Đề tài : Tìm hiểu quá trình công nghệ sản xuất khí hóa lỏng
tại nhà máy Dinh Cố , Thiết lập sơ chức năng đo và điều khiển
quá trình này
Giảng viên hướng dẫn : Phạm Trung KiênMục Lục
ChƯƠNG I Giới thiệu quá trình công nghệ tách khí nhà máy Dinh Cố
1.1 Giới thiệu về khí hóa lỏng
1.2 KHAI THÁC VÀ SỬ DỤNG LPG TRÊN THẾ GIỚI
1.3 KHAI THÁC VÀ SỬ DỤNG LPG Ở VIÊT NAM.
1.4 Các đặc tính của LPG
1.5 Cơ sở lý thuyết quá trình
CHƯƠNG II: NHÀ MÁY XỬ LÝ KHÍ DINH CỐ
2.1 CHỨC NĂNG - NHIỆM VỤ CỦA NHÀ MÁY:
2.2 SƠ LƯỢC VỀ NHÀ MÁY
2.3 NGUỒN NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT:
2.3.1 Nguyên liệu đầu vào theo thiết kế
2.3.2 Nguyên liệu đầu vào theo thực tế vận hành hiện nay
2.4 SẢN PHẨM CỦA NHÀ MÁY:
CHƯƠNG III Thiết lập yêu cầu điều khiển tháp tách ở chế độ GPP
nhà mày Dinh Cố
3.1 Tổng quan các thiết bị chính trong chế độ làm việc GPP
3.2 Sơ đồ chức năng tháp tách trong chế độ GPP
3.2.1 Tháp tách ethane C-01
3.2.2Tháp ổn định C-02.
3.2.3 Tháp C -03
3.2.4 tháp tách tinh C-05
Chương IV Thiết lập sơ đồ chức năng đo và điều khiển quá trình
công nghệ tách trong các tháp ở chế độ GPP

LPG được sản xuất từ nguồn nguyên liệu chính là khí thiên nhiên và khí đồng hành, tổng sản
lượng LPG thu được từ quá trình chế biến khí đồng hành chiếm trọng lớn khoảng 60% khối
lượng.
Trên thế giới năm 2000 sử dụng LPG đạt tới 255 triệu tấn với tốc độ tăng hàng năm 4 - 6 %.
Khu vực tiêu thụ sản phẩm LPG lớn là Đông Bắc Á có Nhật Bản, Trung Quốc, Hàn Quốc, Ấn Độ.
Khu vực Bắc Mỹ có Mỹ, Mehico, Canada và khu vực Tây Âu.
Châu Á hiện nay là nơi diễn ra các hoạt động đầu tư các cơ sở vật chất kỹ thuật phục vụ quá
trình khai thác, tiếp nhận và phân phối LPG với tỷ lệ phát triển 10 - 30 % năm. Tại Ả Rập Xêut là
nước sản xuất LPG lớn nhất thế giới hiện nay. Hàng năm xuất khẩu khoảng 10 triệu tấn. Nhật
bản là nơi có nhu cầu nhập khẩu LPG lớn nhất hiện nay chiếm khoảng 26% nhu cầu nhập khẩu
LPG trên thế giới. Malaysia là nước trong những năm qua cũng đã phát triển rất mạnh mẽ về
công nghiệp dầu khí, sản lượng khai thác tăng gấp 5,5 lần trong đó có 20% là khí đồng hành
dùng để chế biến LPG. Các nước Đông Nam Á trong những năm gần đây cũng đã và đang tiêu
thụ LPG tăng lên đáng kể khoảng 16 triệu tấn/năm.
Khu vực Châu Phi, các nước có khả năng sản xuất LPG lớn như Angeri, Nigeria, Ai Cập, Libi, sản
lượng cung cấp khoảng 7,8 triệu tấn/năm.
Nhu cu tiờu th LPG Tõy u khong 22 triu tn/nm vo nm 1996 lng LPG nhp ch
yu t Anh v Nauy.
Trong thp k va qua nhu cu tiờu th LPG trờn th gii tng gp 9 ln so vi nhu cu v du
m.
Hin nay, LPG c s dng khỏ rng rói lm nhiờn liu trong sinh hot v cụng nghip. Tuy
nhiờn trong nhng nm sp ti LPG s c s dng ngy mt nhiu hn lm nguyờn liu
cho cụng nghip tng hp hu c-húa du nhm ch bin, chuyn húa ra cỏc sn phm cụng
ngh cú giỏ tr kinh t cao.
1.3 KHAI THC V S DNG LPG VIT NAM.
Vit Nam l nc cú tim nng v du khớ rt ln, c phỏt hin vo nhng
nm 1970, vi s giỳp v mt kinh t, k thut ca cỏc chuyờn gia Liờn Xụ ó tin
hnh thm dũ v khai thỏc du khớ trờn quy mụ ln min Nam nc ta. Do cú tim
nng v du khớ nh vy nờn vic khai thỏc v s dng khớ nc ta ó v ang phỏt
trin mnh m, úng gúp rt ln cho nn kinh t t nc.

huy hết hiệu quả kinh tế của dầu mỏ.
Công nghiệp khí đòi hỏi phải có công nghệ đồng bộ từ khai thác, vận chuyển, chế biến và
tiêu thụ. Nguồn tiêu thụ đầu tiên là dự án khai thác và dẫn khí vào bờ cho các nhà máy điện
Phú Mỹ I và Phú Mỹ II, nhà máy sản xuất phân đạm. Cùng với nó, ngày 1/1/1995 nhà nước đã
quyết định cho nhà máy điện Bà Rịa - Vũng Tàu sử dụng khí đồng hành thay diegel, đồng thời
xây dựng nhà máy khí Dinh Cố tại Bà Rịa với công suất thiết kế là vận chuyển vào bờ 3 triệu m
3
khí/ngày và sẽ được nâng lên 3,5 - 4 tỷ m
3
khí/năm. Đây là nhà máy xử lý khí đầu tiên của nước
ta đã chính thức hoạt động, cung cấp LPG phục vụ cho công nghiệp và dân dụng.
Song song với dự án trên thì năm 1998 PetroVietnam cũng đã bắt đầu khởi công xây dựng nhà
máy lọc dầu Dung Quất.
LPG được sản xuất tại Dinh Cố sử dụng nguồn nguyên liệu là khí đồng hành được vận
chuyển từ các mỏ Bạch Hổ, Rồng, Đại Hùng. Khí đồng hành tại các mỏ này có hàm lượng
H
2
S và CO
2
rất thấp (0,4÷4%) rất thuận lợi cho chế biến và sử dụng.
Dầu mỏ Bạch Hổ có tỷ xuất khí hòa tan trung bình là 180m
3
/tấn nghĩa là cứ một tấn dầu
trong điều kiện mỏ có áp suất lớn hơn áp suất bão hòa khi khai thác lên có thể tách ra
180m
3
khí. Sản lượng khai thác hiện nay của nước ta vào khoảng 10 triệu tấn với lượng
khí đồng hành khoảng 1,8 tỷ m
3
/năm và hiện nay lượng khí đồng hành đã được thu gom

vận chuyển và tồn chứa do khả năng hoá lỏng ở áp suất không quá cao khi ở
nhiệt độ bình thường (0,3 ÷ 0,4MPa) vì thế 5000l khí có thể hoá lỏng để chứa
trong bình chứa 20 lít lỏng.
Tính chất cơ bản của LPG.
a. Thành phần.
LPG chủ yếu bao gồm cả các hydrocacbon parafin có công thức chung
CnH2n+2. Có olefin hay không là phụ thuộc vào phương pháp chế biến. LPG là
hỗn hợp của các hydrocacbon như butan, propan, izo - butan, hỗn hợp butan -
propan ở trạng thái lỏng. Tuy nhiên vẫn có khả năng trong LPG chứa etan,
pentan nhưng với tỷ lệ không đáng kể.
LPG được chứa trong các loại bình chịu áp lực khác nhau và tồn chứa ở
trạng thái bão hoà, tức là dưới dạng lỏng và dạng hơi nên với thành phần không
đổi, áp suất bão hoà trong bình chứa không phụ thuộc vào lượng LPG bên trong
mà phụ thuộc vào nhiệt độ bên ngoài.
Thông thường các loại bồn chứa chỉ được chứa gas lỏng tối đa khoảng 80 ÷ 85% thể tích bình,
phần thể tích còn lại dành cho phần hơi có thể giãn nở khi thay đổi nhiệt độ môi trường bên
ngoài.
b. Tỷ lệ giãn nở.
LPG có tỷ lệ giãn nở lớn, từ dạng lỏng sang dạng hơi. Nhờ hệ số giãn nở
này mà LPG trở lên kinh tế hơn khi bảo quản và vận chuyển dưới dạng lỏng.
Tỷ lệ giãn nở: - Propan: 1 thể tích lỏng cho 270 thể tích hơi ở 1 atm
- Butan: 1 thể tích lỏng cho 283 thể tích hơi ở 1 atm
c. Áp suất của LPG.
Áp suất tối đa cho phép đối với sản phẩm LPG như sau:
- Propan C3H8 có áp suất 1448 KPa ở 37,8oC.
- Butan C4H10 có áp suất 438 KPa ở 37,8oC
d. Tỷ trọng của LPG.
Tỷ trọng của hơi LPG là tỷ trọng giữa trọng lượng của dung tích hơi quy
định và trọng lượng của một dung tích không khí tương đương.
- Propan: 1 lít propan hơi cân nặng bằng 1,5 lít không khí

2
4,7 - 5,7
17 - 21,5
1,03 - 2,0
5 - 6,25
8
Ẩn nhiệt bay hơi Kcal/kg 85,5 89
9 Năng suất tản nhiệt thực tế (net)
Kcal/kg
Kcal/Nm
3
11.000
21.000
10.900
28.400
10
Năng suất tản nhiệt chung (gross) Kg/kgLPG 11.900 11.800
11 Không khí cần để đốt cháy
Kg/kgLPG
m
3
/m
3
LPG
25,6
23,5
15,3
30,0
Tỷ trọng của LPG lỏng nặng bằng 0,51 ÷ 0,58 so với nước có tỷ trọng là 1. Chính vì vậy, nếu LPG
thoát ra ngoài, hơi của nó sẽ lan truyền trên mặt đất hoặc trên mặt nước ở nơi thấp nhất. Nếu

ngành công nghiệp như nấu thủy tinh, sản xuất ắc quy, cơ khí đóng tàu
Khi chuyển từ thể lỏng sang thể khí, LPG có tỷ lệ giãn nở rất lớn. 1 lít LPG lỏng sẽ tạo ra khoảng
250 lít khí.
Do vậy trong các bồn chứa LPG không bao giờ được nạp đầy, chúng được quy định chỉ chứa từ 80%
- 85% dung tích.
Sản xuất LPG không khó nhưng có lẽ vấn đề tồn trữ LPG luôn là một trở ngại vì chi phí xây dựng
các bồn chứa LPG khá cao. Để có được một kho chứa LPG 1.000 tấn theo đúng tiêu chuẩn, cần
khoảng 60 tỷ đồng. Vì là bồn chứa chịu áp lực cao nên phải tuân thủ các quy định trong tiêu chuẩn
TCVN 6486-1999 hay TCVN 7441-2004. Kho LPG của PVGas Việt Nam hiện có sức chứa lớn nhất
nước nhưng cũng chứa được tối đa 7.000 tấn. Với số lượng này, chỉ hai tàu bơm trong vài ngày là
hết. Do không có kho chứa đủ lớn nên các doanh nghiệp thường không dám ký hợp đồng nhập khẩu
dài hạn với số lượng lớn; hoặc ký hợp đồng nhưng không thể cùng lúc chuyển về với khối lượng lớn.
Vì vậy các doanh nghiệp thường bị động trong việc bình ổn thị trường, và đó cũng là lý do khiến thị
trường LPG trong nước thường có nhiều biến động về giá so với thế giới

CHƯƠNG II: NHÀ MÁY XỬ LÝ KHÍ DINH CỐ
2.1 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).
2.2 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

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
0
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:
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
0.075
iC

5
4.9995E-4
CycloC
6
3.9996E-4
McycloC
6
4.9995E-4
Benzene 3.9996E-4
Nước 0.013
Tổng 1.000
2.3.2 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:
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

O (g/m
3
) 0.12 0.113
H
2
S (ppm) 16 10.0 10.0
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.
2.4 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.
2.4.1 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

o
C) 45.57
Hàm lượng C
4
max (%) 2.5
2.4.5 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

Chương III Thiết lập yêu cầu điều khiển tháp tách ở chế độ GPP nhà
mày Dinh Cố
Nhiệm vụ của điều khiển quá trình là đảm bảo điều kiện vận hành an toàn,
hiệu quả và kinh tế cho quá trình công nghệ ở trên.
Toàn bộ các chức năng của hệ thống điều khiển quá trình có thể phân loại và
sắp xếp nhằm phục vụ 5 yêu cầu cơ bản sau:
1. Đảm bảo vận hành hệ thống ổn định , trơn tru: giữ cho hệ thống hoạt động
ổn định tại điểm làm việc cũng như chuyển chế độ một cách trơn tru, đảm
bảo các điều kiện theo yêu cầu của chế độ vận hành, kéo dài tuổi thọ của
máy móc vận hành thuận tiện.
2. Đảm bảo năng suất và chất lượng sản phẩm: đảm bảo lưu lượng sản phẩm
theo kế hoạch sản xuất và duy trì các thông số liên quan chất lượng sản
phẩm trong phạm vi yêu cầu.

(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 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
134oC) 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

, và tỷ lệ hơi V
F
của nguyên
liệu vào

3.2.2 Tháp ổn định C-02.
- Biến vào: lưu lượng dòng lỏng “F” đi ra từ đáy tháp C-01 , ;lưu lượng hồi
lưu hơi “H” , lưu lượng hồi lưu lỏng “L”

Trích đoạn Thỏp ổn định (C-02, STABILIZER).

---