Đối với dạng nén liên tục, khí sẽ di chuyển vào bên trong máy nén, bị tác động, di chuyển xuyên qua máy nén, đẩy ra mà không có sự ngắt đoạn của dòng chảy tại bất cứ điểm nào trong quá t
TỔNG QUAN
Sơ lược về mỏ Sư Tử Trắng
Mỏ Sư Tử Trắng, được phát hiện vào ngày 19/11/2003, tọa lạc ở phía Đông Nam thuộc Lô 15.1 thềm lục địa Việt Nam, với độ sâu 56m dưới mặt nước, cách đất liền khoảng 62km và Vũng Tàu CPP 18km Đây là mỏ xa nhất so với hệ thống xử lý trung tâm Giai đoạn 1 của việc khai thác Sư Tử Trắng đánh dấu công trình xây dựng dầu khí quy mô lớn nhất của Cửu Long JOC kể từ công trình Sư Tử Vàng vào năm 2008.
Dự án “Giai đoạn thử nghiệm và sản xuất thời gian dài của mỏ Sư Tử Trắng” bắt đầu hoạt động từ năm 2012, với giàn được thiết kế điều khiển từ xa từ giàn xử lý trung tâm Sư Tử Vàng Giàn có khả năng xử lý bốn giếng cao áp, sản xuất 6000 BPD condensate và 50 MMSCFD khí, với tất cả sản phẩm lỏng được chuyển đến giàn xử lý trung tâm qua 12 đường ống đa pha Mục tiêu của dự án là tăng cường sản xuất condensate mà vẫn duy trì lưu lượng khí cho giàn xử lý trung tâm Để đạt được điều này, giàn đã lắp đặt một giàn nén khí xuống vỉa và khoan hai giếng mới ST-5P và ST-6P, kết hợp với hai giếng ST-1P và ST-2P để bơm khí nén xuống vỉa cho khai thác giếng ST-3P và ST-4P Sau khi hoàn thành, dự án sẽ có bốn giếng khai thác và hai giếng bơm ép, giúp tăng sản lượng khí lên 150 MMSCFP, nén xuống vỉa với lưu lượng 100 MMSCFD, cung cấp 50 MMSCFD đến giàn xử lý trung tâm Bạch Hổ và nâng cao sản lượng condensate lên 13.000 BPD.
Sơ lược máy nén
1.2.1 Lý do cần dùng máy nén tại mỏ Sư Tử Trắng
Khí sau khi được khai thác từ giàn khoan và vận chuyển vào bờ, cách giàn từ 100 km đến 150 km, cần một hệ thống đường ống dẫn khí Khi khí đi vào bờ, áp suất sẽ giảm, do đó cần sử dụng máy nén để tăng áp suất khí từ giàn khoan, đảm bảo dòng khí đạt đủ áp suất khi đến bờ.
Để đáp ứng yêu cầu của nhà máy tại bờ, cần thiết kế một máy nén có áp suất đủ cao, nhằm sử dụng hiệu quả nguồn khí cung cấp.
1.2.2 Chức năng của máy nén
Máy nén là thiết bị dùng để tăng áp suất của dòng lưu chất, với áp suất đầu vào có thể từ chân không đến áp suất dương Áp suất đầu ra của máy nén có thể đạt từ áp suất khí quyển đến hàng chục ngàn psi Mối liên hệ giữa áp suất đầu vào và đầu ra phụ thuộc vào loại và hình dạng của máy nén Lưu chất được nén có thể là hơi hoặc khí.
Máy nén được sử dụng chủ yếu để nén lưu chất lên áp suất cao hơn so với áp suất ban đầu Quá trình nén này được áp dụng trong nhiều trường hợp khác nhau.
− Để cung cấp khí cho quá trình cháy
− Vận chuyển lưu chất trong đường ống
− Để cung cấp khí nén cho những dụng cụ dùng khí nén
− Để tuần hoàn lưu chất trong một quy trình
Máy nén được phân loại dựa vào ứng dụng cụ thể, chia thành hai loại chính: gián đoạn và liên tục Máy nén gián đoạn hoạt động theo chu kỳ, nơi một lượng khí nhất định được nén và đẩy ra trước khi lặp lại chu kỳ mới Ngược lại, máy nén liên tục cho phép khí di chuyển vào, được nén và thoát ra mà không có sự ngắt đoạn trong quá trình, đảm bảo dòng chảy diễn ra liên tục.
Máy nén được sản xuất đa dạng theo từng ứng dụng, bao gồm máy nén thể tích (Positive-Displacement Compressor) thuộc dạng nén gián đoạn Bên cạnh đó, dạng nén liên tục bao gồm hai loại chính là máy nén động (Dynamic Compressor) và máy đến phun tia (Ejector).
Máy nén thể tích hoạt động dựa trên nguyên lý thay đổi thể tích của lưu chất, trong khi máy nén động hoạt động nhờ vào sự thay đổi vận tốc của lưu chất Cả hai nguyên lý này đều dẫn đến sự thay đổi áp suất.
Trong máy nén thể tích bao gồm hai loại chính là máy nén piston và máy nén quay
Máy nén kiểu piston bao gồm một hoặc nhiều xi lanh, tạo ra lực nén tương tự như động cơ đốt trong Chuyển động của piston dựa vào ngoại lực nén môi chất lạnh trong xi lanh Với chi phí ban đầu thấp và thiết kế đơn giản, máy nén piston có công suất đầu ra lớn và khả năng đạt áp suất cao Tuy nhiên, chi phí bảo trì của chúng cao, có thể gặp vấn đề về rung động và không phù hợp cho việc vận hành liên tục ở công suất tối đa.
Hình 1-2: Chu trình máy nén Piston
Máy nén kiểu quay hoạt động với hai phần tử quay ăn khớp như bánh răng, nén môi chất lạnh ở giữa Chúng rất hiệu quả nhờ vào việc hút và nén môi chất lạnh diễn ra đồng thời, đồng thời có ít bộ phận di chuyển, tốc độ quay thấp, chi phí ban đầu và bảo trì thấp, và khả năng thích nghi tốt với môi trường bẩn Tuy nhiên, máy nén kiểu quay có giới hạn về lưu lượng môi chất lạnh và áp suất thấp hơn so với các loại máy nén khác.
Hình 1-3: Chu trình máy nén Rotary
1.2.3.2 Máy nén động lượng Đối với máy nén động lượng bao gồm máy nén ly tâm và máy nén hướng trục
Máy nén ly tâm hoạt động bằng cách quay bánh cánh quạt để tạo ra lực ly tâm lên môi chất lạnh bên trong buồng nén hình xoắn ốc Khác với các thiết kế khác, máy nén ly tâm không dựa trên nguyên lý thể tích mà có lưu lượng buồng cố định, phù hợp cho việc nén môi chất với lưu lượng lớn và áp suất thấp Lực nén do bánh cánh quạt tạo ra thường nhỏ, do đó hệ thống máy nén ly tâm thường sử dụng nhiều cấp (nhiều bánh cánh quạt) để đạt được lực nén cao Thiết kế của máy nén ly tâm đơn giản, ít bộ phận chuyển động và hiệu quả năng lượng khi hoạt động ở chế độ đa cấp.
Hình 1-4: Chu trình máy nén ly tâm
Máy nén hướng trục có lưu lượng theo trục, cho phép khí nén di chuyển dọc theo trục máy nén qua các cánh quạt quay và cố định Quá trình này giúp tăng tốc độ không khí, trong khi các cánh quạt cố định chuyển đổi động năng thành áp suất Để cân bằng lực đẩy dọc trục, máy nén thường được trang bị một trống cân bằng So với máy nén khí ly tâm, máy nén khí hướng trục thường có kích thước nhỏ hơn, nhẹ hơn và hoạt động ở tốc độ cao hơn.
Hình 1-5: Chu trình máy nén hướng trục
1.2.4 Lựa chọn máy nén cho giàn STT Để có thể lựa chọn đâu là loại máy nén phù hợp nhất đối với từng quá trình công nghệ, người kỹ sư xem xét đến nhiều yếu tố, các thuận lợi đặc trưng của từng loại máy nén cho mỗi trường hợp cụ thể Các yếu tố như lưu lượng, áp suất, nhiệt độ giới hạn, phương pháp làm kín, bôi trơn, tính ăn mòn của lưu chất nén đối với vật liệu máy nén, năng lượng tiêu thụ, khả năng bảo trì và chi phí Cần phải được quan tâm khi quyết định lựa chọn một loại máy nén nào đó
Theo tiêu chuẩn lựa chọn máy nén trong GPSA, để đáp ứng yêu cầu công suất nén 100 MMSCFD với áp suất nén ban đầu từ 89,8 barg đến tối đa 525 barg, máy nén ly tâm với 2 cấp nén được khuyến nghị (Hình 1-6) [3].
Máy nén ly tâm là lựa chọn phổ biến hiện nay nhờ khả năng tạo ra năng lượng lớn nhất trên mỗi đơn vị khối lượng và thể tích Với công suất nén khí thấp hơn trên mỗi đơn vị, máy nén ly tâm rất phù hợp cho các ứng dụng có lưu lượng khí trung bình và áp suất từ thấp đến cao trong các quy trình xử lý ngoài biển Ngoài ra, máy nén ly tâm cũng chiếm diện tích nhỏ hơn so với các loại máy nén khác.
Hình 1-6: Phạm vi hoạt động của các loại máy nén
1.2.5 Máy nén ly tâm hai cấp nén
1.2.5.1 Cấu tạo máy nén khí ly tâm
Máy bao gồm các bộ phận chính như vỏ máy, trục máy, bánh công tác và cánh định hướng, cùng với các chi tiết quan trọng khác như cửa hút, cửa xả, vỏ trong, vách ngăn, ổ đỡ, ổ chặn, vòng làm kín, bộ làm kín đầu trục, roto và bánh guồng.
MÔ PHỎNG HỆ THÔNG MÁY NÉN BẰNG PHẦN MỀM MÔ PHỎNG ASPEN HYSYS
Phần mềm mô phỏng hệ thống máy nén và cơ sở lựa chọn
Ngày nay, sự phát triển của khoa học và kỹ thuật cùng với sự ra đời của nhiều ngôn ngữ lập trình đã thúc đẩy việc phát triển các phần mềm mô phỏng phục vụ cho nhiều quy trình khác nhau, đặc biệt trong ngành công nghiệp dầu khí Trên thị trường hiện có nhiều phần mềm thương mại nổi tiếng như HYSYS, Pro/II, ProMax, ChemCAD, và Design II for Windows, đã tạo ra cuộc cách mạng trong lĩnh vực mô phỏng Những phần mềm này giúp giải quyết các hệ phương trình phức tạp nhanh chóng, nâng cao độ chính xác và tính khả thi của các mô hình công nghệ Trong số đó, HYSYS nổi bật với nhiều cải tiến, cho phép mô phỏng đa dạng các hệ thống trong ngành dầu khí và được các kỹ sư công nghệ đánh giá cao HYSYS không chỉ cung cấp kết quả chính xác mà còn hỗ trợ tính toán tận dụng nhiệt và tối ưu hóa năng lượng, giúp giảm chi phí sản xuất Với giao diện thân thiện và dễ sử dụng, nhóm nghiên cứu đã chọn phần mềm HYSYS phiên bản 11.0 và 12.1 để mô phỏng hệ thống máy nén cho giàn Sư Tử Trắng.
Hệ thống nén được mô hình hóa trong Hysys sẽ bao gồm các bộ phận sau:
Các bước thực hiện mô phỏng hệ thống máy nén
Trong đồ án này, nhóm đã mô phỏng hệ thống máy nén tại giàn Sư tử Trắng thông qua các bước chính: lựa chọn hệ nhiệt động cho mô hình và khai báo cấu tử của dòng nguyên liệu, khai báo dòng khí nguyên liệu tách ra từ thiết bị Production Separator, mô phỏng hệ thống thiết bị phụ trợ bao gồm thiết bị trao đổi nhiệt Cooler và thiết bị tách Scrubber, cùng với việc mô phỏng hai cấp nén.
2.2.1 Lựa chọn hệ nhiệt động và khai báo các cấu tử
Bước đầu tiên trong việc khởi tạo cơ sở mô phỏng là khai báo các cấu tử tham gia trong quá trình mô phỏng và lựa chọn hệ nhiệt động Các cấu tử cần được khai báo bao gồm những thành phần có trong dòng nguyên liệu, nhiên liệu, hơi nước, và các dòng sản phẩm tạo thành.
Trong xây dựng mô hình mô phỏng công nghệ, việc lựa chọn hệ nhiệt động là rất quan trọng để đảm bảo độ chính xác và đáng tin cậy của kết quả Hệ nhiệt động (Fluid Package) được sử dụng để tính toán dòng chảy và các tính chất nhiệt động của các cấu tử trong quá trình mô phỏng Đối với mô phỏng chưng cất dầu thô, hệ nhiệt động Peng – Robinson được đề xuất do tính chính xác cao trong nhiều điều kiện nhiệt độ và áp suất, cùng với cơ sở dữ liệu tham số phong phú Hệ nhiệt động này cũng sẽ được áp dụng cho mô hình hệ thống nén, làm cơ sở tính toán cho toàn bộ mô phỏng.
Sau khi chọn hệ nhiệt động phù hợp, dòng dầu sẽ được thiết lập thành phần bằng cách khai báo các cấu tử trong thư viện phần mềm Do tính phức tạp của thành phần hydrocacbon trong dầu, nhóm sẽ sử dụng tính năng mô phỏng cấu tử giả (Hypothetical) để mô hình hóa dòng dầu Các thông số đầu vào cho cấu tử giả bao gồm nhiệt độ sôi, khối lượng phân tử, tỷ trọng và các tính chất khác, được thể hiện trong Bảng 2-1 Nguyên liệu cung cấp cho máy nén là pha khí tách từ thiết bị tách Production Separator, với lượng cấu tử nặng trong dòng khí chỉ chiếm một phần nhỏ, chủ yếu là Methane và Ethane, như thể hiện trong Bảng 2-2.
Bảng 2-1: Thành phần dầu thô
Bảng 2-2: Thành phần của dòng khí từ thiết bị production separator
Propane 5.11E-02 i-Butane 1.19E-02 n-Butane 1.86E-02 i-Pentane 7.09E-03 n-Pentane 7.59E-03 n-Hexane 7.59E-03
2.2.2 Mô phỏng dòng nguyên liệu và hệ thống thiết bị phụ trợ cho hệ thống máy nén
2.2.2.1 Mô phỏng dòng nguyên liệu
Dòng khí được tạo ra với tỷ lệ các thành phần theo Bảng 2-2 sẽ được khai báo các thông số nhiệt độ và áp suất trước khi vào thiết bị trao đổi nhiệt với dòng Cooling Water Lưu lượng dòng khí sẽ được điều chỉnh bằng công cụ ADJUST trong thư viện HYSYS để đảm bảo đạt 100 MMSCFD Các thông số đầu vào của dòng khí được khai báo như thể hiện trong Hình 2-1.
Hình 2-1: Khai báo thông số đầu vào khí nguyên liệu
Hình 2-2: Thiết lập công cu Adjust để điều chỉnh dòng khí nguyên liệu
2.2.2.2 Mô phỏng thiết bị trao đổi nhiệt Suction / Interstage Cooler
Dòng khí trước khi vào cấp nén thứ nhất sẽ đi qua thiết bị Suction Cooler để giảm nhiệt độ xuống 50oC bằng cách trao đổi nhiệt với dòng Cooling Water (CW) là nước biển Lưu lượng dòng CW được điều chỉnh để đạt nhiệt độ mong muốn cho dòng khí Sau khi ra khỏi cấp nén thứ nhất, nhiệt độ dòng khí tăng từ 50oC lên khoảng 144oC do áp suất tăng từ 90.1 barg lên 255.1 barg Để tránh hiện tượng quá nhiệt tại cấp nén thứ hai, cần thiết bị Interstage Cooler, cũng sử dụng dòng nước biển làm CW, để hạ nhiệt độ dòng khí đầu vào xuống 50oC Nhiệt độ 50oC là tối ưu cho thiết bị trao đổi nhiệt, trong khi nhiệt độ đầu ra của cấp nén thứ hai khoảng 118oC sẽ được đưa đến hệ thống Gas Reinjection Well với nhiệt độ tối đa 145oC, do đó không cần thiết bị hạ nhiệt bổ sung.
Hình 2-3: Khai báo thông số đầu vào dòng CW cho Suction Cooler
Hình 2-4: Thiết lập công cụ Adjust để điều chỉnh cho Suction Cooler
Hình 2-5: Thông số dòng đầu vào và ra thiết bị Interstage Cooler
Hình 2-6: Thiết lập công cu Adjust để điều chỉnh cho Interstage Cooler
2.2.2.3 Mô phỏng thiết bị tách Suction/ Interstage Scrubber
Sau khi rời khỏi thiết bị Suction Cooler và Stage, dòng lưu chất sẽ chứa lỏng ngưng tụ từ các hydrocacbon nặng và nước Thành phần lỏng với động lượng cao có thể va đập vào cánh quạt của máy nén, gây ảnh hưởng tiêu cực đến biên độ rung và có khả năng làm hỏng cánh quạt Để khắc phục tình trạng này, cần bổ sung hai thiết bị tách Suction/Interstage Scrubber nhằm loại bỏ hoàn toàn lượng lỏng trong dòng khí trước khi vào máy nén Nhóm nghiên cứu đã áp dụng mô hình “Two-phase Separator” trong Hysys để mô phỏng thiết bị này.
The Suction/Interstage Scrubber effectively combines the liquid phase from two separation devices with the liquid phase exiting the Production Separator The gas phase is then directed to the first compression stage.
Hình 2-7 và Hình 2-8 thể hiện các thông số dòng vào và ra của hai thiết bị tách Suction Scrubber và Interstage Scrubber
Hình 2-7: Thông số dòng vào và ra thiết bị Suction Scrubber
Hình 2-8: Thông số dòng vào và ra thiết bị Interstage Scrubber
Mô phỏng hai cấp nén
Sau khi khí đi qua Suction Scrubber và Interstage Scrubber, nó sẽ vào hai cấp nén của hệ thống Đường đặc tính của máy nén, một thông số quan trọng do nhà sản xuất cung cấp, cho phép mô hình mô phỏng tính toán vận tốc cánh quạt, nhiệt độ đầu ra và hiệu suất hoạt động Hình 2-9 và Hình 2-12 minh họa đường đặc tính của hai cấp nén Cả hai cấp nén được cung cấp năng lượng bởi một tua bin với một trục dẫn động, do đó vận tốc của chúng được điều chỉnh đồng bộ qua công cụ SET trong Hysys (Hình 2-15).
Hình 2-9: Đường đặc tính của cấp nén thứ nhất
Hình 2-10: Công suất và hiệu xuất của cấp nén thứ nhất
Hình 2-11: Thông số dòng vào và ra của cấp nén thứ nhất
Hình 2-12: Đường đặc tính của cấp nén thứ hai
Hình 2-13: Công suất và hiệu xuất của cấp nén thứ hai
Hình 2-14: Thông số dòng vào và ra của cấp nén thứ hai
Hình 2-15: Thiết lập vận tốc của hai cấp nén
TÍNH TOÁN
Máy nén
3.1.1 Nhiệt động học trong tính toán máy nén
Nhiệt động học trong việc tính toán các thông số thường được biết đến với hai qua trình làm việc của máy nén như sau:
Quá trình nén đoạn nhiệt (Isentropic - Adiabatic) là quá trình nén khí diễn ra mà không có sự trao đổi nhiệt giữa môi trường bên ngoài và bên trong, đồng thời entropy được giữ nguyên Trong suốt quá trình này, sản phẩm của áp suất và thể tích (pvk) duy trì ở mức hằng số.
Quá trình nén đa biến (Polytropic) là quá trình nén khí trong đó các tính chất của dòng khí bị nén thay đổi, đồng thời có sự trao đổi nhiệt với môi trường xung quanh, dù là ít hay nhiều Trong quá trình này, sản phẩm của áp suất và thể tích (PVn) luôn giữ hằng số.
Quá trình nén đẳng nhiệt (Isothermal): nhiệt độ không thay đổi trong suốt quá trình nén
Đồ thị giữa áp suất và thể tích cho mỗi giá trị n được thể hiện trong Hình 1 Tổng công lý thuyết W cần thiết để nén một khối lượng khí từ áp suất P1 đến áp suất P2 dọc theo đường đa biến được mô tả bằng phương trình.
Hình 3-1: Đường cong thể hiện các quá trình nén
Với giá trị n = 1, quá trình nén được hiểu như là quá trình nén đẳng nhiệt (isothermal) Đối với quá trình nén đoạn nhiệt, giá trị n = k = 𝐶 𝑝
𝑀𝐶 𝑃 −8.314 là tỉ số nhiệt dung riêng tại hằng số áp suất trên hằng số thể tích
Từ cơ sở nhiệt động trong tính toán máy nén ta sẽ đi tính toán các giá trị sau:
− Năng suất nén đoạn nhiệt
− Năng suất nén đa biến
− Nhiệt độ đầu ra của máy nén
− Công suất tiêu thụ của máy nén
Kết quả và chi tiết tính toán cho các giá trị này sẽ được trình bày trong các mục tiếp theo
Tham khảo cho việc tính toán:
− Centrifugal Compressor, Compressor Selection and Sizing, Royce N Brown (1997)
− API Standard 617, Centrifugal Compressors for General Rifinery Services, Sixth Edition, 1995
Công suất để nâng áp suất đầu hút đạt được áp suất như đầu xả được thể hiện qua phương trình sau:
Trong đó: P : Công suất của máy nén
E : Hiệu suất làm việc của máy nén Đối với máy nén ly tâm 0.65-0.75
△ 𝐻 : Chênh lệch năng lượng hai đầu của máy nén
F : Hệ số chuyển đổi năng lượng
Tỉ số nén của máy nén được tính theo công thức ở phương trình (3.1)
Năng suất nén đoạn nhiệt trong quá trình nén được tính theo công thức ở phương trình (3.2):
(3.2) Đối với quá trình nén đa biến ta áp dụng theo công thức (3.3):
Tùy thuộc vào đơn vị tính cho giá trị năng suất mà giá trị hằng số khí R sẽ thay đổi theo, cụ thể như trong Bảng 3-1 :
Bảng 3-1: Đơn vị của năng suất nén ứng với hằng số khí
Công suất Hệ số khí R kJ/kg 8.314 kJ/kmol K m 848 kg.m/kmol K ft-lbf/lbm 1545 ft.lbf/lb.mol oR
Btu/lbm 1.19 Btu/lb.mol o R
Nhiệt độ đầu ra của máy nén có thể tính theo công thức (3.4):
Mối liên hệ giữa hiệu suất nén đoạn nhiệt và hiệu suất nén đa biến được thể hiện qua phương trình (3.5) và (3.6)
(3.6) Để tính toán adibatic head ta sử dụng công thức sau:
(3.7) Tính mã lực của máy nén:
Bảng 3-2: Tổng hợp kết quả tính toán
Bậc 1 Bậc 2 Tổng tỉ số nén
8.314 Kj/kmol K (H: KJ/Kg) Bậc 1
3.1.4.1 Tính toán năng suất nén
Dựa theo kết quả lấy từ file mô phỏng ta có được các thông số sau:
Bảng 3-3: Thông số tính toán cho máy nén
Thông số kỹ thuật áp suất cho hệ thống bậc 1 và bậc 2 được ghi nhận như sau: Áp suất đầu vào bậc 1 (P1s) đạt 90.1 Barg (1321.14 Psia) và áp suất đầu ra bậc 1 (P1d) là 255.1 Barg (3713.67 Psia) Đối với bậc 2, áp suất đầu vào (P2s) là 254.1 Barg (3699.14 Psia) và áp suất đầu ra (P2d) lên tới 525.5 Barg (7634.44 Psia).
Nhiệt độ đầu vào T1 323 o K 581.67 oR
Khối lượng phân tử (MW) 21.26 Kg/Kmol
Hằng số khí (R) 1545 ft Ibf/Ibmol.R
Hệ số nén trung bình của đầu vào và ra (Za) 0.8538
Tỷ số nhiệt dung riêng(k) 1.165 n 1.25
Tỉ số nén của máy nén được tính theo phương trình (3.1)
Tổng tỉ số nén của máy nén: R = 525.5 𝐵𝑎𝑟𝑔
Năng suất nén đẳng nhiệt trong quá trình nén được tính theo phương trình (3.2)
Nhiệt độ đầu ra của máy nén
Công suất tiêu thụ của máy nén
= 121.557 (kJ/kg) Đối với quá trình nén đa biến, sử dụng phương trình (3.3)
Quá trình tính toán tương tự đối với bậc 2 của máy nén và ta thu được kết quả như sau:
Tính toán hiệu suất nén đoạn nhiệt và nhiệt độ đầu ra máy nén
Thay các giá trị tính toán ở bảng 3 vào công thức tính hiệu suất nén đoạn nhiệt (3.6) của máy nén ta được:
8.314 Kj/kmol K (H: kJ/kg) Bậc 1
Nhiệt độ đầu ra tính theo phương trình (3.4):
Tính toán tương tự cho bậc hai của máy nén ta thu được kết quả sau:
Công suất tiêu thụ của máy nén
Thay các thông số tính toán ở bảng 3 vào phương trình (3.7) và (3.8) ta thu được:
Tính toán tương tự cho bậc 2 của máy nén ta thu được kết quả như sau:
Thiết bị tách Suction Scrubber và Interstage Scrubber
Thiết bị bình tách là thiết bị dùng để phân tách các pha như khí-lỏng, khí-lỏng-lỏng, khí-rắn, lỏng-rắn hoặc khí-lỏng-rắn Trong số đó, scrubber là loại thiết bị tách chuyên dụng cho tỷ lệ khí/lỏng cao, thường được sử dụng làm thiết bị tách chính trong các hệ thống tạo ra lượng nhỏ chất lỏng Đồng thời, scrubber cũng có chức năng làm sạch dòng khí đã được tách ra bằng cách loại bỏ hoàn toàn các chất bẩn còn sót lại.
Suction Scrubber và Interstage Scrubber là thiết bị tách pha lỏng hiệu quả, hoạt động tại áp suất lần lượt là 90.1 barg và 253.8 barg, nhằm tách pha lỏng ra khỏi hỗn hợp khí từ Suction Cooler và Interstage Cooler Khí tách ra sẽ được đưa đến máy nén, do đó, thiết kế bên trong bình cần phải tối ưu để loại bỏ chất lỏng và giảm thiểu tối đa lượng chất lỏng cuốn theo, tránh gây hỏng hóc cho máy nén Để đạt hiệu suất tối ưu, mỗi bình tách này cần được trang bị thiết bị Vane Type inlet và Vane Type Mist Eliminator, giúp tách hầu hết các hạt lỏng nhỏ theo dòng khí Scrubber cũng phải được thiết kế để loại bỏ đến 99% các hạt có kích thước lớn hơn.
10 àm khỏi hơi với khả năng chuyển húa chất lỏng tối đa là 0,1 Gallon / MMSCF
Hình 3-2: Vane type Mist Elimintor Để thiết kế Scrubber, chúng ta tính toán kích thước sơ bộ của bình: đường kính, chiều cao và kích thước nozzle
Các tiêu chuẩn thiết kế được tham khảo từ:
− “ST – PIP SIZING OF PROCESS SYSTEM”, Technip, Document number 204-4826-9J-0004, Appendix 2 Gas Reinjection Compression Suction Scrubber Sizing
− Gas Processors Suppliers Association, 13th, Section 17 Separation Equipment
Bình sẽ được thiết kế trong khoảng từ 2 < L/D 𝐴 𝑟𝑒𝑞 hay không
Vận tốc hơi tối đa cho phép:
𝑠) Diện tích mặt cắt tối thiểu để dòng khí bay lên:
0.428= 0.733 (𝑚 2 ) Diện tích mặt cắt mà khí bay lên:
4 = 1.767 (𝑚 2 ) Vận tốc khí bay lên:
𝑠) Vậy đường kính trong của bình là 𝐷 = 1.5 𝑚 thỏa mãn được các điều kiện bắt buộc
The diagram illustrates the levels within the Suction Scrubber, highlighting the fixed height from the top of the vane to the tangent line at the peak, which measures 150 mm Additionally, it details the constant height of the vane pack and the measurement from the nozzle to the vane.
Để đảm bảo hiệu suất tối ưu trong hệ thống, chiều cao từ LAH đến LZAHH cần đạt từ 400-450 mm cộng với ɸ/2 Tương tự, chiều cao từ LAHH đến nozzle cũng phải tuân thủ kích thước này Đối với độ cao từ NLL đến LAH, yêu cầu tối thiểu là 200 mm với thời gian lưu từ 1 đến 2 phút Đối với chiều cao từ LAL đến NLL, độ cao tối thiểu cần đạt 300 mm và thời gian lưu khoảng 2 phút Cuối cùng, chiều cao từ LALL đến LAL cũng yêu cầu tối thiểu là 200 mm với thời gian lưu từ 1 đến 2 phút.
1 đến 2 phút h8: Độ cao từ BTL đến LALL, tối thiểu là 150 mm
Diện tích mặt cắt của bình: A = 1.67 m2
Thể tích của mức chất lỏng:
𝑡 (𝑚 3 ) Chiều cao của mức chất lỏng:
𝐴 𝐺 (𝑚 3 ) Bảng tính toán chiều cao của các mức trong bình:
Bảng 3-8: Bảng tính mức chiều cao trong thiết bị tách Suction Scrubber
Chiều cao từ BTL (mm)
Chiều cao giữa các mức (mm)
Thời gian lưu tối thiểu (min)
BTL 0 h1 Từ Vanne top 0.150 m h2 Vane-pack 0.867 m h3 Tối thiểu 450 mm 0.617 m h4 Tối thiểu 450 mm 0.612 m h5,6,7,8 LALL to LZAHH 2.150 m
• Inlet nozzle, N1 Độ nhớt của hỗn hợp đầu vào là 110.90 kg/m2
4 ) 𝑚 2 × 3600𝑠 Kích thước đường kính trong của inlet nozzle tối thiểu yêu cầu là 220,95 mm
Tỷ trọng của khí đầu ra là 93.37 kg/m3
4 ) 𝑚 2 × 3600𝑠 Kích thước đường kính trong của gas outlet nozzle tối thiểu yêu cầu là 239.8 mm
4 ) 𝑚 2 × 3600𝑠 Kích thước đường kính trong của liquid outlet nozzle tối thiểu yêu cầu là 124.0 mm
3.2.4.3 Kết quả kích thước chính của thiết bị Interstage Scrubber
− Kích thước của bình như bảng dưới đây
Bảng 3-9: Bảng kích thước thiết bị Interstage Scrubber Đường kính trong của bình (mm) 1000
Tỉ lệ H/D 3.2 Đường kính trong của Inlet nozzle (mm) 161.96 Đường kính trong của gas outlet nozzle (mm) 187.0 Đường kính trong của liquid outlet nozzle
Kích thước bình được chọn dựa trên trường hợp max gas: đường kính trong 1000 mm × 3200 mm T/T
− Chiều cao của từ mức chất lỏng như bảng sau
Bảng 3-10: Bảng chiều cao các mức trong thiết bị Interstage Scrubber
LZAHH (mm) 1000 Độ cao từ LAH đến LAHH
LAH (mm) 800 Độ cao từ NLL đến LAH
NLL (mm) 650 Độ cao từ LAL đến NLL
LAL (mm) 500 Độ cao từ LALL đến LAL
LALL (mm) 300 Độ cao từ BTL đến LALL
3.2.4.4 Tính toán chi tiết kích thước chính của thiết bị Interstage Scubber
Dựa vào CHƯƠNG 2 ta nhận được các giá trị tương ứng với các đại lượng của dòng lưu chất như bảng sau
Bảng 3-11: Bảng thông số của dòng lưu chất vào thiết bị Interstage Scrubber Đại lượng Giá trị
Lưu lượng thể tích thực của dòng khí (Gas actual volume flow):
𝑠 ) Lưu lượng thể tích thực của dòng lỏng (Liquid actual volume flow):
𝑠 ) Đường kính nhỏ nhất để chống tạo bọt (de-foaming):
Do 𝐷 ≥ 𝐷 𝑚𝑖𝑛 nên ta thử chọn D = 1.5 m Bây giờ chúng ta sẽ tính toán với giá trị này có thỏa mãn được các điều kiện bắt buộc 𝑉 𝐺 < 𝑉 𝑚𝑎𝑥 ; 𝐴 𝐺 > 𝐴 𝑟𝑒𝑞 hay không
Vận tốc hơi tối đa cho phép:
𝑠) Diện tích mặt cắt tối thiểu để dòng khí bay lên:
0.258= 0.450 (𝑚 2 ) Diện tích mặt cắt mà khí bay lên:
4 = 0.785 (𝑚 2 ) Vận tốc khí bay lên:
𝑠) Vậy đường kính bình tách là 𝐷 = 1 𝑚 thỏa mãn được các điều kiện trên
Hình 3-4 mô tả các mức trong bình tách Instage Scrubber, với h1 là khoảng cách từ Vane top đến đường tangent ở đỉnh, cố định ở 150 mm H2 thể hiện chiều cao của Vane-pack, cũng được cố định Cuối cùng, h3 chỉ ra chiều cao từ nozzle đến Vane.
Để đảm bảo hiệu suất tối ưu trong hệ thống, chiều cao từ LAH đến LZAHH cần đạt từ 400-450 mm cộng với ɸ/2 Chiều cao từ LAHH đến nozzle cũng nên duy trì trong khoảng 400-450 mm cộng ɸ/2 Đối với độ cao từ NLL đến LAH, yêu cầu tối thiểu là 200 mm với thời gian lưu từ 1 đến 2 phút Độ cao từ LAL đến NLL cần đạt tối thiểu 300 mm, với thời gian lưu khoảng 2 phút Cuối cùng, chiều cao từ BTL đến LALL nên tối thiểu là 300 mm, trong khi độ cao từ LALL đến LAL phải đạt tối thiểu 200 mm và thời gian lưu từ 1 đến 2 phút.
Diện tích mặt cắt của bình: A = 0.785 m2
Thể tích của mức chất lỏng:
𝑡 (𝑚 3 ) Chiều cao của mức chất lỏng:
Bảng tính toán chiều cao của các mức trong bình
Bảng 3-12: Bảng tính mức chiều cao trong thiết bị tách Interstage Scrubber
Chiều cao từ BTL (mm)
Chiều cao giữa các mức (mm)
Thời gian lưu tối thiểu (min)
BTL 0 h1 Từ Vanne top 0.150 m h2 Vane-pack 0.850 m h3 Min 400 mm 0.562 m h4 Min 400 mm 0.562 m h5,6,7,8 LALL to LZAHH 1.000 m
• Inlet nozzle, N1 Độ nhớt của hỗn hợp đầu vào là 252.42 kg/m2
4 ) 𝑚 2 × 3600𝑠 Kích thước đường kính trong của inlet nozzle tối thiểu yêu cầu là 161.96 mm
Kích thước đường kính trong của gas outlet nozzle tối thiểu yêu cầu là 187 mm
4 ) 𝑚 2 × 3600𝑠 Kích thước đường kính trong của liquid outlet nozzle tối thiểu yêu cầu là 4.83 mm
Hệ thống đường ống
3.3.1 Mục đích của thiết kế đường ống
Thiết kế đường ống đóng vai trò quan trọng trong việc vận chuyển lưu chất, đảm bảo đáp ứng các yêu cầu về vận tốc, lưu lượng và áp suất của thiết bị vận hành trong hệ thống.
3.3.2 Tiêu chuẩn tính toán đường ống
Trong thiết kế hệ thống đường ống, việc tính toán vận tốc dòng chảy, vận tốc ăn mòn, độ giảm áp suất và lựa chọn vật liệu ống phù hợp là rất quan trọng Những yếu tố này đảm bảo rằng dòng lưu chất trong ống hoạt động hiệu quả và an toàn.
Tính toán hệ thống đường ống bao gồm tính toán đường ống pha lỏng, pha khí và hai pha (lỏng và khí) theo quy chuẩn API RP 14E [15]
Trong thiết kế hệ thống đường ống, việc tính toán số Reynold là cần thiết để xác định chế độ dòng chảy, hệ số ăn mòn, vận tốc dòng chảy, vận tốc ăn mòn và độ giảm áp cho phép trong ống Các công thức tính toán sẽ được dựa theo quy chuẩn API RP 14E.
Dựa vào số Reynolds, dòng chảy trong ống trụ được phân loại thành các dạng khác nhau, giúp xác định tính chất của lưu chất.
Bảng 3-13: Bảng giá trị chuẩn số Reynold và chế độ dòng chảy
Chảy tầng Chảy quá độ Chảy rối
Hệ số ma sát của dòng chảy:
3.3.3.1 Thiết kế đường ống pha lỏng:
3.3.3.2 Thiết kế đường ống pha khí:
3.3.3.3 Thiết kế đường ống hai pha:
Tỷ trọng hỗn hợp hai pha khí/lỏng:
4 Tổng lượng tỷ lệ khí và lỏng
3.3.4 Kết quả thiết kế đường ống
Các thông số thiết kế và hệ thống đường ống pha khí, pha lỏng và hai pha được lấy từ quá trình mô phỏng và được trình bày trong Bảng 3-14 và Bảng 3-15 Để đảm bảo an toàn cho thiết kế đường ống pha lỏng, vận tốc cần duy trì ở mức thấp nhằm tránh hiện tượng xói mòn, lắng cặn, tiếng ồn và độ rung Trong một số trường hợp, việc thiết lập vận tốc tối thiểu là cần thiết.
Theo tiêu chuẩn API 14E, đối với đường ống pha lỏng bằng vật liệu thép không gỉ, vận tốc tối thiểu cho phép là 0.91 m/s và tối đa là 4.5 m/s, nhằm ngăn chặn hiện tượng xói mòn Vận tốc dòng khí cũng ảnh hưởng đáng kể đến tiếng ồn và độ rung, với vận tốc cao có thể gây ra tiếng ồn và rung lắc mạnh, ảnh hưởng xấu đến người lao động trong quá trình làm việc.
Bảng 3-14: Kết quả tính toán thiết kế đường ống pha lỏng và pha khí
Số liệu Pha lỏng Pha khí
Thông số Đơn vị No.1 No.2 No.3 No.4 No.5 No.6 No.7
Nhiệt độ C 50 50 118 50 143.9 50 110.8 Áp suất bar g 90.1 245.8 91.3 90.1 255.1 254.1 525.5
Hằng số nén 0.3569 0.7946 0.8652 0.7738 0.9338 0.7938 1143 Độ nhớt cP 0.1405 0.03092 0.01709 0.01565 0.02411 0.03084 0.04161 Đường kính ổng inch 4 10 10 10 10 10 10
Chiều dài ống ft 100 100 100 100 100 100 100 Độ nhám mm 0.045 0.045 0.045 0.045 0.046 0.047 0.048
Kết quả tính toán Độ giảm áp suất psi/100ft 1.4060 0.04578 0.2382 0.1182 0.0461 0.0961 0.0135
Chảy rối Chảy rối Chảy rối Chảy rối Chảy rối Chảy rối Chảy rối
Bảng 3-15: Kết quả tính toán thiết kế đường ống hai pha
To Suction Scubber Đơn vị No.8 No.9 Áp suất bar g 90.1 254.1
Tỉ lệ khí/lỏng ft3/barrel 17702.23337 9891394.348
Trọng lượng riêng chất lỏng 0.5345 0.9965
Trọng lượng riêng chất khí 0.09316 0.2543
Lưu lượng dòng khí MMCF/day 110 100.1
Lưu lượng dòng lỏng barrels/day 6179 10.12
Tỷ trọng riêng của dòng lỏng kg/m3 534.5 996.5
Tỷ trọng riêng của dòng khí kg/m3 93.16 254.3
Kết quả tính toán Đường kính inch 5.57 4.20
Vận tốc ăn mòn m/s 23.00 13.06 Độ giảm áp suất psi/100ft 3.4585 4.60 Đối với đường ống hai pha, vận tốc ăn mòn tối đa cho phép trong đường ống là
25 m/s nên vận tốc tính ở trên đảm bảo hạn chế được độ ăn mòn đường ống trong quá trình vận hành
3.3.5.1 Tính toán đường ống pha lỏng
Bảng 3-16: Các thông số để tính toán đường ống pha lỏng
Hằng số nén 0.3569 Độ nhớt 0,0001405 Đường kính ổng 4
Chiều dài ống 100 Độ nhám 0.045
Vận tốc dòng chảy trong ống:
Với giá trị 0,0001405 = 410211.3 và chuẩn số Reynolds đã được xác định, chúng ta có thể so sánh với giới hạn tiêu chuẩn của hằng số Reynolds để xác định rằng dòng lưu chất chảy trong ống là dòng chảy rối.
Hệ số ma sát của dòng chảy:
= 0.078323 Độ giảm áp trong đường ống:
3.3.5.2 Tính toán đường ống pha khí
Bảng 3-17: Các thông số để tính toán đường ống pha khí
Hằng số nén 0.7946 Độ nhớt 0.0000309 Đường kính ổng 10
Chiều dài ống 100 Độ nhám 0.045
Vận tốc dòng khí trong đường ống:
𝑠) Vận tốc ăn mòn cho phép đối với đường ống pha khí:
Giá trị vận tốc tính cho pha khí thấp hơn giá trị tối đa, giúp ngăn ngừa hiện tượng xói mòn và giảm tiếng ồn trong đường ống.
Chuẩn số Reynold cho dòng chảy:
Dựa trên giá trị chuẩn số Re đã xác định và so sánh với giới hạn tiêu chuẩn của hằng số Reynold, chúng ta có thể kết luận rằng dòng lưu chất chảy trong ống là dòng chảy rối.
Hệ số ma sát của dòng chảy:
= 0,0134899 Độ giảm áp suất trong đường ống:
3.3.5.3 Tính toán đường ống hai pha
Bảng 3-18: Các thông số để tính toán đường ống hai pha
Hỗn hợp hai pha (khí/lỏng) Áp suất 1306.789
Trọng lượng riêng chất lỏng 0.5345
Trọng lượng riêng chất khí 0.09316
Khối lượng riêng của dòng lỏng 534.5
Tỷ trọng riêng dòng khí 93.16
Tỷ trọng hỗn hợp hai pha khí/lỏng:
𝜋 = 5.57359 (in2) Tổng lượng tỷ lệ khí và lỏng:
= 80806,4303 (lbs hr) Độ giảm áp suất trong đường ống:
Hệ thống Cooling Water
3.4.1.1 Chức năng của thiết bị trao đổi nhiệt
Thiết bị trao đổi nhiệt là công cụ quan trọng để truyền nhiệt giữa hai hoặc nhiều chất tải nhiệt, cũng như giữa bề mặt rắn và chất lỏng có nhiệt độ khác nhau Chúng được ứng dụng trong việc làm nóng, làm lạnh, bay hơi, ngưng tụ và thu hồi nhiệt Hầu hết các thiết bị này đều có vách ngăn để ngăn chặn sự hòa lẫn hoặc dò rỉ giữa các chất.
Thiết bị trao đổi nhiệt, còn được gọi là bộ sinh hàn, bộ làm mát, bộ gia nhiệt hoặc bộ sấy, tùy thuộc vào mục đích sử dụng Trong thiết bị này, các môi chất (lỏng hoặc khí - hơi) thực hiện quá trình trao đổi nhiệt mà không tiếp xúc trực tiếp, thông qua các ngăn hoặc vách trung gian được thiết kế dưới dạng tấm, ống lồng, ống chùm hoặc ống xoắn.
Trong quá trình nén khí trên giàn STT, hệ thống làm mát bằng nước được lắp đặt trước máy nén để kiểm soát nhiệt độ Việc này là cần thiết vì quá trình nén khí sẽ dẫn đến sự gia tăng nhiệt độ, ảnh hưởng đến hiệu suất của máy nén.
Hệ thống nước làm mát được thiết kế để cung cấp nước cho Suction Cooler và Interstage Cooler Sau khi tiếp xúc với dòng khí nóng, nhiệt độ của nước làm mát tăng lên và được chuyển đến bình chứa để trao đổi nhiệt với nước biển Quá trình này giúp xử lý nước trước khi nó được sử dụng để làm mát lưu chất Ngoài ra, trong quá trình xử lý, nước làm mát còn được bổ sung chất ức chế chống ăn mòn.
Hệ thống nước làm mát gồm những thiết bị sau đây:
− Bình giãn nở sau khi nước mát đã trao đổi nhiệt (Cooling Water Expansion)
− Máy bơm chất xử lý cho nước làm mát (Cooling Water System Chemical Dosing Pumps)
− Máy bơm tuần hoàn (Cooling Water Circulation Pumps)
− Thiết bị trao đổi nhiệt với nước biển (Sea Water / Cooling Water Exchanger) [8]
3.4.1.2 Phân loại thiết bị trao đổi nhiệt
Thiết bị trao đổi nhiệt được phân loại thành hai loại chính dựa trên cách thức trao đổi nhiệt: trao đổi trực tiếp và gián tiếp Trao đổi trực tiếp xảy ra khi nước được làm mát bằng không khí, cho phép hai hệ tương tác trực tiếp Ngược lại, trao đổi gián tiếp diễn ra thông qua bề mặt kim loại, nơi mà hai hệ không tiếp xúc trực tiếp với nhau.
Quá trình trao đổi nhiệt gián tiếp qua bề mặt kim loại ngày càng trở nên phổ biến, nhờ khả năng ngăn chặn sự nhiễm bẩn giữa hai môi trường, từ đó nâng cao hiệu quả của quá trình này.
Ngày nay, quá trình công nghiệp hóa và hiện đại hóa diễn ra nhanh chóng, yêu cầu cải tiến các quá trình truyền nhiệt để phù hợp với ứng dụng mới Do đó, thiết bị trao đổi nhiệt cần được nâng cấp liên tục nhằm tăng tốc độ, độ an toàn và hiệu quả của các quá trình này.
Thiết bị trao đổi nhiệt có thể được phân loại theo nhiều tiêu chí như cấu trúc, ứng dụng, số lượng môi chất nhiệt, hình dạng bề mặt trao đổi nhiệt và kiểu dòng chảy Trong đó, phân loại theo cấu trúc là phương pháp phổ biến nhất.
Thiết bị trao đổi nhiệt được phân loại theo cấu trúc bao gồm dạng tấm, dạng ống chùm
− Thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm (Plate type heat exchanger)
Thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm được cấu tạo từ nhiều tấm trao đổi nhiệt mỏng, mang lại hiệu suất trao đổi nhiệt cao và kích thước nhỏ gọn hơn so với các loại thiết bị khác Sự kết hợp giữa chất liệu gioăng cao su và kỹ thuật hàn hiện đại đã giúp thiết bị này trở nên phổ biến trong nhiều ứng dụng.
Thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm chủ yếu được sử dụng cho các môi chất lỏng ở áp suất thấp, dưới 30 bar Một số loại thiết bị đặc biệt, với mối hàn, có khả năng hoạt động ở áp suất cao và có thể xử lý gas hoặc hơi nước.
Hình 3-5: Thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm
Hình 3-5 trình bày chi tiết các bộ phận của thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm, bao gồm các thành phần chính như tấm cố định trước và thanh đỡ trục trên.
Tấm trao đổi nhiệt, thanh đỡ trục dưới, tấm cố định sau, thanh đỡ trục dọc, đường vận chuyển lưu chất và thanh bulong cố định là những thành phần quan trọng trong hệ thống Để hiểu rõ hơn về các chi tiết gáp, hãy xem xét kỹ lưỡng các yếu tố này [19].
− Thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống chùm (Shell & Tube Heat Exchanger)
Thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống chùm chiếm tỷ lệ 90% trong ngành công nghiệp nhờ vào độ bền cao, quy trình sản xuất đơn giản và lịch sử phát triển lâu dài, cùng với việc sử dụng các vật liệu chế tạo phổ biến.
Thiết bị trao đổi nhiệt ống chùm bao gồm một bó ống chứa chất lỏng cần được làm nóng hoặc lạnh Thiết bị này thường được áp dụng trong các môi trường có áp suất và nhiệt độ làm việc cao Môi chất trao đổi nhiệt có thể là chất lỏng, khí, gas hoặc hơi Hình 3-6 minh họa thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống chùm.
Hình 3-6: Thiết bị trao đổi nhiệt ống chùm
3.4.1.3 Lựa chọn thiết bị trao đổi nhiệt trên giàn xử lí khí STT
Bộ trao đổi nhiệt mạch in (PCHE) là thiết bị có khả năng chịu áp suất lên đến 50 MPa và hoạt động hiệu quả trong dải nhiệt độ rộng, từ nhiệt độ đóng băng cho đến mức cao hơn.
TÁC ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG MÁY NÉN ĐẾN CON NGƯỜI VÀ MÔI TRƯỜNG
Ô nhiễm không khí do khí thải từ quá trình đốt nhiên liệu
Hệ thống nén được cung cấp năng lượng bởi một tua bin thông qua trục dẫn động, trong đó tua bin nhận năng lượng từ quá trình đốt khí từ Hệ thống Khí Đốt Quá trình này giải phóng các hợp chất Nitơ và Lưu huỳnh, tạo ra NOx và SOx Ngoài ra, khí nhiên liệu là hỗn hợp Hydrocacbon, do đó, quá trình cháy cũng sinh ra CO Những khí thải này góp phần hình thành sương mù, mưa axit, gây hiệu ứng nhà kính và ảnh hưởng tiêu cực đến tầng ôzôn.
Ô nhiễm do dầu bôi trơn
Trong quá trình hoạt động, dầu bôi trơn đóng vai trò quan trọng trong việc giảm ma sát và ngăn ngừa hiện tượng quá nhiệt, trầy xước, cọ xát và ăn mòn giữa các bộ phận chuyển động.
Việc bảo vệ thiết bị và hạn chế hư hỏng trong quá trình sử dụng là rất quan trọng để đảm bảo độ bền theo thời gian Tuy nhiên, trong quá trình hoạt động, dầu bôi trơn có thể rò rỉ ra môi trường, gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người và môi trường Hầu hết các loại dầu bôi trơn đều chứa một lượng nhỏ các kim loại độc hại như chì, kẽm, bari, asen, cadimi và crom, mà tất cả đều có thể gây ung thư Do đó, cần thiết phải thực hiện các biện pháp thu gom và xử lý dầu bôi trơn đã qua sử dụng, cũng như thiết lập quy trình xử lý khi xảy ra rò rỉ dầu.
Ô nhiễm tiếng ồn
Ma sát giữa các bộ phận quay là nguyên nhân chính gây ra tiếng ồn trong máy nén, với càng nhiều bộ phận chuyển động thì tiếng ồn càng lớn Trong quá trình hoạt động, tiếng ồn phát sinh từ nhiều nguồn khác nhau như hệ thống Cooling Tower, gas tua bin, máy nén, khí thải từ tua bin và air intake của máy nén Mỗi nguồn này tạo ra cường độ và tần số tiếng ồn khác nhau, và khi kết hợp, chúng có thể tạo ra mức độ tiếng ồn lớn hơn, thường nằm trong khoảng từ 40dB đến 100dB.
Tiếng ồn không chỉ gây mất thính lực và ù tai cho người lao động, mà còn ảnh hưởng đến khả năng giao tiếp, tinh thần và năng suất làm việc của họ Để bảo vệ bản thân khỏi tác động tiêu cực của tiếng ồn, người lao động cần sử dụng thiết bị bảo vệ cá nhân (PPE) như nút tai hoặc tai nghe khử tiếng ồn.
54 trình làm việc phải tiếp xúc với tiếng ồn trên 85dB hoặc phải tiếp xúc trong thời gian dài với tiếng ồn