Nghiên cứu ảnh hưởng của các điều kiện vận hành đến hiệu quả hoạt động của phân xưởng thu hồi lưu huỳnh tại BSR khi thay đổi nguồn dầu thô bằng mô phỏng (tt)

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
----------

ĐỒNG LÂM XUÂN PHƯƠNG
NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC ĐIỀU KIỆN VẬN
HÀNH ĐẾN HIỆU QUẢ HOẠT ĐỘNG CỦA PHÂN XƯỞNG
THU HỒI LƯU HUỲNH TẠI BSR KHI THAY ĐỔI NGUỒN
DẦU THÔ BẰNG MÔ PHỎNG
Chuyên ngành : Kỹ thuật hóa học
Mã số : 8520301

TĨM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ

Đà Nẵng – 2022

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


Cơng trình được hồn thành tại
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
Người hướng dẫn khoa học:
TS. Nguyễn Thanh Bình
PGS. TS. Nguyễn Đình Lâm
Phản biện 1:

TS. NGUYỄN THỊ THANH XUẬN

Phản biện 2:

TS. ĐẶNG QUANG VINH

Luận văn sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp
thạc sĩ (ngành Kỹ thuật hóa học) họp tại Trường Đại học Bách khoa
vào ngày 27 tháng 07 năm 2022

Có thể tìm hiểu luận văn tại:
− Trung tâm Học liệu và Truyền Thông tại Trường Đại học
Bách khoa_ Đại học Đà Nẵng
− Thư viện Khoa Hóa, Trường Đại học Bách khoa – Đại học
Đà Nẵng.

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


1
MỞ ĐẦU
Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của các ngành cơng nghiệp tại
Việt Nam thì nhu cầu về sản phẩm xăng dầu trong nước ngày càng
tăng mạnh. Để đáp ứng được nhu cầu này, đòi hỏi các NMLD trên
thế giới, trong đó có NMLD Dung Quất tại Việt Nam, phải tìm kiếm
các giải pháp để nâng cao hiệu quả kinh tế, như tăng cơng suất chế
biến, đa dạng hóa và nâng cao chất lượng sản phẩm, tìm kiếm các
giải pháp tối ưu để tiết giảm chi phí sản xuất trong bối cảnh thị
trường xăng dầu đang cạnh tranh rất khốc liệt. Trên cơ sở đó, mục
tiêu hàng đầu của Cơng ty Lọc Hóa Dầu Bình Sơn là tập trung duy trì
tuyệt đối tính ổn định và an tồn trong vận hành của nhà máy, chế

biến ra các sản phẩm đạt chất lượng theo yêu cầu của thị trường. Tuy
nhiên, với cấu hình của NMLD Dung Quất được thiết kế để chế biến
các loại dầu thô tương đối ngọt và ít cặn bẩn, hàm lượng các tạp chất
như lưu huỳnh, nitơ, clo rất thấp, … nên đã dẫn đến nhiều hạn chế
trong việc chế biến các chủng loại dầu thô khác nhau có thành phần
tạp chất cao hơn. Đặc biệt trong bối cảnh trữ lượng khai thác dầu thô
trong nước đang giảm mạnh và các mỏ dầu đang trong giai đoạn cuối
của quá trình khai thác nên chứa rất nhiều tạp chất lẫn theo. Điều này
buộc nhà máy phải tìm kiếm một số loại dầu thơ tương đương từ
nước ngồi để thay thế như dầu thô Azeri light, Ruby, Espo, WTI, …
để đảm bảo công suất chế biến của nhà máy.
Với việc NMLD Dung Quất phải chế biến các loại dầu thô trong
nước tại các mỏ ở giai đoạn cuối của quá trình khai thác, cũng như
lựa chọn các loại dầu thơ thay thế có nguồn gốc từ nước ngồi với
hàm lượng tạp chất cao hơn so với thiết kế ban đầu đã gây ra một số
ảnh hưởng khá lớn đối với các phân xưởng công nghệ như ARU,
SWS, CNU, và RFCC.
Trong thời gian vừa qua phân xưởng thu hồi lưu huỳnh (SRU) đã
phải đối mặt với vấn đề quá tải trong việc xử lý lượng khí chua của
nhà máy. Hậu quả của vấn đề này là nhà máy phải xả một phần

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


2
lượng khí chua ra ngồi mơi trường, nhằm đảm bảo an toàn trong
vận hành và tuổi thọ của thiết bị. Việc xả thải đã gây hậu quả ảnh
hưởng tới môi trường về các hàm lượng khí thải ( NOx, SOx) xả ra

môi trường.
Với những lý do được nêu ở trên, thì việc “Nghiên cứu ảnh
hưởng của các điều kiện vận hành đến hiệu quả hoạt động của phân
xưởng thu hồi lưu huỳnh tại BSR khi thay đổi nguồn dầu thô bằng
mô phỏng” là nhiệm vụ thật sự cấp bách và cần thiết hiện nay tại
NMLD Dung Quất. Kết quả của đề tài là cơ sở để từ đó đưa ra các
giải pháp xử lý phù hợp giúp duy trì an toàn và ổn định vận hành các
cụm phân xưởng của nhà máy trong bối cảnh phải chế biến các loại
dầu thô thay thế chứa nhiều thành phần tạp chất hơn so với các loại
dầu thô theo thiết kế ban đầu.

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


3
Chương 1
GIỚI THIỆU TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về NMLD Dung Quất
1.1.1. Địa điểm xây dựng NMLD Dung Quất
NMLD Dung Quất thuộc địa bàn các xã Bình Trị và Bình
Thuận, huyện Bình Sơn, tỉnh Quảng Ngãi, nằm trong Khu kinh tế
Dung Quất.
1.1.2. Công suất chế biến của NMLD Dung Quất
NMLD Dung Quất được thiết kế với công suất chế biến 6,5
triệu tấn dầu thô/năm, tương đương 148.000 thùng/ngày. Dự kiến sau
khi đầu tư mở rộng, công suất chế biến sẽ tăng lên 8,5 triệu tấn/năm.
1.1.3. Cấu hình NMLD Dung Quất
Gồm 14 phân xưởng cơng nghệ chính: Phân xưởng chưng

cất dầu thơ (011 - CDU), Phân xưởng xử lý Naphta bằng Hydro (012
- NHT), Phân xưởng Reforming xúc tác liên tục (013 - CCR), Phân
xưởng xử lý Kerosen (014 - KTU), Phân xưởng Cracking xúc tác
tầng sơi cặn chưng cất khí quyển (015 - RFCC), Phân xưởng xử lý
LPG (016 - LTU), Phân xưởng xử lý Naphta của phân xưởng RFCC
(017 - NTU), Phân xưởng xử lý nước chua (018 - SWS), Phân xưởng
tái sinh Amin (019 - ARU), Phân xưởng trung hòa kiềm thải (020 CNU), Phân xưởng thu hồi Propylene (021 - PRU), Phân xưởng thu
hồi lưu huỳnh (022 - SRU), Phân xưởng đồng phân hóa Naphta nhẹ
(023 - ISOM), Phân xưởng xử lý LCO bằng Hydro (024 - LCO
HDT).
Ngoài ra, nhà máy có 10 phân xưởng phụ trợ như cụm phân
xưởng điện, các phân xưởng cung cấp khí nén và khí điều khiển, hóa

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


4
chất, nước làm mát, nước cứu hỏa và nước sinh hoạt, khí nhiên
liệu,…
1.1.4. Cơ cấu sản phẩm của nhà máy
Bảng 1.1- Sản lượng các sản phẩm Nhà máy Lọc đầu Dung Quất
Sản lượng
Phương phức xuất
STT
Tên sản phẩm
(nghìn tấn/
sản phẩm
năm)

1
Khí hóa lỏng LPG
450 - 550
Xuất tàu
2
Xăng Mogas 92/95
2600 - 2800
Xuất Tàu + Xuất xe
bồn
Xăng máy bay (Jet
Xuất Tàu + Xuất xe
3
450 - 550
A1)/Dầu hỏa
bồn
4
Dầu Diesel ô tô
2700 - 2800
Xuất Tàu + Xuất xe
(DO)
bồn
5
Dầu nhiên liệu
140 - 180
Xuất Tàu + Xuất xe
(FO)
bồn

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


5
1.2 Tổng Quan về Khí H2S:
Khái niệm:
Hydro sunfua (H2S) là một chất khí khơng màu, có mùi thối khó
chịu (mùi trứng thối), cấu trúc H2S tương tự cấu trúc phân tử nước
H2O, H2S bị phân cực khả năng tạo thành liên kết Hydro của H2S
yếu hơn H2O. H2S ít tan trong nước nhưng lại tan nhiều trong dung
môi hữu cơ, các chất điện li không điện li trong H2S lỏng. H2S rất
độc, nó độc khơng kém HCN, ở trạng thái lỏng H2S bị oxy hóa một
phần:

H 2 S + H 2 S  SH 3 + SH −
Trong nước H2S bị oxy hóa nhiều hơn:[2]

H 2 S + H 2O  H 3O + + SH −
Trong dung dịch nước H2S là một acid yếu.
Tính chất hóa học:
Hydro sunfua có tính khử mạnh và tính acid yếu.
- Tính khử:
Khí H2S là một chất không bền, dễ bị phân hủy cho lưu huỳnh
và Hydro ở 3000C
Dung dịch H2S không bền, để trong khơng khí vẫn đục do có
lưu huỳnh kết tủa. Q trình trên giải thích tại sao H2S khơng tích tụ
trong khơng khí mặc dù hằng ngày có nhiều nguồn phát sinh ra nó.
H2S là chất khử mạnh ngay ở dạng khí hay trong dung dịch.

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


6
- Tính acid:
Trong dung dịch H2S điện li theo 2 nấc:

H 2 S  H + + HS −
HS −  H + + S 2−
Tính chất vật lý:
-

H2S là chất khí khơng màu, mùi trứng thối, nặng hơn khơng
khí.

-

Khối lượng riêng = 1,5392 kg/l.

-

Khối lượng phân tử M= 34,08 kg/kmol

-

Nhiệt độ nóng chảy tnc= -85,60C

-

Nhiệt độ sơi ts= -60,750C

-

H2S kém bền, dễ phân hủy, ít tan trong nước, tan nhiều trong
dung môi.

Nguồn gốc:
-

Trong tự nhiên:

H2S sinh ra do chất hữu cơ thối rữa tạo thành, đặc biệt là ở nơi
nước cạn, bờ biển và sông hồ nông cạn, các vết nứt núi lửa, ở các
suối, cống rãnh, hầm lò khai thác than. Ước lượng từ mặt biển phát
ra 30 triệu tấn H2S mỗi năm, và từ mặt đất phát ra khoảng 50-60 triệu
tấn mỗi năm.
-

Trong sản xuất công nghiệp:

H2S sinh ra trong q trình sử dụng nhiên liệu có chứa lưu
huỳnh.

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


7

Ảnh hưởng của khí H2S
Trong các khu đơ thị nồng độ khí H2S trong khơng khí thường
dưới 0.001 ppm, nhưng ở gần các khu cơng nghiệp nồng độ khí H2S
có thể lên đến 0.13 ppm. Ngưỡng nhận biết của H2S dao động trong
khoảng 0.0005-0.13 ppm.
a) Tác hại đối với thực vật:
• Thương tổn lá cây
• Rụng lá
• Giảm sinh trưởng
b) Đối với con người:
▪ Nồng độ thấp
• Gây nhức đầu.
• Tinh thần mệt mỏi.
▪ Nồng độ cao
• Gây hơn mê, tử vong.
• Ở nồng độ 150 ppm hoặc lớn hơn gây tê liệt cơ quan khứu
giác, đường hô hấp, niêm mạc và giác mạc.
1.3 Tổng Quan về lưu huỳnh rắn
Lưu huỳnh cịn có tên gọi khác là Sulfur, là một ngun tố hố
học trong bảng tuần hồn, có ký hiệu là S và có số nguyên tử là 16.
Nguyên tố này là một phi kim phổ biến, không mùi, không vị và có
nhiều hố trị.
Dạng gốc của phi kim này là chất rắn kết tinh màu vàng
chanh.

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ

8
Trong tự nhiên, phi kim này có thể tìm thấy ở dạng đơn chất
hoặc trong các khoáng chất sulfua và sulfat. Lưu huỳnh được xem là
một nguyên tố thiết yếu cho sự sống và chúng được tìm thấy trong 2
axit amin. Trong thương mại, chúng được sử dụng trong phân bón
hoặc dùng trong thuốc súng, diêm, thuốc trừ sâu và thuốc diệt nấm...
Vị trí: Ơ thứ 16, chu kì 3, nhóm VIA
Kí hiệu: S
Cấu hình e: 1s22s22p63s23p4
Độ âm điện: 2,58
Đặc Trưng Của Lưu Huỳnh
Ở điều kiện nhiệt độ phòng, lưu huỳnh ở trạng thái rắn xốp và
có màu vàng nhạt và ở trạng thái đơn chất khơng có mùi. Phi kim
này khi cháy có ngọn lửa màu xanh lam và toả ra đioxit lưu huỳnh có
mùi ngột ngạt, khác thường và tạo cảm giác khó chịu. Sulfur khơng
hịa tan trong nước nhưng hịa tan trong đisulfua cacbon và các dung
mơi khơng phân cực khác. Một số trạng thái ơxi hóa phổ biến của
Sulfur là -2, -1(pirit sắt…), +2, +4 và +6. Sulfur tạo thành các hợp
chất ổn định với gần như mọi nguyên tố, chỉ ngoại trừ các khí trơ.
– Ở trạng thái rắn, Sulfur tồn tại như các phân tử vịng dạng
vịng hoa S8 và bên cạnh đó nó cũng có nhiều hình thù khác. Màu
vàng đặc trưng của lưu huỳnh được tạo nên từ việc loại một nguyên
tử từ vòng S7. Ngược lại, nguyên tố oxy cùng phân nhóm nhưng lại
nhẹ hơn về cơ bản chỉ tổn tại trong 2 dạng là: O2 và O3

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ

9
Sulfur có tinh thể rất phức tạp, phục thuộc vào các điều kiện cụ thể,
các thù hình của chúng tạo thành các cấu trúc tinh thể khác nhau, các
dạng hình thoi và xiên đơn S8 là các dạng được nghiên cứu tỉ mỉ
nhất.
Sulfur nóng chảy có độ nhớt, đây cũng là tính chất nổi bật của phi
kim này, độ nhớt này tăng lên theo nhiệt độ do sự hình thành các
chuỗi polyme. Tuy nhiên, sau khi đã đạt được một khoảng nhiệt độ
nhất định thì độ nhớt lại bị giảm do đã đủ năng lượng để phá vỡ
chuỗi polymer.
Sulfur vô định hình hay cịn gọi là “dẻo” có thể tạo ra khi làm nguội
nhanh Sulfur nóng chảy. Theo nghiên cứu tinh thể bằng tia X, dạng
vơ định hình có thể có cấu trúc xoắn ốc với 8 nguyên tử trên một
vòng. Đây là dạng ổn định ở nhiệt độ phòng và dần chuyển thành
dạng kết tinh. Quá trình này diễn ra trong vài giờ hoặc vài ngày
nhưng có thể tăng tốc nếu có xúc tác.
Ứng Dụng Của Lưu Huỳnh
Lưu huỳnh được dùng nhiều trong công nghiệp với các ứng dụng
khác nhau. Sulfur có dẫn xuất chính là axít sulfuric (H2SO4), được
đánh giá là một trong những nguyên tố quan trọng nhất được dùng
như nguyên liệu công nghiệp và được xem là quan trọng bậc nhất với
mọi lĩnh vực của kinh tế thế giới.
Một số ứng dụng chủ yếu của lưu huỳnh:
-

Sản xuất axit sulfuric.

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ

10
-

Sử dụng trong ắc quy, bột giặt, lưu hoá cao su, thuốc diệt
nấm và dùng trong sản xuất phân bóng phốtphat.

-

Sulfit được sử dụng để làm trắng giấy và làm chất bảo quản
trong rượu vang và làm khô hoa quả.

Với bản chất dễ cháy, nó cịn được dùng trong các loại diêm, thuốc
súng và pháo hoa.
Sulfat magiê (muối Epsom) có thể được dùng như thuốc nhuận tràng,
chất bổ sung cho các bình ngâm (xử lý hóa học), tác nhân làm tróc
vỏ cây, hay để bổ sung magiê cho cây trồng.
Lưu huỳnh nóng chảy cịn được dùng để tạo các lớp khảm trang trí
trong sản phẩm đồ gỗ.
1.4. Tổng Quan Về Phân Xưởng Thu Hồi Lưu Huỳnh
Phân xưởng thu hồi lưu huỳnh (SRU) được đặt xây dựng tại khu vực
A3 nhà máy lọc hóa dầu Bình Sơn, Quảng Ngãi, với cơng suất thiết
kế thu hồi lưu huỳnh 13 tấn / ngày. Phân xưởng thu hồi lưu huỳnh
SRU đang sử dụng công nghệ bản quyền của JACOBS. Phân xưởng
được thiết kế để xử lý các dịng khí chua từ các phân xưởng xử lý
nước chua (SWS), phân xưởng tái sinh amine (ARU), xử lý đốt cháy
các dịng khí thải NH3 từ phân xưởng nước chua và dịng khí thải từ
phân xưởng trung hịa kiềm (CNU).Dịng khí chua giàu H2S từ phân
xưởng xử lý nước chua (SWS) và phân xưởng tái sinh amine (ARU)

được đưa tới thiết bị phản ứng nhiệt, nơi sẽ thu hồi lại lưu huỳnh từ
các dịng khí này. Khí giàu NH3 từ phân xưởng SWS và khí thải của
phân xưởng CNU sẽ được đưa tới lị đốt khí thải của phân xưởng
SRU. Lưu huỳnh được thu hồi từ các dịng khí chua sẽ được thu gom
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


11
về các sulfur trap, rồi được chuyển tới bể tách khí D-2508, tại đây sẽ
dùng dịng khí stripping để loại bỏ lượng khí H2S cịn dư trong lưu
huỳnh lỏng ra đuốc đốt khí chua .Lưu huỳnh sau khi được tách khí sẽ
được bơm lên hai bể chứa sản phẩm lưu huỳnh lỏng TK-2501A/B để
lưu trữ và chờ xuất ra xe bồn cho nhà thầu DMC

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


12
Chương 2
MƠ PHỎNG
2.1. Giới Thiệu Về Phần Mềm Mơ Phỏng
Ngày nay trên thế giới, hầu hết các quốc gia kể cả các quốc gia
khơng có dầu mỏ cũng đã xây dựng cho mình một ngành cơng
nghiệp Lọc – Hóa Dầu nhằm ổn định,phát triển kinh tế và các vấn đề
liên quan đến an ninh năng lượng. Ngành công nghiệp này đóng vai
trị hết sức quan trọng trong cơng cuộc phát triển đất nước và quốc

phòng. Sản phẩm dầu mỏ là nguồn năng lượng trụ cột cho hầu hết
các ngành công nghiệp trên tồn thế giới. Con người ngày càng có
những bước tiến xa hơn trong công nghệ nhằm thu hồi triệt để các
sản phẩm dầu mỏ. Với sự phát triển mạnh mẽ của ngành cơng nghệ
thơng tin thì việc xây dựng các phần mềm mô phỏng để khảo sát
cũng như tìm ra một quy trình phù hợp đã trở nên dễ dàng hơn.
Trước đây, để lên kế hoạch cho một dự án đòi hỏi nhiều thời gian và
khả năng thực hiện dự án đó là khó có thể biết trước được. Tuy
nhiên, khi các phần mềm mô phỏng ra đời, thì cơng việc trở nên đơn
giản đi rất nhiều. Chúng ta có thể thiết kế được nhiều dự án khác
nhau và tìm được phương án tối ưu một cách nhanh chóng, cho kết
quả chính xác và đạt hiệu quả cao nhất. Ngồi ra, các phần mềm này
cịn được ứng dụng trực tiếp vào quá trình hoạt động của nhà máy.
Ta có thể khảo sát sự biến thiên của các thơng số làm việc và chế độ
hoạt động của nhà máy khi có những sự thay đổi ở bất kỳ một đơn vị
hoạt động nào đó.
2.2. Mơ Phỏng Cơng Nghệ Phân Xưởng Thu Hồi Lưu Huỳnh
Bằng Hysys
2.2.1. Các Thiết Bị Chính
Các thiết bị chính tại phân xưởng thu hồi lưu huỳnh bao gồm :
Thiết bị phản ứng nhiệt : H-2501 và H-2502
Quạt gió cấp khí chính : B-2501A/B
Thiết bị phản ứng claus thứ nhất : R-2501
Thiết bị phản ứng claus thứ hai : R-2502

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ

13
Thiết bị phản ứng superclaus : R-2503
Thiết bị trao đổi nhiệt : E-2501 , E-2502, E-2503, E-2504, E-2505
Thiết bị thu hồi nhiệt và sinh hơi : SG-2501, SG-2502
2.2.2.

Mô tả sơ đờ cơng nghệ

Dịng khí cơng nghệ chứa H2S được trộn lẫn với dịng khơng khí đưa
tới thiết bị phản ứng nhiệt ( combustion chamber), tại đây một phần
dịng khí H2S sẽ được đốt cháy thành SO2. Lượng nhiệt dư được đưa
tới thiết bị thu hồi nhiệt thải ( Waste heat boiler) tạo ra dòng hơi
nước thấp áp đưa lên mang hơi của nhà máy. Dịng cơng nghệ sau
thiết bị phản ứng nhiệt được đưa tới thiết bị ngưng tụ Condenser và
lưu huỳnh ngưng tụ được đưa ra khỏi thiết bị tới hệ thống thu gom
lưu huỳnh lỏng. Lượng khí cơng nghệ còn lại được tới thiết bị gia
nhiệt trước khi tới thiết bị phản ứng Claus thứ nhất, sau đó được đưa
tới thiết bị ngưng tụ Condenser , lượng lưu huỳnh lỏng được rút ra và
đưa tới hệ thống thu gom lưu huỳnh lỏng. Khí cơng nghệ sau đó
được đưa tới thiết bị gia nhiệt thứ hai, trước khi vào thiết bị phản ứng
Claus thứ hai, sau khi phản ứng tại xong thì được đưa tới thiết bị
ngưng tụ thứ ba, lưu huỳnh lỏng được rút ra và đưa về hệ thống thu
gom lưu huỳnh lỏng. Lượng khí cịn lại sẽ được đưa tới lị đốt để đốt
cháy hồn tồn lượng khí lưu huỳnh dư thành SO2 trước khi thải ra
ngồi mơi trường
. 2.2.3. Thơng số các thiết bị chính
Thiết bị phản ứng nhiệt chính H-2502 :
Các dịng khí chua công nghệ từ các phân xưởng xử lý nước chua
SWS và phân xưởng tái sinh amine ARU sẽ được đốt cháy một phần
tại thiết bị phản ứng nhiệt này ( H-2502 ), nhiệt độ phản ứng trong

buồng đốt từ 1200 độ C tới 1250 độ C. Tại đây một phần lượng khí
H2S sẽ được đốt cháy thành SO2

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


14
Thiết bị thu hồi nhiệt ( Waste heat Boiler SG-2501 )
Thiết bị này gồm 3 phần sản xuất ra hơi nước thấp áp ở áp suất
khoảng 4.1 kg/cm2 trong phần vỏ, còn lưu huỳnh lỏng ngưng tụ ở
trong ống :
- SG-2501A
- SG-2502B
-SG -2502C
3 phần này đều được nằm theo chiều ngang, lớp ống của mỗi phần
được làm từ thép cabon
Thiết bị phản ứng xúc tác :
Mục đích: Để chuyển hóa H2S từ khí chua cơng nghệ thành lưu
huỳnh phân tử bởi phản ứng giữa H2S và SO2 trong thiết bị phản ứng
nhiệt trên bề mặt xúc . Ba thiết bị phản ứng xúc tác R-2501, R-2502,
R-2503 được đặt trong cùng một thiết bị đồng nhất với ba phần riêng
biệt
Thiết bị đốt khí thải ( Incinerator )
Tất cả các thành phần chứa lưu huỳnh được đốt chuyển hóa thành
SO2 với điều kiện đốt dư khơng khí :
- Khí NH3 từ phân xưởng xử lý nước chua SWS (Unit 18)
- Khí CNU từ phân xưởng xử lý kiềm thải (Unit 20)
- Các nguồn khí thải từ phân xưởng SRU

Khơng khí cấp cho thiết bị đốt được chia làm 2 phần :
- Phần khí chính được dùng để đốt khí nhiên liệu và khí NH3

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


15
- Phần thứ hai được dùng cho quá trình oxy hóa của các dịng khí
cơng nghệ ( khí đi từ q trình oxy hóa chọn lọc, khí chua từ phân
xưởng trung hịa kiềm CNU và các dịng khí thải từ các bể chứa lưu
huỳnh ) và để duy trì nồng độ oxy dư
2.2.4. Xây dựng mô phỏng
Sử dụng các cấu hình trên của các dịng cơng nghệ, và các
thiết bị chính để đưa vào mơ phỏng trong phần mềm mơ phỏng
Aspen Hysys.

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


16
Chương 3
KẾT QUẢ
3 Kết quả từ q trình mơ phỏng :
3.1 Công suất của phân xưởng
Theo mô phỏng ta thu được lượng lưu huỳnh theo tính tốn ở các
thiết bị thu hồi lưu huỳnh với tổng lượng lưu huỳnh thu được gần

giống với thực tế công suất của phân xưởng đang vận hành tại nhà
máy
3.2 Khảo Sát Các Yếu Tổ Công Nghệ Ảnh Hưởng
3.2.1 Lưu Lượng Dòng Khí Vào Phân Xưởng
Theo thiết kế thì phân xưởng thu hồi lưu huỳnh được thiết kế với
công suất tối đa là 13 tấn / ngày, và công suất tối thiểu là chạy 30%
công suất ( tương đương với khoảng 3,9 tấn lưu huỳnh / ngày ) . Do
dịng khí cơng nghệ chính vào phân xưởng thu hồi lưu huỳnh là từ
phân xưởng tái sinh amine ( ARU ) nên ta sẽ xem xét riêng cho
trường hợp này. Theo như kết quả chạy case study trong hysys thì
nhận thấy khi dịng lưu lượng khí chua từ phân xưởng ARU giảm
xuống còn khoảng dưới 220 m3/h thì cơng suất phân xưởng đã giảm
xuống dưới mức công suất tối thiểu theo thiết kế , lượng lưu huỳnh
thu hồi được chỉ là khoảng 4 tấn/ngày, gây ảnh hưởng tới điều kiện
vận hành của phân xưởng SRU. Theo mơ phỏng thì khi lưu lượng
dịng khí chua đạt 880 m3/ thì cũng đã gây quá tải cho phân xưởng
thu hồi lưu huỳnh . Điều này cũng đúng với thực tế đang vận hành tại
phân xưởng thu hồi lưu huỳnh, khi lưu lượng dịng khí q cao, phải
xả một phần ra ngồi mơi trường, do phân xưởng khơng xử lý hết.
3.2.2 Nồng Độ Hàm Lượng Khí C4+, C6+ Trong Dòng Khí Công
Nghệ

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


17
Thực tế khi tổng hàm lượng khí Hydrocacbon ( C4+ và C6+) cũng
ảnh hưởng tới chất lượng mẫu lưu huỳnh. Thường khi hàm lượng

Hydrocacbon này lớn hơn 0,25% trong dòng khí cơng nghệ vào phân
xưởng thu hồi lưu huỳnh sẽ gây ra hiện tượng tạo muội than trong
mẫu lưu huỳnh của phân xưởng

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


18
KẾT LUẬN
Luận văn đã đạt được một số kết quả chính như sau:
Phân tích được các yếu tố ảnh hưởng tới khả năng thu hồi lưu huỳnh
của phân xưởng SRU tại NMLD Dung Quất
Luận văn đã đưa ra các giải pháp xử lý các tình huống khi chất lượng
lưu huỳnh bị ảnh hưởng , không đạt chỉ tiêu chất lượng
Luận văn cũng đưa ra giải pháp để nâng cao khả năng thu hồi lưu
huỳnh của phân xưởng.

KIẾN NGHỊ
Với tình trạng hiện nay tại NMLD Dung Quất, thì việc áp dụng các
giải pháp để tăng khả năng thu hồi lưu huỳnh, đảm bảo khí thải ra
mơi trường đạt chỉ tiêu chất lượng thật sự cần thiết và rất cấp bách:
Với mục tiêu tăng cường hiệu quả sản xuất kinh doanh thì yếu tố duy
trì ổn định vận hành đối với một nhà máy chế biến dầu khí là thật sự
quan trọng. Vì vậy, để đảm bảo cơng tác vận hành liên tục, không bị
gián đoạn bởi các yếu tố công nghệ, trong đó có vấn đề về thu hồi
lưu huỳnh, xử lý khí thải việc làm rất đúng hướng, thiết thực và cần
được triển khai ngay trong thời gian đến.

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ