Tổng quan nhà máy lọc dầu Dung Quất

Nhà máy lọc dầu Dung Quất là nhà máy lọc dầu đầu tiên trong nước, là nhà máy có tầm quan trọng cực kì lớn trong việc phát triển của nền kinh tế cũng như đảm bảo an ninh năng lượng của đất nước. Mọi hoạt động của nhà máy đều được cả nước quan tâm. Sau thời gian chạy thử nghiệm, mọi hoạt động của nhà máy dần ổn định.Theo sự phát triển của nền kinh tế, chỉ tiêu về môi trường ngày càng khắt khe. Để đảm bảo việc hoạt động của nhà máy được liên tục, ổn định và sản phẩm có thể bán ra được thị trường thì đảm bảo các tiêu chuẩn về môi trường là điều không thể thiếu.Việc xử lí trong nhà máy thuộc cụm phân xưởng Area 3: xử lí khí chua, nước chua, nước thải, kiềm thải... Trong thời gian qua, vào ngày 2022102010 các báo trong nước cũng như thời sự đều đưa tin về việc xuất hiện mùi khó chịu tại khu vực lân cận nhà máy mà nguyên nhân là quá trình dừng phân xưởng thu hồi lưu huỳnh để thay thế xúc tác. Đồ án này nêu ra nguyên nhân phải thay xúc tác sớm hơn thiết kế và nêu ra một số biện pháp để hạn chế.

LỜI CẢM ƠN Đồ án tốt nghiệp là phần rất quan trọng đối với mọi sinh viên, nó là ngưỡng cửa cuối cùng trước khi kết thúc giai đoạn sinh viên. Đồ án tốt nghiệp là bài tổng kết các kiến thức mà một sinh viên được truyền dạy trên giảng đường đại học, qua đó phần nào đánh giá trình độ của sinh viên. Sau đợt thực tập kéo dài một tháng tại nhà máy lọc dầu Dung Quất, được sự giới thiệu của nhà trường và sự đồng ý của ban lãnh đạo nhà máy, rất may mắn em lại được làm đồ án tốt nghiệp tại nhà máy trong thời gian ba tháng. Nhờ sự hướng dẫn tận tình của các anh kĩ sư trong cụm phân xưởng Area 3, phòng đạo tạo cũng như tập thể công nhân, ban lãnh đạo nhà máy đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án và cả trong quá trình sinh hoạt tại nhà máy. Một lần nữa em xin chân hành cảm ơn. i MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN NHÀ MÁY LỌC DẦU DUNG QUẤT 1 1.1. Tổng quan 1 1.2. Sơ đồ tổ chức 1 1.3. Sơ đồ công nghệ nhà máy 3 CHƯƠNG 2: PHÂN XƯỞNG THU HỒI LƯU HUỲNH 4 2.1. Mục đích và công suất của phân xưởng 4 2.2. Dòng nguyên liệu 4 2.3. Tiêu chuẩn sản phẩm 4 2.4. Khói thải từ lò đốt incinerator 5 2.5. Sơ đồ công nghệ 6 2.6. Thuyết minh sơ đồ công nghệ 7 2.6.1 Khu vực phản ứng Claus 7 2.6.2 Thiết bị ngưng tụ lưu huỳnh cuối và Tail gas Coalescer 16 2.6.3 Bể chứa lưu huỳnh lỏng 17 2.6.4 Khu vực tách khí cho lưu huỳnh 17 2.6.5 Khu vực incinerator 18 2.7. An toàn trong phân xưởng 20 2.7.1 Tính chất vật lý và ảnh hưởng độc tố của H2S 20 2.7.2 Tính chất vật lý và ảnh hưởng độc tố của SO2 21 2.7.3 Tính chất vật lý và ảnh hưởng độc tố của lưu huỳnh 21 2.8. Các phản ứng xảy ra 21 2.8.1 Các phản ứng trong thiết bị phản ứng nhiệt 22 2.8.2 Các phản ứng trong thiết bị phản ứng xúc tác (A-2201-R-02/03/04) 23 2.8.3 Quá trình ngưng tụ 23 2.8.4 Phản ứng hoá học trong khu vực lưu huỳnh tách khí 23 2.8.5 Những phản ứng trong incinerator (A-2201-H-01) 24 2.9. Xúc tác và và lão hóa xúc tác 24 2.9.1 Xúc tác 24 2.9.2. Lão hóa xúc tác 26 CHƯƠNG 3: ẢNH HƯỞNG CỦA DÒNG NGUYÊN LIỆU THỰC TẾ ĐẾN PHÂN XƯỞNG THU HỒI LƯU HUỲNH 27 3.1. Dòng nguyên liệu thực tế đến phân xưởng 27 3.2. Các ảnh hưởng đến phân xưởng 27 3.2.1. Tắt nghẽn hệ thống vận hành 27 ii 3.2.1.1. Thiết bị Claus Waste Heat Boiler: 27 3.2.1.2. Thiết bị heat exchange 29 3.2.2. Thiết bị Catalytic Reactors: 29 3.2.3. Sản phẩm lưu huỳnh: 31 CHƯƠNG 4: CÁC BIỆN PHÁP XỬ LÝ 33 4.1. Biện pháp tạm thời 33 4.1.1. Giảm áp suất và tăng nhiệt độ ở bồn chứa D-1901 33 4.1.2. Giảm lưu lượng tuần hoàn amine đến các thiết bị hấp thụ bằng amin 34 4.1.3. Sục N2 vào dòng nguyên liệu đến D-1901 35 4.1.4. Tính toán lượng oxy cần thiết cho quá trình cháy ở thermal reactor 36 4.1.5. Thêm LGO, chất phá nhũ và sục N2 vào bồn chứa D-1801 37 4.2. Biện pháp lâu dài 39 4.2.1. Sử dụng thiết bị tách Hydrocacbon 39 4.2.2. Một số biện pháp đề xuất cho nhà thầu 43 KẾT LUẬN 46 PHỤ LỤC 48 iii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT SRU Sunphur Recovery Unit ARU Amine Regeneration Unit SWS Sour Water Stripping CCR Continuos Catalytic Reformer CNU Spent Caustic Neutralisation Unit RFCC Residu Fluid Catalytic Cracker WHB Waste Heat Boiler BFW Boiler Feed Water LCOHDT Light Cycle Oil Hydro Treater HC Hydrocacbon Abs Absorper FG Fuel Gas TOC Total Organic Cacbon BPSD Bound Per Streams Day TSS Total Suspended Solid iv DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Sơ đồ tổng thể vị trí nhà máy lọc dầu Dung Quất 1 Hình 1.2: Sơ đồ tổ chức bộ máy công ty 2 Hình 1.3: Sơ đồ tổ chức của cụm phân xưởng 2 Hình 1.4: Sơ đồ công nghệ của nhà máy 3 Hình 2.1: Sơ đồ công nghệ 6 Hình 2.2: Cấu tạo Waste Heat Boiler 10 Hình 2.3: Xúc tác S-2001 mới 25 Hình 2.4: Xúc tác S-7001 mới 25 Hình 3.1: Sự bám cốc trong Claus Waste Heat Boiler 28 Hình 3.2: Muội than bám trên thiết bị lọc 28 Hình 3.3: Sự bám cặn trong thiết bị trao đổi nhiệt 29 Hình 3.4: Xúc tác nạp ban đầu 29 Hình 3.5: Xúc tác ở thiết bị phản úng xúc tác thứ nhất 30 Hình 3.6: Xúc tác ở thiết bị phản úng xúc tác thứ hai 30 Hình 3.7: Xúc tác ở thiết bị phản úng xúc tác thứ ba 30 Hình 3.8: Hạt xúc tác khi bám muội cacbon 31 Hình 3.9: Lưu huỳnh thành phẩm ( không bám muội cacbon ) 31 Hình 3.10: Lưu huỳnh khi bị bám muội cacbon 31 Hình 3.11: Lưu huỳnh thải bỏ ( bám nhiều muội cacbon) 32 Hình 3.12: Thải bỏ lưu huỳnh kém chất lượng 32 Hình 4.1: Mẫu Rich Amin trong D-1901 33 Hình 4.2: Đồ thị HC bay hơi theo nhiệt độ ở các điều kiện áp suất 34 Hình 4.3: Mẫu nước chua ra khỏi D-1801 38 Hình 4.4: giải thích của nhà thầu về nhũ tương xuất hiện trong mẫu nước chua 38 Hình 4.5: Các chất phá nhũ sử dụng trong quá trình thử nghiệm 39 Hình 4.6: Sơ đồ kết nối thiết bị tách 40 Hình 4.7: Cụm thiết bị tách 40 Hình 4.8: Màng lọc sơ bộ 41 Hình 4.9: Màng lọc tinh 41 Hình 4.10: Thiết bị tách chính 42 Hình 4.11: Các mẫu nước chua 42 Hình 4.12: Sơ đồ dòng khi thiết kế thêm đường ống 43 Hình 4.13: Các tháp hấp thụ 44 v vi DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1: Thông số các dòng nguyên liệu 4 Bảng 2.2: Tiêu chuẩn sản phẩm lưu huỳnh 5 Bảng 2.3: Tiêu chuẩn khí thải 5 Bảng 2.4: Các thông số của Burner 8 Bảng 2.5: Các thông số của thermal reactor 8 Bảng 2.6: Thông số Pass I Waste Heat Boiler 11 Bảng 2.7: Thông số Pass II Waste Heat Boiler 11 Bảng 2.8: Thông số Pass III Waste Heat Boiler 13 Bảng 2.9: Thông số Pass IV Waste Heat Boiler 14 Bảng 2.10: Thông số Pass V Waste Heat Boiler 15 Bảng 2.11: Thông số các thiết bị phản ứng xúc tác 16 Bảng 2.12: Thông số của incinerator 18 Bảng 2.13: Thông số Dillution Air Blowers B-2203A/B 18 Bảng 2.14: Hệ thống on-line analysers 19 Bảng 2.15: Thành phần và 1 số tính chất xúc tác S-2001 25 Bảng 2.16: Thành phần và 1 số tính chất xúc tác S-7001 26 Bảng 3.1: Dòng nguyên liệu đến SRU 27 Bảng 4.1: Số liệu thực nghiệm 35 Bảng 4.2: Các hệ số tỉ lệ để tính toán lượng oxi cần thiết 37 Bảng 4.3: Điều kiện và thành phần mẫu trong thử nghiệm 39 Bảng 4.4: Kết quả test từ phòng LAP 42 Bảng 4.5: Thành phần dòng Fuel Gas 45 vii LỜI MỞ ĐẦU Nhà máy lọc dầu Dung Quất là nhà máy lọc dầu đầu tiên trong nước, là nhà máy có tầm quan trọng cực kì lớn trong việc phát triển của nền kinh tế cũng như đảm bảo an ninh năng lượng của đất nước. Mọi hoạt động của nhà máy đều được cả nước quan tâm. Sau thời gian chạy thử nghiệm, mọi hoạt động của nhà máy dần ổn định. Theo sự phát triển của nền kinh tế, chỉ tiêu về môi trường ngày càng khắt khe. Để đảm bảo việc hoạt động của nhà máy được liên tục, ổn định và sản phẩm có thể bán ra được thị trường thì đảm bảo các tiêu chuẩn về môi trường là điều không thể thiếu. Việc xử lí trong nhà máy thuộc cụm phân xưởng Area 3: xử lí khí chua, nước chua, nước thải, kiềm thải Trong thời gian qua, vào ngày 20-22/10/2010 các báo trong nước cũng như thời sự đều đưa tin về việc xuất hiện mùi khó chịu tại khu vực lân cận nhà máy mà nguyên nhân là quá trình dừng phân xưởng thu hồi lưu huỳnh để thay thế xúc tác. Đồ án này nêu ra nguyên nhân phải thay xúc tác sớm hơn thiết kế và nêu ra một số biện pháp để hạn chế. viii CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN NHÀ MÁY LỌC DẦU DUNG QUẤT 1.1. Tổng quan Nhà máy lọc dầu Dung Quất là nhà máy lọc dầu đầu tiên của Việt Nam với tổng mức đầu tư khoảng 3,5 tỷ USD, được xây dựng tại 2 xã Bình Thuận và Bình Trị, huyện Bình Sơn, tỉnh Quảng Ngãi. Công suất thiết kế của nhà máy là 6,5tr tấn dầu thô/năm (148000 BPSD). Nguyên liệu của nhà máy là 100% dầu thô Bạch Hổ hoặc dầu hỗn hợp có tính chất tương tự dầu Bạch Hổ. Hàm lượng lưu huỳnh là 0.03%. Hình 1.1: Sơ đồ tổng thể vị trí nhà máy lọc dầu Dung Quất. 1.2. Sơ đồ tổ chức 1.2.1. Sơ đồ tổ chức công ty lọc hóa dầu Bình Sơn 1 Hình 1.2: Sơ đồ tổ chức bộ máy công ty 1.2.2. Sơ đồ tổ chức cụm phân xưởng Hình 1.3: Sơ đồ tổ chức của cụm phân xưởng 2 [...]...3 1.3 Sơ đồ công nghệ nhà máy Hình 1.4: Sơ đồ công nghệ của nhà máy  Các sản phẩm chính của nhà máy: • Khí hóa lỏng LPG (cho thị trường nội địa) • Propylene • Xăng Mogas 92/95 • Dầu hỏa • Nhiên liệu phản lực Jet A1 • Diesel • Dầu đốt (FO) • Lưu huỳnh 4 CHƯƠNG 2: PHÂN XƯỞNG THU HỒI LƯU HUỲNH 2.1 Mục đích và công suất của phân... và hiệu suất thu hồi lưu huỳnh tối thiểu là 95% 2.2 Dòng nguyên liệu SRU được thiết kế để làm việc trong hai chế độ vận hành khác nhau của dầu Bạch Hổ:  Max Distillate  Max Gasoline Hiện nhà máy đang vận hành với nguyên liệu là dầu thô hỗn hợp có tính chất giống dầu thô Bạch Hổ, chạy ở chế độ Max Gasoline Phân xưởng SRU được thiết kế để thu hồi lưu huỳnh từ các dòng khí axit sau: Khí giàu H2S từ phân... mặt trong dòng khí nguyên liệu và để đốt cháy xấp xỉ 1/3 của tổng lượng khí H2S để tạo thành SO2, nhằm tối đa hoá hiệu suất thu hồi lưu huỳnh tổng quát Toàn bộ lượng oxi được tính toán bằng cách đo mỗi dòng khí axit và nhân mỗi dòng với một hệ số hiệu chỉnh để xác định nhu cầu lượng oxi với dòng khí này Cả hai nhu cầu oxi được cộng vào và tổng nhu cầu oxi được cài đặt tại bộ điều khiển lưu lượng dòng... chuẩn của dòng khói thải thải ra môi trường, dòng khí pha loãng từ máy thổi không khí pha loãng (B-2203A/B) được đưa đến ống khói Trong điều kiện bình thường dòng off gas giàu NH 3 từ phân xưởng U-018 và dòng off gas đến từ phân xưởng U-020 được sử dụng như nhiên liệu đốt để đạt nhiệt độ 7500C trong buồng đốt Đường ống khí nhiên liệu của nhà máy được cung cấp để duy trì nhiệt độ yêu cầu trong trường hợp... đây là tác nhân làm giảm nhiệt độ trong thiết bị phản ứng nhiệt, do đó phải dùng khí đốt của nhà máy để bù lại lượng nhiệt này => tốn năng lượng 3.2 Các ảnh hưởng đến phân xưởng 3.2.1 Tắt nghẽn hệ thống vận hành 3.2.1.1 Thiết bị Claus Waste Heat Boiler: Là thiết bị trao đổi nhiệt, bề mặt trao đổi nhiệt là quan trong Sự có mặt với hàm lượng lớn C4+ gây ra quá trình cháy không hoàn toàn, tạo ra một lượng... không khí cháy được cung cấp bởi A-2201-B-02A/B Lưu lượng của dòng khí này thông thường được điều khiển theo tỉ lệ với tín hiệu lưu lượng dòng off gas giàu NH3, dòng off gas từ CNU và khí nhiên liệu của nhà máy Nếu khu vực Claus không hoạt động, tất cả dòng off gas từ phân xưởng ARU và dòng off gas giàu H2S từ phân xưởng SWS được đưa đến incinerator Hệ thống on-line analysers cho phép ta xác định lượng... có xu hướng tích tụ ở các vùng trũng, đặc biệt là ở sulphur seals basin và bể chứa lưu huỳnh Tỷ trọng riêng là 1.54 Ở nồng độ thấp H2S làm thương tổn bộ máy hô hấp, có thể gây ra bệnh nôn mửa, đau ngực và hệ thống dây thần kinh Kết quả làm ngừng bộ máy hô hấp và dẫn tới cái chết do sự ngạt thở Thậm chí ở nồng độ thấp H 2S cũng ảnh hưởng tới giác mạc của mắt Ảnh hưởng của H2S tới thân thể con người -... tích bề mặt riêng 350m2/mg Khối lượng riêng 40lb/ft3 (641kg/m3) Tổng thể tích lỗ xốp(>700Å) 0.16 cc/mg  S-7001: Hình 2.4: Xúc tác S-7001 mới 26 Bảng 2.16: Thành phần và 1 số tính chất xúc tác S-7001 Thành phần hóa học Loss on Ignition 200 m2/mg Khối lượng riêng 730-800 kg/m3 Tổng thể tích lỗ xốp 0.5-0.66 cc/mg 2.9.2 Lão hóa xúc tác 2.9.2.1... Coalescer (A-2201-D-04) Burner được trang bị với một súng phun khí nhiên liệu và thiết bị liên quan để đốt cháy khí nhiên liệu trong quá trình gia nhiệt lúc khởi động phân xưởng Lưu lượng không khí yêu cầu vừa đủ cho quá trình cháy được cung cấp thông qua bộ điều khiển tỉ lệ Burner có rất nhiều thiết bị liên quan để đảm bảo vận hành được ổn định và an toàn, như là thiết bị dò lửa (flame scanner) (02... => giảm hiệu suất thu hồi S Ngoài ra sự bám cốc làm tăng tổn thất áp suất trong thiết bị 28 Hình 3.1: Sự bám cốc trong Claus Waste Heat Boiler Cốc bám còn làm nghẽn bộ lọc => tăng tổn thất áp suất Hình 3.2: Muội than bám trên thiết bị lọc . biện pháp để hạn chế. viii CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN NHÀ MÁY LỌC DẦU DUNG QUẤT 1.1. Tổng quan Nhà máy lọc dầu Dung Quất là nhà máy lọc dầu đầu tiên của Việt Nam với tổng mức đầu tư khoảng 3,5 tỷ USD,. 42 Bảng 4.5: Thành phần dòng Fuel Gas 45 vii LỜI MỞ ĐẦU Nhà máy lọc dầu Dung Quất là nhà máy lọc dầu đầu tiên trong nước, là nhà máy có tầm quan trọng cực kì lớn trong việc phát triển của nền kinh. đạo nhà máy đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án và cả trong quá trình sinh hoạt tại nhà máy. Một lần nữa em xin chân hành cảm ơn. i MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN NHÀ MÁY LỌC DẦU DUNG QUẤT 1 1.1. Tổng