THIẾT KẾ BỒN CHỨA LPG DUNG TÍCH CHỨA 800 m3
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.59 MB, 97 trang )
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA-VŨNG TÀU
Rị
a-
TRẦN MẠNH HÙNG
Vũ
n
gT
àu
KHOA HÓA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
Bà
THIẾT KẾ BỒN CHỨA LPG DUNG TÍCH CHỨA 800 m3
Người hướng dẫn
ThS. VÕ THANH TIỀN
Tr
ườ
ng
DD
H
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Ngành CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT HĨA HỌC
BÀ RỊA – VŨNG TÀU, NĂM 2012
gT
àu
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA-VŨNG TÀU
Rị
a-
Vũ
n
KHOA HĨA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM
TRẦN MẠNH HÙNG
Bà
THIẾT KẾ BỒN CHỨA LPG DUNG TÍCH CHỨA 800 m3
Tr
ườ
ng
DD
H
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Ngành CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT HÓA HỌC
Người hướng dẫn
ThS. VÕ THANH TIỀN
BÀ RỊA – VŨNG TÀU, NĂM 2012
CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
KHOA HĨA HỌC & CNTP
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
------o0o-----
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ và tên sinh viên: TRẦN MẠNH HÙNG
Ngày, tháng, năm sinh: 18/08/1989
Ngành: Cơng nghệ kỹ thuật Hóa học
gT
àu
TRƯỜNG ĐH BÀ RỊA VŨNG TÀU
Vũ
n
MSSV: 0852010064
Nơi sinh: Kim Bảng – Hà Nam
I. TÊN ĐỀ TÀI: Thiết kế bồn chứa LPG dung tích chứa 800 m 3
II. NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:
Tổng quan về lý thuyết.
Tính tốn thiết kế bồn chứa LPG dung tích chứa 800 m 3.
Tính chọn thiết bị phụ trợ cho bồn chứa.
Tính kinh tế.
Chống ăn mịn và bảo dưỡng bồn chứa.
An tồn lao động và phịng chống cháy nổ.
Bản vẽ chi tiết bồn chứa và các thiết bị phụ trợ của bồn.
Bà
Rị
a-
III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN: 26/03/2012
H
IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 05/07/2012
DD
V. HỌ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: ThS. Võ Thanh Tiền
Tr
ườ
ng
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
(Ký và ghi rõ họ tên)
Bà Rịa – Vũng tàu, Ngày 05 tháng 07 năm 2012
SINH VIÊN THỰC HIỆN
(Ký và ghi rõ họ tên)
TRƯỞNG BỘ MÔN
(Ký và ghi rõ họ tên)
TRƯỞNG KHOA
(Ký và ghi rõ họ tên)
Đồ án tốt nghiệp đại học-Khóa 2008 – 2012
Trường ĐHBR-VT
MỞ ĐẦU
gT
àu
Dầu khí là một nguồn tài nguyên quý giá mà từ lâu con người đã được biết đến.
Tuy nhiên mãi đến đầu thế kỷ 20, khi nền khoa học kỹ thuật phát triển mạnh mẽ cộng
với nhu cầu năng lượng đang là vấn đề lớn thì dầu mỏ mới được đánh giá và sử dụng
đúng tầm quan trọng của nó. Nó trở thành một nguồn nguyên liệu chủ yếu trong rất
nhiều ngành cơng nghiệp hố học, năng lượng và trong hầu hết các lĩnh vực hoạt động
Vũ
n
của nền kinh tế quốc dân. Trong những năm gần đây, ngành công nghiệp dầu khí
khơng ngừng phát triển và là ngành cơng nghiệp chủ chốt của những quốc gia sẵn có
tiềm năng về loại khống sản này.
Ở Việt Nam, dầu khí tuy cịn là một ngành công nghiệp non trẻ nhưng đầy triển
vọng và đã sớm khẳng định được vị trí quan trọng. Đó là một ngành cơng nghiệp mũi
Rị
a-
nhọn góp phần thúc đẩy nền kinh tế nước ta trong công cuộc công nghiệp hoá – hiện
đại hoá đất nước và hội nhập với quốc tế.
Hiện nay, cơng nghiệp dầu khí phát triển mạnh mẽ địi hỏi phải có nguồn
ngun liệu sạch và khai thác có hiệu quả, đảm bảo an tồn trong vận chuyển, bảo
quản. Do đó cần phải có hệ thống tàng trữ, phân phối sản phẩm khí nói chung cũng
Bà
như khí hóa lỏng (LPG) nói riêng một cách hiệu quả nhất. Đây là vấn đề quan trọng
nhất khi thiết kế xây dựng các nhà máy lọc – hóa dầu. Ở nước ta lượng khí thu được
trong q trình khai thác dầu mỏ là rất lớn, theo luật khai thác dầu khí năm 2009 cấm
H
đốt bỏ khí đồng hành trong quá trình khai thác dầu do đó lượng khí đưa về bờ ngày
DD
càng nhiều dẫn đến nhu cầu về bồn chứa là rất lớn. Đặc biệt từ 31/10/1998 nhà máy xử
lý khí Dinh Cố đi vào hoạt động và mới đây nhất là năm 2009 khi mà nhà máy lọc dầu
Dung Quất di vào hoạt động thì lượng LPG sản xuất ra là rất lớn do vậy yêu cầu đặt ra
là phải có hệ thống tồn trữ sản phẩm này càng trở nên cần thiết. Ngoài ra, việc thiết kế
ng
bồn chứa còn tiết kiệm một lượng lớn nội tệ cho quốc gia so với việc phải nhập khẩu
bồn chứa từ nước ngồi.
Được sự hướng dẫn tận tình của Thạc sĩ Võ Thanh Tiền đang cơng tác tại xí
Tr
ườ
nghiệp Khai thác dầu khí Vietsovpetro cùng với sự chỉ bảo của các giảng viên bộ mơn
trong Khoa Hóa học và cơng nghệ thực phẩm và sự giúp đỡ của các bạn, sau một thời
gian làm việc tích cực đến nay em đã hồn thành đồ án tốt nghiệp với đề tài: “Thiết kế
bồn chứa LPG dung tích chứa 800 m3”.
Chun ngành Hóa dầu
i
Khoa Hóa học và Cơng nghệ thực phẩm
Đồ án tốt nghiệp đại học-Khóa 2008 – 2012
Trường ĐHBR-VT
LỜI CẢM ƠN
gT
àu
Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trường Đại Học Bà Rịa – Vũng Tàu nói
chung và các thầy cơ trong Khoa Hóa học và Cơng nghệ thực phẩm nói riêng đã khơng
quản ngại khó khăn truyền đạt kiến thức cho em trong những năm tháng đã qua.
Đặc biệt, em xin chân thành cảm ơn Thạc sĩ Võ Thanh Tiền đang cơng tác tại xí
nghiệp Khai thác dầu khí Vietsovpetro đã cung cấp nguồn tài liệu chi tiết và chỉ dẫn
Vũ
n
tận tình để em có thể hồn thành tốt đồ án này.
Tr
ườ
ng
DD
H
Bà
Rị
a-
Xin kính chúc các quý thầy cơ và các bạn sức khoẻ, thành cơng.
Chun ngành Hóa dầu
ii
Khoa Hóa học và Cơng nghệ thực phẩm
Đồ án tốt nghiệp đại học-Khóa 2008 – 2012
Trường ĐHBR-VT
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN
gT
àu
1. Kết cấu, phương pháp trình bày
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Vũ
n
2. Cơ sở lý luận
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Rị
a-
3. Tính thực tiễn và khả năng ứng dụng của đồ án
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Bà
4. Các hướng nghiên cứu của đề tài có thể tiếp tục phát triển cao hơn
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
H
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
DD
-------------------------------------------------------------------------------------------------------5. Kết quả
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ng
Giảng viên hướng dẫn
Tr
ườ
(Ký ghi rõ họ tên)
Chun ngành Hóa dầu
iii
Khoa Hóa học và Cơng nghệ thực phẩm
Đồ án tốt nghiệp đại học-Khóa 2008 – 2012
Trường ĐHBR-VT
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN
gT
àu
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Vũ
n
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Rị
a-
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Bà
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
H
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
DD
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ng
-------------------------------------------------------------------------------------------------------Giảng viên phản biện
Tr
ườ
(Ký ghi rõ họ tên)
Chun ngành Hóa dầu
iv
Khoa Hóa học và Cơng nghệ thực phẩm
Đồ án tốt nghiệp đại học-Khóa 2008 – 2012
Trường ĐHBR-VT
MỤC LỤC
gT
àu
Trang
LỜI MỞ ĐẦU ----------------------------------------------------------------------------------- i
LỜI CẢM ƠN -----------------------------------------------------------------------------------ii
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN ----------------------------------------iii
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN ----------------------------------------- iv
Vũ
n
MỤC LỤC ----------------------------------------------------------------------------------------v
DANH MỤC BẢNG ----------------------------------------------------------------------------x
DANH MỤC SƠ ĐỒ ------------------------------------------------------------------------- xii
DANH MỤC HÌNH ------------------------------------------------------------------------- xiii
KÍ HIỆU CỤM TỪ VIẾT TẮT ----------------------------------------------------------- xiv
Rị
a-
Chương I. TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHIỆP DẦU KHÍ Ở VIỆT NAM ----------1
1.1. Giới thiệu chung ---------------------------------------------------------------------------1
1.1.1. Nguồn gốc dầu mỏ và khí ------------------------------------------------------------1
1.1.1.1. Nguồn gốc khống ---------------------------------------------------------------1
1.1.1.2. Nguồn gốc hữu cơ ----------------------------------------------------------------2
Bà
1.1.2. Khái niệm, thành phần và phân loại khí thiên nhiên ------------------------------4
1.1.2.1. Khái niệm -------------------------------------------------------------------------4
1.1.2.2. Thành phần ---------------------------------------------------------------------- 5
H
1.1.2.3. Phân loại --------------------------------------------------------------------------7
DD
1.1.3. Ứng dụng của khí ----------------------------------------------------------------------7
1.1.3.1. Khí làm ngun liệu cho tổng hợp hóa dầu -----------------------------------7
1.1.3.2. Khí làm nhiên liệu đốt ---------------------------------------------------------- 9
1.1.4. Tổng quan về thị trường khí Việt Nam ------------------------------------------- 10
ng
1.1.4.1. Chế biến và sử dụng khí tự nhiên và khí đồng hành ở Việt Nam ------- 10
1.1.4.2. Nhu cầu sử dụng khí ở Việt Nam ------------------------------------------- 12
1.2. Giới thiệu về LPG ------------------------------------------------------------------------ 13
Tr
ườ
1.2.1. Khái niệm về LPG ------------------------------------------------------------------- 14
1.2.2. Thành phần của LPG ---------------------------------------------------------------- 14
1.2.3. Các tính chất hố lý của LPG ------------------------------------------------------ 14
1.2.3.1. Áp suất hơi ---------------------------------------------------------------------- 14
1.2.3.2. Tỷ trọng ------------------------------------------------------------------------ 15
Chun ngành Hóa dầu
v
Khoa Hóa học và Cơng nghệ thực phẩm
Đồ án tốt nghiệp đại học-Khóa 2008 – 2012
Trường ĐHBR-VT
1.2.3.3. Tỷ lệ khơng khí khi đốt cháy LPG ------------------------------------------- 16
gT
àu
1.2.3.4. Hệ số giản nở khối ------------------------------------------------------------ 16
1.2.3.5. Điểm bắt lửa -------------------------------------------------------------------- 16
1.2.3.6. Ẩn nhiệt hoá hơi --------------------------------------------------------------- 17
1.2.3.7. Nhiệt lượng cháy --------------------------------------------------------------- 17
1.2.3.8. Giới hạn cháy nổ -------------------------------------------------------------- 18
Vũ
n
1.2.3.9. Trị số octan và độ nhớt ------------------------------------------------------- 18
1.2.3.10. Chỉ tiêu chất lượng LPG thương phẩm ------------------------------------ 18
1.2.4. Các ứng dụng quan trọng của LPG ----------------------------------------------- 19
1.2.5. So sánh tính năng của LPG với các loại nhiên liệu khác ----------------------- 21
1.2.6. Thị trường LPG Việt Nam ---------------------------------------------------------- 22
Rị
a-
1.2.6.1. Nguồn cung LPG --------------------------------------------------------------- 22
1.2.6.2. Nhu cầu LPG ----------------------------------------------------------------- 23
1.2.7. Công nghệ sản xuất LPG ----------------------------------------------------------- 25
1.2.8. Công nghệ sản xuất LPG tại nhà máy xử lý khí Dinh Cố ---------------------- 26
1.2.8.1. Sơ đồ cơng nghệ chế độ MGPP ---------------------------------------------- 26
Bà
1.2.8.2. Quy trình hoạt động của chế độ MGPP ------------------------------------ 27
Chương II. TỔNG QUAN VỀ BỒN CHỨA DẦU KHÍ ------------------------------- 29
2.1. Giới thiệu----------------------------------------------------------------------------------- 29
H
2.2. Khái niệm và phân loại bồn chứa ----------------------------------------------------- 29
2.2.1. Khái niệm về bồn chứa -------------------------------------------------------------- 29
DD
2.2.2. Phân loại bồn chứa ------------------------------------------------------------------ 29
2.2.2.1. Bồn chứa trụ đứng áp lực thấp ----------------------------------------------- 30
2.2.2.2. Bồn chứa áp lực cao ---------------------------------------------------------- 32
ng
2.3. Tình hình xây dựng bồn bể chứa ở nước ta ---------------------------------------- 34
2.4. Cấu tạo bồn chứa------------------------------------------------------------------------- 35
Chương III. TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỒN CHỨA LPG DUNG TÍCH CHỨA
Tr
ườ
800 m3 ------------------------------------------------------------------------------------------- 37
3.1. Tính tốn bồn chứa LPG --------------------------------------------------------------- 37
3.1.1. Lý thuyết tính tốn ------------------------------------------------------------------ 37
3.1.1.1. Nhiệt độ làm việc, nhiệt độ tính tốn ---------------------------------------- 37
3.1.1.2. Áp suất làm việc, áp suất tính tốn ----------------------------------------- 37
Chun ngành Hóa dầu
vi
Khoa Hóa học và Cơng nghệ thực phẩm
Đồ án tốt nghiệp đại học-Khóa 2008 – 2012
Trường ĐHBR-VT
3.1.1.3. Ứng suất cho phép ------------------------------------------------------------- 37
gT
àu
3.1.1.4. Hệ số hiệu chỉnh -------------------------------------------------------------- 38
3.1.1.5. Hệ số bền mối hàn ------------------------------------------------------------- 38
3.1.1.6. Hệ số bổ sung bề dày tính tốn ---------------------------------------------- 38
3.1.2. Lựa chọn bồn và thơng số tính tốn ----------------------------------------------- 39
3.1.2.1. Dung tích bồn chứa ------------------------------------------------------------ 39
Vũ
n
3.1.2.2. Lựa chọn phương án thiết kế bồn áp lực ----------------------------------- 39
3.1.2.3. Các thông số thiết kế của bồn ------------------------------------------------ 41
3.1.2.4. Chọn vật liệu chế tạo --------------------------------------------------------- 42
3.1.2.5. Tính bề dày thành bồn chịu áp lực trong ----------------------------------- 42
3.1.2.6. Lựa chọn phương án hàn đối với bồn -------------------------------------- 43
Rị
a-
3.1.2.7. Tính ứng suất cho phép và áp suất khi bồn chứa nhiên liệu ------------- 43
3.1.2.8. Tính chiều dày thực của thân bồn ------------------------------------------- 44
3.1.2.9. Tính chiều dày đáy bồn chịu áp suất trong -------------------------------- 45
3.1.2.10. Tính điều kiện khoét lỗ trên thân bồn chứa ------------------------------ 45
3.1.3. Chọn mặt bích ------------------------------------------------------------------------ 48
Bà
3.1.4. Cửa người ----------------------------------------------------------------------------- 49
3.1.5. Khối lượng bồn chứa ---------------------------------------------------------------- 50
3.1.6. Khối lượng phần LPG chứa trong bình ------------------------------------------- 51
H
3.1.7. Khối lượng tồn bộ bồn chứa ------------------------------------------------------ 51
3.1.8. Chân đỡ thiết bị ---------------------------------------------------------------------- 51
DD
3.2. Chọn thiết bị phụ ------------------------------------------------------------------------ 51
3.2.1. Lựa chọn bơm ------------------------------------------------------------------------ 52
3.2.2. Lựa chọn máy nén ------------------------------------------------------------------- 52
ng
3.2.3. Lựa chọn van ------------------------------------------------------------------------- 52
3.2.3.1. Van cầu -------------------------------------------------------------------------- 53
3.2.3.2. Van bi --------------------------------------------------------------------------- 54
Tr
ườ
3.2.3.3. Van kim ------------------------------------------------------------------------- 55
3.2.3.4. Van an toàn -------------------------------------------------------------------- 55
3.2.4. Thiết bị đo mức chất lỏng ---------------------------------------------------------- 56
3.2.4.1. Phao nổi ------------------------------------------------------------------------- 56
3.2.4.2. Phao chiếm chỗ ---------------------------------------------------------------- 56
Chun ngành Hóa dầu
vii
Khoa Hóa học và Cơng nghệ thực phẩm
Đồ án tốt nghiệp đại học-Khóa 2008 – 2012
Trường ĐHBR-VT
3.2.4.3. Đầu tiếp xúc trực tiếp ---------------------------------------------------------- 57
gT
àu
3.2.4.4. Dụng cụ đo dùng áp suất thủy tĩnh ----------------------------------------- 57
3.2.5. Thiết bị đo áp suất ------------------------------------------------------------------- 57
3.2.6. Các thiết bị hỗ trợ khác ------------------------------------------------------------- 58
3.2.6.1. Đê chắn lửa --------------------------------------------------------------------- 58
3.2.6.2. Hệ thống làm mát ------------------------------------------------------------- 58
Vũ
n
3.2.6.3. Hệ thống chống tĩnh điện ----------------------------------------------------- 59
3.2.6.4. Thiết bị phát hiện rò rỉ -------------------------------------------------------- 59
3.2.6.5. Hệ thống phòng cháy chữa cháy --------------------------------------------- 59
Chương IV. NHU CẦU ĐIỆN - NƯỚC -------------------------------------------------- 60
Chương V. TÍNH KINH TẾ ---------------------------------------------------------------- 62
Rị
a-
5.1. Mục đích và ý nghĩa của tính tốn kinh tế ----------------------------------------- 62
5.2. Tính tốn ---------------------------------------------------------------------------------- 62
5.2.1. Chi phí trực tiếp ---------------------------------------------------------------------- 63
5.2.1.1. Chi phí nguyên vật liệu (A1 ) ------------------------------------------------- 63
5.2.1.2. Chi phí các phụ kiện (B1) ---------------------------------------------------- 64
Bà
5.2.1.3. Các chi phí khác (C1) --------------------------------------------------------- 64
5.2.2. Chi phí chung (C) ------------------------------------------------------------------- 65
5.2.3. Thu nhập chịu thuế tính trước (TL) ----------------------------------------------- 66
H
5.2.4. Thuế giá trị gia tăng đầu ra (VAT)------------------------------------------------- 66
Chương VI. CHỐNG ĂN MÒN VÀ BẢO DƯỠNG BỒN CHỨA ------------------ 67
DD
6.1. Chống ăn mòn ---------------------------------------------------------------------------- 67
6.1.1. Khảo sát điện trở suất của đất ------------------------------------------------------ 67
6.1.2. Lớp bọc chống ăn mòn ------------------------------------------------------------- 67
ng
6.1.3. Bảo vệ đường ống bằng dịng áp ngồi ------------------------------------------- 68
6.1.4. Bảo vệ đường ống bồn chứa bằng anot hy sinh (protector) ------------------- 68
6.1.4.1. Nguyên tắc bảo vệ của phương pháp ---------------------------------------- 69
Tr
ườ
6.1.4.2. Vật liệu chế tạo anot hi sinh (protector) ----------------------------------- 69
6.2. Bảo dưỡng cấu kiện thiết bị ----------------------------------------------------------- 70
6.2.1. Giới thiệu chung --------------------------------------------------------------------- 70
6.2.2. Các loại hình bảo dưỡng cấu kiện thiết bị ---------------------------------------- 71
6.2.3. Các phương pháp kiểm tra áp dụng ----------------------------------------------- 71
Chuyên ngành Hóa dầu
viii
Khoa Hóa học và Cơng nghệ thực phẩm
Đồ án tốt nghiệp đại học-Khóa 2008 – 2012
Trường ĐHBR-VT
Chương VII. AN TỒN LAO ĐỘNG VÀ PHỊNG CHỐNG CHÁY NỔ -------- 72
gT
àu
7.1. Đặc điểm chung của hệ thống bồn chứa --------------------------------------------- 72
7.2. Các sự cố nguy hiểm trong khu vực bồn chứa ------------------------------------- 72
7.2.1. Các sự cố nguy hiểm trong tàng trữ và vận chuyển dẫn đến sự cháy nổ ----- 72
7.2.2. Sự cố đối với bồn bể chứa ---------------------------------------------------------- 73
7.3. Yêu cầu an toàn trong tàng chứa và vận chuyển ---------------------------------- 73
Vũ
n
7.3.1. Phương pháp chống cháy cho các thiết bị và bồn chứa ------------------------ 74
7.3.2. Hoạt động trong trường hợp khẩn cấp -------------------------------------------- 74
7.3.3. Các biện pháp đảm bảo an toàn ---------------------------------------------------- 74
7.3.3.1. Hệ thống phải được thiết kế một cách phù hợp ---------------------------- 74
7.3.3.2. Thường xuyên kiểm tra ------------------------------------------------------ 75
Rị
a-
7.4. Kĩ thuật chữa cháy LPG --------------------------------------------------------------- 76
7.5. Các hệ thống chữa cháy ---------------------------------------------------------------- 77
7.5.1. Hệ thống chữa cháy bằng nước ---------------------------------------------------- 77
7.5.2. Hệ thống chữa cháy bằng CO2 ----------------------------------------------------- 77
KẾT LUẬN ------------------------------------------------------------------------------------ 78
Tr
ườ
ng
DD
H
Bà
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO-------------------------------------------------- 79
Chun ngành Hóa dầu
ix
Khoa Hóa học và Cơng nghệ thực phẩm
Đồ án tốt nghiệp đại học-Khóa 2008 – 2012
Trường ĐHBR-VT
DANH MỤC BẢNG
gT
àu
Trang
BẢNG 1.1. Thành phần khí ở bể Cửu Long (% theo thể tích) -----------------------------5
BẢNG 1.2. Thành phần khí ở bể Nam Cơn Sơn (% theo thể tích) ------------------------6
BẢNG 1.3. Thành phần khí ở bể Malay – Thổ Chu (% theo thể tích) --------------------6
BẢNG 1.4. Thành phần sản phẩm khi oxy hóa metan---------------------------------------8
BẢNG 1.5. Đặc điểm của sản phẩm điezel thu được từ q trình oligome hóa etylen--9
Vũ
n
BẢNG 1.6. Nhu cầu sử dụng khí thiên nhiên (đơn vị: triệu m3) ------------------------- 12
BẢNG 1.7. Nhu cầu khí cho các lĩnh vực (tỉ m3) ------------------------------------------ 13
BẢNG 1.8. Các thông số vật lý cơ bản của LPG ------------------------------------------ 15
BẢNG 1.9. Nhiệt độ tự bắt cháy của một số loại nhiên liệu tại áp suất khí quyển (oC)
Rị
a-
----------------------------------------------------------------------------------------------------- 16
BẢNG 1.10. Nhiệt độ ngọn lửa của một số loại nhiên liệu ------------------------------- 17
BẢNG 1.11. Nhiệt trị của LPG và một số loại nhiên liệu -------------------------------- 17
BẢNG 1.12. Giới hạn cháy nổ của LPG ở nhiệt độ 15,6oC và áp suất 1 bar ---------- 18
BẢNG 1.13. Trị số octan của propan và butan --------------------------------------------- 18
Bà
BẢNG 1.14. Tiêu chuẩn chất lượng LPG --------------------------------------------------- 19
BẢNG 1.15. Nhu cầu tiêu thụ LPG tại VN giai đoạn từ 1991 – 2008 ------------------ 24
BẢNG 3.1. Các thông số của bồn chứa ------------------------------------------------------ 41
H
BẢNG 3.2. Kích thước của mặt bích và thơng số về bulong của các đường nối với bồn
DD
----------------------------------------------------------------------------------------------------- 49
BẢNG 3.3. Kích thước chiều dài các đoạn ống nối --------------------------------------- 49
BẢNG 3.4. Các kích thước của mặt bích và thơng số về bulong của cửa người------- 50
BẢNG 4.1. Điện năng sử dụng cho các động cơ ------------------------------------------- 60
ng
BẢNG 4.2. Điện năng sử dụng cho thắp sang --------------------------------------------- 60
BẢNG 4.3. Chi phí nguyên vật liệu, nhiên liệu và năng lượng--------------------------- 61
BẢNG 5.1. Bảng tổng hợp các chi phí------------------------------------------------------- 62
Tr
ườ
BẢNG 5.2. Chi phí nguyên vật liệu (A1) -------------------------------------------------- 63
BẢNG 5.3. Chi phí các phụ kiện ------------------------------------------------------------- 64
BẢNG 5.4. Lương công nhân và nhân viên ------------------------------------------------ 65
BẢNG 6.1. Tương quan giữa điện trở riêng và tính xâm thực của đất ----------------- 67
BẢNG 6.2. Đánh giá một số vật liệu anot -------------------------------------------------- 68
Chuyên ngành Hóa dầu
x
Khoa Hóa học và Cơng nghệ thực phẩm
Đồ án tốt nghiệp đại học-Khóa 2008 – 2012
Trường ĐHBR-VT
Tr
ườ
ng
DD
H
Bà
Rị
a-
Vũ
n
gT
àu
BẢNG 6.3. Tính chất hóa lý kim loại làm vật liệu chế tạo ra anot hi sinh ------------- 70
Chuyên ngành Hóa dầu
xi
Khoa Hóa học và Cơng nghệ thực phẩm
Đồ án tốt nghiệp đại học-Khóa 2008 – 2012
Trường ĐHBR-VT
DANH MỤC SƠ ĐỒ
gT
àu
Trang
Tr
ườ
ng
DD
H
Bà
Rị
a-
Vũ
n
SƠ ĐỒ 1. Sơ đồ khối quá trình sản xuất LPG tại GPP Dinh Cố -------------------------- 26
Chuyên ngành Hóa dầu
xii
Khoa Hóa học và Cơng nghệ thực phẩm
Đồ án tốt nghiệp đại học-Khóa 2008 – 2012
Trường ĐHBR-VT
DANH MỤC HÌNH
gT
àu
Trang
HÌNH 1.1. Tỷ lệ ơtơ sử dụng LPG tại một số nước trên thế giới ------------------------ 21
HÌNH 1.2. Biểu đồ so sánh khí thải của các xe chạy bằng xăng, diesel và LPG------- 22
HÌNH 1.3. Nhà máy xử lý khí Dinh Cố------------------------------------------------------ 23
HÌNH 1.4. Biểu đồ thể hiện sản lượng tiêu thụ LPG tại Việt Nam và mức tăng trưởng
Vũ
n
tiêu thụ LPG hàng năm ở Việt Nam từ năm 1991 đến năm 2008 ----------------------- 24
HÌNH 2.1. Bồn trụ đứng mái tĩnh ------------------------------------------------------------ 30
HÌNH 2.2. Mái nón, mái treo, mái trụ cầu, mái vịm -------------------------------------- 30
HÌNH 2.3. Bồn chứa trụ đứng mái phao ---------------------------------------------------- 31
HÌNH 2.4. Bồn chứa trụ ngang --------------------------------------------------------------- 32
Rị
a-
HÌNH 2.5. Bồn chứa trụ đứng mái cầu ------------------------------------------------------ 33
HÌNH 2.6. Bồn chứa cầu ---------------------------------------------------------------------- 34
HÌNH 3.1. Cấu tạo bồn chứa cầu ------------------------------------------------------------- 40
HÌNH 3.2. Cấu tạo bồn chứa trụ ngang ----------------------------------------------------- 40
HÌNH 3.3. Bích dùng cho cửa người --------------------------------------------------------- 49
Bà
HÌNH 3.4. Một kiểu của chân đỡ thiết bị hình trụ nằm ngang---------------------------- 51
HÌNH 3.5. Bơm li tâm đa cấp mã hiệu SC kiểu 50 ---------------------------------------- 52
HÌNH 3.6. Van cầu khi mở và khi đóng ---------------------------------------------------- 53
H
HÌNH 3.7. Dịng chảy trong van cầu -------------------------------------------------------- 53
DD
HÌNH 3.8. Van cầu cỡ lớn điển hình ghép bích và van cầu góc với mép bắt bulong - 54
HÌNH 3.9. Cấu tạo của van bi ---------------------------------------------------------------- 54
HÌNH 3.10. Trạng thái mở và đóng của van kim ------------------------------------------ 55
HÌNH 3.11. Sơ đồ cấu tạo của van an tồn ------------------------------------------------- 56
Tr
ườ
ng
HÌNH 3.12. Ống Bourdon --------------------------------------------------------------------- 58
Chun ngành Hóa dầu
xiii
Khoa Hóa học và Cơng nghệ thực phẩm
Đồ án tốt nghiệp đại học-Khóa 2008 – 2012
Trường ĐHBR-VT
KÍ HIỆU CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT
gT
àu
API: American Petroleum Institute.
ASME SECT. VIII DIV.1: American Society of Mechanical Engineers, Section
VIII, Division 1.
B: Butan.
C: Condensate.
Vũ
n
HP: Mã lực (1hp = 1kW . 0,736).
N: Công suất của bơm.
NL: Nguyên liệu
NPSH: Net positive suction head required (chiều cao hút thực tối thiểu của bơm
khí trong lịng bơm).
MTBE: Metyl tert butyl ete.
Tr
ườ
ng
DD
H
Bà
P: Propan.
Rị
a-
khi mà cột áp toàn phần đã giảm xuống 3% do áp suất hút thấp và do sự hình thành bọt
Chun ngành Hóa dầu
xiv
Khoa Hóa học và Công nghệ thực phẩm
Đồ án tốt nghiệp đại học-Khóa 2008 – 2012
Trường ĐHBR-VT
CHƯƠNG I
1.1. GIỚI THIỆU CHUNG
1.1.1. Nguồn gốc dầu mỏ và khí
gT
àu
TỔNG QUAN VỀ CƠNG NGHIỆP DẦU KHÍ Ở VIỆT NAM
Dầu mỏ và khí là những khống vật phong phú nhất trong tự nhiên, chúng có
mặt ở nhiều nơi trong lịng đất. Để giúp cho việc tìm kiếm các khu vực chứa dầu khí,
Vũ
n
thì nghiên cứu nguồn gốc, xuất xứ của dầu khí là rất quan trọng.
Có rất nhiều ý kiến tranh luận về quá trình hình thành các chất hydrocacbon
trong dầu khí, nhưng chủ yếu là hai giả thuyết: giả thuyết về nguồn gốc vơ cơ (gọi là
nguồn gốc khống) và nguồn gốc hữu cơ của dầu mỏ.
1.1.1.1. Nguồn gốc khoáng
Rị
a-
Theo giả thuyết này, trong lịng Trái đất có chứa các cacbua kim loại như Al4C3,
CaC2. Các chất này bị phân hủy bởi nước để tạo ra CH4 và C2H2:
Al4C3 + 12 H2O
CaC2 + 2 H2O
4 Al(OH)3 + 3 CH4
Ca(OH)2 +
C2H2
Bà
Các chất khởi đầu đó (CH4 và C2H2) qua q trình biến đổi dưới tác dụng của
nhiệt độ, áp suất cao trong lịng đất và xúc tác là các khống sét, tạo thành những loại
hydrocacbon có trong dầu khí.
Để chứng minh điều đó, năm 1866, Berthelot đã tổng hợp được các
H
hydrocacbon thơm từ axetylen ở nhiệt độ cao với sự có mặt của xúc tác. Năm 1901,
DD
Sabatier và Sendereus thực hiện phản ứng hydro hóa axetylen trên xúc tác niken và sắt ở
nhiệt độ trong khoảng 200 đến 300oC, đã thu được một loạt các hydrocacbon tương ứng
như trong thành phần của dầu. Cùng với hàng loạt các thí nghiệm như trên, giả thuyết
về nguồn gốc vô cơ của dầu mỏ đã được chấp nhận trong một thời gian khá dài.
ng
Sau này, khi trình độ khoa học và kỹ thuật ngày càng phát triển thì người ta bắt
đầu hồi nghi về luận điểm trên vì:
Tr
ườ
- Đã phân tích được (bằng các phương pháp hiện đại) trong dầu thơ có chứa các
clorofin có nguồn gốc từ động vật.
- Trong vỏ quả đất, hàm lượng cacbua kim loại là không đáng kể.
- Các hydrocacbon thường gặp trong các lớp trầm tích, tại đó nhiệt độ ít khi
vượt q 150 ÷ 200oC (vì áp suất rất cao), nên không đủ nhiệt độ cần thiết cho phản
ứng tổng hợp xảy ra.
Chuyên ngành Hóa dầu
1
Khoa Hóa học và Công nghệ thực phẩm
Đồ án tốt nghiệp đại học-Khóa 2008 – 2012
Trường ĐHBR-VT
Chính vì vậy mà giả thuyết nguồn gốc vơ cơ ngày càng phai mờ do có ít căn cứ.
gT
àu
1.1.1.2. Nguồn gốc hữu cơ
Đó là giả thuyết về sự hình thành dầu mỏ từ các vật liệu hữu cơ ban đầu. Những
vật liệu đó chính là xác động thực vật biển, hoặc trên cạn nhưng bị các dịng song cuốn
trơi ra biển, qua thời gian dài (hàng triệu năm) được lắng đọng xuống đáy biển. Ở
trong nước biển có rất nhiều các loại vi khuẩn hiếu khí và yếm khí, cho nên khi các
Vũ
n
động thực vật bị chết, lập tức chúng bị phân hủy. Những phần nào dễ bị phân hủy (như
các chất albumin, các hydratcacbon) thì bị vi khuẩn tấn cơng trước tạo thành các chất
dễ tan trong nước hoặc khí bay đi, các chất này sẽ không tạo nên dầu khí. Ngược lại,
các chất khó bị pân hủy (như các protein, chất béo, rượu cao, sáp, dầu, nhựa) sẽ dần
lắng đọng tạo nên lớp trầm tích dưới đáy biển; đây chính là các vật liệu hữu cơ đầu
hydrocacbon ban đầu:
RCOOR’ + H2O
RCOOH
Rị
a-
tiên của dầu khí. Các chất này qua hàng triệu năm biến đổi sẽ tạo thành các
RCOOH + R’OH
RH + CO2
RCH2OH
R’– CH=CH2
Bà
R’– CH=CH2
R’– CH2 – CH3
Theo tác giả Petrov, các axit béo của thực vật thường là các axit béo khơng no,
H
sẽ biến đổi tạo ra γ-lacton, sau đó tạo thành naphten hoặc aromat:
R – C = C – C – C – OH
O
ng
DD
O
R–C– C–C–C=O
γ-lacton
O
- H2 O
R–C–C– C–C=O
O
R’
R’
,
O
Tr
ườ
Các xeton này có thể ngưng tụ tạo thành các hydrocacbon có cấu trúc hỗn hợp,
hoặc thành ankyl thơm:
Chuyên ngành Hóa dầu
2
Khoa Hóa học và Cơng nghệ thực phẩm
Đồ án tốt nghiệp đại học-Khóa 2008 – 2012
Trường ĐHBR-VT
R -HO
2
R’
- 2H2O
O
CH2 O
gT
àu
O
R’’
R’
Vũ
n
Dựa theo quá trình biến đổi trên, phải có hydro để làm no các olefin, tạo thành
prafin. Và người ta đã đưa ra hai giả thuyết về sự tạo thành H2:
- Do tia phóng xạ trong lịng đất mà sinh ra H2. Giả thuyết này ít có tính thuyết
phục.
- Do các vi khuẩn yếm khí dưới đáy biển, chúng có khả năng làm lên men các
Rị
a-
chất hữu cơ để tạo thành H2. Tác giả Jobell đã tìm thấy 30 loại vi khuẩn có khả năng
lên men các chất hữu cơ tạo H2. Các vi khuẩn này thường gặp trong nước hồ ao và cả
trong lớp trầm tích; đó là nguồn cung cấp H2 cho q trình khử.
Ngồi các yếu tố vi khuẩn, nhiều nhà nghiên cứu còn cho rằng có hàng loạt các
yếu tố khác nữa như: nhiệt độ, áp suất, thời gian, sự có mặt của các chất xúc tác (các
Bà
kim loại như Ni, V, Mo, kháng sét…) trong các lớp trầm tích sẽ tạo điều kiện thuận lợi
cho phản ứng xảy ra.
Thuyết nguồn gốc hữu cơ của dầu mỏ cho phép giải thích được nhiều hiện
H
tượng trong thực tế. Chẳng hạn như: dầu mỏ ở các nơi hầu như đều khác nhau, sự khác
nhau đó có thể là do vật liệu hữu cơ ban đầu. Ví dụ, nếu vật liệu hữu cơ ban đầu giàu
DD
chất béo thì có thể tạo ra dầu loại paraffinic…
Dầu được sinh ra rải rác trong các lớp trầm tích, được gọi là “đá mẹ”. Do áp
suất ở đây cao nên chúng bị đẩy ra ngoài và buộc phải di cư đến nơi ở mới qua các
ng
tầng “đá chứa” thường có cấu trúc rỗng xốp. Sự di chuyển tiếp tục xảy ra đến khi
chúng gặp điều kiện địa hình thuận lợi để có thể ở lại đấy và tích tụ thành mỏ dầu; đó
là những cái “bẫy”, dầu có thể vào được mà khơng ra được, có nghĩa là nơi đó phải có
Tr
ườ
tầng đá chắn hoặc nút muối.
Trong q trình di chuyển, dầu mỏ phải đi qua các tầng đá xốp, có thể sẽ xảy ra
sự hấp phụ (giống như sắc ký), các chất có cực (như nhựa, asphanten…) bị hấp phụ và
ở lại các lớp đá, kết quả là dầu sẽ nhẹ hơn và sạch hơn. Nhưng nếu trong quá trình di
Chun ngành Hóa dầu
3
Khoa Hóa học và Cơng nghệ thực phẩm
