S ECTION 0.1 4.3 ỨNG DỤNG HYY ĐỂ MÔ PHỎNG CHẾ ĐỘ GPP CHUYỂN ĐỔI TẠI NHÀ MÁY CHẾ BIẾN KHÍ D INH
4.4.3.8 Khảo sát điều kiện làm việc của bình tách V-03
Theo thiết kế, trong chế độ vận hành GPP V-03 làm việc ở áp suất 75 bar và nhiệt độ 25,60C. Nhưng trong chế độ vận hành GPP chuyển đổi hiện tại (có máy nén khí đầu vào) do áp suất làm việc của SC-01/02 khoảng 70 ÷ 80 bar nên áp suất làm việc của V- 03 giảm xuống còn khoảng 42 ÷ 50 bar.
V-03 là thiết bị phân tách 3 pha. Mục đích của thiết bị này là tách bớt phần khí nhẹ bị hấp thụ trong dòng lỏng từ SC-01/02, V-08 và V-101. Như vậy nhiệt độ và áp suất làm việc của V-03 đều ảnh hưởng đến khả năng phân tách, lưu lượng và thành phần pha lỏng thu được.
Dòng khí thoát ra khỏi V-03 được đưa đến đĩa thứ 2 hoặc thứ 3 của tháp chưng cất C-01 để thu hồi phần nặng trong dòng khí này, còn dòng lỏng từ V-03 đóng vai trò là dòng nhập liệu vào đĩa thứ 14 hoặc 20 của tháp Deethanizer (C-01). Như vậy khi áp suất và nhiệt độ làm việc của V-03 biến đổi sẽ ảnh hưởng đến lưu lượng nhập liệu và tỷ lệ lỏng hơi vào tháp C-01.
Nhiệt độ làm việc của V-03 phải lớn hơn 200C để tránh sự hình thành hydrate tại thiết bị này. Nhưng khi nhiệt độ tăng lên thì tăng khả năng bay hơi của các cấu tử Hydrocacbon do đó làm giảm lượng lỏng tại V-03.
Lỏng từ V-101 được đưa đến V-03, nên để đảm bảo quá trình vận chuyển lỏng từ V-101 đến V-03 một cách tự nhiên thì áp suất làm việc của V-03 phải thấp hơn áp suất làm việc của V-101 một chút nghĩa là thấp hơn áp suất khí Sales một chút. Vì trong chế độ vận hành hiện tại thì khí từ bình tách V-101 được giảm áp xuống bằng áp suất khí quyển mà không đi qua xử lý. Hơn nữa lỏng từ V-03 được đưa đến C-01 nên áp suất làm việc của V-03 phải lớn hơn áp suất C-01. Áp suất vận hành của V-03 thường nằm
trong khoảng 40 ÷ 47 bar. Khi áp suất làm việc của V-03 tăng, sẽ làm giảm khả năng phân tách của các cấu tử, dẫn đến là làm tăng lượng lỏng thu được ở V-03.
Hình 4-24: Kết quả khảo sát ảnh hưởng sự thay đổi áp suất của bình tách V-03 từ 40 ÷ 50 bar đến hiệu suất thu hồi LPG
Qua đồ thị khảo sát ta thấy áp suất làm việc của V-03 sẽ không ảnh hưởng mấy đến sản lượng lỏng thu được vì nó sẽ được quyết định bởi điều kiện làm việc của SC- 01/02, áp suất Sales gas và lưu lượng của dầu nóng.
Tối ưu khả năng thu hồi LPG
Qua phân tích các yếu tố đến khả năng thu hồi lỏng ta thấy rằng :
Với nhiệt độ và áp suất khí đầu vào ta không thể can thiệp được nó phụ thuộc vào điều kiện mỏ khí đang khai thác và điều kiện môi trường nên ta chọn hai thông số này ở giá trị trung bình là T = 27 oC , P = 75 bar.
Với P sale gas nó thay đổi theo yêu cầu của nhà máy điện, nhưng sự thay đổi đó không ảnh hưởng đáng kể đến sản lượng LPG thu được nên ta chọn P sale gas nhỏ nhất là 47 bar.
Với điều kiện làm việc của V-03 không ảnh hưởng đến khả năng thu hồi lỏng nên ta chọn điều kiện làm việc của V-03 gần đúng với thông số của nhà máy: T = 20 oC, P = 48 bar
Với tỷ lệ dòng khí qua E-14, qua phân tích ở trên ta thấy rằng đây là yếu tố ảnh hưởng lớn nhất đến khả năng thu hồi lỏng, theo kết quả khảo sát bằng Hysys thì tỷ lệ dòng khi qua E-14 tối ưu là 0,4.
Với điều kiện làm việc của tháp C01 và C02, qua phân tích ở trên ta thấy rằng điều kiện làm việc của hai tháp này ảnh hưởng đến lượng C2 và C5 trong thành phần LPG và nó cũng ảnh hưởng khá lớn đến sản lượng LPG thu được. Tuy nhiên thành phần C2 và C5 trong LPG phải nằm trong giới hạn lớn nhất cho phéplà 2% và phải đảm bảo chỉ tiêu về áp suất hơi bão hoà của
bình của Việt Nam là 350C.Với mục đích thu LPG cao nhất đồng thời để đảm bảo tiêu chuẩn kĩ thuật của LPG thương phẩm ta chọn thông số cho tháp C01 và C-02 như sau: do áp suất hơi bão hòa của C5 ở 350C là rất thấp, với hàm lượng nhỏ sẽ ít ảnh hưởng đến áp suất hơi của LPG nên ta có thể chọn 2%. Còn ở 350C áp suất hơi bão hòa của C2 lớn nên tùy theo thành phần C3 và C4
mà chọn hàm lượng C2 phù hợp bảo đảm áp suất hơi LPG trong khoảng 7-8,2 bar ở 350C.
Kết luận
Qua đồ án “Mô phỏng thiết kế và tối ưu hóa thu LPG nhà máy chế biến khí Dinh Cố ở chế độ GPP chuyển đổi bằng phần mềm Hysys” đã giúp em tiếp cận, nghiên cứu phần mềm mới và kiến thức chuyên ngành sâu hơn. Qua đó giúp em định hình, nắm bắt và cũng cố những kiến thức mà thầy cô đã truyền đạt như:
Tổng quan về khí, các quá trình công nghệ trong công nghệ chế biến khí.
Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của các thiết bị dùng trong nhà máy chế biến khí, các thông số thiết kế của thiết bị, các sơ đồ qui trình công nghệ trong nhà máy.
Các chế độ vận hành cũng như cũng như quá trình sản xuất của một nhà máy xử lý khí.
Tìm hiểu và ứng dụng phần mềm Hysys vào thực tế cho việc mô phỏng
Trong quá trình thực tập và làm đồ án chúng đã tìm hiểu về ngành khí nói chung và nhà máy xử lý khí Dinh Cố nói riêng, chúng tôi có một vài kiến nghị như sau:
Thường xuyên theo dõi hoạt động của tháp C-05 vì tháp này có ảnh hưởng rất quan trọng đến hoạt động của nhà máy.
Thường xuyên bảo dưỡng máy nén K-01 vì nó có ảnh hưởng rất quan trọng đến tính kinh tế. Nếu hệ thống máy nén K-02/03 shut down thì máy nén K-01 có thể nén dòng khí từ đỉnh C-01 ra dòng khí thương phẩm do đó nếu K-01 shut down thì phải đốt bỏ toàn bộ khí này.
Phải thường xuyên theo dõi và bảo dưởng cụm thiết bị E-14 và CC-01, đặc biệt là CC-01 vì thiết bị này xử lý lưu lượng rất lớn khí và có ảnh hưởng rất lớn đến hiệu quả thu hồi lỏng.
Theo như thiết kế ban đầu thì tỷ lệ chia dòng qua E-14 và CC-01 cho sản phẩm lỏng cao nhất theo tỷ lệ tương ứng là 1/3 và 2/3 ứng với lưu lượng đầu vào là 4,7 triệu Sm3/ngày nhưng khi lưu lượng vào nhà máy tăng lên khoảng 5,9 triệu Sm3/ngày thì tỷ lệ tối ưu trên thay đổi, theo mô phỏng tối ưu thu hồi lỏng thì hiệu suất thu lỏng cao nhất ứng với tỷ lệ chia dòng qua E-14 là 0,4 và năng suất của thiết bị E-14 vẫn đảm bảo.
Giảm áp suất khí Sales đến mức có thể để nâng cao hiệu suất thu hồi lỏng.
Trong suốt quá trình thực hiện đồ án do trình độ kiến thức có hạn, hạn chế về mặt tài liệu và thời gian, vì thế đồ án này không thể tránh khỏi thiếu sót và Vậy rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của quý thầy cô, các anh chị kỹ sư, cùng bạn bè để đồ án được hoàn thiện hơn.
Đà Nẵng, tháng 05 năm 2010 Sinh viên thực hiện
Tài liệu tham khảo
1. Tài liệu từ nhà máy chế biến khí Dinh Cố (NNK Corporation).
2. Giáo trình công nghệ chế biến khí - Th.S Lê Thị Như Ý (ĐHBK-Đà Nẵng). 3. Giáo trình Hóa Học Dầu Mỏ - Th.S Trương Hữu Trì (ĐHBK Đà Nẵng). 4. Advanced Process Modeling Using Aspen HYSYS.
5. Hóa học Dầu mỏ & Khí - PGS.TS Đinh Thị Ngọ.
6. Sổ tay quá trình và thiết bị Công Nghệ Hóa Chất ( tập 1&2 ). 7. Petroleum refining (Matirial and equipment-4)
Phụ lục: báo cáo kết quả mô phỏng cho 3 dòng sản phẩm salegas, LPG, condensate