LỜI CẢM ƠN
Đồ án tốt nghiệp là phần rất quan trọng đối với mọi sinh viên, nó là ngưỡng cửa
cuối cùng trước khi kết thúc giai đoạn sinh viên. Đồ án tốt nghiệp là bài tổng kết
các kiến thức mà một sinh viên được truyền dạy trên giảng đường đại học, qua đó
phần nào đánh giá trình độ của sinh viên.
Sau đợt thực tập kéo dài một tháng tại nhà máy lọc dầu Dung Quất, được sự
giới thiệu của nhà trường và sự đồng ý của ban lãnh đạo nhà máy, rất may mắn em
lại được làm đồ án tốt nghiệp tại nhà máy trong thời gian ba tháng.
Nhờ sự hướng dẫn tận tình của các anh kĩ sư trong cụm phân xưởng Area 3,
phòng đạo tạo cũng như tập thể công nhân, ban lãnh đạo nhà máy đã giúp đỡ em
hoàn thành đồ án và cả trong quá trình sinh hoạt tại nhà máy.
Một lần nữa em xin chân hành cảm ơn.
i
MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN NHÀ MÁY LỌC DẦU DUNG QUẤT 1
1.1. Tổng quan 1
1.2. Sơ đồ tổ chức 1
1.3. Sơ đồ công nghệ nhà máy 3
CHƯƠNG 2: PHÂN XƯỞNG THU HỒI LƯU HUỲNH 4
2.1. Mục đích và công suất của phân xưởng 4
2.2. Dòng nguyên liệu 4
2.3. Tiêu chuẩn sản phẩm 4
2.4. Khói thải từ lò đốt incinerator 5
2.5. Sơ đồ công nghệ 6
2.6. Thuyết minh sơ đồ công nghệ 7
2.6.1 Khu vực phản ứng Claus 7
2.6.2 Thiết bị ngưng tụ lưu huỳnh cuối và Tail gas Coalescer 16
2.6.3 Bể chứa lưu huỳnh lỏng 17
2.6.4 Khu vực tách khí cho lưu huỳnh 17
2.6.5 Khu vực incinerator 18
2.7. An toàn trong phân xưởng 20

4.1.5. Thêm LGO, chất phá nhũ và sục N2 vào bồn chứa D-1801 37
4.2. Biện pháp lâu dài 39
4.2.1. Sử dụng thiết bị tách Hydrocacbon 39
4.2.2. Một số biện pháp đề xuất cho nhà thầu 43
KẾT LUẬN 46
PHỤ LỤC 48
iii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
SRU Sunphur Recovery Unit
ARU Amine Regeneration Unit
SWS Sour Water Stripping
CCR Continuos Catalytic Reformer
CNU Spent Caustic Neutralisation Unit
RFCC Residu Fluid Catalytic Cracker
WHB Waste Heat Boiler
BFW Boiler Feed Water
LCOHDT Light Cycle Oil Hydro Treater
HC Hydrocacbon
Abs Absorper
FG Fuel Gas
TOC Total Organic Cacbon
BPSD Bound Per Streams Day
TSS Total Suspended Solid
iv
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1: Sơ đồ tổng thể vị trí nhà máy lọc dầu Dung Quất 1
Hình 1.2: Sơ đồ tổ chức bộ máy công ty 2
Hình 1.3: Sơ đồ tổ chức của cụm phân xưởng 2
Hình 1.4: Sơ đồ công nghệ của nhà máy 3
Hình 2.1: Sơ đồ công nghệ 6

DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 2.1: Thông số các dòng nguyên liệu 4
Bảng 2.2: Tiêu chuẩn sản phẩm lưu huỳnh 5
Bảng 2.3: Tiêu chuẩn khí thải 5
Bảng 2.4: Các thông số của Burner 8
Bảng 2.5: Các thông số của thermal reactor 8
Bảng 2.6: Thông số Pass I Waste Heat Boiler 11
Bảng 2.7: Thông số Pass II Waste Heat Boiler 11
Bảng 2.8: Thông số Pass III Waste Heat Boiler 13
Bảng 2.9: Thông số Pass IV Waste Heat Boiler 14
Bảng 2.10: Thông số Pass V Waste Heat Boiler 15
Bảng 2.11: Thông số các thiết bị phản ứng xúc tác 16
Bảng 2.12: Thông số của incinerator 18
Bảng 2.13: Thông số Dillution Air Blowers B-2203A/B 18
Bảng 2.14: Hệ thống on-line analysers 19
Bảng 2.15: Thành phần và 1 số tính chất xúc tác S-2001 25
Bảng 2.16: Thành phần và 1 số tính chất xúc tác S-7001 26
Bảng 3.1: Dòng nguyên liệu đến SRU 27
Bảng 4.1: Số liệu thực nghiệm 35
Bảng 4.2: Các hệ số tỉ lệ để tính toán lượng oxi cần thiết 37
Bảng 4.3: Điều kiện và thành phần mẫu trong thử nghiệm 39
Bảng 4.4: Kết quả test từ phòng LAP 42
Bảng 4.5: Thành phần dòng Fuel Gas 45
vii
LỜI MỞ ĐẦU
Nhà máy lọc dầu Dung Quất là nhà máy lọc dầu đầu tiên trong nước, là nhà máy
có tầm quan trọng cực kì lớn trong việc phát triển của nền kinh tế cũng như đảm
bảo an ninh năng lượng của đất nước. Mọi hoạt động của nhà máy đều được cả
nước quan tâm. Sau thời gian chạy thử nghiệm, mọi hoạt động của nhà máy dần ổn
định.

• Khí hóa lỏng LPG (cho thị trường nội địa).
• Propylene.
• Xăng Mogas 92/95.
• Dầu hỏa.
• Nhiên liệu phản lực Jet A1.
• Diesel.
• Dầu đốt (FO).
• Lưu huỳnh.
3
CHƯƠNG 2: PHÂN XƯỞNG THU HỒI LƯU HUỲNH
2.1. Mục đích và công suất của phân xưởng
Phân xưởng thu hổi lưu huỳnh được thiết kế nhằm chuyển hóa toàn bộ các hợp
chất của lưu huỳnh có mặt trong dòng khí axit nguyên liệu thành lưu huỳnh ở dạng
lỏng và xử lý khí thải để bảo bảo chỉ tiêu môi trường. Phân xưởng gồm các vùng
sau:
 Vùng phản ứng Claus
 Vùng lưu trữ lưu huỳnh lỏng và tách khí lẫn
trong lưu huỳnh lỏng
 Incinerator
 Vùng xuất lưu huỳnh
Công suất theo thiết kế là 5 tấn/ngày và hiệu suất thu hồi lưu huỳnh tối thiểu là
95%.
2.2. Dòng nguyên liệu
SRU được thiết kế để làm việc trong hai chế độ vận hành khác nhau của dầu
Bạch Hổ:
 Max Distillate
 Max Gasoline
Hiện nhà máy đang vận hành với nguyên liệu là dầu thô hỗn hợp có tính chất
giống dầu thô Bạch Hổ, chạy ở chế độ Max Gasoline.
Phân xưởng SRU được thiết kế để thu hồi lưu huỳnh từ các dòng khí axit sau:

Tro wt% ≤0.04
Nước wt% ≤0.1
H
2
S wt ppm ≤10
Màu Vàng sáng
2.4. Khói thải từ lò đốt incinerator
Khói thải ra môi trường từ lò đốt incinerator phải đáp ứng yêu cầu của Tiêu
Chuẩn Chất Lượng Khí QCVN 34: 2010/ BTNMT:
Bảng 2.3: Tiêu chuẩn khí thải
Hợp chất Hàm lượng
SO
2
520 mg/m
3
max
H
2
S 2 mg/m
3
max
NO
X
680 mg/m
3
max
CO 500 mg/m
3
max
NH

S từ SWS từ A-2202-D-02 được đưa vào đầu đốt của thiết bị phản
ứng nhiệt sau khi được phối trộn với dòng khí axit từ ARU.
2.6.1.2 Không khí cháy cung cấp đến khu vực Claus
Dòng không khí ở áp suất khí quyển được đưa vào hệ thống quạt nén A-2201-B-
01 A/B. Áp suất của dòng khí được điều khiển bởi thiết bị điều khiển áp suất PIC-
545. Một phần nhỏ khí nén được sử dụng để tách khí H
2
S bị lôi cuốn theo dòng lưu
huỳnh lỏng trong bể A-2201-TK-01.
Một phần được đưa qua gia nhiệt bởi dòng hơi nước áp suất cao ở A-2201-E-02
nhằm tăng đảm bảo nhiệt độ tại thiết bị A-2201-R-01. Luu lượng dòng hơi cung cấp
có nhiệt độ được điều khiển bởi thiết bị TIC-523 được tính toán phù hợp với công
suất A-2201-E-02.Sau đó dòng khí này được đưa qua thiết bị phản ứng nhiệt A-
2201-R-01.
2.6.1.3 Thiết bị Thermal Reactor và Burner
Thiết bị Thermal Reactor và Burner là những bộ phận quan trọng trong khu vực
Claus.
• Cấu tạo Burner:
7
Bảng 2.4: Các thông số của Burner
Thermal Reactor A2201-R01 Burner
Nozzole data for burner
Áp suất thiết kế (kg/cm
2
g) 5.2
Áp suất vận hành (kg/cm
2
g) 0.49
Nhiệt độ thiết kế (
0

Tổng lưu lượng của các dòng khí axit được điều khiển sao cho áp suất của ống
gom ở giá trị không đổi. Không khí cho đốt cháy được điều khiển để đảm bảo lưu
lượng phù hợp cho quá trình đốt cháy tại thiết bị thermal reactor.
Việc điều khiển được dựa trên tiêu chuẩn là thành phần của tất cả các dòng hoà
trộn vào là không đổi, và sự điều khiển thích hợp đạt được giữ cho tỉ lệ lưu lượng
giữa dòng khí axit và dòng không khí là không đổi.
Không khí vào đầu đốt vừa đủ để đạt tới sự oxi hoá hoàn toàn hydrocacbon, tất
cả các tạp chất khác có mặt trong dòng khí nguyên liệu và để đốt cháy xấp xỉ 1/3 của
tổng lượng khí H
2
S để tạo thành SO
2
, nhằm tối đa hoá hiệu suất thu hồi lưu huỳnh
tổng quát. Toàn bộ lượng oxi được tính toán bằng cách đo mỗi dòng khí axit và nhân
mỗi dòng với một hệ số hiệu chỉnh để xác định nhu cầu lượng oxi với dòng khí này.
Cả hai nhu cầu oxi được cộng vào và tổng nhu cầu oxi được cài đặt tại bộ điều khiển
lưu lượng dòng không khí chính (022-FIC-527).
8
Sự sai lệch nhỏ trong thành phần của khí axit được bù bằng một bộ điều khiển
dòng không khí chỉnh tinh được điều chỉnh thông qua tỉ lệ H
2
S/SO
2
chứa trong tail
gas rời khỏi khu vực Claus (tín hiệu từ 022-AIC-501).
Lưu lượng dòng không khí chỉnh tinh (trim air) cho phép đạt được tỉ số H
2
S/SO
2
tối ưu là 2:1 trong dòng tail gas rời khỏi tail gas Coalescer (A-2201-D-04).

2
S thành lưu huỳnh trong thiết bị Thermal Reactor (A-2201-R-01) là xấp xỉ 16.4%
ở điều kiện thiết kế (max. Gasoline).
9
2.6.1.4 Nồi hơi tận dụng nhiệt từ quá trình Claus (Claus Waste Heat Boiler)
Hình 2.2: Cấu tạo Waste Heat Boiler
Sản phẩm cháy rời khỏi thiết bị phản ứng nhiệt (A-2201-R-01) được đưa vào
trong ống của A-2201-SG-01 và được làm lạnh xuống 240
0
C tại pass I và II. Khí
công nghệ tiếp tục được làm lạnh sâu hơn xuống còn khoảng 162
0
C trong thiết bị
ngưng tụ thứ nhất (A-2201-SG-01 pass III). Sản phẩm lưu huỳnh trong A-2201-R-01
được ngưng tụ trong ống của A-2201-SG-01 pass III và được tháo ra bởi trọng lực
đến bể chứa lưu huỳnh (A-2201-TK-02) thông qua thiết bị seal leg riêng (A-2201-D-
05A).
- Pass I : Pass đầu tiên của WHB(Waste Heat Boiler)
10
Bảng 2.6: Thông số Pass I Waste Heat Boiler
Pass I
Diện tích bề mặt (m
2
) 7.5
Điều kiện vận hành tại lưu lượng dòng theo thiết kế
Shell size Type size
Dòng BFW/LP steam Process gas
vào ra vào Ra
Hơi (kg/h) 1533.8 1533.8
Lỏng (kg/h)

Lỏng (kg/h)
Steam 790.5
Nước 814.6 24.1
Nhiệt độ (
0
C) 112 152 455 240
Áp suất(kg/cm
2
g) 4.1 0.42
Duty(KW) 107
Hệ số truyền nhiệt (W/m
2 0
C ) 51.6 clean 53
Cấu trúc của Shell
Số pass trong shell Shell side : 1 tube side: 1
Số ống trong tubes 14
Đường kính tubes (mm) 5.54
Chiều dài (mm) 4500
Pitch (mm) 85 (triangular)
12
- Pass III : Thiết bị ngưng tụ đầu tiên.
Bảng 2.8: Thông số Pass III Waste Heat Boiler
Pass III
Diện tích bề mặt (m
2
) 15.7
Điều kiện vận hành tại lưu lượng dòng theo thiết kế
Shell size Type size
Dòng BFW/LP steam Process gas
vào ra vào Ra

(022-TIC-541) nâng nhiệt độ lên 240
0
C tại thiết bị gia nhiệt thứ nhất A-2201-E-03,
rồi chuyển tới thiết bị phản ứng xúc tác thứ nhất (A-2201-R-02).
Dòng khí công nghệ vào A-2201-R-02 tại đó phản ứng Claus giữa H
2
S và SO
2
tiếp diễn cho đến khi cân bằng đạt được ở điều kiện này. Nhiệt độ của khí công nghệ
rời khỏi thiết bị phản ứng (A-2201-R-02) là 321
0
C ở điều kiện thiết kế
(Max.gasoline).
13
2.6.1.6 Thiết bị ngưng tụ lưu huỳnh thứ 2, thiết bị gia nhiệt thứ 2 (A-2201-E-
04) và thiết bị phản ứng xúc tác thứ 2
Dòng khí công nghệ rời khỏi thiết bị phản ứng xúc tác thứ nhất (A-2201-R-02)
được đưa vào thiết bị ngưng tụ lưu huỳnh thứ 2 (A-2201-SG-01 pass IV). Lưu huỳnh
sinh ra trong A-2201-R-02 được ngưng tụ trong ống của A-2201-SG-01 pass IV và
được đưa đến bể chứa lưu huỳnh (A-2201-TK-02) bởi trọng lực thông qua thiết bị
seal leg riêng (A-2201-D-05B). Một thiết bị tách sương được trang bị trên đường ra
của A-2201-SG-01 pass IV để tách hết lưu huỳnh lỏng kéo theo ở dạng sương trong
dòng khí công nghệ.
Dòng khí công nghệ rời khỏi thiết bị ngưng tụ lưu huỳnh thứ 2 (A-2201-SG-01
pass IV) ở 170
0
C và được đưa đến thiết bị gia nhiệt thứ 2 (A-2201-E-04) để nâng
nhiệt lên 205
0
C bằng dòng hơi quá nhiệt cao áp thông qua bộ điều khiển nhiệt độ

Hệ số truyền nhiệt (W/m
2 0
C ) 75.8 clean 78.9
Cấu trúc của Shell
Số pass trong shell Shell side : 1 tube side: 1
Số ống trong tubes 35
Đường kính tubes (mm) 2.77
Chiều dài (mm) 4500
Pitch (mm) 46(triangular)
14
2.6.1.7 Thiết bị ngưng tụ lưu huỳnh thứ 3, thiết bị gia nhiệt thứ 3(A-2201-E-
04) và thiết bị phản ứng xúc tác thứ 3
Dòng khí công nghệ rời khỏi thiết bị phản ứng xúc tác thứ 2 (A-2201-R-03) được
đưa vào thiết bị ngưng tụ lưu huỳnh thứ 3 (A-2201-SG-01 pass V). Lưu huỳnh sinh
ra trong A-2201-R-03 được ngưng tụ trong ống của A-2201-SG-01 pass V và được
đưa đến bể chứa lưu huỳnh (A-2201-TK-02) bởi trọng lực thông qua thiết bị seal leg
riêng (A-2201-D-05C). Một thiết bị tách sương được trang bị trên đường ra của A-
2201-SG-01 pass V để tách hết lưu huỳnh lỏng kéo theo ở dạng sương trong dòng
khí công nghệ.
- Pass V : Thiết bị ngưng tụ thứ 3.
Bảng 2.10: Thông số Pass V Waste Heat Boiler
Pass V
Diện tích bề mặt (m
2
) 14.4
Điều kiện vận hành tại lưu lượng dòng theo thiết kế
Shell size Type size
Dòng BFW/LP steam Process gas
vào ra vào Ra
Hơi (kg/h) 1356.6 1329.5

2
tiếp tục cho đến khi cân bằng được thiết lập ở điều kiện
này. Nhiệt độ cân bằng là xấp xỉ 193
0
C ở điều kiện thiết kế (Max.gasoline case).
15
Bảng 2.11: Thông số các thiết bị phản ứng xúc tác
A-2201-R02 A-2201-R03 A-2201-R04
Tên 1
st
catalytic reactor 2
nd
catalytic reactor 3
rd
catalytic reactor
Thể tích tầng
xúc tác (m
3
)
Titanium oxit: 0.94
Alumina-based:0.94
Alumina-based:1.32 Alumina-based:1.88
Đường kính
trong (mm)
1900 1900 1900
Chiều dài
(mm)
1375 1300 1375
Vật liệu chế
tạo

193
0
C được đưa vào trong ống của thiết bị ngưng tụ lưu huỳnh cuối (A-2201-E-06)
để làm lạnh và thu hồi lưu huỳnh sinh ra trong A-2201-R-04. Việc làm lạnh được tối
đa để giảm đến tối thiểu lưu huỳnh trong dòng tail gas. Sản phẩm lưu huỳnh được
ngưng tụ trong ống của A-2201-E-06 và được đưa đến bể chứa lưu huỳnh (A-2201-
TK-02) bởi trọng lực thông qua thiết bị làm kín seal leg lưu huỳnh riêng (A-2201-D-
05D). Khí công nghệ đến từ A-2201-E-06 được cung cấp đến thiết bị tách lưu huỳnh
lỏng từ tail gas coalescer (A-2201-D-04) để tách lưu huỳnh ở dạng sương khỏi dòng
khí công nghệ.
Nhiệt của khí công nghệ vào thiết bị ngưng tụ lưu huỳnh cuối cùng (A-2201-E-
06) được sử dụng để hoá hơi BFW. Sản phẩm hơi nước được điều khiển áp suất ở 1
kg/cm
2
G (120
0
C) thông qua 022-PIC-562 để chắc chắn rằng trong quá trình vận
16
hành nhiệt độ trong ống của A-2201-E-06 luôn cao hơn nhiệt độ đông đặc của lưu
huỳnh để tránh gặp sự cố, nhưng phải thấp ở mức có thể.
Dòng tail gas rời khỏi tail gas coalescer (A-2201-D-04) ở xấp xỉ 130
0
C được đưa
trực tiếp đến buồng đốt của incinerator (A-2201-H-01).
2.6.3 Bể chứa lưu huỳnh lỏng
Lưu huỳnh ngưng tụ dạng lỏng trong 4 giai đoạn ngưng tụ được đưa đến bể chứa
lưu huỳnh (A-2201-TK-02) nhờ trọng lực thông qua hệ thống làm kín seal leg riêng
(A-2201-D-05A/B/C/D). Mỗi seal leg lưu huỳnh được trang bị thiết bị lọc riêng (loại
tấm đục lỗ) để tránh ngẹt seal leg do bụi vỡ của xúc tác và lớp chịu nhiệt. Hệ thống
seal leg được gia nhiệt bằng hơi nước và kích thước đủ để tránh dòng khí công nghệ

vận chuyển và tồn chứa H
2
S sẽ giải phóng ra từ lưu huỳnh, tạo thành một hỗn hợp nổ
nếu lượng khí vượt quá giới hạn nổ dưới của H
2
S trong điều kiện dư không khí.
Phạm vi giới hạn này là 3.7 vol% H
2
S ở 130
0
C và 4.3 vol% H
2
S ở điều kiện bình
thường.
Quá trình tách khí để tách khí H
2
S khỏi lưu huỳnh lỏng xuống đến 10 wt.ppm
H
2
S/H
2
S
x
, đây là mức trên của mức an toàn tránh vượt quá giới hạn nổ dưới.
Để đạt được tiêu chí này, dòng khí từ A-2201-B-01A/B được xục xuyên qua lưu
huỳnh để phá vỡ thành phần của polysulphide và giải phóng H
2
S hoà tan vật lí. Quá
17