DANH SÁCH HÌNH ẢNH KÍ HIỆU CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT NỘI DUNG
PHẦN 5: TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY LỌC DẦU CÁT LÁI
1.21.1. Vị trí nhà máy
Nhà máy lọc dầu Cát Lái trực thuộc Công ty dầu khí Thành phố Hồ Chí Minh (Sài Gòn Petro - SP). • Vị trí: Phường Thạnh Mỹ Lợi, Quận 2, cách trung tâm Thành phố Hồ Chí Minh 18 km về phía Đông Bắc.
• Tổng diện tích: 25 héc ta.
1.21.2. Công suất của nhà máy
Công suất lọc dầu 350.000 tấn/năm và là đầu mối tiếp nhận, tồn trữ xăng dầu nhập khẩu phục vụ cho việc kinh doanh xăng dầu cho Công ty Sài Gòn Petro.
1.21.3. Các hệ thống thiết bị trong nhà máy
• Hệ thống cầu cảng: bao gồm 2 cầu cảng A và B, có khả năng tiếp nhận tàu trọng tải tối đa 25.000 tấn DWT, mớm nước tối đa là 9.5 m.
• Hệ thống cấp phát xăng dầu bao gồm xe bồn và xà lan với công suất 5000 m3/ngày. Hệ thống phao quay dầu với ứng cứu sự cố tràn dầu trên sông.
• Hệ thống máy móc, thiết bị kiểm tra chất lượng sản phẩm (KCS) có khả năng tự động hóa và tiêu chuẩn hóa cao là cơ sở để đảm bảo chất lượng của hàng hóa đến người tiêu dùng.
1.21.4. Sản phẩm của nhà máy
Các sản phẩm nhiên liệu dầu khí có vai trò hết sức quan trọng trong đời sống và sản xuất. Các sản phẩm mục tiêu của nhà máy là FO, DO, Kerosene, Naphtha thô và LPG. Phụ thuộc vào nguồn nguyên liệu mà LPG thu hồi được nhiều hay ít. Hiện nay (năm 2002), cụm LPG của nhà máy đã ngừng hoạt động do nguồn nguyên liệu có hàm lượng C3, C4 quá nhỏ.
1.21.4.1. Xăng (gasoline)
Xăng là hỗn hợp phức tạp của các hydrocarbon nhẹ sôi trong khoảng nhiệt độ 30-2500C. Xăng được sản xuất chủ yếu từ dầu mỏ, condensate, than đá, đá phiến nhiên liệu. Xăng chủ yếu được dùng làm nhiên liệu trong động cơ chế hoà khí có bộ đánh lửa và dùng làm dung môi công nghiệp.
Xăng nhiêu liệu gồm hai loại chính: xăng ôtô và xăng máy bay. Các chỉ tiêu quan trọng: trị số octan (ON), áp suất hơi bão hòa, đường cong chưng cất.
Hiện nay, sản phẩm xăng sản xuất được của nhà máy chỉ là xăng thô. Để chế tạo xăng thương phẩm còn phải pha thêm xăng có trị số octan cao hơn được nhập từ nước ngoài. Trị số octan của xăng thương phẩm có thể đạt được từ 83 và 92.
1.21.4.2. Dầu hoả dân dụng (Kerosene)
Dầu hoả dân dụng bao gồm phân đoạn chưng cất có nhiệt độ sôi trong khoảng 150-2800C, chủ yếu được sử dụng để thắp sáng và đun nấu. Ngoài ra, dầu hoả còn được sử dụng làm dung môi, để đốt lò trong công nghiệp. Các chỉ tiêu quan trọng: chiều cao ngọn lửa không khói, điểm chớp cháy, màu sắc.
1.21.4.3. Dầu diesel (DO)
Dầu DO là phân đoạn chưng cất có nhiệt độ sôi từ 200-4000C tuỳ thuộc chủng loại. Dầu DO được sử dụng cho động cơ diesel có 3 loại chính:
• Loại đặc biệt: có nhiệt độ sôi 200-3000C, dùng cho động cơ diếel có vòng tua nhanh (hơn 800
vòng/phút) thường xuyên thay đổi tải trọng và vận tốc hoặc trong điều kiện nhiệt độ môi trường thấp.
• Loại thông thường: có nhiệt độ sôi khoảng 3500C, dùng cho động cơ diesel có vòng tua nhanh (hơn
800 vòng/ phút), tải trọng lớn, vận tốc ổn định.
• Loại nặng: bao gồm phân đoạn chưng cất nặng hoặc pha trộn với phần cặn chưng cất. Dùng cho động
cơ diesel có vòng tua trung bình và chậm (250-800 vòng/phút hoặc nhỏ hơn 250 vòng/phút), tải trọng và vận tốc ổn định, làm việc liên tục trong thời gian dài.
Các chỉ tiêu quan trọng: hàm lượng lưu huỳnh, độ nhớt, chỉ số octan, điểm đông đặc, nhiệt độ chớp cháy.
Nhà máy hiện nay (năm 2002) vẫn tự túc được nguồn DO phục vụ cho các lò đốt gia nhiệt trong công nghệ, phần còn lại làm sản phẩm thương mại.
1.21.4.4. Dầu nhiên liệu đốt lò (FO)
Là nhiên liệu đốt lò, tuỳ thuộc chủng loại, thành phần có thể bao gồm các phân đoạn chưng cất nặng, được phân loại chủ yếu theo nhiệt độ chớp cháy và độ nhớt. Theo ASTM, FO được phân thành 6 loại phù hợp với đặc tính kỹ thuật của thiết bị sử dụng.
• Loại 1: phân đoạn chưng cất 200-3000C, sử dụng cho béc đốt có thiết bị bốc hơi nhiên liệu, có độ bay hơi cao và độ nhớt thấp.
• Loại 2: nhiệt độ sôi cuối khoảng 3500C, nặng hơn loại 1, sử dụng cho béc đốt có thiết bị tán sương nhiên liệu, có độ bay hơi cao, độ nhớt tháp. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
• Loại 3: phân đoạn nặng hoặc pha trộn giữa phân đoạn nặng và phần cặn, có độ nhớt từ 2-5,8 cSt (380C), dùng cho béc đốt có thiết bị tán sương nhiên liệu có độ nhớt cao.
• Loại 4 nặng: hỗn hợp giữa phân đoạn nặng và phần cặn có độ nhớt từ 5,8-24,6 cSt (380C), dùng cho béc đốt có thiết bị tán sương nhiên liệu có độ nhớt cao, không cần thiết bị gia nhiệt.
• Loại 5 nhẹ: phần cặn chưng cất có đọ nhớt 24,6 –26,5 cSt (380C), độ nhớt cao hơn loại 4. Thiết bị gia nhiệt chỉ cần đến nếư sử dụng trong điều kiện khí hậu lạnh hoặc các loại béc đốt đặc biệt.
• Loại 5 nặng: phần cặn chưng cất có độ nhớt 65-194 cSt (380C), độ nhớt cao hơn loại 5 nhẹ, có công dụng như loại 5 nhẹ.
• Loại 6: phần cặn chưng cất có độ nhớt cao, cần thiết bị gia nhiệt ở trong tồn trữ, bơm rót vào thiết bị gia nhiệt ở béc đốt để giúp cho việc phân tán sương nhiên liệu được dễ dàng. Loại này chỉ được sử dụng trong công nghiệp.
Các chỉ tiêu quan trọng: nhiệt độ chớp cháy, độ nhớt, độ sạch, điểm đông đặc, hàm lượng lưu huỳnh. 1.22. Công nghệ của nhà máy
Về công nghệ, nhà máy có 3 cụm công nghệ chính là:
• Cụm Mini: lắp đặt năm 1986 với công suất thiết kế là 40000 tấn/ năm.
• Cụm Condensate: được lắp đặt năm 1993 với công suất thiết kế 35000 tấn/năm, của hãng Sembawang-Singapore.
• Cụm LPG: được lắp đặt cùng lúc với cụm condensate với mục đích thu hồi LPG sau cụm condensate. Công suất thiết kế là 200 kg/h.
Hiện nay cụm LPG đã ngừng hoạt động do trong nguyên liệu hàm lượng C3, C4 thấp. 1.22.1. CỤM MINI
1.22.1.1. Đặc điểm về cụm mini:
Xuất phát từ nhu cầu sử dụng nhiên liệu ngày càng tăng, và nhằm khai thác một cách có hiệu quả nguồn dầu mỏ có trữ lượng tương đối nhiều của Việt Nam. Năm 1986, công ty Dầu khí Sài Gòn (Sai Gon Petro) đã đầu tư lắp đặt dây truyền công nghệ Cụm Mini. Có thể nói sự ra đời của cụm mini là nền móng cơ bản cho công nghệ lọc dầu của Việt Nam.
1.22.1.2. Nguyên liệu
Trong thời kì đầu vận hành, Cụm Mini sử dụng nguồn nguyên liệu là dầu thô lấy từ mỏ Bạch Hổ. Tuy nhiên, do hàm lượng n-parapin cao nên sản phẩm thu được có chất lượng không cao năng suất thấp và hiệu quả kinh tế thấp.
Để khắc phục nhược điểm này công ty SP đẵ lắp đặt thêm hai cụm condensat và cụm LPG vào năm 1993. Từ khi cụm condensat đi vào vận hành thì Cụm Mini chủ yếu là sử dụng sản phẩm đáy của Condensate làm nguyên liệu. Hiện nay, công suất của Cụm Mini là khoảng 40.000tấn/năm, tương đối nhỏ so với nhu cầu cần có.
1.22.1.3. Sản phẩm
Các sản chính của cụm mini là kerosen, dầu diezen (DO), dầu FO. 1.22.1.3.1. Kerosen
Với khoảng nhiệt độ sôi khoảng 200 - 3100C, sử dụng làm dầu hoả đốt nóng dân dụng. Kerosen là sản phẩm nhẹ nhất trong số 3 sản phẩn chính thu được từ cụm mini.
1.22.1.3.2. Dầu diesel (DO)
Được sử dụng chủ yếu cho động cơ diesel và hiện nay nhu cầu DO trên thế giới ngày càng tăng do ưu điểm nổi bật của động cơ diesel so với động cơ xăng. Trong nhà máy lọc dầu Cát Lái, DO được sản xuất ra từ cụm mini được dùng một phần làm nhiên liệu đốt lò cung cấp nhiệt trong các lò gia nhiệt.
1.22.1.3.3. Nhiên liệu đốt lò (FO)
Là sản phẩm nặng nhất thu được từ Cụm Mini, với khoảng nhiệt độ sôi đầu của sản phẩm theo thiết kế là 272 - 3500C. FO được sử dụng trong các lò đốt công nghiệp có công suất lớn (sản xuất ximăng, nhà máy nhiệt điện,…).
1.22.1.4. Dây chuyền công nghệ cụm mini Xem hình 5.1 phần Phụ Lục
Mô tả sơ đồ dòng
Các dòng đi chính trong sơ đồ
2-Dòng sản phẩn đáy (FO) của tháp C03 ra bồn chứa T3. 3-Dòng sản phẩm đỉnh của tháp C03 vào tháp C04. 4-Dòng sản phẩm đáy của tháp C04 ra bơm 20P07A/B. 5-Dòng lỏng hồi lưu vào tháp C03.
6-Dòng sản phẩm đáy của tháp C04 qua các thiết bị trao đổi nhiệt rồi ra bể chứa T2A, T2B.
7-Dòng sản phẩm đỉnh của tháp 20C04 qua trao đổi nhiệt với nguyên liệu đầu đưa về bình ngưng tụ tách nước 20B01.
8-Dòng sản phẩm đỉnh của tháp C04 đưa trực tiếp về bình 20B01. 9-Dòng lỏng từ bình ngưng tụ 20B01 đưa về hồi lưu vào tháp C04. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Nhóm thiết bị chính trong Cụm Mini là hai tháp chưng luyện loại đệm 20C03 và 20C04. Nguyên liệu sử dụng cho cụm mini là sản phẩm đáy của tháp chưng luyện bên Cụm Condensate được chứa trong hai bồn T7C và T7D. Dòng nguyên liệu được đưa vào tháp C03 nhờ hai bơm P01A/B. Trước khi vào tháp nguyên liệu được gia nhiệt qua 4 cấp trao đổi nhiệt :
• Cấp 1: Trao đổi nhiệt với dòng sản phẩm đỉnh của tháp C04 (dòng bán thành phẩm nhẹ – kerosen có nhiệt độ 201,20C) qua thiết bị trao đổi nhiệt E13.
• Cấp 2: Sau khi qua trao đổi nhiệt cấp 1, nguyên liệu có t=169,60C tiếp tục được đưa sang thiết bị trao đổi nhiệt cấp 2 E01 dùng chất tải nhiệt là sản phẩm đáy của của tháp C04 (dòng bán thành phẩm trung bình - diezel), có t=2250C.
• Cấp 3: Nguyên liệu tiếp tục trao đổi nhiệt với dòng sản phẩm đáy của tháp C03 (bán thành phẩm nặng – FO) có t = 272 độC. Sau khi qua trao đổi nhiệt cấp 3, dòng nguyên liệu có nhiệt độ t = 223,90C.
Ba cấp gia nhiệt trên nhằm mục đích tận dụng nhiệt của các dòng sản phẩm có nhiệt độ cao để đun nóng nguyên liệu đầu, đồng thời làm giảm chi phí cho việc hạ nhiệt độ của các dòng sản phẩm.
• Cấp 4: Gia nhiệt nguyên liệu đầu qua thiết bị trao đổi nhiệt E12 bằng dòng dầu nóng có nhiệt độ cao t= 3400C (được cung cấp từ hệ thống đun nóng dầu 20F01). Sau khi trao đổi nhiệt cấp 4 thì nhiệt độ mà nguyên liệu có được trước khi vào tháp là khoảng 270oC. Việc đun nóng nguyên liệu đến nhiệt độ này là nhằm tạo hỗn hợp lỏng–hơi để khi vào tháp có được sự phân tách pha tốt hơn.
Dòng nguyên liệu sẽ được đưa vào tháp ở phía dưới tầng đệm. Do ở trạng thái lỏng hơi nên khi nguyên liệu vào tháp sẽ phân tách thành hai pha. Pha hơi đi lên phía trên, pha lỏng đi xuống đáy tháp. Mức lỏng trong tháp được khống chế bởi cụm van LCV804 đựoc điều khiển bỏi bộ điều khiển LIC804.
Dòng sản phẩm đáy của tháp C03 do có nhiệt độ cao t =2720C nên được 2 bơm P09A/B đưa qua thiết bị trao đổi nhiệt E03/06 đến 50oC, rồi đưa về bồn chứa. Sản phẩm đáy của tháp C03 là bán thành phẩm nặng FO.
Dòng sản phẩm đỉnh của tháp 20C03 có nhiệt độ 225oC ở trạng thái hơi được đưa vào tháp C04 làm nguyên liệu đầu.
Trong tháp C04, dòng hơi này được trao đổi nhiệt với dòng lỏng hồi lưu từ trên xuống. Pha hơi tiếp tục được đưa lên trên còn dòng lỏng đi xuống đáy tháp được khống chế qua cụm van LCV805.
Dòng sản phẩm đáy của tháp C04 có t=2250C được vận chuyển đi bởi hai van 20P07A/B, một phần được đưa trở lại làm dòng lỏng hồi lưu cho tháp C03 còn một phần đưa qua thiết bị trao đổi nhiệt 20E01 để cung cấp nhiệt cho nguyên liệu đầu nhằm tận dụng nhiệt. Sau khi qua E01 thì nhiệt độ của dòng sản phẩm đáy là 1900C nên cần làm mát bằng nước lạnh qua thiết bị trao đổi nhiệt E05 trước khi đưa vào hai bồn chứa T2A/B.
Dòng sản phẩm đỉnh của tháp 20C04, một phần được đưa thẳng về bình ngưng tụ 20B01, một phần được đưa về thiết bị trao đổi nhiệt E13 để đun nóng cho nguyên liệu đầu, sau đó được dẫn vào bình 20E01. Bình 20B01 có nhiệm vụ ngưng tụ sản phẩm đỉnh và tách nước sơ bộ có trong sản phẩm đỉnh của tháp C04. Nước lắng trong bình 20B01 được tách triệt để bởi bình tách nước 20B01B. Mức chất lỏng trong bình 20B01 được khống chế bởi cụm van LCV807 được điều khiển bởi bộ chỉ thị LIC807. Nhiệt độ của sản phẩm lỏng ngưng tụ trong bình 20B01 vào khoảng 940C. Chất lỏng trong bình được hai bơm P02A/B vận chuyển đi, một phần quay trở lại hồi lưu vào đỉnh tháp C04, một phần được làm mát bằng nước
lạnh qua thiết bị trao đổi nhiệt 20E04 xuống 450C, sau đó đưa vào bể chứa B5 (75A).
Do tính ăn mòn của sản phẩm đỉnh của tháp 20C04 nên ta phải đưa thêm chất chống ăn mòn. Chất chống ăn mòn được sử dụng là “Philm plus K5” có tên hoá học là: 1,2,4-trimêtylbenzen.
Chất chống ăn mòn được bơm hoá chất 20WB1 đưa vào dòng hồi lưu đỉnh và dòng sản phẩm đỉnh của tháp 20C04.
Qua tháp 20C04 thu được sản phẩm nhẹ là kerosen và sản phảm nặng là dầu diesel. Dầu diesel thu được một phần lấy ra để cung cấp cho các lò gia nhiệt E10 (cụm condensate), 20F01 (Cụm Mini).
1.22.1.5. Thiết bị trong cụm mini
1.22.1.5.1. Thiết bị chính
Thiết bị chính trong Cụm Mini là hai tháp loại đệm 20C03, 20C04. • Chiều cao lớp đệm: 2 m
• Đường kính tháp phần chứa đệm: 0,8 m
Loại đệm sử dụng trong tháp có hình vòng tròn, có tạo các lỗ và cánh cong nhằm tăng bề mặt tiếp xúc. Đệm được chế tạo bằng hợp kim Al-Zn.
1.22.1.5.2. Thiết bị phụ trợ
1.22.1.5.2.1. Lò gia nhiệt gián tiếp 20F01
Lò 20F01 có nhiệm vụ đun nóng nguyên liệu đầu vào tháp 20C03 đến nhiệt độ thích hợp để tạo trạng thái hỗn hợp lỏng hơi. Lò sử dụng chất tải nhiệt là dầu chuyên dụng Gylotherm có khả năng thu nhiệt và cung cấp nhiệt tốt. Dòng dầu này lấy nhiệt từ trong lò đốt sử dụng nhiên liệu đốt lò là dầu DO từ sản phẩm của tháp 20C04.
Khi Cụm Mini hoạt động ở trạng thái ổn định thì quá trình hoạt động của hệ thống gia nhiệt dán tiếp dùng dầu tải nhiệt được tiến hành như sau:
Dòng nhiên liệu DO:
DO được chứa trong hai bồn 20B03/04 được bơm cao áp 20F02A/B hút vào bình tách khí, dầu đến béc phun, áp suất và lưu lượng của dầu được khống chế bằng cam chỉnh. Để đảm bảo an toàn và hiệu quả của quá trình thì áp suất được khống chế trong trong một giới hạn xác định khoảng 30 bar, nếu ra ngoài giới hạn này thì lò sẽ tắt và báo sự cố. Để ổn định áp suất của lò đốt thì luôn có dòng dầu dư tuần hoàn lại đầu hút của bơm cấp liệu tại bình tách khí. Dòng hồi lưu này được duy trì ở áp suất P>8bar để tránh sự cố béc đốt làm nóng lò.
Giữa dòng vào và dòng hồi lưu có van điện nằm phía sau bình tách khí và trước supáp của bình hồi lưu. Khi cần vệ sinh ống thì van này đóng lại và kéo theo sự đóng mở van nạp liệu và hồi lưu.
Lưu lượng khống chế từ quạt gió phía trên đỉnh lò được đưa vào phù hợp với lưu lượng dòng DO qua đĩa cam chỉnh. Hỗn hợp được đốt cháy ở điều kiện nghèo và được quyết định bởi giới hạn áp suất không khí vào lò. Nếu vượt quá giới hạn này thì hệ thống sẽ báo sự cố và dừng lò.
Hỗn hợp cháy được phun với áp suất cao (gần 30 bar) khi đập vào đầu bec đốt, nó bị phân tách thành các hạt sương rất nhỏ và dễ dàng đốt cháy khi đánh lửa. Phần không khí dư và khí thải sau đốt cháy sẽ theo (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});