việc chứa trong bồn 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



29



E-01 A/B đến 194 độ C. Khí ra từ đỉnh tháp có nhiệt độ 64 độ C được trộn với khí

ngun liệu nhờ EJ-01 A/B/C. Dòng condensate ở đáy tháp được trao đổi nhiệt tại

E-04 A/B và được làm lạnh bằng khơng khí ở E-09 để giảm nhiệt độ xuống 45 độ

C trước khi ra đường ống dẫn Condensate về kho cảng hoặc bồn chứa TK -21.

3.3 Chế độ MF :

- Đây là chế đô hoạt động trung gian của nhà máy. Thiết bị của chế độ này bao

gồm toàn bộ các thiết bị của chế độ AMF ( trừ EJ- A/B/C ) và được bổ sung thêm

các thiết bị chính sau đây :

- Tháp ổn định Condensate C-02.

- Các thiết bị trao đổi nhiệt E-14, E-20.

- Thiết bị hấp thụ V-06 A/B.

- Máy nén K-01, K-04 A/B.

3.3.1 Sơ đồ công nghê :



30



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

CHƯƠNG III : QUY TRÌNH XỬ LÝ KHÍ Ở NHÀ MÁY XỬ LÝ KHÍ DINH CỐ

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×