Luận văn tốt nghiệp
Chương 1. TỔNG QUAN
1.1. Khát quát chung về công nghệ dầu khí của nước ta:
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 đòa 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 m
3
/năm.
- Mỏ Bạch Hổ: là dạng khí đồng hành, khai thác mỗi tấn dầu thu được 180
– 200 m
3
khí. Khí đồng hành được đưa vào Dinh Cố và Nhà máy điện Bà Ròa với
sản lượng khoảng 300 triệu m
3
/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 m

GVHD: TS. Lê Phan Hoàng Chiêu Trang 2
Luận văn tốt nghiệp
Bảng 1.1 : Tình hình khai thác và xuất khẩu dầu khí Việt Nam :
Năm
Khai thác dầu Xuất khẩu dầu Khai thác khí
Triệu tấn/năm Tỷ m
3
/năm
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
Nguồn : Petro Vietnam – Triển lãm quốc tế dầu khí Việt Nam 27 –
29/10/2004
1.2. Sơ lược về sản phẩm Condensate:
1.2.1. Nguồn gốc Condensate:
Condensate còn gọi là khí ngưng tụ, là hỗn hợp đồng thể ở dạng lỏng, có màu
vàng rơm, thu được từ nguồn khí mỏ khai thác lên sau khi đã tách khí không ngưng
(bao gồm khí đốt và khí hoá lỏng LPG).
Quá trình ngưng tụ khí mỏ Condensate xảy ra do sự biến đổi về áp suất và
nhiệt độ của khí mỏ. Dưới các mỏ khí hay dầu, các hợp chất hữu cơ có số cacbon <
17 dưới áp suất và nhiệt độ cao, chúng sẽ chuyển sang trạng thái khí hình thành
lên khí mỏ. Khi khai thác khí mỏ, do sự chênh lệch áp suất mà khí mỏ theo đường
ống phun lên mặt đất. Trong quá trình vận chuyển khí mỏ trong các đường ống
dẫn khí hay thiết bò tách pha sơ bộ, các hydrocacbon có số C > 5 sẽ ngưng tụ tạo
thành condesate nhưng vẫn còn chứa một phần khí không ngưng và khí hoá lỏng.

n-C13 1,86
n-C14 1,86
n-C15 0,93
n-C16 0,93
H
2
S (ppm) 0,7
M-Mercaptan 4,63
Luận văn tốt nghiệp
1.2.3. Tính chất và thông số của mẫu Condensate Lan Tây:
1. Ngoại quan: mẫu Condensate lỏng, đồng nhất có màu vàng rơm, không có
nước tự do và tạp chất cơ học.
2. Hàm lượng nước nhũ tương,%TI 0,00
3. Tỷ trọng d
4
20
0,7352
4. Khối lượng riêng ở 15
0
C, kg/lít 0,7398
5. Độ nhớt động học ở 20
0
C,cSt 0,796
6. Áp suất bão hoà,psi 12
7. Trọng lượng phân tử 107,73
1.2.4. Các sản phẩm chế biến từ Condensate Lan Tây:
1.2.4.1. Khí đốt:
Đây là hydrocacbon nhẹ, C1-C2, còn gọi là khí không ngưng, sau khi
tách sẽ đem đi đốt bỏ hay làm nhiêu liệu cho các nhà máy nhiệt điện, làm nguyên
liệu cho ngành hoá dầu ở Việt Nam. Hiện nay khí không ngưng đang được sử dụng

C, kerozene được chế biến thành dầu hoả và nhiên liệu phản lực. Dầu hoả
được sử dụng để thắp sáng trong gia đình. Hiện nay lượng kerosene làm dầu hỏa
giảm, mà chủ yếu dùng chế biến nhiên liệu phản lực.
1.2.4.5. Dầu DO:
Đây là dầu nặng hoặc dầu diesel có nhiệt độ chưng cất khoảng 250 - 360
0
C, dùng làm nhiên liệu cho các động cơ diesel. Ngoài ra, nó còn được dùng làm
nguyên liệu cho quá trình crắcking xúc tác tạo xăng và một số sản phẩm có giá trò
khác.
GVHD: TS. Lê Phan Hoàng Chiêu Trang 6
Luận văn tốt nghiệp
1.3. Qui trình công nghệ chế biến Condesate:
1.3.1. Các khái niệm:
- Chưng cất là quá trình dùng nhiệt để tách một hỗn hợp lỏng thành các cấu
tử riêng biệt dựa vào độ bay hơi khác nhau của các cấu tử trong hỗn hợp.
- Chưng cất để tách hỗn hợp có nhiều cấu tử gọi là chưng cất đa cấu tử.
- Hỗn hợp có 3 cấu tử trở lên đều được gọi là hỗn hợp nhiều cấu tử. Số
lượng cấu tử càng nhiều thì tính phức tạp khi chưng cất càng tăng. Do đó, người ta
phân biệt ra 2 loại:
• Hỗn hợp nhiều cấu tử đơn giản: là hỗn hợp mà cấu tử có thể xác đònh
được về số lượng, nồng độ và chủng loại.
• Hỗn hợp nhiều cấu tử phức tạp: là hỗn hợp do có nhiều cấu tử mà ta
không thể xác đònh nồng độ và số lượng của chúng.
Việc phân loại như trên sẽ giúp ta xây dựng được dễ dàng phương pháp
tính toán trong chưng cất phân đoạn nhiều cấu tử.
- Trong thiết kế, tính toán cũng như vận hành qui trình chưng cất hỗn hợp
nhiều cấu tử đặc biệt là hỗn hợp phức tạp ta thường biểu diễn các phân đoạn
chưng cất theo nhiệt độ chưng cất và thể tích dòch ngưng thông qua các đường cong
chưng cất.
• Đường cong chưng cất thực (đường TBP): mô tả sự biến thiên nhiệt độ

Khí đốt
Xăng nhẹ
Luyện 5
Đáy 5
Xăng nặng
Kezosene
Luyện 6
Đáy 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

117,13
48,76
455
- Cân bằng vật chất:
GVHD: TS. Lê Phan Hoàng Chiêu Trang 8
Luận văn tốt nghiệp
• Khu vực nhập liệu tháp 5: t =160
0
C
Bảng 1.5. Cân bằng vật chất cho khu vực nhập liệu:
Thành phần %V m
3
/h d T/h
Phân đoạn hơi V
t
Lượng hơi nhả V
f
Lượng hồi lưu Re
ΣS= xăng nhẹ + khí
46
4
8
42
28,6
2,6
5,2
26
0,7025
0,7
0,716

o
C
Bảng 1.6. Cân bằng vật chất cho khu vực đỉnh tháp 5:
Thành
phần
Dòng vào Thành
phần
Dòng ra
T/h Kcal
/kg
Kcal
.10
3
/h
Kj
.10
3
/h
T/h Kcal
/kg
Kcal
.10
3
/h
Kj
.10
3
/h
V
t

3845,4
14596,25
1477,17
129073,45
• Khu vực nhập liệu tháp 6: t=210
0
C
Bảng 1.7. Cân bằng vật chất cho khu vực nhập liệu tháp 6:
Sản phẩm %V m
3
/h d T/h
Phân đoạn hơi Vt
Lượng hơi nhả Vf
Lượng hồi lưu Re
ΣS = xăng nặng +
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

Dòng ra
T/h Kcal/kg Kcal.10
3
/h T/h Kcal/kg Kcal.10
3
/h
ΣS
1
R
1
R
O
V
1
V
H2O
Tổng
18,258
7,64
20,17
0,765
0,819
47,625
175
169
80
170
695
3195,15
1291,16

Bảng 1.9. Cân bằng vật chất cho khu vực tách kerozene:
Thành
phần
Dòng vào Thành
phần
Dòng ra
T/h Kcal/kg Kcal
.10
3
/h
T/h Kcal/kg Kcal
.10
3
/h
Kerosene
V1
S1
V
H2O
Tổng
6,468
0,765
7,233
0,75
7,983
105
107
105,2
695
679,14

V
t
V
f
R
1
V
H2O
Tổng
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
ΣS
1
R
1
R
e
V

Bề dày thân (S) 8 mm 6 mm 6 mm
Nắp
tháp
Đường kính trong
(D
t
):
1400 mm 2000 mm 500 mm
Chiều cao (h
t
): 350 mm 475 mm 125 mm
Chiều cao gờ (h) 25 mm 25 mm 25 mm
Đáy
tháp
Đường kính trong
(D
t
):
1400 mm 800 mm 500 mm
Chiều cao (h
t
): 350 mm 200 mm 125 mm
Chiều cao gờ (h) 25 mm 25 mm 25 mm
Mâm nhập liệu số 12 8
Chóp
Số
chóp/mâm
22 36 10
13
Đường kính

3a 1,4 m 0,12 m
2
4,2 m 5 phút 8 mm
3b 1,4 m 0,14 m
2
4,2 m 5 phút 8 mm
Bảng 1.13. Thiết bò trao đổi nhiệt
Nhiệt
lượng
trao
đổi
Đường
kính
(D)
Bề mặt
truyền
nhiệt
(F)
Chiều
cao
thiết bò
(H)
Đường
kính
ống
xoắn
Bề dày
ống
xoắn
Số

hoặc thay đổi theo một chương trình xác đònh để đạt mục tiêu điều khiển nào đó.
GVHD: TS. Lê Phan Hoàng Chiêu Trang 13
Luận văn tốt nghiệp
Ngoài ra, tự động hoá quy trình sản xuất còn dùng để thay thế chức năng
kiểm tra, điền khiển của con người trong quá trình sản xuất. Các hệ thống này
thông báo khá chính xác các thông tin về trạng thái thiết bò, các thông số của quy
trình công nghệ,…Các thông tin này trước đây chỉ có những chuyên gia nhiều kinh
nghiệm mới chuẩn đoán được, nhưng cũng chỉ đảm bảo ở mức độ chính xác tương
đối. Các thông tin của hệ thống đo phục vụ đắc lực cho quá trình hoàn thiện quy
trình công nghệ.
Quá trình tự động hóa sử dụng hệ thống điều chỉnh tự động các thông số công
nghệ giúp giải phóng con người thoát khỏi tình trạng căng thẳng khi phải bám sát
đối tượng, theo dõi sát sao trạng thái đối tượng và liên tục ra những quyết đònh cần
thiết để tác động trực tiếp lên đối tượng. Các hệ thống điều chỉnh tự động góp
phần nâng cao chất lượng sản phẩm, giảm chi phí sản xuất, nâng cao năng suất lao
động,…
1.5. Nhiệm vụ của hệ thống tự động hóa:
Các quá trình trong công nghệ hóa học hầu như đều cần sử dụng năng lượng
để vận hành. Chưng cất là quá trình tiêu hao năng lượng nhiều nhất vì nó dựa vào
sự chênh lệch độ bay hơi tương đối của các cấu tử để phân riêng các cấu tử trong
hỗn hợp. Bởi vậy chi phí năng lượng cho chưng cất là một phần chính trong giá
thành sản phẩm. Do đó nhiệm vụ tự động hóa tháp chưng cất Condensate được
đặt ra như một nhiệm vụ điều khiển tối ưu (tối thiểu) năng lượng tiêu thụ để tạo ra
sản phẩm chính có nồng độ cho trước với năng suất giới hạn.
Với nhiệm vụ trên hệ thống tự động hóa dây chuyền chưng cất bao gồm:
- Hệ thống kiểm soát các thông số công nghệ của quy trình với chức năng
đo lường, ghi nhận… giúp người vận hành có thể biết được quy trình đang hoạt
động ở chế độ nào (ổn đònh hay không ổn đònh).
- Hệ thống điều chỉnh với những tác động liên tục để duy trì các thông số
công nghệ ở một giá trò nhất đònh hay thay đổi theo một giới hạn cho phép.

nguyên liệu, nhiệt độ môi trường…) hoặc hiện tượng diễn ra trong thiết bò (thay đổi
chế độ thuỷ động học, điều kiện truyền nhiệt qua bề mặt…) các thông số có thể sai
lệch so với giá trò chủ đạo nên cần có sự điều chỉnh.
Điều chỉnh là một khái niệm hẹp của điều khiển. Mục đích của nó là giữ cho
thông số đầu ra của đối tượng gần bằng với giá trò chủ đạo hay thay đổi theo một
chương trình đặt trước.
Điều chỉnh có thể thực hiện bằng tay hoặc tự động. Ở điều chỉnh bằng tay tác
động lên đối tượng thông qua công cụ thừa hành do con người thực hiện còn trong
điều chỉnh tự động, tác động lên đối tượng được thực hiện bằng một công cụ tự
động đặc biệt bằng vòng khép kín tạo nên hệ thống điều chỉnh tự động.
Trong hệ thống điều khiển tự động tồn tại 2 thành phần cơ bản:
- Đối tượng điều chỉnh: là thiết bò công nghệ trong đó có 1 hay nhiều thông
số cần giữ cố đònh hay thay đổi theo một chương trình đặt trước.
GVHD: TS. Lê Phan Hoàng Chiêu Trang 16
Luận văn tốt nghiệp
- Thiết bò điều chỉnh: công cụ tự động đảm bảo duy trì thông số của đối
tượng.
Các thông số công nghệ được chia thành:
- Thông số đầu vào (X): có thể hiểu đó là lưu lượng, thành phần nguyên
liệu, nồng độ, lượng nhiệt cung cấp …
- Thông số đầu ra (Y): gồm có nhiệt độ lưu chất, mức chất lỏng trong thiết
bò, áp suất, nồng độ, lưu lượng, độ ẩm …
- Yếu tố nhiễu (Z): những yếu tố bên ngoài tác động lên sự hoạt động của
hệ thống như nhiệt độ môi trường, tổn thất nhiệt, các tạp chất …
Thông thường khi nghiên cứu hệ thống, các đại lượng đầu vào, đầu ra được
xem xét không phải là giá trò tuyệt đối mà là giá trò tương đối giữa giá trò tức thời
và giá trò chủ đạo của thông số công nghệ. Các đại lượng được thể hiện dưới dạng
sai lệch tuyệt đối (có đơn vò) hoặc sai lệch tương đối ( không có đơn vò).
- Có đơn vò : y = y
tt

chỉnh. Tác động điều chỉnh tiếp tục diễn ra khi giá trò đầu ra phù hợp với giá trò
chủ đạo.
Có 3 phương thức điều chỉnh theo dạng này:
• Điều chỉnh theo sai lệch:
Nhiễu Z tạo nên độ lệch giữa giá trò tức thời của đại lượng điều chỉnh Y
với giá trò chủ đạo u (hình 1.3).
đối tượng điều chỉnh
X Y
bộ điều chỉnh
U
Z
Hình 1.3. Sơ đồ hệ thống điều chỉnh sai lệch.
Bộ điều chỉnh tự động so sánh giá trò y và u, khi chúng lệch nhau bộ điều
chỉnh tạo ra tác động điều chỉnh x đến đối tượng điều chỉnh để loại bỏ sai lệch.
Trong hệ điều chỉnh theo sai lệch, tác động điều chỉnh chỉ được hình thành sau khi
có sai lệch đây là nhược điểm của hệ thống. Tuy nhiên, trong thực tế hệ thống
điều chỉnh này được sử dụng rộng rãi do tác động điều chỉnh không phụ thuộc vào
số lượng, dạng, vò trí xuất hiện của nhiễu.
GVHD: TS. Lê Phan Hoàng Chiêu Trang 18
Luận văn tốt nghiệp
• Điều chỉnh theo nhiễu:
Bộ điều chỉnh nhận thông tin về giá trò tức thời của tác động nhiễu cơ
bản. Khi nhiễu biến đổi không khớp với giá trò U, bộ điều chỉnh tạo ra tác động
điều chỉnh x lên đối tượng. Trong hệ thống điều chỉnh theo nhiễu (hình 1.4), tín
hiệu điều chỉnh đi qua mạch điều chỉnh nhanh hơn trong hệ thống điều chỉnh theo
sai lệch. Tuy nhiên điều chỉnh theo nhiễu cho phần lớn các đối tượng hoá công
nghệ thực tế khó thực hiện do cần thiết phải tính ảnh hưởng của tất cả các nhiễu
tác động lên, nếu nhiễu có số lượng lớn và một số không xác đònh được thì việc
điều chỉnh theo nhiễu sẽ kém hiệu quả.
đối tượng điều chỉnh

• Hệ thống tự động ổn đònh:
Sử dụng để duy trì đại lượng điều chỉnh gần với giá trò chủ đạo không
đổi (U = const). Đây là hệ thống phổ biến, được sử dụng rộng rãi.
• Hệ thống điều chỉnh theo chương trình:
Có giá trò chủ đạo của đại lượng điều chỉnh là hàm số theo thời gian biết
trước U = f(t). Hệ được lắp đặt thêm bộ đònh trò chương trình tạo dạng của đại
lượng U theo thời gian. Những hệ này được sử dụng cho tự động hoá các quá trình
hoá công nghệ hoạt động theo chu kỳ.
• Hệ thống điều chỉnh theo dõi:
Giá trò chủ đạo của đại lượng điều chỉnh không được biết trước và nó
là hàm của đại lượng độc lập bên ngoài U = f(y
i
). Hệ thống này dùng để điều
chỉnh một thông số công nghệ (thụ động) phụ thuộc vào giá trò của một thông số
công nghệ khác (chủ động).
GVHD: TS. Lê Phan Hoàng Chiêu Trang 20
Luận văn tốt nghiệp
1.8. Một số đặc tính của sự điều chỉnh:
1.8.1. Điều chỉnh không liên tục: còn gọi là điều chỉnh ON – OFF.
Hệ thống điều chỉnh hai vò trí có trong thành phần bộ điều chỉnh hai vò trí
với thông số đầu ra chỉ có hai giá trò tương ứng với giá trò cực đại x
max
hoặc cực
tiểu x
min
của tác động điều chỉnh.
Bộ điều chỉnh tạo ra tác động điều chỉnh bằng x
max
khi giá trò tức thời của
đại lượng điều chỉnh nhỏ hơn giá trò chủ đạo u thì đại lượng điều chỉnh tăng lên.

X
T
Hình 1.6. Điều chỉnh ON - OFF
Đôi lúc người ta có thể kết hợp nhiều thiết bò điều chỉnh hai vò trí để tạo
thành điều chỉnh nhảy cấp.
1.8.2. Điều chỉnh liên tục:
U
Thời gian
Y
Tín hiệu không được
điều chỉnh
PPIPID
Điều chỉnh liên tục
Hình 1.7. Điều chỉnh liên tục.
Điều chỉnh đại lượng đầu ra ở bất kì vò trí nào trong vùng điều chỉnh.
Thiết bò điều chỉnh liên tục là thiết bò có khả năng biến đổi liên tục các đại lượng
đầu ra phù hợp với giá trò đầu vào.
GVHD: TS. Lê Phan Hoàng Chiêu Trang 22
Luận văn tốt nghiệp
Chương 2. KHẢO SÁT DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ.
2.1. Thuyết minh quy trình công nghệ:
2.1.1. Mục đích quá trình chế biến condensate:
Condensate có đặc điểm là thành phần của nó nhẹ, các hợp chất hydrocacbon
của nó chỉ có mạch cacbon đến C17 và nhiệt độ TBP ở điểm cuối 100% của nó chỉ
tới 360
o
C.
Công nghệ sản xuất là chưng phần nhẹ của condensate và pha trộn với
reformate có chỉ số octan (RON) và MTBE sẽ đạt chỉ số RON 83, RON 92 theo
tiêu chuẩn cho xăng A83 và xăng A92. Ngoài tiêu chuẩn về RON, sản phẩm phải

7
1d
3
2a
8
20
3a
7
5
4
6
7
4a
21
5
2b
18
13
17
1c
16
2
8b
1a
1b
1
8a
1e
10
9

Bộ môn MÁY VA Ø THIẾ T BỊ
STT
TÊN GỌ I
SVTH Huỳnh Thò Kim Ha èng
ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT SL
01
VẬT LI ỆU
Tỉ lệ:
1 Bồn chứa 4
2
2
2
1
1
1
1
6
2 Lò đốt
3 Bình t ách lỏng
4
Thie át bò ngưng tụ
5
Tha ùp chưng ở áp suất 4atm
6
Th áp chưng ở áp suất 1 atm
7 Cột nhả
8 Thie át bò truyền nhiệt
9 Bơm
14
Đến đuốc đốt

Bồn chứa
kerozene
1b
16
Hơi quá nhiệt
từ lò hơi
Đến đuốc đốt
25
12
Bồn chứa
xăng nặng
1e
Đến nơi
tiêu thụ
22
13
17
18
10
Tách pha
3b
11
Ngưng tụ xăng nặng
4b
9
Chưng áp suất KQ
6
Đun nóng
2b
Dầu DO từ bồn chứa 1c

Bồn chứa
xăng nhẹ
1d
7
Nước lạnh từ
tháp giải nhiệt
Tách Kerozene
7
Đến tháp
giải nhiệt
23
20
14
6
19
Đến lò đốt
2a, 2b
Bồn chứa
dầu DO
1c
21
17
15
25. Khí không ngưng
20, 21, 22, 23. Nước lạnh
18, 19. Hơi quá nhiệt
17. Dầu DO 90°C
14, 15, 16. Kerozene
13. Dầu DO 195°C
12. Xăng nặng