báo cáo thực tập tốt nghiệp tại nhà máy xử lý khí dinh cố

Trong những năm trước đây, chúng ta đã phải đốt bỏ khoảng 91.5% lượng khí đồng hành khai thác được từ các mỏ dầu, điều này không những gây lãng phí nguồn tài nguyên thiên nhiên mà còn gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Bên cạnh đó, nhu cầu trong nước về các sản phẩm từ khí ngày càng tăng. Vì vậy, tổng công ty dầu khí Việt Nam đã nghiên cứu và xây dựng nhà máy xử lý khí Dinh Cố để xử lý, chế biến khí đồng hành thu gom được trong quá trình khai thác dầu thô nhằm cung cấp nhiên liệu cho các ngành công nghiệp khác như: công nghiệp polymer, công nghiệp tổng hợp hữu cơ, công nghiệp điện, đạm,…phục vụ cho các lợi ích quốc dân. Từ tháng 12 năm 1998 nhà máy xử lý khí Dinh Cố, nhà máy xử lý khí đầu tiên của nước ta đã chính thức đi vào hoạt động, cung cấp khí khô thương phẩm, condensate, và LPG phục vụ cho công nghiệp và dân dụng. Từ đó đến nay nhà máy khí Dinh Cố luôn hoạt động không ngừng, và là một bộ phận không thể thiếu trong ngành công nghiệp dầu khí của nước ta. Chính vì thế, em đã thực tập tại nhà máy nhằm tìm hiểu kỹ hơn về nhà máy. Đồng thời bổ sung kiến thức cho bản thân mình. MỤC LỤC Lời cảm ơn 1 Mở đầu 2 Chương I: Sơ lược về nhà máy xử lý khí Dinh Cố 4 I.1. Lịch sử hình thành và phát triển 4 I.2. Mục đích của việc xây dựng nhà máy 4 I.3. Nguyên liệu và sản phẩm của nhà máy 5 I.3.1. Nguyên liệu 5 I.3.2. Sản phẩm 5 I.4. Nguyên lý vận hành 9 I.5. Ý nghĩa kinh tế 9 Chương II: Quy trình công nghệ 10 II.1. Chế độ vận hành chính của nhà máy 10 II.2. Mô tả công nghệ 12 II.3. Thiết bị chính của nhà máy 14 II.4. Tháp hấp phụ V06AB 14 II.4.1. Mục đích 14 II.4.2. Cấu tạo 15 II.4.3. Chu trình hoạt động của V06AB 17 Chương III. An toàn trong nhà máy 21 III.1. Bộ phận phòng cháy chữa cháy 21 III.2. Nội quy an toàn áp dụng tại nhà máy 22 Kết luận 25 Tài liệu tham khảo 26

LỜI CẢM ƠN

Em xin chân thành cảm ơn: Ban giám hiệu trường Đại học Bà Rịa-VũngTàu, Khoa hóa học & công nghệ thực phẩm, cùng Ban giám đốc công ty chế biếnkhí Vũng Tàu đã tạo điều kiện cho em được thực tập tại nhà máy xử lý khí Dinh

Cố Nhờ đó em có thể củng cố những kiến thức đã được học trong trường

Em cũng xin chân thành cảm ơn Th.S Mai Xuân Ba đã giúp đỡ em rấtnhiều trong suốt thời gian thực tập tại nhà máy Đồng thời, em xin gửi lời cảm ơntới Th.S Nguyễn Thanh Thiện đã tận tình giúp đỡ em hoàn thành bài báo cáo này

Do thời gian thực tập có hạn, và kiến thức của em còn hạn chế nên bài báocáo chắc không tránh khỏi sai sót Vì vậy, em rất mong nhận được ý kiến đónggóp quý báu từ các thầy (cô) để bài báo cáo được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn !

MỞ ĐẦU

Trong những năm trước đây, chúng ta đã phải đốt bỏ khoảng 91.5% lượngkhí đồng hành khai thác được từ các mỏ dầu, điều này không những gây lãng phínguồn tài nguyên thiên nhiên mà còn gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng

Bên cạnh đó, nhu cầu trong nước về các sản phẩm từ khí ngày càng tăng

Vì vậy, tổng công ty dầu khí Việt Nam đã nghiên cứu và xây dựng nhà máy xử lýkhí Dinh Cố để xử lý, chế biến khí đồng hành thu gom được trong quá trình khaithác dầu thô nhằm cung cấp nhiên liệu cho các ngành công nghiệp khác như: côngnghiệp polymer, công nghiệp tổng hợp hữu cơ, công nghiệp điện, đạm,…phục vụcho các lợi ích quốc dân

Từ tháng 12 năm 1998 nhà máy xử lý khí Dinh Cố, nhà máy xử lý khí đầutiên của nước ta đã chính thức đi vào hoạt động, cung cấp khí khô thương phẩm,condensate, và LPG phục vụ cho công nghiệp và dân dụng

Từ đó đến nay nhà máy khí Dinh Cố luôn hoạt động không ngừng, và làmột bộ phận không thể thiếu trong ngành công nghiệp dầu khí của nước ta

Chính vì thế, em đã thực tập tại nhà máy nhằm tìm hiểu kỹ hơn về nhà máy.Đồng thời bổ sung kiến thức cho bản thân mình

MỤC LỤC

Lời cảm ơn 1

Mở đầu 2

Chương I: Sơ lược về nhà máy xử lý khí Dinh Cố 4

I.1 Lịch sử hình thành và phát triển 4

I.2 Mục đích của việc xây dựng nhà máy 4

I.3 Nguyên liệu và sản phẩm của nhà máy 5

I.3.1 Nguyên liệu 5

I.3.2 Sản phẩm 5

I.4 Nguyên lý vận hành 9

I.5 Ý nghĩa kinh tế 9

Chương II: Quy trình công nghệ 10

II.1 Chế độ vận hành chính của nhà máy 10

II.2 Mô tả công nghệ 12

II.3 Thiết bị chính của nhà máy 14

II.4 Tháp hấp phụ V06A/B 14

II.4.1 Mục đích 14

II.4.2 Cấu tạo 15

II.4.3 Chu trình hoạt động của V06A/B 17

Chương III An toàn trong nhà máy 21

III.1 Bộ phận phòng cháy chữa cháy 21

III.2 Nội quy an toàn áp dụng tại nhà máy 22

Kết luận 25

Tài liệu tham khảo 26

CHƯƠNG I: SƠ LƯỢC VỀ NHÀ MÁY XỬ LÝ KHÍ

DINH CỐI.1 Lịch sử hình thành và phát triển:

Nhà máy xử lý khí Dinh Cố được xây dựng tại xã An Ngãi, huyện Long Điền,tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu Nhà máy GPP cách tỉnh lộ 44 khoảng 700 m (Bà Rịa -Long Hải) và cách Long Hải 6 km về phía Bắc Đây là nhà máy được xây dựng vớiquy mô to lớn với diện tích 89.600 m2 (dài 320 m, rộng 280 m)

Trước khi nhà máy xử lý khí Dinh Cố được xây dựng chúng ta phải đốt bỏ hầuhết lượng khí đồng hành khai thác từ mỏ Bạch Hổ, điều này không chỉ gây loãngphí nguồn tài nguyên thiên nhiên mà còn gây ô nhiễm môi trường rất nghiêm trọng.Tháng 10 năm 1998, nhà máy xử lý khí Dinh Cố đi vào hoạt động, với mụcđích xử lý và chế biến khí đồng hành có công suất khoảng 1,5 tỷ m3 khí/năm(khoảng 4,3 triệu m3 khí/ngày) Nguyên liệu của nhà máy là khí đồng hành từ mỏBạch Hổ ngoài khơi bờ biển Vũng Tàu, được vận chuyển qua đường ống 16’’(16inch) tới Long Hải với áp suất khí tới nhà máy là 109barG Sau khi xử lý thì sảnphẩm của nhà máy là LPG và Condensate (Nhà máy có thể tách riêng các sản phẩmPropan, Butan riêng biệt theo yêu cầu của khách hàng), và khí khô thương phẩmlàm nguyên liệu cho nhà máy điện, đạm Bà Rịa và Phú Mỹ

Từ năm 2002, nhà máy tiếp nhận thêm lượng khí từ mỏ Rạng Đông tăng côngsuất lên 5,7 triệu m3 khí/ngày, áp suất đầu vào giảm xuống còn 70barG, nên nhàmáy đã đặt thêm trạm máy nén đầu vào để nâng áp lên 109barG như thiết kế

Năm 2003, nhà máy lắp đặt thêm cụm máy bơm công suất lớn bên cạnh hệthống bơm condensate cũ, nhằm vận chuyển toàn bộ lượng Condensate từ nhà máy

xử lý khí Nam Côn Sơn tới kho cảng Thị Vải

I.2 Mục đích của việc xây dựng nhà máy:

Xử lý, chế biến khí đồng hành thu gom được trong quá trình khai thác dầu tạicác mỏ dầu

Cung cấp khí khô thương phẩm cho các nhà máy điện Bà Rịa, Phú Mỹ vàlàm nhiên liệu cho các ngành công nghiệp khác

Thu hồi các sản phẩm lỏng có giá trị kinh tế cao hơn so với khí đồng hànhban đầu

Cung cấp LPG cho thị trường trong nước và quốc tế

Cung cấp sản phẩm condensate ( xăng nhẹ ) cho xuất khẩu

I.3 Nguyên liệu và sản phẩm của nhà máy:

I.3.1 Nguyên liệu:

Khí đồng hành thu gom từ mỏ Bạch Hổ, mỏ Rạng Đông và các mỏ kháctrong bể Cửu Long được dẫn về nhà máy theo đường ống ngầm đường kính 16 inch

để xử lý nhằm thu hồi LPG, Condensate và khí khô, Thành phần nguyên liệu vàonhà máy được thống kê trong bảng 1.1

Bảng I.1.Thành phần khí nguyên liệu (%mol)( Lấy mẫu ngày 15/03/2012).

 Khí khô thương phẩm: cung cấp cho nhà máy điện và nhà máy phân đạm.

Khí khô thương phẩm là sản phẩm khí thu được từ khí thiên nhiên hay khí

đồng hành sau khi được xử lý tách loại nước và các tạp chất cơ học, tách khí hóa

lỏng (LPG), và khí ngưng tụ (Condensate) tại nhà máy xử lý khí Thành phần khí

khô thương phẩm bao gồm chủ yếu là metan, etan, ngoài ra còn có propan, butan,

…và một số tạp chất khác như nitơ, cacbondioxit, hydrosulfua với hàm lượng nhỏ

 Đặc tính của khí khô thương phẩm:

Bảng I.2 Chỉ tiêu kỹ thuật của khí khô thương phẩm.

Bảng I.3 Đặc tính kỹ thuật của Bupro:

và được sử dụng chủ yếu để pha chế xăng.

Bảng I.6 Đặc tính kỹ thuật của Condensate thương phẩm:

I.4 Nguyên lý vận hành của nhà máy:

Khí ẩm cung cấp cho nhà máy từ 2 nguồn Bạch Hổ và Rạng Đông phụthuộc vào việc khai thác dầu thô Do đó có sự chênh lệch giữa nhu cầu tiêu thụ khíkhô và khả năng cung cấp khí ẩm Vì vậy, việc vận hành nhà máy tuân thủ một sốthứ tự ưu tiên như sau:

Ưu tiên cao nhất của nhà máy là tiếp nhận toàn bộ lượng khí ẩm cấp vào từngoài khơi Khi nhu cầu tiêu thụ khí nhỏ hơn lượng khí thu gom được ngoài khơi thì

nhà máy vẫn tiếp nhận tối đa, lượng khí dư sau khi đã được xử lý thu gom phầnlỏng sẽ được đốt bỏ.

Ưu tiên tiếp theo là đáp ứng nhu cầu tiêu thụ khí của các nhà máy điện.Trong trường hợp nhu cầu tiêu thụ khí khô cao hơn lượng khí cung cấp từ ngoàikhơi, việc cung cấp khí được ưu tiên hơn việc thu hồi sản phẩm lỏng

Tăng cường thu hồi sản phẩm lỏng LPG

I.5 Ý nghĩa kinh tế:

Việc xây dựng nhà máy sẽ tận dụng được một lượng lớn khí đồng hành màtrước đây bị đốt bỏ, mang lại doanh thu từ việc bán các sản phẩm hóa lỏng vàcondensate trong nước, cũng như xuất khẩu nước ngoài Ngoài ra, còn tiết kiệmmột lượng lớn ngoại tệ chi phí cho nhập khẩu từ nước ngoài; giảm sự ô nhiễm môitrường do việc đốt bỏ khí đồng hành Nhà máy cung cấp khí khô cho nhà máyđiện, tạo điều kiện cho nhà máy điện tạo ra được 40% lượng điện cả nước

II.1 Chế độ vận hành chính của nhà máy:

Để đảm bảo cho việc vận hành nhà máy được linh hoạt ( đề phòng một sốthiết bị chính của nhà máy bị sự cố ), và hoạt động của nhà máy được liên tục ( khithực hiện bảo dưỡng, sửa chữa các thiết bị ) không gây ảnh hưởng đến việc cungcấp khí cho nhà máy điện, đạm, nhà máy được lắp đặt và hoạt động theo các chế độchính:

 Chế độ AMF ( Ablolute Minium Facility ): cụm thiết bị tối thiểu tuyệt đối.

 Chế độ MF ( Minium Facility ): cụm thiết bị tối thiểu

 Chế độ GPP ( Gas Processing Plant ): cụm thiết bị hoàn thiện

 Chế độ MGPP ( Modified Gas Processing Plant ): chế độ GPP sửa đổi

Tùy vào điều kiện/ hoàn cảnh mà việc sử dụng các chế độ được áp dụng linhhoạt Trong điều kiện bình thường, nhà máy sẽ vận hành ở chế độ MGPP để thu hồitối đa sản phẩm lỏng Các chế độ khác chỉ sử dụng khi có thiết bị shutdown hoặckhi phải hạn chế sản xuất sản phẩm lỏng

 Chế độ AMF: có khả năng đưa nhà máy sớm đi vào hoạt động nhằm cungcấp khí thương phẩm cho các hộ tiêu thụ và thu hồi Condensate Đây đồng thờicũng là chế độ dự phòng cho chế độ MF, GPP khi các thiết bị trong chế độ MF,GPP xảy ra sự cố hoặc cần sửa chữa, bảo dưỡng mà không có thiết bị dự phòng

 Chế độ MF: tăng cường khả năng thu hồi Condensate và thu hồi Bupro từquá trình AMF đồng thời là quá trình dự phòng cho chế độ GPP khi chế độ GPP có

sự cố

 Chế độ vận hành GPP là chế độ vận hành hoàn chỉnh nhất và hiệu suất thu hồi lỏng là cao nhất Đây là chế độ hoạt động thường xuyên của nhà máy vì chế độnày đem lại hiệu quả kinh tế cao nhất

 Chế độ MGPP: nhằm giải quyết việc tăng thêm lưu lượng khí từ mỏ Rạng Đông, sao cho đem lại hiệu quả kinh tế cao nhất Việc tăng lưu lượng khí gây sụt

áp trên đường ống không đảm bảo áp suất 109 bar như thiết kế của nhà máy Nên đãlắp đặt trạm nén khí đầu vào để tăng áp suất khí nguyên liệu vào nhà máy lên 109bar theo thiết kế để đảm bảo hoạt động của nhà máy

 Chế độ GPP chuyển đổi được mô tả như hình vẽ đính kèm:

II.2 Mô tả công nghệ:

Khí đồng hành từ mỏ Bạch Hổ với lưu lượng khoảng 5,7- 6,1 triệu m3

khí/ngày vào hệ thống Slug Catcher trong điều kiện áp suất 65 bar-80 bar nhiệt độ

20 đến 300 C(tùy theo nhiệt độ môi trường) Dòng khí đi ra từ SC được chia thành 2dòng:

Dòng thứ nhất có lưu lượng khoảng 1 triệu m3/ngày được đưa qua van giảm

áp PV-106 giảm áp suất từ 65 bar-80 bar xuống 54 bar và đi vào thiết bị tách lỏngV-101 Lỏng được tách ra tại bình V-101 được đưa vào thiết bị V-03 để chế biếnsâu Khí đi ra từ bình tách V-101 được đưa vào hệ thống đường dẫn khí thươngphẩm 16” cung cấp cho các nhà máy điện

Dòng thứ hai có lưu lượng khoảng 5 triệu m3/ngày được đưa vào trạm nénkhí đầu vào K-1011 A/B/C/D (3 máy hoạt động và 1 máy dự phòng) để nén nâng ápsuất từ 65 bar- 80 bar lên 109 bar sau đó qua hệ thống quạt làm mát bằng không khíE-1011 để làm nguội dòng khí ra khỏi máy nén đến nhiệt độ khoảng 40-500 C Dòngkhí này đi vào thiết bị tách lọc V-08 để tách lượng lỏng còn lại trong khí và lọc bụibẩn Sau đó được đưa vào thiết bị hấp thụ V-06 A/B để tách triệt để nước tránh hiệntượng tạo thành hydrate quá trình làm lạnh sâu

Dòng khí đi ra khỏi thiết bị V-06A/B được tách thành hai dòng: khoảng mộtphần ba dòng khí ban đầu qua thiết bị trao đổi nhiệt E-14 để hạ nhiệt độ từ 26,5xuống -350 C với tác nhân lạnh là dòng khí khô đến từ đỉnh tháp C-05 có nhiệt độ -

450C sau đó được làm lạnh sâu bằng cách giảm áp qua van FV-1001 Áp suất giảm

từ 109 bar xuống 37 bar ( bằng áp suất làm việc của C-05) kéo theo nhiệt độ giảmxuống -620C rồi được đưa vào đĩa trên cùng của tháp tinh cất C-05, đóng vai trò nhưdòng hồi lưu ngoài của đỉnh tháp Hai phần ba dòng khí còn lạị được đưa vào thiết

bị CC-01 để thực hiện việc giảm áp từ 109 bar xuống 37 bar và nhiệt độ giảm xuống-120 C và được đưa vào đáy tháp tinh cất C-05

Tháp tinh cất C-05 hoạt động ở áp suất 37 bar, nhiệt độ đỉnh tháp và đáytháp tương ứng là -450C và -150C tại đây khí (chủ yếu là metan và etan) được tách

ra tại đỉnh tháp C-05 Thành phần lỏng chủ yếu là Propan và các cấu tử nặng đượctách ra từ đáy tháp

Dòng khí đi ra từ đỉnh của tháp tinh cất có nhiệt độ -450C được sử dụng làmtác nhân lạnh cho thiết bị trao đổi nhiệt E-14 và sau đó được nén tới áp suất 54 bartrong phần nén của thiết bị CC-01 Hỗn hợp khí đi ra thiết bị này là khí thươngphẩm được đưa vào hệ thống 16’’ đến các nhà máy điện

Dòng lỏng ra từ đáy tháp tinh cất được đưa vào tháp C-01 như dòng hồi lưungoài đỉnh tháp.

Trong tháp C-01, với nhiệt độ đáy tháp là 1090C ( nhờ thiết bị gia nhiệt 01A/B), áp suất hoạt động của tháp là 27,5 bar, các hydrocacbon nhẹ như metan,etan được tách ra đi lên đỉnh tháp vào bình tách V-12 để tách lỏng có trong khí vàđược máy nén K-01 nén từ áp suất 27,5 bar lên áp suất 47,5 bar Dòng ra khỏi máynén K-01 được đưa vào E-08 sau đó vào tháp C-04 Do bình tách V-03 phải giảm ápsuất vận hành từ 75 bar theo thiết kế xuống còn 45 bar (vì các lý do đã trình bày ởmục trên) nên lượng lỏng từ đáy bình tách V-03 được đưa trực tiếp qua E-04A/B

E-mà không đi vào thiết bị trao đổi nhiệt E-08 như thiết kế Vì vậy E-08 và C-04 lúcnày không hoạt động như các thiết bị công nghệ mà chỉ hoạt động như các đườngống dẫn khí

Dòng khí từ K-01 sau đó được nén đến 75 bar nhờ máy nén K-02 rồi lại tiếptục đưa vào thiết bị trao đổi nhiệt E-19 bằng việc sử dụng dòng tác nhân lạnh làkhông khí Dòng khí ra từ E-19 được đưa vào máy nén K-03 để nén tới áp suất 109bar và làm lạnh trong thiết bị trao đổi nhiệt E-13, ra khỏi E-13 dòng khí này đượcđưa tới thiết bị V-08 như là nguyên liệu đầu vào Tháp tách etane C-01 là thiết bịtách dạng tháp loại đĩa van, hoạt động như một thiết bị chưng cất

Dòng lỏng đi ra từ đáy tháp C-01 được đưa qua V-12 sau đó tới tháp C-02.Tháp C-02 là thiết bị có cấu trúc dạng tháp, có áp suất hoạt động là 10 bar, nhiệt độđáy tháp được duy trì ở 1350C nhờ thiết bị gia nhiệt E-03, nhiệt độ đỉnh tháp 560C,hỗn hợp Bupro được tách ra ở đỉnh tháp, còn Condesate được tách ra ở đáy tháp.Hỗn hợp Bupro từ đỉnh tháp C-02 tiếp tục được đưa vào thiết bị làm lạnh E-02, sau

đó được đưa vào bình tách V-02 Dòng lỏng từ bình tách V-02 được bơm P-01A/Bbơm hồi lưu một phần lại đỉnh tháp và phần còn lại theo đường ống dẫn sản phẩmBupro đến bồn chứa V-21A/B hoặc đến kho cảng Thị Vải Trong trường hợp cầntách riêng thành sản phẩm Propan và Butan theo yêu cầu của khách hàng thì sảnphẩm lỏng từ bình V-02 sẽ được bơm P-01A/B bơm qua thiết bị trao đổi nhiệt E-17(để tận dụng nhiệt) và vào tháp C-03 Tháp C-03 có nhiệt độ đáy là 950C, áp suấthoạt động của tháp là 16 bar Propan được tách ra ở đỉnh tháp, nhờ quạt E-11 làmlạnh và được đưa vào bình tách V-05 sau đó được bơm P-03 A/B cho hồi lưu một

phần trở lại đỉnh tháp và phần còn lại theo đường ống dẫn Propan thương phẩm.Butan được tách ra ở đáy tháp qua thiết bị làm lạnh E-12 và theo đường ống dẫnButan thương phẩm.

Lỏng tách ra từ đáy tháp C-02 là Condensate được hạ nhiệt độ xuống 600Cnhờ thiết bị trao đổi nhiệt E-04A/B và xuống 450C nhờ thiết bị E-09 sau đó đượcđưa tới bồn chứa TK-21 hoặc đường ống dẫn Condensate tới kho cảng Thị Vải.Condensate (sau khi đã tách nước tại Slug Catcher) được tách ra trong Slug Catcherđược đưa vào thiết bị V-03 hoạt động ở áp suất 47 bar và nhiệt độ 200C để tách cáccấu tử khí nhẹ đã bị hấp thụ trong hỗn hợp lỏng này bằng cách giãn nở và giảm áp

Từ thiết bị V-03, Condensate được dẫn tới thiết bị trao đổi nhiệt E-04 (để tận dụngnhiệt của dòng Condensate ra từ đáy C-02) sau đó đi vào đĩa thứ 20 của tháp C-01

II.3 Thiết bị chính của nhà máy

Các thiết bị chính của nhà máy bao gồm:

1 Slug catcher (SC): lọc thô khí đầu vào

2 Tháp tách Etane (C-01, Deethanizer)

3 Tháp ổn định (C-02, Stabilizer): thu hồi bupro

4 Tháp tách C3/C4 (C- 03, Splitter): tháp tách C3 và C4

5 Tháp C-04 (Gas Strippers): tách nước và HC nhẹ lẫn trong dòng lỏng

6 Tháp tách tinh (C-05, Rectifier): tách phần lỏng ngưng tụ

II.4.2 Cấu tạo: Gồm 2 tháp có chức năng, thiết kế như nhau; một tháp vận hành và

một tháp tái sinh hoặc standby

 Cấu trúc bên trong của thiết bị hấp phụ V-06.

Bảng II.1 Cấu tạo bên trong của tháp V-06