1. Quá trình xử lí nước trong khí
1.1. Quá trình khử nước
Tháp hấp phụ V-06 A/B có chức năng hấp phụ hơi nước bão hoà tồn tại trong khí HC ngăn ngừa quá trình tạo hydrat. Hai tháp hấp phụ có chức năng, thiết kế như nhau, một vận hành và một tái sinh hoặc standby.
Trong chế độ họat động MF và GPP ( và chế độ AMF sau khi chế độ hoạt động GPP hoàn thành) khí từ slug Catcher đầu tiên được chuyển đến bình tách (V-08, Dehydration Intel Filter/Separator) bình tách này được thiết kế nhằm tách loại 99% các hydrocacbon lỏng, nước tự do, dầu bôi trơn, và các chất rắn (solid particles) có trong dòng khí để bảo vệ cho lớp sàng phân tử chất hấp thụ, bởi vì các tạp chất này có nguy cơ làm bẩn chất hấp thụ, làm giảm hiệu suất và tuổi thọ của chất hấp thụ. Thiết bị báo chênh áp PDIA 0401, Diferential pressure Alarm được lắp đặt để kiểm soát chênh áp qua V-08. Nếu chênh áp lớn hơn 0.5Bar sẽ kích hoạt tín hiệu cảnh báo alarm.
Khí đi vào tháp hấp phụ qua 3 lớp: Lớp trên cùng là nhôm hoạt tính để loại bỏ nước, lớp thứ 2 là màng phân tử loại bỏ hoàn toàn nước đạt nhiệt độ điểm sương của nước trong khí HC là -75°C tại 34.5 bar; lớp cuối cùng là đệm caremic. Khí sau khi qua tháp hấp phụ được đưa qua thiết bị lọc F-01A/B để loại bỏ bụi bẩn chất hấp phụ. Chất hấp phụ sẽ bão hoà hơi nước sau thời gian làm việc 8 giờ.
Khí đưa vào tháp hấp phụ để khử nước thông qua thiết bị phân phối khí, dòng khí đi qua các lớp chất hấp phụ trong tháp, lớp chất hấp phụ đầu tiên là oxit nhôm hoạt tính để loại một phần lớn nước, lớp chất hấp phụ thứ hai là rây phân tử (Zeolit) để loại nước triệt đế đạt điểm sương của khí như yêu cầu (-75°C ở 34.5 Bar A). Oxit nhôm được dùng để tách thô ban đầu và vì: giá thành thấp, có khả năng hút nước cao hơn, khó bị làm bẩn và rây phân tử của Oxit nhôm được bảo vệ tốt, dễ tái sinh.
Khí khô đi ra khỏi tháp hấp phụ thông qua thiết bị thu hồi được lắp đặt bên trong và sau đó đi qua thiết bị F-01A/B Dehydration After Filter, trong đó một thiết bị hoạt động, thiết bị còn lại ở chế độ dự phòng, để loại bỏ các bụi của chất hấp phụ , đèn báo chênh áp (DPA-0503A/B, Diferential pressure Alarm) được lắp đặt trên F01A/B sẽ kích hoạt khí chênh áp lớn hơn 0.1Bar.
1.2. Quá trình tái sinh chất hấp phụ
Các chất hấp phụ sẽ bão hòa nước sau 8 giờ hoạt động trong điều kiện nước bão hòa ở đầu vào (29°C và 109BarA) do đó cần phải được tái sinh.
1.2.1. Chuyển tháp hấp phụ
Tháp hấp phụ sau khi tái sinh để standby hoặc được đưa vào vận hành song song với tháp đang hấp phụ. Trong thời gian ngắn hai tháp hấp phụ được vận hành song song với mục đích: giảm thiểu sự thay đổi thành phần khí, tránh dòng khí bị gián đoạn. Sau đó tháp hấp phụ cần tái sinh sẽ được cô lập.
1.2.2. Giảm áp
Tháp hấp phụ sau khi được cô lập sẽ giảm áp từ 109 bar xuống áp suất khí tái sinh (35 bar ở chế độ GPP, 38 bar ở chế độ MF). Lưu lượng giảm áp được giới hạn bởi lỗ khống chế lưu lượng (Restriction Orifice) để đạt được thời gian giảm áp trên 30 phút. Trong quá trình giảm áp sẽ có sự giảm nhiệt độ và sự ngưng tụ của khí tự nhiên.
1.2.3. Gia nhiệt
Nước được loại bỏ từ chất hấp phụ bằng cách sử dụng dòng khí tái sinh trích từ đầu vào phần nén của CC-01 . Dòng khí tái sinh ( 12500kg/h, 47 bar ở chế độ MF; 11500 kg/h, 34 bar ở chế độ GPP ) được hồi lưu tuần hoàn bằng một trong hai máy nén khí tái sinh K-04 A/B, và được gia nhiệt bằng thiết bị trao đổi nhiệt E-18 đến nhiệt độ 230°C.
Dòng khí tái sinh đi ngược chiều với tháp hấp phụ. Quá trình tái sinh được kiểm soát bằng 3 chỉ báo nhiệt độ được lắp đặt trên tháp ( TI-0551A/B, 0552A/B, 0553A/B ) và nhiệt độ ra của khí tái sinh (TI-0512). Dòng khí tái sinh nóng bao gồm cả nước bị hấp phụ được làm lạnh bằng quạt làm mát E-15 và quay về đầu hút của CC-01, còn nước bị ngưng tụ và tách bằng V-07.
1.2.4. Làm lạnh
Chất hấp phụ được làm lạnh bằng dòng khí tai sinh nhưnh không sử dụng thiết bị gia nhiệt E-18. Chất hấp phụ sẽ được làm lạnh đến khoảng 25°C hoặc trong khoảng 5oC so với nhiệt độ khí tự nhiên. Giống như trong quá trình Heating, nhiệt độ quá trình cooling cũng được kiểm soát bằng các chỉ báo nhiệt độ gắn trên thân tháp và nhiệt độ đầu ra khí tái sinh (TI-0512).
1.2.5. Nâng áp
Tháp hấp phụ được nâng áp bằng dòng khí tự nhiên sau khi được làm khô (109 bar, 37oC). Lưu lượng khí nâng áp được giới hạn bằng lỗ hạn chế (RO) để khống chế thời
gian nâng áp là 30 phút. Giống như quá trình giảm áp, sẽ có sự ngưng tụ lỏng. Hydrocarbon lỏng sẽ tích tụ trong đường ống công nghệ.
1.2.6. Dự phòng
Tháp hấp phụ sẽ được duy trì ở áp suất khí tự nhiên là 109 bar bằng đường nâng áp. Trong thời gian này các Hydrocarbon lỏng sẽ bay hơi do nhiệt độ môi trường. Máy nén khí tái sinh K-04 A/B sẽ chạy 100% thời gian. Trong quá trình giảm áp và nâng áp, khí tái sinh sẽ bypass qua tháp hấp phụ bằng đường bypass.
Theo thiết kế, dòng khí nguyên liệu qua thiết bị hấp phụ bão hòa hơi nước (0,06%); tuy nhiên thiết bị xử lý nước bằng glycol ở offshore đã giảm hàm lượng nước đến 7 lb/MMSCFD (0,015%). Do đó thời gian hấp phụ của tháp hấp phụ có thể kéo dài, trong trường hợp này có thể dừng K-04.
1.3. Các chế độ vận hành của tháp.
1.3.1. Tháp vận hành ở chế độ Auto
Sau khi tháp hấp phụ được lắp đặt, precomissionning and comissionning hay chạy lại thì thực hiện các bước sau:
- Công tắc “LOCAL/REMOTE/MANUAL” trên bảng điều khiển LCP của V- 06A/B chuyển về vị trí MANUAL để đóng mở van.
- Đưa hai tháp hấp phụ vào vận hành song song bằng các mở các van KV-0551A, KV-0552A, KV-0551B, KV-0552B.
- Tháp V-06A hấp phụ, tháp V-06B giảm áp: Bằng cách đóng van KV-0551B, KV-0552B; mở van KV-0555B đến khi áp suất của tháp cân bằng với áp sụất của tháp C- 05.
- Gia nhiệt cho V-06B: Bằng các mở các van KV-0553B, KV-0554B; đóng van KV-0557; mở van KV-0601; đóng van KV-0602 để thực hiện quá trình gia nhiệt, đặt setpoint cho TIC-0608 hoặc mở Manual van TV-0608.
- Thực hiện các bước tương tự khi đưa V-06B vào hấp phụ, V-06A giảm áp. - Chuyển công tắc “LOCAL/REMOTE/MANUAL” trên LCP của V-06 về Auto. - Ấn nút “RESET TIME” trên LCP để thực hiện thời gian gia nhiệt cho V-06B theo thời gian cài đặt là 4 giờ 25 phút.
1.3.2. Tháp vận hành ở chế độ Manual
Thực hiện các bước sau:
- Một trong hai tháp V-06 đang trong trạng thái hấp phụ, tháp tái sinh vừa kết thúc chu kỳ gia nhiệt.
- Chuyển công tắc “LOCAL/REMOTE/MANUAL” trên LCP của V-06 về Manual để đóng mở van.
- Thực hiện đóng mở các van theo bảng trạng thái các van (5.4) và bảng thời gian (5.3) để vận hành tháp V-06.
Từ đây tháp V-06A/B được vận hành ở chế độ Manual.