U
2.4. THAM QUAN THỰC TẬP
Tham quan thực tập hệ thống nhập dầu thô và kho tàng trữ có thể là ở các nhà máy lọc dầu hoặc các tổng kho đầu mối, tổng kho trung chuyển dầu thô. Tuy nhiên, cho đến nay ở Việt nam đều chƣa có các cơ sở này, vì vậy, việc tham quan thực tập ở các cơ sở sản xuất này, hiện tại không thể thực hiện đƣợc ở Việt nam, trong tƣơng lai một vài năm tới mới cho phép thực hiện thực tập tại các cơ sở này (dự kiến nhà máy lọc dầu đầu tiên của Việt Nam đi vào hoạt động cũng phải vào năm 2009, một số tổng kho dự trữ dầu thô có thể đƣỡcây dựng trong những năm tiếp theo). Trong điều kịên không thể thực tập ở nƣớc ngoài, học viên có thể đƣợc thực tập tại các tổng kho đầu mối nhập xăng dầu qua cảng biển nhƣ ở Quảng Ninh, Sài Gòn, Vũng Tàu. Vấn đề tham quan, thực tập vận hành nhập hàng từ tàu dầu và nghiên cứu cấu tạo các bể chứa (mái phao tƣơng tự nhƣ bể chứa dầu thô) có thể thực hiện ở các tổng kho có chức năng nhập hàng bằng đƣờng thuỷ. Có một thực tế là cho dù học viên có trực tiếp tham quan thực tập tại các cơ sở sản xuất nhƣ nhà máy lọc dầu thì cũng không thể quan sát đƣợc hệ thống nhập dầu thô ngầm dƣới biển, vì vậy, cũng khó giúp cho học viên hiểu thêm từ thực tế. Xuất phát từ những khó khăn này ( ở ta chƣa có cơ sở lọc dầu nào) và hiệu quả của tham quan thực tập, một phƣơng án khác để hỗ trợ cho hoạt động tham quan, thực tập là xem các mô hình động trong phòng thí nghiệm và các tài liệu thiết kế chi tiết các hệ thống này. Các vấn đề kỹ thuật khác cần phải tìm hiểu ở các cơ sở sản xuất nhƣ các phƣơng pháp gia nhiệt có thể tham quan, thực tập ở các cơ sở có trang bị các hệ thống gia nhiệt đƣờng ống.
Để kết quả tham quan thực tập đƣợc tốt, trong quá trình không xảy ra sự cố mất an toàn do học viên gây ra, giáo viên phải chuẩn bị trƣớc các tài liệu liên quan đến cơ sở học viên sẽ tới nhƣ các bản vẽ sơ đồ công nghệ, các quy định về an toàn lao động của cơ sở sản xuất để giới thiệu trƣớc cho học viên. Sau mỗi lần tham quan thực tập học viên cần phải viết báo cáo thực tập.
PHẦN III CÁCH THỨC KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP
Tƣơng tự nhƣ các bài học khác, việc kiểm tra đánh giá học viên là một điều cần thiết để giúp cho việc củng cố kiến thức của học viên đƣợc tốt hơn, là cơ sở đánh giá trình độ học viên và nâng cao ý thức học tập của học viên nhờ đó nâng cao đƣợc chất lƣợng học viên sau khi tốt nghiệp. Đối với bài học về hệ thống nhập dầu thô và bể chứa dầu thô, chỉ tiến hành đánh giá học viên sau bài
học. Hình thức kiểm tra là bài viết 15-30 phút trên lớp hoặc một bài thực tập thực hành.
Nội dung của bài kiểm tra cuối bài học là các kiến thức học viên thu đƣợc từ trên lớp qua các bài giảng của giáo viên, các kiến thức thu đƣợc trong các hoạt động tham quan, thực tập và tự nghiên cứu tài liệu. Các câu hỏi kiểm tra, bài kiểm tra sẽ đƣợc gợi ý ở mục dƣới đây. Tuy nhiên, cần lƣu ý, đây cũng chỉ là những nội dung mang tính tham khảo, giáo viên có thể tự ra bài kiểm tra phù hợp với điều kiện trang thiết bị của nhà trƣờng và điều kiện cụ thể.
CÁC BÀI KIÊM TRA ĐÁNH GIÁ MẪU Bài B.2-1
1. 1.Tại sao trong thực tế ngƣời ta hay sử dụng bến nhập dầu một điểm neo (SPM) để tiếp nhận tầu dầu thô cho các Nhà máy lọc dầu. Nguyên lý hoạt động của nhập dầu thô qua bến nhập dầu qua SPM?
2. Trình bày các giải pháp công nghệ để tránh hiện tƣợng đông đặc dầu thô có nhiệt độ đông đặc cao trong quá trình vận chuyển. Nguyên lý hoạt động của phƣơng pháp dầu thay thế.
Bài B.2-2
1. Trình bày nguyên lý hoạt động của hệ thống gia nhiệt bằng dòng điện cao áp bề mặt. Ƣu, nhƣợc điểm của phƣơng pháp gia nhiệt này.
2. Hãy tính dung tổng dung tích tối thiểu của nhá máy lọc dầu với công suất chế biến 20.000 tấn dầu thô/ngày. Tầu dầu sử dụng để vận chuyển dầu thô có tải trọng tối đa là 200.000 DWT. Nhà máy đƣợc thiết kế để đảm bảo lƣợng dầu thô dự phòng là 20 ngày. Loại dầu thô nhà máy chế biến có khối lƣợng riêng là 820kg/m3.
BÀI 3.
Mã bài: HD M3
PHẦN I - CÔNG VIỆC CHUẨN BỊ
Để quá trình dạy và học thu đƣợc hiệu quả tốt thì cần phải có một số yêu cầu về phƣơng tiện, trang thiết bị dạy và học tối thiểu và sự chuẩn bị thích hợp của giáo viên, học viên. Các yêu cầu về trang thiết bị dạy học và công tác chuẩn bị của giáo viên bao gồm nhƣng không giới hạn các nội dung chính sau:
- Phòng học phải đƣợc trang bị các thiết bị phục vụ cho giảng dạy nhƣ máy chiếu, bảng viết;
- Phòng thí nghiệm cần trang bị mô hình phục vụ cho minh hoạ nội dung bài giảng nhƣ mô hình phát điện bằng tuốc bin hơi, sơ đồ hệ thống cấp hơi, sơ đồ hệ thống sản xuất ni tơ, sản xuất khí nén,...
- Chuẩn bị các tài liệu minh hoạ bằng hình ảnh, băng hình về các thiết bị, hệ thống năng lƣợng phụ trợ minh họa cho giảng dạy nhƣ hệ thống phát điện, sản xuất hơi, hệ thống sản xuất khí nén, sản xuất ni-tơ, khí nhiên liệu, nƣớc làm mát...
- Chuẩn bị các nội dung, chủ đề gợi ý cho học viên thảo luận nhóm, tự nghiên cứu và các tài liệu phát tay.
- Chuẩn bị các tài liệu liên quan đến các cơ sở cho học viên tham quan, thực tập nhƣ sơ đồ công nghệ nhà máy, hệ thống máy móc thiết bị, các quy định về an toàn. Các băng hình giới thiệu về cơ sở thực tập cũng nhƣ các quy định về an toàn của nhà máy, cơ sở sắp đi tham quan, thực tập để cho học viên tham khảo trƣớc khi đi thực tế.
PHẦN II - TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY VÀ HỌC 3.1. THUYẾT TRÌNH BÀI GIẢNG
3.1.1. Giới thiệu
Bên cạnh các phân xƣởng công nghệ đƣợc xem nhƣ là trái tim của nhà máy, trong nhà máy lọc hóa dầu còn có các phân xƣởng năng lƣợng, phụ trợ có ý nghĩa rất quan trọng trong việc đảm bảo hoạt động của các phân xƣởng công nghệ. Các phân xƣởng công nghệ không thể hoạt động tốt nếu các phân xƣởng năng lƣợng, phụ trợ xảy ra sự cố hoặc hoạt động không ổn định. Các phân xƣởng năng lƣợng, phụ trợ không chỉ có ý nghĩa hỗ trợ về mặt kỹ thuật mà còn có vai trò trong việc nâng cao hiệu quả kinh tế của nhà máy nhờ khả
dụng nội tại và tận dụng tối đa các nguồn năng lƣợng thải để tái sử dụng. Trƣớc khi đi vào chi tiết từng hệ thống năng lƣợng phụ trợ giáo viên cần giới thiệu một cách tổng quát cho học viên về vị trí, tầm quan trọng của hệ thống năng lƣợng, phụ trợ trong nhà máy lọc hóa dầu để định hƣớng kiến thức đồng thời nâng cao ý thức học tập của học viên. Trong quá trình giảng dạy, một số vấn đề giáo viên cần chú ý đển kết quả dạy và học đƣợc tốt hơn sẽ đƣợc gợi ý dƣới đây.
3.1.2. Những vấn đề lƣu ý về nội dung 3.1.2.1. Hệ thống phát điện và hơi a. Giới thiệu
Điện năng là nhu cầu của bất cứ một nhà máy nào, tuy nhiên, vấn đề cung cấp điện trong nhà máy lọc hóa dầu có những đặc điểm riêng và có mối quan hệ khăng khít với các bộ phận khác trong nhà máy. Trƣớc hết, do đặc điểm của quá trình công nghệ, mà yêu cầu về độ tin cậy nguồn điện trong nhà máy lọc hóa dầu rất cao, mỗi sự cố mất điện không chỉ gây ra tổn thất lớn về kinh tế mà còn là nguy cơ tiềm ẩn sự cố, rủi ro có thể xảy ra. Để đảm bảo độ tin cậy cấp điện (ngoại trừ trƣờng hợp đặc biệt), độ linh động và nâng cao hiệu quả kinh tế, trong nhà máy lọc hóa dầu thƣờng xây dựng riêng một phân xƣởng phát điện. Sản xuất điện và hơi trong nhà máy lọc dầu luôn đƣợc gắn liền với nhau bởi các lý do:
- Hệ thống phát điện trong nhà máy lọc hóa dầu sử dụng tuốc bin hơi mới đem lại hiệu quả kinh tế cao nhờ tận dụng đƣợc nguồn nhiên liệu không sạch. Tận dụng đƣợc các nguồn nhiệt thừa để sản xuất hơi và phát điện.
- Hơi sản xuất từ các phân xƣởng công nghệ không đáp ứng đƣợc nhu cầu tiêu thụ nội tại cần phải đƣợc bổ sung từ các nguồn khác, phƣơng án khả thi nhất là lấy từ hơi của phân xƣởng phát điện.
Mặc dù trong nhà máy có một phân xƣởng phát điện nhƣng để đảm bảo an toàn vận hành, thƣờng một nguồn điện thứ hai dự phòng (thƣờng là điện lƣới quốc gia) cũng đƣợc nối tới nhà máy. Khi phân xƣởng phát điện gặp sự cố lớn thì nguồn điện thứ hai này sẽ cung cấp điện năng cho nhu cầu toàn nhà máy. Ngoài hai nguồn điện này, trong nhà máy còn có nguồn điện dự phòng trong trƣờng hợp khẩn cấp, tuy nhiên, nguồn điện này có công suất nhỏ chỉ để cấp cho các hộ tiêu thụ đặc biệt phục vụ cho cho quá trình dừng khẩn cấp nhà máy một cách an toàn.
Trong quá trình giảng dạy, cấu hình và sơ đồ công nghệ của hệ thống sản xuất điện và hơi của nhà máy, giáo viên cần giới thiệu nhƣ hình H-11 của giáo trình. Dựa trên cấu hình công nghệ của hệ thống sản xuất điện, hơi này, tiến hành giới thiệu từng thành phần của hệ thống, chức năng nhiệm vụ và giải thích nguyên lý quá trình hoạt động, phƣơng thức điều chỉnh công suất hơi ở các cấp áp suất, phƣơng thức tuần hoàn nƣớc ngƣng để giảm chi phí vận hành,...
Một điểm cần lƣu ý, để đơn giản hóa, trong sơ đồ H-11 của giáo trình không thể hiện các lò hơi tận dụng nhiệt trong các phân xƣởng công nghệ. Trong thực tế, ngoài các nồi hơi có áp suất siêu cao trong phân xƣởng phát điện còn có các nồi hơi nằm rải rác trong các phân xƣởng công nghệ để tận dụng nguồn nhiệt thừa sản xuất hơi (trong một số trƣờng hợp còn đƣợc sử dụng để sản xuất điện). Giáo viên cần phải mở rộng vấn đề này cho học viên, vì trong giáo trình chỉ trình bày các kiến thức chung mà không thể đi quá chi tiết, hiện tƣợng không mang tính khái quát chung. Các hệ thống sản xuất hơi, điện từ nguồn nhiệt thừa điển hình là trong phân xƣởng cracking xúc tác cặn (bộ phận tái sinh xúc tác) và phân xƣởng reforming xúc tác liên tục. Hơi sản xuất trong phân xƣởng cracking đôi khi còn đƣợc sử dụng để sản xuất điện. Việc tận dụng hơi trong các phân xƣởng công nghệ để sản xuất điện cũng có nhƣợc điểm là làm nguồn cung cấp điện không ổn định khi phân xƣởng công nghệ gặp sự cố.
c. Nâng cao hiệu suất sử dụng năng lƣợng và bảo vệ môi trƣờng
Vấn đề tiết kiệm năng lƣợng hiện nay là vấn đề toàn cầu. Đây không phải đơn thuần là vấn đề kinh tế mà là vấn đề liên quan đến môi trƣờng sống của con ngƣời. Lƣợng khí thải do con ngƣời tạo ra làm nhiệt độ trái đất tăng dần lên do hiệu ứng nhà kính. Nguồn khí thải vào tầng khí quyển chủ yếu là các nhiên liệu hóa thách (dầu lửa và than) mà trong đó lƣợng khí tạo ra từ quá trình cháy của hydrocacbon (dầu lửa và các sản phẩm dầu) chiếm phần chủ yếu. Cắt giảm nguồn khí thải là nhiệm vụ đối với từng quốc gia. Biện pháp phổ biến hiện nay là tìm nguồn năng lƣợng khác thay thế nguồn năng lƣợng hóa thạch và tiết kiệm năng lƣợng. Vấn đề tìm nguồn năng lƣợng thay thế (năng lƣợng hạt nhân, năng lƣợng mặt trời, năng lƣợng gió, thủy triều, địa nhiệt,...) có những bƣớc tiến lớn, tuy nhiên, các nguồn năng lƣợng mới này chỉ áp dụng đƣợc vào một vài ứng dụng trong đời sống (chủ yếu là phát điện) và tiềm ấn những rủi ro không nhỏ (năng lƣợng hạt nhân). Chính vì vậy, bên cạnh hƣớng tìm nguồn
kiệm năng lƣợng lại đƣợc thực hiện bằng nhiều phƣơng thức khác nhau nhƣ: nâng cao hiệu suất máy móc thiết bị sử dụng nhiên liệu hóa thạch, tận dụng các nguồn nhiệt thừa tái sử dụng, giảm tối đa các tổn thất năng lƣợng,... Các nhà máy lọc dầu hiện nay đang thực hiện tối đa các giải pháp tiết kiệm năng lƣợng nêu trên. Tuy nhiên, các giải pháp rõ rệt và hiệu quả nhất trong các nhà máy lọc hóa dầu là tận dụng nguồn năng lƣợng thải để tái sử dụng. Năng lƣợng thải trong nhà máy chủ yếu là các nguồn khí thải có nhiệt độ cao, chứa các thành phần khí cháy, các dòng công nghệ có nhiệt độ cao. Hai phƣơng thức tận dụng các nguồn nhiệt này là:
- Dùng nguồn nhiệt thừa để nâng cao nhiệt độ các dòng công nghệ khác. - Dùng nguồn nhiệt thừa để tạo nguồn năng lƣợng mới có khả năng tái
sử dụng ( hơi cao áp, điện).
Phƣơng thức dùng nguồn nhiệt thừa để nâng cao nhiệt độ của các dòng công nghệ khác đƣợc áp dụng phổ biến trong các nhà máy lọc hóa dầu. Việc tận dụng năng lƣợng này xuất phát từ một thực tế là trong nhà máy lọc hóa dầu có rất nhiều các dòng sản phẩm, hoặc sản phẩm trung gian có nhiệt độ cao cần phải đƣợc làm nguội, trong khi đó lại có rất nhiều các dòng công nghệ (nguyên liệu) trƣớc khi vào thiết bị chế biến (lò phản ứng) lại cần phải đƣợc nâng cao nhiệt độ. Nhƣ vậy, trong hoạt động thƣờng nhật, có một nghịch lý là nhà máy vừa phải mất một lƣợng năng lƣợng cho quá trình làm mát lại vừa mất một lƣợng năng lƣợng cho quá trình đốt nóng. Để khắc phục hiện tƣợng này nhằm nâng cao hiệu quả kinh tế, bảo vệ môi trƣờng, ngay từ giai đoạn thiết kế ngƣời ta đem các dòng công nghệ có nhiệt độ cao (cần phải đƣợc làm nguội) trao đổi nhiệt với dòng công nghệ có nhiệt độ thấp (cần phải đƣợc gia nhiệt) trao đổi nhiệt với nhau và nhƣ vậy năng lƣợng đƣợc tiết kiệm gấp đôi. Sơ đồ tận dụng nhiệt điển hình theo phƣơng thức này đƣợc trình bày trong hình H-12 A của giáo trình. Tất cả các vấn đề về lý do, phƣơng thức tận dụng nhiệt và biện pháp cụ thể để tận dụng nhiệt nêu trên giáo viên cần phải truyền đạt cho học viên trong bài giảng của mình.
Dùng nguồn nhiệt thừa để tạo nguồn năng lƣợng mới để tái sử dụng là một phƣơng thức tận dụng năng lƣợng thừa rất điển hình trong nhà máy lọc hóa dầu. Do đặc điểm riêng của quá trình sản xuất, trong nhà máy lọc hóa dầu có rất nhiều nguồn khí thải có nhiệt độ cao, một số nguồn khí thải còn chứa các cấu tử có nhiệt trị cháy cao. Các nguồn nhiệt này nếu không đƣợc tận dụng thì không chỉ ảnh hƣởng về môi trƣờng về nhiệt độ mà còn ảnh hƣởng do các chất độc hại. Để tận dụng nguồn nhiệt này, phƣơng thức phổ biến là dùng nguồn khí
này (có thể dùng phối hợp lò đốt các cấu tử có nhiệt trị cháy chứa trong dòng khí thải) để sản xuất hơi nƣớc, dẫn động tuốc bin khí,... Nhờ phƣơng thức tận dụng năng lƣợng này mà nhiệt của dòng không khí thải không chỉ giảm đi mà nguồn khí độc hại cũng đƣợc xử lý (đốt cháy) và năng lƣợng đƣợc tái sử dụng. Ví dụ điển hình cho tận dụng năng lƣợng kiểu này là nguồn khí thải từ bộ phận tái sinh xúc tác phân xƣởng cracking xúc tác. Sơ đồ tận dụng nhiệt này cần đƣợc minh họa nhƣ trong hình H-12 B của giáo trình. Trong phần này, giáo viên cần giới thiệu, giải thích để học viên hiểu đƣợc mục đích, nguyên tắc của phƣơng thức tận dụng nhiệt từ nguồn khí thải nhiệt độ cao và sau đó minh họa cụ thể bằng sơ đồ tận dụng nhiệt trong phân xƣởng cracking nhƣ trình bày ở