Trong hệ thống bồn chứa gồm có các bồn chứa hình trụ chịu áp chứa sản phẩm,
các bồn chứa này đều được thiết kế chung cho một tiêu chuẩn tàng chứa Propan...
Bồn chứa là loại chịu áp lực cao hình trụ nằm ngang, bồn được đặt trên một nền
bê tông kiên cố. Bồn được phủ cát để tránh sự hấp thụ nhiệt từ môi trường bên ngoài. Trên mỗi bồn chứa được lắp đặt các thiết bị để đảm bảo an toàn cho bồn chứa.
Mỗi bồn chứa được lắp hai van an toàn áp suất ( 1 làm việc và 1 dự phòng mỗi van được thiết kế theo tiêu chuẩn API 520 và API 521. Trong quá trình vận hành nếu
áp suất trong bồn chứa tăng vượt mức cài đặt thì van tự động xả ra đuốc đốt. Các van này được nối ở mức kép để khi cần thiết tháo dỡ kiểm tra thì một van xả áp ra đuốc đốt
khi có bất kì sự cố vượt áp nào. Trường hợp các van an toàn áp suất được nối với đuốc đốt thì mỗi van an toàn cần lắp đặt thêm các van cách ly, bố trí ở phía xả các van an
toàn cần được tháo gỡ để kiểm tra định kì.
Trên mỗi bồn chứa có lắp đặt thiết bị báo mức trên mỗi bồn chứa được thiết kế
dạng báo tín hiệu trực tiếp và chính xác đến người vận hành. Trong suốt quá trình xuất
hay nhập sản phẩm các thiết bị báo mức này theo dõi và đo mức chất lỏng trong bồn để báo về phòng điều khiển ngừng quá trình xuất hay nạp sản phẩm.
Tại đầu đường ống nạp của bồn còn lắp đặt các van SDV với mục đích an toàn, các van SDV sẽ đóng khi có tín hiệu báo mức cao trong bồn nhằm mục đích bảo vệ
Trường ĐH Bà Rịa - Vũng TàuHóa Dầu Khoa Hóa Học và Công nghệ thực phẩm Trang 25
bồn, tránh tình trạng xảy ra trường hợp quá đầy và tăng tính lưu động trong quá trình tàng trữ sản phẩm.
Tại đường xuất của mỗi bồn chứa cũng lắp đặt các van SDV thứ 2, khi có tín
hiệu báo mức thấp trong bồn thì van này sẽ đóng lại. Mục đích của việc lắp đặt van
này là bảo vệ bồn chứa không bị tình trạng hút chân không và làm hư các máy bơm
của bồn. Chức năng thứ 2 của van này là nhận tín hiệu cháy từ các thiết bị dò báo
cháy, các van này đều có 2 chế độ điều khiển: điều khiển bằng tay và điều khiển tự động.
Trên bồn chứa được lắp đặt các thiết bị đo nhiệt độ và áp suất.
Chúng được thiết kế cho việc ghi lại nhiệt độ và áp suất một các thường xuyên để
truyền về phòng điều khiển.
Ký hiệu của các thiết bị trên bồn chứa như sau :
- SV : Van an toàn
- P : Áp kế - hiển thị các thông số áp suất trong bồn.
- T : Nhiệt kế - Đo các giá trị về nhiệt độ trong bồn.
- PT : Bộ chuyển áp – Đo các giá trị áp suất trong suốt quá trình xuất nạp sản
phẩm, giá trị đó được chuyển về phòng điều khiển.
-L1 : Bộ đo mức cao – trong quá trình nạp, chất lỏng trong bồn ở mức quá cao
thì thiết bị báo mức sẽ báo tín hiệu và công tắc áp suất quá cao LSHH sẽ đóng van nạp
của cụm bồn bể. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- L2 : Thiết bị chuyển đổi mức – Trong khi xuất nạp sản phẩm thiết bị này sẽ
tiền báo động về mức chất lỏng trong bồn chứa ở mức thấp hay cao tương ứng.
- L3 : Thiết bị truyền mức hoạt động bằng từ - sau khoảng 10 – 15 phút kể từ
khi tiền báo động về mức chất lỏng cao trong bồn thì thiết bị báo mức L3 phát tín hiệu
và kích hoạt động các van nạp sản phẩm ở đầu vào mỗi bồn chứa.
- L4 : Bộ đo mức thấp – trong suốt quá trình xuất sản phẩm, khi mức lỏng trong
bồn chứa ở mức thấp thì công tắc áp suất mức thấp LSL sẽ đóng bơm xuất sản phẩm.
- VR : Van hồi lưu – có chức năng tiếp nhận hơi hồi lưu vào bồn chứa để bù thể tích khí đang xuất.
- M : Cửa người – sử dụng cho người chui vào kiểm tra trong quá trình bảo dưỡng.
Trường ĐH Bà Rịa - Vũng TàuHóa Dầu Khoa Hóa Học và Công nghệ thực phẩm Trang 26
- B : Van xuất sản phẩm.
CHƯƠNG III
CÔNG NGHỆ TỒN CHỨA LPG LẠNH TẠI KHO CẢNG PVGAS
VŨNG TÀU
3.1. MÔ TẢ DỰ ÁN :
Kho chứa LPG lạnh bao gồm :
- Hai bồn LPG lạnh, một cho Propan và một cho Butan với dung tích 30.000 MT.
- Hai bồn chứa cao áp LPG với dung tích 2000 MT.
- Hệ thống phụ trợ, I&E, F&G, Fire Fighting System, … cho các bồn LPG lạnh và cao áp.
3.2. CHỮ VIẾT TẮT, KÍ TỰ VÀ DANH SÁCH THIẾT BỊ
Chữ viết tắt và kí tự sử dụng trong tài liệu này được trình bày bên dưới :
Bảng 3.1: Chữ viết tắt và kí tự
Kí tự Giải thích
BOG Boil-Off Gas
Butane Một hỗn hợp của hyrocacbon từ Propane đến Pentan chủ yếu là Butane CS Carbon Steel
ESD Emergency Shutdown
ERC Emergency Release Coupling at Uloading Arm F&G Fire and Gas
Trường ĐH Bà Rịa - Vũng TàuHóa Dầu Khoa Hóa Học và Công nghệ thực phẩm Trang 27
LC Lock Close
LCP Local Control Panel (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
LO Lock Open
LPG Lequefied Petroleum Gas LTD Level, Temperature, Density MCR Main Control Room
MLA Articulated Marine Loading Arms ORH Open Rack Heater
PEN POSCO Engineering Company PFD Process Flow Diagram
Phase 1 Giai đoạn vận hành Propan và Butan Phase 2 Giai đoạn chỉ vận hành Propan P&ID Piping & Instrument Drawings
Propane Một hỗn hợp hydrocacbon từ Etan tới Pentan chủ yếu là Propan PRV Pressure Relief Valve
PSV Pressure Safety Valve PST Pressurized Storage Tank
PVG Petro Vietnam Gas Joint Stock Corporation QC/DC Quick Connect, Quick Disconnect
RST Refrigerated Storage Tank SDV Shutdown Vale
SIS Safety Instrumented System SS Select Switch
TSV Thermal expansion Safety Valve UCP Unit Control Panel
Trường ĐH Bà Rịa - Vũng TàuHóa Dầu Khoa Hóa Học và Công nghệ thực phẩm Trang 28
Bảng 3.2: Danh sách thiết bị
Tên Giải thích
TK-0701 Refrigerated Propane Storage Tank TK-0801 Refrigerated Butane Storage Tank TK-1901 Pressurized Propane Storage Tank TK-2001 Pressurized Butane Storage Tank V-5002A Hypochlorite Tank for River Water V-5002B Hypochlorite Tank for Cooling Water
DT-2101 Diesel Storage Tank of Emergency Generator TK-2002 Potable Water Tank
FT-1101 Fire Water Tank
FT-1102 Foam Concentrate Storage Tank
V-1101 BOG Propane Condenser Suction Drum V-1201 BOG Butane Condenser Suction Drum
V-1301 BOG Propane Condenser Drum
V-1401 BOG Butane Condenser Drum
V-2701 Odorant Drum
V-5601 LP Flare Knock out Drum UV-5204 Instrument Air Receiver
UV-5301 Nitrogen Receiver
V-5100 Air Receiver
E-1301 BOG Propane Condenser
E-1401 BOG Butane Condenser
Trường ĐH Bà Rịa - Vũng TàuHóa Dầu Khoa Hóa Học và Công nghệ thực phẩm Trang 29
E-1601 Refrigerated Butane Heater
E-5601 LP Flare Heater (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
P-0901A/B Refrigerated Propane Pumps P-1001A/B Refrigerated Butane Pumps
P-1301A/B Propane Condensate Transfer Pumps P-1401A/B Butane Condensate Transfer Pumps P-1901A/B/C Propane Loading Pumps
P-2001A/B/C Butane Loading Pumps
P-2701A/B Odorant Pumps
P-5001A/B Cooling Water Pumps P-5101A/B/C River Water Pumps
P-5002A/B/C Hypochlorite Pumps for River Water P-5002D/E Hypochlorite Pumps for Cooling Water P-0601A/B Jockey Pump (Electric Driven)
P-0602 Fire Water Pump (Electric Driven) P-0603/0604 Fire Water Pump (Diesel Driven) P-5100 River Water Intake Put Drain Pump CMP-1101A/B BOG Propane Compressor
CMP-1201A/B BOG Butane Compressor B-3001A/B Refrigerated Propane Blower B-3101A/B Refrigerated Butane Blower CMP-5201A/B Air Compressor for PK-5300 CMP-5301 Air Compressor for PK-5300 CMP-5100 Air Compressor-PK-5100 CMP-102A/B LPG Compressor Package
Trường ĐH Bà Rịa - Vũng TàuHóa Dầu Khoa Hóa Học và Công nghệ thực phẩm Trang 30
3.3. SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ NHẬP, TỒN CHỨA VÀ XUẤT PROPAN
3.3.1. Quá trình nhập Propan từ tàu vào bồn Propan lạnh :
B-3001A/B TK-0701 VRA-0201 LDA-0201 TO FLARE ZXV PV XV XV XV PV ATM VACUUM BREAKER
Sơ đồ 3.1: Quá trình nhập Propan từ tàu vào bồn Propan lạnh
VRA-0201: cần hồi hơi Propan, LDA-0201 : cần nhập Propan, B-3001A/B:
bơm tăng áp, TK-0701: bồn chứa Propan lạnh
Thành phần Propan và Butan nhập vào bồn:
Thành phần thiết kế của những sản phẩm này như sau:
Đơn vị Propane (Sản phẩm) Butane (Sản phẩm)
Ethane %mol 0,47 0,00
Propane % mol 98,09 1,90
Iso-Butane % mol 1,19 30,44
n-Butane % mol 0,25 66,12
i-Pentane % mol 0,00 1,54
Trường ĐH Bà Rịa - Vũng TàuHóa Dầu Khoa Hóa Học và Công nghệ thực phẩm Trang 31
- Propan : nhiệt độ - 400C; áp suất 0,05-0,1 barg
- Butan : nhiệt độ 00C; áp suất 0,05-0,1 barg.
Mô tảsơ đồ công nghệ:
Sau khi tàu chở hỗn hợp Propan với tải trọng từ 2000-20.000 tấn, hỗn hợp Propan (nhiệt độ -400C, áp suất 0,05-0,1 barg) sẽ được nhập qua cần nhập LDA-0201
kích thước 12 inch, dung tích của cần nhập lỏng là 2400 m3/h. Hỗn hợp Propan sẽ được đưa tới bồn lạnh TK-0701. Do sự xâm nhập nhiệt từ môi trường vào bồn chứa tạo ra BOG (khí hóa hơi). Hơi Propan sẽ thoát ra từ đỉnh bồn được đưa tới bơm tăng
áp B-3001 A/B bơm qua cần hồi hơi VRA-0201 kích thước 6 inch đưa về tàu để tránh (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
tăng áp suất trong bồn chứa và điều chỉnh mức BOG thấp nhất trong quá trình nhập. Và một phần hơi Propan cao áp được đưa tới đuốt để đốt bỏ trong trường hợp áp suất trong bồn TK-0701 quá cao (0,15 barg).
Có 2 lựa chọn để dẫn Propan vào bồn Propan lạnh, dẫn vào đỉnh và đáy. Nhập liệu đỉnh và đáy được lựa chọn dựa trên khối lượng của BOG, nguyên nhân gây tràn và phân lớp. Các van được được trang bị cho sự lựa chọn các bộ phận của nhập liệu
đỉnh hoặc đáy. Bơm tăng áp Propan lạnh (B-3001A/B) được dùng để điều hòa hơi cưỡng bức. Bơm tăng áp sẽ được phòng điều khiển kích hoạt và dừng.
Trường ĐH Bà Rịa - Vũng TàuHóa Dầu Khoa Hóa Học và Công nghệ thực phẩm Trang 32 TK-0701 V-1101 E-1301 V-1301 P-1301A/B CMP-1101A/B LP FLARE FLARE LV PV FV PV FV LV LV VACUUM BREAKER ATM NU? C NU? C NU? C NU? C TO FLARE To TK-1501
Sơ đồ 3.2: Công nghệ thu hồi BOG của Propan
TK-0701: bồn chứa Propan lạnh, V-1101: bình tách trụ đứng, CMP-1101A/B: máy nén, E-1301: thiết bị ngưng tụ, V-1301: bình tách trụ ngang, P-1301A/B: bơm.
Mô tả sơ đồ công nghệ:
Hơi ấm Propan sau được sinh ra (do sự xâm nhập nhiệt từ môi trường) thoát lên
ở đỉnh bồn TK-0701 được đưa tới bình tách lỏng V-1101 để tách lỏng. Một phần lỏng Propan từ bình tách V-1101 chứa nhiều bụi từ đáy bình tách sẽ đưa tới LP Flare để đốt bỏ. Hơi Propan sẽ đi ra từ đỉnh bình tách vào máy nén pittong đa cấp CMP-1101A/B
để nén đến 7,3-15,5 barg, nhiệt độ 43,60C. Sau đó hỗn hợp Propan sẽ được chia làm 2 phần, 1 phần quay về lại bình tách V-1101 để tiếp tục tách lỏng, phần còn lại sẽ vào thiết bị ngưng tụ E-1301 để ngưng tụ thành lỏng. Tại thiết bị ngưng tụ E-1301 hơi ấm
Propan đi vào trong ống còn nước làm mát đi ngoài ống. Trong quá trình tiếp xúc giữa
hơi Propan và nước, hơi Propan sẽ giảm nhiệt độ và xảy ra sự ngưng tụ. Đồng thời nếu có bụi thì nước cũng sẽ cuốn theo ra ngoài. Nhiệt độ nước làm mát đầu vào và đầu ra
Trường ĐH Bà Rịa - Vũng TàuHóa Dầu Khoa Hóa Học và Công nghệ thực phẩm Trang 33
cần được duy trì là 330C và 430C. Tiếp theo hỗn hợp Propan tới bình tách nằm ngang V-1301 để tiếp tục tách lỏng một lần nữa. Khí không ngưng thoát ra từ đỉnh bình tách V-1301sẽ được xả ra đuốt để đốt bỏ. Một phần lỏng Propan sẽ bơm P-1301A/B bơm
về lại bồn lạnh TK-0701. Phần lỏng Propan còn lại được bơm tới bồn định áp TK- 1501.
Trường ĐH Bà Rịa - Vũng TàuHóa Dầu Khoa Hóa Học và Công nghệ thực phẩm Trang 34 PV PV FV FV FV LV LV VACUUM BREAKER ATM HV TV ZXV SDV XV XV ATM
Propan From LDA-0201 E-1501
Propan From E-1301
TK-0701 V-1301 P-0901A/B P-1301A/B TO FLARE TK-1501 NU? C FLARE
Sơ đồ 3.3 : Công nghệ chuyển từ Propan lạnh thành Propan định áp
TK-0701: bồn chứa Propan lạnh, V-1301: bình tách trụ ngang, P-0901A/B:
bơm, P-1301A/B: bơm, E-1501: thiết bị gia nhiệt, TK-1501: bồn định áp Propan
Mô tả sơ đồ công nghệ:
Propan lạnh từ bồn TK-0701được bơm P-0901A/B bơm tới thiết bị gia nhiệt E- 1501 và một phần Propan lạnh từ cần nhập LDA-0201 cũng được đưa tới thiết bị gia nhiệt E-1501 để gia nhiệt. Một phần Propan được bơm về lại bồn lạnh TK-0701 để điều chỉnh lượng hơi BOG. Ở thiết bị E-1501 Propan lạnh sẽ đi trong ống từ dưới lên, còn nước sẽ đi ngoài ống từ trên xuống. Trong quá trình tiếp xúc giữa Propan và nước, Propan sẽ được gia nhiệt, đồng thời nếu có bụi thì nước cũng sẽ cuốn theo ra ngoài.
Sau khi Propan được gia nhiệt thì sẽ được đưa tới bồn định áp TK-1501. Propan từ
đáy bình tách V-1301 sẽ được bơm P-1301A/B bơm tới gặp dòng Propan đã được gia nhiệt để tiếp tục gia nhiệt cho dòng Propan này, sau đó nó được đưa tới bồn định áp TK-1501. Một phần Propan được bơm về lại bồn lạnh TK-0701 để điều chỉnh lượng
Trường ĐH Bà Rịa - Vũng TàuHóa Dầu Khoa Hóa Học và Công nghệ thực phẩm Trang 35
hơi BOG. Phần Propan còn lại được hồi lưu về bình tách V-1301 để tiếp tục tách lỏng. Tại van 3 chiều một phần Propan cũng được đưa tới bồn định áp TK-1501.
3.3.4. Sơ đồ công nghệ xuất Propan định áp tới tàu:
FE FE FE-2201 FE-2202 VRA-103 LDA-103 P-1901A/B/C TK-1501 SDV XV FV ZXV SDV SDV ATM (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Sơ đồ 3.4: Công nghệ xuất Propan định áp tới tàu
TK-1501: bồn định áp Propan, FE-2201/2202: thiết bị đo đếm, P-1901A/B/C:
bơm, LDA-103: cần nhập Propan, VRA-103: cần hồi hơi Propan
Mô tả sơ đồ công nghệ
Propan cao áp (6,2 -17,6 barg) từ đáy bồn TK-1501 được bơm P-1901A/B/C
bơm qua hệ thống đo đếm FE-2201 để đo đếm rồi qua SDV (Shutdown Valve) trước khi xuất đến bồn chứa hàng trên tàu bằng cần nhập LDA-103. Một phần Propan được
bơm P-1901A/B/C bơm tuần hoàn về lại bồn TK-1501. Để tránh tăng áp suất trong bồn chứa hàng trên tàu thì hơi Propan từ bồn chứa hàng đưa tới cần hồi hơi VRA-103 rồi qua SDV (Shutdown Valve) được đo đếm tại FE-2202 rồi quay về bồn TK-1501.
Trường ĐH Bà Rịa - Vũng TàuHóa Dầu Khoa Hóa Học và Công nghệ thực phẩm Trang 36
3.3.5. Sơ đồ tổng quan công nghệ vận chuyển, tồn trữ Propan lạnh của Kho LPG
lạnh: B-3001A/B TK-0701 V-1101 E-1301 V-1301 P-0901A/B P-1301A/B E-1501 CMP-1101A/B VRA-0201 LDA-0201 FE FE FE-2201 FE-2202 VRA-103 LDA-103 P-1901A/B/C TO FLARE LP FLARE TK-1501 NU? C FLARE ZXV PV XV SDV XV XV XV XV LV PV FV PV XV FV FV FV LV LV VACUUM BREAKER ATM HV TV ZXV SDV SDV XV XV XV FV ZXV SDV SDV ATM NU? C NU? C NU? C NU? C
Sơ đồ 3.5: Tổng quan công nghệ vận chuyển, tồn trữ Propan lạnh của Kho LPG lạnh
VRA-0201: cần hồi hơi Propan, LDA-0201: cần nhập Propan, B-3001A/B: bơm tăng áp, TK-0701: bồn chứa Propan lạnh, V-1101: bình tách trụ đứng, CMP-1101A/B: máy nén, E-1301: thiết bị ngưng tụ, V-1301: bình tách trụ ngang, P-1301A/B, P-