Trang 1
CHƯƠNG 1: NHÀ MÁY XỬ LÝ KHÍ DINH CỐ
1. Chức năng nhiệm vụ của nhà máy
- Tiếp nhận và xử lý nguồn khí đồng hành từ mỏ Bạch Hổ, Rạng Đông và các mỏ
khác trong bể Cửu Long.
- Phân phối sản phẩm khí khô đến các nhà máy điện, đạm và các hộ tiêu thụ công
nghiệp.
- Bơm sản phẩm LPG, condensate sau chế biến đến cảng PV Gas Vũng Tàu để
tàng chứa và xuất xuống tàu nội địa.
- Xuất LPG cho các nhà phân phối nội địa bằng xe bồn (khi cần).
2. Sơ lược về nhà máy
Nhà máy khí hoá lỏng (LPG) đầu tiên của Việt Nam được khởi công xây dựng
ngày 04/10/1997 – hợp đồng ký ngày 04/09/1997 – với các đơn vị thắng thầu là Tổ hợp
Samsung Engineering Company Ltd (Hàn Quốc) cùng công ty NKK (Nhật Bản) theo
phương thức trọn gói (EPCC) bao gồm thiết kế, mua sắm, thi công, lắp đặt và chạy thử,
nghiệm thu theo đúng tiêu chuẩn quốc tế và các quy định của Nhà nước Việt Nam về xây
dựng, an toàn, môi sinh, môi trường, phòng cháy chữa cháy… Toàn bộ nhà máy LPG và
hệ thống thu truyền dữ liệu được điều khiển tự động, tổng số vốn đầu tư là 79 triệu USD,
100% vốn đầu tư của Tổng công ty dầu khí Việt Nam (PetroVietNam), được xây dựng tại
Dinh Cố thuộc xã An Ngãi, huyện Long Điền, tỉnh Bà Rịa- Vũng Tàu với diện tích
89.600 km
2
.
Nhà máy được thiết kế với công suất đầu vào 1.5 tỷ m
3
khí/năm và có 3 giai đoạn
vận hành theo chế độ nhằm đáp ứng tiến độ cung cấp sản phẩm.
Giai đoạn thiết bị cực tối thiểu (AMF) chỉ sản xuất condensate ổn định với công
suất 342 tấn/ngày và 3,8 triệu m
3
khí/ngày, hoạt động vào tháng 10/1998.
Giai đoạn thiết kế tối thiểu (MF) sản xuất condensate ổn định với công suất 380
tấn/ngày, hỗn hợp butan- propan với công suất 629 tấn/ngày và 3,5 triệu m
3
/ngày khí khô,
hoạt động vào tháng 12/1998.
Giai đoạn nhà máy hoàn chỉnh (GPP) sản xuất condensate ổn định, butan và
propan được tách độc lập và khí khô. Giai đoạn hoàn chỉnh với công suất khí đầu vào là
1,5 tỷ m
3
khí/năm thu hồi propan: 537 tấn/ngày; 417 tấn/ngày; condensate: 402 tấn/ngày
và khí khô:3,34 triệu m
3
/ngày. Giai đoạn này sử dụng công nghệ Turbo-Expander với khả
năng thu hồi sản phẩm lỏng cao.
Trang 2
3. Tổ chức nhân sự của nhà máy
QUẢN ĐỐC
PHÓ QUẢN ĐỐC
Văn thư - Tạp vụ (3)
KÍP 1 Tổ HTSXĐội BVVT
01 Trưởng ca
02 KS Công nghệ
01 KS Điều khiển
02 KS Cơ khí
02 KS Điện
03 KTV Công nghệ
02 VHV LDA
03 CS PCCC
Tổng: 16
01 Chỉ huy trưởng
Tiểu đội BVVT (04)
- Tiểu đội trưởng
- Chiến sĩ số 1
- Chiến sĩ số 2
- Chiến sĩ số 3
Tổng : 18(01 DP)
01 Tổ trưởng
02 CB An toàn
01 KTV PTN
04 KTV BD ngày
02 KS điều khiển
01 KS Cơ khí
01 KS Điện
01 KS Hoá dầu
Tổng : 13
01 Trưởng ca
02 KS Công nghệ
01 KS Điều khiển
02 KS Cơ khí
02 KS Điện
03 KTV Công nghệ
02 VHV LDA
03 CS PCCC
Tổng: 16
01 Trưởng ca
02 KS Công nghệ
01 KS Điều khiển
02 KS Cơ khí
02 KS Điện
03 KTV Công nghệ
02 VHV LDA
03 CS PCCC
Tổng: 16
01 Trưởng ca
02 KS Công nghệ
01 KS Điều khiển
02 KS Cơ khí
02 KS Điện
03 KTV Công nghệ
02 VHV LDA
03 CS PCCC
Tổng: 16
KÍP 2 KÍP 3 KÍP 4
Hình 1. Sơ đồ tổ chức nhân sự của Nhà máy xử lý khí Dinh Cố
Trang 3
CHƯƠNG 2: NGUỒN NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT VÀ SẢN PHẨM
1. Nguyên liệu
1.1. Nguyên liệu đầu vào theo thiết kế: Khí đồng hành từ mỏ Bạch Hổ từ ngoài khơi
Vũng Tàu được vận chuyển bằng đường ống dẫn 16 inch tới Long Hải và được xử lý tại
Nhà máy xử lý khí Dinh Cố.
- Áp suất: 10900 kPa
- Nhiệt độ: 25.6
o
C
- Lưu lượng: 1.5 tỷ m
3
/năm (4.3 triệu m
3
/ngày trên cơ sở vận hành 350 ngày)
- Hàm lượng nước: bão hòa (trên thực tế thì hàm lượng nước trong khí đã được xử
lý tại giàn). Thành phần khí:
Bảng 1. Thành phần khí đồng hành từ mỏ Bạch Hổ
Thành phần
Nồng độ (phần mol)
N
2
2.0998E-3
CO
2
5.9994E-4
C
1
0.7085
C
2
0.1341
C
3
0.0750
iC
4
0.0165
nC
4
0.0237
iC
5
6.2994E-3
nC
5
7.2993E-3
C
6
5.0995E-3
C
7
2.5997E-3
C
8
1.7998E-3
C
9
7.9992E-4
C
10
2.9997E-4
CycloC
5
4.9995E-4
McycloC
5
4.9995E-4
CycloC
6
3.9996E-4
Benzene
3.9996E-4
Nước
0.0130
Tổng
1.0000
Trang 4
1.2. Nguyên liệu đầu vào theo thực tế vận hành hiện nay:
Từ năm 2002, nhà máy tiếp nhận thêm nguồn khí đồng hành từ mỏ Rạng Đông
được đưa vào giàn nén trung tâm qua đường ống 16 inch dài khoảng 40km thì thành phần
khí vào bờ đã thay đổi như sau:
Bảng 2. Thành phần khí nguyên liệu
Thành phần
Khí Rạng Đông
(% mol)
Khí Bạch Hổ
(% mol)
Khí về bờ
(% mol)
N
2
0.144
0.129
0.123
CO
2
0.113
0.174
0.044
C
1
78.650
74.691
74.430
C
2
10.800
12.359
12.237
C
3
6.601
7.040
7.133
iC
4
1.195
1.535
1.576
nC
4
1.675
2.191
2.283
iC
5
0.297
0.549
0.604
nC
5
0.257
0.592
0.664
C
6
0.157
0.385
0.540
C
7
0.084
0.135
0.271
C
8+
0.026
0.220
0.094
H
2
O (g/m
3
)
__
0.120
0.113
H
2
S (ppm)
16.000
10.000
10.000
Tổng
__
100.000
100.000
Cùng với sự thay đổi thành phần khí vào bờ, lưu lượng khí ẩm cũng tăng từ 4.3
triệu m
3
/ngày (theo thiết kế ban đầu) lên khoảng 5.7 triệu m
3
/ngày. Trong đó bao gồm từ
1.5 – 1.8 triệu m
3
/ngày khí từ mỏ Rạng Đông và 4.2 – 4.8 triệu m
3
/ngày khí từ mỏ Bạch
Hổ.
1.3. Kiểm tra nguồn nguyên liệu
Các thông số cần kiểm soát:
- Hàm lượng hydrocarbon
- Các tạp chất có hại: H
2
O, S, Hg …
Trang 5
- Khí trơ: CO, N
2
…
- Áp suất & lưu lượng dòng khí.
4. Sản phẩm của nhà máy
Các sản phẩm khí của nhà máy xử lý khí Dinh Cố bao gồm: khí khô thương phẩm,
condensate, hỗn hợp bupro, propane, butane.
4.1. Khí khô
Bảng 3. Thông tin sản phẩm khí khô
AMF
MF
GPP
GPPM
Lưu lượng (triệu m
3
/ngày)
3.95
3.67
3.44
5.03
Áp suất (kPa)
4700
4700
4700
__
Nhiệt độ (
o
C)
20.9
27.2
56.4
__
Điểm sương nước (
o
C)
15
4.6
6.6
__
Điểm sương hydrocarbon (
o
C)
20.3
-10.7
-38.7
__
4.2. Condensate
Bảng 4. Thông tin sản phẩm Condensate
AMF
MF
GPP
GPPM
Lưu lượng (tấn/ngày)
330
380
400
542
Áp suất (kPa)
800
800
800
__
Nhiệt độ (
o
C)
45
45
45
__
Hàm lượng C
4
max (%)
2
2
2
__
4.3. Bupro (chế độ MF)
Bảng 5. Thông tin sản phẩm Bupro
AMF
MF
GPP
GPPM
Lưu lượng (tấn/ngày)
__
640
__
__
Áp suất (kPa)
__
1300
__
__
Nhiệt độ (
o
C)
__
47.34
__
__
Trang 6
4.4. Propane
Bảng 6. Thông tin sản phẩm Propane
AMF
MF
GPP
GPPM
Lưu lượng (tấn/ngày)
__
__
535
419
Hiệu suất thu hồi (%)
__
__
85.2
__
Áp suất (kPa)
__
__
1800
__
Nhiệt độ (
o
C)
__
__
45.57
__
Hàm lượng C
4
max (%)
__
__
2.5
__
4.5. Butane
Bảng 7. Thông tin sản phẩm Butane
AMF
MF
GPP
GPPM
Lưu lượng (tấn/ngày)
__
__
415
515
Hiệu suất thu hồi (%)
__
__
92
__
Áp suất (kPa)
__
__
900
__
Nhiệt độ (
o
C)
__
__
45
__
Hàm lượng C
5
max (%)
__
__
2.5
__
Trang 7
CHƯƠNG 3 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
Để đảm bảo cho việc vận hành nhà máy được linh hoạt đề phòng một số thiết bị
chính của nhà máy bị sự cố, và hoạt động của nhà máy được liên tục khi thực hiện bảo
dưỡng, sửa chữa các thiết bị không gây ảnh hưởng đến việc cung cấp khí cho nhà máy
điện, đạm, nhà máy được lắp đặt và hoạt động theo các chế độ chính:
- Chế độ AMF (Ablolute 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
* Sơ đồ công nghệ được đính kèm cuối bài báo cáo.
Ngoài 4 chế độ trên trong quá trình vận hành nhà máy tùy theo tình trạng vận hành
bảo dưỡng của thiết bị mà VHV có thể linh hoạt điều chỉnh chế độ vận hành để đảm bảo
tính an toàn và hiệu quả thu hồi lỏng tối đa.
Nhà máy GPP được thiết kế dựa trên lưu lượng khí ẩm là 4,3 triệu m
3
/ngày. Với
lưu lượng này, áp suất đầu vào nhà máy sẽ khoảng 109 barG và là thông số quan trọng
quyết định hiệu suất làm việc của các thiết bị bên trong nhà máy. Năm 2001 cùng với
việc đưa khí Rạng Đông vào xử lý, lưu lượng khí qua nhà máy đạt mức tối đa khoảng 5,7
triệu m
3
/ngày, áp suất đầu vào GPP giảm xuống còn khoảng 70-75 barG, cụm máy nén
K-1011 đã được lắp đặt nhằm nâng áp suất khí đầu vào tới áp suất thiết kế 109 barG. Từ
đó sơ đồ công nghệ chính của nhà máy có một số thay đổi chính gồm:
- Khí đầu vào GPP được nâng áp từ 70-75 barG tới 109 barG và nhiệt độ khí sau
trạm nén K-1011 tăng lên khoảng 45°C cao hơn so thiết kế.
- Áp suất bình tách V-03 giảm từ 75 barG xuống 45 barG để đạt 2 mục đích: (a)
lượng khí ẩm vượt quá công suất vận hành của GPP được bypass qua V-101 để cấp thẳng
cho các hộ tiêu thụ. Lỏng tách được ở V-101 sẽ được đưa về V-03 để xử lý. (b) lỏng tách
được tại Scrubber trước K-1011 cũng được đưa về V-03 để đảm bảo an toàn.
Trong các chế độ vận hành nói trên, hai chế độ AMF, MF là các chế độ được thiết
kế để vận hành trong giai đoạn lắp đặt để chạy thử. Sau khi hoàn thành việc lắp đặt, các
chế độ này rất ít khi được vận hành vì nó làm giảm khả năng thu hồi sản phẩm lỏng.
Trang 8
Trong trường hợp một số thiết bị trong chế độ GPP bị hỏng thì nhà máy mới chuyển sang
chế độ AMF hoặc MF để duy trì hoạt động của nhà máy.
Thực chất, nhà máy hoạt động với 3 chế độ chính là AMF, MF, GPP còn chế độ
MGPP là để đáp ứng những yêu cầu thực tế hiện tại trong quá trình cung cấp khí. Do nhu
cầu của thị trường không cần tách butane và propane riêng, mà chỉ cần hỗn hợp LPG sử
dụng cho nhu cầu đốt dân dụng nên tháp C3/C4 Splitter không được sử dụng. Mặc khác
kể từ năm 2002, nhà máy tiếp nhận thêm dòng khí từ mỏ Rạng Đông nâng lưu lượng
dòng về bờ là 5.7 triệu m
3
/ngày, tuy nhiên lưu lượng khí về bờ tăng nhưng áp lực đầu vào
giảm xuống còn 70 bar đến 80 bar, vì vậy để đảm bảo áp lực đầu vào và công suất vận
hành của nhà máy, nên đã lắp đặt thêm 4 máy nén K-1011A/B/C/D và đường rẽ qua bồn
V-101.
1. Chế độ AMF
Chế độ AMF là chế độ hoạt động tối thiểu, sử dụng những đường ống dẫn chính
của nhà máy. Trong chế độ này, quá trình khử nước không được thực hiện. Nguồn khí
đồng hành từ mỏ sau khi được tách sơ bộ tại Slug Catcher sẽ được đưa tới máy nén Jet
Compressor, áp suất đầu ra tại máy nén được duy trì ở 45 bar. Máy nén Jet Compressor
có nhiệm vụ duy trì áp suất ở tháp Deethanizer luôn ở 20 bar. Mục đích chính của chế độ
AMF là cung cấp nguồn khí cho nhà máy điện đạm, lượng lỏng thu hồi được rất ít
1.1. Mô tả sơ đồ dòng
Chế độ AMF theo thiết kế là chế độ vận hành nhà máy ban đầu với các thiết bị tối
thiểu nhằm cung cấp khí cho các hộ tiêu thụ và không chú trọng vào thu hồi sản phẩm
lỏng. Sơ đồ công nghệ chế độ AMF được mô tả theo hình vẽ đính kèm. Chế độ AMF có
thể được mô tả như sau: 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°C. Tại đây, Condensate và khí được tách ra theo các đường
riêng biệt để tiếp tục xử lý, nước có trong Condensate được tách nhờ trọng lực và đưa vào
bình tách nước (V-52) để xử lý. Tại đây nước được làm giảm áp tới áp suất khí quyển và
hydrocacbon bị hấp thụ sẽ được giải phóng đưa vào đốt ở hệ thống cột đuốc, nước sau đó
được đưa tới hầm đốt (ME-52).
Dòng lỏng đi ra 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°C. V-03 có nhiệm vụ: Tách
hydrocacbon nhẹ hấp thụ trong lỏng nhờ giảm áp. Cùng với việc giảm áp suất từ 109 bar
Trang 9
xuống 75 bar, nhiệt độ cũng giảm thấp hơn nhiệt độ hình thành hydrate nên để tránh hiện
tượng này, V-03 được gia nhiệt đến 20oC bằng dầu nóng nhờ thiết bị gia nhiệt E-07. Sau
khi ra khỏi V-03 dòng lỏng này được trao đổi nhiệt tại thiết bị E-04A/B nhằm tận dụng
nhiệt và làm mát cho dòng condensate thương phẩm.
Dòng khí thoát ra từ Slug Catcher được dẫn vào bình tách lọc V-08 để tách triệt để
các hạt lỏng nhỏ bị cuốn theo dòng khí do SC không tách hết và lọc các hạt bụi trong khí
(nếu có) tránh làm hư hỏng các thiết bị sau.
Khí từ đầu ra của V-08 được đưa vào thiết bị hoà dòng EJ-01 A/B/C để giảm áp suất từ
109 bar xuống 47 bar. Việc giảm áp này có tác dụng hút khí từ đỉnh tháp C-01. Dòng ra
là dòng hai pha có áp suất 47 bar và nhiệt độ 20°C cùng với dòng khí từ V-03 (đã giảm
áp) được đưa vào tháp C-05. Nhiệm vụ của EJ-10A/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°C. Ở chế độ AMF phần
đỉnh của tháp hoạt động như bình tách khí lỏng thông thường. Tháp C-05 có nhiệm vụ
tách phần lỏng ngưng tụ do sự sụt áp của khí từ 109 bar xuống 47 bar khi qua EJ-01
A/B/C. Dòng khí ra từ đỉnh tháp C-05 được đưa ra đường khí thương phẩm để cung cấp
cho các nhà máy điện. Lỏng tại đáy C-05 được đưa vào đĩa thứ 1 của tháp C-01. Chế độ
AMF tháp C-01 có 2 dòng nhập liệu :
- Dòng từ V-03 vào đĩa thứ 14 của tháp C-01.
- Dòng lỏng từ đáy của 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 nhờ thiết bị gia nhiệt E-01
A/B đến 194°C. Khí ra ở đỉnh tháp có nhiệt độ 64°C được trộn với khí nguyên liệu nhờ
EJ-01 A/B/C. Dòng 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°C trước khi ra đường ống dẫn
Condensate về kho cảng hoặc chứa bồn chứa TK-21.
1.2. Quá trình xử lý Condensate trong chế độ hoạt động AMF
Áp suất của bình tách 3 pha V-03 được điều chỉnh ở 75 barG1bằng van điều áp
PV-1209 được lắp đặt trên đường ống dẫn khí từ V-03 tới đầu vào tháp C-05, Rectifier.
Nhiệt độ đầu ra van điều áp PV-1209 là khoảng 3°C, thấp hơn hiệt độ tạo thành hydrate
(16.5°C) nên có khả năng hydrate sẽ được tạo thành khi đi qua van điều áp tuy nhiên nó
Trang 10
sẽ bị tự tan do tháp C-05, Rectifier trong chế độ hoạt động này có nhiệt độ vận hành lớn
hơn 20°C.
Condensate từ V-03 được chuyển đến tháp tách ethane C-01 (Deethanizer) sau khi được
gia nhiệt từ 20°C đến 101°C trong thiết bị trao đổi nhiệt E-04A/B (Condensate Coss
Exchanger) với một dòng nóng ở 194°C đi vào từ tháp tách ethane C-01. Mục đích chính
của thiết bị trao đổi nhiệt này là tận dụng và thu hồi nhiệt từ dòng nóng, tránh hiện tượng
tạo hydrate ở đầu ra của FV-1701 (trong quá trình giảm áp từ áp suất vận hành của V-03
xuống 20 BarG) bằng cách duy trì nhiệt độ hoạt động ở 72°C, cao hơn nhiệt độ tạo thành
hydrate (11.6°C) trong điều kiện này.
Hê thống Ejector trong chế độ hoạt động AMF:
Đối với quá trình xử lý khí từ Slug Catcher trong chế độ hoạt động AMF, các tháp
hấp phụ loại nước V-06A/B (Dehyration Adsorber) sẽ không vận hành. Khí từ SC sẽ
được đưa tới hệ thống Ejector EJ-01A/B/C (Jet Compressor). Qua thiết bị này áp suất
giảm từ áp suất vận hành của SC xuống 45 BarA, mục đích của hệ thống Ejector là nén
khí đi ra từ đỉnh tháp tách ethane C-01 từ 20 BarA đến 45 BarA, vì vậy áp suất của tháp
tách C-01 được giữ ở 20 BarA.
Hệ thống Ejector bao gồm 03 Ejector, công suất của mỗi Ejector lần lượt là 50%,
30% và 20% lưu lượng dòng đi qua Ejector.
Van điều áp (PV-0805) trên đường Ejector bypass có công suất khoảng 30% tổng thể
tích dòng ra, điều chỉnh áp suất của tháp tách ethane C-01 ở 20 BarA bằng cách cho
bypass 1 phần dòng khí qua Ejector khi công suất của hệ thống Ejector đủ để duy trì áp
suất C-01. Khi công suất của hệ thống Ejector nhỏ hơn cần thiết, lượng khí dư từ tháp
tách ethane sẽ được xả ra đuốc đốt qua van điều áp (PV-1303B) vì vậy hệ thống tách
ethane được bảo vệ không có hiện tượng quá áp.
Tháp tách C-05 Rectifier trong chế độ họat động AMF :
Dòng khí từ hệ thống Ejector và dòng khí từ bính tách V-03 được chuyển đến đĩa
thứ nhất của tháp C-05 (Rectifer) để tách lỏng ra khỏi khí ở nhiệt độ 20.7oC và áp suất 45
BarA được điều chỉnh bởi thiết bị điều chỉnh áp suất (PIC-1114) lắp đặt trên đường ống
dẫn khí thương phẩm. Phần trên của tháp C-05 lúc này có tác dụng như một bình tách
lỏng hơi (Gas-Liquid Seperator).
Trong chế độ họat động AMF, Turbo-Expander (CC-01) và thiết bị trao đổi nhiệt
khí lạnh/khí (E-14) không được đưa vào hoạt động, do vậy dòng khí từ đỉnh tháp tách C-
Trang 11
05 được chuyển đến đường ống dẫn khí thương phẩm thông qua van PV-1114A được lắp
đặt trên đường ống để điều chỉnh áp suất đầu ra của nhà máy khoảng 45 BarA.
Dòng lỏng từ đáy tháp C-05 được điều khiển thông qua thiết bị điều chỉnh dòng
(FIC-1201) cùng với thiết bị điều chỉnh mức chất lỏng (LIC-1201A) đưa vào đĩa đầu tiên
của tháp tách Ethane (C-01).
Tháp tách Ethane trong chế độ hoạt động AMF:
Trong chế độ hoạt động AMF, tháp tách ethane (C-01, Deethanizer) có hai dòng
nguyên liệu đầu vào, đó là dòng lỏng đi ra từ bình tách V-03 và dòng lỏng đi ra từ đáy
tháp tách tinh C-05 (Rectifer). Dòng lỏng đi ra từ đáy tháp tách tinh C-05 được đưa vào
đĩa đầu tiên của tháp tách ethane C-01 bao gồm 80% phần mol chất lỏng và đóng vai trò
như dòng hồi lưu ngoài cho quá trình chưng cất. Dòng lỏng đi từ bình tách V-03 được
đưa vào đĩa thứ 14 của tháp tách ethane C-01, (đối với chế độ hoạt động MF và GPP thì
đưa vào đĩa thứ 20).
Áp suất hơi của condensate được điều chỉnh trong tháp C-01 xuống thấp hơn áp
suất khí quyển để lưu trữ trong các bồn chứa thông thường. Trong trường hợp này, tháp
tách ethane có tác dụng như một tháp ổn định Condensate, tại tháp này hầu hết các
hydrocacbon nặng hơn butan được tách ra khỏi Condensate thông qua việc cung cấp nhiệt
cho các reboiler E-01A/B lên tới 194oC. Dòng khí đi ra từ đỉnh có nhiệt độ là 64oC được
trộn với dòng khí thương phẩm bằng hệ thống Ejector.
Thiết bị điều chỉnh áp suất khí trong chế độ hoạt động AMF:
Trong chế độ hoạt động AMF, tại đầu vào của nhà máy không lắp đặt thiết bị điều
chỉnh dòng hoặc áp suất tự động. Áp suất tại đầu ra nhà máy được điều chỉnh bằng van
điều áp (PV-1114A) lắp đặt tại đầu ra của nhà máy trong trường hợp lượng khí tiêu thụ
lớn hơn lượng khí cung cấp cho người tiêu dùng. Khi lượng khí tiêu thụ nhỏ hơn lượng
khí cung cấp, một lượng khí sẽ được đem đốt qua van điều áp (PV-1114B), vì vậy trong
cả hai trường hợp trên áp suất đầu ra của nhà máy được duy trì ổn định.
Thông thường khí đầu vào nhà máy có áp suất 109 BarA được đưa vào hệ thống
Ejector, áp suất đầu ra khỏi hệ thống Ejector vào khỏang 45BarA, bằng áp suất đầu ra của
nhà máy. Khi áp suất khí đầu vào nhà máy thấp hơn 109 BarA, hoặc khí cung cấp từ dàn
khoan ít hơn so với công suất của nhà máy thì hệ thống Ejector có thể không hoạt động
hết công suất, vì vậy áp suất của tháp tách ethane có thể trở nên cao hơn 20 BarA. Trong
trường hợp này, một trong ba ejector của hệ thống Ejector có công suất phù hợp nhất sẽ
Trang 12
được lựa chọn, sau đó áp suất đầu vào nhà máy từ từ tăng lên và đạt đến gần 109 BarA và
đồng thời áp suất của tháp tách ethane cũng được điều chỉnh ở 20 BarA.
Nếu trong sự lựa chọn trên, hệ thống Ejector vẫn không thể hoạt động hết công
suất, thì một lượng khí dư có thể tự động được đem đốt qua van điều áp (PV-1303B)
được lắp đặt trên đường ống dẫn khí đi ra từ tháp tách ethane.
Sau quá trình xử lý trên, khí thương phẩm và condensate là 2 sản phẩm của nhà máy.
2. Chế độ MF
Một vài thiết bị được thêm vào gồm: Dehydration Adsorber (V-06A/B), Cold Gas/Gas
Exchanger (E-14), Gas/Cold Liquid Exchanger (E-20), Deethanizer OVHD Compressor
(K-01) và Stabilizer (C-02).
Ở chế độ MF, khí gas sau khi được khử nước sẽ được làm lạnh qua 2 thiết bị trao đổi
nhiệt, cả 2 dòng này đều đóng vai trò nhập liệu cho tháp Rectifier nhằm tách lượng lỏng
có trong dòng khí. Khí sau khi được tách lỏng lại tháp Rectifier có nhiệt độ thấp được
dùng làm lạnh cho dòng nhập liệu, sau đó được đưa vào hệ thống ống dẫn khí thương
phẩm để đến nhà máy điện, đạm. Áp suất hoạt động tại tháp Deethanizer được điều chỉnh
bởi một máy nén ngoài. Mục đích chính của chế độ MF là thu hồi sản phẩm lỏng, trong
đó quá trình giản nỡ không đóng vai trò chính. Tháp tách C3/C4 Splitter không được sử
dụng trong chế độ này, do đó sản phẩm lỏng chỉ gồm condensate và bupro (hỗn hợp của
propane và butane).
2.1. Mô tả sơ đồ dòng
2.1.1. Dòng khí gas thương phẩm
Dòng khí từ Slug Catcher được đưa đến thiết bị tách lọc Dedydration Inlet
Filter/Separator (V-08), thiết bị này có chức năng: tách nước, hydrocacbon lỏng và các
hạt rắn nhằm bảo vệ lớp chất hấp phụ trong V-06AB khỏi bị hỏng, giảm hoạt tính.
Sau khi được loại nước tại Dehydration Adsorber (V-06A/B), dòng khí được đưa
đồng thời đến 2 thiết bị Cold Gas/Gas Exchanger (E-14) và Gas/Cold Liquid Exchanger
(E-20), sau đó vào tháp Rectifier (C-05) để tách pha lỏng và pha khí riêng biệt. Khí ra từ
đỉnh tháp Rectifier (C-05) được sử dụng như tác nhân làm lạnh bậc 1 cho dòng nguyên
liệu tại Cold Gas/Gas Exchanger (E-14), nhiệt độ dòng nguyên liệu giảm từ 26.5
o
C xuống
-17
o
C sau đó được làm lạnh bậc 2 tại van FV-1001 bằng quá trình giảm áp. Dòng khí ra
từ đỉnh Rectifier (C-05) sau khi trao đổi nhiệt tại Cold Gas/Gas Exchanger (E-14), nhiệt
độ dòng tăng lên đủ điều kiện cung cấp cho các nhà máy điện.
Trang 13
Hai tháp hấp phụ Dehydration Adsorber (V-06A/B) được sử dụng luân phiên, khi
tháp này làm việc thì tháp kia tái sinh. Quá trình tái sinh được thực hiện nhờ sự cung cấp
nhiệt của thiết bị E-18 sử dụng dầu nóng gia nhiệt cho dòng khí thương phẩm nâng nhiệt
độ lên 220
o
C.
Dòng khí sau quá trình tái sinh sau khi ra khỏi thiết bị Dehydration Adsorber (V-
06A/B) được làm mát tại hệ thống làm mát bằng không khí Dehydrator Regeneration Gas
Cooler (E-15) và được tách lỏng ở Dehydration Separator (V-07) trước khi dẫn vào
đường khí thương phẩm.
2.1.2. Dòng condensate:
Sơ đồ dòng condensate trong chế độ MF về cơ bản giống với chế độ AMF, thay vì
dòng khí ra từ thiết bị Slug Catcher Liquid Flash Drum (V-03) đến tháp Rectifier (C-05)
thì lại đến tháp Deethanizer (C-01).
Áp suất của Slug Catcher Liquid Flash Drum (V-03) được giữ ở 75 bar bởi van
điều khiển PV-1305A/B gắn trên đường ống dẫn trước khi vào mâm 2 và 3 của tháp
Deethanizer (C-01). Nhiệt độ ra của van này là -7.9
o
C thấp hơn nhiệt độ mà tại đó tinh
thể hydrate hình thành khoảng 13.4
o
C. Để ngăn chặn sự hình thành hydrate, methanol có
thể được bơm vào làm chất ức chế hoặc có thể thay đổi đường ống đến van phụ. Mục
đích của việc thay đổi dòng khí gas của bình tách V-03 từ Rectifier trong chế AMF, đến
tháp Deethanizer trong chế độ MF là vì trong khí gas này vẫn có chứa nước, mặc dù dòng
khí tái sinh từ quá khử nước trong chế độ MF cũng có chứa nước.
Dòng condensate từ bình tách V-03 sẽ được đưa tới tháp Deethanizer (C-01) sau
khi được gia nhiệt từ 20
o
C lên 90
o
C trong thiết bị trao đổi nhiệt Condensate Cross
Exchanger (E-04A/B) với dòng nóng có nhiệt độ 155
o
C đến từ đáy của tháp Stabilizer
(C-02). Mục đích của việc trao đổi nhiệt này là nhằm tận dụng lượng nhiệt, ngăn chặn sự
hình thành hydrate tại đầu ra của van FV-1701, khi áp suất đột ngột giảm từ 75 bar xuống
29 bar, như vậy nhiệt độ lúc này của dòng ra vào khoảng 61
o
C cao hơn nhiệt độ hình
thành hydrate.
Phần lỏng ra từ đáy tháp Deethanizer (C-01) được đưa đến tháp Stabilizer (C-02).
Trong chế độ MF, tháp Stabilizer (C-02) được đưa vào vận hành nhằm thu hồi hỗn hợp
bupro có trong dòng condensate. Tại đây, các hydrocarbon từ C5 trở lên 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
dòng nguyên liệu vào tháp Deethanizer (C-01). Sau khi ra khỏi E-04A/B dòng lỏng này
Trang 14
được đưa đến làm lạnh tại thiết bị quạt làm mát bằng không khí E-09 trước khi đưa ra
đường ống hoặc bồn chứa condensate thương phẩm TK-21.
Dòng hơi ra khỏi đỉnh tháp Stabilizer (C-02) là hỗn hợp bupro, được ngưng tụ tại
bình V-02, một phần được cho hồi lưu trở lại tháp, phần còn lại theo đường ống dẫn sản
phẩm LPG.
2.2. Các thiết bị bổ sung thêm vào so với chế độ MF
Trong chế độ hoạt động này, một số thiết bị được bổ sung vào so với chế độ AMF,
các thiết bị chủ yếu là tháp hấp thụ loại nước V-06A/B (Dehydration Adsorber), thiết bị
trao đổi nhiệt khí lạnh/khí E-14 (Cold Gas/Gas Exchanger), thiết bị trao đổi nhiệt
khí/lỏng E-20 (Gas/Cold Liquid Exchanger), máy nén khí ở đỉnh tháp tách enthane K-01
(Deethanizer OVHD Compressor) và tháp ổn định C-02 (Stabilizer).
2.3. Quá trình làm khô và tái sinh chấp hấp phụ:
Trong chế độ hoạt động này, đầu tiên dòng khí từ Slug Catcher được chuyển đến
tháp loại nước V-08 (Dehydration Intel Filter/Seperator), và sau đó được đưa vào một
trong hai tháp hấp phụ loại nước hoạt động song song V-06A/B để tách nước có trong khí
và cuối cùng khí đã được loại nước đi qua hệ thống lọc F-01A/B.
2.4. Xử lý Condensate trong chế độ hoạt động MF.
Việc xử lý Condensate trong chế độ hoạt động MF cũng tương tự như trong chế độ
hoạt động AMF, có một sự khác nhau giữa hai chế độ hoạt động là trong chế độ hoạt
động MF dòng khí từ bình tách 3 pha được chuyển đến tháp tách ethane, còn trong chế độ
hoạt động AMF thì dòng khí này được chuyển đến tháp tách tinh.
Áp suất của bình tách 3 pha được điều chỉnh ở 75 BarA bằng van điều áp (PV-
1305A/B) được lắp đặt trên đường ống dẫn khí của nó và trước đầu vào tháp tách ethane
ở đĩa thứ 2 hoặc thứ 3, nhiệt độ đầu ra van điều áp là -7.9°C, thấp hơn nhiệt độ tạo thành
hydrate (13.4°C), vì vậy hai van (PV-1305A/B) được lắp đặt, trong đó một van dự phòng.
Trong trường hợp hydrate được hình thành ở một trong hai van thì có thể bơm methanol
vào hoặc là sử dụng van dự phòng.
Mục đích của việc chuyển khí từ bình tách V-03 đến tháp C-01 là vì khí này có thể
có nước, vì vậy khí thu được trong chế độ hoạt động MF cũng chứa nước nếu chuyển khí
đến tháp tách C-05. Khi đưa khí từ V-03 tới C01 thì khí từ đỉnh C-01 sẽ được hồi lưu lại
đầu vào nhà máy và nước sẽ được xử lý ở đây.
Trang 15
Condensate từ bình tách nhanh được chuyển đến tháp tách ethane sau khi được
gia nhiệt từ 20°C lên 80°C trong thiết bị trao đổi nhiệt E-04A/B với dòng nóng 155°C đi
từ đáy tháp ổn C-02. Mục đích chính của thiết bị trao đổi nhiệt dòng là tận dụng và thu
hồi nhiệt và gia nhiêt cho dòng lạnh tránh hiện tượng tạo hydrate ở đầu ra của FV-1701,
khi áp suất hoạt động giảm từ 75 BarA xuống 29 BarA, nhiệt độ hoạt động có thể duy trì
ở 61°C (cao hơn nhiệt độ tạo thành hydrate 14°C) trong điều kiện này.
2.5. Làm lạnh khí và tách tinh trong chế độ hoạt động MF.
Khoảng một nửa lượng khí đã được tách nước được chuyển đến thiết bị trao đổi
nhiệt khí lạnh/ khí ((E-14,Cold Gas/Gas Exchanger ) để làm lạnh từ 26°C xuống -17
o
C
bằng dòng khí lạnh -18°C đi từ đáy tháp tách tinh (C-05, Rectifiel), nhiệt độ đầu ra là -
17°C này là một thông số quan trọng trong quá trình xử lý khí, nếu nó lớn hơn giá trị -
17°C thì không thu hồi được chất lỏng, và nếu thấp hơn giá trị -17°C thì hydrate có thể
được hình thành tại dòng ra, vì vậy nhiệt độ này phải được điều chỉnh bằng dòng lạnh của
thiết bị trao đổi nhiệt khí lạnh/khí (E-14, Cold Gas/Gas Exchanger) thông qua thiết bị
điều chỉnh nhiệt độ (TIC-1006, Temperature controller), thiết bị điều chỉnh nhiệt độ
(TICA-1009, Temperature controller) lắp đặt trên đầu ra của đường ống dẫn dòng lạnh để
tránh hiện tượng nhiệt độ thấp hơn giá trị cho phép (-10°C) bằng cách giới hạn dòng
bypass bởi thiết bị điều chỉnh TY-1006, Low Slector.
Áp suất của dòng khí nguyên liệu được giảm từ 109BarA xuống 47.5BarA thông
qua van điều áp (FV-1001,control valve), tại van này khí được giãn nở đoạn nhiệt, nhiệt
độ của khí giảm xuống đến -35°C.
Một nửa lượng khí còn lại được làm lạnh xuống 19°C trong thiết bị trao đổi nhiệt
khí/ lỏng lạnh (E-20, Gas/Cold Liquid Exchanger) bằng dòng Condensate lạnh -26.8°C đi
từ đáy tháp tách tinh (C-05, Rectifier), và áp suất của nó cũng được giảm từ 109BarA
xuống 47.5BarA thông qua van FV-0501C. Sau đó hai dòng này được hòa trộn với nhau
và được đưa vào đĩa thứ nhất của tháp tách tinh (C-05, Rectifier). Trong tháp tách tinh
(C-05, Rectifier) một lượng khí chứa chủ yếu methane, ethane được tách ra khỏi
Codensate ở nhiệt độ hoạt động là -18.5°C và áp suất là 47.5BarA, nhiệt độ và áp suất
làm việc được điều chỉnh bằng van (PIC-1114) được lắp đặt trên đường ống dẫn khí
thương phẩm. Phần trên của tháp tách tinh (C-05, Rectifier) có tác dụng như một bình
tách lỏng-khí.
Trang 16
Dòng khí từ tháp tách tinh (C-05, Rectifier) có nhiệt độ -18.5°C được dùng làm
lạnh dòng khí nguyên liệu đi vào trong thiết bị trao đổi nhiệt khí lạnh/khí (E-14, Cold
Gas/Gas Exchanger). Trong chế độ hoạt động MF, hệ thống tuabin giản/nén (CC-
01,turbo-Exchangerr/Compressor) không hoạt động, vì vậy nó được bỏ qua và khí được
chuyển đến đường ống dẫn khí thương phẩm sau khi được do dòng bằng thiết bị đo (FI-
1105A/B). Van điều áp (PV-1114A, Control valve) được lắp đặt trên đường ống điều
chỉnh áp suất đầu ra của nhà máy là khoảng 47BarA.
Chất lỏng từ đáy tháp tách tinh (C-05, Rectifier) thông qua thiết bị điều chỉnh
dòng FIC-1201 cùng với thiết bị điều chỉnh mức LIC-1201A được đưa vào thiết bị trao
dổi nhiệt khí/lỏng (E-20,, Gas/Cold Liquid Exchanger), có nhiệt độ khoảng -26.8°C được
dùng để làm lạnh dòng khí đầu vào và áp suất của khí đầu vào cũng được giảm xuống
47.5BarA qua van FV-0501C sau đó dòng này được chuyển đến đĩa trên cùng của tháp
tách ethane (C-01, Deethanizer).
2.6. Tháp tách ethane trong chế dộ hoạt động MF.
Trong chế độ hoạt động MF, tháp tách ethane (C-01, Deethanizer) có ba dòng đầu
vào, dòng thứ nhất là dòng khí từ bình tách V-03 được đưa vào đĩa thứ 2 hoặc thứ 3,
dòng thứ hai là dòng lỏng cũng từ bình tách V-03 được đưa vào đĩa thứ 20 (nếu trong chế
độ hoạt động AMF thì đưa vào đĩa thứ 14), dòng thứ 3 là dòng lỏng từ đáy tháp tách tinh
(C-05, Rectifier) sau khi đi qua thiết bị trao đổi nhiệt khí/lỏng (E-20, Gas/Cold Liquid
Exchanger) được đưa vào đĩa trên cùng tháp tách ethane (C-01, Deethanizer) dòng này
bao gồm 75% mol là lỏng và đóng vai trò dòng hồi lưu ngòai cho quá trình chưng cất.
Trong tháp tách ethane, các hydrocacbon nhẹ như methane, ethane được tách ra
khỏi dòng lỏng và đi lên đỉnh tháp. Nhiệt độ đáy tháp C-01 được giữ ở 120
°C
thông qua
các reboiler E-01A/B. Hydrocacbon nhẹ tách ra được nén từ 29BarA lên 47BarA bằng
máy nén (K-01, Deethanizer OVHD Compressor) và được trộn với khí thương phẩm. K-
01, Deethanizer OVHD Compressor là máy nén kiểu pittong đơn cấp được dẫn động
động cơ khí 766KW, có thiết bị tách lỏng đầu vào (V-12) là bình tách thẳng đứng có
đường kính 1.200 mm và cao 3.000mm được lắp đặt trước máy nén để loại bỏ tất cả các
giọt chất lỏng còn lại trong dòng khí.
Chất lỏng ở đáy của bình tách đầu vào được hệ thống xả kín thông qua thiết bị
điều chỉnh mức LICA-1401 Chất lỏng từ đáy tháp tách ethane được chuyến đến tháp ổn
định (C-02, Stabilier) để thu hồi Bupro (sản phẩm đỉnh) và Condensate ( sản phẩm đáy).
Trang 17
Áp suất hoạt động của tháp tách ethane được điều chỉnh ở 29BarA bởi bộ điều áp PICA-
1305. Trong trường hợp máy nén khí K-01 không làm việc thì dòng khí từ tháp tách
ethane sẽ được đưa ra flare tự động thông qua van PV-1303 để duy trì áp suất vận hành
của tháp.
2.7. Điều chỉnh áp suất dòng khí trong chế độ họat động MF.
Trong chế độ hoạt động MF, chế độ điều chỉnh tự động lưu lượng và áp suất của
dòng khí vào nhà máy được cài đặt. Các bộ điều chỉnh áp suất và điều chỉnh dòng PICA-
0502A và FIC-0501 được lắp đặt trên đường ống dẫn khí sau tháp hấp phụ V-06A/B, và
tín hiệu điều chỉnh từ hai thiết bị này được lựa chọn bằng thiết bị PY-0502 và sau đó
được chuyển đến van điều khiển FV-0501C.
Nếu dòng khí cung cấp từ ngòai khơi không đủ , áp suất đầu vào giảm xuống dưới
109BarA, thì PICA-0502A đóng FV-0501C để duy trì áp suất đầu vào ở 109BarA Nếu
áp suất vượt quá 109BarA, PICA-0502B sẽ mở PV-0502 để giải phóng khí dư ra đuốc
đốt, và như vậy các thiết bị được bảo vệ khỏi sự quá áp.
Trong trường hợp này áp suất đầu vào không thể điều chỉnh chính xác do thể tích
của hệ thống đường ống dưới đáy biển quá lớn và giá trị của thiết bị điều chỉnh có thể bị
sai lệch. Lưu lượng dòng khí qua thiết bị trao đổi nhiệt khí lạnh/khí (E-14) được điều
chỉnh ở 45% tổng dòng khí qua nhà máy.
Trong trường việc tiêu thụ khí của các hộ tiêu thụ lớn hơn lượng khí cung cấp, áp
suất tại đầu ra nhà máy được điều chỉnh ở 47BarA bằng van điều áp PV-1114A, được lắp
đặt tại đầu ra của nhà máy. Nếu sự tiêu thụ thấp hơn sự cung cấp, lượng khí dư sẽ được
đem đốt thông qua van PV-1114B vì vậy trong cả hai trường hợp áp suất đầu ra của nhà
máy đều được duy trì.
3. Chế độ GPP
3.1. Quá trình tách nước:
Ở chế độ GPP, khí gas từ Slug Catcher (SC-01/02) trước tiên được đưa vào thiết bị
tách Dehydration Inlet Filter/Separator (V-08), dòng khí ra khỏi V-08 được đưa vào một
trong hai thiết bị hấp phụ hoạt động song song (V-06A/B) để tách nước có trong khí. Sau
đó, qua hệ thống lưới lọc Dehydration After Filter (F-01A/B) để loại bỏ các bụi bẩn, tạp
chất cơ học bị cuốn theo rồi đưa vào hệ thống xử lý khí .
3.2. Các thiết bị chính:
Trang 18
Đây là chế độ hoàn thiện của nhà máy chế biến khí. Chế độ này bao gồm các thiết
bị của chế độ MF và được bổ sung một số thiết bị sau : Một tháp tách C3/C4: 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, . . .
Sơ đồ công nghệ chế độ GPP được nêu ra ở hình vẽ đính kèm. Trong đó đường
đậm biểu diễn dòng lưu chất (lỏng, khí) trong chế độ GPP. Sơ đồ công nghệ chế độ GPP
có thể được mô tả như sau:
Khí ngoài giàn vào nhà máy được tiếp nhận đầu tiên tại Slug Catcher (SC-01/02),
dòng lỏng ra có nhiệt độ 25,6°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, còn dòng khí ra từ V-08 đi vào V-06A/B để tách tinh
nước. Trong chế độ này, thiết bị Turbo-Expander được đưa vào hoạt động thay thế E-20
trong chế độ MF, nên khoảng 2/3 lượng khí ra khỏi V-06A/B được chuyển tới phần giãn
nở của thiết bị CC-01, tại đó khí được giãn từ 109 bar xuống 33,5 bar và nhiệt độ cũng
giảm xuống -18°C, sau đó dòng này được đưa vào tháp tinh lọc C-05.
Phần còn lại khoảng 1/3 dòng từ V-06A/B được đưa tới thiết bị trao đổi nhiệt E-14
để làm lạnh dòng khí từ 26°C xuống - 35°C nhờ dòng khí lạnh ra từ đỉnh tháp C-05 có
nhiệt độ - 42,5°C. Sau đó, dòng này lại qua van giảm áp FV-1001 (áp suất được giảm từ
109 bar xuống 47,5 bar, nhiệt độ cũng giảm xuống còn -62°C) rồi được đưa vào tháp C-
05 như một dòng hồi lưu ngoài ở đỉnh tháp. Trong chế độ GPP, tháp C-05 làm việc ở áp
suất 33,5 bar, nhiệt độ đỉnh - 42°C và nhiệt độ đáy -20°C. Khí ra khỏi đỉnh tháp C-05 có
nhiệt độ -42,5°C được sử dụng làm lạnh khí đầu vào thông qua thiết bị trao đổi nhiệt E-
14 trước khi nén ra dòng khí thương phẩm bằng phần nén của CC-01.
Quá trình thu hồi lỏng trong chế độ này có khác biệt so với chế độ AMF và chế độ
MF do sự có mặt của tháp C-04 và các máy nén K-02, K-03. 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 (tác nhân lạnh là dòng lỏng ra từ V-03 có nhiệt độ là 20°C) và vào
tháp C-04 để tách nước và hydrocacbon nhẹ lẫn trong lỏng đến từ V-03. Tháp C-04 làm
việc ở áp suất 47,5bar, nhiệt độ đỉnh và đáy lần lượt là 44°C và 40°C. Khí sau khi ra
khỏi thiết bị C-04 được nén tiếp tới áp suất 75 bar nhờ máy nén K-02 rồi được làm lạnh
tại thiết bị trao đổi nhiệt bằng không khí E-19. Dòng này được trộn lẫn với dòng khí ra từ
V-03, và được nén tiếp tới 109 bar bằng máy nén K-03, sau đó lại được làm lạnh và nhập
Trang 19
vào dòng khí nguyên liệu trước khi vào V-08. Dòng lỏng ra từ tháp C-04 được đưa đến
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.
Trong chế độ này, tháp C-01 làm việc ở áp suất 29 bar, nhiệt độ đỉnh 14°C và
nhiệt độ đáy 109°C. Sản phẩm đáy của tháp C-01 chủ yếu là C
+
3
được đưa đến tháp C-02
(áp suất làm việc của C-02 là 11 bar, nhiệt độ đỉnh 55°C và nhiệt độ đáy 134
o
C) để tách
riêng condensate và Bupro.
Dòng ra từ đỉnh tháp C-02 là hỗn hợp Bupro được tiến hành ngưng tụ hoàn toàn ở
nhiệt độ 43°C qua hệ thống quạt làm mát bằng không khí E-02, sau đó được đưa tới bình
hồi lưu V-02 có dạng nằm ngang. 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 (11bar) và tháp C-03 (16 bar). Phần Bupro còn lại được gia nhiệt đến 60°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.
Sản phẩm ra từ đỉnh tháp C-03 là hơi Propan được ngưng tụ hoàn toàn ở nhiệt độ
46oC trong thiết bị E-11 được lắp tại đỉnh C-03 có dạng làm mát bằng không khí và được
đưa tới thiết bị chứa hồi lưu V-05 có dạng nằm ngang. Sản phẩm Propane lỏng này được
bơm ra khỏi V-05 bơm bằng các máy bơm, một phần Propane thương phẩm được tách ra
bằng thiết bị điều khiển mức và chúng được đưa tới đường ống dẫn Propane hoặc bể chứa
Propane V-21A. Phần còn lại được đưa trở lại tháp C-03 như một dòng hồi lưu ngoài ở
đỉnh tháp.
Tại đáy tháp C-03, thiết bị trao đổi nhiệt E-10 được lắp đặt để cấp nhiệt đun sôi
lại bằng dầu nóng tới nhiệt độ 97°C. Nhiệt độ của nó được điều khiển bởi van TV-2123
đặt trên ống dẫn dầu nóng. Butan còn lại đưa ra bồn chứa hoặc đưa đến kho cảng Thị Vải
sau khi được giảm nhiệt độ đến 60°C bằng thiết bị trao đổi nhiệt E-17 và đến 45oC nhờ
thiết bị trao đổi nhiệt E-12.
3.3 Loại nước và sự tái sinh (Dehydration and regeneration)
Trong chế độ hoạt động này, dòng khí từ Slug Catcher được chuyển đến bình tách
bình tách V-08, và sau đó được đưa vào một trong hai tháp hấp phụ song song (V-06A/B)
để loại bỏ nước chứa trong khí. Sau đó cho qua hệ thống lưới lọc F-01A/B để loại bỏ các
Trang 20
bụi bẩn, tạp chất cơ học bị cuốn theo và đưa vào hệ thống xử lý khí tương tự như trong
chế độ MF.
3.4. Quá trình xử lý Condensate trong chế độ hoạt động GPP.
Quá trình xử lý dòng Condensate trong chế độ hoạt động GPP khác so với chế độ
hoạt động MF và AMF bởi vì trong chế độ hoạt động GPP có thêm hai thiết bị là Stripper
và máy nén khí K-02/03. Dòng lỏng và khí từ bình tách 3 pha được chuyển lần lượt đến
hai thiết bị này. Áp suất của bình tách V-03 được điều chỉnh ở 75BarA bằng van PV-
2002 lắp đặt trên đường hồi lưu của máy nén hồi lưu cấp 2 K-03.
Condensate từ bình tách V-03 thông qua thiết bị điều chỉnh dòng FV-1802 được
liên kết với thiết bị điều chỉnh mức LIC-0302 (cascaded control) đi vào đĩa trên cùng của
tháp C-04 (Gas stripper) sau khi được gia nhiệt từ 20
o
C lên 41°C trong thiết bị gia nhiệt
khí/Condensate (E-08A/B, Gas/ Condensate Exchanger) bởi dòng khí nóng 54°C từ máy
nén khí K-01, Deethanizer OVHD Compressor. Dòng khí từ thiết bị trao đổi nhiệt được
chuyển đến đáy tháp C-04, Gas stripper. Mục đích chính của thiết bị trao đổi nhiệt là thu
hồi nhiệt, chống lại sự tạo thành hydrate ở đầu ra của van FV-1802 (nơi mà áp suất hoạt
động giảm từ 75BarA xuống 47.4BarA).
Mục đích của tháp làm sạch khí là loại nước khỏi condensate bằng dòng khí nóng
(khí khô). Tháp làm sạch gồm 6 đĩa van, Condensate tiếp xúc trực tiếp với dòng khí nóng
đi lên trong tháp, vì vậy nước trong Condensate sẽ được cuốn theo dòng khí. Tháp C-04
hoạt động ở áp suất hoạt động là 47.5BarA được điều chỉnh bởi thiết bị điều chỉnh PICA-
1801, PICA-1801 được lắp đặt để xả khí ra đuốc đốt tránh hiện tượng quá áp.
Dòng lỏng từ đáy của tháp C-04 thông qua van điều chỉnh dòng FV-1701 (kết hợp
với thiết bị điều chỉnh mức LICA-1821, cascaded control) đưa vào đĩa thứ 14 hoặc 20
của tháp tách ethane sau khi được gia nhiệt từ 40°C lên 86°C trong thiết bị trao đổi nhiệt
E-04, Condensate Cross Exchanger bởi dòng nóng 154oC đi ra từ đáy tháp ổn định C-02,
Stabilizer. Mục đích của thiết bị trao đổi nhiệt là tận dụng và thu hồi nhiệt.
3.5. Quá trình tách tinh và làm lạnh sâu trong chế độ GPP.
Một phần ba lượng khí đã được làm khô được chuyển đến thiết bị trao đổi nhiệt E-
14, Cold Gas/ Gas Exchanger để làm lạnh sâu từ 26°C xuống -35°C bằng dòng khí lạnh
từ đỉnh tháp tách tinh C-05, Rectifier có nhiệt độ -42.5°C.
Trang 21
Nhiệt độ của dòng khí ra khỏi thiết bị trao đổi nhiệt này là -36°C , đây là một
thông số quan trọng trong quá trình xử lý khí, nếu nhiệt độ này thấp hơn giá trị đó, thì
một lượng hydrocacbon lỏng có thể không được thu hồi, và nếu nhiệt độ này cao hơn giá
tri đặc biệt đó, thì hydrate có thể hình thành trong đường ống, vì vậy nhiệt độ này được
điều chỉnh bởi dòng lạnh qua E-14 thông qua bộ điều chỉnh nhiệt độ TICA-1009.
Bộ điều chỉnh nhiệt độ TICA-1009 được lắp đặt trên đường ống đầu ra của dòng
lạnh nhằm tránh hiện tượng nhiệt độ thấp hơn giá trị nhiệt độ thiết kế đường ống (-10°C)
bằng cách giới hạn dòng khí lạnh chảy vòng (bypass) qua E-14. Áp suất của dòng khí đầu
vào sau đó được giảm từ 109BarA xuống 33.5BarA thông qua van FV-1001 nhờ quá
trình giãn nở đoạn nhiệt và nhiệt độ của nó giảm xuống -62°C. Dòng lạnh này gồm 56%
(tỷ lệ mole phần) là lỏng , được đưa vào đĩa trên cùng của tháp tách tinh C-05 như là
dòng hồi lưu ngòai cho tháp.
Hai phần ba lượng khí còn lại được đưa vào hệ thống giãn nở khí CC-01, Turbo
Expander, tại hệ thống này khí được giãn từ 109BarA xuống 33.5BarA và nhiệt độ hạ
xuống -18°C. Van FV-0501B được lắp đặt trên đường bypass qua CC-01 nhằm trách quá
áp cho hệ thống. Nếu bộ phận giãn nở của CC-01 ngừng làm việc (SDV-1101 ở đầu vào
phần giãn nở đóng lại trong vòng 0.5 giây), van bypass FV-0501B sẽ tự động mở, do vậy
có thể tránh được hiện tượng dội áp đột ngột. Dòng lạnh này sau đó được đưa vào đáy
tháp tách tinh C-05.
Trong tháp tách tinh C-05, khí chứa chủ yếu methane, ethane được tách ra khỏi dòng
lỏng chứa các cấu tử nặng hơn như propane, butane và các cấu tử nặng khác dưới áp suất
hoạt động 33.5BarA, nhiệt độ đỉnh tháp là -43°C và nhiệt độ đáy tháp là -20°C.
Phần trên của tháp tách tinh như là bình tách khí/lỏng. Cần nhấn mạnh thêm rằng
trong các chế độ họat động AMF và MF, tháp tách tinh có tác dụng như là một bình tách,
nhưng trong chế độ họat động GPP nó có tác dụng như là một tháp chưng cất phân đoạn
có dòng hồi lưu ngòai và không có thiết bị gia nhiệt bên ngoài (reboiler). Tháp C-05 có
12 van dạng đĩa.
Áp suất hoạt động của tháp tách tinh trong chế độ hoạt đông GPP là 33.5BarA
thấp hơn so với trong chế độ hoạt động MF và AMF (47.5BarA). Áp suất này không
được duy trì bởi các thiết bị điều chỉnh áp suất mà phụ thuộc vào hiệu suất làm việc của
Turbo-Expander/Compressor.
Trang 22
Dòng khí từ đỉnh tháp tách tinh có nhiệt độ -43°C được dùng để làm lạnh sâu dòng
khí nguyên liệu đi vào thiết bị trao đổi nhiệt E-14, và sau đó được nén bởi phần nén của
CC-01. Một van anti-surge FV-1111 được lắp đặt ở phần nén của CC-01. Trước khi khởi
động máy nén, dòng khí thương phẩm đi theo đường ống bypass (qua van FV-1111), sau
đó tự động thay đổi tới máy nén khi máy nén khởi động, nhờ van một chiều lắp đặt trên
đường ống (check valve). Khi máy nén ngừng hoạt động, dòng khí trở lại di chuyển theo
đường ống bypass. Khi dòng khí vào mày nén không đủ, van anti-surge FV-1111 sẽ mở
ra để giữ cho máy nén làm việc ở ngoài vùng surge.
Dòng khí sau đó được chuyển đến đường ống dẫn khí thương phẩm qua bộ đo
dòng ME-13. ME-13 bao gồm 02 bộ đo dòng FI-1150A/B, một làm việc, một để dự
phòng. Van điều áp PV-1114A được lắp đặt trên đường ống để điều chỉnh áp suất tại đầu
ra của nhà máy là 47 BarA.
Dòng lỏng từ đáy tháp tách tinh thông qua thiết bị điều chỉnh dòng FIC-
1201 cascaded với thiết bị điều chỉnh mức chất lỏng trong tháp tách tinh LIC-1201A
được đưa vào đĩa trên cùng của tháp C-01 như là dòng hôi lưu ngoài.
3.5.1. Tháp tách C-01 trong chế độ họat động GPP.
Trong chế độ hoạt động GPP, tháp tách ethane C-01(Deethanizer) có hai dòng đầu
vào, một dòng lỏng từ tháp C-04, sau khi đã được gia nhiệt từ 40oC đến 86oC trong thiết
bị trao đổi nhiệt (E-08, Condensate Cross Exchanger) được đưa vào đĩa thứ 20 của tháp
C-01. Dòng còn lại là dòng lỏng từ đáy tháp tách tinh có nhiệt độ -23°C được đưa vào đĩa
trên cùng của tháp, dòng này gồm 95% (theo tỷ lệ mole phần) là chất lỏng làm dòng hồi
lưu ngòai cho quá trình chưng cất.
Trong tháp tách C-01, các hydrocacbon nhẹ như methane, ethane được tách ra
khỏi pha lỏng nhờ thiết bị gia nhiệt cho đáy tháp E-01A/B. Nhiệt độ đáy tháp được duy
trì ở 109°C. Hydrocacbon ở dạng khí đi ra từ đỉnh tháp được nén bằng 1 trong 2 máy nén
K-01 A/B, Deethanizer OVHD Compressor từ 29BarA lên 47BarA. K-01 A/B,
Deethanizer OVHD Compressor là máy nén kiểu pittong đơn cấp được dẫn động bởi
động cơ khí 766kW trong đó 1 máy làm việc và 1 máy dự phòng. Bình tách đầu vào V-
12 là dạng bình thẳng đứng có đường kính 1.200mm, cao 3.000mm được lắp đặt trước
máy nén để loại bỏ tất cả các giọt còn lại trong dòng khí. Chất lỏng ở đáy của thiết bị tách
lọc được xả vào hệ thống xả kín thông qua thiết bị điều chỉnh mức LICA-1401.
Trang 23
Dòng khí sau đó được làm mát trong thiết bị trao đổi nhiệt E-08, Gas/Condensate
Exchanger nhờ vào dòng lạnh có nhiệt độ là 20°C đi ra từ bình tách ba pha V-03, Slug
Catcher Liquid Flash Drum. Dòng khí này được tiếp tục nén tới 75BarA bằng máy nén
K-02, Expanded Deethanizer OVHD Compressor và được làm mát tại quạt làm mát bằng
không khí E-19, sau đó đi vào đầu hút của máy nén K-03.
Dòng khí từ bình tách ba pha V-03 được trộn lẫn với dòng khí đi ra từ E-09 và đi
vào đầu hút của máy nén K-03, 2nd Stage OVHD Compressor, sau đó được đưa đưa trở
lại nhập vào đường khí nguyên liêu đầu vào để chuyển đến tháp loại nước để loại nước và
đưa vào chế biến trở lại nhằm tăng hiệu quả thu hồi lỏng cho nhà máy.
Các máy nén K-02 và K-03 là loại máy nén kiểu pittong hai cấp được dẫn động
bởi động cơ khí 1200kw. Các bình tách đầu vào V-13 và V-14 là dạng bình thẳng đứng
có đường kính lần lượt là 1.100mm và 1.000mm và có chiều cao là 3.000mm được lắp
đặt ở đầu vào của mỗi máy nén để loại bỏ các hạt chất lỏng có trong dòng khí đi vào máy
nén.
Dòng lỏng ở đáy các thiết bị tách lỏng thông qua bộ điều chỉnh mức chỉnh mức
LICA-1901 và 2001 được đưa vào đĩa trên cùng của tháp tách C-01 và tháp C-04.
Áp suất đầu hút K-01 bằng áp suất hoạt động của tháp tách ethane, được điều chỉnh ở
29BarA bởi bộ điều chỉnh áp suất PICA-1303A, trong trường hợp K-01 ngừng hoạt động,
dòng khí từ tháp tách ethane sẽ tự động xả ra đuốc đốt thông qua van PV-1303B nhằm
duy trì áp suất hoạt động của tháp.
Áp suất đầu hút của K-02 được điều chỉnh ở 47BarA bởi bộ điều áp PICA-1801A
và giữ ổn định ở 47 BarA.
Áp suất đầu hút K-03, được điều chỉnh ở 75BarA bởi bộ điều áp PIC-2002A. Máy
nén K-02/03 có cùng tốc độ quay do sử dụng chung động cơ.
Lỏng từ đáy tháp tách ethane thông qua van FV-1301 (hoạt động ở chế độ auto-
cascaded nhờ vào bộ điều chỉnh mức LIC-1302 đi vào tháp ổn định C-02, Stabilizer.
3.5.2 Điều chỉnh nhiệt độ và tỷ lệ dòng trong chế độ GPP.
Trong chế độ hoạt động GPP, lưu lượng dòng và áp suất đầu vào của nhà máy
được điều chỉnh tư động. Thiết bị điều chỉnh áp suất và dòng PICA-0502A & FIC-0501
được lắp đặt trên đường ống dẫn khí sau hệ thống tháp hấp phụ V-06A/B và tín hiệu điều
khiển từ hai thiết bị điều chỉnh này nhờ vào bộ lựa chọn low selector PY-0502 và sau đó
chuyển đến điều chỉnh độ đóng mở van đầu vào phần giãn nở của CC-01 (điều chỉnh tốc
Trang 24
độ quay của CC-01). Trong trường hợp CC-01 dừng van FV-0501B sẽ tự động mở để
tránh quá áp cho hệ thống.
Khi lượng khí cung cấp từ ngòai khơi không đủ, áp suất khí đầu vào nhà máy giảm
xuống dưới 109Bar, PICA-0502A giảm tốc độ của CC-01 để giữ cho áp suất khí đầu vào
của nhà máy ở 109BarA. Khi lượng khí cung cấp từ ngoài khơi tăng và máy nén không
thể giảm áp suất mặc dù đã chạy với tốc độ max, PICA-0502A có thể mở van Expander
bypass FV-0501B. Nếu dòng khí với lưu lượng lớn hơn công suất nhà máy, FIC-0501 giữ
cho tốc độ dòng khí ở giá trị bằng công suất của nhà máy. Nếu áp suất vượt quá 109BarA,
PICA-0502B sẽ kích hoạt mở van PV-0502 để giải phóng lượng khí dư đưa ra đuốc đốt,
do vậy thiết bị được bảo vệ khỏi tình trạng quá áp.
Tỷ lệ dòng khí nguyên liệu đầu vào qua thiết bị trao đổi nhiệt khí lạnh/khí (E-
14,Cold Gas/Gas Exchanger) được điều chỉnh 34% tổng lượng khí qua FIC-0501 bởi
FFIC-1001 và FV-1001.
Trong trường hợp nhu cầu tiêu thụ của các hộ tiêu thụ lớn hơn lượng khí cung cấp,
áp suất đầu ra nhà máy được điều chỉnh ở 47BarA bởi van điều áp PV-1114A, Pressure
Control valve được lắp đặt ở đầu ra của nhà máy, trước đường ống dẫn khí. Khi nhu cầu
tiêu thụ của các hộ tiêu thụ thấp hơn lượng khí cung cấp, một lượng khí dư sẽ được đốt
thông qua van PV-1114B, do vậy trong ca hai trường hợp trên áp suất đầu ra của nhà máy
được điều chỉnh.
Trong chế độ GPP sửa đổi, do trạm nén đầu vào luôn duy trì áp suất dòng khí vào
xử lý là 109 barG nên bộ điều khiển tự động PY-0502 không cần điều chỉnh theo áp suất.
Do đó bộ điều khiển PIC-0502A được đặt manual với output 100% và lúc này PY-
0502 sẽ chỉ nhận giá trị điều khiển từ FIC-0501 qua HS-0501 đóng mở Inlet guide valve
của CC-01 để điều khiển lưu lượng qua CC-01. Phần lưu lượng khí còn lại sẽ được điều
chỉnh qua E-14 bằng cách đóng mở van FV-1001 nhằm đảm bảo tính chủ động và ổn
định cho hệ thống.
4. Chế độ MGPP
Để giải quyết những phát sinh của việc tăng công suất Nhà máy khi phải tiếp nhận
thêm lượng khí đồng hành từ mỏ Rạng Đông sao cho đem lại hiệu quả kinh tế cao nhất:
Việc tăng lưu lượng khí đồng hành dẫn vào bờ gây nên sự sụt giảm áp suất đáng kể trên
đường ống làm cho áp suất tại đầu vào Nhà máy xử lý khí không thể đảm bảo giá trị áp
suất thiết kế là 109 bar.
Trang 25
Phương án lắp đặt trạm nén khí đầu vào Nhà máy xử lý khí Dinh Cố để nén tăng
áp suất khí nguyên liệu vào Nhà máy lên 109 bar theo đúng thiết kế ban đầu sẽ đảm bảo
việc tăng sản lượng sản phẩm của nhà máy khi tăng lưu lượng nguyên liệu vào nhà máy
cũng như đủ áp suất của dòng khí cung cấp cho Nhà máy điện Phú Mỹ 1. Trạm nén khí
đầu vào được lắp đặt gồm 4 máy nén khí: 3 máy hoạt động và 1 máy dự phòng. Ngoài ra,
một số thiết bị của nhà máy xử lý khí Dinh Cố cũng được cải hoán để kết nối mở rộng
với trạm nén khí.
Các thiết bị trong chế độ này gồm toàn bộ các thiết bị của chế độ GPP và thêm
trạm nén khí đầu vào K-1011A/B/C/D và bình tách V-101. Khí đồng hành từ mỏ Bạch
Hổ với lưu lượng khoảng 5,7-6,1 triệu m
3
khí/ngày vào hệ thống Slug Catcher trong điều
kiện áp suất 65 bar- 80 bar nhiệt độ 20°C đến 30°C (tuỳ theo nhiệt độ môi trường). Dòng
khí ra từ SC được chia thành hai dòng:
- Dòng thứ nhất có lưu lượng khoảng 1 triệu m
3
/ngày được đưa qua van
giảm áp PV-106 giảm áp suất từ 65 bar-80 bar xuống 54 bar và đi vào thiết bị tách
lỏng V-101. Lỏng được tách ra tại đáy bình V-101 được đưa vào thiết bị V-03 để
chế biến sâu. Khí đi ra từ bình tách V-101 được đưa vào hệ thống đường ống dẫn
khí thương phẩm 16 inch cung cấp cho các nhà máy điện.
- Dòng thứ hai có lưu lượng khoảng 5 triệu m3 khí/ngày được đưa vào trạm
nén khí đầu vào K-1011 A/B/C/D (3 máy hoạt động 1 máy dự phòng) để nén nâng
áp suất từ 65 bar- 80 bar lên 109 bar sau đó qua hệ thống quạt làm mát bằng không
khí E-1011 để làm nguội dòng khí ra khỏi máy nén đến nhiệt độ khoảng 40-45°C.
Dòng khí này đi vào thiết bị tách lọc V-08 để tách lượng lỏng còn lại trong khí và
lọc bụi bẩn. Sau đó được đưa vào thiết bị hấp thụ V-06A/B để tách triệt để nước
để tránh hiện tượng tạo thành hydrate quá trình làm lạnh sâu.
Dòng khí ra khỏi thiết bị V-06A/B được tách thành hai dòng: Khoảng một phần ba
dòng khí ban đầu qua thiết bị trao đổi nhiệt E-14 để hạ nhiệt độ từ 26,5°C xuống -35°C
với tác nhân lạnh là dòng khí khô đến từ đỉnh tháp C-05 có nhiệt độ là - 45°C, sau đó
được làm lạnh sâu bằng cách giảm áp qua van FV-1001. Áp suất giảm từ 109 bar xuống
37 bar (bằng áp suất làm việc của đỉnh tháp C-05) kéo theo nhiệt độ giảm xuống -62°C
rồi được đưa vào đĩa trên cùng của tháp tinh cất C-05, đóng vai trò như dòng hồi lưu
ngoài ở đỉnh tháp. Hai phần ba dòng khí còn lại được đưa vào thiết bị CC-01 để thực hiện