DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ CHIẾT NẠP LPG TRONG CÔNG TYGAS GIA ĐỊNH MỤC LỤCLỜI NÓI ĐẦU2PHẦN 13A. Giới thiệu chung về LPG3B. Một số tính chất hóa lý cơ bản của LPG4c. Các ứng dụng của LPG10PHẦN II: DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ CHIẾT NẠP LPG TRONG CÔNG TY GAS GIA ĐỊNH11I.Lịch sử hình thành và phát triển của công ty Gas Gia Định11II.Dây chuyền công nghệ nhà máy chiết nạp LPG Gia Định12III.Các thiết bị trong dây truyền công nghệ nhà máy chiết nạp Gia Định 131. Bồn chứa LPG152. Đặc tính của hệ thống van khí173. Hệ thống bơm214. Hệ thống ống dẫn khí áp suất cao245. Kiểm tra độ kín của toàn hệ thống286. Chiết nạp LPG vào bình287. Hệ thống kiểm tra và thử độ bền của bình chứa LPG308. Công nghệ đo đếm LPG329. Các thiết bị phụ trợ3410.Bảo quản và tồn chứa LPG3511.Nhập LPG từ xe bồn vào bồn chứa3612.Các quy định về an toàn lao động trong xí nghiệp, an toàn chống cháy no và làm việc với LPG. Các biện pháp sử lý khi có sự cố....38PHẦN III: MỘT SỐ KIÉN NGHỊ41LỜI NÓI ĐẦUTrước hết em xin chân thành cảm ơn thầy giáo, cô giáo thuộc bộ môn Công Nghệ Tống Hợp Hữu Cơ Hóa Dầu-Khoa Hoá Trường Đại Học BKHN đặc biệt là cô giáo Nguyễn Thị Minh Hiền đã liên hệ, giúp đỡ em hoàn thành đợt thực tập tốt nghiệp, đợt thực tập có ý nghĩa rất quan trọng đối với một sinh viên sắp tốt nghiệp ra trường.Em xin bầy tỏ lòng cảm ơn tới chú Định giám đốc, Anh Hiếu cùng toàn thể anh chị em nhân viên trong công ty đã tạo điều kiện dễ dàng, giúp chúng em hoàn thành tốt công việc được giao.Qua đợt thực tập này, chúng em đã tiếp thu được những kiến thức vô cùng qúy báu, cụ thế là:-Củng cố vững chắc kiến thức lý thuyết lĩnh hội được trong suốt 5 năm giảng đường đại học-Những số liệu thu được trong đợt thực tập vừa qua có ý nghĩa quan trọng, giúp ích rất nhiều cho công việc làm đồ án tốt nghiệp xắp tới.-Quen với tác phong làm việc của một người làm công ăn lương, cách đối sử giữa con người với con người-Mặc dù quy mô chiết nạp của công ty còn nhỏ nhưng qua đó giúp nâng cao được tầm nhìn của một sinh viên năm cuối, nắm được kỹ năng, kiến thức cần phải có của một người kỹ sư trong tương lai, qua đó tiếp tục trau dồi kiến thức còn hống đế sau này khi tốt nghiệp ra trường, có được tự tin cần thiết trong công việc chuyên môn và hoàn thành một cách tốt đẹp.-Ngoài những công việc mang tính chất chuyên môn, em còn được biết, được học những kiến thức về hoạt động kinh doanh như: tiếp thị, quảng cáo đưa sản phẩm đến tay người tiêu dùng, cách hay chỉ tiêu tuyển dụng một nhân viên.. .qua đó giúp em hiêu rõ hơn chức năng của từng phòng ban.
1 DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ CHIẾT NẠP LPG TRONG CÔNG TY GAS GIA ĐỊNH MỤC LỤC ịịpi2-P22 J 38 LỜI NÓI ĐẦU Trước hết em xin chân thành cảm ơn thầy giáo, cô giáo thuộc bộ môn Công Nghệ Tống Hợp Hữu Cơ Hóa Dầu-Khoa Hoá Trường Đại Học BKHN đặc biệt là cô giáo Nguyễn Thị Minh Hiền đã liên hệ, giúp đỡ em hoàn thành đợt thực tập tốt nghiệp, đợt thực tập có ý nghĩa rất quan trọng đối với một sinh viên sắp tốt nghiệp ra trường. Em xin bầy tỏ lòng cảm ơn tới chú Định giám đốc, Anh Hiếu cùng toàn thể anh chị em nhân viên trong công ty đã tạo điều kiện dễ dàng, giúp chúng em hoàn thành tốt công việc được giao. Qua đợt thực tập này, chúng em đã tiếp thu được những kiến thức vô cùng qúy báu, cụ thế là: -Củng cố vững chắc kiến thức lý thuyết lĩnh hội được trong suốt 5 năm giảng đường đại học -Những số liệu thu được trong đợt thực tập vừa qua có ý nghĩa quan trọng, giúp ích rất nhiều cho công việc làm đồ án tốt nghiệp xắp tới. -Quen với tác phong làm việc của một người làm công ăn lương, cách đối sử giữa con người với con người -Mặc dù quy mô chiết nạp của công ty còn nhỏ nhưng qua đó giúp nâng cao được tầm nhìn của một sinh viên năm cuối, nắm được kỹ năng, kiến thức cần phải có của một người kỹ sư trong tương lai, qua đó tiếp tục trau dồi kiến thức còn hống đế sau này khi tốt nghiệp ra trường, có được tự tin cần thiết trong công việc chuyên môn và hoàn thành một cách tốt đẹp. -Ngoài những công việc mang tính chất chuyên môn, em còn được biết, được học những kiến thức về hoạt động kinh doanh như: tiếp thị, quảng cáo đưa sản phẩm đến tay người tiêu dùng, cách hay chỉ tiêu tuyển dụng một nhân viên .qua đó giúp em hiêu rõ hơn chức năng của từng phòng ban. PHẦN I 2 A. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ LPG. Lịch sử và phát triển của khí dầu mỏ hóa lỏng thường được viết tắt LPG (liquified petroleum gas) gắn liền với ngành công nghiệp dầu mỏ. Một trong những vấn đề trước đây gặp phải trong việc sản xuất xăng là sự có mặt của phân đoạn bay hơi mạnh. Các phân đoạn này bay hơi ở áp suất khí quyển và không thể giữ ở trạng thái lỏng. Do dễ bén lửa và bốc cháy nên chúng không có ứng dụng trong thực tế và được đốt bỏ đế tránh ô nhiễm môi trường. Những kinh nghiệm và nghiên cứu sau này chỉ ra rằng các khí này có thể chuyển sang trạng thái lỏng tại khi nén dưới một áp suất nào đó và chuyển laị trạng thái hơi khi giảm áp. Do vậy, một loại nhiên liệu mới ra đời, chúng có thể vận chuyển được ở trạng thái long và khi cháy ở thể hơi. Như vậy từ một khí thải, vô ích qua chế biến, áp dụng khoa học kỹ thuật chúng đã trở thành một sản phấm có ích và đem lại nhiều lợi nhuận. LPG có đây đủ các un điếm của khí tụ’ nhiên thêm vào đó chúng dễ dàng vận chuyển. Cước vận chuyển LPG rẻ hơn nhiều so với vận chuyển các loại khí khác vì khi ngưng tụ một thế tích lỏng LPG tương đương với 270 thể tích của Khí dầu mở hóa lỏng (Propan, butan) là sản phẩm khí được hình thành trong lòng đất. Chúng được tìm thấy cùng với dầu thô và các hydrocacbon khác trong các giếng dầu và trong mỏ khí tự nhiên. Hồn hợp gồm dầu thô, LPG và khí tự nhiên được chưng tách sau khi chúng được khai thác từ các giếng. Trong quá trình lọc dầu ta thu được LPG. Sơ đồ dưới đây mô tả công nghệ tách riêng hỗn hợp LPG, khí tự’ nhiên và dầu thô khai thác được từ một mỏ khí tự nhiên BOILF.H PLANT STAB 1 LISt:R TOMER 3 -"T • ■ y u JüB MIXTURE OF OIL AND GAS RISING TO SURFACE THROUGH TUBING IN WELL NATURAL GA'j TO DISTRIBUTORS OIL AND GAS IN AN UNDERGROUND FORMATION 1680 in 5 L P GASES I 'K I Khí hòa tan thóat ra khỏi dầu mỏ và được dẫn đến nhà máy chế biến khí. Dầu mỏ được chuyến đến các thùng chứa, tại đó lắng tách nước khỏi dầu, sau đó đưa sang ốn định tách các cấu tử nhẹ: etan, propan, butan, và một phần pentan. Dầu đã on định được dẫn đến nhà máy chế biến dầu, còn khí tách ra từ công đoạn on định được dùng làm nguyên liệu cho các nhà máy chế biến khí. Tại các nhà máy chế biến khí, các phân đoạn khí được tách riêng nhờ các phương pháp ngưng tụ nhiệt độ thấp, hấp thụ nhiệt độ thấp hay chưng cất nhiệt độ thấp sau đó được đem đi sử dụng vào các mục đích khác nhau. Thông thường, LPG thương mại bao gồm ít nhất một thành phần dưới đây: Propan thương mai: sản phẩm này chứa chủ yếu là propan còn lại là butan hoặc buten với tỷ lệ thấp và cũng có thể xuất hiện etan và/hoặc etylen. Butan thương mai: Chủ yếu gồm hydrocacbon c 4 , thông thường thành phần lớn nhất là n-butan và/hoặc butylen-1. Cũng có thể xuất hiện propan và/hoặc propylen với nồng độ không đáng kế vùng với vết pentan. Hỗn hơp propan-butan: hồn hợp này được đưa ra trong một số khu vực nhất định. Các thành phần đều do nhà sản xuất và kinh doanh địa phương quyết định và phụ thuộc vào một sổ yếu tố khác. Tỷ lệ propan/butan có thế thay đối tù' 30/70 đến 50/50 về thế tích tuỳ theo mục đích sử dụng và điều kiện khí hậu. LPG thương mại được dùng đế đốt cung cấp nhiệt cho dân dụng và trong công nghiệp. B. MỘT SỐ TÍNH CHẤT HOÁ LÍ cơ BẢN CỦA LPG. 1. Thành phần LPG chủ yếu bao gồm các hydrocacbon parafin, có công thức chung C n H 2n +2. Ngoài còn một lượng nhỏ olefin (tùy thuộc vào phương pháp chế biến) và chỉ có loại hydrocacbon gồm 3 hoặc 4 nguyên tử cacbon trong phân tủ' (propan, propylen, butan, butylen) là dễ hóa lỏng bằng cách nén ở nhiệt độ phòng. Tuy nhiên, vẫn có khả năng xuất hiện dấu vết của etan (C2H 6 ), etylen (C2H4), pentan trong LPG thương mại. Butadien - 1,3 (C4H6) có thể xuất, nhưng không đạt tới tỷ lệ đọ được. ịịpi2-P22 J . Do chứa chủ yếu là các hydrocacbon dạng khí C[4 nên tại nhiệt độ thường áp suất thường LPG ở thể hơi. Đế thuận tiện và kinh tế trong tồn chứa vận chuyển và bảo quản, LPG được hoá lỏng vì một đơn vị thể tích lỏng tạo ra 250 đơn vị thể tích khí. LPG được hóa lỏng theo hai phương pháp: +Nén khí tại áp suất cao sao cho lớn hơn áp suất hơi bão hoà của khí +Làm lạnh khí tới nhiệt độ nhỏ hơn nhiệt độ sôi của hỗn họp khí Thông thường LPG được tồn chứa tại bồn chịu áp suất tại nhiệt độ thường hoặc được chứa trong bồn lạnh tại áp suất thấp. Đặc trung của LPG là chúng được tồn chứa tại trạng thái bão hoà tức là tồn tại ở cả dạng lỏng và hơi nên với thành phần không đổi áp suất bão hoà trong bình chứa không phụ thuộc vào lượng LPG có trong bồn mà hoàn toàn phụ thuộc vào nhiệt độ bên ngoài. Khi chuyến pha tù' pha long sang pha hơi, LPG thu nhiệt. Năng lượng này được lấy từ bản thân LPG và tù' môi trường xung quanh, vì vậy nhiệt độ LPG và nhiệt độ bình chứa giảm xuống. Đặc biệt khi quá trình hoá hơi xảy ra dữ dội do giảm áp suất đến áp suất khí quyến thì LPG sẽ làm lạnh không khí và bình chứa gây nên hiện tượng tạo tuyết và đóng băng. Ngược lại khi LPG chuyến tù' pha hơi ngưng tụ thành pha lỏng, nó sẽ toả cấu trúc các thành phần H H H H I I I I n- Bu ta n H - - C “ C“ c — c — H Ĩ ĩ ĩ ĩ H H H H H H I 1 H — c--------c -------- ĩ ĩ H H — C — H Ĩ H 'C—H is o - B ut an nhiệt dẫn đến làm tăng nhiệt độ của LPG và thiết bị dẫn đến tăng áp suất trong LPG. 3. Nhiêt đô sôi Ớ áp suất khí quyển butan sôi ở - 0,5°c và propan sôi ở -42°c, vì vậy tại nhiệt độ và áp suất thường LPG ho á hơi rất mạnh. 4. Ty trong Tỷ trọng ở thê lỏng. Tại điều kiện 15°c, 760mmHg tỷ trọng của butan lỏng bằng 0,575 và của propan lỏng bằng 0,51. Như vậy ở thế lỏng tỷ trọng của LPG xấp xỷ bằng nửa tỷ trọng của nước. Tỷ trọng ở thế hơi. Tại điều kiện 15°c, 760mmHg tỷ trọng của butan hơi bằng 2,01 và của propan hơi bằng 1,52. Như vậy ở thể hơi tỷ trọng của LPG xấp xỷ bằng hai lần tỷ trọng của không khí. Do đó khi bị rò ra ngoài LPG sẽ chìm xuống sát mặt đất và điều này rất nguy hiểm. 5. Áy suất hơi bão hoà LPG có áp suất hơi bão hoà khá cao. Nó phụ thuộc rất mạnh vào nhiệt độ môi trường và tỷ lệ thành phần propan và butan. Với điều kiện thành phần hỗn hợp không đổi, khi nhiệt độ tăng áp suất hơi bão hoà sẽ tăng. Ngược lại khi nhiệt độ không đối thì áp suất hơi bão hoà phụ thuộc vào thành phần hỗn họp. LPG có thành phần là 70% butan và 30% propan có áp suất hơi bão hoà là 6kg/cm 2 . 6. Tỉnh gịãn nở nhiêt Tính giãn nở nhiệt của LPG lỏng rất lớn, gấp 15-^20 lần so với nước và lớn hơn rất nhiều so với các loại sản phấm dầu mỏ khác. Do đó các bồn chứa, bình chứa LPG không bao giờ được nạp đầy. Chúng được quy định chỉ chứa từ 80-ỉ-85% dung tích toàn bình để có không gian cho LPG lỏng giãn nở khi nhiệt độ tăng. Khi chuyển sang pha hơi một thể tích lỏng tạo ra 250 lần thể tích hơi. Điều này mang một ý nghĩa kinh tế rất lớn khi ta tồn chứa và vận chuyến chúng. 7. Giới han cháv nô Giới hạn cháy nổ của hơi gas trong hỗn hợp không khí - gas hay trong hồn hợp ôxy-gas là phần trăm thể tích hơi gas để tự’ bắt cháy nổ. Giới hạn cháy nổ của hơi LPG trong không khí rất hẹp, tù’ l,5-ỉ-10%. Chính vì thế LPG khá an toàn cháy nố so với các nhiên liệu khác. Giới hạn cháy nổ của hỗn hợp không khí-gas được trình bày trong bảng 1. Các giá trị trong bảng chỉ là giá trị đặc trưng cho các sản phẩm thương mại. Trong bảng 1 còn đưa ra một số giá trị giới hạn cháy no của các nhiên liệu khác để so sánh. LPG có nhiệt trị khá cao, mặt khác do hoá hơi nhanh nên LPG có nhiệt lượng có ích khá lớn. Bảng 2 đưa ra nhiệt trị của LPG và một số loại nhiên liệu. Báng 2: Nhiệt trị của LPG và một số nhiên liệu Stt Nhiên liệu Giới hạn cháy dưới (%V) Giới hạn cháy trên (%V) 1 Propan 2,2 10 2 Butan 1,8 9,0 3 Khí than 4,0 29,0 4 Khí than ướt 5,0 46,0 5 Hydro 4,0 75,0 6 Axetylen 2,5 80,0 7 Xăng 0,5 7,0 8. Nhiêt tri Trong đó: -Nhiệt độ toàn phần: Tổng nhiệt lượng sinh ra trong quá trình cháy hoàn toàn -Nhiệt lượng có ích = Nhiệt lượng toàn phần - Nhiệt lượng phải cung cấp đê hóa hơi sản phâm phụ của phản ứng cháy (nước) Ta có thế so sánh một cách tương đối: Nhiệt lượng do 1 KgLPG cung cấp bằng 14 KWh điệng năng, bằng 1,5 lít dầu hoả . 9. Nhiêt đô tư bắt chảy Nhiệt độ tự bắt cháy là nhiệt độ mà ở đó phản ứng cháy tự xảy ra đốivới ỗn hợp không khí-nhiên liệu (hoặc oxy-nhiên liệu). Stt Nhiên liệu Nhiệt lượng có ích (Kcal/kg) Nhiệt lượng toàn phân (Kcal/kg) 1 Propan 11 000 11 900 2 Butan 10 900 10 800 3 Axetylen 11 530 11 950 4 Hydro 28 800 34 000 5 Dâu FO 9 880 10 500 6 Dâu DO 10 250 10 900 7 Dâu hoả 10 400 11 100 8 Xăng 10 500 11 300 9 Than củi 7 900 8 050 10 Than 4 200 4 400 8 100 8 300 11 Than côc 5 800 5 850 12 Củi 1 800 2 200 13 Điện năng 860 Kcal/KW.h Nhiệt độ bắt cháy tối thiểu phụ thuộc vào thiết bị thử, phụ thuộc vào tỷ lệ không khí/ nhiên liệu và áp suất của hỗn hợp. Giá trị nhiệt độ tự bắt cháy của LPG và một số nhiên liệu được trình bầy ở Bảng 3. Bảng 3: Nhiệt độ tự bắt cháy của một số nhiên liệu tại áp suất khí quyến ỊQ.Nhiêt đô ngon lửa Nhiệt độ ngọn lửa của nhiên liệu cháy trong không khí hoặc oxy được xác định bằng phương pháp đo hoặc tính toán. Nhiệt độ ngọn lửa của LPG và một số loại nhiên liệu khác được trình bầy trong Bảng 4. Bảng 4: Nhiệt độ ngọn lửa cùa một số nhiên liệu Stt Nhiên liệu Nhiệt độ băt cháy tôi thiêu ( C) Trong không khí Trong oxy 1 Propan 400-580 470-575 2 Butan 410-550 280-550 3 Axetylen 305-500 295-440 4 Hydro 550-590 560 5 Dâu DO 250-340 >240 6 Xăng 280+430 >240 7 Dâu hoả >250 >240 8 Than 370-500 >240 9 Than côc 425-650 >240 10 Metan 630-750 >240 . cơ Phần II: DÂY CHUYỀN CỒNG NGHỆ CHIẾT NẠP LPG TRONG CÔNG TY GAS GIA ĐỊNH. L Lich sù’ hình thành và phát triển cùa công tv Gas Gia Đinh Công ty Gas Gia. II. Dây chuyền công nghê nhà máy chiết nap LPG Gia Đinh Có thể coi công ty Gas Gia Định là một trạm chiết, có sức chứa và công suất thấp nên dây chuyền công