Ngành công nghiệp dầu khí nước ta chỉ phát triển trong vòng 15 năm trở lại đây, tuy mới mẻ và non trẻ song lại là ngành quan trọng đóng góp một nguồn ngoại tệ lớn cho đất nước, thúc đẩy nền kinh tế phát triển.
Tiềm năng dầu khí của Việt Nam được đánh giá là có nhiều triển vọng tốt, nhiều bể khí và mỏ dầu với trữ lượng lớn được phát hiện và có kế hoạch khai thác hợp lí. Hiện nay, ở thềm lục địa Việt Nam có 3 mỏ dầu quan trọng đang được xúc tiến khai thác:
- Mỏ Bạch Hổ: cách bờ biển Vũng Tàu 120 km, khai thác từ năm 1986 đến nay tổng sản lượng khai thác 30 triệu tấn, sản lượng khai thác hằng năm 7 – 9 triệu tấn, có thể khai thác vài ba năm nữa sau đó giảm dần.
- Mỏ Rồng: cách mỏ Bạch Hổ 30 km về phía tây nam, bắt đầu khai thác từ cuối năm 1994, sản lượng 12,000 – 18,000 thùng/ ngày.
- Mỏ Đại Hùng: nằm ở vùng trũng Nam Côn Sơn, cách bờ biển 280 km, cách mỏ Bạch Hổ 160 km, được khai thác từ 10/1994, sản lượng 320,000 thùng/ngày (5000 tấn/ngày).
Về khí hydrocarbon, hiện nay có 3 mỏ đang được khai thác :
- Mỏ Tiền Hải: đây là mỏ khí thiên nhiên trong đất liền, được khai thác từ năm 1981, cung cấp 10 – 30 triệu m3/năm.
- Mỏ Bạch Hổ: là dạng khí đồng hành, khai thác mỗi tấn dầu thu được 180 – 200 m3 khí. Khí đồng hành được đưa vào Dinh Cố và Nhà máy điện Bà Rịa với sản lượng khoảng 300 triệu m3/năm. Sau khi lắp đặt thêm hệ thống giàn nén vào giai đoạn 2, sản lượng khí đồng hành có thể tăng lên 1,5 tỷ m3/năm.
- Mỏ khí đồng hành Lan Tây – Lan Đỏ: hai mỏ khí trong bể Nam Côn Sơn, phát hiện năm 1992, cách Vũng Tàu 370 km về phía đông nam, trữ lượng khí khoảng 58 tỷ m3, có khả năng cung cấp mức sản lượng trung bình hàng năm khoảng 5 tỷ m3.
149 trang |
Chia sẻ: vietpd | Lượt xem: 1635 | Lượt tải: 2
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Công nghệ dầu khí, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Chöông 1. TOÅNG QUAN
Khaùt quaùt chung veà coâng ngheä daàu khí cuûa nöôùc ta:
Ngaønh coâng nghieäp daàu khí nöôùc ta chæ phaùt trieån trong voøng 15 naêm trôû laïi ñaây, tuy môùi meû vaø non treû song laïi laø ngaønh quan troïng ñoùng goùp moät nguoàn ngoaïi teä lôùn cho ñaát nöôùc, thuùc ñaåy neàn kinh teá phaùt trieån.
Tieàm naêng daàu khí cuûa Vieät Nam ñöôïc ñaùnh giaù laø coù nhieàu trieån voïng toát, nhieàu beå khí vaø moû daàu vôùi tröõ löôïng lôùn ñöôïc phaùt hieän vaø coù keá hoaïch khai thaùc hôïp lí. Hieän nay, ôû theàm luïc ñòa Vieät Nam coù 3 moû daàu quan troïng ñang ñöôïc xuùc tieán khai thaùc:
Moû Baïch Hoå: caùch bôø bieån Vuõng Taøu 120 km, khai thaùc töø naêm 1986 ñeán nay toång saûn löôïng khai thaùc 30 trieäu taán, saûn löôïng khai thaùc haèng naêm 7 – 9 trieäu taán, coù theå khai thaùc vaøi ba naêm nöõa sau ñoù giaûm daàn.
Moû Roàng: caùch moû Baïch Hoå 30 km veà phía taây nam, baét ñaàu khai thaùc töø cuoái naêm 1994, saûn löôïng 12,000 – 18,000 thuøng/ ngaøy.
Moû Ñaïi Huøng: naèm ôû vuøng truõng Nam Coân Sôn, caùch bôø bieån 280 km, caùch moû Baïch Hoå 160 km, ñöôïc khai thaùc töø 10/1994, saûn löôïng 320,000 thuøng/ngaøy (5000 taán/ngaøy).
Veà khí hydrocarbon, hieän nay coù 3 moû ñang ñöôïc khai thaùc :
Moû Tieàn Haûi: ñaây laø moû khí thieân nhieân trong ñaát lieàn, ñöôïc khai thaùc töø naêm 1981, cung caáp 10 – 30 trieäu m3/naêm.
Moû Baïch Hoå: laø daïng khí ñoàng haønh, khai thaùc moãi taán daàu thu ñöôïc 180 – 200 m3 khí. Khí ñoàng haønh ñöôïc ñöa vaøo Dinh Coá vaø Nhaø maùy ñieän Baø Ròa vôùi saûn löôïng khoaûng 300 trieäu m3/naêm. Sau khi laép ñaët theâm heä thoáng giaøn neùn vaøo giai ñoaïn 2, saûn löôïng khí ñoàng haønh coù theå taêng leân 1,5 tyû m3/naêm.
Moû khí ñoàng haønh Lan Taây – Lan Ñoû: hai moû khí trong beå Nam Coân Sôn, phaùt hieän naêm 1992, caùch Vuõng Taøu 370 km veà phía ñoâng nam, tröõ löôïng khí khoaûng 58 tyû m3, coù khaû naêng cung caáp möùc saûn löôïng trung bình haøng naêm khoaûng 5 tyû m3.
Ñaëc bieät : Theo baùo “Tuoåi treû” – 22/10/2004, vaøo ngaøy 20/10/2004, Coâng ty ATI Petroleum cuøng 3 nhaø thaàu daàu khí khaùc laø Petronas Carigali Oversea SDN.BHD (Malaysia), Coâng ty Ñaàu tö & Phaùt trieån Daàu khí Vieät Nam vaø Singapore Petroleum Company ñaõ phaùt hieän daáu hieäu daàu moû vaø khí ngoaøi khôi Vònh Baéc Boä. Döï tính tröõ löôïng 700 – 800 trieäu thuøng daàu, 40 tæ m3 khí. Ñaây laø loaïi daàu nheï, ngoït, tyû troïng 43.2oAPI, ñieåm ñoâng 4.5oC, hoaøn toaøn khoâng coù löu huyønh. Moû daàu naèm ôû gieáng Yeân Töû – 1X thuoäc loâ 106, theàm luïc ñòa baéc Vieät Nam, caùch caûng Haûi Phoøng khoaûng 70 km veà phía ñoâng, möùc saâu cuûa nöôùc bieån taïi ñòa ñieåm gieáng khoan laø 28 m.
Nguoàn : Trang web Thôøi baùo kinh teá Vieät Nam.
Hình 1.1. Thoáng keâ saûn löôïng khai thaùc daàu thoâ ôû Vieät Nam töø naêm 1986 – 2003
Baûng 1.1 : Tình hình khai thaùc vaø xuaát khaåu daàu khí Vieät Nam :
Naêm
Khai thaùc daàu
Xuaát khaåu daàu
Khai thaùc khí
Trieäu taán/naêm
Tyû m3/naêm
1997
9.960
9.775
0.563
1998
12.320
11.890
1.039
1999
15.220
14.882
1.435
2000
15.860
15.423
1.598
2001
17.010
16.830
1.724
2002
17.097
16.864
2.170
2003
17.620
17.180
3.052
2004
17.500
17.200
5.744
Nguoàn : Petro Vietnam – Trieån laõm quoác teá daàu khí Vieät Nam 27 – 29/10/2004
Sô löôïc veà saûn phaåm Condensate:
Nguoàn goác Condensate:
Condensate coøn goïi laø khí ngöng tuï, laø hoãn hôïp ñoàng theå ôû daïng loûng, coù maøu vaøng rôm, thu ñöôïc töø nguoàn khí moû khai thaùc leân sau khi ñaõ taùch khí khoâng ngöng (bao goàm khí ñoát vaø khí hoaù loûng LPG).
Quaù trình ngöng tuï khí moû Condensate xaûy ra do söï bieán ñoåi veà aùp suaát vaø nhieät ñoä cuûa khí moû. Döôùi caùc moû khí hay daàu, caùc hôïp chaát höõu cô coù soá cacbon 5 seõ ngöng tuï taïo thaønh condesate nhöng vaãn coøn chöùa moät phaàn khí khoâng ngöng vaø khí hoaù loûng.
Condensate ñöôïc söû duïng ñeå laøm nguyeân lieäu ñoát trong tuabin phaùt ñieän, laøm nguyeân lieäu pha cheá xaêng, cheá bieán thaønh dung moâi hay laøm nguyeân lieäu cho quaù trình loïc daàu.
Thaønh phaàn Condensate Lan Taây.
Baûng 1.2. Thaønh phaàn Condensate Lan Taây:
Thaønh phaàn
Tyû leä mol
C3
1,08
i-C4
2,19
n-C4
4
i-C5
5,81
n-C5
5,08
n-C6
13,55
Mcyclopentan
3,89
Benzene
2,02
Cyclohexan
4,19
n-C7
8,08
Mcyclohexane
6,44
Toluene
4,24
n-C8
8,04
E-benzene
0,91
m-Xylene
3,65
O-Xylene
0,91
n-C9
6,44
Cumene
0,92
n-C10
6,49
n-C11
3,71
n-C12
2,79
n-C13
1,86
n-C14
1,86
n-C15
0,93
n-C16
0,93
H2S (ppm)
0,7
M-Mercaptan
4,63
Tính chaát vaø thoâng soá cuûa maãu Condensate Lan Taây:
1. Ngoaïi quan: maãu Condensate loûng, ñoàng nhaát coù maøu vaøng rôm, khoâng coù nöôùc töï do vaø taïp chaát cô hoïc.
2. Haøm löôïng nöôùc nhuõ töông,%TI 0,00
3. Tyû troïng d420 0,7352
4. Khoái löôïng rieâng ôû 150C, kg/lít 0,7398
5. Ñoä nhôùt ñoäng hoïc ôû 200C,cSt 0,796
6. AÙp suaát baõo hoaø,psi 12
7. Troïng löôïng phaân töû 107,73
Caùc saûn phaåm cheá bieán töø Condensate Lan Taây:
Khí ñoát:
Ñaây laø hydrocacbon nheï, C1-C2, coøn goïi laø khí khoâng ngöng, sau khi taùch seõ ñem ñi ñoát boû hay laøm nhieâu lieäu cho caùc nhaø maùy nhieät ñieän, laøm nguyeân lieäu cho ngaønh hoaù daàu ôû Vieät Nam. Hieän nay khí khoâng ngöng ñang ñöôïc söû duïng ñeå cung caáp cho nhaø maùy ñieän Baø Ròa, Phuù Myõ sau khi qua heä thoáng xöû lyù taùch loaïi LPG vaø Condensate.
Khí hoaù loûng LPG (C3-C4):
Ñaây laø hoãn hôïp goàm propan vaø butan hoaù loûng ôû 10-15 atm. Ñaây chính laø loaïi chaát ñoát gia duïng ñang ñöôïc söû duïng roäng raõi. Hieän nay taïi nhaø maùy cheá bieán khí Dinh Coá saûn xuaát bupro hoaù loûng cung caáp cho caùc coâng ty phaân phoái nhö: LPG cuûa Gas Saigon (propane/butane=20/80), LPG cuûa Petrolimex (propane/butane = 30/50), LPG cuûa Saigon Petro (propane/butane = 50/50). Ngoaøi ra, noù coøn ñöôïc söû duïng laøm chaát ñoát coâng nghieäp daàn daàn thay theá nguyeân lieäu than ñaù, cuûi ñoát ñaûm baûo tính kinh teá vaø moâi tröôøng. Moät phaàn LPG ñöôïc duøng laøm nhieân lieäu oâ toâ trong töông lai.
Xaêng thoâ:
Xaêng thoâ coù thaønh phaàn chuû yeáu goàm C5-C10 coù nhieät ñoä soâi töø 35- 2000C, ñöôïc chia laøm 2 loaïi: xaêng nheï (35-1050C), xaêng naëng (102- 2000C).
Sau khi chöng caát xaêng thoâ coù ñoä oån ñònh hoaù hoïc cao, ñoä boác hôi toát nhöng laïi coù trò soá octan thaáp (xaáp xæ 65-67). Do ñoù, ñeå coù theå taïo thaønh xaêng thöông phaåm thì ngöôøi ta phaûi troän xaêng thoâ vôùi caùc saûn phaåm coù chæ soá RON octan cao nhö Reformate, MTBE.
Kerozene:
Kerozene hay coøn goïi laø daàu hoaû, coù nhieät ñoä boác hôi khoaûng 165 – 270oC, kerozene ñöôïc cheá bieán thaønh daàu hoaû vaø nhieân lieäu phaûn löïc. Daàu hoaû ñöôïc söû duïng ñeå thaép saùng trong gia ñình. Hieän nay löôïng kerosene laøm daàu hoûa giaûm, maø chuû yeáu duøng cheá bieán nhieân lieäu phaûn löïc.
Daàu DO:
Ñaây laø daàu naëng hoaëc daàu diesel coù nhieät ñoä chöng caát khoaûng 250 - 360 0C, duøng laøm nhieân lieäu cho caùc ñoäng cô diesel. Ngoaøi ra, noù coøn ñöôïc duøng laøm nguyeân lieäu cho quaù trình craécking xuùc taùc taïo xaêng vaø moät soá saûn phaåm coù giaù trò khaùc.
Qui trình coâng ngheä cheá bieán Condesate:
Caùc khaùi nieäm:
Chöng caát laø quaù trình duøng nhieät ñeå taùch moät hoãn hôïp loûng thaønh caùc caáu töû rieâng bieät döïa vaøo ñoä bay hôi khaùc nhau cuûa caùc caáu töû trong hoãn hôïp.
Chöng caát ñeå taùch hoãn hôïp coù nhieàu caáu töû goïi laø chöng caát ña caáu töû.
Hoãn hôïp coù 3 caáu töû trôû leân ñeàu ñöôïc goïi laø hoãn hôïp nhieàu caáu töû. Soá löôïng caáu töû caøng nhieàu thì tính phöùc taïp khi chöng caát caøng taêng. Do ñoù, ngöôøi ta phaân bieät ra 2 loaïi:
Hoãn hôïp nhieàu caáu töû ñôn giaûn: laø hoãn hôïp maø caáu töû coù theå xaùc ñònh ñöôïc veà soá löôïng, noàng ñoä vaø chuûng loaïi.
Hoãn hôïp nhieàu caáu töû phöùc taïp: laø hoãn hôïp do coù nhieàu caáu töû maø ta khoâng theå xaùc ñònh noàng ñoä vaø soá löôïng cuûa chuùng.
Vieäc phaân loaïi nhö treân seõ giuùp ta xaây döïng ñöôïc deã daøng phöông phaùp tính toaùn trong chöng caát phaân ñoaïn nhieàu caáu töû.
Trong thieát keá, tính toaùn cuõng nhö vaän haønh qui trình chöng caát hoãn hôïp nhieàu caáu töû ñaëc bieät laø hoãn hôïp phöùc taïp ta thöôøng bieåu dieãn caùc phaân ñoaïn chöng caát theo nhieät ñoä chöng caát vaø theå tích dòch ngöng thoâng qua caùc ñöôøng cong chöng caát.
Ñöôøng cong chöng caát thöïc (ñöôøng TBP): moâ taû söï bieán thieân nhieät ñoä soâi cuûa hoãn hôïp theo dòch ngöng nhaän ñöôïc, theå hieän tính phaân ñoaïn trieät ñeå trong chöng caát phaân ñoaïn hoãn hôïp nhieàu caáu töû.
Ñöôøng cong chöng caát ñôn giaûn (ñöôøng cong ASTM): coù yù nghóa quan troïng trong vieäc phaân tích maãu daàu thoâ tröôùc khi ñöa vaøo saûn xuaát.
Ñöôøng cong bay hôi caân baèng (ñöôøng cong EFV): moâ taû moái quan heä caân baèng giöõa hai pha hôi vaø loûng ôû nhöõng nhieät ñoä soâi bay hôi caân baèng khaùc nhau töông öùng vôùi aùp suaát ñaõ cho. Töø ñoù, xaùc ñònh nhieät ñoä chöng caát phaân ñoaïn theo yeâu caàu saûn xuaát.
Caùc thoâng soá vaø ñieàu kieän vaän haønh cuûa qui trình:
AÙp suaát laøm vieäc cuûa 2 thaùp:
Thaùp 5: 4atm nhaèm taùch ñi phaàn xaêng nheï vaø khí khoâng ngöng
Thaùp 6: chöng ôû aùp suaát khí quyeån (1,2 atm) thu ñöôïc ba saûn phaåm: ñænh laø xaêng naëng, ngang laø kerosene, ñaùy laø caën daàu.
Ñöôøng cong chöng caát cuûa daàu moû:
Baûng 1.3. Nhieät ñoä töông öùng % theå tích theo ñöôøng cong chöng caát cuûa daàu moû:
%TT
Nhieät ñoä
%TT
Nhieät ñoä
ASTM
TPB
ASTM
TPB
0
37,1
-30,6
60
135,4
143,4
10
66,5
26,4
70
155,8
171,4
20
82,6
54,4
80
183,8
205,4
30
96,1
79,4
90
230,9
256,4
40
108,6
100,4
100
50
120,9
121,9
Caùc thoâng soá phaân ñoaïn saûn phaåm :
Baûng 1.4. Caùc thoâng soá phaân ñoaïn saûn phaåm:
Caùc saûn phaåm
%V
m3/h
d
T/h
M
Kmol/h
Khí ñoát
Xaêng nheï
Luyeän 5
Ñaùy 5
Xaêng naëng
Kezosene
Luyeän 6
Ñaùy 6
Condensate
13
29
42
58
24
15
39
19
100
8,45
17,55
26
39
15,6
8,125
23,725
15,275
65
0,693
0,706
0,701
0,79
0,78
0,796
0,79
0,83
0,7
5,856
12,39
18,226
30,81
12,168
6,468
18,742
12,678
45,5
70
103
96
162
135
165
160
260
100
73,2
120,29
189,85
190,185
90,13
39,2
117,13
48,76
455
Caân baèng vaät chaát:
Khu vöïc nhaäp lieäu thaùp 5: t =1600C
Baûng 1.5. Caân baèng vaät chaát cho khu vöïc nhaäp lieäu:
Thaønh phaàn
%V
m3/h
d
T/h
Phaân ñoaïn hôi Vt
Löôïng hôi nhaû Vf
Löôïng hoài löu Re
(S= xaêng nheï + khí
46
4
8
42
28,6
2,6
5,2
26
0,7025
0,7
0,716
0,701
20,1
1,82
3,72
18,23
Phaân ñoaïn loûng Lt
Löôïng hoài löu Re
Löôïng nhaû Vf
Löôïng saûn phaåm ñaùy W
58
8
4
58
36,4
5,2
2,6
39
0,794
0,716
0,7
0,79
28,9
3,72
1,82
30,81
Khu vöïc ñænh thaùp 5: t =130oC
Baûng 1.6. Caân baèng vaät chaát cho khu vöïc ñænh thaùp 5:
Thaønh phaàn
Doøng vaøo
Thaønh phaàn
Doøng ra
T/h
Kcal
/kg
Kcal
.103/h
Kj
.103/h
T/h
Kcal
/kg
Kcal
.103/h
Kj
.103/h
Vt+Vf
R0
toång
21,92
5,05
26,97
157
80
3441,34
404
3845,34
14384,9
1688,72
16073,62
(S0 +Ro
Re
toång
23,48
3,72
26,97
150
95
3492
353,4
3845,4
14596,25
1477,17
129073,45
Khu vöïc nhaäp lieäu thaùp 6: t=2100C
Baûng 1.7. Caân baèng vaät chaát cho khu vöïc nhaäp lieäu thaùp 6:
Saûn phaåm
%V
m3/h
d
T/h
Phaân ñoaïn hôi Vt
Löôïng hôi nhaû Vf
Löôïng hoài löu Re
(S = xaêng naëng + kerozene
64,8
4
8
60,8
25,272
1,56
3,12
23,712
0,773
0,79
0,81
0,77
19,535
1,232
2,527
18,258
Phaân ñoaïn loûng Lt
Löôïng hoài löu Re
Löôïng nhaû Vf
Löôïng saûn phaåm ñaùy W
35,2
8
4
39,2
13,73
3,12
1,56
15,23
0,83
0,81
0,79
0,83
11,396
2,527
1,232
12,641
Khu vöïc ñænh thaùp 6:
Baûng 1.8. Caân baèng vaät chaát cho khu vöïc ñænh thaùp 6:
Thaønh phaàn
Doøng vaøo
Thaønh phaàn
Doøng ra
T/h
Kcal/kg
Kcal.103/h
T/h
Kcal/kg
Kcal.103/h
(S1
R1
RO
V1
VH2O
Toång
18,258
7,64
20,17
0,765
0,819
47,625
175
169
80
170
695
3195,15
1291,16
1613,6
130,5
569,205
6799,165
(So
Ro
S1+R1
VH2O
toång
12,168
20,17
14,873
0,819
47,625
145
145
105
670
1764,36
2924,65
1561,6
548,73
6799,28
Khu vöïc taùch Kerozene:
Baûng 1.9. Caân baèng vaät chaát cho khu vöïc taùch kerozene:
Thaønh phaàn
Doøng vaøo
Thaønh phaàn
Doøng ra
T/h
Kcal/kg
Kcal
.103/h
T/h
Kcal/kg
Kcal
.103/h
Kerosene
V1
S1
VH2O
Toång
6,468
0,765
7,233
0,75
7,983
105
107
105,2
695
679,14
81,855
760,995
521,25
1282145
Kerosene
V1(hôi)
VH2O
Toång
6,468
0,765
0,75
7,983
102
170
695
659,01
130,05
521,25
1282,245
Thaønh phaàn
Doøng vaøo
Thaønh phaàn
Doøng ra
T/h
Kcal/kg
Kcal.103/h
T/h
Kcal/kg
Kcal.103/h
Vt
Vf
R1
VH2O
Toång
19,535
1,232
7,64
0,069
28,476
190
185
105,1
715
3711,65
227,92
802,964
49,335
4791,869
(S1
R1
Re
VH2O
Toång
18,258
7,64
2,527
0,069
28,476
175
169
102
695
3195,15
1291,16
257,754
47,955
4792,01
Caùc thoâng soá veà kích thöôùc thieát bò:
Baûng 1.10. Thaùp chöng caát:
Thaùp 5
Thaùp 6
Coät nhaû
Ñöôøng kính thaùp (D)
Phaàn chöng
1,4 m
2 m
0,8 m
0,5 m
Phaàn caát
Chieàu cao thaùp (H)
14,4 m
12,5 m
2,55 m
Beà daøy thaân (S)
8 mm
6 mm
6 mm
Naép thaùp
Ñöôøng kính trong (Dt):
1400 mm
2000 mm
500 mm
Chieàu cao (ht):
350 mm
475 mm
125 mm
Chieàu cao gôø (h)
25 mm
25 mm
25 mm
Ñaùy thaùp
Ñöôøng kính trong (Dt):
1400 mm
800 mm
500 mm
Chieàu cao (ht):
350 mm
200 mm
125 mm
Chieàu cao gôø (h)
25 mm
25 mm
25 mm
Maâm nhaäp lieäu soá
12
8
Choùp
Soá choùp/maâm
22
36
10
13
Ñöôøng kính choùp
145 mm
145 mm
74 mm
110 mm
Baûng 1.11. Thieát bò ngöng tuï:
Ñöôøng kính (D)
Beà maët truyeàn nhieät (F)
Chieàu daøi oáng (L)
Soá oáng (n)
Beà daøy
4a
1 m
69 m2
5,5 m
163
8 mm
4b
1 m
143,6 m2
5,5 m
269
8 mm
Baûng 1.12.Thieát bò taùch pha:
Ñöôøng kính (D)
Beà maët bay hôi (F)
Chieàu daøi oáng (L)
Thôøi gian löu
Beà daøy
3a
1,4 m
0,12 m2
4,2 m
5 phuùt
8 mm
3b
1,4 m
0,14 m2
4,2 m
5 phuùt
8 mm
Baûng 1.13. Thieát bò trao ñoåi nhieät
Nhieät löôïng trao ñoåi
Ñöôøng kính (D)
Beà maët truyeàn nhieät (F)
Chieàu cao thieát bò (H)
Ñöôøng kính oáng xoaén
Beà daøy oáng xoaén
Soá voøng xoaén
Böôùc xoaén
8a
1456 kj/h
1,2 m
24 m2
2,5 m
0,1 m
3mm
17
0,15 m
8b
3320,5 kj/h
1,6 m
48 m2
3 m
0,15 m
3mm
21
0,15 m
Söï caàn thieát töï ñoäng hoaù trong quaù trình saûn xuaát:
Töï ñoäng hoùa quaù trình saûn xuaát laø yeâu caàu böùc thieát cuûa quaù trình chuyeån tieáp töø Caùch maïng Khoa hoïc – Kyõ thuaät sang Caùch maïng Khoa hoïc – Coâng ngheä töø nöûa cuoái theá kyû 20 vaø töï ñoäng hoùa coâng ngheä cao cuûa theá kyû 21.
Khi tính toaùn thieát keá heä thoáng chöng caát, caùc phöông trình caân baèng vaät chaát vaø naêng löôïng ñöôïc aùp duïng ñeå xaùc ñònh caùc giaù trò cuûa caùc ñaïi löôïng phaûn aùnh quaù trình vaø kích thöôùc thieát bò cuûa heä thoáng. Tuy nhieân caùc keát quaû tính toaùn thieát keá ñöôïc söû duïng ñeå cheá taïo vaø laép ñaët thieát bò. Khi vaän haønh thieát bò, caùc thoûa maõn cuûa phöông trình ñöôïc xaùc laäp laïi. Caùc yeáu toá beân ngoaøi nhö söï toån thaát nhieät ra moâi tröôøng, söï baát oån ñònh cuûa caùc giaù trò cuûa caùc ñaïi löôïng bieåu thò cho caùc doøng löu chaát, caùc thoâng soá ñaëc tröng nhö heä soá truyeàn nhieät K, heä soá truyeàn khoái Kc ,… khoâng oån ñònh ôû giaù trò tính toaùn ban ñaàu laøm aûnh höôûng ñeán dieãn bieán caùc quaù trình trong thieát bò vaø chaát löôïng saûn phaåm khoâng ñaït yeâu caàu, thaäm chí heä thoáng thieát bò khoâng hoaït ñoäng ñöôïc. Do ñoù chuùng ta caàn phaûi oån ñònh caùc ñaïi löôïng hoaëc thay ñoåi theo moät chöông trình xaùc ñònh ñeå ñaït muïc tieâu ñieàu khieån naøo ñoù.
Ngoaøi ra, töï ñoäng hoaù quy trình saûn xuaát coøn duøng ñeå thay theá chöùc naêng kieåm tra, ñieàn khieån cuûa con ngöôøi trong quaù trình saûn xuaát. Caùc heä thoáng naøy thoâng baùo khaù chính xaùc caùc thoâng tin veà traïng thaùi thieát bò, caùc thoâng soá cuûa quy trình coâng ngheä,…Caùc thoâng tin naøy tröôùc ñaây chæ coù nhöõng chuyeân gia nhieàu kinh nghieäm môùi chuaån ñoaùn ñöôïc, nhöng cuõng chæ ñaûm baûo ôû möùc ñoä chính xaùc töông ñoái. Caùc thoâng tin cuûa heä thoáng ño phuïc vuï ñaéc löïc cho quaù trình hoaøn thieän quy trình coâng ngheä.
Quaù trình töï ñoäng hoùa söû duïng heä thoáng ñieàu chænh töï ñoäng caùc thoâng soá coâng ngheä giuùp giaûi phoùng con ngöôøi thoaùt khoûi tình traïng caêng thaúng khi phaûi baùm saùt ñoái töôïng, theo doõi saùt sao traïng thaùi ñoái töôïng vaø lieân tuïc ra nhöõng quyeát ñònh caàn thieát ñeå taùc ñoäng tröïc tieáp leân ñoái töôïng. Caùc heä thoáng ñieàu chænh töï ñoäng goùp phaàn naâng cao chaát löôïng saûn phaåm, giaûm chi phí saûn xuaát, naâng cao naêng suaát lao ñoäng,…
Nhieäm vuï cuûa heä thoáng töï ñoäng hoùa:
Caùc quaù trình trong coâng ngheä hoùa hoïc haàu nhö ñeàu caàn söû duïng naêng löôïng ñeå vaän haønh. Chöng caát laø quaù trình tieâu hao naêng löôïng nhieàu nhaát vì noù döïa vaøo söï cheânh leäch ñoä bay hôi töông ñoái cuûa caùc caáu töû ñeå phaân rieâng caùc caáu töû trong hoãn hôïp. Bôûi vaäy chi phí naêng löôïng cho chöng caát laø moät phaàn chính trong giaù thaønh saûn phaåm. Do ñoù nhieäm vuï töï ñoäng hoùa thaùp chöng caát Condensate ñöôïc ñaët ra nhö moät nhieäm vuï ñieàu khieån toái öu (toái thieåu) naêng löôïng tieâu thuï ñeå taïo ra saûn phaåm chính coù noàng ñoä cho tröôùc vôùi naêng suaát giôùi haïn.
Vôùi nhieäm vuï treân heä thoáng töï ñoäng hoùa daây chuyeàn chöng caát bao goàm:
Heä thoáng kieåm soaùt caùc thoâng soá coâng ngheä cuûa quy trình vôùi chöùc naêng ño löôøng, ghi nhaän… giuùp ngöôøi vaän haønh coù theå bieát ñöôïc quy trình ñang hoaït ñoäng ôû cheá ñoä naøo (oån ñònh hay khoâng oån ñònh).
Heä thoáng ñieàu chænh vôùi nhöõng taùc ñoäng lieân tuïc ñeå duy trì caùc thoâng soá coâng ngheä ôû moät giaù trò nhaát ñònh hay thay ñoåi theo moät giôùi haïn cho pheùp.
Heä thoáng ñieàu chænh baûo veä vôùi nhöõng taùc ñoäng töùc thôøi khi thieát bò vaän haønh ôû cheá ñoä khoâng oån ñònh hoaëc nguy hieåm.
Noäi dung thieát keá:
Xaùc ñònh chöùc naêng cuûa heä thoáng töï ñoäng ñieàu chænh (ño – kieåm soaùt, ñieàu chænh oån ñònh, töï ñoäng baûo veä) cho töøng thieát bò cuûa quy trình.
Khaûo saùt töøng thieát bò:
Xaùc ñònh caùc ñaïi löôïng ñaàu vaøo, ñaàu ra vaø yeáu toá nhieãu.
Thieát laäp moâ taû toaùn hoïc
Löïa choïn caùc keânh ñieàu chænh