Thiết kế tháp hấp phụ v06 AB dựa trên chế độ công nghệ nhà máy xử lý khí dinh cố (chế độ GPP) côn

Không riêng gì Việt Nam, hiện nay trên thế giới vấn đề năng lượng rất được quan tâm và chú trọng phát triển. Bởi năng lượng luôn được xem là huyết mạch của một quốc gia, nó tác động tích cực đến việc phát triển kinh tế cũng như quốc phòng. Việt Nam là nước giàu tiềm năng về dầu khí, tuy chỉ mới bước đầu khai thác và phát triển, tiềm năng về khai thác và chế biến dầu chưa thật sự phát triển. Tuy nhiên, nền công nghiệp dầu khí cũng đạt được nhiều kết quả to lớn, đáp ứng nhu cầu tiêu dùng trong nước. Hiện tại ở Việt Nam đã hình thành nên nhiều tập đoàn dầu khí như: Vietsopetro, PetroVietnam, SaigonPetro. Được đầu tư và sự quan tâm đặc biệt của chính phủ Việt Nam, năng lượng nói chung và năng lượng khí nói riêng phát triển với tốc độ khá nhanh và bền vững. Tháng 10 năm 1998 nhà máy xử lý khí Dinh Cố đi vào hoạt động, đánh dấu bước phát triển vượt bậc của ngành công nghiệp dầu khí Việt Nam. Nhà máy xử lý khí Dinh Cố thuộc công ty PV GAS là đơn vị trực thuộc tập đoàn dầu khí quốc gia Việt Nam hoạt động trong lĩnh vực vận chuyển, chế biến và kinh doanh các sản phẩm khí. Là nơi chế biến và cung cấp toàn bộ các sản phẩm khí cho toàn bộ khu vực miền Nam cũng như trên toàn quốc. công ty đã không ngừng phát triển nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm, ổn định thị trường, đáp ứng nhu cầu tiêu thụ trong nước cũng như xuất khẩu, phấn đấu trở thành đơn vị đi đầu trong việc phát triển kinh tế. Đồ án đi vào tìm hiểu và thiết kế tháp hấp phụ V06 – AB, một trong những thiết bị quan trọng trong dây chuyền công nghệ nhà máy chế biến khí Dinh Cố.

ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ GVHD: ThS. Tống Thị Minh Thu LỜI MỞ ĐẦU Không riêng gì Việt Nam, hiện nay trên thế giới vấn đề năng lượng rất được quan tâm và chú trọng phát triển. Bởi năng lượng luôn được xem là huyết mạch của một quốc gia, nó tác động tích cực đến việc phát triển kinh tế cũng như quốc phòng. Việt Nam là nước giàu tiềm năng về dầu khí, tuy chỉ mới bước đầu khai thác và phát triển, tiềm năng về khai thác và chế biến dầu chưa thật sự phát triển. Tuy nhiên, nền công nghiệp dầu khí cũng đạt được nhiều kết quả to lớn, đáp ứng nhu cầu tiêu dùng trong nước. Hiện tại ở Việt Nam đã hình thành nên nhiều tập đoàn dầu khí như: Vietsopetro, PetroVietnam, SaigonPetro. Được đầu tư và sự quan tâm đặc biệt của chính phủ Việt Nam, năng lượng nói chung và năng lượng khí nói riêng phát triển với tốc độ khá nhanh và bền vững. Tháng 10 năm 1998 nhà máy xử lý khí Dinh Cố đi vào hoạt động, đánh dấu bước phát triển vượt bậc của ngành công nghiệp dầu khí Việt Nam. Nhà máy xử lý khí Dinh Cố thuộc công ty PV GAS là đơn vị trực thuộc tập đoàn dầu khí quốc gia Việt Nam hoạt động trong lĩnh vực vận chuyển, chế biến và kinh doanh các sản phẩm khí. Là nơi chế biến và cung cấp toàn bộ các sản phẩm khí cho toàn bộ khu vực miền Nam cũng như trên toàn quốc. công ty đã không ngừng phát triển nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm, ổn định thị trường, đáp ứng nhu cầu tiêu thụ trong nước cũng như xuất khẩu, phấn đấu trở thành đơn vị đi đầu trong việc phát triển kinh tế. Đồ án đi vào tìm hiểu và thiết kế tháp hấp phụ V06 – A/B, một trong những thiết bị quan trọng trong dây chuyền công nghệ nhà máy chế biến khí Dinh Cố. Nhóm 4 – DH10H1 Trang 1 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ GVHD: ThS. Tống Thị Minh Thu CHƯƠNG 1 SƠ LƯỢC VỀ NHÀ MÁY XỬ LÝ KHÍ DINH CỐ 1.1. Khái quát chung Công ty chế biến khí Vũng Tàu trực thuộc tổng công ty chế biến và kinh doanh các sản phẩm khí Việt Nam, là đơn vị trực tiếp quản lý nhà máy xử lý khí Dinh Cố, đây là nhà máy sản xuất các sản phẩm khí đầu tiên của Việt Nam, do công ty NKK (Nhật Bản) thiết kế theo tiêu chuẩn quốc tế và công ty Samsung Engineering Co, Ltd (Hàn Quốc) xây lắp. Nằm trong dây chuyền khai thác và chế biến các sản phẩm khí, GPP có một tầm quan trọng đặc biệt đối với nguồn năng lượng trong khu vực và cả nước. Nhà máy xử lý khí Dinh Cố được xây dựng tại xã An Ngãi, huyện Long Điền, tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu. Việc xây dựng nhà máy đã tận dụng số lượng lớn khí đồng hành bị đốt bỏ mang lại doanh thu từ việc bán khí hóa lỏng, condensate và xuất khẩu. Riêng việc các nhà máy điện ở Phú Mỹ chuyển từ dùng diezen sang dùng khí tiết kiệm mỗi ngày hàng tỷ đồng cho ngân sách quốc gia. Nhà máy xử lý khí Dinh Cố cung cấp khí để sản xuất ra khoảng 40% nhu cầu điện và 30% nhu cầu phân đạm cả nước. Khí đồng hành thu gom từ mỏ Bạch Hổ dẫn về nhà máy Dinh Cố bằng đường ống đường kính 16 inch. Trước kia lưu lượng khí đưa về nhà máy là 4,3 triệu m 3 khí/ngày, năm 2002 tiếp nhận thêm khí từ mỏ Rạng Đông nên lưu lượng khí tăng lên là 5,7 triệu m 3 khí/ngày. Nhà máy sử dụng công nghệ turbo – expander để thu hồi khoảng 540 tấn propan/ngày, 415 tấn butan/ngày và 400 tấn condensate/ngày với lưu lượng đầu vào khoảng 4,3 triệu m 3 khí/ngày. Sản phẩm lỏng của nhà máy được vận chuyển đến kho cảng Thị Vải (KCTV) qua 3 đường ống 6 inch. Nhà máy bao gồm các cụm thiết bị chính như máy nén đầu vào, slug catcher, tháp hấp phụ tách nước, cụm thiết bị làm sạch sâu, turbo – expander, các tháp chưng cất, máy nén khí hổi lưu, cụm thiết bị chứa sản phẩm lỏng và thiết bị phụ trợ. Nhà máy được thiết kế nhằm đảm bảo hoạt động 24/24 với hệ thống điều khiển phân tán lắp đặt trong phòng điều khiển. Nguồn nguyên liệu và thành phần: Nguồn khí lấy từ các mỏ sau: • Rạng đông Nhóm 4 – DH10H1 Trang 2 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ GVHD: ThS. Tống Thị Minh Thu • Cá Ngừ Vàng • Tê Giác Vàng • Sư Tử Đen • Phương Đông Bảng 1.1.1. Thành phần nguyên liệu Cấu tử Khí sau làm khô Condensate 1 N 2 0.320 0.000 2 CO 2 6.500 3.250 4 Methane 70.445 6.987 5 Ethane 10.008 5.170 6 Propane 7.431 16.508 7 I-Butane 1.379 5.961 8 N-Butane 2.064 11.953 9 I-Pentane 0.464 5.612 10 N-Pentane 0.484 7.028 11 Hexanes 0.435 11.015 12 Heptanes 0.286 11.065 13 Octanes Plus 0.105 6.544 14 Nonanes 0.062 5.487 15 Decanes 0.013 1.972 16 Undecanes 0.004 1.023 17 Dodecanes plus 0.000 0.425 100.000 100.000 Bảng 1.1.2. Đặc điểm của khí đồng hành dẫn từ mỏ Rạng Đông ST T Tên chỉ tiêu Đơn vị tính Đặc tính kỹ thuật 1 Chất lỏng tự do nhỏ hơn % 1 2 Nhiệt độ điểm sương của hydrocarbon ở áp suất giao và chế độ vận hành bình thường , nhỏ hơn o C 30.5 3 Nhiệt độ điểm sương của hydrocarbon ở áp suất giao và chế độ vận hành không qua máy nén, nhỏ o C 54 Nhóm 4 – DH10H1 Trang 3 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ GVHD: ThS. Tống Thị Minh Thu hơn 4 Nhiệt độ điểm sương của nước ở áp suất giao, nhỏ hơn o C 5 5 Nhiệt độ trong điều kiện vận hành bình thường trong khoảng o C 15<t o <85 6 Nhiệt trị toàn phần (GHV) ,không nhỏ hơn Btu/Scf 950<GHV <1350 7 Hàm lượng CO 2 nhỏ hơn %V 1 8 Tổng hàm lượng chất trơ kể cả CO 2 nhỏ hơn %V 2 9 Hàm lượng H 2 S ,nhỏ hơn ppm 10 10 Hàm lượng lưu huỳnh tổng ppm 30 11 Hàm lượng O 2 %V 0.1 12 Hàm lượng metan không it hơn %V 70 ( Theo biểu mẫu kiểm tra đặc tính nguyên liệu NCPT.CAM 007.05/F1) Bảng 1.1.3. Đặc điểm của khí đồng hành từ mỏ Bạch Hổ T ê n c hỉ ti ê u Á p su ất b a n đ ầ u tạ Nhóm 4 – DH10H1 Trang 4 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ GVHD: ThS. Tống Thị Minh Thu i gi à n ố n g d ứ n g k h ô n g n h ỏ h ơ n N hi ệt đ ộ k hí đ ồ Nhóm 4 – DH10H1 Trang 5 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ GVHD: ThS. Tống Thị Minh Thu n g h à n h tạ i gi à n ố n g đ ứ n g Đ iể m s ư ơ n g c ủ a n ư Nhóm 4 – DH10H1 Trang 6 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ GVHD: ThS. Tống Thị Minh Thu ớ c ở n hi ệt đ ộ 1 2 5 b ar n h ỏ h ơ n H à m lư ợ n g C O 2 v à Nhóm 4 – DH10H1 Trang 7 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ GVHD: ThS. Tống Thị Minh Thu N 2 n h ỏ h ơ n H à m lư ợ n g o x y H à m lư ợ n g H 2 S H à m lư ợ Nhóm 4 – DH10H1 Trang 8 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ GVHD: ThS. Tống Thị Minh Thu n g lư u h u ỳ n h tổ n g M et h a n e; et h a n e; pr o p a n; i- b ut Nhóm 4 – DH10H1 Trang 9 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ GVHD: ThS. Tống Thị Minh Thu a n e ;n e o- p e nt a n e; h e x a n e; h e pt a n es ; ct a n es ; n Nhóm 4 – DH10H1 Trang 10 [...]... lỏng, khí Chất có bề mặt thu hút các tiểu phân là pha hấp phụ, chất bị thu hút là chất bị hấp phụ Người ta phân biệt sự hấp phụ vật lý và hấp phụ hóa học trong hấp phụ vật lý, lực hấp phụ luôn có cùng bản chất với lực Vander-walls, gây nên sự ngưng tụ khí Sự hấp phụ vật lý luôn thuận nghịch Hấp phụ hóa học, lực hấp phụ có bản chất hóa học, thường bất thuận nghịch Nguyên nhân của hiện tượng hấp phụ là... liên kết vật lý, liên kết hóa học hình thành giữa bề mặt chất hấp phụ và các tiểu phân bị hấp phụ Không có hiện tượng hấp phụ hóa học thuần túy bởi trong bất kỳ hiện tượng hấp phụ nào cũng mang cả đặc trưng vật lý Nhóm 4 – DH10H1 Trang 24 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ GVHD: ThS Tống Thị Minh Thu Do tạo ra các liên kết nên quá trình hấp phụ tỏa nhiệt, lực hấp phụ vật lý nhỏ nên nhiệt hấp phụ nhỏ, nhiệt hấp phụ hóa... -90oC Trong công nhà máy xử lý khí Dinh Cố yêu cầu nhiệt độ điểm sương khí thương phẩm là từ - 75 → -90oC Mặt khác xét về phương diện vấn đề kinh tế thì người ta sử dụng chất hấp phụ là zeolit 4A và nhôm hoạt tính Sau đây chúng ta sẽ đi cụ thể về 2 chất hấp phụ này 1.5.2.1 Yêu cầu chất hấp phụ  Có khả năng hấp thụ (hấp phụ) hơi nước trong khoảng rộng nồng độ, áp suất, nhiệt       độ Áp suất hơi... hơn Hấp phụ là quá trình tự xảy ra, Đồng thời với quá trình hấp phụ là quá trình giải hấp Do vậy quá trình hấp phụ có thể đạt đến cân bằng hấp phụ mà tại đó lượng chất hấp phụ không đổi theo thời gian Sự hấp phụ của khí lên bề mặt rắn là trường hợp phổ biến nhất của hiện tượng hấp phụ Hình 1.5.1 Sơ đồ nguyên tắc hấp phụ Dòng khí vào qua bộ phận phân tách loại bỏ các tạp chất sau đó vào hệ thống hấp phụ. .. trình sử dụng, thông thường độ giảm hoạt tính biểu hiện ở diện tích bề mặt hấp phụ của chất hấp phụ giảm dần Nhóm 4 – DH10H1 Trang 33 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ GVHD: ThS Tống Thị Minh Thu CHƯƠNG 2 NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ DỰA TRÊN NHÀ MÁY CHẾ BIẾN KHÍ DINH CỐ (CHẾ ĐỘ GPP) 2.1 Nguồn nguyên liệu Bảng 2.1 stt 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 Nhóm 4 – DH10H1 Thành phần nguyên liệu Cấu tử N2 CO2 Methane... 0.000 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ 2.2 GVHD: ThS Tống Thị Minh Thu Thiết bị chính 2.2.1 Hệ thống tách lỏng -khí (Slug Catcher) Để tách lỏng -khí người ta sử dụng một số thiết bị như thiết bị tách 3 pha nằm ngang, tách 3 pha thẳng đứng, tách 3 pha hình cầu Trong công nghiệp chế biến khí nói chung và trong nhà máy chế biến khí Dinh Cố người ta thường sử dụng slug catcher Yêu cầu với các thiết bị phân tách lỏng – khí nói... Phân vùng nguy hiểm Mức độ vận hành Các công việc vận hành bảo dưỡng Bố trí hệ thống và cáp Công tác xây dựng Ba chế độ vận hành Hệ thống xả Mức độ tiếng ồn Nhu cầu lắp đặt mở rộng Với nguyên tắc trên các thiết bị trong nhà máy được bố trí theo 6 khu vực như sau: Nhóm 4 – DH10H1 Trang 23 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ - GVHD: ThS Tống Thị Minh Thu Khu vực slug catcher Khu vực công nghệ Khu vực phụ trợ Khu vực Flare... chất hấp phụ là silicagel Dòng khí đi vào tầng chất hấp phụ khô, tất cả các cấu tử được hấp phụ với tốc độ khác nhau Sau đó, quá trình tiếp tục trong một chu kỳ ngắn, một loạt vùng hấp phụ sẽ xuất hiện Sự hiện diện của các vùng này liên quan đến quá trình hấp phụ của các cấu tử trong tháp Phía sau tất cả các vùng, các cấu tử đi vào trong đó được hấp phụ trên tầng chất hấp phụ Đằng trước của vùng nồng độ. .. công nghệ, các thiết bị phục vụ cho từng chế độ vận hành được bố trí theo từng vùng riêng biệt để đảm bảo cho nhà máy vẫn có thể vận hành trong khi các thiết bị của chế độ khác đang được lắp đặt 1.5 Lý thuyết hấp phụ 1.5.1 Mục đích và nguyên tắc của phương pháp Mục đích của quá trình là để sấy tinh khí khi yêu cầu hàm lượng nước trong khí bé Phương pháp này có khả năng cho nhiệt độ điểm sương của khí. .. hấp phụ có chọn lọc trên bề mặt các cấu tử cần tách Quá trình hấp phụ thực hiện ở nhiệt độ tương đối thấp sau đó lượng ẩm được tách ra khi tăng nhiệt độ Sự kết hợp 2 quá trình hấp và giải hấp trong một thiết bị cho phép quá trình thực hiện liên tục từ khí Đây là quá trình vật lý mà hiệu quả phụ thuộc vào nhiệt độ và áp suất Là quá trình sấy khí tiếp theo quá trình hấp thụ nhằm làm giảm điểm sương khí . vào tìm hiểu và thiết kế tháp hấp phụ V06 – A/B, một trong những thiết bị quan trọng trong dây chuyền công nghệ nhà máy chế biến khí Dinh Cố. Nhóm 4 – DH10H1 Trang 1 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ GVHD: ThS VỀ NHÀ MÁY XỬ LÝ KHÍ DINH CỐ 1.1. Khái quát chung Công ty chế biến khí Vũng Tàu trực thuộc tổng công ty chế biến và kinh doanh các sản phẩm khí Việt Nam, là đơn vị trực tiếp quản lý nhà máy xử. Nam. Nhà máy xử lý khí Dinh Cố thuộc công ty PV GAS là đơn vị trực thuộc tập đoàn dầu khí quốc gia Việt Nam hoạt động trong lĩnh vực vận chuyển, chế biến và kinh doanh các sản phẩm khí. Là nơi chế