THỰC TẬP VẬN HÀNH TRÊN HỆ THỐNG MÔ PHỎNG Nghề: VẬN HÀNH THIẾT BỊ HÓA DẦU

BỘ LAO ĐỘNG - THƢƠNG BINH VÀ XÃ HỘI TỔNG CỤC DẠY NGHỀ Dự án giáo dục kỹ thuật dạy nghề (VTEP) Logo Giáo trình Mơ đun: THỰC TẬP VẬN HÀNH TRÊN HỆ THỐNG MÔ PHỎNG Mã số: HD O Nghề: VẬN HÀNH THIẾT BỊ HĨA DẦU Trình độ: lành nghề Hà Nội - 2004 Tuyên bố quyền: Tài liệu thuộc loại sách giáo trình Cho nên nguồn thơng tin đƣợc phép dùng ngun trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác có ý đồ lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm Tổng cục Dạy nghề làm cách để bảo vệ quyền Tổng cục Dạy Nghề cám ơn hoan nghênh thông tin giúp cho việc tu sửa hoàn thiện tốt tàI liệu Địa liên hệ: Dự án giáo dục kỹ thuật nghề nghiệp Tiểu ban Phát triển Chƣơng trình Học liệu …………………………………… ………… Mã tàI liệu:……… Mã quốc tế ISBN:…… LỜI TỰA (Vài nét giới thiệu xuất xứ chương trình tài liệu) Tài liệu kết Dự án GDKT-DN … (Tóm tắt nội dung Dự án) (Vài nét giới thiệu trình hình thành tài liệu thành phần tham gia) (Lời cảm ơn quan liên quan, đơn vị cá nhân tham gia …) (Giới thiệu tài liệu thực trạng) Tài liệu đƣợc thiết kế theo mô đun/môn học thuộc hệ thống mô đun/môn học chƣơng trình, để đào tạo hồn chỉnh nghề vận hành thiết bị chế biến dầu khí cấp trình độ lành nghề đƣợc dùng làm Giáo trình cho học viên khố đào tạo, đƣợc sử dụng cho đào tạo ngắn hạn cho công nhân kỹ thuật, nhà quản lý ngƣời sử dụng nhân lực tham khảo Đây tài liệu thử nghiệm đƣợc hoàn chỉnh để trở thành giáo trình thức hệ thống dạy nghề Hà nội, ngày … tháng… năm… Giám đốc Dự án quốc gia MỤC LỤC Đề mục Trang MỤC LỤC Vị trí, ý nghĩa, vai trị mơ đun Mục tiêu mô đun Mục tiêu thực mô đun Nội dung mơ đun CÁC HÌNH THỨC HỌC TẬP CHÍNH TRONG MƠ ĐUN U CẦU VỀ ĐÁNH GIÁ HỒN THÀNH MƠ ĐUN BÀI KHÁI NIỆM HỆ THỐNG MÔ PHỎNG 10 1.1 Ý NGHĨA CỦA HỆ THỐNG MÔ PHỎNG 10 1.2 SƠ ĐỒ HỆ THỐNG MÔ PHỎNG 12 1.3 CÁC MƠ HÌNH MƠ PHỎNG 15 BÀI VẬN HÀNH PHÂN XƢỞNG CHƢNG CẤT DẦU THÔ Ở ÁP SUẤT THƢỜNG (CDU) 17 2.1 SƠ ĐỒ CƠNG NGHỆ MƠ HÌNH MƠ PHỎNG 18 2.2 KHỞI ĐỘNG PHÂN XƢỞNG 21 2.3 DỪNG PHÂN XƢỞNG 25 BÀI VẬN HÀNH PHÂN XƢởNG CRACKING XÚC TÁC CẶN 32 3.1 SƠ ĐỒ CƠNG NGHỆ CỦA MƠ HÌNH MƠ PHỎNG 32 3.2 CÁC BƢỚC KHỞI ĐỘNG PHÂN XƢỞNG 36 3.3 DỪNG PHÂN XƢỞNG 40 BÀI VẬN HÀNH PHÂN XƢỞNG REFORMING TÁI SINH XÚC TÁC LIÊN TỤC (CCR) 50 4.1 SƠ ĐỒ CƠNG NGHỆ MƠ HÌNH MƠ PHỎNG 50 4.2 KHỞI ĐỘNG PHÂN XƢỞNG 52 4.3 DỪNG PHÂN XƢỞNG 56 BÀI VậN HÀNH PHÂN XƢởNG Xử LÝ NAPHTHA BằNG HYDRO (NHT) 61 5.1 SƠ ĐỒ CƠNG NGHỆ MƠ HÌNH MƠ PHỎNG 61 5.2 KHỞI ĐỘNG PHÂN XƢỞNG 65 5.3 DỪNG PHÂN XƢỞNG 67 BÀI VẬN HÀNH PHÂN XƢỞNG ĐỒNG PHÂN HÓA NAPHTHA NHẸ (ISOMER) 77 6.1 SƠ ĐỒ CƠNG NGHỆ MƠ HÌNH MƠ PHỎNG 78 6.2 KHỞI ĐỘNG PHÂN XƢỞNG 79 6.3 DỪNG PHÂN XƢỞNG 81 BÀI VẬN HÀNH PHÂN XƢỞNG XỬ LÝ GO BẰNG HYDRO (GO-HTU) 88 7.1 SƠ ĐỒ CƠNG NGHỆ MƠ HÌNH MƠ PHỎNG 89 7.2 KHỞI ĐỘNG PHÂN XƢỞNG 92 7.3 DỪNG PHÂN XƢỞNG 95 BÀI VẬN HÀNH PHÂN XƢỞNG THU HỒI PROPYLENE (PRU) 104 8.1 SƠ ĐỒ CƠNG NGHỆ MƠ HÌNH MƠ PHỎNG 104 8.2 KHỞI ĐỘNG PHÂN XƢỞNG 106 8.3 DỪNG PHÂN XƢỞNG 107 CÁC THUẬT NGỮ CHUYÊN MÔN 114 TÀI LIỆU THAM KHẢO 115 GIỚI THIỆU VỀ MÔ ĐUN Vị trí, ý nghĩa, vai trị mơ đun Các nhà máy lọc hóa dầu đƣợc thiết kế để thực q trình điều khiển máy móc thiết bị đƣợc thực từ phịng điều khiển trung tâm nhờ hệ thống điều khiển tự động Nhân viên vận hành theo dõi hoạt động máy móc thiết bị điều khiển hoạt động toàn nhà máy từ bàn điểu khiển phòng điều khiển trung tâm Để giúp học viên hình thành kỹ điều khiển, làm quen với máy móc thiết bị để rút ngắn thời gian thực tập trực tiếp sở sản xuất ngƣời ta xây dựng hệ thống mô (simulation) hệ thống điều khiển máy móc thiết bị từ bàn điều khiển nhƣ thực tế Với phƣơng thức đào tạo cho phép đơn giản đƣợc chƣơng trình, giảm đƣợc thời gian thực tập thực tế, giảm chi phí đào tạo nhƣng thu đƣợc hiệu cao Mục tiêu mô đun Mô đun nhằm đào tạo cho học viên có đủ kiến thức, kỹ vận hành q trình cơng nghệ cơng nghiệp chế biến dầu khí Học xong mơ đun học viên phải có đủ lực: - Mô tả đƣợc nguyên lý chung hệ thống mô phỏng, thiết bị chính, chức năng, nhiệm vụ thiết bị; - - Mơ tả đƣợc đặc tính số phân xƣởng, loại thiết bị khác công nghệ lọc hoa dầu; Làm quen với vận hành nhà máy lọc hóa dầu đại từ phịng điều khiển thông qua hệ thống điều khiển phân tán (DCS), bao gồm nhiệm vụ khởi động (Start-up), vận hành bình thƣờng (Normal Operation), dừng phân xƣởng theo kế hoạch dừng khẩn cấp (Emergency Shutdown); Rút ngắn đƣợc thời gian thực tập nhà máy Pilot; Mô tả thực đƣợc quy trình khởi động, dừng khẩn cấp phân xƣởng, thiết bị (từ phịng điều khiển trung tâm) thơng qua hệ thống điều khiển phân tán (DCS) hệ thống dừng khẩn cấp (ESD); - Mô tả đƣợc sơ đồ đƣờng ống, thiết bị đo lƣờng (P&ID's) số phân xƣởng công nghệ cơng nghệ lọc hóa dầu Mục tiêu thực mô đun Học xong mô đun học viên phải có đủ lực: - - Khởi động đƣợc phân xƣởng cơng nghệ chế biến dầu khí (trên thiết bị mơ phỏng): + Phân xƣởng chƣng cất dầu thô áp suất thƣờng (CDU) + Phân xƣởng Cracking xúc tác cặn (RFCC) + Phân xƣởng Reforming tái sinh xúc tác liên tục (CCR) + Phân xƣởng xử lý Naphtha hydro (NHT) + Phân xƣởng đồng phân hóa Naphtha nhẹ (ISOMER) + Phân xƣởng xử lý GO hydro (GO-HTU) + Phân xƣởng thu hồi Propylene (PRU) - Xử lý đƣợc số cố thƣờng xảy trình vận hành phân xƣởng nói trên; Dừng khẩn cấp phân xƣởng theo tình cụ thể; Mơ tả đƣợc khái qt q trình điều khiển nhà máy lọc hóa dầu đại từ phòng điều khiển trung tâm Nội dung mơ đun - Bài Khái niệm hệ thống mô Bài Vận hành phân xƣởng chƣng cất dầu thô áp suất thƣờng (CDU) Bài Vận hành phân xƣởng Cracking xúc tác cặn (RFCC) Bài Vận hành phân xƣởng Reforming tái sinh xúc tác liên tục (CCR) Bài Vận hành phân xƣởng xử lý Naphtha hydro (NHT) Bài Vận hành phân xƣởng đồng phân hóa Naphtha nhẹ (ISOMER) Bài Vận hành phân xƣởng xử lý GO hydro (GO-HTU) Bài Vận hành phân xƣởng thu hồi Propylene (PRU) Sơ đồ quan hệ theo trình tự học nghề An toàn lao động Hóa vô Hóa hữu Môn chung Quá trình xử lý Phá p luật GDTC Hóa phân tích Vẽ kỹ thuật KT điện tử KT điện Kỹ thuật môi trờng Môn Kiến thức sở nhóm nghề Chính trị GDQP Hóa lý ả nh hởng giá n tiếp Chng cất chếbiến dầu Sơ đồ công nghệ nhà má y lọc dầu Thínghiêm chuyên ngành Ngoạ i ngữ Quá trình reforming Quá trình Cracking Vận hành thiết bịchế biến dầu khí Thực hành thiết bị mô Chuyên đề dự phòng Công nghệchế biến khí Bảo dỡ ng thiết bị Thực tập tốt nghiệp Hóa học dầu mỏ & khí Sản phẩm dầu mỏ Tồn trữ vận chuyển xă ng dầu Dụng cụ đo ả nh hởng giá n tiếp QT doanh nghiệp Cơ kỹ thuật Toá n cao cấp Đ ộng học xúc tá c Kiến thức sở nghề Tin học Vật lý đạ i cơng Thợ p cá c cấu tử cho xă ng Quá trình thiết bị Thực tập trình thiết bị Ă n mòn kim loạ i Kü tht phßng thÝnghiƯm Ghi chú: Thực tập vận hành hệ thống mô mô đun sở ngành hóa dầu Mọi học viên phải học đạt kết chấp nhận đƣợc kiểm tra đánh giá thi kết thúc nhƣ đặt chƣơng trình đào tạo Những học viên qua kiểm tra thi mà không đạt phải thu xếp cho học lại phần chƣa đạt phải đạt điểm chuẩn đƣợc phép học tiếp mô đun/ môn học Học viên, chuyển trƣờng, chuyển ngành, học sở đào tạo khác phải xuất trình giấy chứng nhận; Trong số trƣờng hợp phải qua sát hạch lại CÁC HÌNH THỨC HỌC TẬP CHÍNH TRONG MƠ ĐUN 1: Nghe giáo viên giới thiệu hệ thống mô 2: Thực tập vận hành phân xƣởng cơng nghiệp lọc hố dầu nhƣ: chƣng cất dầu thơ áp suất khí quyển, Cracking xúc tác cặn (RFCC), Reforming tái sinh xúc tác liên tục (CCR), xử lý Naphtha hydro (NHT), đồng phân hóa Naphtha nhẹ (ISOMER), xử lý GO hydro (GO-HTU), thu hồi Propylene (PRU) 3: Tự nghiên cứu tài liệu theo chủ đề hƣớng dẫn giáo viên 4: Thăm quan, thực tập phòng điều khiển trung tâm nhà máy lọc hoá dầu pilot YÊU CẦU VỀ ĐÁNH GIÁ HỒN THÀNH MƠ ĐUN Về kiến thức - Mơ tả đƣợc ngun lý, cấu hình hệ thống mơ q trình điều khiển - nhà máy từ bàn điều khiển; Khởi động đƣợc phân xƣởng chƣng cất dầu thơ áp suất khí quyển; Khởi động đƣợc phân xƣởng Cracking xúc tác cặn (RFCC); Khởi động đƣợc phân xƣởng Reforming tái sinh xúc tác liên tục (CCR); Khởi động đƣợc phân xƣởng xử lý Naphtha hydro (NHT); - Khởi động đƣợc phân xƣởng đồng phân hóa Naphtha nhẹ (ISOMER); - Khởi động đƣợc phân xƣởng xử lý GO hydro (GO-HTU); - Khởi động đƣợc phân xƣởng thu hồi Propylene (PRU) Về kỹ - Sử dụng thông thạo chức bàn điều khiển - Thao tác khởi động phân xƣởng bƣớc yêu cầu; - Xử lý đƣợc tình cố thơng thƣờng q trình vận hành - Điều khiển đƣợc q trình cơng nghệ chủ yếu chế biến dầu khí Về thái độ - Tham gia đầy đủ buổi giảng giáo viên - Tích cực nghiên cứu, tìm hiểu tài liệu liên quan đến phân xƣởng công nghệ để hỗ trợ cho việc vận hành - Chấp hành quy định an tồn phịng thực hành tham quan sở sản xuất BÀI KHÁI NIỆM HỆ THỐNG MÔ PHỎNG Mã bài: HD O1 Giới thiệu Ngày nay, phát triển kỹ thuật điều khiển làm thay đổi yêu cầu kỹ nhân viên vận hành theo quan niệm truyền thống, đặc biệt lĩnh vực chế biến dầu khí Nhân viên vận hành, điều khiển máy móc, thiết bị từ trung tâm điều khiển mà không cần trực tiếp thao tác mặt Việc đào tạo kỹ nhân viên vận hành trải qua nhiều bƣớc, giai đoạn thực tập trung tâm điều khiển có vai trò quan trọng Tuy nhiên, học viên thực tập bàn điều khiển thực chƣa có hiểu biết đầy đủ hệ thống điều khiển gây nhiều khó khăn cho việc vận hành nguy xảy rủi ro thao tác học viên Để giải vấn đề này, ngƣời ta xây dựng hệ thống mơ q trình hoạt động, vận hành nhà máy từ bàn điều khiển để học viên thực tập, làm quen với công tác vận hành Thông qua học tập hệ thống mô để hình thành kỹ vận hành cho học viên trƣớc thực tập sở sản xuất Nhờ hệ thống mô giúp cho học viên rút ngắn đƣợc thời gian thực hành thực tế nhƣng đảm bảo hiệu đào tạo cao Mục tiêu thực - Mô tả đƣợc nguyên lý hoạt động hệ thống mô - Mô tả đƣợc chức năng, nhiệm vụ thiết bị hệ thống mô - Mô tả thao tác thành thạo chức bàn điều khiển, - Trình bày đƣợc yêu cầu vận hành hệ thống mô Nội dung - Nguyên tắc hoạt động hệ thống mô - Sơ đồ hệ thống, chức máy móc, thiết bị sơ đồ - Các mơ hình, phần mềm ứng dụng hệ thống 1.1 Ý NGHĨA CỦA HỆ THỐNG MÔ PHỎNG Để đào tạo kỹ vận hành thiết bị công nghiệp chế biến dầu khí cần phải trải qua giai đoạn thực tập thực tế bàn điều khiển phòng điều khiển trung tâm Tuy nhiên, việc thực tập gặp nhiều khó khăn gây cố nhƣ học viên chƣa có kiến thức việc điều khiển máy móc từ bàn điều khiển lần đầu tiếp xúc với hệ thống Mặt khác, việc tham gia học viên thực tập phòng điều khiển trung tâm nhiều ảnh 10 hƣởng đến hoạt động nhân viên vận hành, vậy, thời gian thực tập cần phải đƣợc rút ngắn tốt Tuy nhiên, việc rút ngắn thời gian thực tập nghĩa cho phép giảm chất lƣợng đào tạo Để giảm bớt thời gian thực tập thực tế, giúp học viên có kỹ định trƣớc thực tập vận hành, ngƣời ta xây dựng hệ thống mơ q trình vận hành, hoạt động nhà máy từ bàn điều khiển Mơ hình hình thức bên ngồi đáp ứng giống nhƣ bàn điều khiển thực tế, nhờ vậy, học viên không gặp phải khó khăn thực tập vận hành thiết bị thực Hình H.1-1 Màn hình mơ thiết bị trƣờng Hệ thống mơ trực tuyến (đối với phịng mơ nhà máy hệ thống pilot) mơ tín hiệu hồn toàn nhờ phần mềm Đa phần sở đào tạo sử dụng hệ thống mô máy tính, ngoại trừ sở đào tạo nhà máy cho phép đào tạo trực tuyến Nhờ có hệ thống mô này, học viên thực tập vận hành đơn lẻ phân xƣởng thành thạo sau tham gia thực tập thực tế sở sản xuất điều kiện cho phép Qua q trình thực tập hệ thống mơ học viên xây dựng cho kỹ vận hành phân xƣởng cơng nghiệp chế biến dầu khí Các kỹ bao gồm: Sử dụng thành thạo chức bàn phím điều khiển, bƣớc vận hành phân xƣởng, giải cố xảy ra, thơng thạo hình, đƣờng đặc tuyến phục vụ cho trình điều khiển trình Hệ thống mơ vận hành giúp cho học viên làm quen, phối hợp nhịp nhàng nhân viên vận hành phòng điều khiển trung tâm nhân 11 viên vận hành ngồi trƣờng Hệ thống mơ q trình vận hành khơng xây dựng kỹ cho nhân viên vận hành phòng điều khiển trung tâm mà xây dựng kỹ vận hành cho nhân viên vận hành trƣờng Học viên nhận biết đƣợc thiết bị trƣờng, phƣơng thức vận hành thơng qua hình ảnh hiển thị hình máy tính trƣờng (xem hình H.1-1) Hình H.1-2 Sơ đồ hệ thống mơ đào tạo vận hành 1.2 SƠ ĐỒ HỆ THỐNG MÔ PHỎNG 1.2.1 Sơ đồ hệ thống mô Để thực đƣợc chức đào tạo học viên vận hành từ phòng điều khiển trung tâm nhà máy chế biến dầu khí, sơ đồ hệ thống mơ vận hành nhà máy chế biến dầu khí có cấu hình nhƣ hình H.1-2 Theo sơ đồ này, hệ thống mơ vận hành bao gồm máy tính chủ, máy tính phục cho cơng tác giám sát, quản lý trình học tập, kiểm tra nhiệm vụ cho học viên giáo viên hƣớng dẫn, máy tính thực chức nhân viên vận hành ngồi trƣờng (Field operator), máy tính dành cho thiết kế mơ hình máy tính mơ bàn điều khiển dành cho học viên thực tập Ngồi thiết bị nêu hệ thống trang bị thiết bị ngoại vi nhƣ máy in, modem kết nối với mạng internet, 1.2.2 Chức thành phần Chức phận hệ thống mơ vận hành đƣợc trình bày mục dƣới 12 1.2.2.1 Máy tính chủ Có chức thực chƣơng trình cài đặt sẵn giúp hệ thống mạng vận hành theo chức thiết kế Các mơ hình vận hành đƣợc cài đặt thực nhờ máy tính chủ Máy tính chủ thực chức vừa máy chủ mạng đồng thời máy chạy phần mềm mô 1.2.2.2 Máy tính giáo viên hƣớng dẫn Ngồi máy tính chủ, máy tính giáo viên hƣớng dẫn có vị trí quan trọng q trình đào tạo học viên Các chức máy tính giáo viên hƣớng dẫn bao gồm: - Hiển thị giao diện hoạt động hệ thống học viên: Các chế độ thị đảm bảo dễ dàng cho trình sử dụng giảm tối đa thao tác bàn phím; - Cho phép giáo viên lựa chọn mơ hình vận hành cho học viên; - Cho phép lựa chọn chế độ hoạt động mơ hình: Máy tính giáo viên hƣớng dẫn cho phép lệnh: + Khởi động mô hình + Tạm ngừng/khơi phục lại trạng thái Lệnh khởi động: cho phép giáo viên khởi động mơ hình đào tạo lựa chọn điều kiện vận hành ban đầu Lệnh tạm dừng/khôi phục lại: cho phép giáo viên hƣớng dẫn dừng chế độ hoạt động thời điểm lệnh sau khơi phục lại chế độ hoạt động mơ hình từ thời điểm tạm dừng Ra đề cho học viên: Giáo viên xác định điều kiện mơ ban đầu cho 20 trƣờng hợp trƣớc đƣa tới máy thực hành học viên Cho phép biến đổi thời gian mô so với thời gian thực: Để phục vụ cho yêu cầu đạo tạo, cho phép biến đổi thời gian mô nhanh hay chậm so với thời gian thực Vì nhiều mơ hình địi hỏi nhiều thời gian nhƣ áp dụng thời gian thực, nhờ chức cho phép đẩy nhanh trính thực hành hay kéo dài thời gian tuỳ theo mục đích cụ thể Đặt chế độ điều khiển từ xa cho thiết bị trƣờng (điều khiển thiết bị trƣờng đƣợc thực máy tính điều khiển thiết bị trƣờng) Giáo viên thay đổi trạng thái số thiết bị trƣờng Đặt trƣớc số cố thiết bị: Đây việc làm cần thiết đào tạo nhân viên vận hành để học viên quen với giải cố xảy thực tế 13 Thay đổi thơng số đầu vào chƣơng trình mơ phỏng: Hệ thống cho phép thay đổi số thông số mô giáo viên hƣớng dẫn định thời điểm bắt đầu chạy chƣơng trình Các thơng số đƣợc lập trình sẵn cài đặt hệ thống Các thơng số giáo viên hƣớng dẫn thay đổi nhƣ: - Nhiệt trị nhiên liệu, - Hệ số đóng cặn thiết bị trao đổi nhiệt; - Các điều kiện biên: nhiệt độ, áp suất, lƣu lƣợng; - Thay đổi thành phần nguyên liệu Theo dõi thông số công nghệ: Hệ thống cho phép giáo viên hƣớng dẫn xác định thông số công nghệ (các biến) đƣợc theo dõi q trình thực thời điểm bắt đầu chạy mơ hình đào tạo Hiển thị lại hình ghi kiện: Chức cho phép giáo viên hƣớng dẫn xem lại tồn điều kiện cơng nghệ xảy bao gồm thao tác giáo viên học viên thị hình 1.2.2.3 Máy tính phụ trách vận hành thiết bị trƣờng Máy tính có chức mơ hoạt động nhân viên vận hành trƣờng Yêu cầu xuất phát từ thựuc tế vận hành nhà máy lọc hóa dầu số máy móc thiết bị lý an tồn khơng đƣợc điều khiển tự động mà phải có tác động trực tiếp nhân viên vận hành (nhƣ van đƣờng by-pass thiết bị trao đổi nhiệt, van by-pass van điều khiển tự động, van chặn, khởi động/ngắt bơm phụ, ) Trên hình máy tính mơ lại thiết bị trƣờng Trong thực tế, vận hành thiết bị dựa yêu cầu nhân vận hành phòng điều khiển trung tâm yêu cầu nhân viên vận hành trƣờng thực Học viên thực tập máy tính đóng vai trị nhân viên vận hành ngồi trƣờng Thao tác vận hành thực theo yêu cầu học viên thực hành máy tính mơ bàn điều khiển trung tâm Hình H.1-3 Hình ảnh hệ thống mơ vận hành 14 1.2.2.4 Máy tính mơ bàn điều khiển cho học viên Học viên thực tập vận hành nhà máy từ phòng điều khiển trung tâm thực tập máy tính mơ Giáo viên hƣớng dẫn giao cho học viên (hoặc nhóm học viên) thực tập vận hành phân xƣởng (đƣợc mơ chƣơng trình) Trên hình máy tính hiển thị chức nhƣ bàn điều khiển trung tâm thực tế, học viên thực tập vận hành từ bàn điều khiển Các chƣơng trình cài đặt hệ thống đáp ứng lại thao tác học viên nhƣ vận hành phân xƣởng thực tế Các máy tính mơ bàn điều khiển đƣợc mơ tả minh họa hình H.1-3 H.1-4 1.2.2.5 Các thiết bị phụ Ngồi thiết bị hệ thống nêu hệ thống mơ cịn trang bị thiết bị ngoại vi nhƣ máy in, hệ thống lƣu trữ số liệu dự phòng, modem kết nối với mạng internet, hệ thống cáp mạng để nối máy tính Hình H.1-4 Hình ảnh hệ thống bàn điều khiển mơ cho học viên 1.3 CÁC MƠ HÌNH MƠ PHỎNG Để đáp ứng đƣợc yêu cầu công việc thực tế, học viên cần phải đƣợc trang bị tƣơng đối đa dạng kiến thức kỹ vận hành phân xƣởng công nghệ sử dụng phổ biến chế biến dầu khí Trong khn khổ chƣơng trình đề cập đến phân xƣởng đƣợc sử dụng rộng rãi nhất, công nghệ tƣơng tự không đề cập để tiết kiệm thời gian đầu tƣ hệ thống Ngồi ra, số lƣợng mơ hình đƣa chƣơng trình có tính đến khả đầu tƣ trang thiết bị sở đào tạo phù hợp với thực tiễn Việt nam Các trình công nghệ bản, phân xƣởng thiết bị sử dụng chế biến dầu khí bao gồm: phân xƣởng chƣng cất dầu thơ áp khí (CDU), phân xƣởng Cracking xúc tác cặn (RFCC), phân xƣởng Reforming tái sinh xúc tác liên tục (CCR), phân xƣởng xử lý Naphtha 15 hydro (NHT), phân xƣởng đồng phân hóa Naphtha nhẹ (ISOMER), phân xƣởng xử lý GO hydro (GO-HTU), phân xƣởng thu hồi Propylene (PRU), nhà máy chế biến khí, phân xƣởng xử lý LPG, Kerosene, trung hòa kiềm, polypropylene thiết bị quan trong nhà máy nhƣ lị đốt, máy nén khí, Trong khuôn khổ học giới thiệu số mơ hình mơ điển hình cơng nghiệp lọc hóa dầu bao gồm: - Mơ hình vận hành phân xƣởng chƣng cất dầu thô áp suất khí quyển; - Mơ hình vận hành phân xƣởng Cracking xúc tác cặn (RFCC), - Mơ hình vận hành phân xƣởng Reforming tái sinh xúc tác liên tục (CCR), - Mơ hình vận hành phân xƣởng xử lý Naphtha hydro (NHT), - Mơ hình vận hành phân xƣởng đồng phân hóa Naphtha nhẹ (ISOMER), - Mơ hình vận hành phân xƣởng xử lý GO hydro (GO-HTU), - Mơ hình vận hành phân xƣởng thu hồi Propylene (PRU), Đặc điểm cụ thể mơ hình này, bƣớc thực hành cụ thể đƣợc trình học chƣơng trình 16 BÀI VẬN HÀNH PHÂN XƢỞNG CHƢNG CẤT DẦU THÔ Ở ÁP SUẤT THƢỜNG (CDU) Mã bài: HD O2 Giới thiệu Phân xƣởng chƣng cất dầu thơ có ý nghĩa quan trọng nhà máy lọc, hoá dầu, trạng thái hoạt động phân xƣởng có ảnh hƣởng lớn tới hoạt động nhà máy Vì vậy, đào tạo kỹ vận hành phân xƣởng có tầm quan trọng học viên Qua trình học tập giúp cho học viên nắm đƣợc kỹ từ khởi động, dừng phân xƣởng bình thƣờng dừng khẩn cấp phân xƣởng xử lý đƣợc số cố thƣờng gặp vận hành Sau trình đào tạo giúp học viên giảm bớt đƣợc lỗi thao tác vận hành, xử lý đƣợc tình xảy thực tế Mơ hình mơ hoạt động phân xƣởng chƣng cất dầu thơ giới thiệu giáo trình mơ hình điển hình, thực tế có khác biệt định nhƣng không ảnh hƣỏng đến khả thao tác, vận hành học viên Những khác biệt đƣợc đào tạo bổ sung trình làm việc Mục tiêu thực Học xong học viên có khả năng: Đọc hiểu mô tả đƣợc sơ đồ đƣờng ống & thiết bị đo lƣờng điều khiển (P&ID's) phân xƣởng; Khởi động thành công phân xƣởng; Khắc phục đƣợc số cố thƣờng gặp; Dừng phân xƣởng theo quy trình; Dừng phân xƣởng trƣờng hợp khẩn cấp Nội dung - Sơ đồ đƣờng ống & thiết bị đo lƣờng điều khiển (P&ID's) phân xƣởng chƣng cất dầu thô; - Các bƣớc khởi động phân xƣởng chƣng cất dầu thô; - Các cố thƣờng gặp, giải pháp khắc phục vận hành phân xƣởng chƣng cất dầu thô; - Các bƣớc dừng phân xƣởng bình thƣờng; - Các bƣớc dừng phân xƣởng trƣờng hợp khẩn cấp 17 2.1 SƠ ĐỒ CƠNG NGHỆ MƠ HÌNH MƠ PHỎNG 2.1.1 Giới thiệu Để học viên dễ dàng tiếp cận với thực tế vận hành phân xƣởng chƣng cất dầu thô áp suất khí (CDU), mơ hình mơ đƣợc xây dựng sơ đồ công nghệ phân xƣởng chƣng cất sử dụng phổ biến Mơ hình chƣng cất dầu thô áp suất thƣờng đƣợc xây dựng sở công nghệ chƣng cất dầu thô tháp chính, khơng sử dụng tháp tách sơ 2.1.2 Sơ đồ cơng nghệ thiết bị mơ hình mơ Dầu thơ qua tháp chƣng cất đƣợc tách thành sản phẩm sau: - Phân đoạn hydrocacbon nhẹ; - Phân đoạn Naphtha; - Phân đoạn Kerosene; - Phân đoạn Gasoil nhẹ; - Phân đoạn Gasoil nặng; - Cặn chƣng cất Tƣơng ứng với chức tách sản phẩm này,ơisow đồ công nghệ bao gồm phận sau: - Hệ thống cung cấp dầu thô gia nhiệt sơ bộ; - Thiết bị tách muối; - Lò gia nhiệt; - Tháp chƣng cất chính; - Hệ thống máy nén thu hồi khí Sơ đồ cơng nghệ đƣờng ống thiết bị điều khiển (P&ID's) phân xƣởng mơ hình mơ đƣợc mơ tả hình vẽ CDU 01 đến CDU-05 Các đặc điểm q trình cơng nghệ thiết bị phân xƣởng đƣợc trình bày dƣới 2.1.2.1.Bộ phận cấp dầu thơ gia nhiệt sơ Dầu thô từ bể chứa dầu thô đƣợc bơm cấp nguyên liệu (P-201) đƣa qua hàng loạt thiết bị trao đổi nhiệt dòng sản phẩm có nhiệt độ cao nhƣ cặn chƣng cất, phân đoạn Kerosene, GO nặng, GO nhẹ dịng dầu trích từ thân tháp để hiệu chỉnh hoạt động tháp Dầu thô qua thiết bị trao đổi nhiệt đƣợc gia nhiệt lên tới nhiệt độ thích hợp cho q trình tách muối Nhiệt độ dầu thô đƣợc điều khiển điều khiển nhiệt độ tự động (bằng cách điều chỉnh van đóng mở bỏ qua số cụm thiết bị trao đổi nhiệt) 18 2.1.2.2 Thiết bị tách muối Trong thiết bị tách muối, dầu thơ đƣợc trộn với nƣớc khử khống Nƣớc đƣợc phun vào đƣờng ống dẫn dầu thô nhờ phận điều khiển tự động, lƣợng nƣớc bổ sung đƣợc khống chế mức thích hợp Sự phân tán nƣớc vào dầu nhờ thiết bị trộn tĩnh van trộn Nƣớc phân tán tốt khả tách muối khỏi dầu tốt Muối dầu thơ hồ tan vào nƣớc (do khả hoà tan muối vào nƣớc tốt dầu) sau tách nƣớc khỏi dầu thơ Phƣơng pháp phổ biến để tách muối khỏi dầu thô sử dụng điện trƣờng cao phá nhũ tƣơng dầu nƣớc Dƣới điện trƣờng cao, hạt nƣớc nhỏ (đã hồ tan muối chứa dầu thơ) liên kết thành hạt nƣớc lớn lắng xuống đáy đƣợc tách Nƣớc tách đƣợc tái sử dụng lại đƣa tới khu xử lý nƣớc thải Dầu thơ tách phía bình tách muối đƣợc bơm tăng áp đẩy qua hàng loạt thiết bị trao đổi nhiệt để tận dụng nhiệt thừa dịng sản phẩm nóng từ tháp chƣng cất Sau khỏi thiết tách muối, dầu thô chia thành số nhánh song song để gia nhiệt sơ trƣớc tới lò gia nhiệt 2.1.2.3 Lò gia nhiệt dầu thơ Dịng dầu thơ vào lị gia nhiệt đƣợc chia thành bốn nhánh ống gia nhiệt phần đối lƣu xạ Lƣu lƣợng dòng dầu đƣợc điều khiển nhờ van điều khiển tự động FC-201, FC-202, FC-203 FC-204 Ở phía lị gia nhiệt (phần đối lƣu) có bố trí hệ thống ống gia nhiệt thấp áp thành nhiệt phục vụ cho mục đích gia nhiệt đáy tháp chƣng cất phân xƣởng Để điều khiển nhiệt độ dầu thơ, thƣờng có nhánh đƣờng ống dẫn dầu thơ bỏ qua lị gia nhiệt để tránh trƣờng hợp dầu thơ có nhiệt độ q cao sau lị gia nhiệt Dịng dầu thơ hồ dòng dầu qua lò gia nhiệt trƣớc đƣa vào tháp chƣng cất Khơng khí để hồ trộn hỗn hợp nhiên liệu đốt đƣợc gia nhiệt trƣớc nhờ thiết bị trao đổi tận dụng nhiệt độ cao khí thải Khơng khí đẩy qua thiết bị trao đổi nhiệt nhờ quạt đẩy cƣỡng bức, khí thải lị đốt đƣợc đƣa qua thiết bị tận dụng nhiệt quạt hút, khí thải sau đƣợc đƣa ống khói lị đốt thải vào mơi trƣờng 2.1.2.4 Tháp chƣng cất Dầu thơ sau qua lò gia nhiệt (F-201) đƣợc đƣa tới tháp chƣng cất (T-201) Theo sơ đồ cơng nghệ mơ hình phơ phân xƣởng sử dụng tháp chƣng mà khơng sử dụng cấu hình hai tháp (một tháp tách sơ bộ), vậy, sản phẩm đƣợc tách từ tháp bao gồm: 19 - Phân đoạn hydrocacbon nhẹ (bao gồm LPG khí nhiên liệu); - Phân đoạn naphtha (bao gồm nhaphtha nặng naphtha nhẹ); - Phân đoạn Kerosene; - Phân đoạn GO nhẹ; - Phân đoạn GO nặng - Cặn chƣng cất Ngồi dịng sản phẩm trên, phần đỉnh tháp thân tháp thƣờng trích dịng lỏng trung gian nhằm mục đích điều khiển chế độ vận hành tháp Các dòng dầu trung gian đƣợc sử dụng để gia nhiệt sơ dầu thơ Q trình phân tách dầu thơ tháp chƣng cất diễn nhƣ sau: Các phân đoạn nhẹ bao gồm phân đoạn naphtha hydrocacbon nhẹ đƣợc tách đỉnh tháp sau đƣợc làm mát thiết bị trao đổi nhiệt không khí thiết bị ngƣng tụ Phần ngƣng tụ đƣợc đƣa vào bình chứa sản phẩm ngƣng tụ đỉnh (D-202) Tại đây, hỗn hợp sản phẩm đỉnh đƣợc phân tách làm pha riêng biệt: naphtha, nƣớc pha hydrocacbon không ngƣng tụ Nƣớc thu đáy bể chứa đƣợc đƣa tới phân xƣởng xử lý nƣớc chua Naphtha đƣợc bơm hồi lƣu lại tháp phần, phần cịn lại đƣợc đƣa xử lý tiếp Khí khơng ngƣng đƣợc đƣa tới hệ thống thu hồi khí Các phân đoạn Kerosene, GO nhẹ, GO nặng đƣợc tách thân tháp đƣa tới tháp sục tƣơng ứng đặt bên cạnh tháp chƣng cất để nâng cao chất lƣợng sản phẩm Phía dƣới đáy tháp chƣng cất đƣợc gia nhiệt hơi, sử dụng thấp áp nhiệt Hơi nƣớc sục để trì nhiệt độ tháp đồng thời tăng cƣờng trình phân tách phân đoạn Cặn dầu thơ đƣợc lấy đáy tháp nhờ bơm cặn Cặn đƣợc đƣa qua loạt thiết bị trao đổi nhiệt trƣớc đƣa tới phân xƣởng chế biến bể chứa 2.1.2.5 Các tháp sục cạnh tháp chƣng cất Bên cạnh tháp chƣng cất có tháp sục để tinh chế lại sản phẩm Kerosene, GO nhẹ, GO nặng Các tháp đƣợc gia nhiệt đáy (thƣờng sử dụng sục trực tiếp) để tách thành phần nhẹ khỏi phân đoạn Các phân đoạn nhẹ hợn tách đỉnh tháp sục lại đƣợc đƣa trở lại tháp chƣng cất Sản phẩm thu đáy tháp đƣợc bơm qua thiết bị trao đổi nhiệt để gia nhiệt sơ dầu thô trƣơc đƣa đến phân xƣởng/bể chứa phía sau 20