Tìm hiểu về khu bể chứa sản phẩm của nhà máy lọc dầu Nghi Sơn

MỤC LỤC Chưong 1: Tổng quan chung về nhà máy lọc dầu Nghi Sơn……………….……7 1.1. Lịch sử thành lập……………………………………………………..…………7 1.2. Nguyên liệu, công suất và sản phẩm……………………………………………9 1.3. Các phân xưởng công nghệ……………………………………………………12 Chương 2: Công nghệ bồn bể chứa dầu khí…………….………………………24 2.1. Nạp và trữ sản phẩm trong bể chứa…………………………………………...24 2.2. Phân loại bể chứa …………………….………..…………….………………..25 2.2.1 Bể chứa áp lực thấp…………………………………….…………………….26 2.2.1.1. Bể chứa trụ đứng mái tĩnh………………………….….…………………..26 2.2.1.2 Bể chứa mái phao………………………………………….……………….28 2.2.1.3. Bể chứa trụ ngang…………………………………………………………31 2.2.2. Bể chứa áp lực cao. …………………………………………………………31 2.2.2.1. Bể trụ mái cầu. ………………………………...……………………….…31 2.2.2.2. Bể trụ nằm ngang………………………..………………….….…………33 2.3. Cấu tạo bồn chứa………………………………………………………………34 2.4. Công thức tính toán thiết kế bể chứa………………………...………………..35 Chương 3: Bể chứa trong nhà máy lọc dầu Nghi Sơn…..………….….….……41 3.1. Tổng quan chung về bể chứa trong nhà máy………………………………….41 3.2. Bể chứa trong quá trình tiếp và trữ dầu thô…………………………………...43 3.3. Bể trong quá trình phối trộn và vận chuyển xăng…………………………….43 3.4. Bể trong quá trình phối trộn và vận chuyển dầu diesel……………………….47 3.5. Bể trong quá trình phối trộn và vận chuyển LPG……………………………50

MỤC LỤC

Chưong 1: Tổng quan chung về nhà máy lọc dầu Nghi Sơn……….……7

1.1 Lịch sử thành lập……… …………7

1.2 Nguyên liệu, công suất và sản phẩm………9

1.3 Các phân xưởng công nghệ………12

Chương 2: Công nghệ bồn bể chứa dầu khí……….………24

2.1 Nạp và trữ sản phẩm trong bể chứa……… 24

2.2 Phân loại bể chứa ……….……… ……….……… 25

2.2.1 Bể chứa áp lực thấp……….……….26

2.2.1.1 Bể chứa trụ đứng mái tĩnh……….….……… 26

2.2.1.2 Bể chứa mái phao……….……….28

2.2.1.3 Bể chứa trụ ngang………31

2.2.2 Bể chứa áp lực cao ………31

2.2.2.1 Bể trụ mái cầu ……… ……….…31

2.2.2.2 Bể trụ nằm ngang……… ……….….…………33

2.3 Cấu tạo bồn chứa………34

2.4 Công thức tính toán thiết kế bể chứa……… ……… 35

Chương 3: Bể chứa trong nhà máy lọc dầu Nghi Sơn… ………….….….……41

3.1 Tổng quan chung về bể chứa trong nhà máy……….41

3.2 Bể chứa trong quá trình tiếp và trữ dầu thô……… 43

3.3 Bể trong quá trình phối trộn và vận chuyển xăng……….43

3.4 Bể trong quá trình phối trộn và vận chuyển dầu diesel……….47

3.5 Bể trong quá trình phối trộn và vận chuyển LPG………50

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

CDU Phân xưởng chưng cất dầu thô

LPGRU Phân xưởng thu hồi LPG

NHT Phân xưởng xử lý naphta

KHDS Phân xưởng xử lý lưu huỳnh trong phân đoạn keroseneGOHDS Phân xưởng xử lý lưu huỳnh trong phân đoạn gas oilRHDS Phân xưởng xử lý lưu huỳnh trong cặn chưng cất khíquyển

RFCC Phân xưởng cracking xúc tác tầng sôi

Penex Phân xưởng isomer hóa

InAlk Phân xưởng alkyl hóa

CCR Phân xưởng reformer

BTX Phân xưởng tách các hydrocarbon thơm

GASPA Phân xưởng xử lý LPG

SRU Phân xưởng xử lý lưu huỳnh

PSA Phân xưởng thu hồi hydro

H2 Plant Phân xưởng sản xuất hydro

PPU Phân xưởng sản xuất polypropylene

RFG Fuel gas

Losses Hao hụt

LPG Khí hóa lỏng

Gasoline 92 Xăng RON 92

Gasoline 95 Xăng RON 95

CDU-naph Phân đoạn naphta của phân xưởng CDU

CDU-Kero Phân đoạn kerosene của phân xưởng CDU

CDU-GO Phân đoạn gas oil của phân xưởng CDU

CDU-RA Phân đoạn cặn của phân xưởng CDU

LPGRU-Naph Naphta của phân xưởng LPGRULPGRU-LPG LPG của phân xưởng LPGRULPGRU-Sour FG Fuel gas của phân xưởng LPGRUNHT-LNA Naphta nhẹ của phân xường NHTNHT-HNA Naphta nặng của phân xưởng NHTNHT-offgas Off-gas của phân xưởng NHTKHDS-Kero Kerosene của phân xưởng KHDSKHDS-offgas Off-gas của phân xưởng KHDSGOHDS-DO Diesel của phân xưởng GOHDSGOHDS-offgas Offgas của phân xưởng GOHDSGOHDS-naph Naphta của phân xưởng GOHDSRHDS-DO Diesel của phân xưởng RHDSRHDS-naphta Naphta của phân xưởngRHDSRHDS-offgas Off-gas của phân xưởng RHDSRHDS-RE Cặn của phân xưởng RHDSRFCC-LCO LCO của phân xưởng RFCCRFCC-CLO CLO của phân xưởng RFCCDRT Dome Roof Tank

Kl kiloliter

M1 đường thông vỏ

M2 đường thông mái

K thiết bị đo múc LT, và áp suất PTN1 cửa nạp của bể

N2 shift inlet to tank

N3 Cửa nạp khởi đầu

N4 đầu ra để hút chính

N5 đầu ra để hút thay đổi

N6 thu gom mẫu

N7 trả mẫu thu gomN8 cửa máy đo

N9 tháo nước mưa

N10 giảm áp nước mưaN11 lớp phủ nitơ

Ngoài dự án Nhà máy lọc dầu Dung Quất của Tập đoàn Dầu khí VN (PVN),hiện đang còn rất nhiều dự án lọc dầu khác như Nhà máy lọc dầu Nghi Sơn (ThanhHoá) đang được PVN và liên doanh triển khai xây dựng, dự án hóa dầu Long Sơn(Bà Rịa - Vũng Tàu) cũng đang được PVN nghiên cứu đầu tư, dự án lọc dầu CầnThơ do Công ty CP đầu tư thương mại Viễn Đông và Công ty Semtech Limited đầu

tư đã được Thủ tướng chấp thuận từ năm 2008 Dự án lọc dầu Vũng Rô (Phú Yên)vừa được triển khai Tại Khánh Hòa, từ năm 2008 Petrolimex và các đối tác đã tínhtoán đầu tư dự án tổ hợp lọc hóa dầu Nam Vân Phong

Trước sự lớn mạnh của ngành lọc - hóa dầu ở Việt Nam hiện nay thì sự cấpthiết phải có muồn nguồn nhân lực chất lượng cao đáp ứng được yêu cầu phát triểnnói trên

Trong quá trình chế biến dầu mỏ thì khu bể chứa chiếm một phần diện tích khálớn trong nhà máy với rất nhiều về số lượng và kiểu bể Vì thế việc nghiên cứu tìmhiểu về bồn bể chứa dầu khí là cực kì quan trọng trong vận hành nhà máy, đặc biệtvới nhà máy Nghi Sơn sắp sửa đi vào hoạt động Chính vì điều đó, em quyết định

chọn đề tài là “Tìm hiểu về khu bể chứa sản phẩm của nhà máy lọc dầu Nghi Sơn”.

Đồ án được trình bày thành 3 chương Chương 1 tổng qua về nhà máy lọc hóadầu nghi sơn, chương 2 giới thiệu tổng quan về bồn bể chứa dầu khí, chương 3 giớithiệu về bồn bể chứa của nhà máy lọc hóa dầu Nghi Sơn

Chương 1 Tổng quan chung về nhà máy lọc dầu Nghi Sơn

Công việc chuẩn bị cho dự án này đã được triển khai từ năm đầu thập niên

2000 nhưng đến ngày 7 tháng 4 năm 2008 thì liên doanh mới chính thức được kýkết và nhà máy đã được khởi công xây dựng vào 23/10/2013 Dầu thô nhiên liệu sẽđược cung cấp trực tiếp từ Kuwait cho nhu cầu của dự án bởi phía Kuwait

Sản phẩm gồm khí hóa lỏng LPG, Xăng (RON 92, 95), Dầu Diesel (cao cấp,thường), Dầu hỏa/Nhiên liệu phản lực, nhựa Polypropylene, Para-xylene, Benzene

và lưu huỳnh

Mặt bằng Nhà máy 400ha trên bờ đã được GPMB và san lấp hoàn thiện Hoànthành đấu thầu EPC tháng 04/2011 Nhà thầu EPC là liên danh nhà thầu do công tyJGC Corporation (Nhật Bản) đứng đầu và các nhà thầu: Chiyoda Corporation (NhậtBản), GS Engineering & Construction Corporation (Hàn Quốc), SK Engineering &Construction Co., Ltd (Hàn Quốc), Technip France (Pháp), và TechnipGeoproduction (M) Sdn Bhd (Malaysia) Nhà thầu nạo vét lần đầu các công trìnhbiển là liên danh Nhà thầu PTSC-PVC-Vinawaco

Tiến độ Dự án: Ký hợp đồng EPC 27/1/2013; Thời gian thực hiện Hợp đồngEPC 40 tháng; Ngày thực hiện Hợp đồng EPC tháng 22/7/2013; Dự kiến vận hànhthương mại vào quý III/2017

Hình 1.1 Vị trí nhà máy.

Hình 1.2 layout chung của phương tiện đường biển

1.2 Nguyên liệu, công suất và sản phẩm

1.2.1 nguyên liệu

Dầu thô Kuwait đã được chọn làm nguyên liệu đầu vào cho nhà máy lọc hóadầu nghi sơn Bảng 1.1 bên dưới thể hiện đặc tính kĩ thuật của dầu thô Kuwait.Dựa vào bảng 1.1, ta thấy dầu thô Kuwait thuộc loại dầu trung bình vì có0.875<d1515<0.885 (ta tính được d1515=0.8751 dưa vào chỉ số API) Đây là loạidầu chua vì có hàm lượng lưu huỳnh (2.65%kl) >2%kl.Vì vậy, trong quá trình chếbiến dầu thô, nhà máy cung cấp thêm các phân xưởng HDS để khử lưu huỳnh trongcác phân đoạn

Bảng 1.1 Đặc tính kỹ thuật của dầu Kuwait.

1.2.2 Công suất

Cân bằng vật liệu tổng của nhà máy dựa trên chế biến 100% nguyên liệu dầu thôdầu xuất khẩu Kwait với 200,000 barrels-per-stream-day (BPSD) Cân bằng vật liệucho trường hợp cơ bản – trường hợp tối đa hóa sản phẩm propylen (RFCC) thể hiện

Bảng 1.3 Công xuất thiết bị chính của tổ hợp lọc-hóa dầu nghi sơn.

Hàng ngày (BPSD)

Hàng năm (KTA)

Phân xưởng CDU 200,000 9,660

Phân xưởng thu hồi LPG - 2,413

Phân xưởng sản xuất hydro 195.8 Nm³/h 145 Sản phẩm Hydrogen Phân xưởng tái sinh Amine 789 m³/h - Tuần hoàn amine

Bộ tách nước chua – Bộ 1 184.4 m³/h - Nguyên liệu nước chua

Bộ tách nước chua – Bộ 2 90.2 m³/h - Nguyên liệu nước

chua Phân xưởng thu hồi Sulphur 3 x 320 TPD - Sản phẩm Sulphur Phân xưởng xử lý khí thải 2 x 640 TPD -

Dự kiến, dự án sẽ đi vào vận hành thương mại vào giữa năm 2017, có côngsuất lọc dầu là 200 nghìn thùng/ngày (tương đương với 10 triệu tấn/năm); nguyênliệu dầu thô nhập khẩu từ Kuwait

Với các sản phẩm: Khí hóa lỏng LPG: 32 nghìn tấn/năm; Xăng RON 92:1.131 nghìn tấn/năm; Xăng RON 95: 1.131 tấn/năm; Nhiên liệu phản lực: 580 nghìntấn/năm; Diesel cao cấp: 2.161 nghìn tấn/năm; Diesel thường: 1.441 nghìn tấn/năm;Paraxylene: 670 nghìn tấn/năm; Benzene: 238 nghìn tấn/năm; Polypropylene: 366nghìn tấn/năm; Lưu huỳnh rắn: 244 nghìn tấn/năm.

1.1.3 Sản phẩm

Sản phẩm của nhà máy lọc hóa dầu Nghi Sơn (NSRP) gồm:

• Xăng – RON 92 & 95

• Kerosene and nhiên liệu phản lực

• Diesel – loại thường và loại cao cấp

1.3 Các phân xưởng công nghệ

1.3.1 Các phân xưởng quá trình lọc dầu

1.3.1.1 Phân xưởng chưng cất dầu thô

Thiết kế tháp CDU được cân nhắc với mục đích lọc dầu toàn phần sản phẩmcất tối đa và cặn nhỏ nhất Thiết kế linh hoạt chặt chẽ trong sản phẩm cất, sẽ chophép thay đổi nhỏ trong chất lượng nguyên liệu, và sẽ làm cho linh hoạt trong vậnhành phối trộn sản phẩm lọc

CDU được thiết kế dựa trên 100% dầu Kuwait xuất khẩu Tối đa 0.5% thể tíchnước giả định có trong dầu thô Những trường hợp thiết kế được cân nhắc như sau:

• Trường hợp cơ bản: CDU sẽ được thiết kế dựa trên đường TBP cut point vànhững sản phẩm xác định

• Trường hợp tối đa kerosen: CDU sẽ có năng lực sản xuất cho một khoảngrộng kerosen với chất lượng chấp nhận được để tận dụng những thuận lợicủa thay đổi thị trường

• Trường hợp kerosen tối thiểu: CDU sẽ có khả năng tăng sản xuất naphtha tựnhiên ở phần kerosen không có lợi nhằm tối đa hóa lợi nhuận trong tổ hợparomatic

• Trường hợp hồi lưu nguội: CDU sẽ có khả năng điều chỉnh để vận hành với5% tỉ lệ hồi lưu lạnh Cơ sở này gồm dòng naphtha không ổn định từ đỉnhtháp

Hình 1.3: Sơ đồ phân xưởng CDU.

Nguyên liệu dầu thô được gia nhiệt sơ bộ bằng nhiệt từ dòng sản phẩm vàdòng hồi lưu trước khi đưa đến lò nung Sự phân tách chủ yếu được thực hiện trong

bình preflash / cột phân tách dầu thô chính và cột chưng cất các dòng trích ngang.Sản phẩm đỉnh là Naphta tiếp tục được ổn định trong cột ổn định naphta của Phânxưởng thu hồi LPG Sau đó được làm lạnh và đem đi phối trộn, lưu trữ trung gianhoặc chế biến cho phù hợp.

1.3.1.2 Xưởng xử lý lưu hình trong phân đoạn gasoil (GCHDS)

Phân xưởng GOHDS có nhiệm vụ làm giảm nồng độ lưu huỳnh, nitơ và axitnaphthenic từ Gasoil nhẹ và gasoil nặng thu được từ phân xưởng chưng cất dầu thô(CDU) và dầu nhẹ hồi lưu (LCO) từ phân xưởng RFCC

Gasoil sau khi được xử lí sẽ đáp ứng yêu cầu chất lượng để sản xuất nhiên liệuđộng cơ diesel với nồng độ lưu huỳnh thấp (50 ppmwt)

Hình 1.4: Phân xưởng GOHDSXưởng GOHDS xử lý 5934 tấn/ngày gasoil cất trực tiếp nóng (CDU trườnghợp cơ sở) và 2251 tấn/ngày của dầu hồi lưu nhẹ lạnh (RFCC trường hợp tối đaPropylene) LCO chiếm 29,9% khối lượng trong tổng nguyên liệu

Ngoài sản phẩm chính là diesel, phân xưởng GOHDS cũng cho ra một số sảnphẩm phụ khác: Naphta chưa ổn định; Khí ngọt được đưa đến phân xưởng HCDScho việc thu hồi H2 trong PSA; Off gas được đi bão hòa khí; Nước chua được đưađến thiết bị khử chua trong nước; Nước nhiễm dầu được đưa đi xử lý như nước thải.Xưởng GOHDS được thiết kế để hoạt động trong phạm vi 50 – 100% tỷ lệnguyên liệu trong trường hợp nguyên liệu đáp ứng đủ các yêu cầu kĩ thuật XưởngGOHDS phải được thiết kế có vòng chu kì tối thiểu 4 năm dựa trên các nguyên liệu

Hệ thống chất xúc tác được thiết kế để hoạt động trong ít nhất 4 năm mà không cầntái sinh hoặc thay đổi chất xúc tác Thiết bị gia nhiệt có công suất 30 MW trở lêncùng với không khí đã được gia nhiệt trước (APH) tạo điều kiện sử dụng nhiệt thải

từ khói thải để đáp ứng mục tiêu 92% hiệu suất nhiệt Các lò gia nhiệt dưới 30 MW

phải được tối đa hiệu suất – Khí thoát khỏi lò gia nhiệt thông qua ống khói sẽ traođổi nhiệt với dòng đầu vào có nhiệt độ đầu vào tối thiểu là 550C.

1.3.1.3 Xưởng xử lý lưu hình trong phân đoạn kerosen (KHDS)

Phân xưởng KHDS có vai trò làm giảm nồng độ lưu huỳnh và nito và loại bỏhoàn toàn acid naphtenic trong phân đoạn kerosene được chưng cất trực tiếp từphân xưởng CDU Xưởng KHDS cần xử lý kerosene phải đáp ứng các yêu cầu vềchất lượng để sản xuất Jet A1.Phân xưởng KHDS được thiết kế để chạy với 100%công suất với nguyên liệu kerosene từ CDU Nguyên liệu kerosene được dự trữ tạithiết bị chứa trung gian đủ để phân xưởng KHDS tiếp tục sản xuất khi CDU ngừnghoạt động

Hình 1.5: Sơ đồ phân xưởng KHDS.

Nguyên liệu của xưởng là nguồn kerosene được lấy từ tháp chưng cất CDU Trong

đó, Hydro và nước rửa có tính chất tương tự xưởng GOHDS nhưng có một điểmkhác so với xưởng GOHDS là hàm lượng nito trong hydro của xưởng KHDS là50ppmwt (hàm lượng nito bằng 0.1 là thiết kế riêng cho phân xưởng GOHDS).Cũng như phân xưởng GOHDS, phân xưởng KHDS được thiết kế để có chu kìhoạt động tối thiểu 4 năm Hệ thống chất xúc tác có thể hoạt động trong ít nhất 4năm mà không cần tái sinh xúc tác hoặc thay chất xúc tác mới

Thiết bị gia nhiệt có công suất 30 MW trở lên cùng với không khí đã được gianhiệt trước (APH) tạo điều kiện sử dụng nhiệt thải từ khói thải để đáp ứng mục tiêu92% hiệu suất nhiệt Các lò gia nhiệt dưới 30 MW phải được tối đa hiệu suất – Khíthoát khỏi lò gia nhiệt thông qua ống khói sẽ trao đổi nhiệt với dòng đầu vào cónhiệt độ đầu vào tối thiểu là 550C

1.3.1.4 Phân xưởng thu hồi LPG (LPGRU)

Nguyên liệu của phân xưởng thu hồi LPG (LPGRU) là phân đoạn nhẹ (phânđoạn naphta và các phân đoạn nhẹ hơn) từ xưởng chưng cất dầu thô (CDU) và các

xưởng khác (hình 1.6).

Nguyên tắc hoạt động: Các dòng off-gas được thu lại, nén và kết hợp với cácdòng naphta chưa ổn định hình thành 1 dòng mới Dòng này được làm lạnh trướckhi được đưa đến bình phân tách nguyên liệu.Dòng khí tách ra từ bình phân táchđược đưa đến đáy của thiết bị hấp thụ amin để loại bỏ H2S trong off-gas bằng cáchhấp thụ trong dòng MDEA tuần hoàn Off-gas sau khi được khử chua sẽ đi ra từđỉnh thiết bị hấp thụ và kết hợp với off-gas ra từ đỉnh tháp khử etan và sau đó đượcchuyển đến hệ thống thu thập fuel gas

Dòng lỏng tách ra từ bình phân tách nguyên liệu được bơm lên tháp khửbutan.Ở đây, naphta được ổn định bằng cách loại bỏ C4 và các thành phần nhẹhơn.Naphta tù tháp khử butan được chuyển tới phân xưởng xử lý naphta bằng hydro(NHT) hoặc lưu trữ.Sản phẩm lỏng từ tháp khử butan là dòng LPG chưa ổn định vàchưa làm ngọt (bao gồm etan và các cấu tử nhẹ hơn, H2S và RSH) Dòng LPG hỗnhợp này được đưa đến thiết bị hấp thụ amin LPG để khử H2S trong LPG và sau đóđưa đến xưởng bão hòa LPG (SGLM) để loại bỏ RSH sau khi đã rửa nước

Phân xưởng LPGRU không thể hoạt động độc lập, vì thiết bị ngưng tụ đỉnhtháp chưng cất dầu thô của xưởng CDU được sử dụng như thiết bị làm mát chống

sự giãn nở quá mức của khí trong máy nén LP Ngoài ra, bất kì nguyên liệu nào bịngưng tụ từ hai bình tách của xưởng LPGRU đều được đưa trở vể đỉnh tháp chưngcất CDU Hơn nữa, hai thiết bị hấp thụ amin cần kết hợp với hoạt động của thiết bịtái sinh amin (ARU) vì thiết bị hấp thụ tiếp nhận amin từ ARU

LPG ngọt và chưa ổn định từ thiết bị xử lý LPG kết hợp với LPG chưa ổn định

từ CCR PSA Dòng LPG kết hợp sau đó được đưa trở lại tháp khử Etan của LPGRU

để ổn định và dòng off-gas lấy từ đỉnh tháp sẽ được đưa đến hệ thống thu hồi fuelgas, không có sản phẩm lỏng trong tháp tách etan Dòng LPG ổn định ra từ đáy tháptách etan được đưa đến tháp tách propan để tách riêng C3 và C4.Sau đó được làmlạnh trước khi đưa đi lưu trữ sau

Hình 1.6: Sơ đồ phân xưởng LPGRU.

Phân xưởng LPGRU được thiết kế để:

• Thu hồi lượng off-gas, LPG, naphta từ phân xưởng CDU và các phânxưởng khác

• Sản xuất off-gas để cung cấp cho hệ thống thu thập fuel gas sau khi đã khử H2S

• Sản xuất LPG hỗn hợp, sau khi đã loại bỏ H2S và rửa nước, được đưa đến SGLM để khử mercaptan sulfur

• Tiếp nhận dòng LPG ngọt từ SGLM để ổn định trong tháp khử propan

để sản xuất ra C3 và C4, sau đó được lưu trữ

• Sản xuất phân đoạn naphta ổn định để đưa đến phân xưởng NHT hoặclàm để lưu trữ

• Dòng nước chua sẽ được đưa đến thiết bị tách nước chua

• Amin giàu khí sẽ được đưa đến thí bị tái sinh amin

Phân xưởng LPGRU có thể hoạt động tốt ở mức tối đa là 50% nguyên liệu

thiết kế, đảm bảo các đặc tính kĩ thuật của sản phẩm đều đạt yêu cầu Phân xưởngLPGRU không tích hợp nhiệt với CDU.Dòng HP cung cấp nhiệt cho reboiler củatháp tách butan, dòng LP cấp nhiệt cho reboiler của tháp tách propan.

1.3.1.5 Phân xưởng ankyl hóa (InAlk)

Phân xưởng Alkyl hóa có nhiệm vụ tối đa sản xuất xăng paraffin có chỉ sốoctan cao, áp suất hơi thấp, có chất lượng tương tự như alkylat thông thường, sửdụng xúc tác rắn để isobutene phản ứng với olefin nhẹ từ dòng C4s của phân xưởngRFCC

Mục đích của phân xưởng InAlk là: Sản xuất xăng pha trộn alkylat và Thu hồibutan để phối trộn LPG

Phân xưởng InAlk có thể hoạt động với 100% công suất tùy thuộc vào lượngnguyên liệu sẵn có, hydro và các thiết bị phụ trợ

Hình 1.7: Sơ đồ phân xưởng InAlk.

Phân xưởng InAlk được thiết kế để hoạt động tốt trong tất cả các chế độ vậnhành Ở mức tối thiểu là 40% cho đến 100% lượng nguyên liệu trong khi vẫn đảmbảo đáp ứng các thông số kĩ thuật của sản phẩm Phân xưởng InAlk được thiết kế để

có hoạt động liên tục tối thiểu 4 năm.Việc bố trí lò phản ứng PSA giúp thay xúc tácmới trong khi phân xưởng vẫn hoạt động bình thường

Nhiệt độ phản ứng alkyl hóa được tối đa hóa để tối đa sản xuất sản phẩm cóchỉ số octan cao Phân xưởng InAlk phải có khả năng hoạt động ở chế độ maxalkylat nếu có yêu cầu Cơ sở vật chất để kiểm soát và điều chỉnh sang chế độ maxalkylat đều sẵn có Phân xưởng InAlk được thiết kế để giảm thiểu sự thất thoát khisản xuất ra alkylat và gồm các thiết bị cần thiết cho phép tái chế.Phân xưởng cònsản xuất khí hóa lỏng bão hòa

Có hai trường hợp thiết kế cho phân xưởng InAlk: trường hợp 1 dựa vào việcsản xuất tối đa propylene trong phân xưởng RFCC (0.9% khối lượng butadien).Trường hợp 2 dựa vào việc sản xuất tối đa xăng trong RFCC.

Phân xưởng InAlk có thể hoạt động với 100% công suất khi các nguyên vớinguyên liệu từ thùng chứa trong khi sản phẩm vẫn đáp ứng các yêu cầu kĩ thuật.Phân xưởng InAlk được thiết kế để xử lý C4s từ phân xưởng RFCC với lưu lượng

85 tấn/h

1.3.1.6 Phân xưởng xử lý lưu hình trong phân đoạn cặn (RHDS)

Phân xưởng RHDS được thiết kế để xử lý lượng cặn từ phân xưởng chưng cấtdầu thô (CDU) Nguyên liệu thường là dòng cặn nóng được cung cấp trực tiếp từphân xưởng CDU Nhưng cũng có thể chấp nhận một phần nguyên liệu lạnh từthùng dự trữ

Hình 1.8: Sơ đồ phân xưởng RHDS.

Phân xưởng RHDS phải có khả năng hoạt động độc lập.Tức là phân xưởngRHDS vẫn hoạt động một cách bình thường khi một vài hoặc tất cả các phân xưởngkhác trong nhà máy ngừng hoạt động Điều đó tùy thuộc vào: Lượng hydro sẵn có;Nguyên liệu sẵn có; Cơ sở vật chất sẵn có (bao gồm amin)

Toàn bộ sản phẩm cặn của phân xưởng RHDS đưa thùng dự trữ nguyên liệucho phân xưởng RFCC.Ngoài ra, nhà cung cấp cũng cho phép toàn bộ hoặc một

phần sản phẩm cặn (lạnh) được đưa trực tiếp đến phân xưởng RFCC.

Phân xưởng RHDS sản xuất các dòng sản phẩm sau:

• Cặn khí quyển đã được khử lưu huỳnh được đưa đến phân xưởng RFCC

• Naphta chưa ổn định được đưa đến phân xưởng LPGRU

• Diesel đã được khử lưu huỳnh được đưa đến bể chứa diesen

Phân xưởng đồng thời cũng sản xuất ra những sản phẩm phụ sau: Off-gasthu hồi từ sản phẩm được đưa đến phân xưởng LPGRU; Off-gas từ lò phảnứng được đưa đến máy nén và hệ thống phân phối khí hydro

1.3.1.7 Phân xưởng cracking xúc tác tầng sôi (RFCC)

Phân xưởng RFCC xử lý cặn chưng cất khí quyển đã qua xử lý bằng hydro từphân xưởng RHDS, để sản xuất propylene làm nguyên liệu cho phân xưởng sảnxuất polypropylene (PPU), gasoline nhẹ và gasoline nặng được chuyển đến bồnchứa xăng, propane, hỗn hợp butane làm nguyên liệu cho phân xưởng InAlk, LCOlàm nguyên liệu cho phân xưởng GOHDS và CLO

Phân xưởng RFCC vận hành ở 2 chế độ: max propylene và max gasoline.Khi vận hành ở chế độ max propylene, phân xưởng sản xuất được propylenevới lưu lượng khoảng 48 tấn/h Chế độ này được thiết kế để phù hợp với công suấttối đa của phân xưởng PPU

Phân xưởng RFCC bao gồm:

• RFCC (bao gồm lò phản ứng, thiết bị tái sinh xúc tác, dự trữ và xử lý xúc tác,tháp cất phân đoạn chính, tháp tách,…)

• GCU (bao gồm máy nén khí ẩm, tháp tách, tháp tách butane, tháp táchnaphta, tháp hấp thụ chính và phụ và thiết bị xử lý amine)

Hình 1.9: Sơ đồ phân xưởng RFCC.

Phân xưởng RFCC sản xuất ra các dòng sản phẩm sau:

• Dòng LPG đã được xử lý bằng amin Dòng LPG này sẽ được xử lý tiếp tụcbằng xút để loại mercaptan sau đó được đưa đến tháp tách riêng propane vàbutane

Sau khi đã được loại bỏ mercaptan, dòng LPG sẽ được tách ra Một dòng

C3 được đưa đi làm nguyên liệu cho xưởng thu hồi propylene (PRU) để sảnxuất propylene, C4s được đưa đến phân xưởng InAlk, và một dòng C3 sẽđược đưa đi phối trộn LPG thương phẩm

• Gasoline nhẹ (LFG) được đưa đến bồn chứa sau khi đã qua xử lý bằng xút

• Gasoline nặng (HFG) được đưa trực tiếp đến bồn chứa

• LCO được đưa đi làm nguyên liệu cho phân xưởng GOHDS hoặc được đưa

đi phối trộn FO

• CLO được đưa đi phối trộn FO

• Phân xưởng RFCC cũng sản xuất ra những dòng sản phẩm phụ sau: Off-gasđược đưa đi làm fuel gas làm nhiên liệu đốt; Nước chua được đưa đi khửchua

Phân xưởng RFCC được thiết kế để xử lý 10914 tấn/ngày cặn của phân xưởngRHDS Cả hai chế độ max propylene và max gasoline đều có thể vận hành với côngsuất trên.

1.3.2 Các phân xưởng trong quá trình hóa dầu

1.3.2.1 Phân xưởng BTX (the naphtha and aromatic complex)

Phân xưởng BTX bao gồm các xưởng sau:

Sản phẩm Paraxylene và benzene được làm lạnh và đưa đến thùng chứa sảnphẩm để lưu trữ Isomerat được làm lạnh và đưa đến thùng chứa thành phần phốitrộn xăng.Heavy aromatic được làm lạnh và đưa đến thùng chứa thành phần phốitrộn fuel oil.Toluen và A9 thường được dùng làm nguyên liệu trực tiếp cho xưởngTatoray hoặc có thể làm lạnh để lưu trữ trong thùng chứa thành phần phối trộn.LPG

từ xưởng CCR sẽ được đưa đến tháp loại etan trong phân xưởng LPGRU

Phân xưởng BTX thường hoạt động với 100% nguyên liệu trực tiếp tận dụngtối đa nguồn năng lượng Nhưng cũng có thể chấp một phần hoặc toàn bộ nguồnnguyên liệu lạnh từ thùng chứa để đảm bảo sảm phẩm đạt yêu cầu về chất lượng

Hình 1.8: Sơ đồ phân xưởng BTX

Mục đích thiết kế:

- Phân xưởng BTX được thiết kế để xử lý nguyên liệu naphta sản xuất benzene

và paraxylene có độ tinh khiết cao để xuất khẩu và dòng isomerat thích hợpcho việc phối trộn xăng

- Xưởng CCR của phân xưởng sản xuất hydro có độ tinh khiết 99.9% đểchuyển đến các máy nén và đến hệ thống phân phối để sử dụng trong nhàmáy.LPG từ CCR sẽ được đưa đến tháp loại etan của phân xưởng LPGRU để

xử lý

- Về mặt thiết kế, phân xưởng BTX tối đa hóa sản xuất paraxylene để tăngthêm lợi nhuận Benzen được coi là sản phẩm phụ trong quá trình sản xuấtparaxylene, là ưu tiên thứ hai

- Isomerat là sản phẩm không mong muốn, lượng isomerat được tạo ra cànggiảm sẽ càng có lợi cho việc sản xuất paraxylene và benzene

- Sản xuất heavy aromatic cũng cần được giảm đến mức tối thiểu để tăng thêmsản lượng paraxylene và benzene

Hai sản phẩm chính mang tính kinh tế cao là benzene và paraxylene Phân xưởng tạo ra các sản phẩm sau có chất lượng phù hợp đem đi phối trộn để đáp ứng các yêu cầu kĩ thuật của xăng:

+ Isomerat từ xưởng Penex

+ Toluen từ xưởng Toluene-benzen fractionation

+Dòng A9 từ đỉnh tháp tách heavy aromatic

Chương 2 Tổng quan về bồn bể chứa dầu khí

2.1 Nạp và bảo quản sản phẩm trong bể chứa

2.1.1 Thiết bị nạp và bảo quản hydrocacbon

Hình dạng và các kiểu khác nhau của bể chứa là khả dụng cho việc dự trữ bảoquản propan, butan, xăng, và các sản phẩm hydrocacbon khác Thiết bị có thể đượcphân nhóm như sau:

• (1) Bể chứa trên mặt đất

• (2) Bể chứa dưới mặt đất hoặc thùng chứa

• (3) Hầm chứa dưới mặt đất

Hình 2.1: Thiết bị nạp và bảo quản propan

Hình 2.1 thể hiện các thiết bị và quá trình nạp propan, nó gồm hệ thống bơm

và hệ thống đường ống dẫn và hồi lưu, ngoài ra còn có thiết bị hóa lỏng và các vanđiều khiển

bảo lửa không lan ra bể khác khi có sự cố cháy Bể chứa propan thường được cáchnhiệt để giúp duy trì nhiệt độ sản phẩm thấp để dễ dàng trong bảo quản.

Bể chứa được sơn cả bên trong và bên ngoài để chống ăn mòn và làm bẩn đếnsản phẩm Loại sơn polyuretan thường sử dụng để phủ bên trong bởi vì chúng cókhả năng chống chịu hóa chất đặc biệt và độ bám dính cao

Hình 2.2: Sơ đồ hệ thống chữa cháy cho bể.

2.2 Phân loại bể chứa

Các công trình xây dựng dùng để chứa đựng các sản phẩm chất lỏng, chất khí,các vật liệu dạng hạt, ví dụ như: sản phẩm dầu (xăng, dầu hoả, …), khí hoá lỏng,nước, axit, cồn công nghiệp, các vật liệu hạt, … được gọi là bể chứa Các bể chứanày có thể có áp lực thấp, áp lực thường, hay áp lực cao

Tuỳ vào công năng của từng bể, vào yêu cầu sử dụng cũng như các yêu cầu vềkinh tế, thi công, người ta có các loại hình bể thích hợp Việc phân loại bể chủ yếucăn cứ vào hình dáng và áp lực của nó

Theo hình dáng của bể gồm có:

- Bể chứa hình trụ (trụ đứng, trụ ngang)

- Bể hình cầu, hình giọt nước, …

Hình 2.1 Bể trụ đứng mái tĩnh

Các bộ phận chính của bể gồm:

Đáy bể: Được đặt trên nền cát đầm chặt hoặc nền được gia cố có lớp cáchnước và được hàn từ các tấm thép.

Thân bể: Là bộ phận chịu lực chính, gồm nhiều khoang thép tấm hàn lại, cóthể thay đổi được hoặc không thay đổi chiều dày dọc theo thành bể

Mái bể: Cũng đựơc tổ hợp từ các tấm thép hàn lại với các dạng chính nhưsau: Mái nón, mái treo, mái trụ cầu, mái vòm

Kiểu thông dụng nhất của bể chứa áp suất thấp là bể mái hình nón cố định (hình2.2) Bể mái nón cố định có đặc trưng đường kính lên tới 91.5 m và chiều cao tới19.5 m

Bể mái ô thẻ hiện ở hình 2.3, và bể mái vòm trắc địa hình 2.4 là các kiểu kháccủa bể mái cố định Mái dạng ô có

Hình 2.2: Bể mái hình nón