Tìm hiểu quy trình phân tách LPG và condesat trong tháp c 02 của nhà máy xử lý khí dinh cố

Báo cáo thực tập tốt nghiệp GVHD: Th.S Nguyễn Quốc Hải
LỜI MỞ ĐẦU
Với đặc tính sạch, sản phẩm đa dạng, hiệu quả thì khí được xem là nhiên
liệu lý tưởng để phục vụ ngành điện, công nghiệp, sinh hoạt và là nguyên liệu
trong sản xuất phân bón, hóa chất, nhựa, Các dự án, các công trình nhà máy
chế biến, xử lý khí đã và đang lần lượt được xây dựng, mở rộng.
Tháng 10 năm 1998, nhà máy xử lý khí Dinh Cố đi vào hoạt động, đánh
dấu bước phát triển vượt bật của ngành công nghiệp khí Việt Nam, giải quyết
được vấn đề phải lãng phí đốt bỏ 91.5% lượng khí đồng hành khai thác được từ
mỏ Bạch hổ, cung cấp một khối lượng lớn khí khô, condensate, khí hóa lỏng
phục vụ cho sản suất công nghiệp và tiêu dùng dân dụng nhằm đáp ứng nhu cầu
trong nước và xuất khẩu.
Trong đó LPG và Condensate là 2 sản phẩm có giá trị kinh tế cao. Nó là
nguồn nguyên liệu để sản xuất xăng, các loại dung môi hữu cơ, nhiên liệu đốt và
những nguyên liệu quan trọng cho công nghiệp hoá dầu.
Với nhu cầu lớn về LPG và Condensate nhà máy cần có những giải pháp
nhằm tăng công suất để đáp ứng được nhu cầu của thị trường nhưng vẫn đảm
bảo các chỉ tiêu kĩ thuật của sản phẩm thương phẩm. Tháp ổn định condensate
C-02 là tháp chưng cất phân đoạn có nhiệm vụ phân tách LPG và Condensat để
các sản phẩm này đáp ứng đủ các tiêu chuẩn thương mại quy định.
Trong nhà máy xử lý khí Dinh Cố, tháp ổn định C-02 là một mắt xích quan
trọng trong toàn bộ dây chuyền công nghệ. Chức năng của tháp C-02 là tách
Bubro ra khỏi dòng Condensate, mục đích để ổn định thành phần Condensate và
khí hoá lỏng (LPG) cho công đoạn chế biến tiếp theo. Do vậy em chọn đề tài:
“Tìm hiểu quy trình phân tách LPG và Condesat trong tháp C-02 của nhà
máy xử lý khí Dinh Cố ”.
Lớp DH08H2 Trang 1
Báo cáo thực tập tốt nghiệp GVHD: Th.S Nguyễn Quốc Hải
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ NHÀ MÁY XỬ LÝ
KHÍ DINH CỐ
1.1. Giới thiệu về ngành khí.

1.1.1 Tổng quan về ngành khí.
Cùng dầu mỏ thì khí thiên nhiên và khí đồng hành là nguyên liệu quan
trọng trong công nghiệp hóa học đặc biệt là công nghiệp hóa dầu. Trong thời kỳ
khủng hoảng năng lượng hiện nay thì việc tận dụng, sử dụng các nguồn khí đề
thay thế nguồn năng lượng cũ là vô cùng cần thiết.
Công nghiệp khí là ngành công nghiệp quan trọng, chiến lược trong việc
phát triển công nghiệp dầu khí của nước ta. Đặc biệt là tận dụng nguồn khí đồng
hành từ việc khai thác dầu mỏ trong nước.
Hiện nay, ở Việt Nam, khí Gas-sản phẩm của khí dầu mỏ đang được nghiên
cứu để đưa vào thay thế xăng dùng trong xe taxi nhằm tiết kiệm và giảm ô nhiễm
môi trường. Để phát triển ngành khí ở nước ta phải kể đến tiềm năng về nguồn
khí-Việt Nam được thế giới nhìn nhận là quốc gia dầu khí non trẻ trong cộng đồng
các quốc gia dầu khí trên thế giới. Theo PVGAS COMPANY, tiềm năng nguồn
khí Việt Nam tập trung ở 5 vùng trũng chính: trũng sông Hồng, trũng Cửu Long,
trũng Nam Côn Sơn, trũng Mã Lai-Thổ Chu và trũng miền Trung có khả năng
cung cấp khí trong vài thập kỉ tới. Hiện nay chỉ có 2 trũng có trữ lượng thương
mại là trũng Cửu Long và Nam Côn Sơn thuộc thềm lục địa phía nam nước ta.
Trong đó mỏ Bạch Hổ và mỏ Rồng thuộc chủng Cửu Long đã và đang cho sản
lượng khai thác khí đồng hành quan trọng nhất.
1.1.2 Tổng công ty khí Việt Nam PV-GAS.
Khi công nghệ khai thác dầu khí bắt đầu thì lượng khí đồng hành ngày càng
tăng lên. Vậy nhưng condensate, gas và các sản phẩm từ khí vẫn phải nhập khẩu
về từ nước ngoài.
Lớp DH08H2 Trang 2
Báo cáo thực tập tốt nghiệp GVHD: Th.S Nguyễn Quốc Hải
Tháng 5 năm 1995, PV GAS hoàn thành đường ống dẫn khí Bạch Hổ-Bà
Rịa vào bờ, chấm dứt việc đốt bỏ ngoài khơi khí đồng hành và bắt đầu cung cấp
khí cho nhà máy điện Bà Rịa.
Tháng 10/1999 PV GAS vận hành nhà máy xử lý khí Dinh Cố và kho cảng
Thị Vải, đánh dấu việc hoàn thành toàn bộ dự án khí Bạch Hổ. Việc hoàn thành

toàn bộ dự án khí Bạch Hổ giúp PV GAS có khả năng cung cấp khí khô, LPG và
Condensate cho thị trường nội địa.
Ngày 4/4/2005, 15 tỷ m
3
khí khô được đưa vào bờ cung cấp cho các nhà
máy điện đánh dấu cột mốc quan trọng cho quá trình phát triến của PV GAS nói
riêng và của ngành công nghiệp dầu khí nói chung.
Hiện nay, PV GAS đang cung cấp cho các nhà máy điện Bà Rịa, Phú Mỹ 1,
Phú Mỹ 2, Phú Mỹ 3, Phú Mỹ 4, công ty sản xuất phân bón, thép ,vật liệu xây
dựng, gốm sứ, gạch thủy tinh, công ty phân đạm và hóa dầu khí
Ngày 18/07/2007, hội đồng quản trị tập đoàn dầu khí quốc gia Việt Nam
quyết định số 2232/QD-DKVN về việc thành lập tổng công ty khí.
Tổng công ty khí là công ty TNHH một thành viên và các đơn vị trực thuộc
tập đoàn dầu khí Việt Nam đang hoạt động trong lĩnh vực vận chuyển, tồn trữ, chế
biến, kinh doanh khí và các sản phẩm khí.
1.2. Nhà máy xử lý khí Dinh Cố.
1.2.1 Tên và địa chỉ công ty.
 Tên gọi: Nhà máy xử lý khí Dinh Cố (thuộc PVgas) được khởi công xây
dựng ngày 4/10/1997, là nhà máy khí hóa lỏng đầu tiên của Việt Nam.
 Địa chỉ: xã An Ngãi, huyện Long Điền, tỉnh Bà Rịa-Vũng Tàu cách
Long Hải 6 km về phía Bắc, cách điểm tiếp bờ của đường ống dẫn khí từ Bạch
Hổ khoảng 10km.
 Diện tích: 89.600m
2
(dài 320 m, rộng 280m).
Lớp DH08H2 Trang 3
Báo cáo thực tập tốt nghiệp GVHD: Th.S Nguyễn Quốc Hải
Hình 1.1: Nhà máy xử lý khí Dinh Cố.
1.2.2 Tầm quan trọng của nhà máy đối với nền kinh tế quốc gia.
Nhà máy xử lý khí Dinh Cố cung cấp khí để sản xuất ra khoảng 40% nhu

cầu điện và 30% nhu cầu phân đạm của cả nước.
Năng suất nhà máy trong thời điểm hiện tại khoảng 6 triệu m
3
/ngày.
Khí khô (methane và ethane) sản lượng 3.3 triệu m
3
/ngày được đưa về các
nhà máy điện, đạm làm nguyên liệu cho các nhà máy điện đạm Phú Mỹ1, PM2,
PM 2.1, PM3, PM4, điện Bà Rịa.
Khí hóa lỏng LPG (propan và butane) sản lượng 965 tấn/ngày được đưa
vào kho cảng Thị Vải cung cấp cho các hộ tiêu thụ.
Bơm sản phẩm LPG, condensate sau chế biến đến cảng PV GAS Vũng Tàu
để tàng chứa và xuất xuống tàu nội địa xuất cho các nhà phân phối nội địa bằng xe
bồn.
Cuối cùng là sản phẩm condensate (xăng nhẹ) sản lượng 400 tấn/ngày về
kho cảng Thị Vải chủ yếu dùng để xuất khẩu.
Lớp DH08H2 Trang 4
Báo cáo thực tập tốt nghiệp GVHD: Th.S Nguyễn Quốc Hải
CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM
2.1. Nguyên liệu.
Nguồn nguyên liệu mà nhà máy chế biến khí Dinh Cố sử dụng là khí đồng
hành khai thác từ mỏ Bạch Hổ và mỏ Rạng Đông.
Hiện nay do sản lượng khí từ mỏ Bạch hổ đang giảm dần theo thời gian nên
nhà máy sẽ tiếp nhận khí bổ sung từ các mỏ khác từ khu vực bể Cửu Long: Sư Tử
Trắng, Rồng-Đồi Mồi, Tê Giác Trắng…
Hàm lượng nước được tách sơ bộ tại giàn, sử dụng tách loại nước bằng
Glycol (DEG).
Khí nguyên liệu cung cấp cho nhà máy thuộc loại khí ngọt ẩm, hàm lượng
CO
2

nhỏ và hầu như không chứa khí H
2
S, hàm lượng C
2
+
>10%.
Bảng 2.1: Thông số kĩ thuật của khí đầu vào.
Áp suất 10900 kPa
Nhiệt độ 25.6
o
C
Lưu lượng 1.5 tỷ sm
3
/năm (4.3 triệu m
3
/ngày)
Hàm lượng nước Bão hòa (thực tế đã được xử lý ngoài khơi)
Bảng 2.2: Thành phần khí đầu vào.
No Tên mẫu Khí Rạng
Đông
Khí Bạch
Hổ
Khí về
bờ
Vị trí theo sơ đồ 28 10 11
Ngày lấy mẫu 21.12.05 21.12.05 21.12.05
Tên cấu tử % Mole % Mole % Mole
1 N
2
0.114 0.129 0.123

2 CO
2
0.113 0.174 0.044
3 Methane 78.650 74.691 74.430
4 Ethane 10.800 12.359 12.237
5 Propane 6.601 7.040 7.133
6 I-Butane 1.195 1.535 1.576
7 N-Butane 1.675 2.191 2.283
8 I-Pentane 0.297 0.549 0.604
9 N-Pentane 0.257 0.592 0.664
Lớp DH08H2 Trang 5
Báo cáo thực tập tốt nghiệp GVHD: Th.S Nguyễn Quốc Hải
10 Hexanes 0.157 0.385 0.540
11 Heptanes 0.084 0.135 0.271
12 Octanes Plus 0.026 0.220 0.094
13 H
2
O (g/m
3
) 0.12 0.113
14 H
2
S (ppm) 16.0 10.0 10.0
15 Tổng 100.000 100.000
2.2. Sản phẩm condensate và LPG.
2.2.1 Khí hóa lỏng(LPG).
a) Giới thiệu về khí hóa lỏng (LPG).
Khí hóa lỏng-khí gas hay còn gọi đầy đủ là khí dầu mỏ hóa lỏng LPG
(Liquefied Petroleum Gas) có thành phần chính là propan C
3

H
8
và butane C
4
H
10
.
Bình thường thì propane và butane là các chất ở dạng khí, nhưng để dễ vận
chuyển và sử dụng, người ta cho chúng tồn tại ở dạng lỏng.
LPG không màu, không mùi (nhưng chúng ta vẫn thấy gas có mùi vì
chúng đã được cho thêm chất tạo mùi trước khi cung cấp cho người tiêu dùng để
dễ dàng phát hiện ra khi có sự cố rò rỉ gas).
Mỗi kg LPG cung cấp khoảng12.000 kcal năng lượng, tương đương nhiệt
năng của 2 kg than củi hay 1.3 lít dầu hỏa hoặc1.5 lít xăng. LPG được xem là
một trong những nguồn nhiên liệu thân thiện với môi trường.

Các đặc tính của LPG
LPG là loại khí đốt thuận tiện cho việc vận chuyển và tồn chứa do khả
năng hoá lỏng ở áp suất không quá cao (0.3-0.4 MPa).
LPG có độ sạch cao, không lẫn tạp chất ăn mòn và các tạp chất có chứa
lưu huỳnh, không gây ăn mòn các phương tiện vận chuyển và tồn chứa.
Khi cháy, LPG không gây ô nhiễm môi trường, không gây độc hại kể cả
khi LPG tiếp xúc trực tiếp với thực phẩm.

Tính chất cơ bản của LPG
 Thành phần.
Lớp DH08H2 Trang 6
Báo cáo thực tập tốt nghiệp GVHD: Th.S Nguyễn Quốc Hải
LPG chủ yếu bao gồm cả các hydrocarbon parafin có công thức chung
C

n
H
2n+2.
Có olefin hay không là phụ thuộc vào phương pháp chế biến.
LPG là hỗn hợp của các hydrocarbon như butane, propane, izo-butane,
hỗn hợp butane - propane ở trạng thái lỏng. Tuy nhiên vẫn có khả năng trong
LPG chứa etane, pentane nhưng với tỷ lệ không đáng kể.
 Tỷ lệ giãn nở.
LPG có tỷ lệ giãn nở lớn, từ dạng lỏng sang dạng hơi.
Tỷ lệ giãn nở:
- Propane: 1 thể tích lỏng cho 270 thể tích hơi ở 1 atm.
- Butane: 1 thể tích lỏng cho 283 thể tích hơi ở 1 atm.
 Áp suất của LPG.
Áp suất tối đa cho phép đối với sản phẩm LPG như sau:
- Propane C
3
H
8
có áp suất 1448 KPa ở 37.8
o
C.
- Butane C
4
H
10
có áp suất 438 KPa ở 37.8
o
C.
 Tỷ trọng của LPG.
Tỷ trọng của hơi LPG là tỷ trọng giữa trọng lượng của dung tích hơi quy

định và trọng lượng của một dung tích không khí tương đương.
- Propane: 1 lít propan hơi cân nặng bằng 1.5 lít không khí.
- Butane: 1 lít butan hơi cân nặng bằng 2.0 lít không khí
Tỷ trọng của LPG lỏng nặng 0.51-0.58 so với nước.
 Tính độc hại.
LPG không gây độc. Tuy nhiên, nếu hít vào số lượng lớn sẽ bị ngạt thở.
Không nên bước vào nơi có đầy hơi LPG vì ngoài nguy hiểm bị ngạt thở nócòn
có tính dễ cháy
 Điểm sôi.
Điểm sôi là nhiệt độ mà ở đó chất lỏng sôi ở áp suất khí quyển.
- Điểm sôi của propane là -42
o
C
Lớp DH08H2 Trang 7
Báo cáo thực tập tốt nghiệp GVHD: Th.S Nguyễn Quốc Hải
- Điểm sôi của butane là -4
o
C.
Khi LPG thoát ra ngoài không khí,vì LPG giãn nở và bay hơi nên nhiệt độ
tại đó sẽ giảm nhanh, nếu LPG tiếp xúc với da có thể gây bỏng lạnh.
b) Sản xuất LPG.

Cơ sở lý thuyết quá trình sản xuất LPG
LPG tồn tại trong thiên nhiên ở các giếng dầu hoặc giếng gas và cũng có
thể sản xuất ở các nhà máy lọc dầu. Nguyên liệu ban đầu dùng để sản xuất LPG
là dòng khí thiên nhiên khai thác từ các mỏ dầu hoặc qua quá trình xử lý dầu thô
để thu được LPG. Về cơ bản, quy trình sản xuất LPG gồm các bước:
• Làm sạch khí: Loại bỏ các tạp chất bằng phương pháp lắng, lọc Sau
khi loại bỏ các tạp chất, khí nguyên liệu còn lại chủ yếu là các hydrocarbon như
etane, propane, butane…

• Tách khí: Hỗn hợp khí nguyên liệu cần được tách riêng từng khí để sử
dụng và pha trộn cho từng mục đích sử dụng khác nhau. Có thể dùng các
phương pháp tách khí như phương pháp nén, hấp thụ, làm lạnh từng bậc, làm
lạnh bằng giãn nở khí…Qua hệ thống các dây chuyền tách khí có thể thu được
propane và butane tương đối tinh khiết với nồng độ từ 96-98%.
• Pha trộn: Các khí thu được riêng biệt lại được pha trộn theo các tỷ lệ thể
tích khác nhau tùy theo yêu cầu.
Hiện nay trên thị trường Việt Nam có khá nhiều loại LPG khác nhau do
các hãng cung cấp với các tỷ lệ propane: butane là 30:70, 40:60, 50:50…
Đối với LPG có tỷ lệ là 30:70, 40:60 thường được sử dụng trong sinh
hoạt. Còn tỷ lệ pha trộn 50:50 thường được sử dụng làm nguyên liệu trong các
ngành công nghiệp như nấu thủy tinh, sản xuất ắc quy, cơ khí đóng tàu
Khi chuyển từ thể lỏng sang thể khí, LPG có tỷ lệ giãn nở rất lớn. 1 lít
LPG lỏng sẽ tạo ra khoảng 250 lít khí.
Do vậy trong các bồn chứa LPG không bao giờ được nạp đầy, chúng được
quy định chỉ chứa từ 80% - 85% dung tích.
Lớp DH08H2 Trang 8
Báo cáo thực tập tốt nghiệp GVHD: Th.S Nguyễn Quốc Hải
Bảng 2.3: Các thông số kĩ thuật đặc trưng.
Sản phẩm Propane Butane
Hàm lượng etane Chiếm tối đa 2% thể tích Chiếm tối đa 2% thể tích
Hàm lượng propane Chiếm tối đa 96% thể tích Chiếm tối đa 2% thể tích
Hàm lượng butane Chiếm tối đa 2% thể tích Chiếm tối đa 96% thể tích
 Bupro
Bảng 2.4: Sản lượng bupro đạt được ở những chế độ vận hành khác nhau.
Thông số AMF MF GPP
Sản lượng 640 tấn/ngày
Áp suất 1300 kPa
Nhiệt độ 47.34
o

C
 Propane
Bảng 2.5: Sản lượng propane đạt được ở chế độ vận hành khác nhau.
Thông số AMF MF GPP
Sản lượng 535 tấn/ngày
Hiệu suất thu hồi 85.2%
Áp suất 1800 kPa
Nhiệt độ 45.57
o
C
Hàm lượng C
4
+
max 2.5 %
 Butane
Bảng 2.6:Sản lượng butane đạt được ở những chế độ vận hành khác nhau.
Thông số AMF MF GPP
Sản lượng 415 tấn/ngày
Hiệu suất thu hồi 92%
Áp suất 900 kPa
Nhiệt độ 45
o
C
Hàm lượng C
5
+
max 2.5%
Lớp DH08H2 Trang 9
Báo cáo thực tập tốt nghiệp GVHD: Th.S Nguyễn Quốc Hải
c) Khai thác và sử dụng LPG trên thế giới.

Đối với các nước phát triển Mỹ, Nga, Canada, Mehico, Nauy… LPG
được sản xuất từ nguồn nguyên liệu chính là khí thiên nhiên và khí đồng
hành, tổng sản lượng LPG thu được từ quá trình chế biến khí đồng hành chiếm
khoảng 60% khối lượng.
Một nửa lượng LPG tiêu thụ trên thế giới hiện nay là dùng cho khu vực
thương mại và dân dụng nhằm mục đích đun nấu và sưởi ấm. Năm 2009, nhu
cầu cơ bản tăng khoảng 2.7%, lượng tiêu thụ đạt khoảng 119 triệu tấn.
Khu vực tiêu thụ LPG lớn thứ 2 là công nghiệp hóa chất dầu khí, hang
năm tiêu thụ khoảng 54 triệu tấn. Nhu cầu tiêu dùng LPG trong công nghiệp hóa
chất dầu khí là sản xuất Olefin, nhu cầu cho ngành này khoảng 10 triệu tấn/năm.
Tiếp đến là thị trường nhiên liệu cho giao thông vận tải chiếm khoảng 22
triệu tấn trong năm 2009. LPG sử dụng làm nhiên liệu trong giao thông vận tải
là lĩnh vực tăng trưởng nhanh nhất trong giai đoạn 2000-2009, mức tăng trưởng
trung bình hơn 4%/năm.
Tiếp theo là lĩnh vực công nghiệp hóa chất dầu khí, mỗi năm tiêu thụ của
ngành này tăng trưởng trung bình khoảng 3%/năm.
Lĩnh vực thương mại - dân dụng, tiêu thụ lớn nhất với khối lượng tăng lên
khoảng 21 triệu tấn/năm tương ứng với mức tăng trưởng trung bình khoảng
2%/năm.
Trong thập kỷ vừa qua nhu cầu tiêu thụ LPG trên thế giới tăng gấp 9 lần
sovới nhu cầu về dầu mỏ.
Hiện nay, LPG được sử dụng khá rộng rãi làm nhiên liệu trong
sinh hoạt và công nghiệp. Tuy nhiên trong những năm sắp tới LPG sẽ được sử
dụng ngàymột nhiều hơn để làm nguyên liệu cho công nghiệp tổng hợp
hữu cơ-hóa dầu nhằm chế biến, chuyển hóa ra các sản phẩm công nghệ
có giá trị kinh tế cao.
d). Khai thác và sử dụng LPG ở Việt Nam.
Lớp DH08H2 Trang 10
Báo cáo thực tập tốt nghiệp GVHD: Th.S Nguyễn Quốc Hải
Hàng năm, Việt Nam vẫn phải nhập khẩu thêm LPG từ các quốc gia lân

cận như Thái Lan, Malaysia, Singapore, Đài Loan, Trung Quốc. Tuy nhiên trong
nhữngnăm gần đây, nguồn cung LPG cho thị trường Việt Nam từ các nước trong
khu vực Đông Nam Á ngày càng trở nên khan hiếm và không ổn định. Dự kiến
trong tương lai, nguồn cung LPG nhập khẩu cho thị trường Việt Nam sẽ chủ yếu
từ các nước thuộc khu vực Trung Đông.
Ngày 1/1/1995 nhà nước đã quyết định cho nhà máy điện Bà Rịa
Vũng Tàu sử dụng khí đồng hành thay diegel, đồng thời xây dựng nhà
mý khí Dinh Cố tại Bà Rịa. Đây là nhà máy xử lý khí đầu tiên của nước
ta đã chính thức hoạt động, cung cấp LPG phục vụ cho công nghiệp và dân
dụng.
LPG do nhà máy xử lý khí Dinh Cố (Bà Rịa-Vũng Tàu) sản xuất đáp ứng
khoảng 30% nhu cầu thị trường LPG Việt Nam. Sản lượng LPG dự kiến năm
2009 sẽ đạtkhoảng 270.000 tấn. Dự kiến sản lượng LPG Dinh Cố sẽ đạt khoảng
230.000 tấn vào năm 2010, giảm dần xuống còn 173.000 tấn vào năm 2015, tăng
trở lại mức 279.000 tấn vào năm 2020 và đạt mức 230.000 tấn vào năm 2025 (số
liệu báo cáo đầu tư dự án Kho LPG lạnh Thị Vải của PVGAS). Sản phẩm LPG
của nhà máyDinh Cố đã được Quatest 3 cấp chứng nhận phù hợp với tiêu chuẩn
quốc tế ASTMD 1835-03.
LPG được sản xuất tại Dinh Cố sử dụng nguồn nguyên liệu là khí đồng
hành được vận chuyển từ các mỏ Bạch Hổ, Rồng, Đại Hùng. Khí đồng hành tại
các mỏ này có hàm lượng H
2
S và CO
2
rất thấp (0.4-4%), thuận lợi cho chế biến
và sử dụng.
Về tiêu thụ LPG ở Việt Nam đã có trước những năm 1975. Nhưng mãi
đến năm 1991, do Nhà nước có ban hành chính sách mở cửa để thu hút đầu tư
nước ngoài, kết hợp với sự đổi mới, nâng cao mức sống của nhân dân lúc đó
LPG được quay lại sử dụng ở Việt Nam và hình thành các công ty chuyên cung

Lớp DH08H2 Trang 11
Báo cáo thực tập tốt nghiệp GVHD: Th.S Nguyễn Quốc Hải
cấp LPG. Bắt đầu từ năm 1995 thì mức tiêu thụ LPG hàng năm, ngày càng được
phát triển mạnh mẽ.
Việt Nam là một nước nằm trong khu vực đang có sự phát triển rất mạnh
mẽ cả về sản xuất lẫn tiêu thụ LPG trên thế giới, và thực tế thị trường tiêu thụ
LPG ở nước ta hiện nay rất sôi động đã và đang đáp ứng nhu cầu sử dụng LPG
trong tất cả các ngành, các lĩnh vực của ngành kinh tế.
Nhu cầu tiêu thụ LPG ở Việt Nam trong những năm vừa qua như sau:
Hình 2: Sản lượng tiêu thụ LPG giai đoạn 2005 -2010.
2.2.2 Giới thiệu về khí hóa lỏng (Condensate).
Condensate còn gọi là khí ngưng tụ hay khí đồng hành, là dạng trung gian
giữa dầu và khí có màu vàng rơm. Condensate là hỗn hợp hydrocarbon lỏng tỷ
trọng thấp có mặt như thành phần thể khí (người ta thường gọi là phần lỏng
ngưng trong khí) đặc trưng cho phân đoạn C
5
+
. Condensate không chỉ thu được
từ quá trình khai thác dầu mỏ, mà nó còn đươc hình thành khi chất lỏng ngưng
tụ, từ dòng khí trong đường ống. Trong quá trình khai thác dầu và khí,
condensate bị lôi cuốn theo khí đồng hành hay khí thiên nhiên, được ngưng tụ và
thu hồi sau khi qua các bước xử lý, tách khí bằng phương pháp làm lạnh ngưng
Lớp DH08H2 Trang 12
Báo cáo thực tập tốt nghiệp GVHD: Th.S Nguyễn Quốc Hải
tụ, chưng cất nhiệt độ thấp, hấp phụ hay hấp thụ bằng dầu. Tính chất của nó thì
còn tùy thuộc vào nguồn, và ứng dụng của nó. Trong nhà máy lọc dầu, tùy vào
tính chất của condensate, nếu tốt làm cấu tử pha trộn xăng, nếu xấu thì người ta
trộn với dầu thô đi chưng cất lại.
a). Các đặc tính của LPG
Condensate có thành phần naphtha cao, hàm lượng nước, muối, tạp chất

cơ học, chất ăn mòn và các tạp chất có chứa lưu huỳnh không đáng kể, hàm
lượng sản phẩm trắng cao.
b). Tính chất cơ bản của Condensate
 Thành phần:
Là các hydrocarbon no có phân tử lượng và tỷ trọng lớn hơn butan như
pentane, hexane, heptane Ngoài ra còn chứa các hydrocarbon mạch vòng, các
nhân thơm, và một số tạp chất khác.
 Một số đặc tính kỹ thuật của condensate Việt Nam:
+ Áp suất hơi bảo hoà (psi): 12.
+ Tỷ trọng: 0.7352.
+ Độ nhớt ở 20
o
C (cSt): 0.796.
+ API: 12.
+ Trọng lượng phân tử: 107.
+ Chỉ số octan: 65.
Condesate Việt Nam có 2 loại:
Loại 1: Condensate được tách từ bình lỏng đặt tại giàn khoan. Khí đi ra từ
bình tách khí (C
1
- C
4
) ở áp suất (3-40 bar) và nhiệt độ 103
o
C. Sau đó khí khô
theo đường ống 12 inch xuống đáy biển đến giàn nhẹ BK3 và quay trở lại CPP2
với chiều dài 6300m, nhiệt độ 20-25
o
C do đó khí đồng hành sẽ được giảm nhiệt
độ từ 80-90

o
C xuống 20-25
o
C, do sự giảm nhiệt độ nên condensate sẽ hình thành
Lớp DH08H2 Trang 13
Báo cáo thực tập tốt nghiệp GVHD: Th.S Nguyễn Quốc Hải
trong đường ống. Khi quay lại hỗn hợp hai pha khí lỏng sẽ qua van cầu
joule_thomson. Khí sẽ tụt áp khoảng 2 bar và nhiệt độ giảm 1.5
o
C do hiệu ứng
joule_thomson. Tiếp đó hỗn hợp hai pha sẽ được đưa vào bình tách thứ 2, đó là
bình tách condensate, phần condensate được tách ra và bơm trộn với dầu thô để
xuất khẩu và khí được đưa sang dòng ống đứng để đưa vào bờ. Trữ lượng
condensate này không lớn.
Loại 2: Condensate được ngưng tụ trong quá trình vận chuyển đường ống.
Khí sử dụng là khí thiên nhiên nên ẩm hơn và do đó có nhiêù condensate ngưng
tụ hơn. Đường ống vận chuyển theo kiểu hai pha vói áp suất 125 bar và nhiệt độ
45
o
C. Tại Dinh Cố condensate sẽ được thu gom và nhập chung với condensate
từ nhà máy chế biến khí. Trữ luợng condensate thu được khoảng 9500 tấn/năm.
Bảng 2.7: Sản lượng condensate đạt được ở chế độ vận hành khác nhau.
AMF MF GPP
Lưu lượng 330 tấn/ngày 380 tấn/ngày 400 tấn/ngày
Áp suất 800 k pa
Nhiệt độ 45
o
C
Hàm lượng C
4

max 2%
 Ứng dụng condensate
Có thể chế biến thành các sản phẩm sau:
- Naphtha: (xăng gốc, dùng để pha xăng)
- White spirit: dung môi pha sơn
- IK: Illuminat kerosen: dung môi, dầu hỏa
- Diesel Oil-Fuel Oil.
c). Tình hình sử dụng Condensate tại Việt Nam hiện nay
Ngoài một lượng nhỏ condensate được sử dụng trong việc sản xuất xăng
dung môi dùng trong công nghệ hoá học, condensate Việt Nam được sử dụng
chủ yếu cho mục đích sản xuất xăng nhiên liệu như là một cấu tử phối liệu xăng
sau khi đã qua quá trình chế biến như đang thực hiện ở nhà máy lọc dầu Cát Lái.
Thực chất là xử lý condensate rồi phối trộn với xăng có chỉ số octan cao và phụ
gia nhập ngoại (Reformate, MTBE ). Tuy nhiên, từ tháng 7/2001 chính phủ đã
Lớp DH08H2 Trang 14
Báo cáo thực tập tốt nghiệp GVHD: Th.S Nguyễn Quốc Hải
ban hành nghị định cấm nhập khẩu và lưu thông xăng pha chì và đưa ra tiêu
chuẩn về xăng không chì gồm M-90, M-92, M-95. Vì vậy, việc sử dụng
condensate làm cấu tử phối trộn trực tiếp để sản xuất xăng không mang lại hiệu
quả kinh tế và không thoả mãn các tiêu chuẩn kỹ thuật của xăng thương phẩm.
Để xử lý tốt hơn condensate nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng nguồn
nguyên liệu này, trên thế giới, người ta đã áp dụng công nghệ isome hoá nhằm
chuyển hoá các n-parafin thành các parafin mạch nhánh có chỉ số octane cao
hơn nhiều và đáp ứng các yêu cầu của xăng động cơ ngày càng khắt khe hơn về
chất lượng và bảo vệ môi trường: giảm hàm lượng chất thơm, MTBE, các phối
tử có chỉ số octane cao trong phối liệu tạo xăng.
2.3. Mô tả dây chuyền sản xuất và nguyên lý cấu tạo các thiết bị chính.
2.3.1 Tìm hiểu về sơ tổng quát, chế độ hoạt động của nhà máy.
Theo thiết kế nhà máy có thể hoạt động ở các chế độ khác nhau:
 Chế độ AMF (Absolute Minium Facility): Cụm thiết bị tối thiểu tuyệt đối.

 Chế độ MF (Minium Facility): Cụm thiết bị tối thiểu.
 Chế độ GPP (Gas Processing Plant): Cụm thiết bị hoàn thiện.
 Chế độ MGPP (Modified Gas Processing Plant): Chế độ GPP sửa đổi.
2.3.2 Chế độ vận hành AMF.
a). Thiết bị
Bình tách V-03.
Thiết bị hòa dòng EJ-01A/B/C.
Thiết bị trao đổi nhiệt: E-07, E-04A/B, E-01A/B.
Tháp ổn định condensate: C-01, C-05.
Thu hồi khoảng 340 tấn Condensate/ngày từ lưu lượng khí ẩm khoảng 4.3
triệu m
3
/ngày.
b). Thuyết minh sơ đồ công nghệ chế độ AMF
Lớp DH08H2 Trang 15
Báo cáo thực tập tốt nghiệp GVHD: Th.S Nguyễn Quốc Hải
Khí đồng hành mỏ Bạch Hổ với lưu lượng khí ẩm là khoảng 4.3 triệu
m
3
/ngày được đưa tới Slug Catcher của nhà máy bằng đường ống 16 inch với áp
suất 109 bar, nhiệt độ 25.6
o
C.
Dòng lỏng đi từ Slug Catcher (SC) được giảm áp và đưa vào bình tách V-
03 hoạt động ở 75 bar và được duy trì ở nhiệt độ 20
o
C. V-03 có nhiệm vụ: tách
hydrocacbon nhẹ hấp thụ trong lỏng nhờ giảm áp. V-03 được gia nhiệt đến 20
o
C

bằng dầu nóng nhờ thiết bị gia nhiệt E-07.
Dòng khí thoát ra từ Slug Catcher được vào bình tách lọc V-08. Khí từ
đầu ra của V-08 được đưa vào thiết bị hòa dòng EJ-01 A/B/C để giảm áp từ 109
bar xuống 47 bar Nhiệm vụ của EJ-01 A/B/C giữ áp suất làm việc của tháp C-
01 ổn định.
Tháp C-05 hoạt động ở áp suất 47 bar, nhiệt độ 20
o
C. Dòng khí từ đỉnh
tháp C-05 được đưa ra đường khí thương phẩm để cung cấp cho nhà máy điện.
Lỏng tại đáy C-05 được đưa vào đĩa thứ 1 của tháp C-01. Chế độ AMF tháp C-
02 có 2 dòng nhập liệu:
 Dòng từ V-03 vào đĩa thứ 14 của tháp C-01.
 Dòng lỏng từ đáy tháp C-05 vào đĩa trên cùng của tháp C-01.
Áp suất hơi của condensate giảm đi và được điều chỉnh trong tháp C-01
nhằm mục đích phù hợp cho việc chứa trong bồn chứa ngoài trời. Với ý nghĩa
đó, trong chế độ AMF tháp C-01 hoạt động như là tháp ổn định condensate.
Trong đó, phần lớn hydrocacbon nhẹ hơn butan được tách ra khỏi condensate ở
đáy tháp được trao đổi nhiệt tại E-04A/B và được làm lạnh bằng không khí ở E-
09 để giảm nhiệt độ xuống 45
o
C trước khi ra đường ống dẫn condensate về kho
cảng hoặc bồn chứa TK-21.
2.3.3. Chế độ vận hành MF.
a) Thiết bị:
Lớp DH08H2 Trang 16
Báo cáo thực tập tốt nghiệp GVHD: Th.S Nguyễn Quốc Hải
Thiết bị của chế độ này bao gồm toàn bộ các thiết bị của chế độ AMF (trừ
EJ-01 A/B/C) và được bổ sung thêm các thiết bị chính sau.
+ 1 tháp ổn định Condensate C-02.
+ 3 thiết bị trao đổi nhiệt E-14, E-20.

+ 1 tháp hấp phụ V-06A/B.
+ 2 máy nén K-01, K-04A/B.
Thu hồi hỗn hợp bupro (butane và propane) khoảng 630 tấn/ngày và
Condensate khoảng 380 tấn/ngày.
b) Thuyết minh sơ đồ công nghệ chế độ MF:
Dòng khí từ Slug Catcher được đưa đến bình tách lọc V-08. Sau khi được
loại nước tại V-06A/B dòng khí đồng thời được đưa đến hai thiết bị E-14 và E-
20 để làm lạnh. Dòng khí sau khi đi ra khỏi E-14 và E-20 là dòng hai pha (lỏng-
khí) được đưa vào tháp C-05 để tách lỏng.
Khí ra từ đỉnh tháp C-05 được sử dụng như tác nhân làm lạnh bậc một cho
dòng nguyên liệu tại E-14 được làm lạnh bậc hai tại van FV-1001.
Hai tháp hấp phụ V- 06A/B được sử dụng luân phiên.
Quá trình tái sinh được thực hiện nhờ sự cung cấp nhiệt của dòng khí
thương phẩm nâng nhiệt độ lên 220
o
C (E-18), dòng ra khỏi thiết bị V-06A/B
được làm mát tại E-15 và tách lỏng ở V-07 trước khi ra đường khí thương phẩm.
Trong chế độ MF tháp C-02 được đưa vào vận hành để thu hồi bupro.
Nhằm tận dụng bupro và tách một phần metane, etane còn lại, dòng khí ra từ V-
03 được đưa đến tháp C-01 để tách C
2
, dòng lỏng ra khỏi V-03 được đưa đến
tháp C-01 sau khi được gia nhiệt từ 20
o
C lên 80
o
C tại thiết bị E-04A/B nhờ dòng
lỏng ra từ tháp C-02.
Các hydrocarbon nhẹ như C
1,

C
2
được tách ra và đi lên đỉnh tháp C-01, sau
đó được nén từ 25 bar lên 47 bar nhờ máy nén K-01 trước khi dẫn vào đường
khí thương phẩm.
Lớp DH08H2 Trang 17
Báo cáo thực tập tốt nghiệp GVHD: Th.S Nguyễn Quốc Hải
Phần lỏng ra từ đáy tháp C-01 được đưa đến tháp C-02. Tháp C-02 làm
việc ở áp suất 11 bar, nhiệt độ đỉnh 60
o
C và nhiệt độ đáy 154
o
C. Tại đây C
5
+
được tách ra và đi ra ở đáy tháp, sau đó được dẫn qua thiết bị trao đổi nhiệt E-
04A/B để gia nhiệt cho nguyên liệu vào tháp.
Sau khi ra khỏi E-04A/B dòng lỏng này được đưa đến làm lạnh tại thiết bị
quạt làm mát bằng không khí E-09 trước khi đưa ra ống hoặc bồn chứa
Condensate thương phẩm TK-21.
Dòng hơi ra khỏi đỉnh tháp C-02 là LPG, được ngưng tụ tại E-03 và đưa
về V-02, một phần được cho hồi lưu trở lại C-02 để đảm bảo sự hoạt động của
tháp, phần còn lại theo đường ống dẫn sản phẩm LPG.
2.3.4. Chế độ vận hành GPP thiết kế.
a) Thiết bị
Chế độ này bao gồm các thiết bị của chế độ MF và được bổ sung một số
thiết bị sau:
+ Một tháp tách C
3
/C

4
: C-03.
+ Một tháp Stripper: C-04.
+ Hai máy nén: K-02, K-03.
+ Thiết bị Turbo-Expander: CC-01.
+ Các thiết bị trao đổi nhiệt: E-17, E-11.
b) Thuyết minh sơ đồ công nghệ chế độ GPP thiết kế
Khí ngoài giàn vào nhà máy được tiếp nhận đầu tiên tại Slug Catcher,
dòng lỏng ra có nhiệt độ 25.6
o
C và áp suất 109 bar được đưa tới V-03.
Dòng khí ra từ Slug Catcher qua V-08 để tách nốt phần lỏng còn lại,
lượng lỏng được tách ra này được đưa đến bình tách V-03 để xử lý, dòng khí ra
từ V-08 đi vào V-06A/B để tách tinh nước.
Khoảng 2/3 lượng khí ra khỏi V-06A/B chuyển tới phần giãn nở của thiết
bị CC-01 (33.5bar, -18
o
C) để giảm áp rồi đưa vào tháp tinh lọc V-05.
Lớp DH08H2 Trang 18
Báo cáo thực tập tốt nghiệp GVHD: Th.S Nguyễn Quốc Hải
Khoảng 1/3 dòng từ V-06A/B được đưa tới thiết bị trao đổi nhiệt E-14 để
làm lạnh xuống -35
o
C sau đó đưa vào van giảm áp FV-1001 rồi đưa vào tháp C-
05 (33.5 bar, t
đỉnh
-42
o
C, t
đáy

-20
o
C) như 1 dòng hồi lưu ở đỉnh tháp.
Dòng khí ra từ đỉnh tháp C-01 được máy nén K-01 nén từ 29 bar lên 47
bar rồi tiếp tục được làm lạnh trong thiết bị trao đổi nhiệt E-08 sau đó vào tháp
C-04 để tách nước và hydrocarbon nhẹ lẫn trong lỏng đến từ V-03 .
Dòng lỏng ra từ tháp C-04 được đưa lên đĩa thứ 14 của tháp C-01, dòng
lỏng ra từ tháp C-05 được đưa đến đĩa thứ nhất của tháp C-01 đóng vai trò như
dòng hồi lưu ngoài ở đỉnh tháp.
Dòng khí ra từ đỉnh tháp C-02 là hỗn hợp bupro được tiến hành ngưng tụ
hoàn toàn qua hệ thống quạt làm mát không khí E-02, sau đó được đưa tới bình
hồi lưu V-02. Một phần bupro được bơm trở lại C-02 để hồi lưu bằng bơm P-
01A/B, áp suất của bơm có thể bù đắp sự chênh lệch áp suất làm việc của tháp
C-02 (11 bar) và tháp C-03 (16 bar). Phần bupro còn lại được gia đến 60
o
C trong
thiết bị gia nhiệt E-17 trước khi cung cấp cho tháp C-03 bằng chất lỏng nóng từ
đáy tháp C-03. Sản phẩm đáy của tháp C-02 chính là Condensate thương phẩm
được đưa ra bồn chứa hoặc dẫn về Cảng Thị Vải.
Dòng ra từ đỉnh tháp C-02 là hỗn hợp bupro được tiến hành ngưng tụ
hoàn toàn ở nhiệt độ 43
o
C qua hệ thống quạt làm mát bằng không khí E-02,
được đưa tới bình hồi lưu V-02.
Một phần bupro được bơm trở lại tháp C-02 để hồi lưu bằng bơm P-
01A/B, áp suất của bơm có thể bù đắp được sự chênh áp suất làm việc của tháp
C-02 (11 bar) và tháp C-03 (16 bar).
Phần bupro còn lại được gia nhiệt đến 60
o
C trong thiết bị gia nhiệt E-17

trước khi cấp cho tháp C-03 bằng chất lỏng nóng từ đáy tháp C-03.
Sản phẩm đáy của tháp C-03 chính là condensate thương phẩm được đưa
ra bồn chứa hoặc dẫn ra đường ống vận chuyển condensate về kho cảng Thị Vải.
2.3.5. Chế độ vận hành GPP chuyển đổi.
Lớp DH08H2 Trang 19
Báo cáo thực tập tốt nghiệp GVHD: Th.S Nguyễn Quốc Hải
a) Thiết bị
Bao gồm các thiết bị của chế độ GPP và thêm trạm nén khí đầu vào K-
1011A/B/C/D và bình tách V-101.
b) Thuyết minh sơ đồ công nghệ chế độ GPP chuyển đổi
Khí vào nhà máy là khí đồng hành từ mỏ Bạch Hổ và mỏ Rạng Đông với
lưu lượng 5.9-6.1 triệu sm
3
/ngày được đưa vào Slug Catcher.
Hỗn hợp khí ra khỏi Slug Catcher được chia làm 2 dòng:
 Dòng thứ nhất: có lưu lượng 1 triệu m
3
/ngày được đưa vào van giảm áp
PV-106 giảm áp suất xuống 54 bar và đi vào thiết bị tách lỏng V-101 sau đó dẫn
vào V-03 để chế biến sau. Khí đi ra từ bình tách V-101 được đưa vào đường ống
dẫn khí thương phẩm cung cấp cho các nhà máy điện
 Dòng khí thứ hai: với lưu lượng khoảng 5.2 triệu m
3
/ngày được đưa vào
hệ thống 4 máy nén khí K-1011A/B/C/D để nén dòng khí từ áp suất 65-80 bar
lên đến áp suất thiết kế là 109 bar với nhiệt độ 45
o
C, được đưa vào thiết bị lọc
V-08. Dòng khí ra khỏi V-08 được đưa đi tách nước ở V-06A/B và lọc bụi ở F-
01A/B là khí khô, dòng này được chia làm 2 phần:

 Phần thứ nhất khoảng 1/3 lượng khí khô đưa vào thiết bị trao đổi nhiệt
E-14. Sau đó được làm lạnh sâu bằng cách giảm áp qua van FV-1001 để giảm áp
từ 109 bar xuống tới 35 bar, đồng thời với quá trình giảm áp, nhiệt độ của dòng
khí sẽ giảm xuống tới -62
o
C. Lúc này dòng khí sẽ chứa khoảng 56% mol lỏng và
đưa tới đĩa trên cùng của thiết bị tinh cất C-05.
 Phần thứ hai khoảng 2/3 sẽ được đưa vào thiết bị CC-01 để thực hiện
việc giảm áp suất từ 109 bar xuốg tới 35 bar và nhiệt độ giảm xuống -12
o
C.
Dòng khí lạnh này sau đó được đưa vào đáy của tháp tinh cất C-05.
Hỗn hợp khí đi ra từ đỉnh tháp tinh cất C-05 có thành phần chủ yếu là
methane và ethane, có nhiệt độ -42
o
C được sử dụng làm tác nhân lạnh cho thiết
bị trao đổi nhiệt E-14 và sau đó được nén tới áp suất 47 bar trong phần nén của
thiết bị CC-01.
Lớp DH08H2 Trang 20
Báo cáo thực tập tốt nghiệp GVHD: Th.S Nguyễn Quốc Hải
Hỗn hợp khí đi ra từ thiết bị này được đưa vào hệ thống đường ống 16
inch đến các nhà máy điện như là khí thương phẩm.
Hỗn hợp lỏng đi ra từ đáy tháp tinh cất C-05 có thành phần là C
3
+
, chủ yếu
là propane được đưa vào đỉnh tháp C-01 như dòng hồi lưu ngoài.
Tháp Deethanizer C-01 là một tháp đĩa dạng van hoạt động như một thiết
bị chưng cất, có nhiệm vụ tách các hydrocarbon nhẹ như methane và ethane ra
khỏi condensate. Tháp hoạt động ở áp suất 27 bar, nhiệt độ đỉnh 10

o
C, nhiệt độ
đáy tháp 100
o
C.
Khí nhẹ ra khỏi đỉnh tháp C-01 được đưa vào bình tách V-12 để tách lỏng
có trong khí. Sau đó được máy nén K-01 nén từ áp suất 27 bar đến áp suất 45
bar rồi đưa vào bình tách V-13 để tách các hạt lỏng tạo ra trong quá trình nén.
Dòng khí ra khỏi V-13 được nén tiếp đến áp suất 70 bar nhờ máy nén K-
02, sau đó được làm mát nhờ thiết bị trao đổi nhiệt bằng không khí E-19. Dòng
khí ra khỏi E-19 lại được máy nén K-03 nén đến áp suất thiết kế là 109 bar, và
được làm mát tại thiết bị trao đổi nhiệt E-13 và cuối cùng quay trở lại làm
nguyên liệu cho bình tách V-08.
Hỗn hợp lỏng ra ở đáy C-01 có thành phần chủ yếu là C
3
+
được đưa vào
bình ổn định V-15 sau đó được đưa vào đĩa thứ 11 của tháp C-02.
Tháp ổn định C-02 là một thấp đĩa dạng van bao gồm 30 đĩa áp suất làm
việc 10 bar, nhiệt độ đỉnh 41
o
C, nhiệt độ đáy 143
o
C (được duy trì nhờ Reboiler
E-03). Hỗn hợp bupro ra khỏi đỉnh C-02 có nhiệt độ 41
o
C được đưa sang bình
ổn định V-02, một phần Bupro được hồi lưu lại đỉnh tháp C-02 còn phần khác
được làm lạnh lần nữa tại E-12 sau đó được đưa vào bồn chứa để xuất xe bồn
hoặc đưa về kho cảng Thị Vải.

Condensate ra khỏi đáy tháp C-02 có nhiệt độ cao được tận dụng để gia
nhiệt cho dòng lỏng ra từ đáy V-03 thông qua thiết bị trao đổi nhiệt E-04, đồng
thời nhiệt độ của dòng condensate cũng giảm xuống còn 60
o
C, sau đó được làm
Lớp DH08H2 Trang 21
Báo cáo thực tập tốt nghiệp GVHD: Th.S Nguyễn Quốc Hải
mát tiếp đến 45
o
C tại thiết bị làm lạnh bằng quạt E-09 cuối cùng được đưa vào
bồn chứa hoặc dẫn về kho cảng Thị Vải.
CHƯƠNG 3: THÁP ỔN ĐỊNH C-02
3.1. Cơ sở lý thuyết chưng cất.
3.1.1 Khái niệm.
Chưng cất là phương pháp tách hỗn hợp chất lỏng cũng như hỗn hợp khí
lỏng thành các cấu tử riêng biệt. Dựa vào nhiệt độ bay hơi khác nhau của các cấu
tử trong hỗn hợp, nghĩa là khi ở cùng nhiệt độ thì áp suất hơi của các cấu tử khác
nhau.
Khi chưng cất ta thu được nhiều sản phẩm, hỗn hợp có bao nhiêu cấu tử thì
thu được bấy nhiêu sản phẩm. Với trường hợp chưng cất hỗn hợp hai cấu tử thì
Lớp DH08H2 Trang 22
Báo cáo thực tập tốt nghiệp GVHD: Th.S Nguyễn Quốc Hải
sản phẩm đỉnh gồm cấu tử có độ bay hơi lớn hơn và một phần ít cấu tử có độ bay
hơi bé hơn, còn sản phẩm đáy gồm cấu tử có độ bay hơi bé hơn và một phần ít cấu
tử có độ bay hơi lớn hơn.
Trong thực tế sản xuất có nhiều phương pháp chưng cất khác nhau. Tùy
theo điều kiện sẵn có, thực tế sản xuất, tính chất hỗn hợp và yêu cầu độ tinh khiết
đối với sản phẩm mà có phương pháp chưng thích hợp:
 Chưng đơn giản gồm tách các hỗn hợp gồm các cấu tử có độ bay
hơi rất khác nhau. Phương pháp thường dùng để tách sơ bộ và làm sạch cấu tử

khỏi tạp chất.
 Chưng bằng hơi nước trực tiếp dùng tách các hỗn hợp gồm các chất
khó bay hơi và tạp chất không bay hơi, thường dùng trong trường hợp chất được
tách không tan vào nước.
 Chưng chân không dùng trong trường hợp cần hạ thấp nhiệt độ sôi
cấu tử. Ví dụ như trường hợp các cấu tử trong hỗn hợp dễ bị phân hủy ở nhiệt độ
cao hay ở trường hợp các cấu tử có nhiệt độ sôi quá cao.
 Chưng luyện là phương pháp phổ biến nhất để tách hoàn toàn hỗn hợp
các cấu tử dễ bay hơi có tính chất hòa tan một phần hoặc hoàn toàn vào nhau.
3.1.2 Cấu trúc tháp chưng cất trong công nghiệp dầu khí.
a.Thân tháp chưng cất.
Thân tháp chưng cất có dạng hình trụ đứng. Vật liệu làm tháp phụ thuộc
vào mức độ ăn mòn của môi trường làm việc, áp suất và nhiệt độ làm việc. Nó
thường làm bằng thép. Chiều cao của tháp được xác định bằng số đĩa thực tế và
khoảng cách giữa chúng. Thông thường tháp có đường kính từ 1.2-4.5m, chiều
cao của tháp từ 25-38m, thành của tháp chưng cất dày 10-25mm. Trong tháp có
các đĩa, ngoài ra có lỗ cửa để người lắp ráp và sửa chữa, làm vệ sinh.
Lớp DH08H2 Trang 23
Báo cáo thực tập tốt nghiệp GVHD: Th.S Nguyễn Quốc Hải
Hình 3.1: Cấu tạo một tháp chưng cất
b. Đường kính tháp.
Đường kính tháp chưng cất phụ thuộc chủ yếu vào công suất của nó,
nghĩa là phụ thuộc vào lưu lượng nguyên liệu (để chưng cất), đúng hơn là phụ
thuộc lưu lượng các dòng hơi và dòng lỏng trong tháp. Đường kính tháp hay tiết
diện tháp được thiết kế và tính toán tuỳ thuộc vào lưu lượng pha lỏng, pha hơi,
phải đủ lớn để khi hoạt động không gây nên trạng thái ngập lụt.
c. Đĩa.
Lớp DH08H2 Trang 24
Báo cáo thực tập tốt nghiệp GVHD: Th.S Nguyễn Quốc Hải
Trong tháp chưng cất có các chướng ngại vật, đó là các đĩa. Đĩa là một

cấu trúc cơ khí nằm ngang trong tháp chưng cất, có tác dụng tạo điều kiện cho
pha hơi đang bay lên và pha lỏng đang đi xuống tiếp xúc với nhau một cách đủ
lâu, đủ tốt để sự trao đổi chất giữa chúng xảy ra hoàn hảo.
Các tháp chưng cất trong nhà máy lọc dầu, trong nhà máy xử lý chế biến
khí từ 10 đến 50 hay 60 đĩa, trong nhà máy hóa dầu có thể nhiều hơn do ở có
nhu cầu phân tách cao hơn, tạo ra những phân đoạn có nhiệt độ sôi khác nhau rất
ít, thậm chí tạo ra các chất gần như nguyên chất.
d. Nguyên tắc hoạt động của tháp.
Hình 3.2. Hoạt động của hơi và lỏng trên các đĩa.
Nguyên liệu được đưa vào tháp ở gần giữa tháp (để cho chất lỏng chảy
xuống dưới có không gian tiếp xúc với hơi ở đáy tháp bị đun nóng bay lên) với
lưu lượng và thành phần đã biết.
Thông thường nguyên liệu dưới dạng hai pha lỏng-hơi. Đĩa mà nguyên
liệu vào được gọi là đĩa nạp liệu.
Phần trên đĩa nạp liệu gọi là vùng cất, phần dưới kể cả đĩa nạp liệu gọi là
vùng chưng. Dòng lỏng nhập liệu sẽ chảy xuống vùng chưng đến đáy tháp. Tại
Lớp DH08H2 Trang 25