Tìm hiểu và Tính toán một vài thông số của thiết bị gia nhiệt E401–C tại trạm phân phối khí Phú Mỹ

 Đồ án tốt nghiệp

Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của công nghiệp dầu khí trên thế giới. Nghành
công nghiệp dầu khí Việt Nam được phát triển từ những năm 70 của thế kỷ trước,
cho đến nay cũng đang trên đà phát triển và là nghành kinh tế mũi nhọn của cả
nước. Chúng ta đã tìm ra nhiều mỏ có trữ lượng lớn và đưa vào khai thác hiệu quả,
như mỏ Đại Hùng, Bạch Hổ, mỏ Rồng ở vùng Nam Côn Sơn, các mỏ khí như Lan
Tây, Lan Đỏ,…
Trong thời gian thực tập tại công ty Vận Chuyển Khí Đông Nam Bộ, tôi đã được
tìm hiểu về công nghệ vận chuyển khí. Với vốn kiến thức học ở trường và thời gian
tìm hiểu công nghệ tại công ty nên tôi chọn đề tài  !"#$% !
&'()*+,-./01233454(6"789:;
Với thời gian không nhiều, kiến thức còn hạn chế nên đồ án còn nhiều thiếu sót.
Kính mong các thầy cô trong bộ môn Lọc – Hóa Dầu và các bạn giúp đỡ góp ý
thêm để đề tài ngày càng hoàn thiện hơn.
Tôi xin chân thành cảm ơn các anh, chị trong công ty Vận chuyển khí Đông Nam
Bộ đã tạo điều kiện thuận lợi trong thời gian thực tập tại công ty và chân thành cảm
ơn các thầy cô trong bộ môn Lọc – Hóa Dầu trường đại học Mỏ - Địa Chất.
1
 Đồ án tốt nghiệp
7<
=>?
@1
A=BCDEFG
1;1F"HI
1;1;1;F$-
1;1;1;1;F"HI
Khí tự nhiên là tập hợp những hydrocacbon khí CH
4
, C
2

H
6
, C
3
H
8
, C
4
H
10
…có
trong lòng đất. Chúng thường tồn tại thành nhữnh mỏ khí riêng lẻ hoặc tồn tại trên
các lớp dầu mỏ. Khí tự nhiên còn được hiểu là khí trong các mỏ khí. Ngoài những
khí hydrocacbon, khí tự nhiên còn luôn chứa các khí vô cơ N
2
, H
2
S, CO
2
, khí trơ,
hơi nước.
Thành phần hóa học của khí tự nhiên kahs đơn giản. Về mặt thành phần hóa học,
mêtan là hợp phần chính của khí tự nhiên. Ngoài ra còn các khí hydrocacbon nặng
hơn như: etan, propan, butan… Các khí này ít hơn nhiều. Khí càng nặng chứa
mêtan càng ít.
Khí tự nhiên là nguồn nguyên liệu, nhiên liệu vô cùng quý giá, gần như không tái
sinh, đóng vai trò cực kì quan trọng trong hoạt động kinh tế, trong chiến lược phát
triển của mỗi quốc gia trên thế giới.
1;1;1;J;F"KL!
Trong vỉa dầu, áp suất rất lớn một lượng khí dầu mỏ hòa tan trong dầu. Khi khai

thác dầu mỏ, áp suất giảm, lượng khí này tách ra khỏi dầu cùng đi lên theo quá trình
khai thác gọi là khí đồng hành.
Khí đồng hành là phân đoạn nhẹ nhất của dầu mỏ nguyên khai, thu được ngay ở
chính thiết bị tách khí tại miệng giếng khai thác dầu mỏ. Thành phần hóa học của
khí đồng hành gần giống với khí tự nhiên. Tuy nhiên về mặt định lượng khí đồng
hành nghèo mêtan hơn khí tự nhiên nhưng giàu C
3
+
hơn.
Thành phần của khí đồng hành phụ thuộc vào bản chất của dầu mỏ, vào nhiệt độ,
áp suất tại đó khí tách ra khỏi dầu. Thành phần định tính và định lượng của dầu mỏ
là rất khác nhau. Chúng khác nhau ở các tầng trong cùng một mỏ.
Bảng 1.1. Thành phần khí tự nhiên và khí đồng hành khai thác từ một vài mỏ
của Việt Nam (% theo thể tích)
Các cấu tử Khí tự nhiên Khí đồng hành
Tiền hải Rồng đôi Bạch Hổ Đại Hùng Ruby
2
 Đồ án tốt nghiệp
CH
4
87,60 81,41 71,60 77,00 78,02
C
2
H
6
3,10 5,25 12,50 10,00 10,67
C
3
H
8

1,20 3,06 8,60 5,00 6,70
C
4
H
10
1,00 1,47 1,04 3,30 1,74
C
5
+
0,80 0,55 0,32 1,20 0,38
3,30 3,30 5,64 1,00 3,00 0.07
H
2
S - - - - -
N
2
và khí
trơ
3,00 0,08 0,50 0,50 0,60
Từ các số liệu trên ta thấy rằng, thành phần hóa học cơ bản của khí tự nhiên và
khí đồng hành là các hydrocacbon no, các parafin dãy đồng đẳng của mêtan. Trong
khí tự nhiên mêtan là chủ yếu, còn khí đồng hành thành phần thay đổi trong khoảng
khá rộng, các cấu tử từ C
2
trở đi chiếm thành phần đáng kể trong thành phần khí.
Điều đó rất quan trọng trong việc lựa chọn công nghệ chế biến thích hợp, sử dụng
hợp lí nguồn nguyên liệu và sản phẩm thu được.
1;1;1;M;F")+,+N<
Khí chế biến dầu mỏ còn được gọi là khí nhà máy lọc dầu, là phân đoạn thu được
(phân đoạn hơi) khi chế biến dầu thô và các phân đoạn của nó bằng phương pháp

khác nhau. Đó là phân đoạn hơi bay ra từ đỉnh tháp ổn định reformat, từ quá trình
reforming, từ đỉnh tháp chưng cất, lò phản ứng cracking…
Khác với khí tự nhiên và khí đồng hành, khí chế biến dầu mỏ thường chứa
hydrocacbon đói, chứa ít khí vô cơ, có thể có hoặc không chứa hơi nước.
1;1;J;75O#36"HI
1;1;J;1;75O#3P#L()6$)
• Khí tự nhiên (khí không đồng hành) là khí khai thác từ các mỏ khí, có thành
phần chủ yếu là CH
4
.
• Khí đồng hành là khí đi kèm với dầu mỏ trong quá trình khai thác. So với khí
tự nhiên, thành phần CH
4
trong khí đồng hành thấp hơn.
1;1;J;J;75O#3P#!4<Q
• Khí chua là khí thiên nhiên chứa H
2
S với hàm lượng
≥
5,8 mg/m
3
và thể tích
của CO
2
> 2% thể tích của hỗn hợp khí ở điều kiện tiêu chuẩn (15,6
o
C, 1 atm)
• Khí ngọt là khí tự nhiên có hàm lượng CO
2
Và H

2
S nhỏ hơn quy định trên.
1;1;J;M;75O#3P#!ORSN#)),#
• Khí béo (khí giàu) là khí có hàm lượng C
3
+

≥
150 mg/m
3
hỗn hợp khí ở điều
kiện tiêu chuẩn (15,6
o
C,1 atm).
3
 Đồ án tốt nghiệp
• Khí gầy (khí nghèo): Là khí có hàm lượng C
2
+
> 10% hàm lượng khí.
• Khí ướt là khí có hàm lượng C
2
+
nhỏ hơn quy định trên.
1;1;M;%'(")TOU6VWK)*6"HI;
1;1;M;1;-K%X32$4'X3
Một chất có thể biến từ trạng thái hơi sang trạng thái lỏng khi nhiệt độ giảm và
áp suất tăng trong điều kiện nhiệt độ thấp hơn một giá trị nào đó. Trên nhiệt đó
không thể biến hơi thành lỏng ở bất kì áp suất nào. Nhiệt độ đó được gọi là nhiệt độ
tới hạn.

Tại điểm tới hạn, không phân biệt được trạng thái lỏng và hơi (khối lượng riêng,
độ nhớt và tính chất khác). Nhiệt độ tới hạn thường được kí hiệu là T
k
, tương ứng
với T
k
có khái niệm áp suất tới hạn P
k.
Các thông tin tới hạn đối với các hydrocacbon riêng biệt thu được trên cơ sở dữ
kiện thực tế và thực nghiệm.
Bảng 1.2. Một số tính chất hóa lí của khí hydrocacbon.
Nguyên
tố
Nhiệt độ sôi Nhiệt độ tới hạn Áp suất
tới hạn
(Map)
Thể tích
riêng tới
hạn
Hệ số
nén tới
hạn
o
C
o
K
o
C
o
K cm

3
/g
CH
4
-161,5 111,5 -82,6 190,4 4,6 6,2 0,288
C
2
H
6
-88,6 184,4 32,3 305,3 4,9 4,9 0,285
C
3
H
8
-42,1 230,9 69,7 342,7 4,3 4,5 0,281
i-C
4
H
10
-11,7 261,4 152,0 425,0 3,8 4,4 0,283
n-C
4
H
10
-0,5 272,5 135,0 408,0 3,7 4,5 0,274
i-C
5
H
12
27,9 300,9 187,2 460,2 3,4 4,3 0,270

n-C
5
H
12
36,1 309,1 196,5 469,5 3,4 4,3 0,262
CO
2
-78,5 194,5 31,1 304,1 7,4 3,2 0,274
H
2
S -60,3 212,7 100,4 373,4 9,0 - 0,283
1;1;M;J;Y4'@,Z#[
Áp suất hơi bão hòa của một chất lỏng là áp suất hơi riêng phần gây ra bởi các phân
tử đó tồn tại trên mặt thoáng khi chất lỏng bay hơi cực đại, hay nói cách khác khi
có cân bằng bay hơi – ngưng tụ.
Áp suất hơi bão hòa phụ thuộc vào nhiệt độ. Nhiệt độ tăng áp suất hơi bão hòa tăng
nhanh.
Mối quan hệ giữa áp suất hơi bão hòa và nhiệt độ được biểu diễn bằng phương trình
Clapupron – Clausius dạng tích phân:
LnP = A/T+ B
4
 Đồ án tốt nghiệp
Với A, B là hằng số phụ thuộc vào bản chất pha lỏng.
Áp suất hơi bão hòa có giá trị càng lớn nếu chất lỏng có phân tử lượng càng bé.
Chất có áp suất hơi bão hòa càng lớn là chất dễ bay hơi.
1;J;M;M;-K%'&
Sự sôi là hiện tượng chất lỏng bay hơi ào ạt, mọi phân tử lỏng đều bay hơi. Ở đó
áp suất hơi bão hòa của chất lỏng đang sôi bằng áp suất đè lên mặt thoáng. Vậy áp
suất đè lên mặt thoáng càng lớn thì nhiệt độ sôi càng lớn.
Nhiệt độ sôi của các hydrocacbon phụ thuộc vào áp suất đè lên mặt thoáng và

nhiệt độ sôi được xác định bằng thực nghiệm.
1;1;M;/;F(ORI !\6(
 Khối lượng riêng của một chất khí hay hỗn hợp là tỉ lệ giữa một đơn vị khối
lượng và một đơn vị thể tích chất khí đó chiếm chỗ được tính theo công thức:
ρ
]
v
m
^6_
M
`
#KTa
a khối lượng của chất khí (kg)
Da thể tích của chất khí (m
3
)
 Tỉ khối của khí A so với khí B là tỉ số giữa khối lượng riêng của khí A và
khí B ở cùng nhiệt độ và áp suất.
Trong kĩ thuật người ta thường so sánh khối lượng riêng của một chất khí với
không khí. Còn ở các chất lỏng thì so với nước. Tại 4
o
C thì khối lượng riêng của
nước là 2.
Khối lượng riêng, tỉ khối là các đại lượng đặc trưng cho một chất và dùng để
đánh giá sơ bộ tính chất lý học của chất đó.
Bảng 1.3. Khối lượng riêng của một số chất khí
Cấu tử CH
4
C
2

H
6
C
3
H
8
i.C
4
H
10
n.C
4
H
10
C
5
H
12
CO
2
H
2
S N
2
KLR
(15
o
C,
bar)kg/m
3

)
0,68 1,27 1,87 2,45 3,03 3,64 1,86 1,44 1,18
Tỷ khối của
khí so với
không khí
0,55 1,05 1,55 2,07 2,07 2,49 1,52 1,18 0,97
1;1;M;b;'@)*6"
Điểm sương của khí hay hỗn hợp khí là nhiệt độ cao nhất mà ở đó giọt lỏng bắt
đầu được tạo thành từ pha khí.
5
 Đồ án tốt nghiệp
Ví dụ: Khí đồng hành mỏ Bạch Hổ tại 24 bar, T
s
= 5
o
C
Biết được điểm sương chúng ta có thể duy trì nhiệt độ khí hydrocacbon đủ lớn để
tránh hiện tượng tạo lỏng trong quá trình vận chuyển, sử dụng khí.
1;1;M;c;-
Nhiệt trị của một chất là hiệu ứng nhiệt của phản ứng đốt cháy chất đó bằng oxy
tạo thành oxit cao nhất và các chất tương ứng.
7de)$S)*SN#)),##a
C
n
H
2n+2
+
2
13 +n
O

2

→
nCO
2
+ (n+1)H
2
O + Q
Người ta định nghĩa hai dạng nhiệt trị:
• Nhiệt trị cao (Q
c
) là nhiệt trị nước tạo thành ở thể lỏng.
• Nhiệt trị thấp (Q
t
) là nhiệt trị nước tạo thành ở dạng hơi.
Nhiệt trị phụ thuộc vào khối lượng riêng và tỉ lệ hydrocacbon ở thể hơi.
Hydrocacbon càng nhẹ có nhiệt trị khối lớn nhưng nhiệt trị thể tích nhỏ.
Nhiệt trị phụ thuộc vào áp suất, nhiệt độ.
Bảng1.4. Nhiệt trị của một số hydrocacbon
STT Chất khí BTU/ft
3
MJ/m
3
1 CH
4
1009,700 37,694
2 C
2
H
6

1768,800 66,033
3 C
3
H
8
2517,400 93,980
4 C
4
H
10
3262,100 121,781
5 C
5
H
12
4380,100 149,650
1;1;M;f;%X
Độ nhớt là một đại lượng đặc trưng cho mức độ cản trở giữa hai chất lưu khi
chúng chuyển động tương đối trượt lên nhau. Đơn vị của độ nhớt là xăngti stốc
(cSt).
Độ nhớt của khí tăng khi nhiệt độ tăng và giảm khi phân tử lượng tăng.
Độ nhớt là một đại lượng phụ thuộc rất phức tạp vào bản chất, nhiệt độ, áp suất,
nồng độ khí. Không có phương trình toán học nào dù ở dạng rất phức tạp cho phép
tính độ nhớt của tất cả các sản phẩm dầu mỏ mà chỉ có các đồ thị, những phương
trình gần đúng để tính độ nhớt cho các phân đoạn hẹp.
Tuy vậy, độ nhớt là đại lượng quan trọng để đánh giá phẩm chất cũng như đánh
giá độ truyền nhiệt, khả năng lưu chuyển, tính toán đường ống, bơm, hiệu suất các
đĩa trong tháp chưng cất…
6
 Đồ án tốt nghiệp

1;1;M;g;=X3)$Sh
Hỗn hợp khí hydrocacbon với không khí có thể cháy nổ khi gặp lửa, hỗn hợp này
chỉ cháy nổ khi tỷ lệ hydrocacbon và không khí hoặc oxy nguyên chất nằm trong
một giới hạn nào đó, nó phụ thuộc vào bản chất khí và nhiệt độ của khí.
Giới hạn cháy nổ dưới là hàm lượng tối thiểu của khí (tính theo phần trăm thể
tích hay phần trăm mol) trong hỗn hợp với không khí hoặc oxy nguyên chất có thể
cháy được khi gặp ngọn lửa.
Giới hạn cháy nổ trên là hàm lượng tối đa của khí (tính theo phần trăm thể tích
hay phần trăm mol) trong hỗn hợp với không khí hoặc oxy nguyên chất có thể cháy
được khi gặp ngọn lửa.
Vùng cháy nổ được giới hạn bởi giới hạn cháy nổ trên và giới hạn cháy nổ dưới
về nồng độ khí. Ngoài vùng cháy nổ thì sự cháy nổ không diễn ra do sự thiếu hụt
oxy hay do quá nghèo nguyên liệu.
Bảng 1.5. Giới hạn cháy nổ (%V hoặc % mol) của một số khí ở 1 atm.
STT Chất khí Hỗn hợp với không khí Hỗn hợp với oxy
Giới hạn dưới Giới hạn trên Giới hạn dưới Giới hạn trên
1 CH
4
5,3 14,0 5,1 61
2 C
2
H
6
2,0 12,5 3,0 66
3 C
3
H
8
2,2 9,5 2,3 55
4 i.C

4
H
10
1,8 8,4 1,8 49
5 n.C
4
H
10
1,9 8,5 1,8 49
6 i.C
5
H
12
1,4 8,3 - -
7 n.C
5
H
12
1,5 8,3 - -
8 H
2
4,0 7,5 - -
9 H
2
S 4,3 45,5 - -
Đối với hỗn hợp khí hydrocacbon, giới hạn cháy nổ được xác định bằng công thức:
y(
k
k
N

n
N
n
N
n
+++
2
2
1
1
) = 100%
#KTa
S :Giới hạn cháy nổ của hỗn hợp
: Giới hạn cháy nổ của từng cấu tử
: Phần trăm thể tích hoặc phần trăm mol của từng cấu tử
Các đại lượng nhiệt độ cháy và giới hạn cháy nổ trên, dưới là các thông số kĩ
thuật áp dụng trong vận chuyển, chế biến khí và tồn trữ khí.
1;1;/;iNj)*6"HI
7
 Đồ án tốt nghiệp
1;1;/;1;F"K(
1;1;/;J;F$-
Khí tự nhiên hóa lỏng LNG ( Liquified Natural Gas) là khí tự nhiên được hóa
lỏng tại nhiệt độ âm 160
o
C, có thành phần chủ yếu là mêtan không màu, không mùi,
không độc, ít gây ô nhiễm môi trường khi sử dụng.
Khí tự nhiên nén CNG (Compressed Natural Gas) thành phần chủ yếu là mêtan,
được nén ở áp suất 200 đến 250 atm, khi đó mêtan vẫn ở thể khí nhưng thể tích
giảm đi 200 đến 250 lần, để tồn chứa và vận chuyển dễ dàng.

1;1;/;M;iNj
Như tên gọi của nó, khí đốt là nguồn nguyên liệu đốt vô cùng lí tưởng. Nó chủ
yếu được dùng làm nhiên liệu đốt cho các nhà máy điện, lò đốt công nghiệp, chất
đốt dân dụng và nguyên liệu đốt cho các động cơ, phương tiện giao thông vận tải…
ngoài ra khí đốt còn có thể dùng làm nguyên liệu để sản xuất đạm, các loại hóa chất
khác…
Dùng khí đốt, mức độ ô nhiễm giảm mạnh, lượng SO
x
, CO
x
, NO
x
rất thấp, lượng
NO sinh ra thấp hơn 6-8 lần so với diesel, lượng condensat sinh ra ít hơn 30% so
với dùng xăng. CNG không có chì và benzen (là các chất độc). Mặt khác khí đốt là
nhiên liệu an toàn hơn các nhiên liệu truyền thống bởi vì khí nhẹ hơn không khí nên
trong trường hợp rò rỉ, khí sẽ bốc lên và khuếch tán không gây cháy lan tràn. Mặt
khác khí đốt có trị số octan lớn hơn xăng nên khi chuyển đổi sử dụng nhiên liệu là
CNG sẽ kéo dài tuổi thọ động cơ, giảm chí phí bảo dưỡng thiết bị. Tuy nhiên nhược
điểm của việc dùng khí đốt là bình chứa CNG chiếm nhiều diện tích xe.
1;1;/;/;F"N<TO^7=2kPlPN7P#OP='`
LPG là hỗn hợp của propan C
3
H
8
và butan C
4
H
10,
ngoài ra còn các thành phần

propen, buten, mêtan, C
5
, N
2
, H
2
, chất tạo mùi…thu được trong quá trình sử lí khí
đồng hành hay khí tự nhiên.
LPG đươc tàng trữ và vận chuyển ở trạng thái lỏng. Dưới điều kiện bình thường
ở áp suất khí quyển, sản phẩm này ở trạng thái hơi. Tuy nhiên dưới áp suất thích
hợp hơi đó chuyển sang dạng lỏng thể tích giảm đi khoảng 250 lần.
LPG ở thể lỏng và hơi đều không màu, không mùi. Vì lí do an toàn chất tạo mùi
được pha vào để phát hiện rò rỉ. Theo đa số các tiêu chuẩn chất tạo mùi được pha
vào có hàm lượng thích hợp sao cho phát hiện ra khi hơi gas rò ra đạt nồng độ bằng
1/5 giới hạn cháy nổ dưới.
8
 Đồ án tốt nghiệp
LPG thương mại thường được pha thêm chất tạo mùi etyl mercaptan C
2
H
5
SH.
Khí này có mùi đặc trưng và hòa tan tốt trong LPG, không độc, không ăn mòn kim
loại và tốc độ bay hơi gần LPG nên nồng độ trong LPG không đổi khi bay hơi.
1;1;/;b;iNj)*7=
LPG được ứng dụng rất rộng rãi trong mọi lĩnh vực của đời sống. Một cách
tương đối có thể phân chia các ứng dụng của LPG như sau:
- Trong dân dụng: Trong đời sống hằng ngày LPG được sử dụng rộng rãi cho
sinh hoạt.
- Sử dụng LPG trong thương mại, sử dụng cho công nghiệp chế biến thực phẩm,

bệnh viện, các nơi công cộng…
- Sử dung LPG trong công nghiệp: LPG sử dụng rộng rãi trong rất nhiều nghành
công nghiệp: Gia công kim loại, hàn cắt thép, nấu và gia công thủy tinh, lò nung sản
phẩm sillicat, khử trùng đồ hộp, lò đốt rác, sấy màng sơn, đốt mặt sợi vải…
- Trong nông nghiệp: Sấy nông sản ngũ cốc, sấy chè, cà phê, lò ấp trứng, sưởi ấm
nhà kính.
- Trong giao thông vận tải: LPG là một nhiên liệu lí tưởng thay cho xăng trong
động cơ đốt trong, vì LPG có trị số octan cao, ít ô nhiễm môi trường, đơn giản hóa
cấu tạo động cơ.
- Trong công nghiệp dầu hóa LPG là nguyên liệu quý giá để điều chế, tổng hợp
thành các chất làm nguyên liệu khác như: nhựa PE (polyetylen), PVC
(polyvinylclorua), phân đạm, sợi tổng hợp, cao su tổng hợp, sơn tổng hợp, chất tẩy
rửa…
1;1;/;c;#NP'
1;1;/;c;1;F$-
Condensat còn gọi là khí ngưng tụ, là một hỗn hợp hydrocacbon đồng thể ở dạng
lỏng trong điều kiện thường (1atm, 25
o
C). Chúng thực chất là một dạng trung gian
giữa khí và dầu mỏ ( là phần đuôi khí và là phần đầu của dầu mỏ), có nhiệt độ sôi
cuối khoảng 200
o
C.
Thành phần của condensat khá phức tạp, ngoài các khí hydrocacbon nặng còn
chứa nhiều các khí hydrocacbon lỏng (C
5
+
) thuộc các loại hợp chất parafin, naphten,
aromatic…nhưng với hàm lượng rất ít (các tạp chất này có ảnh hưởng rất lớn tới giá
trị sử dụng của condensat do ảnh hưởng của chúng tới quy trình chế biến). Thông

thường condensat được kí hiệu là C
5
+
.
9
 Đồ án tốt nghiệp
Để đảm bảo các đặc tính kinh tế, kĩ thuật trong vận chuyển tàng trữ và chế biến,
condensat phải được ổn định theo các tiêu chuẩn thương mại, đặc biệt về áp suất
tiêu chuẩn hơi bão hòa.
1;1;/;c;J;iNj
Condensat là nguồn nguyên liệu để pha chế xăng ô tô, chế biến thành các loại
dung môi và làm nguyên liệu cho công nghiệp hóa dầu.
 IO-a
Từ condensat có thể sản xuất xăng, pha chế condensat với reformat có trị số
octan cao đồng thời trộn thêm các phụ gia chuyên dụng sẽ được xăng thành phẩm.
Bằng cách thực hiện quá trình reforming xúc tác hoặc isome hóa, sau đó pha chế
được xăng thương phẩm A83, A92, A95. Nếu chưng condensat sẽ được thành phần
pha xăng và dầu hỏa.
 m&a
Thực hiện quá trình chưng cất condensat ta thu được các phân đoạn có thể làm
dung môi hữu cơ. Các dung môi này được sử dụng rộng rãi trong các ngành công
nghiệp: sản xuất sơn, mực in, chất tẩy rửa, chất kết dính, chất đánh bóng…
 $)'d4nTN<a
Condensat trong quá trình cracking hơi có thể sản xuất ra các olefin như: etylen,
propylen…dùng làm nguyên liệu trong quá trình hóa dầu. Trong quá trình
reforming xúc tác, condensat có thể thu được benzen, toluel, xylen dùng làm
nguyên liệu hay dung môi cho ngành hóa dầu.
1;J;L6" !op6"HIqD-
1;J;1;rOR6"qD-
Việt Nam có nguồn tài nguyên đáng kể với tổng trữ lượng dầu và khí có thể thu

hồi về mặt kĩ thuật:
870.10
6
m
3
(4,3.10
6
thùng) dầu và 160.10
9
m
3
khí đồng hành.
1130.10
9
m
3
khí tự nhiên và 200.10
6
m
3
(1,3.10
9
thùng) condensat. Các bồn trũng
chứa dầu khí chính (đến 90% trữ lượng có thể thu hồi về mặt kĩ thuật) của Việt
Nam là Nam Côn Sơn, Cửu Long, Malay – Thổ Chu và Sông Hồng.
1;J;1;1;sLt&u@
rOR6"a
15.10
9
m

3
khí đồng hành và 74.10
6
m
3
dầu.
10
 Đồ án tốt nghiệp
159.10
9
m
3
khí tự nhiên và 23.10
6
m
3
condensat.
Kích thước mỏ khí lớn nhất: 64.10
9
m
3
.
Hàm lượng CO
2
ở mức vừa phải nhưng không đáng kể trong các phát hiện lớn.
1;J;1;J;sLvr#
rOR6"a
56.10
9
m

3
khí đồng hành và 270.10
6
m
3
dầu.
Khối lượng khí tự nhiên là không đáng kể.
Kích thước mỏ dầu lớn nhất: 40.10
6
m
3
(250.10
6
thùng)
Hầu hết các mỏ dầu có trữ lượng nằm trong khoảng 10
÷
40.10
6
m
3
(60
÷
250.10
6
thùng).
Không tìm thấy hàm lượng CO
2
.
1;J;1;M;sLvOSh
rOR6"a

3.10
9
m
3
khí đồng hành và 2.10
6
m
3
dầu.
15.10
6
m
3
khí tự nhiên và 2.10
6
m
3
condensat.
Kích thước mỏ dầu lớn nhất: Thấp hơn 10
7
m
3
dầu và 16.109m
3
khí.
Khí bị nhiễm CO
2
đáng kể (30% tại mỏ Bunga).
Sản lượng condensat không đáng kể.
1;J;1;/;sLv'&L

rOR6"a
208.10
6
m
3
khí tự nhiên và 13.10
6
m
3
dầu.
Kích thước mỏ khí hydrocacbon lớn nhất 64
÷
128.10
9
m
3
.
Tỉ lệ nhiễm CO
2
cao(75%), cũng tìm thấy N
2
và H
2
S.
Sản lượng condensat không đáng kể.
Phân vùng trữ lượng và phát hiện nguồn khí bồn trũng theo bảng 1/6.
Bảng 1.6. Phân vùng trữ lượng bồn trũng ( tỉ m
3
)
Mỏ Khí đồng hành Khí tự nhiên Tổng trữ lượng Tỉ lệ (%)

11
 Đồ án tốt nghiệp
Nam Côn Sơn 15 159 174 38
Cửu Long 56 - 56 12
Ma Lay Thổ Chu 3 15 18 4
Sông Hồng - 208 208 46
1;J;J;op !6dp))46"qD-
Khả năng cung cấp khí lớn nhất và hiệu quả nhất là nguồn khí từ Nam Côn Sơn.
Từ cuối năm 2002, Lan Tây – Lan Đỏ bắt đầu cung cấp khí với lưu lượng 4 – 5 tỉ
m
3
/năm và có thể đạt hết công suất đường ống Nam Côn Sơn là 7 m
3
/năm sau năm
2010. Hy vọng với các phát hiện khí mới, bồn trũng Nam Côn Sơn sẽ đảm bảo cho
lượng khai thác này trên 30 năm. Các nguồn khí đồng hành từ bồn trũng Cửu Long
có thể cung cấp một sản lượng khoảng 5 tỉ m
3
/năm vào 2005 nhưng cũng rất nhanh
xuống 3 tỉ m
3
/năm vào năm 2010. Tuy nhiên một số mỏ dầu khí khác tại bồn trũng
Cửu Long sẽ được phát hiện và có thể làm tăng sản lượng này. Nhưng nói chung
các mỏ đó là tương đối nhỏ và ít có khả năng khai thác kinh tế. Hơn nữa, với công
suất hạn chế của đường ống Bạch Hổ (4 tỉ m
3
/năm) phải tìm giải pháp khác cho sản
lượng khí đồng hành dư thừa không vận chuyển hết khí vào bờ.
Bồn trũng sông Hồng nằm ngoài khơi phía Bắc và ngoài khơi Việt Nam, hi vọng
có khả năng khai thác đáng kể. Tuy nhiên cũng có dự kiến rằng phần lớn khí ở đây

bị ô nhiễm khí CO
2
nên khả năng khai thác có hiệu quả kinh tế bị giảm đi nhiều.
Với các số liệu sau đây cho chúng ta thấy các tiềm năng của các mỏ khí và khả
năng cung cấp khí ở nước ta đáp ứng được nhu cầu về sử dụng khí trong nước trong
tình hình hiện nay
Bảng 1.7 Trữ lượng của các mỏ
Mỏ Tổng trữ lượng dầu và khí có thể
ban đầu
Tổng trữ lượng dầu và khí có thể
thu hồi còn lại
Dầu (triệu thùng) Khí(tỉ m
3
) Dầu(triệu thùng) Khí(tỉ m
3
)
Ruby 200 14,15 199 14,12
Bạch Hổ 2200 63,68 1025 28,30
Rồng 400 14,15 40 2,83
Rạng Đông 325 8,49 321 8,41
Bảng 1.8 Trữ lượng các mỏ Lan Tây – Lan Đỏ
Mỏ Dầu (triệu thùng) Khí (tỉ m
3
)
Lan Tây 10,4 45,28
Lan Đỏ 2,6 11,32
Tổng 13,0 56,60
1;J;M w4$6"qD-
12
 Đồ án tốt nghiệp

Nước ta đang trên con đường công nghiệp hóa hiện đại hóa, kinh tế đang trên con
đường phát triển mạnh. Nhu cầu về năng lượng cho sản xuất đang tăng nhanh và đòi
hỏi chất lượng của các loại năng lượng này ngày càng cao. Đồng thời với sự phát
triển của nền kinh tế kèm theo sự khan hiếm về nguồn năng lượng không tái sinh
cùng với sự ô nhiễm môi trường. Do vậy, nhà nước ta và các nước trên thế giới có
những chủ trương chiến lược lâu dài khuyến khích các nhà máy, xí nghiệp, doanh
nghiệp và người dân sử dụng các loại nguyên liệu, nhiên liệu có hiệu quả cao, ít ảnh
hưởng đến môi trường.
Hiểu biết về khí và LPG, về công dụng, về an toàn sử dụng chúng ngày càng
được nâng cao rõ rệt, phổ thông hóa. Vì vậy, nhu cầu sử dụng khí bùng nổ với tốc
độ nhanh chóng.
Đối với nước ta hiện nay, khí hóa lỏng đã trở thành một loại nhiên liệu thông
dụng, tiết kiệm, kinh tế và sạch sẽ nhất do hàm lượng lưu huỳnh không đáng kể, do
đặc tính cháy hết không tạo muội than, khói không tạo CO
@J
13
 Đồ án tốt nghiệp
=>?DEx=yDzy{FG
x=Cs|
#0#
Công ty Vận Chuyển Khí Đông Nam Bộ được thành lập năm 2002. Công ty có
trụ sở chính tại :101 Lê Lợi, Phường 7, TP Vũng Tàu
Có các trạm phân phối khí tại Bà Rịa, Phú Mỹ, Nhơn Trạch, Long Hải và các
trạm van trên xuốt chiều dài đường ống. Trong đó trung tâm phân phối khí Phú Mỹ
là nơi cung cấp khí chính tại Miền Nam,Việt Nam trong giai đoạn hiện tại cũng như
sau này
J;1e)p)")*)&S
Khí thiên nhiên Nam Côn Sơn được lấy từ vùng trũng thuộc bể Nam Côn Sơn
gồm các mỏ Lan Tây, Lan Đỏ, Hải Thạch Mộc Tinh… và chuyển tới nhà máy GPP
Dinh Cố để xử lý công nghệ với chiều dài đường ống là 370 km. Khí khô sau đó sẽ

được vận chuyển tới GDC Phú Mỹ bằng đường ống 30 inch có chiều dài 28,8
km.Trung tâm phân phối khí Phú Mỹ GDC (Gas Distriubation Center) là nơi tiếp
nhận và phân phối chủ yếu khí Nam Côn Sơn (NCSP) và một phần khí Bạch Hổ
(BH) để phân phối cho các hộ tiêu thụ với công suất đầu 10,48 (triệu m
3
/ngày) và
công suất sẽ được tăng gấp đôi trong thời gian tiếp theo
e)p)*3454()"789O!a
Tiếp nhận khí từ NCSP và một phần khí BH từ GDS Phú Mỹ
Gia nhiệt khí tới nhiệt độ yêu cầu của hộ tiêu thụ
Giảm áp tới áp suất tiêu thụ của hộ tiêu thụ
Đo đếm lượng khí cung cấp bằng thiết bị đo đếm
Xả áp ra flare cho các thiết bị để đảm bảo an toàn trạm
Cung cấp khí cho nhà máy điện Bà Rịa và Nhơn Trạch
Ngoài ra giữa GDC và GDS Phú Mỹ được lắp đặt hai dây chuyền cấp bù quay lại
lẫn nhau ”BH crossover” và “NCS crossover” với công suất tối đa cho mỗi kênh là
5 (triệu m
3
/ngày). Việc cấp bù thực hiện một cách linh hoạt tùy thuộc vào thực tế
của các nguồn khí cũng như nhu cầu khách hàng.
J;J;L6"K< !# !Ko6-)*OR6"))4X6$)!
14
 Đồ án tốt nghiệp
J;J;1yI)<L6"
J;J;1;1)<))46"
Khí Nam Côn Sơn
Khí yêu cầu Năm
2002 2003 2004+
Lượng khí tối đa hàng ngày,Triệu m
3

10,48 10,48 10,48
Khí Bạch Hổ
Khí yêu cầu Năm
2002 2003 2004+
Lượng khí tối đa hàng ngày,Triệu m
3
2,8 2,8 2,8
J;J;1;Jo6-N[6" !#3=m
Khí Nam Côn Sơn
Điều kiện đầu
vào
Tối thiểu Bình thường Tối đa Thiết kế
Nhiệt độ (
o
C) 15 25 60 65
Áp suất (barg) 43 45 60 71
Khí Bạch Hổ
Điều kiện đầu vào Tối thiểu Bình thường Tối đa Thiết kế
Nhiệt độ (
o
C) 20 - 20 60
Áp suất (barg) 30 - 42 60
J;J;1;M!4<6" !)OR
J;J;1;M;1F"&u@
Bảng 2.1 Thành phần khí Nam Côn Sơn
Thành Phần Thành phần khí(% mole)
N
2
0,0034
CO

2
0,0189
CH
4
0,8959
Ethane 0,0427
Propane 0,0238
i-Butane 0,0057
n-Butane 0,0053
i-Pentane 0,0017
15
 Đồ án tốt nghiệp
n-Pentane 0,0010
n-Hexane 0,0008
M-cyclopentane 0,0002
Benzene 0,0001
Cyclohexane 0,0002
n-Heptane 0,0001
M-Cyclohexane 0,0001
H
2
O 0,0001
J`OR6"
Bảng 2.2 Chất lượng khí Nam Côn Sơn
H
2
O Điểm sương của nước là 5
o
C tại 45 barg
Tổng lượng lưu huỳnh Tiêu chuẩn 11,5 ppmv, tối đa. 21,6 ppmv

H
2
S Tiêu chuẩn 10,1ppmv, tối đa. 20,2ppmv
Mercaptans 1,4 ppmv
Thủy ngân 1,8 ppmv
GCV 41 MJ/m
3
(1,100 Btu/ft
3
)
Nhiệt độ điểm sương (Pt) 5
o
C tại 42 barg
Nhiệt độ Tối thiểu 15
o
C; tiêu chuẩn = 25
o
C,
tối đa=60
o
C
Áp suất đầu vào Tiêu chuẩn=45 barg; tối thiểu=42 barg;
tối đa=60 barg
J;J;1;M;JF"s3)h
1`!4<)#})+K%+6+
Bảng 2.3 Thành phần khí từ GPP Dinh Cố
Thành phần Thành phần khí(phần mol)
AMF Mole MF Mole GPP Mole
N
2

0,0021 0,0023 0,0018
CO
2
0,0006 0,0007 0,0017
H
2
S 0,0000 0,0000 0,0000
CH
4
0,7335 0,7930 0,8156
Ethane 0,1389 0,1495 0,1370
Propane 0,0776 0,0425 0,0358
i-Butane 0,0170 0,0050 0,0032
n-Butane 0,0241 0,0023 0,0037
i-Pentane 0,0024 0,0007 0,0005
n-Pentane 0,0022 0,0006 0,0005
n-Hexane 0,0006 0,0001 0,0002
n-Heptane 0,0001 0,0000 0,0000425
16
 Đồ án tốt nghiệp
n-Octane 0,0000 0,0000 0,0000125
n-Nonane 0,0000 0,0000 0,0000
n-Decane 0,0000 0,0000 0,0000
Cyclopentane 0,0001 0,0000 0,0000
M-cyclopentane 0,0001 0,0000 0,0000
Cyclohexane 0,0000 0,0000 0,0000
M-cyclohexane 0,0000 0,0000 0,0000
Benzene 0,0000 0,0000 0,0000
H
2

O 0,0005 0,0001 0,0000
J`OR6"
Bảng 2.4 Chất lượng khí từ GPP Dinh Cố
Khái niệm AMF Mole MF Mole GPP Mole
Phân tử lượng 22,26 19,89 19,40
GCV(MJ/m
3
) 49,78 45 42,6
Điểm sương của
hydrocacbon
19
o
C tại 40 barg -15
o
C tại 40 barg -40
o
C tại 40 barg
J;J;Jo6- !)<)*OR6"))4)#6$)!
J;J;J;1o6-)*OR6"))4X6$)!
Bảng 2.5 Nhu cầu cung cấp khí tới khách hàng
Khách hàng Lưu lượng tối đa
(triệu m
3
/ngày)
Áp suất Nhiệt độ
Phú Mỹ 1 4,536 40-50 barg T
s
+15
o
C

Phú Mỹ 2.2 3,049 40-50 barg T
s
+15
o
C
Phú Mỹ 3 3,049 40-50 barg T
s
+15
o
C
Phú Mỹ 4 1,990 25-38 barg T
s
+25
o
C
Phú Mỹ 2.1 và
2.1 mở rộng
2,800 23-27 barg T
s
+25
o
C
Đạm Phú Mỹ 1,494 25-40 barg T
s
+25
o
C
Bảng 2.5 Điều kiện cung cấp khí tới khách hàng
Điều kiện khí Phú Mỹ
2.1+mở rộng

Phú Mỹ 1 Phú Mỹ
2.2&3
Phú Mỹ 4 Đạm Phú
Mỹ
CO
2
& N Không quy
định
Không
quy định
Không
quy định
Không
quy định
Không
quy định
Nhiệt độ điểm
sương của nước
Không quy
định
Không
quy định
Không
quy định
Không
quy định
Không
quy định
Tổng S,ppmv <=24 <=36 <=36 <=36
H

2
S, ppmv <=20 <=24 <=24 <4
17
 Đồ án tốt nghiệp
Muối kiềm
sunfat, ppm
Không quy
định
Không
quy định
Không
quy định
<5
Ô xy Không quy
định
Không
quy định
Không
quy định
Không
quy định
Không
quy định
Kích thước hạt
bụi, ppmv
<=10µ <=10µ <=10µ <=10µ <=10µ
Nhiệt trị, ,MJ/m
3
37-47 37-47 37-47 37-47
LHV, KJ/kg Chưa xác

định
Chưa xác
định
Chưa xác
định
35,000
Nước ,% Chưa xác
định
Chưa xác
định
Chưa xác
định
0.25
Điểm sương của
hydrocacbon,
o
C
Chưa xác
định
Chưa xác
định
Chưa xác
định
Chưa xác
định
Chưa
xác định
Nhiệt độ,
o
C T

s
+25 T
s
+15 T
s
+15 T
s
+25 18-38
Áp suất, barg 25-30 40-50 40-50 25-38 (*) 25-40
~`Y4'O! -)(K)#7/KR)5OIXMg,#k$
+6+4tR4 XSI)<)*7D='

'
-K%K'@
J;J;J;JR6"SI)<
Bảng 2.6 Lượng khí cung cấp tới khách hàng
Khí yêu cầu Năm
2002 2003 2004+
7891
Lượng khí tối đa hàng ngày (triệu m
3
/ngày) 4,536 4,536 4,536
789J;1
Lượng khí tối đa hàng ngày, (triệu m
3
/ngày) 1,878 1,878 1,878
789J;1q%
Lượng khí tối đa hàng ngày, (triệu m
3
/ngày) 1,878 1,878 1,878

789J;J
Lượng khí tối đa hàng ngày, (triệu m
3
/ngày) 3,049 3,049
789M
Lượng khí tối đa hàng ngày, (triệu m
3
/ngày) 3,049 3,049
789/
Lượng khí tối đa hàng ngày, (triệu m
3
/ngày) 1,99 1,99
789•€7
Lượng khí tối đa hàng ngày, (triệu m
3
/ngày) 1,494 1,494
Lưu ý: Bình thường Phú Mỹ 2.1 và Phú Mỹ 2.1 mở rộng tiêu thụ lượng khí trộn
giữa khí Bạch Hổ và NCSP
J;M;SIOU W! !-(+,
Nguyên lý vận hành sẽ được thực hiện trong suốt quá trình vận hành và bảo
dưỡng GDC
18
 Đồ án tốt nghiệp
J;M;1F$k$
Toàn bộ hệ thống thiết bị được điều khiển 24 giờ/ngày từ phòng điều khiển GDC.
Các dữ liệu về công nghệ và an toàn sẽ được truyền từ GDC Phú Mỹ đến Trung tâm
SCADA tại Dinh Cố thông qua các thiết bị SCADA NCSP tại trạm Phú Mỹ, và do
đó các vận hành viên tại GPP Dinh Cố biết được thông tin về hiện trạng vận hành
chung tại Phú Mỹ GDC
Hệ thống điều khiển trung tâm Integrated Control System (ICS) tại GDC bao

gồm các thiết bị hỗ trợ sau:
Hệ thống cô lập trạm khẩn cấp (ESD)
Hệ thống phòng chống cháy (F&G)
Trạm GDC được thiết kế với yêu cầu đơn giản, an toàn và vận hành tự động.Các
vận hành bằng tay sẽ được giới hạn tới mức tối thiểu.
19
 Đồ án tốt nghiệp
Hình 2.1 Sơ đồ cung cấp khí cho Phú Mỹ FRP
20
 Đồ án tốt nghiệp
J;M;J=-6"
J;M;J;1F$k$
Từ Phú Mỹ GDC, khí NCSP được cung cấp tới các hộ tiêu thụ bằng đường ống
với đường kính 30 inch, với nhiệt độ đầu vào cao hơn điểm sương (Điểm sương
Hydrocarbon) là 10
o
C. Nhiệt độ khí đầu ra cho các Nhà máy điện sẽ cao hơn nhiệt
độ điểm sương là 15
o
C cho PM-1/2.2/3 và 25
o
C cho PM-4/2.1&2.1 mở rộng. Vì thế
GDC cần có thiết bị gia nhiệt để sẵn sàng đảm bảo yêu cầu trên.
Các thiết bị gia nhiệt cho khí NCS đó là E-401 A/B/C truyền nhiệt bằng hình
thức trao đổi nhiệt gián tiếp thông qua nước. Thiết bị E-401 A/B gia nhiệt khí với
nhiệt độ đầu ra là 25
o
C cung cấp cho các khách hàng yêu cầu áp suất cao. Thiết bị bị
E-401 C gia nhiệt với nhiệt độ đầu ra là 49
o

C cung cấp cho các khách hàng yêu cầu
áp suất thấp. Thiết bị có công suất bằng E-401 A/B và thường ở trạng thái dự
phòng.
Tùy theo thực tế điều kiện vận hành mà 1 hoặc 2 trong 3 thiết bị gia nhiệt hoạt
động, 1 hoặc 2 thiết bị gia nhiệt ở trạng thái dự phòng.
TIC-1012 (Khí đầu ra của E-401A) được cài đặt ở nhiệt độ 25
o
C và TIC-1016
(Khí đầu ra của E-401C) được cài đặt ở 49
o
C. Trong trường hợp nhiệt độ khí cấp
cho khách hàng có nguy cơ giảm do áp suất đầu vào cao hoặc nhiệt độ môi trường
thấp thì nhiệt độ cài đặt cho các thiết bị gia nhiệt có thể điều chỉnh bằng tay nhưng
vẫn giới hạn công suất cho mỗi thiết bị gia nhiệt.
Tùy thuộc vào thực tế vận hành mà thông thường E-401C gia nhiệt cho khách
hàng PM4, E-401A hoặc E-401B gia nhiệt cho tất cả các khách hàng còn lại
J;M;J;J$)(T4)#)$)+,-
Khí NCS trước khi vào các Thiết bị gia nhiệt qua một ống góp đầu vào là 30 inch
và ra khỏi thiết bị gia nhiệt qua hai ống góp đầu ra có đường kính 30 inch cho E-
401A/B và 20 inch cho E-401C. Các van xả áp (BDV-1012, BDV-1025, BDV-
1027) được lắp đặt tại các ống góp của thiết bị nhằm xả áp trong trường hợp quá áp
với mục đích an toàn.
Các van xả áp trên ống góp 30 inch của khí đầu vào từ NCSP, ống góp 30 inch
của khí đầu ra E-401A/B và ống góp 20 inch (E-401B/C) của khí đầu ra được kính
hoạt bằng tay sau khi vận hành viên kiểm tra xác định báo cháy xảy ra trong vùng
thiết bị công nghệ hoặc trong khu vực phát cháy tại nơi đặt các thiết bị gia nhiệt.
Chú ý rằng các van xả áp trên sẽ không được mở đồng thời với các van BDV khác
vì nếu như vậy sẽ tạo ra một lượng khí xả quá lớn làm qua tải flare tắt đuốc rất nguy
hiểm và có thể gây ra nổ
21

 Đồ án tốt nghiệp
J;M;J;M•K< !# !K<3)$)+,-
Các van cô lập đầu vào (XZV-1019/1020/1021) được lắp đặt tại các đường vào
đến các thiết bị gia nhiệt E-401A/B/C và các van cô lập đầu ra (XZV-
1022/1023/1024/1025) được lắp đặt tại các đường ra từ các thiết bị E-
401A/B/C.Các van cô lập này sẽ được đóng tự động trong trường hợp xảy ra cháy
trong khu vực quanh các thiết bị gia nhiệt hoặc xác định cháy tại hai dây chuyền cấp
khí cho khách hàng.
Các van xả áp bằng tay (GA-1005, GL-1002/GA-1012, GL-1004/GA-1019, GL-
1006) được lắp trên các thiết bị gia nhiệt để giảm áp các lò xo truyền nhiệt của các
thiết bị gia nhiệt này.
Hai van an toàn (PSV-1001A/B, PSV-1002A/B, PSV-1003A/B) được lắp đặt
trên mỗi thiết bị gia nhiệt cũng để xả áp bảo vệ đường ống, thiết bị trong trường hợp
quá áp.
J;M;J;/F"IO-
Khí nhiên liệu được trích từ 2 dòng đầu vào của khí NCS, dòng trước và sau thiết
bị gia nhiệt trên đường ống 30 inch, 20 inch.
Khí nhiên liệu được gia nhiệt từ 0
o
C đến 20
o
C trong bộ lò xo thứ hai của thiết bị
gia nhiệt (E-401A/B/C). Sau khi gia nhiệt, 1 phần khí nhiên liệu được dùng như khí
thổi ra đầu flare và phần còn lại vào làm nhiên liệu cho các đầu đốt chính, phụ.
Đối với quy định khởi động đầu tiên, bồn nước vẫn chưa được đun nóng cho việc
gia nhiệt khí nhiên liệu, đường cung cấp khí nhiên liệu trược tiếp (dòng thứ nhất
theo đường ống số 80-P-176-6C1) từ đầu vào của NCSP đến các van điều áp (PV-
1008A/B) được lắp đặt.
Van điều khiển áp suất (PV-1008A/B) sẽ giảm áp suất dòng khí nhiên liệu đến
6,5 barg. Tổng lượng khí nhiên liệu tiêu thụ được đo đếm bằng thiết bị FQI-1010.

Các van an toàn (PSV-1011A/B) được lắp đặt nhằm bảo vệ đường ống nhiên liệu
tránh xảy ra trong trường hợp quá áp khi van PV-1088A/B bị hỏng.
J;M;J;b+,-
J;M;J;b;1+,
Bảng 2.7 Các thông số chính của thiết bị gia nhiệt
Thiết bị E401A/B Thiết bị E-401C
Công suất 2496 KW 1588 KW
Chất cần gia nhiệt Khí tự nhiên Khí tự nhiên
Lưu lượng 343655 kg/hr 65255 kg/hr
Áp suất đầu vào Max 60.0 barg Max 60,0 barg
22
 Đồ án tốt nghiệp
Chênh áp cho phép 0,5 barg 0,5 barg
Nhiệt độ đầu vào/ra(
o
C) 15/25,2 15/48,7
Phân tử lượng 18,6 18,6
Thiết bị gia nhiệt gián tiếp qua bồn nước, bao gồm:
Bồn chứa nước hình trụ nằm ngang
Các ống truyền nhiệt dạng lo xo xoắn
Ống khói và ống đốt
Hệ thống cung cấp khí nhiên liệu, buồng đốt, hệ thống điều khiển buồng đốt
(BMS)
Dòng lưu chất được gia nhiệt (trong trường hợp này là khí thiên nhiên) sẽ đi qua
bộ gia nhiệt bằng lo xo đặt tại phí trên cùng của bồn nước. Nhiệt sẽ được cấp nhờ
khí nhiên liệu cháy trong các buồng đốt. Nhiệt độ cao của quá trình cháy này sẽ đi
qua các ống tải nhiệt và sẽ làm nóng nhiệt độ của nước trong bình và nhiệt độ của
nước nóng này sẽ làm nóng dòng khí công nghệ khi mà dòng khí này đi qua hệ
thống các ống lò xo xoắn.
Nhiệt độ tại bồn nước được điều khiển bằng hệ thống khí nén cho phép dừng tự

động thiết bị khi xảy ra sự cố.
Thiết bị gia nhiệt tại GDC có dạng vỏ ống. Các thiết bị gia nhiệt E-401A/B bao
gồm hai buồng đốt với 2 miệng đốt trong mỗi buồng đốt nhằm cung cấp lượng nhiệt
cần thiết. Thiết bị gia nhiệt E-401C với một buồng đốt và ba miệng đốt bên trong.
Phía trên thiết bị là bình giãn nở nhiệt được thiết kế nhằm thu gom nước giãn nở do
nhiệt trong quá trình vận hành. Bình giãn nở được trang bị ống tiếp nước và được
tiếp đầy nước đến khi đạt mức cho phép.
Vỏ ống được bọc cách nhiệt, vận hành tại áp suất môi trường và bình giãn nở
được lắp đặt tại ống xả ra ngoài trời. Trong điền kiện vận hành bình thường, nhiệt
độ bồn nước đạt 87
o
C và nhiệt độ ống khói lên đến 560
o
C.
Dòng khí cần gia nhiệt sẽ đi qua các ống xoắn nằm ở nửa trên của thiết bị gia
nhiệt. Các ống góp đầu vào, đầu ra và ống đốt có thể tháo rời khỏi vỏ cho mục đích
bảo dưỡng và kiểm tra. Ống đốt và đầu đốt được thiết kế theo API 12k với áp suất
thiết kế là 71 barg.
Nhiệt được truyền qua hai ống đốt chữ U đối với E-401A/B và một ống đốt đối
với E-401C nằm ở nửa trên của bồn nước.
Khí nhiên liệu cung cấp đến đầu đốt chính (burner) trong các buồng đốt được
điều chỉnh bơi bộ điều khiển nhiệt (TIC-1032/1042/1052) sử dụng tín hiệu đầu vào
từ nhiệt độ bồn nước. Tín hiệu điều khiển từ hệ thống điều khiển ICS (TIC-
23
 Đồ án tốt nghiệp
1012/1014/1016) điều chỉnh giá trị cài đặt tại bộ điều khiển (TIC-1032/1042/1052)
bằng cách đo nhiệt độ đầu ra của dòng khí công nghệ. Áp suất hạ nguồn của van
điều khiển được duy trì bằng van điều áp.
Không khí được đưa vào buồng đốt qua bộ điều chỉnh ngọn lửa. Khí cháy sẽ qua
các ống đốt (gia nhiệt nước) rồi đi ra các ống khói của thiết bị E-401A/B và E-

401C.
Các thiết bị gia nhiệt được cung cấp thêm các lò xo thứ 2 nhằm gia nhiệt khí
nhiên liệu từ 0
o
C đến 20
o
C.
J;M;J;b;JSIOUKo66")&)j
Các thiết bị gia nhiệt sẽ tự động khi có báo động cháy xung quanh khu vực thiết
bị hoặc báo động cháy trên hai dây chuyền cấp khí cho khách hàng bằng cách đóng
các van cô lập đầu vào (XZV-1019/1020/1021) và các van cô lập đầu ra (XZV-
1022/1024/1025), và đồng thời gửi các tín hiệu cô lập đến các bảng điều khiển tại
các thiết bị gia nhiệt (HS-0016/0017/0018).
Buồng đốt khí nhiên liệu bao gồm bộ phận đánh lửa và bộ phận đốt lửa chính.
Bảng điều khiển buồng đốt (BMP) đặt tại các hệ thống điều khiển hệ thống.
Hệ thống đánh lửa mồi bao gồm đường khí nhiên liệu với van cô lập tự động cho
phép khí được đưa đến buồng đốt. Trong buồng đốt là trục đánh lửa. Khi trục đánh
lửa được mồi sẽ mồi lửa cho buồng đốt. Lửa mồi sẽ cháy liên tục.
Khi hệ thống đánh lửa hoạt động tốt thì van cho dòng khí chính sẽ tự động mở,
bộ phận dò lửa sẽ điều khiển ngọn lửa chính.
Ngọn lửa chính được điều chỉnh bởi van điều khiển nhiệt độ (TV-
1032/1042/1052) nằm trên bảng điều khiển nhiệt độ.
Bảng điều khiển nhiệt độ điều khiển trực tiếp bộ phận đánh lửa và đốt lửa, bộ
phận dò lửa chính và các van cô lập nguồn lửa chính và lửa mồi.
Trong điều kiện vận hành bình thường của buồng đốt, van điều chỉnh nhiệt độ
(TV-1032/1042/1052) được đặt tại chế độ điều khiển tự động và BMP sẽ điều chỉnh
vị trí của các van điều khiển (TV-1032/1042/1052). Bộ điều khiển ICS (TIC-
1012/1014/1016) sẽ bỏ qua điều khiển bởi BMP nếu trong trường hợp nhiệt độ đầu
ra của dòng khí công nghệ tăng hoặcgiảm so với nhiệt độ cài đặt.
Tuy nhiên, nếu lượng khí qua thiết bị gia nhiệt quá thấp, buồng đốt sẽ điều khiển

ở chế độ đóng hoặc mở.
J;M;J;b;Ms$#K% !N‚-(
Hệ thống ICS tiếp nhận tín hiệu từ chuông báo động chính (BA-1005/1006/1007)
24
 Đồ án tốt nghiệp
cho trường hợp lỗi cháy lửa chính tại các thiết bị gia nhiệt, và cảnh báo thông
thường (UA-1005/1006/1007) cho các tín hiệu báo cháy khác tại vị trí của thiết bị
gia nhiệt.
Trong trường hợp thiết bị gia nhiệt nào bị dừng thì trước tiên các van sau sẽ được
đóng lại XV-1031/1041/1051, XV-1033/1043/1053 và TV-1032/1042/1052. Các
van này sẽ duy trì ở trạng thái đóng cho đến khi sự cố dừng được xác định và được
sữa chữa. Khi khởi động thiết bị gia nhiệt, thời gian thổi sạch khí là 5 phút và được
thực hiện tự động theo như quy trình khởi động.
Quá trình khởi động, vận hành, dừng hệ thống an toàn và điều khiển được điều
chỉnh từ bảng hệ thống BMP.
J;M;J;b;/sLX) !))(p[
Vỏ thiết bị gia nhiệt chứa nước sạch đến mức làm lạnh trong bình giãn nở trên
đầu thiết bị.
Bảng 2.8 Các thông số mức nước khác nhau của bình giãn nở
Thiết bị gia nhiệt HH Cold Level LL
E-401A/B +239mm -163mm -296mm
E-401C +241mm -162mm -306mm
Chú ý: +0mm là tâm điểm của bình giãn nở
Chất chống ăn mòn được hoàn tan lẫn vào bồn nước để tránh ăn mòn và chống
bám cặn bẩn trên bề mặt thép các bon.
Sản phẩm: Nalco 9-108
Lưu lượng sử dụng: Tối thiểu 2.25 L/Tấn nước
Lưu lượng sử dụng hòa tan nên được duy trì. Thành phần chính của chất chống
ăn mòn là Natri nitrat, và lượng tối thiểu 1000 ppm của Natri nitrat nên được duy
trì.

Khi lượng nước được thêm vào thì lượng chất ăn mòn cũng được thêm vào theo
phần trăm tương ứng.
Dung lượng Natri nitrat nên được kiểm tra trong khoảng quy định.
Bảng 2.9 Tổng lượng nước và lượng chất chống ăn mòn được thêm vào
Đơn vị E-401A/B E-401C
Thể tích nước của thiết bị gia nhiệt m
3
39,47 16,96
Tỉ lệ chất chống ăn mòn L/m
3
2,25 2,25
Lượng chất chống ăn mòn trên mỗi thiết bị
gia nhiệt
L 88,81 38,15
Thể tích của một thùng chất chống ăn mòn L 25 25
25