Theo phƣơng thức pha trộn truyền thống, cỏc cấu tử đƣợc bơm theo một tỷ lệ xỏc định vào một bể pha trộn. Bể này cú trang bị mỏy khuấy để đảm bảo sự đồng đều cỏc cấu tử. Sản phẩm trong bể chứa đƣợc kiểm tra và hiệu chỉnh trƣớc khi đƣa ra khu bể chứa sản phẩm. Phƣơng phỏp này cú ƣu điểm là chất lƣợng sản phẩm đƣợc kiểm tra trực tiếp tại phũng thớ nghiệm trƣớc khi chuyển sang khu bể chứa sản phẩm. Tuy nhiờn, phƣơng phỏp này làm tăng chi phớ đầu tƣ và chi phớ vận hành.
4.3.1.1. Phƣơng phỏp pha trộn bằng bể
Phƣơng phỏp pha trộn bằng bể là phƣơng phỏp pha trộn truyền thống đƣợc sử dụng trong cỏc nhà mỏy lọc dầu trƣớc đõy hoặc cỏc nhà mỏy đầu tƣ cho cỏc thiết bị tự động ở mức thấp. Nguyờn lý hoạt động của phƣơng phỏp này là: cỏc cấu tử pha trộn từ bể chứa trung gian đƣợc bơm vào bể hũa trộn theo khối lƣợng đƣợc tớnh túan trƣớc để đảm bảo chất lƣợng theo yờu cầu. Trong bể hũa trộn, cỏc cấu tử đƣợc khuấy đồng nhất sau đú kiểm tra chất lƣợng, nếu sản phẩm pha trộn đạt yờu cầu sẽ đƣợc chuyển tới bể chứa sản phẩm, nếu sản phẩm khụng đạt yờu cầu sẽ tiến hành hiệu chỉnh cho tới khi đạt yờu cầu chất lƣợng. Trong trƣờng hợp xấu nhất, sản phẩm pha trộn khụng đạt đƣợc chất lƣợng thỡ sẽ đƣợc bơm về bể chứa dầu thải để chế biến lại. Sơ đồ cụng nghệ phƣơng phỏp pha trộn sản phẩm bể hũa trộn đƣợc mụ tả trong hỡnh H-25 A.
Phƣơng phỏp này cú ƣu điểm nhất định nhƣ: Chất lƣợng sản phẩm chuyển ra bể chứa đƣợc kiểm tra đƣợc bằng cả thiết bị phõn tớch trực tuyến và trong phũng thớ nghiệm, vỡ vậy, ớt khi sản phẩm ở cỏc bể chứa sản phẩm cuối cựng khụng đạt yờu cầu, đầu tƣ về thiết bị tự động thấp. Tuy nhiờn, phƣơng phỏp này cú nhiều nhƣợc điểm nhƣ: đầu tƣ thiết bị cơ khớ cao (thờm bể chứa, thiết bị khuấy trộn, đƣờng ống, bơm), pha trộn sản phẩm thực hiện theo mẻ, khụng liờn tục, mức độ tự động húa thấp.
4.3.1.2. Phƣơng phỏp pha trộn trực tiếp trong đƣờng ống
Ngày nay, cựng với tiến bộ trong lĩnh vực đo lƣờng điều khiển, đặc biệt là cỏc thiết bị đo và phõn tớch trực tuyến (online), cụng đoạn pha trộn sản phẩm đƣợc nõng thờm một bƣớc về mức độ điều khiển và kiểm súat quỏ trỡnh để đảm chất lƣợng sản phẩm pha trộn nhằm giảm chi phớ đầu tƣ, vận hành. Nhờ
tiến bộ thiết bị đo lƣợng điều khiển, đa phần cỏc quỏ trỡnh pha trộn sản phẩm nhiờn liệu lỏng trong nhà mỏy lọc dầu đƣợc thực hiện trực tiếp trờn đƣờng ống và chuyển thẳng ra bể chứa sản phẩm mà khụng cần một bể hũa trộn sản phẩm trung gian.
Theo phƣơng phỏp này, tất cả cỏc cấu tử pha trộn đƣợc bơm đồng thời hồ vào đƣờng ống trong đú cú gắn cỏc bộ phận đổi dũng đặc biệt để trộn đều cỏc cấu tử (thiết bị trộn tĩnh). Sản phẩm nhận đƣợc sau khi pha trộn trực tiếp trong đƣờng ống đƣợc đƣa thẳng tới khu bể chứa sản phẩm mà khụng cần đƣa tới một bể chứa trung gian nào. Để đảm bảo chất lƣợng sản phẩm, cỏc đầu đo phõn tớch đƣợc lắp đặt trờn từng dũng cấu tử riờng biệt và thƣờng xuyờn cung cấp số liệu về hệ thống điều khiển. Căn cứ trờn tớnh chất của cỏc dũng cấu tử mỏy tớnh sẽ tớnh túan để điều chỉnh tỷ pha trộn giữa cỏc cấu tử và điều khiển cỏc van để thiết lập tỷ lệ dũng pha trộn của cỏc cấu tử thành phần. Việc pha trộn sản phẩm hồn tồn tự động. Phớa sau thiết bị trộn tĩnh ngƣời ta lắp đặt đầu đo kiểm tra chất lƣợng sản phẩm, nếu sản phẩm khụng đạt chất lƣợng sẽ tự động chuyển về bể chứa dầu thải để đƣa tới cỏc phõn xƣởng cụng nghệ chế biến lại. Phƣơng phỏp này đơn giản về mặt cơ khớ và cho phộp giảm đƣợc cỏc bể chứa pha trộn trung gian. Tuy nhiờn, ỏp dụng phƣơng phỏp pha trộn này phải đầu tƣ thớch đỏng cho hệ thống tự động húa. Trong trƣờng hợp cỏc thiết bị đo hoạt động khụng chuẩn xỏc vẫn xảy ra trƣờng hợp sản phẩm khụng đạt yờu cầu đƣợc đƣa ra khu bể chứa gõy tăng chi phớ sản xuất, tuy nhiờn, cỏc trƣờng hợp này là hĩn hữu xảy ra. Sơ đồ cụng nghệ pha trộn sản phẩm trực tiếp trờn đƣờng ống đƣợc mụ tả trong hỡnh H-25 B.
Hỡnh 25 B Sơ đồ cụng nghệ Hệ thống pha trộn sản phẩm trực tiếp trong đƣờng ống
4.3.1.3. Pha trộn cỏc sản phẩm lọc dầu
Sản phẩm lọc dầu chủ yếu là ở dạng nhiờn liệu lỏng (LPG, dầu hỏa/nhiờn liệu phản lực, xăng, dầu diesel và dầu đốt lũ). Ngoại trừ nhiờn liệu phản lực, cỏc sản phẩm khỏc đều cần pha trộn (LPG đụi khi tỏch riờng C3, C4, việc pha trộn LPG là nhiệm vụ nhà phõn phối kinh doanh), trong đú quỏ trỡnh pha trộn xăng và diesel là phức tạp hơn cả do cú nhiều cấu tử pha trộn và nhiều chủng loại sản phẩm. Vỡ vậy, trong khuụn khổ chƣơng trỡnh chỉ giới thiệu hệ thống pha trộn xăng và diesel trong nhà mỏy lọc dầu.
a. Pha trộn xăng
Cỏc cấu tử pha trộn chớnh
Tựy thuộc vào cấu hỡnh cụng nghệ nhà mỏy mà cấu tử pha trộn xăng cú
khỏc nhau. Cỏc cấu tử pha trộn xăng chớnh là: Xăng cracking, reformate, isomerate, alkylate, naphtha nhẹ, butan,... và cấu tử tăng trị số octan (MTBE, TAME, Toluen,...) nếu nhƣ cỏc cấu tử pha trộn đƣợc sản xuất nội tại trong nhà mỏy khụng đỏp ứng đƣợc trị số octan của xăng sau khi pha trộn.
Yờu cầu về chất lƣợng và sơ đồ cụng nghệ pha trộn
Tựy theo trỡnh độ kinh tế, xú hội, mỗi quốc gia cú tiờu chuẩn về chất lƣợng sản phẩm dầu mỏ khỏc nhau. Sản phẩm xăng đƣợc xỏc định bởi rất nhiều cỏc chỉ tiờu, trong đú cỏc chỉ tiờu quan trọng là: trị số octane, khối lƣợng riờng, hàm lƣợng lƣu hựynh, ỏp suất hơi bĩo hũa, hàm lƣợng olefin, benzene, aromactics,... Trong thực tế, chỉ một số thụng số quan trọng đƣợc kiểm súat liờn tục trong quỏ trỡnh vận hành vỡ một số tớnh chất sản phẩm khụng thể xỏc định trực tiếp bằng dụng cụ đo. Mặt khỏc, cú rất nhiều chỉ tiếu chất lƣợng chắc
chắn đạt đƣợc với cấu hỡnh cụng nghệ của nhà mỏy mà khụng cần phải kiểm súat. Cỏc chỉ tiờu xăng thƣờng xuyờn đƣợc kiểm súat trong quỏ trỡnh pha trộn là: Trị số Octane, khối lƣợng riờng, hàm lƣợng lƣu hựynh, ỏp suất hơi bĩo hũa. Cỏc chỉ tiờu cũng lại của xăng đƣợc xỏc định nhờ phõn tớch tại phũng thớ nghiệm trƣớc khi xuất hàng.
Sơ đồ cụng nghệ pha trộn xăng (theo phƣơng phỏp pha trộn trực tiếp trong đƣờng ống) đƣợc trỡnh bày trong hỡnh H-26 A. Theo sơ đồ này, cỏc cấu tử pha trộn xăng chớnh (Butane, Alkylate, Reformate, Isomate/naphtha nhẹ, xăng cracking, xăng khụng đạt chất lƣợng và phụ gia tăng chỉ số Octane) đƣợc bơm từ bể chứa tới thiết bị trộn tĩnh trờn đƣờng ống. Nhờ thiết bị trộn tĩnh, cỏc cấu tử đƣợc pha trộn đồng đều ngay trờn đƣờng ống rồi đƣa thẳng tới bể chứa sản phẩm. Quỏ trỡnh pha trộn hồn tồn tự động và điều khiển từ phũng điều khiển trung tõm. Sản phẩm khụng đạt chất lƣợng đƣợc đƣa về bể chứa dầu thải để pha trộn hoặc chế biến lại.
Hỡnh 26 A- Sơ đồ cụng nghệ Hệ thống pha trộn xăng
b. Pha trộn dầu diesel Cỏc cấu tử pha trộn chớnh
Tựy thuộc vào cấu hỡnh cụng nghệ nhà mỏy mà cấu tử pha trộn dầu diesel cú khỏc nhau. Cỏc cấu tử pha trộn diesel chớnh là: Phõn đoạn dầu diesel nhẹ chƣng cất trực tiếp từ phõn xƣởng CDU, dầu diesel từ cỏc phõn đú đƣợc xử lý bằng hydro (GO), phõn đoạn dầu diesel cracking (LCO), dầu phõn đoạn chƣng cất chõn khụng và Kerosene. Trong thực tế, cú thể tất cả cỏc phõn đoạn diesel
trong nhà mỏy đƣợc thu về phõn xƣởng xử lý bằng hydro (GO-HDS), vỡ vậy, số dũng pha trộn diesel cú thể giảm đi ở mức tối thiểu.
Hỡnh 26 B- Sơ đồ cụng nghệ Hệ thống pha trộn dầu diesel
Yờu cầu về chất lƣợng và sơ đồ cụng nghệ pha trộn
Cũngg nhƣ sản phẩm xăng, dầu diesel sau khi pha trộn phải đỏp ứng đƣợc tiờu chuẩn thiết kế của nhà mỏy và đỏp ứng yờu cầu thị trƣờng tiờu thụ. Tựy theo thị trƣờng tiờu thụ mà tiờu chuẩn thiết kế cần phải đỏp ứng tiờu chuẩn quốc gia, tiờu chuẩn khu vực hay tiờu chuẩn quốc tế. Nhỡn chung tiờu chuẩn quy định chất lƣợng diesel cú rất nhiều chỉ tiờu, tuy nhiờn, cỏc chỉ tiờu chớnh đƣợc kiểm súat trực tuyến trong sản xuất là: Chỉ số xờ-tan, khối lƣợng riờng, điểm đụng đặc, hàm lƣợng lƣu hựynh và điểm chớp chỏy. Cỏc chỉ tiờu khỏc đƣợc xỏc định trong phũng thớ nghiệm khi xuất hàng húa. Cỏc chỉ tiờu khụng đƣợc xỏc đinh trực tuyến phần lớn đú đƣợc tớnh túan trƣớc sẽ đạt đƣợc yờu cầu với cấu hỡnh cụng nghệ của nhà mỏy. Việc xỏc định cỏc chỉ tiờu chất lƣợng này chỉ thực hiện ở khõu kiểm tra chất lƣợng cuối cựng trong phũng thớ nghiệm.
Sơ đồ cụng nghệ Hệ thống pha trộn dầu diesel trong nhà mỏy lọc dầu (theo phƣơng phỏp pha trộn trực tiếp trong đƣờng ống) đƣợc mụ tả trong hỡnh H-26 B. Theo sơ đồ cụng nghệ này, cỏc cấu tử pha trộn chớnh nhƣ gasoil (GO), dầu cracking (LCO) và kerosene đƣợc bơm từ bể chứa tới đầu pha trộn. Cỏc cấu tử sẽ đƣợc trộn đồng đều nhờ thiết bị trộn tĩnh. Thành phần chớnh của diesel là GO và LCO (nếu hàm lƣợng lƣu hựynh và tạp chất trong LCO lớn thỡ
một phần LCO đú đƣợc xử lý trong phõn xƣởng GO-HDS), dũng kerosene chỉ cú ý nghĩa trong việc điểu chỉnh nhiệt độ điểm đụng đặc và tỷ trọng của dầu sản phẩm.
4.3.2. Xuất sản phẩm
Sản phẩm sau khi pha trộn đƣợc tàng trữ tại khu bể chứa sản phẩm trƣớc khi xuất cho khỏch hàng. Sản phẩm cú thể đƣợc xuất ra khỏi nhà mỏy bằng đƣờng thủy, đƣờng bộ (bao gồm cả đƣờng sắt và xe bồn) và đƣờng ống. Cỏc nhà mỏy lọc dầu thƣờng cú cụng suất lớn, vỡ vậy, việc xuất hàng thƣờng phải phối hợp đồng thời bằng nhiều phƣơng tiện vận chuyển để cú thể giải phúng đƣợc lƣợng hàng húa lớn nhƣ vậy. Do hạn chế về tải trọng của phƣơng tiện vận chuyển, phƣơng phỏp xuất bằng đƣờng bộ chỉ đỏp ứng cho nhu cầu tiờu thụ vựng lõn cận nhà mỏy.
Hỡnh H-27 - Bến xuất sản phẩm lỏng bằng đƣờng thủy của Nhà mỏy lọc dầu Phƣơng thức vận chuyển bằng đƣờng ống cú nhiều ƣu điểm, tuy nhiờn, đầu tƣ cho hệ thống lớn, việc quản lý, vận hành mạng đƣờng ống từ nhà mỏy tới khỏch hàng phức tạp, phƣơng thức này chỉ phự hợp với cỏc nƣớc cú trỡnh độ phỏt triển cao hoặc trong trƣờng hợp bất khả khỏng (nhà mỏy nằm sõu trong đất liền). Trong thực tế, phƣơng thức xuất sản phẩm bằng đƣờng thủy sử dụng rộng rúi nhất do cú nhiều ƣu điểm: chi phớ vận chuyển thấp, tải trọng phƣơng tiện vận chuyển lớn, cú thể vận chuyển mọi khoảng cỏch trong phạm vi quốc gia hoặc tồn cầu nhờ đú mở rộng khả năng phõn phối sản phẩm,... Chớnh vỡ vậy, ngoại trừ những trƣờng hợp đặc biệt, hầu hết cỏc nhà mỏy lọc dầu đƣợc đặt tại vị trớ thuận lợi cho việc xuất bằng đƣờng thủy (ngồi ra để thuận lợi cho nhập nguyờn liệu dầu thụ). (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
4.3.2.1. Xuất bằng đƣờng thủy
Đa phần cỏc nhà mỏy lọc dầu đƣợc đặt tại vị trớ thuận lợi cho việc vận chuyển bằng đƣờng thủy (đặc biệt là cần cỏc cảng biển nƣớc sõu) để đỏp ứng đƣợc yờu cầu xuất một lƣợng lớn sản phẩm. Để xuất hàng húa bằng đƣờng thủy, ngƣời ta phải thiết kế, xõy dựng, lắp đặt cỏc bến tiếp nhận tàu cựng với cỏc phƣơng tiện xuất hàng phự hợp với cụng suất nhà mỏy và điều kiện luồng lạch khu vực.
Một trong việc quan trọng là xỏc định đƣợc khả năng tiếp nhận đƣợc tàu cú tải trọng lớn nhất, cỏc loại tàu dự kiến sử dụng để làm cơ sở thiết kế bến xuất sản phẩm. Từ loại tàu dự kiến sử dụng để xuất sản phẩm sẽ định đƣợc số bến cần thiết để cụng suất cỏc bến đủ đỏp ứng yờu cầu mà khụng gõy ra hiện tƣợng kẹt bến.
Để xuất cỏc sản phẩm bằng đƣờng thủy, ngƣời ta phải xõy dựng tuyến đƣờng ống từ khu bể chứa ra tới cầu cảng cựng với cỏc mỏy múc, phƣơng tiện kốm theo nhƣ bơm, cần xuất, bộ phận chống sốc thủy lực,... Kớch thƣớc đƣờng ống xuất, cụng suất và số lƣợng bơm phải đƣợc thiết kế sao cho đỏp ứng đƣợc tất cả cỏc loại tàu cú tải trọng khỏc nhau dự kiến sẽ đƣợc sử dụng để đảm bảo sự hoạt động linh hoạt của bến xuất. Bến xuất sản phẩm nhà mỏy lọc dầu bằng đƣờng thủy đƣợc minh hoạ trong hỡnh H-27.
4.3.2.2. Xuất bằng đƣờng bộ
Để đỏp ứng nhu cầu sản phẩm của khu vực lõn cận quanh nhà mỏy và chia sẻ một phần nhiệm vụ xuất sản phẩm, thụng thƣờng, trong nhà mỏy ngƣời ta xõy dựng một trạm xuất sản phẩm bằng đƣờng bộ. Do tải trọng phƣơng tiện vận tải đƣờng bộ nhỏ nờn hệ thống bể chứa sản phẩm và cỏc phƣơng tiện kốm theo đƣợc tỏch riờng với hệ thống xuất sản phẩm bằng đƣờng thủy nhằm đảm bảo an tồn vận hành và đơn giản trong quản lý. Với vị trớ thuận lợi, khu vực xuất đƣờng bộ cú thể bao gồm cả trạm xuất xe bồn và trạm xuất đƣờng sắt.
4.4. HỆ THỐNG XỬ Lớ NƢỚC THẢI
Trong nhà mỏy lọc húa dầu cú nhiều nguồn thải lỏng cần phải đƣợc xử lý trƣớc khi xả vào mụi trƣờng theo quy định tiờu chuẩn mụi trƣờng. Nguồn thải lỏng chủ yếu là cỏc nguồn nƣớc thải từ cỏc phõn xƣởng cụng nghệ, năng lƣợng phụ trợ, nguồn nƣớc thải sinh hoạt và nƣớc mƣa nhiễm bẩn. Để nƣớc thải ra mụi trƣờng đạt tiờu chuẩn theo quy định, trong cỏc nhà mỏy lọc húa dầu phải xừy dựng hệ thống xử lý nƣớc thải.
4.4.1. Cỏc nguồn nƣớc thải
Để hiệu quả quỏ trỡnh xử lý cao, ngƣời ta phải tiến hành đỏnh giỏ, phõn loại cỏc nguồn nƣớc thải và xử lý sơ bộ trƣơc khi đƣa đến hệ thống xử lý nƣớc thải trung tõm của nhà mỏy. Cỏc nguồn nƣớc thải chớnh trong nhà mỏy lọc húa dầu bao gồm:
- Nƣớc thải bề mặt lẫn dầu;
- Nƣớc thải nhiễm dầu từ khu cụng nghệ;
- Nƣớc thải sinh hoạt;
- Cỏc dạng bựn thải lẫn nƣớc.
4.4.1.1. Nƣớc thải bề mặt lẫn dầu
Nƣớc thải bề mặt nhiễm dầu là nƣớc thu gom từ bề mặt cỏc khu vực cú nguy cơ nhiễm dầu cao nhƣ nƣớc bề mặt thải từ khu vực vỉa hố, mặt sàn khu phõn xƣởng cụng nghệ, khu vực xuất hàng bằng đƣờng biển, đƣờng bộ. Nƣớc thải ra từ hệ thống nƣớc làm mỏt, từ thiết bị lọc của hệ thống xử lý nƣớc ngọt và nƣớc ngƣng cũngg đƣợc thu gom về hệ thống nƣớc bề mặt nhiễm dầu.
4.4.1.2. Nƣớc thải nhiễm dầu từ khu cụng nghệ
Nƣớc thải nhiễm dầu từ khu cụng nghệ từ cỏc nguồn nhƣ: nƣớc xả đỏy, nƣớc rửa thiết bị, bồn bể, nƣớc thải từ thiết bị tỏch muối, nƣớc tỏch ra từ bể chứa dầu thụ, nƣớc tỏch từ cỏc bể chứa dầu thải,... Ngồi ra, cỏc dũng nƣớc thải của phõn xƣởng trung hũa kiềm, phõn xƣởng sục nƣớc chua cũngg đƣợc đƣa về hệ thống xử lý nƣớc thải trƣớc khi xả ra mụi trƣờng.
4.4.1.3. Nƣớc thải sinh hoạt
Nƣớc thải sinh hoạt từ khi nhà ăn, nhà vệ sinh, cỏc dịch vụ đƣợc thu gom về hệ thống nƣớc thải sinh hoạt sau đú thu về khu xử lý.
4.4.1.4. Bựn thải lẫn nƣớc
Bựn thải lẫn nƣớc cú nguồn gốc chủ yếu từ cỏc thiết bị xử lý nƣớc thải (bựn hoạt tớnh), từ cỏc hố ga và bựn cặn từ quỏ trỡnh vệ sinh bồn bể chứa.
4.4.2. Hệ thống xử lý nƣớc thải
Do nƣớc thải của nhà mỏy lọc húa dầu chứa nhiều loại tạp chất, vỡ vậy, hệ thống xử lý nƣớc thải đƣợc phõn chia ra nhiều bộ phận xử lý chuyờn biệt và nhiều cấp xử lý để loại cỏc tạp chất một cỏch cú hiệu quả và cú chọn lọc. Sơ đồ khối hệ thống xử lý nƣớc thải điển hỡnh của nhà mỏy lọc húa dầu điển hỡnh