Sơ Đồ Công Nghệ Và Hoạt Động Của Một Nhà Máy Lọc Dầu Điển Hình phần 4 doc

BÀI SƠ ĐỒ VÀ QUÁ TRÌNH HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG NĂNG LƢỢNG, PHỤ TRỢ Mã bài: HD M3 Giới thiệu Hệ thống lƣợng, phụ trợ đóng vai trị quan trọng có mối quan hệ hữu với phân xƣởng cơng nghệ q trình hoạt động nhà máy lọc, hóa dầu Tuy nhiên, vai trò hoạt động phân xƣởng lƣợng, phụ trợ nhà máy lọc hóa dầu chƣa đƣợc giới thiệu cách đầy đủ đặc biệt mối liên hệ qua lại với phân xƣởng công nghệ Trong phạm vi học giới thiệu khỏi quát hệ thống nhấn mạnh mối quan hệ tồn hoạt động nhà máy Mục tiêu thực Học xong mơ đun học viên có đủ lực: - Mô tả đƣợc chức nhiệm vụ hệ thống lƣợng, phụ trợ - Mô tả đƣợc sơ đồ công nghệ nguyên lý hoạt động hệ thống: Hệ thống phát điện phân phối, hệ thống sản xuất cấp hơi, hệ thống khí nén điều khiển, hệ thống nƣớc làm mát,… Nội dung - Hệ thống phát phân phối điện - Hệ thống cấp - Hệ thống khí nén Hệ thống cấp khí Ni tơ Hệ thống khí nhiên liệu - Hệ thống dầu nhiên liệu - Hệ thống nƣớc làm mát 3.1 HỆ THỐNG PHÁT ĐIỆN VÀ HƠI 3.1.1 Giới thiệu chung Cũngg nhƣ nhà máy sản xuất nào, điện nhu cầu tất yếu nhà máy lọc hóa dầu Tuy nhiên, việc cung cấp điện nhà máy lọc hóa dầu có yêu cầu riêng biệt Sự cố phải dừng nhà máy lọc hóa dầu khơng có kế hoạch cần hạn chế vận hành, dừng nhà máy bất thƣờng gây thiệt hại lớn kinh tế: việc khởi động lại hoạt động nhà máy công việc khó khăn phức tạp, nhiều sản phẩm không đạt chất lƣợng sản sinh giai đoạn cần phải chế biến lại Mặt khác, dừng nhà máy bất thƣờng xuất nhiều nguy gây an tồn nhà máy gây nhiễm 43 môi trƣờng Trong nguyên nhân phải dừng nhà máy nguyên nhân cố điện chiếm tỷ lệ tƣơng đối lớn, đặc biệt nƣớc phát triển Vì vậy, nguồn điện ổn định yêu cầu hàng đầu để giảm thiểu thiệt hại lý nguồn cung cấp lƣợng Trong thực tế, tùy thuộc vào tiêu chuẩn thiết kế nhà máy, tiêu chuẩn an toàn mà hệ thống cấp điện đƣợc thiết kế khác (theo quốc gia), đa số nhà máy, thơng thƣờng có ba hệ thống cung cấp điện cho nhà máy: nguồn điện nhà máy tự sản xuất, nguồn điện lấy từ hàng rào nhà máy nguồn điện dự phòng trƣờng hợp khẩn cấp (chỉ cấp cho số hộ tiêu thụ định) Phân xƣởng phát điện nhà máy đƣợc thiết kế để đảm bảo đáp ứng nhu cầu tiêu thụ điện nội cấp phần bổ sung cho hệ thống cung cấp Ngoài nhu cầu điện năng, nhà máy lọc hóa dầu có nhu cầu lớn nƣớc mức áp suất khác Hơi nƣớc đƣợc sử dụng cho mục đích là: phát điện, làm động lực cho số động tuốc bin, gia nhiệt, phục vụ bảo dƣỡng,… Hơi nƣớc đƣợc sản xuất từ nồi phân xƣởng phát điện, nồi tận dụng nhiệt nhà máy Nhu cầu nhà máy lọc hóa dầu (ở mức áp suất khác nhau) lớn cho nhu cầu gia nhiệt, chạy động (sử dụng động tuốc bin hơi) dẫn động thiết bị có cơng suất lớn, tải khơng ổn định Hơi nhà máy đƣợc sản xuất nhiều cấp khác (đƣợc phân chia dựa theo áp suất nhiệt độ) để đáp ứng yêu cầu sử dụng đa dạng hộ tiêu thụ: - Hơi có áp suất cao: Hơi mức áp suất cao (trên 100 at) đƣợc sử dụng cho mục đích chạy tuốc-bin máy phát điện - Hơi cao áp: Hơi áp suất cao (áp suất khoảng 40 at) dùng để dẫn - động tuốc bin số máy nén, máy bơm có cơng suất lớn tải khơng ổn định, ngồi cao áp cũngg đƣợc sử dụng để gia nhiệt số phân xƣởng công nghệ Hơi trung áp: Hơi trung áp (áp suất khoảng 12-15 at) đƣợc sử dụng để dẫn động số tuốc bin cho mục đích gia nhiệt - Hơi thấp áp: Hơi thấp áp nhà máy thƣờng dạng thấp áp nhiệt (áp suất khoảng at) đƣợc sử dụng với mục đích gia nhiệt bảo dƣỡng máy móc thiết bị Để nguồn cung cấp đƣợc ổn định, cũngg nhƣ tăng cƣờng khả điều tiết khả cung cấp mức áp suất khác nhau, nhà máy đƣợc nối kết thành mạng lƣới phân phối Chi tiết hệ thống phát điện đƣợc trình bày mục dƣới 44 3.1.2 Cấu hình sơ đồ hệ thống Trong nhà máy lọc dầu, thơng thƣờng có phân xƣởng phát điện để đáp ứng nhu cầu điện nội nhà máy (ngoại trừ quốc gia nhƣ vùng Trung đông nguồn điện lƣới quốc gia ổn định rẻ) Việc xây dựng phân xƣởng phát điện bên nhà máy lọc hóa dầu khơng với mục đích chủ động nguồn cung cấp điện năng, an tồn nguồn điện cung cấp mà cịn có ý nghĩa nâng cao đƣợc hiệu kinh tế chung nhà máy tận dụng đƣợc nguồn dầu thải, khí thải chất lƣợng thấp để làm nhiên liệu Ngồi ra, phân xƣởng điện cịn có vai trị bổ sung lƣợng nƣớc cho hộ tiêu thụ nhà máy mà nồi tận dụng nhiệt phân xƣởng công nghệ không đủ công suất để đáp ứng Trong thực tế, nguyên lý, tua bin dẫn động máy phát điện sử dụng loại tua bin khí tua bin Tuy nhiên, đặc thù nhà máy lọc dầu mà tuốc bin kèm theo lò cao áp đƣợc sử dụng phổ biến phân xƣởng điện Nhà máy lọc hóa dầu Lý việc sử dụng cấu hình là: - - Nhu cầu nhà máy lọc hóa dầu lớn, lƣợng đƣợc sản xuất từ phân xƣởng công nghệ tận dụng nguồn nhiệt thải nguồn khí nhiên liệu dƣ thừa khơng đáp ứng đƣợc nhu, vậy, cần phải có nguồn cung cấp bổ sung cho nhu cầu toàn nhà máy Giải pháp thích hợp mặt kỹ thuật kinh tế phối hợp việc phát điện cấp cho bổ sung cho hệ thống nhà máy Sử dụng tuốc bin khí để phát điện đơn giản hóa phân xƣởng điện, nhiên, khơng phù hợp với nhà máy lọc hóa dầu dùng tuốc bin khí nguồn dầu khí sử dụng phải Nhà máy thƣờng tồn lƣợng lớn dầu thải dầu cặn có chất lƣợng thấp cần phải đƣợc tận dụng Nếu sử dụng nguồn nhiên liệu cho tuốc bin khí cần phải đầu tƣ thêm khoản kinh phí khơng nhá cho thiết bị xử lý để làm nguồn nhiên liệu Chính lý trên, nhà máy lọc hóa dầu, ngƣời ta thƣờng phối hợp sản xuất điện với sản xuất để nâng cao hiệu trình tận dụng lƣợng nhằm tăng cao hiệu kinh tế giảm đƣợc lƣợng khí thải vào mơi trƣờng Sơ đồ tổng qt q trình sản xuất điện, chu trình tận dụng lƣợng đƣợc đƣa hình H 11 45 46 Hệ thống phối hợp sản xuất điện bao gồm số nồi thích hợp để sản xuất siêu cao áp để dẫn động tua bin phát điện Số nồi đƣợc xác định sở đảm bảo cân toàn nhà máy đảm bảo độ dự phòng định Với mục đích cân nhu cầu sử dụng mức áp suất khác trong, hệ thống thiết bị giảm áp (Let down) đƣợc lắp đặt để điều tiết nguồn cung cấp Điện sản xuất từ phân xƣởng điện đƣợc kết nối với hệ thống phân phối điện nhà máy Hơi nƣớc đƣợc đƣa tới mạng lƣới phân phối, thông thƣờng Nhà máy lọc dầu có quy mơ lớn có bốn cấp hơi: siêu cao áp, cao áp, trung áp thấp áp Hơi siêu cao áp (HHP) đƣợc sử dụng để phát điện phần giảm áp cho cấp cao áp trƣờng hợp lƣợng cao áp thiếu hụt Hơi cao áp (HP) trung áp (MP) đƣợc sử dụng để chạy tuốc bin dẫn động gia nhiệt Hơi thấp áp đƣợc sử dụng với mục đích gia nhiệt hoạt động bảo dƣỡng máy móc thiết bị Hơi đƣợc sản xuất từ phân xƣởng công nghệ phân xƣởng điện đƣợc đƣa tới hệ thống phân phối Hệ thống cung cấp nhà máy đƣợc chia thành ba cấp cao, trung thấp áp Hơi đƣợc cấp tới hộ tiêu thụ mạng lƣới đƣờng ống Giữa cấp có hệ thống điều tiết để đảm bảo cân nhu cầu toàn nhà máy Khi áp suất hệ thống giảm áp (do nhu cầu tiêu thụ cao hơn) thiết bị sản xuất cấp áp suất không đảm bảo đáp ứng nhu cầu thỡ cấp cao đƣợc giảm áp để bổ sung cho nhu cầu đột biến cấp áp suất thấp Hơi nƣớc sau qua tuốc bin hơi, phần nƣớc ngƣng tụ, phần khơng ngƣng đƣợc hịa vào hệ thống thấp áp Nƣớc ngƣng cao trung áp cũngg đƣợc đƣa tới bể phân tách để thu hồi thấp áp thu hồi nƣớc ngƣng đem xử lý, tái sử dụng Hệ thống phân phối phải đƣợc thiết kế sở cân cung cầu, nhiên, công suất cung cấp thƣờng phải lớn 10-20% so nhu cầu bình thƣờng để đảm bảo hoạt động ổn định hệ thống trƣờng hợp có nhu cầu đột biến tính đến mở rộng tƣơng lai Một điểm cần lƣu ý trình thiết kế, vận hành hệ thống sản xuất phân phối phải tính đến hết tỡnh phân xƣởng cơng nghệ có thiết bị sản xuất gặp cố thỡ phải đảm bảo cân cung cầu trƣờng hợp, tránh ảnh hƣởng tới hoạt động phân xƣởng khác thiếu nguồn Nhằm giảm chi phí vận hành, nƣớc ngƣng từ hộ tiêu thụ đƣợc thu gom lại, xử lý cấp cho thiết bị sản xuất Lƣợng nƣớc ngƣng hao hụt 47 đƣợc bổ sung nƣớc khử khóang nƣớc xử lý cho nồi siêu cao áp Hình H-12 A Tận dụng nhiệt từ vùng cơng nghệ trung gian có nhiệt độ cao Hình H-12 B Tận dụng nhiệt từ nguồn khí thải có nhiệt độ cao 3.1.3 Nâng cao hiệu suất sử dụng lƣơng để bảo vệ môi trƣờng Một xu tận dụng lƣợng phố biến thiết kế, vận hành nhà máy nói chung cũngg nhƣ nhà máy lọc hóa dầu nói riêng tận 48 dụng nguồn nhiệt thải để tái sử dụng nội Nhà máy Có hai nguồn nhiệt thải nguồn nhiệt sản phẩm sản phẩm trung gian có nhiệt độ cao khí thải lò đốt (bao gồm lò tái sinh xúc tác) Phƣơng thức tận dụng nhiệt sử dụng dịng cơng nghệ (sản phẩm/sản phẩm trung gian) có nhiệt độ cao để gia nhiệt dịng nguyện liệu dòng trung gian khác (cần phải đƣợc nâng cao nhiệt độ) Nhằm thực đƣợc ý tƣởng này, ngƣời ta lắp đặt thiết bị trao đổi nhiệt để dịng cơng nghệ thực q trình trao đổi nhiệt cho Hiện nay, phần mềm thiết kế ứng dụng (ví dụ phần mềm PINCH) cho phép dễ dàng tìm đƣợc giải pháp tối ƣu cho việc tận dụng nhiệt thải theo nguyên tắc Một ví dụ phƣơng thức tận dụng nhiệt đƣợc minh hoạ hình vẽ H - 12 A Phƣơng thức tận dụng nhiệt thứ hai tận dụng nguồn nhiệt thải có nhiệt độ cao từ khí thải lị đốt thiết bị tái sinh xúc tác phân xƣởng cracking (FCC) Các nguồn khí nhiều cịn chứa thành phần khí nhiên liệu nhƣng độc hại với mơi trƣờng (ví dụ nhƣ khí CO) cần phải đƣợc xử lý (đốt để chuyển hóa thành CO2) Giải pháp cơng nghệ để tận dụng nguồn nhiệt lắp đặt nồi tận dụng nhiệt để sản xuất loại cao, trung áp thấp áp Nguồn đƣợc hoà vào mạng cấp toàn Nhà máy để vận hành tuốc bin gia nhiệt Việc tận dụng nguồn nhiệt thải cho phép giảm bớt đƣợc tiêu hao lƣợng, nâng cao hiệu kinh tế góp phần bảo vệ mơi trƣờng Một ví dụ phƣơng thức tận dụng nhiệt đƣợc minh hoạ hình vẽ H-12B 3.2 HỆ THỐNG CẤP KHÍ NÉN 3.2.1 Vai trị hệ thống khí nén Trong cơng nghiệp chế biến dầu khí, khí nén có ý nghĩa đặc biệt quan trọng đặc trƣng riêng ngành công nghiệp này: rủi ro cháy nổ cao, nhiều chất độc hại, q trình cơng nghệ phức tạp địi hỏi phải điều khiển tự động q trình, u cầu an tồn vận hành cao Chính vậy, phần lớn trình đƣợc điều khiển tự động Trong điều khiển hoạt động nhà máy, việc điều khiển hoạt động van chiếm vị trí quan trọng Điều khiển tự động van công nghiệp chế biến dầu khí dùng mơ tơ điện hay khí nén Tuy nhiên, van đƣợc điều khiển khí nén có số ƣu điểm, chí số van ngừng khẩn cấp bắt buộc phải dùng khí nén lý an tồn Chất lƣợng khí nén độ tin cậy hệ thống đóng vai trò quan trọng việc đảm bảo hoạt động bình thƣờng an tồn vận hành nhà máy Ngồi chức cung cấp khí nén cho q trình điều khiển tự động, khí nén 49 nhà máy chế biến dầu khí phục vụ số q trình cơng nghệ, làm động lực cho số dụng cụ sửa chữa nhá giai đoạn khởi động, bảo dƣỡng nhà máy Ngồi hệ thống khí nén trung tâm cung cấp khí nén cho nhu cầu chung, nhà máy lọc hóa dầu có hệ thống sản xuất khí nén cục phục vụ cho nhu cầu riêng biệt 3.2.2 Hệ thống khí nén trung tâm Khí nén nhà máy lọc hóa dầu gồm hệ thống khí nén trung tâm hệ thống khí nén cục Khí nén trung tâm phục vụ cho nhu cầu khí điều khiển van khí nén cơng nghệ Trong mục tập trung vào mơ tả hệ thống khí nén trung tâm Hệ thống khí nén trung tâm Nhà máy lọc hóa dầu đƣợc chia thành hai phận: phận sản xuất khí nén hệ thống phân phối khí nén tới hộ tiêu thụ nhà máy Nguyên lý hoạt động phận hệ thống đƣợc trình bày mục dƣới 3.2.2.1 Bộ phận sản xuất khí nén Khí nén phục vụ nhà máy khơng khí khí đƣợc nén tới áp suất thích hợp tách số tạp học, nƣớc cho mục đích sử dụng (thơng thƣờng khí nén có áp suất từ 7-11 Kg/cm2) Ngồi u cầu áp suất, khơng khí nén phục vụ cho mục đích điều khiển cần phải đáp ứng đƣợc yêu cầu chất lƣợng mà chủ yếu yêu cầu độ ẩm khí nén Sơ đồ nguyên lý cấu tạo hoạt động hệ thống khí nén trung tâm Nhà máy lọc hóa dầu đƣợc trình bày hình H - 13 Theo sơ đồ này, phận sản xuất khí nén bao gồm thiết bị chính: - Máy trộn khí; - Bình chứa khí ƣớt; - Bình sấy khí; - Bình chứa khí khơ a Q trình hoạt động Khơng khí đƣợc máy nén nén tới áp suất thích hợp (thơng thƣờng từ 7-11 Kg/cm2), sau đƣợc làm mát thiết bị trao đổi nhiệt đƣa tới bình chứa khí nén ƣớt Thiết bị trao đổi nhiệt để làm mát khí nén đƣợc sử dụng kiểu làm mát khơng khí (gắn kốm theo máy trộn) kiểu làm mát nƣớc (tùy theo chủng loại máy trộn nhà chế tạo).Tại thiết bị làm mát, phần nƣớc khí nén đƣợc ngƣng tụ tách ra, nhiên, lƣợng nƣớc khơng khí nén theo yêu cầu thấp, vậy, lƣợng ẩm khơng khí nén cần phải tiếp tục đƣợc tách đạt u cầu Khơng khí 50 sau khỏi thiết bị ngƣng tụ đƣợc đƣa tới bình sấy khơ Tại đây, lƣợng nƣớc đƣợc tách tiếp tới giới hạn yêu cầu Giới hạn cuối để tách ẩm khỏi khơng khí nén tùy thuộc vào điều kiện khí hậu khu vực xõy dựng nhà máy yêu cầu an toàn áp dụng cho nhà máy Thiết bị sấy khô đồng thời cũngg đƣợc thiết kế để tách hạt rắn lẫn không khí Khơng khí sau sấy khơ đƣợc đƣa tới bình chứa khí nén Bình chứa khí nén có chức bình ổn áp suất cung cấp tồn mạng lƣới phân phối nguồn dự trữ khí nén trƣờng hợp máy nén gặp cố hệ thống phải ngừng hoạt động hoàn toàn cố điện b Cấu hình cơng nghệ hệ thống Máy nén khí Để việc cung cấp khí nén đƣợc liên tục với độ tin cậy cao, thực tế số máy nén thƣờng đƣợc bố trí ba (3) với công suất máy đáp ứng 100% công suất khí nén theo thiết kế, máy nén hoạt động theo nguyên tắc: máy hoạt động, máy dự phòng máy giai đoạn bảo dƣỡng Theo nguyên tắc hoạt động này, khả ngừng hoạt động hồn tồn hệ thống khí nén cố máy nén thấp Nếu máy nén hoạt động gặp cố, máy dự phòng đƣợc đƣa vào hoạt động, đồng thời máy trạng thỏi bảo dƣỡng đƣợc đƣa vào tỡnh trạng dự phịng Trong thực tế, ngƣời ta vận hành theo nguyên tắc để máy dự phòng hai máy lại hoạt động mức 60% cơng suất Máy nén lựa chọn máy nén kiểu trục vít máy nén ly tâm Thơng thƣờng, công suất máy nén nằm dải công suất thông dụng nhà chế tạo thỡ máy trộn trục vít đƣợc ƣu tiên lựa chọn máy nén trục vít có nhiều ƣu điểm nhƣ độ ổn định cao, hoạt động êm dịu, Trong trƣờng hợp công suất máy nén lớn không nằm dải công suất thông dụng nhà chế tạo thỡ máy trộn lý tâm thƣờng đƣợc xem xét lựa chọn Dƣới trình bày đặc điểm hoạt động sơ lƣợc cấu tạo số dạng máy nén hay đƣợc sử dụng cho hệ thống khí nên Máy trộn kiểu trục vít: Máy trộn trục vít dạng máy trộn thể tớch có cấu trúc lý tƣởng để hoạt động điều kiện khí nén có lẫn bụi bẩn lỏng theo Máy nén trục vít cho phép đƣa chất làm mát, chất rửa vào dòng khí nén vận tốc dịng thấp Tuổi thọ máy trộn trục vít đạt tới 20 năm với năm đầu hoạt động liên tục không cố Máy nén trục vít dạng máy nén cấp nhiều cấp tùy vào áp suất u cầu Bộ phận dẫn động mơ tơ điện tuabin Máy nén kiểu trục vít có nhiều ƣu 51 điểm so với số kiểu máy nén khác dải công suất áp suất làm việc nú Hình dạng máy trục vít nhƣ hình H-14 Máy trộn trục vít có số ƣu điểm so với dạng máy nén khác: Ưu điểm máy nén kiểu trục vít so với máy nén kiểu pít - tơng: - Khơng có phận chịu tác dụng ứng suất mái phải hoạt động liên tục (xéc măng, pít-tơng, van), vậy, phải bảo dƣỡng Khơng có phận dao động lệch tâm, vậy, máy ớt rung động - nhờ chi phí cho móng cũngg Khả phục vụ cao, đạt tới 99% - HÌNH H – 13 Sơ đồ hệ thống sản xuất khí nén Ưu điểm máy nén kiểu trục vít so với máy trộn kiểu ly tâm: - Khí đầu vào chứa bụi (cho phép tới 300 mg/m3) giọt lỏng (điều mà máy nén khác dƣờng nhƣ không cho phép); Vận tốc đầu thấp, vậy, cho phộp đƣa chất lỏng vào dịng với mục đích làm mát rửa sạch; Lƣu lƣợng thể tích cửa hút máy dƣờng nhƣ không đổi tỷ số nén thay đổi, vậy, khơng gây tƣợng xung; Có đáp ứng tốt mức tải suất tiêu thụ: 50% lƣu lƣợng tƣơng ứng 50% vận tốc tiêu thụ lƣợng 50%; Hoạt động dƣới vận tốc độ công hƣởng thứ trục quay, vậy, khơng gõy tƣợng rung động nguy hiểm máy vƣợt qua vận tốc cộng hƣởng 52 Hình H-14 Hình dạng ngồi cấu tạo máy trộn trục vít Bình chứa khí nén ƣớt Bình chứa khí ƣớt có chức chứa khí nén đƣợc làm mát từ máy nén khí đƣa tới Thơng thƣờng, hai bình chứa khí nén ƣớt bình có sức chứa 100% cơng suất hệ thống Hai bình chứa hoạt động theo nguyên tắc bình hoạt động, bình trạng thỏi dự phịng Thiết kế theo nguyên tắc đảm bảo thƣờng xuyên bảo dƣỡng/sửa chữa đƣợc bình chứa cũngg nhƣ đảm bảo cơng tác tra định kỳ bắt buộc mà không ảnh hƣởng đến hoạt động liên tục hệ thống Các bình chứa khí ƣớt bình trụ chế tạo thộp cacbon Bình sấy Q trình sấy khí nén để tách nƣớc hoạt động theo nguyên lý sấy lạnh Khơng khí nén đƣợc làm lạnh tới nhiệt độ định (tùy thuộc vào yêu cầu tách ẩm khỏi khí nén) Mục đích tách nƣớc khỏi khí nén tránh tƣợng ngƣng tụ nƣớc đƣờng ống gây ăn mũn Nếu khí nén có chứa nƣớc, q trình hoạt động nhiệt độ môi trƣờng xuống thấp, cộng với tổn thất áp suất cục bộ, nhiệt độ khí nén giảm đột ngột dẫn đến tƣợng ngƣng tụ nƣớc lũng ống Nƣớc ngƣng tụ đƣờng ống không làm ăn mũn thiết bị mà ảnh hƣởng đến độ xác hoạt động thiết bị điều khiển khí nén Vì vậy, tiêu quan trọng khí nén điều khiển nhiệt độ điểm sƣơng (Dew point), nhiệt độ tùy thuộc vào điều kiện khí hậu nơi đặt nhà máy Với vùng ơn đới nhiệt độ điểm sƣơng khí nén yêu cầu tới - 400C, với vựng có nhiệt độ trung bình nhiệt độ thấp năm cao (nhƣ vùng xích đạo nhiệt đới) thỡ nhiệt độ điểm sƣơng đƣợc quy định cao (từ - 150C đến +50C) Về nguyên tắc, nhiệt độ điểm sƣơng khí nén thấp thỡ tốt, nhiên, chi phí đầu 53 tƣ cho thiết bị sấy chí phí vận hành cao, vậy, cần hài hòa chất lƣợng hiệu kinh tế Để tách nƣớc đƣợc hiệu quả, trƣớc bình sấy ngƣời ta lắp đặt lọc tách dầu kéo theo nhằm tránh tƣợng tạo nhũ tƣơng phận bẫy nƣớc Bình sấy ngồi nhiệm vụ tách ẩm có nhiệm vụ tách hạt rắn khí nén Nhằm thực nhiệm vụ này, sau bình sấy, thiết bị lọc hạt rắn đƣợc lắp đặt để tách hạt rắn cặn bẩn dạng rắn khác kéo theo dịng khí nén Các hạt rắn có kớch thƣớc lớn ỡm bị loại khỏi khí nén Tổng lƣợng chất rắn khí nén sau khỏi bình sấy khơng đƣợc phép vƣợt 0.1 g/m3 Thông thƣờng, hệ thống sản xuất khí nén nhà máy lọc hóa dầu có hai bình sấy, bình đƣợc thiết kế 100% cơng suất Các bình sấy cũngg hoạt động theo nguyên tắc hoạt động chế độ dự phịng Chất lƣợng khí nén khỏi bình sấy đƣợc kiểm tra đầu phân tích nhiệt độ điểm sƣơng nối với trung tâm điều khiển hệ thống DCS Bình chứa khí nén khơ Khí nén sau đƣợc làm khơ làm đƣợc đƣa tới bình chứa khí khơ Bình chứa khí khơ có nhiệm vụ bình ổn áp suất cung cấp cho hộ tiêu thụ dự trữ khí nén điều khiển trƣờng hợp khẩn cấp (mất điện máy nén gặp cố dừng hoạt động hoàn toàn) Tùy theo quan điểm đảm bảo an toàn hoạt động mà thể tích bình chứa khí nén đƣợc xác định với cơng suất chứa đảm bảo để trỡ hoạt động thiết bị thiết bị sử dụng khí nén vùng 10 tới 20 phút Thơng thƣờng, hệ thống khí nén có hai bình chứa, bình chứa có dung tớch đảm bảo 100% công suất điều kiện hoạt động bình thƣờng Nhờ mà sửa chữa hay tra định kỳ bình chứa mà hệ thống hoạt động bình thƣờng 3.2.2.2 Hệ thống phân phối Khí nén từ bình chứa khí nén khơ đƣợc phân phối tới hộ tiêu thụ qua mạng lƣới đƣờng ống Khí nén đƣợc sử dụng vào mục đích sau: sử dụng cho thiết bị điều khiển cho nhu cầu khác công nghệ bảo dƣỡng Trong hai mục đích sử dụng này, khí nén điều khiển đƣợc ƣu tiên so khí nén cơng nghệ cho mục đích sử dụng khác Trong trƣờng hợp tổng nhu cầu loại khí nén nhà máy thời điểm vƣợt khả đáp ứng hệ thống khí nén thỡ hệ thống điều khiển tự động 54 nhà máy đóng van giảm bớt lƣu lƣợng mạng lƣới khí nén cơng nghệ dừng hẳn Hệ thống đƣờng ống phân phối khí nén tồn nhà máy đƣợc thiết kế cho tổn thất áp suất vị trí xa hệ thống khơng vƣợt giá trị cho phép (thông thƣờng giá trị tổn thất áp suất cho phép khoảng 10% áp suất đầu đẩy máy nén) 3.2.2.3 Yêu cầu chất lƣợng khí nén Khí nén để đáp ứng đƣợc yêu cầu hộ tiêu thụ, đặc biệt thiết bị điều khiển cần phải đạt đƣợc tiêu chất lƣợng về: - Nhiệt độ điểm sƣơng (dew point); Áp suất cấp; - Nhiệt độ; - Lƣợng chất rắn lơ lửng Yêu cầu nhiệt độ điểm sƣơng khí nén phụ thuộc chủ yếu vào điều kiện khí hậu vị trí xây dựng nhà máy (phụ thuộc vào nhiệt độ thấp năm) phần phụ thuộc vào yêu cầu riêng thiết bị điều khiển Nhỡn chung với vựng có nhiệt độ trung bình đông thấp thỡ nhiệt độ điểm sƣơng khí nén u cầu tới - 40 0C, với vùng có nhiệt độ trung bình đơng cao yêu cầu nhiệt độ điểm sƣơng cao (30 - 40 C so với vùng ôn đới) tùy vào điều kiện tiêu chuẩn thiết kế cụ thể Áp suất hoạt động khí nén nhà máy chế biến dầu khí thơng thƣờng quy định khoảng - Kg/cm2 Nhiệt độ khí nén cho phép dao động khoảng 10 - 45 0C 3.2.2.4 Yêu cầu khả cung cấp liên tục Khí nén có ý nghĩa quan trọng hoạt động bình thƣờng cũngg nhƣ trƣờng hợp ngừng khẩn cấp nhà máy lọc hóa dầu, vậy, đảm bảo hoạt động liên tục hệ thống yêu cầu hàng đầu Trong hoạt động bình thƣờng hệ thống khí nén gặp cố khơng cung cấp đƣợc khí nén đảm bảo chất lƣợng thỡ khơng thể thực đƣợc nhiều q trình điều khiển tự động dẫn đến hậu nghiêm trọng không lƣờng hết đƣợc Trong tỡnh khẩn cấp phải dừng nhà máy, khí nén khơng đủ cung cấp thỡ thực đƣợc công việc ngừng nhà máy theo u cầu an tồn phịng chống cháy nổ dễ dẫn đến thảm họa Do thiết kế hệ thống khí nén, số lƣợng máy nén khí đƣợc tính tóan mức độ khó xảy cố lúc tất máy, vậy, nguy ngừng hệ thống hồn tồn máy nén khó xảy Một nguyên nhân tiềm tàng dẫn 55 đến ngừng hệ thống cấp khí nén điện tồn nhà máy trƣờng hợp bất khả kháng, trƣờng hợp ngƣời ta đƣa số giải pháp khắc phục nhƣ sau: a Nguồn điện dự phòng Trong nhà máy chế biến dầu khí, đặc thù riêng, vậy, yêu cầu an toàn vận hành an tồn phịng chống cháy nổ đƣợc đặt lên hàng đầu Một biện pháp nâng cao an toàn vận hành phịng chống cháy nổ bố trí thờm nguồn điện dự phòng nguồn điện cho trƣờng hợp khẩn cấp Nguồn điện dự phòng để thay tức thời nguồn điện trƣờng hợp nguồn điện bị nhằm đảm bảo nhà máy hoạt động liên tục Đối với nhà máy chế biến dầu khí, phải ngừng hoạt động khơng gây thiệt hại lớn kinh tế mà tiềm ẩn nguy an tồn q trình ngừng máy múc thiết bị Do đó, việc đảm bảo nguồn điện cung cấp liên tục cho nhà máy nhiệm vụ quan trọng Tuy nhiên, nhiều trƣờng hợp bất khả kháng xảy tỡnh nguồn điện cấp cho nhà máy kể nguồn dự phòng cũngg bị thỡ cần phải có nguồn điện (nguồn khẩn cấp) để cấp cho số nhu cầu tối thiểu phục vụ cho việc ngừng nhà máy an toàn Hệ thống khí nén hộ tiêu thụ đƣợc tính tóan đƣợc cấp điện trƣờng hợp khẩn cấp Trong trƣờng hợp khẩn cấp xảy ra, để dừng nhà máy an tồn thỡ nguồn khí nén phải đảm bảo cho số thiết bị an toàn vận hành khoảng 20 - 30 phút Nếu bình chứa khơng đƣợc thiết kế đủ thời gian dự phịng thỡ máy trộn phải đƣợc nối với nguồn điện khẩn cấp để cung cấp khí nén đáp ứng yêu cầu b Trữ khí nén dự phịng Một lựa chọn khác đảm bảo nguồn khí nén cung cấp cho nhà máy trƣờng hợp khẩn cấp dự trữ khí nén đủ cung cấp cho nhu cầu trƣờng hợp xảy cố điện, hay cố nghiêm trọng phải dừng hoạt động tồn nhà máy Nguồn khí nén dự trữ đƣợc chứa bình chứa khí nén khơ Các bình chứa đƣợc thiết kế có công suất chứa đủ để cung cấp cho nhu cầu sử dụng thiết bị an toàn khoảng thời gian thớch hợp 3.3 Hệ thống khí nén cục 3.3.1 Đặt vấn đề rong nhà máy lọc hóa dầu, ngồi hệ thống khí nén trung tâm cấp theo mạng lƣới có hệ thống cấp khí nén cục phục vụ cho yêu cầu sử dụng riêng biệt Lý cần có hệ thống khí nén riêng biệt có nhiều, nhiên, lý tóm lƣợc nhƣ sau: 56 ... nối kết thành mạng lƣới phân phối Chi tiết hệ thống phát điện đƣợc trình bày mục dƣới 44 3.1.2 Cấu hình sơ đồ hệ thống Trong nhà máy lọc dầu, thơng thƣờng có phân xƣởng phát điện để đáp ứng nhu... hiệu kinh tế giảm đƣợc lƣợng khí thải vào mơi trƣờng Sơ đồ tổng qt q trình sản xuất điện, chu trình tận dụng lƣợng đƣợc đƣa hình H 11 45 46 Hệ thống phối hợp sản xuất điện bao gồm số nồi thích... dịu, Trong trƣờng hợp công suất máy nén lớn không nằm dải công suất thông dụng nhà chế tạo thỡ máy trộn lý tâm thƣờng đƣợc xem xét lựa chọn Dƣới trình bày đặc điểm hoạt động sơ lƣợc cấu tạo số dạng