2.1 Slugcatcher
Khí ngoài giàn vào nhà máy sẽ được tiếp nhận đầu tiên tại Slugcatcher (SC-01/02) ở điều kiện áp suất từ 65 bar- 109 bar (tùy theo lưu lượng) nhiệt độ 20°C đến 30°C (tuỳ theo nhiệt độ môi trường). Hệ thống Slug Catcher là hệ thống tách dạng ống, bao gồm hai dãy ống với dung tích mỗi dãy là 1.400m3, thể tích này là đủ để tiếp nhận slug từ đường ống 16 inch dưới đáy biển. Khí tách ra từ Slug catcher được thu gom trong đường ống 30 inch và đưa về xử lí tiếp ở các thiết bị hạ nguồn.
Condensate tách ra từ slug catcher được thu gom trong đường ống 36” và được đưa về bình tách V-03 thông qua các bộ điều chỉnh mức (LIC-0111A/B, LT-0121 A&B). Mức lỏng có thể điều chỉnh bằng cách chọn lưa mức A (mức cao) hoặc mức thấp (mức B) thông qua bộ chọn lựa HS-0111, HS-0121. Khi mức lỏng trong SC-01A/B đạt mức cao LAHH-0111 và LAHH-0121 van đầu vào nhà máy sẽ đóng lại, khi mức lỏng xuống thấp đạt giá trị LALL-0111/0121 van SDV-0111 và SDV-0121 sẽ đóng lại để tránh hiện tượng lọt khí từ Slug Catcher về V-03.
Nước được đưa ra từ Slug Catcher thông qua thiết bị điều khiển mức (ILIC-0112 & 0122) đi vào bình tách V-52 (Produced Water Flash Drum), tại đây nước được làm giảm tới áp suất khí quyển và hydrocacbon bị hấp thụ sẽ được đưa ra ống thải. Sau đó nước được chuyển đến burn pit ME-52, Burn pit. Trường hợp mức nước thấp, van (ILV- 0112 & 0122) đóng lại nhằm tránh tình trạng các hydrocacbon bị cuốn theo.
Ở chế độ hoạt động bình thường, cả hai hệ thống Slug Catcher SC-01/02 đều họat động để đạt được công suất cao hơn và một thiết bị điều chỉnh HS-0101 (low selector), được lắp đặt ở giữa mức chất lỏng của cả hai hệ thống này trong trường hợp hoạt động
song song. Trong trường hợp cần bảo dưỡng sửa chữa một hệ thống Slug Catcher duy trì sự hoạt động bình thường của nhà máy, hệ thống còn lại được cô lập bởi các cặp van tay trên đường khí vào và ra của SC.
Bình tách V-03 (Slug Catcher Liquid Flash Drum), là một bình tách ba pha nằm ngang hoạt động ở 45 barG (75 barG ở chế độ GPP theo thiết kế) và 20°C để tách các hydrocacbon nhẹ bị hấp thụ trong condensate bằng phương pháp giảm áp suất. Áp suất được giảm xuống từ áp suất tại SC xuống còn 45 barG, nhiệt độ hạ xuống thấp hơn nhiệt độ tạo thành hydrate (20°C), do đó có hai van điều chỉnh mức được lắp đặt trước đầu vào bình tách V-03 (một van dự phòng). Trong trường hợp hydrate được tạo thành trong một van, có thể bơm methanol vào hoặc thay thế bằng van dự phòng.
Nhà máy được thiết kế với điều kiện là nguyên liệu đầu vào được bão hòa nước, nhưng thực tế nguyên liệu khai thác được ngoài khơi không phải hòan toàn như vậy. Hiện tại giàn khai thác đã trang bị một hệ thống tách nước bằng glycol hoạt động liên tục. Vì vậy, sự hình thành hydrate rất ít khả năng xảy ra.
Tại V-03 một thiết bị gia nhiệt dạng ống xoắn (E-07) được lắp đặt để gia nhiệt cho condensate lên cao hơn 20°C bằng dầu nóng để tránh hiện tượng tạo thành hydrate bên trong bình. Công suất gia nhiệt của E-07 được điều chỉnh bằng thiết bị điều chỉnh nhiệt độ-TICA-0303 (Temperature controller).
Sau đó condensate thông qua thiết bị điều chỉnh dòng FICA-0302 (fow controller) và thiết bị điều chỉnh mức LICA – 0302 (level controller) để đưa vào chế biến tiếp. Có ba sự lựa chọn cho việc xử lý condensate: tới Rectifier - C-05 ở chế độ AMF, tới De- ethanizer - C-01 ở chế độ MF hoặc tới V-14 (Inlet scrubber 3) ở chế độ GPP.
Nước được tách được tại V-03 được chuyển sang thiết bị điều chỉnh mức (LICA- 0301, level controller) đưa vào bình tách V-52, Produced Water Flash Drum, như trong truờng hợp nước từ Slug Catcher.
Áp suất hoạt động của bình tách 3 pha V-03 được điều chỉnh ở 45 barG hoặc 75 barG, bằng van điều áp PV-1209 cho chế độ hoạt động AMF, PV-1305A/B cho chế độ họat động MF) được lắp đặt trên đường ống dẫn khí từ V-03 hoặc bằng máy nén khí điều K-03.
2.2 Tháp tách ethane (C-01, Deethanizer)
Áp suất họat động của hệ thống tách enthane là 29BarA ở chế độ MF và GPP, 20BarA ở chế độ AMF. Nhiệt độ đỉnh và đáy tháp ở chế độ hoạt động GPP là 14°C và
109°C, còn ở chế độ MF tương ứng là 6 và 120oC . Trong chế độ AMF không có dòng lạnh hồi lưu, do vậy nhiệt độ của tháp (C-01, Deethanizer) cao hơn, nhiệt độ ở đỉnh tháp và đáy tháp (C-01, Deethanizer) lần lượt là 63.7°C và 194°C.
Tháp tách ethane (C-01, Deethanizer) gồm 32 van kiểu đĩa, 13 van ở phần trên của tháp có đường kính là 2.600mm, và 19 đĩa ở phần dưới của tháp có đường kính là 3.050mm. Bộ đo chênh áp PDIA-1321, Pressure Differential Transmitter được lắp đặt để phát hiện sự chênh áp trong tháp. Bốn bộ thiết bị chỉ thị nhiệt độ được lắp đặt trên các đĩa thứ 2; 3; 14; 20 của tháp. Hai thiết bị trao đổi nhiệt reboiler E-01A/B reboiler để gia nhiệt cho tháp, một reboiler làm việc, một ở chế độ dự phòng. Từ reboiler dòng lỏng sẽ được chuyển đến bình chứa V-15 ,Deethanizer Bottom Buffer, sau đó được đưa về tháp ổn định C-02 thông qua van FV-1301 được điều chỉnh bởi bộ điều chỉnh dòng FICA-1301 cascaded với bộ đo mức chất lỏng LICA-1302.
2.3. Tháp C-04, GAS STRIPPER
Tháp tách khí được lắp sau khi nhà máy hoàn tất và đưa chế độ GPP vào hoạt động. Tuy nhiên, tháp C-04 cũng có thể được đưa vào hoạt động trong chế độ MF và AMP. Tháp C-04 hoạt động ở áp suất 47BarA. Van PV-1801B sẽ xả khí ra đuốc đốt trong trường hợp áp suất tháp C-04 vượt quá giá trị cho phép. Ở điều kiện làm việc bình thường nhiệt độ ở đỉnh và đáy tháp lần lượt là 44°C và 40°C.
Tháp C-04 gồm 06 van dạng đĩa có đường kính 2.600mm. Bộ thiết bị đo chênh áp PDIA-1802, Pressure Differential Transmitter) được lắp đặt để phát hiện sự chênh áp trong tháp do sự tạo bọt. Bộ thiết bị chỉ thị nhiệt độ được lắp đặt trên đĩa thứ 6 của tháp. Tháp C-04 không có thiết bị gia nhiệt reboiler đáy tháp và thiết bị ngưng tụ condenser.
Hydrocacbon lỏng, nước được tách ra nhờ vào dòng khí khô từ đầu xả máy nén K- 01. Lỏng dưới đáy tháp C-04 thông qua van FV-1701 (hoạt động ở chế độ auto cascaded) được dẫn vào đĩa thứ 14 hoặc 20 của tháp tách ethane sau khi đã được gia nhiệt từ 40°C đến 86°C trong thiết bị trao đổi nhiệt E-04A/B nhờ dòng nóng có nhiệt độ 154°C đi ra từ đáy tháp C-02. Mục đích của thiết bị trao đổi nhiệt này là để tận dụng và thu hồi nhiệt.
2.4. Tháp ổn định (C-02, STABILIZER)
Tháp chưng cất C-02 làm việc ở áp suất 11 barA nhằm mục đích thực hiện quá trình phân tách giữa các cấu tử C4 và C5 của dòng lỏng từ V-15 tới để tạo ra hai loại sản phẩm riêng biệt : LPG (Bupro) và Condensate (C5+). LPG ra khỏi đỉnh tháp (ở trạng thái điểm sương) được làm lạnh bằng không khí bởi giàn quạt E-02 để ngưng tụ thành lỏng
(trạng thái điểm sôi) tại V-02. Sau đó một phần LPG sẽ được bơm P-01A/B hồi lưu lại tháp nhằm tăng độ tinh cất của tháp, một phần khác được bơm tới V-21A/B/C, kho cảng Thị Vải hay tới tháp C-03 để tách riêng Propan và Butan.
Tỷ lệ giữa phần hồi lưu (FI-1501) và phần sản phẩm đỉnh tháp (FI-1601) được gọi là chỉ số hồi lưu (reflux ratio). Chỉ số này càng lớn thì mức độ phân tách càng cao nhưng tổn thất năng lượng để gia nhiệt đáy tháp và làm lạnh đỉnh tháp càng lớn. Ở đây, ta không cần thiết phải đảm bảo độ tách quá cao mà mục đích là cần tối ưu lượng LPG thu được, vì vậy từ thực tế vận hành và tính toán mô phỏng thì chỉ số hồi lưu tối ưu nên vào khoảng 0.5 - 0.6 (không nên nhỏ hơn 0.4)
Tháp C-02 hoạt động ở áp suất 11 BarA và được điều chỉnh bằng hệ thống quạt làm lạnh, van bypass PV-1501A và van điều áp PV-1501B. Tháp C-02 gồm 30 van kiểu đĩa có đường kính là 2.140mm. Dòng nhập liệu đi vào đĩa thứ 10. Bình chứa V-05 ở đỉnh tháp, và thiết bị gia nhiệt đáy tháp Reboiler E-03. Trong tháp C-02 LPG (propane và butane) được tách ra từ dòng condensate vào. Hơi LPG ở đỉnh tháp C-02 được ngưng tụ hoàn tòan ở 43°C trong bình ngưng (E-02, stabilizer Condensate) và được chuyển đến bình thu hồi (V-02, Stabilizer Reflux Accumlator), bình V-02 là một bình nằm ngang có đường kính là 2.200mm và dài 7.000mm, LGP từ bình chứa V-02 được các bơm (P- 01A/B, Stabilizer Reflux Pumps) với tốc độ là 180m3/h, chạy bằng động cơ có công suất 75kw, bơm lên ở áp suất khoảng 17 BarA.
Một phần dòng LPG này được cho hồi lưu trở lại tháp để đảm bảo độ tinh khiết của sản phẩm, phần còn lại được đưa về V-21A/B như là LPG thương phẩm hay đi vào đường ống xuống Thị Vai Terminal. Mức chất lỏng trong V-02 được điều chỉnh thông qua van FV-1601.
Thiết bị gia nhiệt cho đáy tháp E-03 được lắp đặt ở đáy của tháp C-02 để cung cấp nhiệt cho tháp nhiệt độ được điều khiển bởi TV-1523 được lắp đặt trên đường ống dẫn dầu nóng. Phần condensate từ đáy tháp thông qua thiết bị điều chỉnh mức (LICA- 1501,Level Cotrol) đi vào bồn chứa Condensate (TK-21, Condensate Day Tank) có thể tích là 2.000m3 hoặc đường ống dẫn condensate sau khi được làm lạnh xuống 60°C trong thiết bị trao đổi nhiệt E-04, Condensate Cross Exchanger nhờ dòng lạnh đi ra từ đáy tháp C-04 (trong chế độ hoạt động GPP) và tiếp tục được làm lạnh xuống 45°C trong ở thiết bị trao đổi nhiệt bằng không khí E-09, Condensate Trim Cooler.
Bộ đo chênh áp PDIA-1521, Pressure Differential Transmitter được lắp đặt để phát hiện sự chênh áp ở trong tháp do sự tạo bọt. Ba thiết bị chỉ thị nhiệt độ được lắp đặt trên các đĩa thứ 9, 10, 30 của tháp C-02.
2.5. Tháp tách C-03 (C3/C4, SPLITTER)
Tháp chưng cất C-03 làm việc ở áp suất 16 barA nhằm mục đích thực hiện quá trình phân tách giữa các cấu tử C3 và C4 của dòng Bupro lỏng từ V-02 tới để tạo ra hai loại sản phẩm riêng biệt : Propan và Butan. Nguyên liệu Bupro được gia nhiệt trước tại E-17 bởi dòng Butan đi ra từ đáy reboiler E-10 sau đó tới đĩa thứ 10 của tháp C-03 (gồm có 30 đĩa).
Propan ra khỏi đỉnh tháp (ở trạng thái điểm sương) được làm lạnh bằng không khí bởi giàn quạt E-11 để ngưng tụ thành lỏng (trạng thái điểm sôi) tại V-05. Sau đó một phần Propan sẽ được bơm P-03A/B hồi lưu lại tháp nhằm tăng độ tinh cất của tháp, một phần khác được bơm tới V-21A/B/C, kho cảng Thị Vải.
Sản phẩm lỏng ra khỏi đáy tháp được hoá hơi một phần để quay trở lại tháp, phần lỏng còn lại được dẫn tới E-17 để gia nhiệt cho nguyên liệu, tiếp tục được làm mát bởi quạt E-12A/B đi ra V-21A/B/C hoặc KCTV. Tháp tách C-03 bao gồm 30 van dạng đĩa có đường kính là 1.750mm. Dòng nhập liệu được đưa vào đĩa thứ 14. Tháp làm việc ở áp suất 16 BarA và được điều chỉnh bằng hệ thống quạt làm mát bằng không khí E-11 và các van điều áp PV-2101A/B.
Bộ đo chênh áp PDIA-2121, Pressure Diferential Transmiter được lắp đặt nhằm kiểm soát chếnh áp qua tháp nằm trong giới hạng cho phép. Ba thiết bị chỉ thị nhiệt độ được lắp đặt trên các đĩa thứ 13; 14; 30 để theo dõi nhiệt độ làm việc của tháp.