Phân tích, đánh giá và lựa chọn công nghệ phù hợp cho hệ thống thu hồi hơi xăng dầu tại trạm xuất sản phẩm nhà máy lọc dâu dung quất (tt)

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - - NGUYỄN LINH VŨ PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ VÀ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ PHÙ HỢP CHO HỆ THỐNG THU HỒI HƠI XĂNG DẦU TẠI TRẠM XUẤT SẢN PHẨM NHÀ MÁY LỌC DẦU DUNG QUẤT Chuyên ngành : Kỹ thuật hóa học Mã số : 8520301 TĨM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ Đà Nẵng – 2022 THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội Cơng trình hồn thành TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Trương Hữu Trì Phản biện 1: TS Nguyễn Thị Thanh Xuân Phản biện 2: TS Nguyễn Đình Thống Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ (ngành Kỹ thuật hóa học) họp Trường Đại học Bách khoa vào ngày 27 tháng 07 năm 2022 Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Trung tâm Học liệu Và Truyền Thông Trường Đại học Bách khoa_ Đại học Đà Nẵng Thư viện Khoa Hóa , Trường Đại học Bách khoa – Đại học Đà Nẵng THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội -1MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Việc thu hồi hydrocacbon để giảm phát thải hợp chất hữu dễ bay nguy hại cho môi trường (VOC) mối quan tâm sống sản xuất vận chuyển dầu khí đại Các tổ chức Ủy ban kinh tế Châu Âu (UN-ECE), Cục bảo vệ môi trường Hoa Kỳ (US EPA), Tổ chức Hàng hải Quốc tế (IMO), Liên minh Châu Âu (EU) số quốc gia Châu Á, Châu Mỹ… tập trung vào việc ngăn ngừa nhiễm khơng khí xuất nhập vận chuyển dầu thô sản phẩm dầu khí Hầu hết cơng ty dầu mỏ lớn toàn giới thiết lập chiến lược môi trường rõ ràng cho vấn đề với mục tiêu giảm VOC Các yêu cầu phát thải hoạt động xuất nhập dầu thô, sản phẩm yêu cầu hiệu suất thu hồi tối thiểu không thấp 78% VOC quy định luật pháp nằm giảm thiểu tác hại đến môi trường việc phát thải VOC Đối với Việt Nam quốc gia vùng nhiệt đới, nhiệt độ môi trường trung bình hàng năm tương đối cao nên làm tăng q trình bay hơi, thất VOC nhẹ mơi trường q trình xuất nhập dầu thơ, sản phẩm lớn gây hao hụt sản phẩm ô nhiễm môi trường VOC nhẹ bị thoát môi trường rủi ro cao tiềm ẩn nguy tích tụ gây cháy nổ, ảnh hưởng sức khỏe người lao động tác động đến mơi trường chung tồn cầu Đối với Nhà máy Lọc dầu Dung quất, trạm xuất sản phẩm xăng dầu đường biển, đường hữu Nhà máy chưa đầu tư, thiết kế hệ thống thu hồi hydrocacbon sinh trình xuất sản phẩm đặc biệt sản phẩm có áp suất THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội -2bão hòa cao, dễ bay xăng RON 92 RON 95 xuất sản phẩm đường thủy đường Do đó, phân xưởng thu hồi xăng (VRU) cần nghiên cứu lắp đặt với mục tiêu nhằm làm giảm thất thoát xăng phát tán hydrocacbon vào khơng khí, giảm tác động đến môi trường giảm nguy an toàn cháy nổ hoạt động xuất, nhập sản phẩm Trong tương lai, yêu cầu bảo vệ môi trường Việt Nam ngày nghiêm ngặt, tiếp cận với tiêu chuẩn môi trường nước phát triển đặt vấn đề cần phải đối diện Trạm xuất sản phẩm Nhà máy lọc dầu Quất cần phải cải hốn để thu hồi khí VOC phát thải nhằm đạt tiêu chuẩn môi trường Với lý nêu trên, việc “Phân tích, đánh giá lựa chọn cơng nghệ phù hợp cho hệ thống thu hồi xăng dầu Trạm xuất sản phẩm Nhà máy lọc dầu Dung Quất” nhiệm vụ thật cần thiết NMLD Dung Quất, để từ có phương án khả thi, lựa chọn công nghệ phù hợp, phương án dự phòng sở hạ tầng, kết nối cho tương lai lắp đặp hệ thống thu hồi nhằm đáp ứng tiêu chuẩn môi trường Mục tiêu nghiên cứu - So sánh, đánh giá lựa chọn lựa chọn quyền cơng nghệ thu hồi cho q trình xuất, nhập sản phẩm - Xác định giải pháp kết nối để tối ưu chi phí hiệu kinh tế dự án Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài - Làm tài liệu tham khảo so sánh, lựa chọn công nghệ thu hồi áp dụng cho trạm xuất nhập, cảng xuất nhập sản phẩm xăng dầu THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội -3- - Sau nghiên cứu, đề tài ứng dụng để triển khai lắp đặt hệ thống đủ khả để thu hồi lượng thoát từ hoạt động xuất bán xăng nhà máy lọc dầu (4.000.000 m3 xăng đường thủy 50.000 m3 xăng đường bộ/ năm) Hệ thống có khả tăng cơng suất mà khơng cần cải hốn cải hốn khơng đáng kể nhằm đáp ứng yêu cầu nhà máy sau nâng cấp mở rộng tăng công suất Hệ thống thu hồi thiết kế đảm bảo điều kiện chiếu sáng, an tồn phịng cháy chữa cháy với tiêu chuẩn nhà máy Cấu trúc luận văn Luận văn gồm chương: - Chương Giới thiệu tổng quan Chương Tổng quan phát thải khí hydrocabon cơng nghệ thu hồi - Chương Đánh giá 02 nhà cung cấp quyền công nghệ thu hồi phổ biến giới (Nhà cung cấp JONH ZINK VÀ BORSIG) - Chương Khảo sát nghiên cứu giải pháp tối ưu kết nối công nghệ, điều khiển, lượng, phụ trợ - Chương Đánh giá hiệu dự án đầu tư Kết luận kiến nghị CHƯƠNG GIỚI THIỆU TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan NMLD Dung Quất THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội -41.1.1 Địa điểm xây dựng NMLD Dung Quất NMLD Dung Quất thuộc địa bàn xã Bình Trị Bình Thuận, huyện Bình Sơn, tỉnh Quảng Ngãi, nằm Khu kinh tế Dung Quất 1.1.2 Công suất chế biến NMLD Dung Quất NMLD Dung Quất thiết kế với công suất chế biến 6,5 triệu dầu thô/năm, tương đương 148.000 thùng/ngày Hiện nay, Nhà máy vận hành chế biến hổn hợp dầu thô bao gồm loại dầu thô nước (Bạch Hổ, Sư Tử Đen, Tê Giác Trắng, Rạng Đông, Rồng) dầu thô nhập (Azeri, Champion, Rabi, WTI, Kimanis, Bu Attifel) 1.1.3 Cấu hình NMLD Dung Quất Gồm 14 phân xưởng cơng nghệ chính: Phân xưởng chưng cất dầu thơ (011 - CDU), phân xưởng xử lý naphta hydro (012 NHT), phân xưởng reforming xúc tác liên tục (013 - CCR), phân xưởng xử lý kerosen (014 - KTU), phân xưởng cracking xúc tác tầng sôi cặn chưng cất khí (015 - RFCC), phân xưởng xử lý LPG (016 - LTU), phân xưởng xử lý naphta phân xưởng RFCC (017 NTU), phân xưởng xử lý nước chua (018 - SWS), phân xưởng tái sinh amin (019 - ARU), phân xưởng trung hòa kiềm thải (020 CNU), phân xưởng thu hồi Propylene (021 - PRU), phân xưởng thu hồi lưu huỳnh (022 - SRU), phân xưởng đồng phân hóa naphta nhẹ (023 - ISOM), nhân xưởng xử lý LCO hydro (024 - LCO HDT) Ngoài ra, nhà máy có 10 phân xưởng phụ trợ cụm phân xưởng điện, phân xưởng cung cấp khí nén khí điều khiển, hóa THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội -5chất, nước làm mát, nước cứu hỏa nước sinh hoạt, khí nhiên liệu,… 1.1.4 Cơ cấu sản phẩm nhà máy Bảng 1.1- Sản lượng sản phẩm nhà máy lọc đầu Dung Quất STT Tên sản phẩm Khí hóa lỏng LPG Xăng Mogas 92/95 Xăng máy bay (Jet A1)/Dầu hỏa Dầu Diesel ô tô (DO) Dầu nhiên liệu (FO) Sản lượng (nghìn tấn/ năm) 450 - 550 2600 - 2800 Phương phức xuất sản phẩm Xuất tàu Xuất Tàu + Xuất xe bồn 450 - 550 Xuất Tàu + Xuất xe bồn 2700 - 2800 140 - 180 Xuất Tàu + Xuất xe bồn Xuất Tàu + Xuất xe bồn 1.2 Giới thiệu trạm xuất sản phẩm Nhà máy lọc dầu Trạm xuất xuất sản phẩm Nhà máy thiết kế để tồn chứa, bơm chuyển sản phẩm xăng dầu, khí hóa lỏng từ bể chứa Nhà máy xuống phương tiện vận chuyển sản phẩm (tàu, xe bồn) Trạm xuất sản phẩm bao gồm cụm phân xưởng: Khu bể chứa sản phẩm (unit 052), truck loading - trạm xuất sản phẩm đường (unit 053), Jetty - trạm xuất sản phẩm đường biển (Unit 081) 1.3 Các nghiên cứu ứng dụng thu hồi trạm xuất sản phẩm Việt Nam Hiện trạm xuất nhập xăng dầu nước triển khai lắp đặt hệ thống thu hồi VRU để đáp ứng yêu cầu bảo vệ môi trường, giảm nguy cháy nổ, nâng cao an toàn sức khỏe cho người lao động Nhà máy Lọc dầu Nghi sơn đầu tư hệ thống VRU từ xây dựng vận hành nhà máy Tổng công ty xăng dầu Petrolimex đầu tư thành công hệ thống thu hồi xăng dầu (VRU) Tổng kho xăng dầu THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội -6Đức Giang Hệ thống ứng dụng thành công công nghệ màng hấp thụ khơng bão hịa Cộng hịa Liên bang Đức CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ PHÁT THẢI VÀ CÔNG NGHỆ THU HỒI 2.1 Các vấn đề phát thải hydrocacbon Xăng dầu mặt hàng sử dụng rộng rãi toàn giới Trong trình sử dụng, carbon dioxide, oxit nitơ hydrocacbon thải trình đốt cháy từ động đốt phương tiện Ngoài ra, lượng phát thải lớn cần quan tâm hydrocacbon nhẹ diễn trình lưu trữ phân phối xăng bay Các hydrocacbon thải trình lưu trữ phân phối xăng phân loại rộng rãi hợp chất hữu dễ bay (VOC) VOC tạo nên nhóm chất ô nhiễm không khí thuật ngữ chung cho hợp chất hữu khác Chúng bao gồm hydrocacbon tinh khiết, hydrocacbon oxy hóa phần chất hữu có chứa clo, lưu huỳnh nitơ; với hầu hết VOC chất độc chất gây ung thư Mặc dù việc phân phối xăng dầu tiếp nhiên liệu cho xe đóng góp 5% tổng lượng khí thải VOC, sở lưu trữ xăng dầu trạm dịch vụ tập trung nơi có mật độ phương tiện, dân cư đơng gây nhiều rủi ro cho an tồn cháy nổ sức khỏe 2.2 Các hình thức phát thải hydrocacbon 2.2.1 Sự phát thải bay (Evaporative emissions) Mức phát thải trung bình từ hệ thống lưu trữ phân phối xăng 0,56 (%thể tích) lượng xăng phân Các khí thải THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội -7có thể chia thành bốn loại, khí thải dịch chuyển, thở rút, khí thải nạp tiếp nhiên liệu 2.2.2 Sự phát thải bơm chuyển (Displacement emissions) Phát thải dịch chuyển xảy từ sở lưu trữ mái cố định (bể chứa số lượng lớn), bể chứa trạm dịch vụ ngầm phát thải dịch chuyển từ sở lưu trữ mái cố định chiếm 0,14 (%thể tích) từ bể chứa trạm dịch vụ 0,16 (%thể tích) tổng lượng thất khí thải (0,56%) từ hệ thống lưu trữ phân phối xăng dầu 2.2.3 Sự phát thải lưu chứa (Breathing and withdrawal emissions) Việc phát thải thay đổi tăng giảm thể tích lưu chứa bể thay đổi áp suất khí gây giãn nở co lại chất lỏng bể Khơng khí hút vào xảy xăng bơm khỏi bình chứa dẫn đến việc hút khơng khí qua van thở lỗ thông nhiệt độ giảm Khơng khí vào làm lỗng hỗn hợp VOC / khơng khí chứa trước bình, dẫn đến tăng bay để khôi phục lại trạng thái cân Khi nhiệt độ môi trường làm giãn nỡ lượng khí bên bồn chứa khí có VOC thải môi trường qua van thở bồn –V Khí thải hút vào rút từ bể chứa tàu chiếm 0,02% từ bể chứa trạm dịch vụ chiếm 0,01% tổng lượng thất thoát khí thải Khí thải từ tàu chở dầu khí thải từ tàu chở dầu khơng đáng kể thời gian vận chuyển tương đối ngắn so với tồn chứa bờ 2.2.4 Sự phát thải bơm rót (Filling emissions) Sự phát thải điền đầy trình bơm chuyển từ bể chứa sang tàu chở dầu xe bồn Hai loại tạo thành khí THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội -8thải nạp, nạp trước (preloading vapor -PLV) hóa (evolution vapor -𝑉𝑒) 2.2.5 Sự phát thải từ việc tiếp nhiên liệu cho xe (vehicle refueling) Khi phương tiện giới tiếp nhiên liệu trạm dịch vụ, xăng vào chuyển xăng bình nhiên liệu, khiến ngồi bầu khí Lượng khí thải chiếm 0,18% tổng lượng khí thải từ hệ thống lưu trữ phân phối xăng dầu 2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến bay Các yếu tố ảnh hưởng đến bay đặc tính sản phẩm (áp suất hơi, thành phần cất), diện tích bề mặt phân cách lỏng, hỗn loạn chất lỏng liên quan Áp suất hơi, nhiệt độ chất lỏng cao tốc độ bay dự kiến cao Áp suất sản phẩm dầu mỏ xác định cách sử dụng phương pháp áp suất Reid (RVP) Áp suất reid (RVP) phương pháp phòng thí nghiệm tiêu chuẩn để đo áp suất Reid chất nhiệt độ 100°F, phương pháp thử nghiệm RVP ASTM-D-323 Thành phần cất hay đặc tính chưng cất xăng tiêu quan trọng phản ánh bay xăng tồn chứa, sử dụng Thành phần cất đơn giản xác định phương pháp phịng thí nghiệm ASTM D86 Dựa vào dải sôi, đặc biệt điểm sôi đầu điểm cất đén 10% thể tích để xác định xu hướng phát thải hydrocacbon tồn chứa Chi tiêu thành phần cất áp suất 01 mẫu xăng RON 95 điển hình Nhà máy lọc dầu Dung Quất có THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội -9điểm sôi đầu khoảng 300C nên sản phẩm bay mạnh điều kiện nhiệt độ mơi trường 2.4 Kiểm sốt phát thải Khí thải từ hệ thống lưu trữ phân phối xăng kiểm sốt theo bốn phương pháp Các phương pháp phòng ngừa, giảm thiểu, thu hồi cuối xử lý 2.4.1 Ngăn ngừa giảm thiểu phát thải Phương pháp ngăn ngừa giảm thiểu phát thải bao gồm giảm độ bay xăng (bằng cách hạ thấp RVP giới hạn RVP) nhiệt độ, cân hơi, giảm thiểu diện tích tiếp xúc pha lỏng - giảm xáo trộn Một số quốc gia áp dụng pha trộn xăng theo giới hạn RVP định trước, tùy thuộc vào mùa Mặc dù có động thái việc giảm giới hạn RVP nói chung, giới hạn thấp tồn để tránh vấn đề RVP ảnh hưởng khởi động đông phương tiện giới áp suất bảo hòa cần có giới hạn đủ lớn để bảo đảm khả khởi động động 2.4.2 Thu hồi (Vapor recovery) Quá trình nghiên cứu ứng dung công nghệ thu hồi năm 1980 Trên giới ứng dụng 05 hệ thống thu hồi cho Trạm xuất sản phẩm có công suất lớn, hiệu quả, độ tin cậy cao, an tồn sử dụng cơng nghiệp 2.4.2.1 Hệ thống Nén-Làm lạnh-Hấp thụ Hệ thống thu hồi nén - làm lạnh - hấp thụ (CRA) dựa việc hấp thụ xăng nén áp suất với xăng làm lạnh từ kho chứa Quá trình thu hồi VOC diễn cụm hấp thụ với dòng THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội - 10 nén chứa VOC từ đáy dòng xăng lành lạnh phun từ đỉnh tháp hấp thụ Việc làm lạnh lưu chất hấp thụ để tăng hiệu hấp thụ giảm nhiệt độ hấp thụ nhằm cải thiện an toàn hệ thống Hiệu thu hồi thiết bị thu hồi CRA phụ thuộc vào nồng độ hydrocacbon đầu vào Các thử nghiệm cho thấy nồng độ hydrocacbon đầu 4% đến 4,5%, theo khối lượng Các hệ thống CRA thị trường có trang bị máy nén tăng áp hiệu thu hồi đạt 90% 2.4.2.2 Hệ thống nén-làm lạnh-ngưng tụ Hệ thống thu hồi nén-làm lạnh-ngưng tụ (CRC) loại sử dụng ngành công nghiệp dầu khí Chúng dựa ngưng tụ hydrocacbon cách nén làm lạnh Hiệu đơn vị thu hồi CRC phụ thuộc vào nồng độ hydrocacbon đầu vào Dữ liệu từ thực tế cho thấy phân xưởng CRC thu hồi 96% hydrocacbon xăng bão hòa Các nhà cung cấp công bố điều chỉnh thiết bị tùy chọn cải thiện hiệu hệ thống CRC đến mức thu hồi tối thiểu 94% 2.4.2.3 Hệ thống thu hồi phương pháp làm lạnh Một hệ thống thu hồi hệ thống lạnh thẳng, dựa ngưng tụ xăng cách làm lạnh áp suất khí Hiệu suất thu hồi hệ thống lạnh lại phụ thuộc vào nồng độ hydrocacbon đầu vào Các hệ thống thu hồi thực tế có nhiệt độ bình ngưng -100 °F cho thấy nồng độ hydrocacbon đầu tương đối cố định nhiệt độ bình ngưng mức 0,6% đến 2,6% THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội - 11 theo thể tích Hiệu suất thu hồi hydrocacbon thực tế hệ thống đạt từ 90% đến 93% 2.4.2.4 Hệ thống thu hồi phương pháp sử dụng dầu (lean oil) hấp thụ Hệ thống thu hồi dầu (lean oil absorption -LOA) dựa hấp thụ xăng vào xăng nguyên liệu để loại bỏ hydrocacbon nhẹ 2.4.2.5 Hệ thống thu hồi màng lọc Hệ thống thu hồi đơn giản nhỏ nghiên cứu ứng dụng rộng rãi để tách xăng khỏi hỗn hợp VOC hệ thống thu hồi màng lọc Hệ thống áp dụng phổ biến trạm xăng bán lẻ để xử lý VOC phát thải trạm cấp xăng dầu 2.5 Phương pháp tính tốn 2.5.1 Tổn thất q trình vận hành xuất, nhập phương tiện chứa (Working loss) Tổn thất làm việc xảy không gian chất lỏng bị thoát khỏi bể chứa thực nạp sản phẩm vào bể chứa Phương trình sau sử dụng để ước tính tổn thất trình vận hành bể chứa: 𝑊𝐿 = (0.0010)∗𝑄∗ 𝑀v∗ 𝑃va∗𝐾n∗ 𝐾𝑝 Trong đó: WL = tổn thất làm việc bể chứa (lb/ năm) Q = sản lượng xăng qua bể chứa hàng năm (bbl / Năm) Mv = trọng lượng phân tử xăng (lb./lb.-mole) THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội - 12 Pva = áp suất nhiệt độ bề mặt chất lỏng trung bình hàng ngày (psia) Kn = hệ số luân chuyển hao hụt Kp = hệ số sản phẩm hao hụt 2.5.2 Tổn thất trình vận hành phương tiện chứa (breathing loss) Sự thất thoát vận hành phương tiện chứa (bể chứa cố định, bể chứa phương tiện…) xảy khác biệt nhiệt độ (ví dụ thay đổi nhiệt độ ngày đêm) ảnh hưởng đến áp suất không gian bên bể chứa Cơng thức sử dụng để ước tính tổn thất khí thở từ bể chứa xăng dầu lòng đất mặt đất BL = 365 ∗KE∗( 3.1416 4∗DE2)∗HVO∗KS∗ WV CHƯƠNG ĐÁNH GIÁ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ THU HỒI HƠI THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội - 13 JONH ZINK VÀ BORSIG 3.1 Công nghệ VRU Nhà cung cấp John Zink Nhà cung cấp John Zink sử dụng công nghệ ADABTM (Adsorption-Absorption) cho hệ thống thu hồi Trong cơng nghệ ADABTM, John Zink cung cấp hai tùy chọn cơng nghệ: cơng nghệ bơm chân khơng vịng chất lỏng (LRVP – Liquid Ring Vacuum Pump) công nghệ bơm chân không khô DVP – Dry Vacuum Pump) 3.1.1 Công nghệ LRVP VRU lắp đặt với hai bình hấp phụ giống điền đầy than hoạt tính Một bình hoạt động chế độ nhận hydrocacbon thực q trình hấp phụ Trong đó, bình cịn lại hoạt động chế độ giải hấp Những van chuyển đổi lắp đặt để tự động thay bình hấp phụ trình hấp phụ giải hấp Điều giúp cho hệ thống hoạt động liên tục mà không bị gián đoạn suốt trình thu hồi 3.1.2 Công nghệ DVP Nguyên tắc hoạt động công nghệ DVP LRVP tương tự nhau, điểm khác công nghệ LRVP sử dụng bơm chân khơng vịng chất lỏng cơng nghệ DVP sử dụng bơm chân không khô để tạo chân không cho trình giải hấp Từ so sánh ưu nhược điểm hai công nghệ LRVP DVP John Zink nói trên, tác giả đề xuất tập trung nghiên cứu thiết kế lựu chọn công nghệ LRVP để triển khai thực tế 3.2 Công nghệ VRU Borsig THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội - 14 Hệ thống sử dụng sản phẩm lỏng tiện ích cho máy nén vịng chất lỏng cho bình hấp thụ (cùng chất lỏng cho hai) Do dịng vào bình hấp thụ dòng hai pha, giàu hydrocacbon hydrocacbon lỏng Trong bình hấp thụ, chất lỏng tách từ pha khí với chất lỏng bổ sung xuất khỏi bình hấp thụ thơng qua van xả phía điều khiển hệ thống kiểm tra mức tương ứng Các sản phẩm thu hồi hấp thụ bình hấp thụ tích trữ đáy bình sau đưa trở hệ thống tồn chứa nhờ bơm hệ thống kiểm soát mức 3.3 Đánh giá 02 Nhà cung cấp cung cấp quyền công nghệ thu hồi Qua mô tả công nghệ mục 3.1 3.2 với việc so sánh, đánh giá công nghệ phần 3.3 thấy hai cơng nghệ than hoạt tính màng phù hợp mặt kỹ thuật để sử dụng cho mục đích thu hồi xăng từ khu cảng khu xuất xe bồn Do mặt kỹ thuật, hai cơng nghệ phù hợp, việc lựa chọn công nghệ tùy thuộc vào đánh giá chi tiết triển khai dự án EPC tính đến giá thành công suất hệ thống thu hồi CHƯƠNG KHẢO SÁT NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP KẾT NỐI 4.1 Hệ thống đường ống công nghệ THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội - 15 Tại Trạm xuất đường biển, thu hồi thông qua cần (loading arm) thu hồi nối với đường ống thu hồi (Các cần thu hồi lắp đặt kết nối vào cần xuất xăng hữu) Các đường ống thu hồi qua van chống cháy trước nhập vào đường ống vào cụm VRU Hệ thống đường ống đặt bên cạnh hệ thống ống giá đỡ có sẵn, khảo sát thực tế Ngồi ra, vị trí đấu nối đường ống đường ống xuất sản phẩm mogas hữu dự kiến triển khai vị trí gần VRU, giảm chi phí, dễ kết nối, thuận tiện cho việc vận hành hệ thống gần với cụm VRU Tại trạm xuất đường bộ, thu hồi từ cần xuất xăng trạm xuất, qua van chống cháy trước nhập vào đường ống vào cụm VRU Các đường ống thiết kế hệ thống giá đỡ 4.2 Hệ thống điều khiển Tủ điều khiển PLC cung cấp nhà sản xuất điều khiển chỗ q trình xử lý cơng nghệ hệ thông thu hồi trạm xuất xe bồn cảng xuất Jetty Tủ điều khiển PLC kết nối truyền thông với hệ thống DCS hữu thuận tiện cho việc giám sát vận hành từ xa Tín hiệu dừng khẩn cấp từ hệ thống ESD hữu kết nối với tủ điều khiển chỗ PLC cung cấp nhà sản xuất Nguồn điện UPS cấp cho tủ điều khiển PLC kết nối từ tủ phân phối PDP hữu Các tín hiệu phát báo cháy từ hệ thống thu hồi sản phẩm kết nối với hệ thống FGS hữu Các tín hiệu điều khiển van động MOV tín hiệu điều khiển bơm nằm ngồi gói cơng nghệ điều khiển hệ thống DCS/ESD/MCS/TAS/OMS hữu THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội - 16 4.3 Giải pháp thiết kế điện động lực, chiếu sáng, tiếp đất 4.3.1 Yêu cầu chung hệ thống điện, chống sét, tiếp đất lắp đặt cho cụm VRU Hệ thống thu hồi sản phẩm trạm xuất xe bồn cảng xuất sản phẩm Jetty nơi có khả phát sinh nhiều chất gây cháy nổ q trình vận hành Do đó, hệ thống điện, chống sét thiết kế, lắp đặt cho cụm VRU phải tuân thủ đầy đủ qui trình, qui phạm tiêu chuẩn Nhà nước ban hành Hệ thống điện cơng trình phải đảm bảo mục tiêu tiêu chuẩn nhưu sau: - Các thiết bị điện phải đầy đủ thông số kỹ thuật, chức năng, đáp ứng đầy đủ yêu cầu dây chuyền công nghệ - Nguồn cấp điện phải đủ công suất, cấp điện áp tần số Cung cấp đủ liên tục đảm bảo phục vụ cho công tác sản xuất theo yêu cầu công nghệ - Lắp đặt cáp dây điện cho cơng trình cơng nghiệp: TCVN 9208:2012 4.3.2 Khảo sát kết nối nguồn điện cung cấp cho cụm VRU với hệ thống hữu Nguồn điện cung cấp cho cơng trình mạng điện nội hữu nhà máy lọc dầu Dung Quất Bảng 4.1 – Nguồn cấp điện công suất phụ tải điện cụm VRU STT Mã thiết bị A-8103 Tên phụ tải Hệ thống thu hồi sản phẩm cảng xuất sản phẩm Jetty Công suất (kW) 806 Điện áp (V) Nguồn cấp điện 400 10-SW-3-1 A qua máy biến áp 1250kVA, 6.6/0.42kV THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội - 17 A-5304 MVP5213 Nguồn điều kiển cho hệ thống thu hồi A8103 Hệ thống thu hồi sản phẩm trạm xuất xe bồn Nguồn điều kiển cho hệ thống thu hồi A5304 Tủ cấp nguồn MOV 230 92 400 230 1.5 400 10-PDB-4-1 9-SW-4-1 B 9-PDB-4-1 9-SW-4-1 4.3.3 Hệ thống phân phối điện Hệ thống thu hồi sản phẩm trạm xuất xe bồn cấp nguồn sau: - Sửa đổi lắp thêm 01 ngăn kéo vào B tủ 9-SW4-1 để cấp nguồn cho hệ thống thu hồi A-5304 có cơng suất 92kW - Sửa đổi lắp thêm 01 ngăn kéo vào A tủ 9-SW4-1 để cấp nguồn cho tủ MVP-5301C có cơng suất 2.5kW Hệ thống thu hồi sản phẩm cảng xuất sản phẩm Jetty cấp nguồn sau: - Lắp đặt 01 máy biến áp 10-TR-34-13 có dung lượng S=1250kVA, U= 6.6/0.42kV - Lắp đặt thêm 01 ngăn tủ phân phối 6.6kV cấp nguồn cho máy biến áp Ngăn tủ kết nối với A tủ 10-SW-3-1 Tủ phân phối hữu sửa đổi cách phù hợp để đấu nối với ngăn tủ - Sửa đổi lắp thêm 01 ngăn kéo vào B tủ 9-SW4-1 để cấp nguồn cho bơm P-5260 có công suất 75kW 4.4 Giải pháp kết nối hệ thống PCCC THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội - 18 Hệ thống chữa cháy cho khu vực thu hồi sử dụng lăng phun Mornitor, vị trí bố trí bên cách khu vực chữa cháy 5-8m Lượng nước chữa cháy tính tốn Bảng 4.2 Lượng nước chữa cháy có tính đến lượng nước u cầu tối đa cho lần chữa cháy trường hợp xảy cháy Bảng 4.2 - Tính tốn lượng nước chữa cháy cần thiết STT Hạng mục Khu vực thu hồi trạm xuất xe bồn Khu vực thu hồi cảng xuất sản phẩm Tiêu chuẩn Cường độ phun: 6.5 lpm/m² Cường độ phun: 6.5 lpm/m² (m²) Tổng lưu lượng dung dịch chữa cháy (lpm) 72 468 20 9.36 4.8 250 1625 20 32.5 4.8 Diện tích bảo vệ Thời Thể gian tích chữa cần cháy thiết (phút) (m³) Áp lực cần thiết chữa cháy (kg/scm) Bảng 4.3 - Lưu lượng bơm chữa cháy Trạm đường Áp suất Lưu lượng (kg/cm2) (m3/h) 10 1280 Electrical pump (P-8144D) 10 1280 Jockey pump (P-8143-A/B) 60 Loại bơm Diesel pump 8144A/B/C) Số lượng (P- Bảng 4.4 - Lưu lượng bơm chữa cháy Trạm đường biển Loại bơm Số lượng Diesel pump (P-8140A) Electrical pump (P-8140B) Jockey pump (P-8141A/B) 1 Áp suất Lưu lượng (kg/cm2) 10 10 (m3/h) 628 628 60 Như vậy, Hệ thống bơm chữa cháy có nhà máy đáp ứng yêu cầu chữa cháy khu vực VRU không lắp đặt thêm bơm chữa cháy THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội - 19 CHƯƠNG ĐÁNH GIÁ CHI PHÍ, HIỆU SUẤT ĐẦU TƯ 5.1 Thơng tin đầu vào - Hiệu kinh tế việc đầu tư VRU lợi ích kinh tế cụ thể lợi nhuận thu từ lượng thu hồi tái xuất bán dạng thành phẩm - Tổng lượng xăng cung cấp đường thủy đường 4,000,000 m3/ năm 50,000m3/năm - Thành phần khí thải từ hoạt động xuất sản phẩm Trạm xuất Nhà máy phân tích từ phịng thí nghiệm Bảng 5.1 - Thành phần phát thải Trạm xuất sản phẩm cho NMLD Dung Quất Thành phần Khơng khí (Air- Inert) Propan i-Butan Buten n-Butan i-Pentan Penten n-pentan Henxan + Tổng % Thể tích 58.1 0.6 2.9 3.2 17.4 7.7 5.1 2.0 3.0 100 - Tỷ lệ lượng xăng thu hồi cảng dựa lịch sử ghi chép dự án nhà cung cấp đạt tới 0.1-0.12% tổng lượng xăng cung cấp Tuy nhiên để đảm bảo chắn thời gian thu hồi vốn, nhà sản xuất đề xuất lấy giá trị tỷ lệ 0.09% tính hiệu kinh tế - Với lượng xăng thu hồi trạm xuất xe bồn, tỷ lệ thu hồi 0.075% tổng lượng xăng cung cấp THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội - 20 - - Giá bán xăng áp dụng cho xăng RON 92, giá bán trung bình năm dự báo 72 USD/ thùng, tương đương 0.45 USD/ lít Bảng 5.2 - Chi phí đầu tư ban đầu hiệu suất dự kiến VRU Chi phí gói Thời gian thu Lợi nhuận dự Lượng phát Hiệu suất thu VRU dự tính hồi vốn dự kiến tính sau 20 năm thải ước tính hồi VRU (Triệu USD) ( N ăm) (Triệu USD) (g VOC/ m3) 95% 4.2 7.1 14.7 35 98% 4.4 7.2 15.0 17 99.5% 5.3 8.4 13.0 đến 10 - Dự toán xây dựng theo phương pháp tính theo số lượng/ đơn giá; - Giá thiết bị xác định dựa báo giá thức nhà cung cấp giá đưa vào tổng mức đầu tư giá thấp từ nhà cung cấp đạt yêu cầu kỹ thuật, theo quy định thông tư số 06/216/TT-BXD ngày 10/3/2016 Bộ Xây dựng Chi phí chế tạo lắp đặt tính tốn dựa sở liệu giá dự án triển khai - Tổng mức đầu tư tính tốn dựa việc áp dụng Thơng tư số 06/2016/TT-BXD ngày 10/3/2016 Bộ Xây dựng quản lý chi phí đầu tư xây dựng cơng trình, với cấu trúc bao gồm hạng mục chi phí sau: - Chi phí xây dựng bao gồm chi phí mua sắm vật tư xây dựng, chi phí nhân cơng, chi phí thiết bị thi công lắp đặt cho hạng mục cải tạo/ sửa chữa xây dựng bao gồm đóng cọc, đổ bê tơng, làm đường, vỉa hè, hệ thống thoát nước kết cấu cho hệ thống thơng gió, sàn thao tác, v.v - Chi phí xây dựng tính sở đơn giá tham khảo dự án thực - Chi phí thiết bị bao gồm khoản sau: ✓ Chi phí mua sắm thiết bị cơng trình thiết bị cơng nghệ; THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội - 21 ✓ Chi phí đào tạo chuyển giao cơng nghệ (nếu có); ✓ Chi phí lắp đặt, nghiệm thu, hiệu chỉnh; ✓ Chi phí vận chuyển, bảo hiểm, thuế loại phí; - Chi phí khác có liên quan ✓ Chi phí quản lý dự án ✓ Chi phí quản lý dự án ✓ Chi phí tư vấn đầu tư - Chi phí dự phịng bao gồm chi phí dự phịng cho yếu tố khối lượng cơng việc phát sinh chưa lường trước lập dự án (tính 5% hạng mục trên) dự phòng cho yếu tố trượt giá thời gian thực dự án 5.2 Kết phân tích kinh tế tài Căn sở giả thiết nêu trên, sơ tính tốn thời gian hồn vốn dự án sau: - NPV = 61,404,731,572 VND - IRR = 15% (tại lãi suất chiết khấu 10%) - Thời gian hồn vốn khơng tính chiết khấu (tĩnh) = 6.1 năm - Thời gian hồn vốn có chiết khấu (động) = 10.2 năm - Đối với hệ thống thu hồi trạm xuất xe bồn: - NPV = -33,864,205,422 VND(