BÁO cáo THỰC tập tốt NGHIỆP đề tài tìm hiểu cụm reforming phân xưởng ammonia nhà máy đạm cà mau

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG KHOA HÓA NGÀNH KỸ THUẬT DẦU & KHÍ BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP Đề tài: Tìm hiểu cụm Reforming phân xưởng Ammonia nhà máy đạm Cà Mau SVTH: LÊ NGỌC SƠN LỚP : - 107140216 14H5 Cà Mau, tháng 01 năm 2019 Báo cáo thực tập tốt nghiệp Cụm Reforming phân xưởng Ammonia LỜI MỞ ĐẦU Sản xuất nông nghiệp bền vững vấn đề quan trọng Việt Nam Việc áp dụng Khoa học kỹ thuật vào công nghệ để phục vụ nông nghiệp cần thiết Với mục đích cung cấp giải pháp dinh dưỡng cho trồng, phát triển dịng sản phẩm phân bón nhằm nâng cao hiệu sản xuất nông nghiệp, đưa tiến khoa học công nghệ, giải pháp dinh dưỡng, giải pháp canh tác sản phẩm thân thiện với môi trường đến người nông dân, xây dựng nông nghiệp bền vững, Đối với sinh viên thực tập, thật môi trường học tập chuyên nghiệp dịp để em tiếp cận với thiết bị kỹ thuật, công nghệ thực tế q trình cơng nghệ, điều kiện cơng nghệ, phương thức vận hành thực tế … Từ đó, em có nhìn tổng quát nghề nghiệp chuẩn bị hành trang để làm việc kỹ lưỡng Em tìm hiểu tổng quan phân xưởng Ammonia, cách đọc PFD,P&ID, hệ thống van điều khiển, cấu tạo thông số thiết bị, interlock cụm HDS, Reforming LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành gửi lời cảm ơn sâu sắc đến ban lãnh đạo Nhà máy đạm Cà Mau anh chị làm việc phân xưởng Ammonia hướng dẫn nhiệt tình truyền đạt kinh nghiệm hay cho em suốt đợt thực tập Em xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng dạy cho em kiến thức hay giúp em bắt nhịp nhanh việc đọc,hiểu tiếp thu kiến thức để hoàn thành đợt thực tập tốt nghiệp Một lần nữa,em xin cảm ơn tất người ! Cà Mau, tháng 01 năm 2019 SVTH: Lê Ngọc Sơn – BKDN Báo cáo thực tập tốt nghiệp Cụm Reforming phân xưởng Ammonia MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU LỜI CẢM ƠN Chương 1: Tổng quan phân xưởng Amonia I Tổng quan 1.Lịch sử hình thành phát triển nhà máy Mục đích sơ đồ phân xưởng II Các cụm thiết bị .5 Cụm HDS Cụm reforming Cụm chuyển hóa CO Cụm thu hồi CO2 Cụm Methane hóa 10 Cụm tổng hợp amonia 10 Chương 2: I Tìm hiểu cụm Reforming 11 Mô tả sơ đồ công nghệ P&ID .11 II Hệ thống điều khiển 13 III Cấu tạo thông số thiết bị 14 1.Thiết bị Hydro hóa (R 04201) .14 Thiết bị hấp thụ lưu huỳnh 14 3.Thiết bị Reforming sơ cấp 15 4.Thiết bị Reforming thứ cấp R04203 18 Bảo vệ gia nhiệt khơng khí CN, E04202-1 (04IS-3) 20 TỔNG KẾT .21 SVTH: Lê Ngọc Sơn – BKDN Báo cáo thực tập tốt nghiệp Cụm Reforming phân xưởng Ammonia Chương 1: Tổng quan phân xưởng Amonia I Tổng quan 1.Lịch sử hình thành phát triển nhà máy Cơng Ty TNHH MTV Phân bón dầu khí Cà Mau trực thuộc tập đồn Dầu Khí Việt Nam sở hữu 100% vốn thành lập ngày 09/03/2011 để quản lý vận hành Nhà máy Đạm Cà Mau nằm khu cơng nghiệp Khí - Điện - Đạm Cà Mau, theo định số 474/QĐ-HĐTV ngày 09/03/2011 Chủ tịch Hội đồng Thành viên Tập đoàn Dầu khí Việt Nam, sau chấp thuận Thủ tướng Chính phủ Nhà máy Đạm Cà Mau nằm khu cơng nghiệp cụm Khí Điện Đạm Cà Mau thuộc Xã Khánh An, Huyện U Minh, Tỉnh Cà Mau Ngành nghề kinh doanh chủ yếu sản xuất phân bón Nhà máy sử dụng cơng nghệ Haldor Topsoe A/S – Đan Mạch cho xưởng Amoniac BASF – Đức (cho công đoạn thu hồi CO2) Xưởng Ureaa: Saipem (Snamprogetti) – Italia Cụm Tạo hạt: TEC (TOYO) – Nhật Nhà máy Đạm Cà Mau khởi công xây dựng vào tháng năm 2008 hoàn thành vào tháng năm 2012, đáp ứng đủ nhu cầu phân đạm khu vực 13 tỉnh đồng sông Cửu Long - Công suất thiết kế: + Amoniac lỏng: 1350 T/Ngày ~ 468450 T/Năm + Phân Urê: 2385 T/Ngày ~ 800000 T/Năm - Chủ đầu tư: Tập đoàn Dầu Khí Việt Nam - Tổng vốn đầu tư: 900 triệu USD - Các cột mốc chính: + Khởi cơng xây dựng tháng 07/2008 + Hồn thành khí: 31/08/2011 + Có sản phẩm đầu tiên: 31/01/2012 + Vận hành thương mại: 24/04/2012 SVTH: Lê Ngọc Sơn – BKDN Báo cáo thực tập tốt nghiệp Cụm Reforming phân xưởng Ammonia Mục đích sơ đồ phân xưởng Phân xưởng Amonia có mục đích sản xuất NH3 CO2 từ nguồn khí thiên nhiên để cung cấp cho phân xưởng sản xuất Urê, sản xuất nước để cung cấp cho trình nhà máy Một phần NH dư chứa bồn chứa amonia lỏng để dự trữ xuất bán Steam Natural Gas HDS section NH3 H2 Sơ đồ cụm thiết bị phân xưởng amonia II Các cụm thiết bị a Cụm HDS - Mục đích: chuyển hóa S dạng hữu thành phần khí nguyên liệu thành H2S loại bỏ S hấp thụ S khí ngun liệu gây ngộ độc xúc tác phản ứng reforming - Gồm cụm: Hydrogenator Sulfur Absorption b Hydrogenator - Mục đích: chuyển hóa S hữu thành phần khí thành H 2S SVTH: Lê Ngọc Sơn – BKDN Báo cáo thực tập tốt nghiệp - Nguyên liệu:+ khí thiên nhiên + - Cụm Reforming phân xưởng Ammonia H2 recycle Nhiệt độ dòng nguyên liệu: nhiệt độ tối ưu 350°C Nhiệt độ cao tăng trình hình thành carbon lay-down, nhiệt độ thấp không thuận lợi cho phản ứng hidro hóa - Xúc tác: Nikel – Molybdenum Xúc tác tối ưu trạng thái sulfide hóa Xúc tác sử dụng dễ tự bốc cháy phải bảo dưỡng, thay phải có q trình xử lí để oxi hóa xúc tác - Phản ứng chính: o RSH + H2 o R1SSR2 + 3H2 o R1SR2 + 2H2 o (CH)4S + 4H2 o COS + H2 RH + H2S R1H +R2H + 2H2S R1H +R2H + H2S C4H10 + H2S CO + H2S c Sulfur absorbtion - Mục đích: loại bỏ S để tránh làm ngộ độc xúc tác trình reforming Hàm lượng lưu huỳnh cịn lại sau q trình thấp 0.05ppm wt - Xúc tác: HTZ – Absorbent (ZnO) - Nhiệt độ tháp trì 350°C - Phản ứng chính: o ZnO + H2S  ZnS + H2O o ZnO + COS  ZnS + CO2 d Cụm reforming - Mục đích: Chuyển hóa Hidrocacbon dịng khí ngun liệu thành ngun liệu thơ cho q trình tổng hợp amonia - Gồm giai đoạn: Reforming sơ cấp reforming thứ cấp SVTH: Lê Ngọc Sơn – BKDN Báo cáo thực tập tốt nghiệp Cụm Reforming phân xưởng Ammonia a Reforming sơ cấp - Mục đích: chuyển hóa Hydrocacbon thành ngun liệu thơ cho q trình tổng hợp amonia - - Ngun liệu: + Dịng khí thiên nhiên tách loại S + Dòng Steam cao áp Điều kiện vận hành: + Nhiệt độ đầu vào: 535°C + Nhiệt độ đầu ra: 783°C + Áp suất thiết kế: 3.48 MPag + Tỷ lệ Steam/Carbon: 3.0 + Methane dư: 14.1% (mole) - Xúc tác: chất xúc tác Ni, chia thành lớp xúc tác - Thiết bị: thiết bị buồng đốt bên, gồm có buồng đốt, buồng có 150 ống xúc tác cao 13m, xếp thành hàng; 360 đầu đốt xếp thành hàng Nhiên liệu đốt gồm phần dòng NG, dòng Off Gas từ amoni recover Synthesis Gas từ bình tách cụm methane hóa - - Phản ứng: o CnH2n+2 + nH2O o CH4 + H2O o CO+H2O o CH4 nCO +(3n+2)/2 H2 – Q CO + 3H2 – Q CO2+H2+Q C + 2H2 (phản ứng không mong muốn) Để tránh phản ứng không mong muốn, tỷ lệ S/C trì giá trị - Phần nhiệt thừa tận dụng để gia nhiệt cho dòng cơng nghệ b Reforming thứ cấp - Mục đích: reforming phần methane lại SVTH: Lê Ngọc Sơn – BKDN Báo cáo thực tập tốt nghiệp - - Cụm Reforming phân xưởng Ammonia Ngun liệu: + Dịng khí từ thiết bị reforming sơ cấp + Dịng khơng khí công nghệ Điều kiện vận hành: + Nhiệt độ đầu ra: 953°C + Methane dư: 0.6% (mole) - Xúc tác: chất xúc tác Ni, chia làm tầng xúc tác - Phản ứng: CH4 + O2 c Cụm chuyển hóa CO - Mục đích: chuyển hóa CO dịng khí từ cụm reforming thành CO2 + H2O + Q CO2 - Ngun liệu: Dịng khí sản phẩm từ cụm reforming - Phản ứng: CO + H2O - Q trình gồm giai đoạn: Chuyển hóa nhiệt độ cao (HTS) CO2 + H2 + Q chuyển hóa nhiệt độ thấp (LTS) - Sau trình, lượng CO dịng khí giảm xuống cịn 0.3% mole a Chuyển hóa CO nhiệt độ cao - Điều kiện vận hành: + Nhiệt độ đầu vào: 360°C + Nhiệt độ đầu ra: 433°C (tối đa 470°C) - Xúc tác: Crom oxit tăng cường oxit sắt b Chuyển hóa CO nhiệt độ thấp - Điều kiện vận hành: - + Nhiệt độ đầu vào: 205°C + Nhiệt độ đầu ra: 228°C Xúc tác: Crom oxit tăng cường oxit đồng, kẽm nhôm c Cụm thu hồi CO SVTH: Lê Ngọc Sơn – BKDN Báo cáo thực tập tốt nghiệp - Cụm Reforming phân xưởng Ammonia Mục đích: thu hồi CO2 dịng ngun liệu thô để đưa sang phân xưởng sản xuất Urê a Hấp thụ CO2 - Mục đích: sử dụng dịng MDEA để hấp thụ CO2 có dịng khí ngun liệu - Ngun liệu: + Dịng khí ngun liệu thơ + Dịng lean amine semilean amine - Dung mơi: MDEA 40% wt - Nguyên tắc: tiếp xúc ngược dòng cấp lượng CO hấp thụ chủ yếu dòng bán thuần, hấp thụ triệt để dịng dung dịch - Phương trình phản ứng: o R3N + CO2 + H2O o 2R2NH + CO2 R3NH+ + HCO3R2NH2+ + R2NCOO- b Tách CO2 - Mục đích: tách CO2 khỏi dịng rich amine giảm áp suất - Thiết bị: + tháp tách CO2 Tháp tách cao áp vận hành 0.54 Mpag, tháp tách thấp áp vận hành 0.074 Mpag Dòng semilean amine từ đáy tháp tách thấp áp chia làm dòng, dòng đưa tháp hấp thụ bậc 1, dịng đưa tháp stripping CO2 + Bình tách sản phẩm: khí từ đỉnh tháp tách thấp áp đưa qua bình tách sản phẩm để thu dòng CO2 đưa qua phân xưởng sản xuất Urê c Tái sinh dung mơi - Mục đích: tách triệt để CO2 khỏi dòng amine để tái sinh dòng amine SVTH: Lê Ngọc Sơn – BKDN Báo cáo thực tập tốt nghiệp - Cụm Reforming phân xưởng Ammonia Nhiệt stripping cung cấp dịng khí ngun liệu thơng qua reboiler d Cụm Methane hóa - Mục đích: chuyển hóa CO2 cịn lẫn dịng khí ngun liệu thơ thành CH4 CO2 gây ngộ độc xúc tác q trình tổng hợp NH cịn CH4 khơng - Ngun liệu: Dịng khí từ tháp hấp thụ CO2 - Xúc tác: chất xúc tác Nickel - Thông số vận hành: - + Nhiệt độ đầu vào: 300°C + Nhiệt độ đầu ra: 325°C + Áp suất đầu vào: 2.66 Mpag + Nồng độ nước thấp Phương trình phản ứng: o CO + 3H2 CH4 + H2O + Q o CO2 + 4H2 CH4 + 2H2O + Q e Cụm tổng hợp amonia - Mục đích: tổng hợp amonia cung cấp cho phân xưởng sản xuất Urê - Ngun liệu: dịng khí với thành phần H2 N2 theo tỷ lệ mol 3:1 - Xúc tác: sắt dạng hạt với kích thước khác - Điều kiện vận hành: + Áp suất cao: 13.73 Mpag + Nhiệt độ dòng nguyên liệu 254°C, nhiệt độ vào lớp xúc tác thứ 390°C SVTH: Lê Ngọc Sơn – BKDN Báo cáo thực tập tốt nghiệp - Cụm Reforming phân xưởng Ammonia Thiết bị phản ứng: thiết bị xúc tác cố định loại xuyên tâm, gồm tầng xúc tác Bên thiết bị phản ứng có thiết bị trao đổi nhiệt Hiệu suất tổng hợp khoảng 25% - Phản ứng: 3H2 + N2 2NH3 + Q Chương 2: Tìm hiểu cụm Reforming I Mơ tả sơ đồ cơng nghệ P&ID *CP25-03 Dịng khí tự nhiên đưa đến thiết bị tiền gia nhiệt nguyên, nhiên liệu (E 04217) với công suất: 1,836 GJ/h Trong thiết bị (E 04217) nhập nguyên liệu từ dòng: - Dòng lỏng ngưng từ thiết bị (E 04701) ống qua thiết bị (E 04217) hạ nhiệt độ lỏng ngưng chuyển đến thiết bị (E 04702) - Dịng khí tự nhiên ngồi ống qua thiết bị (E 04217) tách thành dòng: +Dòng cung cấp nhiệt cho thiết bị reforming sơ cấp (F04201) +Dòng qua thiết bị (E 042043) thiết bị (E 042042) tăng nhiệt độ dòng đến 290oC đến thiết bị (E 042041) *CP25-05 - Trước vào thiết bị gia nhiệt (E 042041) dịng nhập với dịng thu hồi H2 từ thiết bị máy nén khí tổng hợp (K 04431) cụm thu hồi Amonia chuyển đến thiết bị gia nhiệt (E04201) tiếp tục đưa vào thiết bị hydro hóa (R 04201) *CP25-04 Thiết bị hydro hóa (R04201) sử dụng tầng xúc tác cố định với xúc tác (NiMo) xảy phản ứng chính: o RSH + H2 SVTH: Lê Ngọc Sơn – BKDN RH + H2S Báo cáo thực tập tốt nghiệp Cụm Reforming phân xưởng Ammonia o R1SSR2 + 3H2 o R1SR2 + 2H2 o o COS + H2 (CH)4S + 4H2 CO + H2S Dòng sản phẩm đáy đưa vào thiết bị hấp thụ lưu huỳnh (R 04202A/B) Có tháp hấp thụ lưu huỳnh (R 04202A) (R 04202B) Trong tháp sử dụng xúc tác HTZ-3 (Thành phần ZnO) Vận hành khoảng 350 oC Phản ứng chính: o ZnO + H2S  ZnS + H2O o ZnO + COS  ZnS + CO2 Thiết bị hấp thụ (R 04202B) dùng thiết bị bảo vệ trường hợp xảy dư lưu huỳnh khỏi bình (R 04202A) trường hợp (R 04202A) cô lập để thay xúc tác Dòng sản phẩm khỏi thiết bị (R 04202B tiếp tục đưa đến thiết bị gia nhiệt (E 04201) *CP 25-08 Dòng sản phẩm khỏi thiết bị (R 04202B) nhập với dòng Steam tiếp tục đưa đến thiết bị (E 04201) tiếp tục đưa nguyên liệu vào thiết bị Reforming sơ cấp (F04201) *CP 25-09 Sau qua thiết bị (E 04201), hỗn hợp khí tự nhiên nước gia nhiệt tới nhiệt độ 535oC trước vào thiết bị Reforming sơ cấp (F 04201) *CP 25-12-1 Khi dịng cơng nghệ dẫn vào Reforming sơ cấp (F 04201) có tổng cộng 150 ống xúc tác thẳng đứng lắp buồng xạ theo hướng từ SVTH: Lê Ngọc Sơn – BKDN Báo cáo thực tập tốt nghiệp Cụm Reforming phân xưởng Ammonia xuống Phần ống nạp xúc tác RK-211 RK201,phần đáy ống nạp xúc tác R-67-7H Dòng cung cấp nhiệt cho Reforming sơ cấp đưa vào buồng đốt Mỗi buồng có hàng, cột, tổng 180 ống Xảy phản ứng chính: o CnH2n+2 + nH2O o CH4 + H2O o CO+H2O o CH4 nCO +(3n+2)/2 H2 – Q CO + 3H2 – Q CO2+H2+Q C + 2H2 (phản ứng không mong muốn) *CP 25-13 - Dòng vào thiết bị Reforming thứ cấp (R 04203) là: + Dòng sản phẩm từ thiết bị Reforming sơ cấp (F04201) + (CP 25-06) Dịng khơng khí qua máy nén K04421 thiết bị trao đổi nhiệt (E 042022) (E 042021) Nhiệt độ rời khỏi thiết bị Reforming thứ cấp (R 04203): 953 oC Nhiệt độ thấp trình: 650oC Q trình làm nguội khí cơng nghệ tiến hành nồi nhiệt thừa (E 04208) thiết bị nhiệt cho nước E 04209 Tại nước sinh Hệ thống điều khiển *CP 25-03 AI - Để điều khiển áp suất dòng cung cấp nhiệt cho reforming sơ cấp ta thay đổi độ mở valve valve điều khiển PV 2046A/B Thông qua điều khiển PIC 2046 *CP 25-05 - Để điều khiển nhiệt độ đầu vào thiết bị Hydro hóa (R 04201) ta thay đổi độ mở valve valve điểu khiển TV 2039 Thông qua điều khiển TIC 2039 - Để điều khiển lưu lượng dòng Recycle H2 từ K 04331 ta thay đổi độ mở valve điều khiển FV 2035 Thông qua điều khiển FIC 2035 SVTH: Lê Ngọc Sơn – BKDN Báo cáo thực tập tốt nghiệp Cụm Reforming phân xưởng Ammonia *CP 25-08 - Để điều khiển áp suất dòng sản phẩm đáy thiết bị hấp thụ lưu huỳnh R 04202B, ta điều khiển lưu lượng khíqua valve cách thay đổi độ mở valve điều khiển FV 2026, FV 2028 Thông qua điểu khiển PIC 2027 - Để điều khiển lưu lượng dòng Steam ta điều khiển độ mở valve FV 2030 , FV 2023 thông qua FIC 2030, FIC 2023 - Để điều khiển lưu lượng dòng Recycle Gas ta thay đổi độ mở valve FV 2034 Thông qua FIC 2034 Cấu tạo thông số thiết bị BI 1.Thiết bị Hydro hóa (R 04201) 1.1 Thơng số + Chiều cao tháp: 8930 mm + Đường kính tháp: 2300 mm 1.2.Xúc tác Mơ tả Xúc tác 1.3.Thay xúc tác - Nếu xúc tác tháp hydro hóa lưu huỳnh (R04201) thay phải dừng nhà máy Tốt nên hạ nhiệt độ xung quanh xuống trước tháo xúc tác SVTH: Lê Ngọc Sơn – BKDN Báo cáo thực tập tốt nghiệp Cụm Reforming phân xưởng Ammonia Thiết bị hấp thụ lưu huỳnh Thông số 2.1 + Chiều cao tháp: 9350 mm + Đường kính tháp: 2300 mm Xúc tác 2.2 Mơ tả Xúc tác 2.3.Vấn đề cần lưu ý vận hành 2.3.1 Thiết bị hydro hóa R04201 - Nhiệt độ đầu vào khống chế 350oC TIC 2039 - Khí H2 từ header đưa vào hệ thống thơng qua FIC2035 Áp suất điều khiển van PV-1002 - Kiểm tra khả làm việc xúc tác hydro hóa thơng qua điểm phân tích AP2506 2.3.2 Thiết bị hấp thụ lưu huỳnh R04202A/B - Kiểm tra hàm lượng lưu huỳnh khỏi thiết bị thông qua điểm phân tích AP2507 AP2508 để đánh giá hoạt động xúc tác 2.3.3 Thay xúc tác cụm khử lưu huỳnh Nên làm lạnh xúc tác HTZ R04202-A/B trước tháo xúc tác Xúc tác HTZ dùng R04202-A/B khó cháy khơng phản ứng với khơng khí nhiệt độ 500-600oC Tuy nhiên, trường hợp cacbon bám xúc tác HTZ có phản ứng nhiệt độ thấp - Xúc tác tháp hấp thụ thứ (R04202A) thay tháp R04202B vận hành Sau thay xúc tác, hệ thống làm nitơ tiến hành thử kín Ngay sau thực q trình gia nhiệt dịng khí nhỏ khỏi R04201 3.Thiết bị Reforming sơ cấp - 3.1 Thơng số +Năng suất: 270.252 GJ/h SVTH: Lê Ngọc Sơn – BKDN Báo cáo thực tập tốt nghiệp Cụm Reforming phân xưởng Ammonia +Áp suất thiết kế (Dòng vào/dòng ra) 3.85/3.55 Mpag +Nhiệt độ thiết kế (Dòng vào/dòng ra) 570/820 oC 3.2 Xúc tác 3.3.Hệ thống interlock 3.3.1.04IS-1: Reformer sơ cấp, (F04201) Nhóm khóa an tồn tự động Reformer sơ cấp (IS-1) bị kích hoạt nguyên nhân liệt kê Bởi nguyên nhân gắn liền với bước chuẩn bị khí ban đầu, hầu hết tất bước dừng kích hoạt giống hệ việc kích hoạt IS-1 - Một phần IS-1 dựa vào hệ thống lựa chọn (2-out-of-3 voting) để tối thiểu rủi ro trip gây tín hiệu sai Mỗi phép đo cung cấp thiết bị đo lường tự động với đầu dò riêng biệt 3.3.2 Các nguyên nhân gây kích hoạt IS-1 - Nhóm an tồn khố liên động reformer sơ cấp hoạt hoá nguyên nhân sau đây: - Tín hiệu dừng tay từ bảng điều khiển - Nhiệt độ dòng cao áp (HP) khỏi E04203-1 cao (TSAH2044) 2-out-of-3 voting - Lưu lượng khí tự nhiên thấp (FSAL-2026) đến reformer sơ cấp Do đó, ống xúc tác reformer sơ cấp hệ thống đầu reformer sơ cấp bị nhiệt 2-out-of-3 voting - Lưu lượng nước thấp (FSAL-2030) đến reformer sơ cấp Nếu lưu lượng nước đầu vào giảm xuống, tỉ lệ nước/cacbon (S/C) giảm theo, điều dẫn đến nguy hình thành cacbon bề mặt chất xúc tác reformer sơ cấp Lưu lượng thấp đến reformer sơ cấp gây phân bố khơng đồng ống xúc tác reformer, hệ ống với dòng chảy thấp qua SVTH: Lê Ngọc Sơn – BKDN Báo cáo thực tập tốt nghiệp Cụm Reforming phân xưởng Ammonia bị nhiệt 2-out-of-3 voting - Tỉ lệ nước/cacbon (S/C) thấp (FFSAL-2032) Nếu tỉ lệ nước/cacbon q thấp, cacbon hình thành bề mặt chất xúc tác reformer sơ cấp 2-out-of-3 voting - Áp suất mạng khí tự nhiên nhiên liệu (PSAH-2048) q cao dẫn tới lị đốt ống xúc tác reformer sơ cấp bị nhiệt 2-outof-3 voting - Áp suất mạng khí tự nhiên nhiên liệu thấp (PSAL-2048) Nếu áp suất mạng khí nhiên liệu NG thấp, đầu đốt bị dập tắt Khí nhiên liệu khơng cháy tạo nên hỗn hợp nổ bên lò đốt 2-outof-3 voting - Độ chân khơng lị q thấp F-04201 (PSAH-2032) Nếu áp suất lò đốt tăng cao áp suất mơi trường, khói thải nóng (lên đến gần 1200oC) rò rỉ nhiều nơi khác Điều diện nguy hiểm tiềm tàng cho nhân viên vận hành và/hoặc nguy hiểm lớp vỏ thép reformer sơ cấp 2-out-of-3 voting - Độ chân không lị q cao F04201 (PSAL-2032) Nếu độ chân khơng lị cao phá hủy vỏ lị đốt gạch chịu nhiệt 2-out-of3 voting - Mực nước thấp bao nước S04201 (LSAL-2056) Nếu mực chất lỏng bao thấp, nồi chạy khơ chúng bị tiếp xúc với nhiệt độ cao 2-out-of-3 voting Ngắt an tồn khố liên động IS-3 bảo vệ gia nhiệt khơng khí cơng nghệ E04202-1 với việc lưu lượng nước bảo vệ đến gia nhiệt khơng khí E04202-1 (FSAL-2019) thấp Nếu IS-3 bị kích hoạt (do lưu lượng khơng khí cơng nghệ thấp) dịng nước bảo vệ đến E04202-1 không thiết lập thấp, reformer bị dừng để tránh nhiệt hỏng trao đổi nhiệt 3.3.3 Ảnh hưởng tự động IS-1 bị kích hoạt - Nếu IS-1 bị ngắt, tác động sau thực cách tự động: - IS-2, nhóm an tồn khố liên động reformer thứ cấp (R04203) bị ngắt - IS-204, nhóm an tồn khố liên động cho khí off-gas nhiên liệu đến SVTH: Lê Ngọc Sơn – BKDN Báo cáo thực tập tốt nghiệp Cụm Reforming phân xưởng Ammonia đầu đốt reformer sơ cấp bị ngắt - Dịng khí tự nhiên đến reformer sơ cấp bị cắt FXV-2026 đóng van FV-2026 - Dịng bypass khí tự nhiên FV-2026 đến reformer sơ cấp bị cắt FXV2028 đóng van FV-2028 - Dịng nước cơng nghệ đến reformer sơ cấp bị cắt FXY-2030 đóng van FV-2030 Một lưu lượng nước 27 tấn/giờ đến reformer sơ cấp trì thơng qua đường bypass nước (FV-2023): điều bảo vệ gia nhiệt ống xúc tác reformer sơ cấp khỏi nhiệt - Dòng xả liên tục từ bao nước (S04201) bị dừng lại UXV-2051 đóng UV-2051 - Cụm Reformer giảm áp UXY-2076 mở UV-2076 - IS-201, nhóm an tồn khóa liên động Quạt khói (B04201)lị bị ngắt - I-203, chuỗi khố liên động đường nước làm nguội cao áp bị ngắt - False air damper lò reformer mở Bộ điều khiển chuyển sang HIC-2028 để mở HV-2028/A HV-2028/B - Hơi nước bảo vệ đến reformer sơ cấp giảm xuống cách đóng van FV-2023 FIC-2023 chuyển sang chế độ điểm cài đặt từ xa với lưu lượng đo vào thời điểm xảy dừng khẩn cấp Sau phút, điểm cài đặt giảm xuống 0% vòng phút - Dòng khí tự nhiên tới hệ thống khí nhiên liệu bị ngắt FIC-2026 đóng FV-2026 - Dịng off gas tới hệ thống khí nhiên liệu bị ngắt FIC-2048 đóng FV2048 - Dịng khí tự nhiên tới mạng khí đốt nhiên liệu bị cắt FIC-2047 PIC2048 đóng FV-2047 Dịng flash gas đến hệ thống khí nhiên liệu bị ngắt FIC-2050 đóng FV2050 4.Thiết bị Reforming thứ cấp R04203 - 4.1.Thông số +Đường kính tháp: 3500 mm SVTH: Lê Ngọc Sơn – BKDN Báo cáo thực tập tốt nghiệp Cụm Reforming phân xưởng Ammonia +Chiều cao: 2940 mm +Áp suất thiết kế: 3.5 MPag +Nhiệt độ thiết kế: -10/300oC +Thể tích xúc tác: 28.3 m3 4.2 Xúc tác Mô tả Xúc tác 4.3 Bề mặt vỏ Nhiệt độ bề mặt vỏ khoảng 160 oC (thiết kế tối đa 300 oC) Reformer thứ cấp bao phủ lớp sơn cảm biến nhiệt mà thay đổi màu sắc bất thuận nghịch nhằm đưa cảnh báo thích hợp, thay đổi nhiệt độ rõ khoảng nhiệt độ mà lớp sơn thể hiện: Màu gốc Khoảng màu xanh lục (green) Khoảng màu xanh da trời (blue) Khoảng màu trắng 4.4 Hệ thống Interlock (04IS-2: Reformer thứ cấp, R04203) 4.4.1 Nguyên nhân gây kích hoạt IS-2 Nhóm an tồn khố liên động reformer thứ cấp (R04203) bị kích hoạt nguyên nhân sau đây: - Tín hiệu dừng tay từ bảng điều khiển SVTH: Lê Ngọc Sơn – BKDN Báo cáo thực tập tốt nghiệp Cụm Reforming phân xưởng Ammonia IS-1, nhóm an tồn khóa liên động reformer sơ cấp (F04201) bị kích hoạt, dịng khí ngun liệu bị cắt, điều có nghĩa khơng khí cơng nghệ đến reformer thứ cấp phải bị cắt để tránh nhiệt độ cao xúc tác reformer thứ cấp - Tỉ lệ khí tự nhiên/khơng khí (gas/air) q thấp (FFSAL-2015) Nếu tỉ lệ gas/air giảm, dẫn đến việc giải phóng nhiệt reformer thứ cấp, điều dẫn đến nhiệt độ hệ thống tăng cao nhiệt độ thiết kế 2-outof-3 voting - Nhiệt độ cao đầu reformer thứ cấp (TSAH-2077) Hệ thống đầu cần bảo vệ tránh nhiệt 2-out-of-3 voting - Tín hiệu dừng từ máy nén khơng khí cơng nghệ (K04421) 4.4.2 Ảnh hưởng tự động việc IS-2 bị kích hoạt - Nếu 04IS-2 bị ngắt (trip), có ảnh hưởng tự động sau đây: IS-3, nhóm khóa an tồn khố liên động bảo vệ cuộn gia nhiệt khơng khí cơng nghệ E04202-1 bị kích hoạt - Dịng khơng khí cơng nghệ đến E04202-1/2 bị ngừng cặp van chắn kép xả: FXV-2011 đóng van FV-2011, FXV-2016 đóng van FV-2016, UXV2011 đóng UV-2011, UXV-2012 mở UV-2012 - Chuỗi dừng phần (patial trip) máy nén khơng khí cơng nghệ (K04421) kích hoạt để giảm thiểu tiêu thụ - - Dừng phân tích phổ khối, 04AT-5001 Bảo vệ gia nhiệt khơng khí CN, E04202-1 (04IS-3) 5.1 Các ngun nhân gây kích hoạt IS-3 Nhóm an tồn khố liên động cho gia nhiệt khơng khí cơng nghệ bị kích hoạt nguyên nhân sau đây: - Tín hiệu dừng tay từ bảng điều khiển IS-2 bị kích hoạt, nhóm an tồn khóa liên động reformer thứ cấp bị kích hoạt, lưu lượng khơng khí cơng nghệ bị cắt, điều dẫn đến cần thiết phải bảo vệ gia nhiệt khơng khí cơng nghệ khỏi q nhiệt - Lưu lượng dịng khơng khí cơng nghệ q thấp (FSAL-2011) Nếu lưu lượng dịng khơng khí cơng nghệ q thấp, trao đổi nhiệt dịng khơng khí cơng nghệ (E04202-1) bị q nhiệt 2-out-of-3 voting 5.2 Ảnh hưởng tự động IS-3 bị kích hoạt - SVTH: Lê Ngọc Sơn – BKDN Báo cáo thực tập tốt nghiệp Cụm Reforming phân xưởng Ammonia Nếu IS-3 bị kích hoạt, có ảnh hưởng sau đây: Một tín hiệu dừng có điều kiện gửi tới IS-1, nhóm an tồn khố liên động reformer sơ cấp Nếu dịng nước bảo vệ đến E04202-1 khơng thiết lập thấp, reformer dừng để ngăn chặn nhiệt làm hư hỏng cuộn trao đổi nhiệt - I-205, chuỗi khoá liên động bypass thiết bị chuyển hoá CO nhiệt độ thấp bị kích hoạt Vì đưa dịng nước bảo vệ đến cuộn khơng khí, nhiệt độ điểm sương dịng khí cơng nghệ tăng lên tạo nguy hình thành nước ngưng đầu vào thiết bị chuyển hoá CO nhiệt độ thấp Để bảo vệ chất xúc tác, thiết bị chuyển hoá CO nhiệt độ thấp bypass - IS-6, nhóm an tồn khố liên động methan hố bị kích hoạt Khi thiết bị chuyển hoá CO nhiệt độ thấp bypass, hàm lượng CO khí cơng nghệ tăng lên Để bảo vệ thiết bị methan hóa khỏi q nhiệt, cơng đoạn methan hoá bị dừng - Hơi nước bảo vệ đưa vào gia nhiệt E04202-1 FIC-2017 chuyển sang chế độ tự động với điểm cài đặt xác định trước 47 tấn/giờ - - Dừng phân tích khối phổ, 04AT-5001 TỔNG KẾT - Tìm hiểu tổng quan nhà máy Cách đọc PFD, P&ID Sơ đồ công nghệ, hệ thống điều khiển cụm HDS, cụm Reforming Nguyên nhân ảnh hưởng Interlock IS1,IS2,IS3 Tìm hiểu thiết bị cụm HDS, Reforming phân xưởng Ammonia SVTH: Lê Ngọc Sơn – BKDN ... BKDN Báo cáo thực tập tốt nghiệp Cụm Reforming phân xưởng Ammonia Mục đích sơ đồ phân xưởng Phân xưởng Amonia có mục đích sản xuất NH3 CO2 từ nguồn khí thiên nhiên để cung cấp cho phân xưởng. .. tập tốt nghiệp Cụm Reforming phân xưởng Ammonia Chương 1: Tổng quan phân xưởng Amonia I Tổng quan 1.Lịch sử hình thành phát triển nhà máy Cơng Ty TNHH MTV Phân bón dầu khí Cà Mau trực thuộc tập. .. tướng Chính phủ Nhà máy Đạm Cà Mau nằm khu cơng nghiệp cụm Khí Điện Đạm Cà Mau thuộc Xã Khánh An, Huyện U Minh, Tỉnh Cà Mau Ngành nghề kinh doanh chủ yếu sản xuất phân bón Nhà máy sử dụng cơng