VI. VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG
DÂY CHUYỀN CỤM CÔNG NGHỆ CHƯNG CẤT CONDENSATE
1.4 .Quy trình hoạt động.
Nguyên liệu condensate từ hệ thống bồn chứa B1 được bơm P-01/02 bơm vào cột chưng cất C-07 sau khi chạy qua hệ thống trao đổi nhiệt E-03, E04, E05A/B, E-06A/B. Các thiết bị trao đổi nhiệt này được thiết kế nhằm mục đích tận thu lượng nhiệt từ các sản phẩm của hệ (còn gọi là tái sinh nhiệt cho hệ thống chưng cất). Tại đây diễn ra quá trình trao đổi nhiệt đối lưu ngược chiều, kết quả nhiệt độ dòng Condensate tăng từ 35,5oC lên 134,5oC khi vào cột chưng cất C-07. Để đạt được hiệu quả trao đổi nhiệt tốt nhất dòng Condensate khi qua những trao đổi nhiệt phải ở dạng lỏng, do đó van tự động PCV-701 (Pressure Controlling Valve) điều khiển bởi PIC-701 (Pressure Indicating Controller) được sử dụng trên tuyến này (ở áp suất 11 bar) nhằm mục đích duy trì áp suất cao trong các thiết bị trao đổi nhiệt tránh hiện tượng chuyển pha. Sau khi ra khỏi E-06 A/B, nhiệt độ dòng nhập liệu đạt 162,3oC. Khi qua PCV-701 dòng Condesate sẽ hóa hơi do có sự giảm áp suất đột ngột và vào cột chưng cất trong trạng thái cân bằng lỏng-hơi, nhiệt độ dòng nhập liệu giảm còn 134,5oC ( do tiêu tốn năng lượng cho quá trình bay hơi), PSV dùng để bảo vệ quá áp cho các trao
đổi nhiệt (1950 Kpag). Lưu lượng dòng nguyên liệu Condensate được điều khiển bởi thiết bị tự động FRC-301 (Flow Recording Controller).
Dòng nhập liệu vào cột C-07 tại đĩa số 14 nhờ một ống phân phối được tách thành 2 pha.
Pha hơi (bao gồm hơi của dòng nhập liệu và hơi từ phần chưng đi lên) sẽ đi lên
phần trên của cột chưng cất và tiếp xúc với pha lỏng (tạo thành do các dòng hồi lưu) từ trên xuống, quá trình truyền nhiệt và truyền khối xảy ra: những cấu tử nặng có trong pha hơi sẽ ngưng tụ và những cấu tử nhẹ có trong pha lỏng sẽ hoá hơi. Kết quả là dòng hơi lên đỉnh tháp chưng cất ngày càng giàu cấu tử nhẹ (Naphta) và dòng lỏng xuống đáy tháp chứa nhiều cấu tử nặng. Dòng naphta được tách ra khỏi cột theo 2 tuyến là các dòng NA1 và NA2.
- Dòng hơi NA1 ra khỏi cột ở đỉnh có nhiệt độ 107oC, áp suất 105Kpag (sản phẩm đỉnh) sẽ qua các trao đổi nhiệt E-13 nhờ chênh lệch áp suất do quá trình ngưng tụ, tại đây hơi NA1 mất đi nhiệt lượng, bắt đầu quá trình ngưng tụ và làm lạnh. Dòng cân bằng lỏng–khí ra khỏi E-13 có nhiệt độ 50oC được dẫn vào bình tách V-14A với 2 quá trình chính:
- Các khí không ngưng (như pentan , LPG,..) sẽ được tách ra, dẫn vào tuyến nhập liệu đuốc đốt qua van PCV-140B được điều chỉnh bởi bộ điều khiển áp suất ở bình V-14: PIC-140. Áp bình được giữ ổn định nhờ hoạt động của hai van PCV-140A/B, khi áp thấp hơn áp gán (50Kpa) PCV-140A sẽ mở để nâng áp bình, ngược lại khi áp bình tăng PCV-140B sẽ mở đưa 1 lượng khí ra đuốc nhằm giữ cho hệ lỏng – khí trong V-14A ở trạng thái cân bằng. Khi hệ hoạt động ổn định.
• Phần lỏng NA1 được vận chuyển bởi bơm P-15/16 tách thành 2 dòng: 1 dòng
quay trở về cột chưng cất C-07 có nhiệt độ 50oC tạo thành dòng hồi lưu đỉnh mục đích để tách, tăng độ tinh cất của sản phẩm NA1 và ổn định nhiệt độ đỉnh
cột chưng cất, được điều khiển bằng bộ điều khiển lưu lượng FIC-150 với van FCV-150 tương ứng. Dòng thứ 2 ra bồn sản phẩm qua trao đổi nhiệt E-31 (làm mát bằng không khí cưỡng bức), E-17A/B để làm mát xuống nhiệt độ cho yêu cầu tồn trữ (≤ 45oC). Lưu lượng dòng sản phẩm này được điều khiển bằng bộ điều khiển mực bình V-14A LIC-140 thông qua van LCV-140 và được ghi lại bằng FR-170.NA1 tại V-14 nếu có nước sẽ tách tại V-14B và được xả ra ngoài nhờ hoạt động của LIC-140B điều khiển van xả LCV-140B gắn tại bình V-14B. Ngoài ra còn có 1 đường ống xả tắt từ V-14A ra thẳng môi trường khi V-14B không hoạt động hoặc cần xả nhanh.Để bảo vệ an toàn cho cột chưng cất khi áp suất tăng cao đột ngột, PSV-701 được bố trí ở đỉnh cột và làm việc ở 400Kpa.
Dòng lỏng NA2 được tách ra ở ngang cột ở đĩa số 9 với nhiệt độ 133,7oC (dòng sản phẩm trích ngang) bằng bơm P-11/12, sau đó chạy qua E-05 A/B để làm lạnh xuống 110 oC và tách làm 2 dòng:
Dòng quay trở về cột chưng cất có nhiệt độ 103,2oC tại đĩa số 6, tạo thành dòng hồi lưu tuần hoàn cho quá trình chưng cất, tăng cường khả năng tách giữa NA1 với NA2 và sản phẩm bottom. Dòng này được điều khiển bởi bộ điều khiển lưu lượng FIC-701, giá trị gán của FIC-701 được điều chỉnh bằng bộ điều khiển TIC-701 (điều khiển nhiệt độ đĩa số 6) qua van FCV-701.
Dòng ra bồn sản phẩm sau khi qua trao đổi nhiệt E-03, E-18 để làm lạnh xuống nhiệt độ cho yêu cầu tồn trữ (≤45oC). Lưu lượng dòng này được điều chỉnh bởi bộ điều khiển lưu lượng FRC-183.
Pha lỏng (bao gồm lỏng của dòng nhập liệu và lỏng từ phần cất xuống) sẽ đi
xuống đáy cột (phần chưng từ đĩa 15 đến 25). Quá trình xảy ra tương tự ở phần cất, dòng lỏng xuống đáy cột chứa các cấu tử nặng (từ phân đoạn kerosen trở xuống) được tách ra khỏi đáy cột và gọi là sản phẩm Bottoms. Dòng sản phẩm Bottom được bơm P-08/09 bơm ra khỏi cột ở nhiệt độ 253,9oC và tách là 2
Dòng qua lò gia nhiệt E-10 được gia nhiệt lên nhiệt độ 277,5oC trên dòng ra khỏi lò và quay về cột chưng cất. Đây là dòng cung cấp nhiệt lượng cho quá trình chưng cất xảy ra trong cột C-07. Bộ điều khiển FIC-100 (Flow Indicating Controller) được sử dụng để điều khiển lưu lượng dòng bottom vào lò thông qua van FCV-100.
Dòng ra bồn sản phẩm qua các trao đổi nhiệt E-06 A/B, E-04, E-19 nhằm làm nguội dòng sản phẩm này xuống nhiệt độ cho phép (≤55oC) trước khi ra bồn chứa.Lưu lượng dòng này được được điều khiển bởi bộ điều khiển mực đáy cột C-07 LIC-702 (Level Indicating Controller) với van LCV-702 tương ứng và được ghi bằng FR-193 (Flow Recorder).
1.5. Cột chưng cất C-07:
• Đặc điểm:
-Tháp C-07 là cột chưng cất dạng đĩa chóp với 25 đĩa bao gồm 13 đĩa ở phần cất và 12 đĩa ở phần chưng.
- Phần lớn cột có đường kính 1,676 m được chế tạo bằng thép Carbon. Phần còn lại từ đĩa số 5 trở lên có đường kính nhỏ hơn 1,219 m được chế tạo bằng thép hợp kim chống ăn mòn.
Đường kính và khoảng cách giữa các đĩa ở phần cất nhỏ hơn ở phần chưng, mục đích là để tăng khả năng tinh chế phần sản phẩm nhẹ do tăng khả năng tiếp xúc khi lượng lỏng ít đồng thời tránh xáo trộn hoạt động của cột.
1. Tại phần chưng:
Đường ống nhập liệu đưa vào cột C-07 dòng hỗn hợp lỏng-hơi được gắn hai đối trọng ở phần tiếp xúc với thân cột để khử rung động của ống này.Khi vào cột, dòng nhập liệu đi qua ống phân bố đều dòng này trên đĩa nhập liệu (đĩa số 14). Tại đây có gắn các thiết bị:
− 01 thiết bị an toàn mực cao LAH-703 để ngăn cản độ sặc của vùng chưng.
− 01 thiết bị an toàn mực thấp LAL-704.
− 01 thiết bị an toàn mực rất thấp LALL-704 để bảo vệ bơm P-08/09. − 01 áp kế PG-702.
− 01 nhiệt kế TG-702.
Vùng đáy cột có dòng tuần hoàn qua E-10 vào tháp là dòng cấp nhiệt cho hệ thống hoạt động.
1. Tại vùng lấy sản phẩm trích ngang NA2 (đĩa số 9) có gắn các thiết bị: − 01 ống thuỷ LG-702 để theo dõi mực lỏng.
− 01 thiết bị an toàn mực thấp LAL-702 để bảo vệ bơm P-11/12. 2. Tại vùng hồi lưu NA2 (đĩa số 6) có gắn các bộ điều khiển TIC-701 và FIC-
701để kiểm soát lưu lượng dòng này.
3. Tại vùng hồi lưu NA1 (đĩa số 1) có gắn các bộ điều khiển FIC-150 để kiểm soát lưu lượng dòng này.
4. Vùng đỉnh cột:
Vùng tinh cất bao gồm 13 đĩa có gắn các thiết bị:
− 01 van PSV-701 để bảo vệ cột khi áp suất tăng quá cao. − 01 áp kế.
− Tuyến ống đưa hoá chất chống ăn mòn.
Để tránh thất thoát nhiệt ra môi trường bên ngoài, cột được bảo ôn toàn bộ. Đồng thời hơi thoát ra từ đỉnh tháp có tính ăn mòn cao, để hạn chế hiện tượng ăn mòn, phần tinh cất cột chưng cất được làm bằng hợp kim chống ăn mòn.