Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất
LỜI MỞ ĐẦU
Với nhu cầu sử dụng khí trên thế giới tăng nhanh, sự thăm dò khai thác khí
thiên nhiên ngày càng tăng, bên cạnh đó là sự phát hiện dầu ngày càng giảm thì
ngành công nghiệp khí sẽ ngày càng đóng vai trò quan trọng.
Nhà máy chế biến khí Dinh Cố là nhà máy xử lý khí đầu tiên ở Việt Nam do
Tập đoàn dầu khí Việt Nam xây dựng, để chế biến các nguồn khí đồng hành, các
nguồn khí tự nhiên dồi dào ở các mỏ Bạch Hổ, Rạng Đông và các mỏ lân cận thành
những sản phẩm khác nhau, nhằm đáp ứng nhu cầu trong nước và xuất khẩu.
Hiện nay sản phẩm của nhà máy GPP Dinh Cố bao gồm khí khô, LPG và
Condensat. Trong đó LPG và Condensat là 2 sản phẩm có giá trị kinh tế cao hơn
nhiều so với khí khô. Nó là nguồn nguyên liệu để sản xuất xăng, các loại dung môi
hữu cơ, nhiên liệu đốt và những nguyên liệu quan trọng cho công nghiệp hoá dầu.
Với nhu cầu lớn về LPG và Condensat nhà máy cần có những giải pháp
nhằm tăng công suất để đáp ứng được nhu cầu của thị trường nhưng vẫn đảm bảo
các chỉ tiêu kĩ thuật của sản phẩm thương phẩm. Tháp ổn định condensat C-02 là
tháp chưng cất phân đoạn có nhiệm vụ phân tách LPG và Condensat để các sản
phẩm này đáp ứng đủ các tiêu chuẩn thương mại quy định. Tháp C-02 là cụm thiết
bị quan trọng không thể thiếu trong dây truyền công nghệ của nhà máy GPP Dinh
Cố. Khi tiếp nhận thêm các nguồn khí từ các mỏ lân cận, lưu lượng khí vào nhà
máy sẽ liên tục thay đổi, để khảo sát tháp khả năng đáp ứng của tháp C-02 nên em
chọn đề tài: “Tìm hiểu và tính toán các thông số kỹ thuật của tháp ổn định
condensat C-02 tương ứng với lưu lượng khí đầu vào 5,9 triệu m
3
/ngày của nhà
máy GPP Dinh Cố ”
Trong phạm vi một đồ án tốt nghiệp, trình độ bản thân còn nhiều hạn chế,
chưa được làm quen nhiều với việc tính toán thiết kế nên đồ án hẳn còn nhiều
thiếu sót. Rất mong nhận được những nhận xét, góp ý của các thầy cô cùng bạn
bè đồng môn.
Nhân dịp này em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Nguyễn Danh Nhi, cô

2
, H
2
S, CO
2
, khí trơ, hơi nước.
Người ta phân loại khí tự nhiên làm hai loại: khí không đồng hành (còn gọi
là khí thiên nhiên) và khí đồng hành. Khí thiên nhiên khai thác được từ mỏ khí, còn
khí đồng hành khai thác được trong quá trình khai thác dầu mỏ ở trong mỏ dầu.
Trong lòng đất, dưới áp suất và nhiệt độ cao, các chất hydrocacbon khí như CH
4
,
C
2
H
6
, C
3
H
8
phần lớn hòa tan trong dầu, khí bơm lên mặt đất, do áp suất giảm nên
chúng tách ra khỏi dầu tạo thành khí đồng hành.
Thành phần định tính, định lượng của khí tự nhiên rất giống nhau ở các mỏ
khác nhau, có thể khác nhau đáng kể ở các tầng trong cùng một mỏ. Giữa khí tự
nhiên và khí đồng hành không có sự khác biệt lớn về thành phần định tính, nhưng
về mặt định lượng thì khí đồng hành nghèo CH
4
, hơn và giàu C
4
+

:
100-200
0
C, p: 200-1000 atm). ở điều kiện này, các thành phần hữu cơ trên bị biến
đổi do các phản ứng hóa học tạo ra các cấu tử hydrocacbon ban đầu của dầu khí.
● Giai đoạn 3: Giai đoạn này bao gồm các quá trình di cư các hydrocacbon
ban đầu đến các bồn chứa thiên nhiên. Chúng được phân bố rải rác trong các lớp
trầm tích. Do áp suất trong các lớp đá trầm tích rất cao nên các hydrocacbon ban
đầu bị đẩy ra và di cư đến nơi khác. Quá trình di cư diễn ra liên tục cho đến khi các
hydrocacbon ban đầu đến được các lớp sa thạch, đá vôi, nham thạch có độ rỗng xốp
cao được gọi là đá chứa, từ đó hình thành nên các bồn chứa tự nhiên. Tại các bồn
chứa này, các hydrocacbon không thể di cư được nữa. Trong suốt quá trình di cư
ban đầu, các hydrocacbon luôn chịu các biến đổi hóa học và dần nhẹ đi.
● Giai đoạn 4: Giai đoạn này gồm các quá trình biến đổi dầu mỏ trong các
bồn chứa tự nhiên.
1.3. Thành phần và phân loại khí tự nhiên [2,4,5]
1.3.1. Thành phần của khí thiên nhiên
Khí tự nhiên là sản phẩm cuối cùng của quá trình chuyển hóa vật liệu hữu cơ
của thế giới sinh vật thành dầu khí trong lòng đất. Về mặt hóa học, CH
4
là
hydrocacbon bền nhất, nên nó là hợp phần cơ bản của khí tự nhiên. Bên cạnh CH
4
khí tự nhiên còn chứa các hydrocacbon khí nặng hơn: C
2
H
6
, C
3
H

Bảng 1.1: Thành phần khí đồng hành mỏ Bạch Hổ và Rạng Đông thuộc bể Cửu
Long-Việt Nam (% theo thể tích).
Công thức
Rạng Đông
(chưa xử lý)
Bạch Hổ
(chưa xử lý)
Cửu Long
(đã xử lý)
CO
2
0,130 0,109 0,042
N
2
0,180 0,327 0,386
CH
4
78,042 74,672 83,573
C
2
H
6
11,109 12,218 12,757
C
3
H
8
6,947 7,176 2,438
i-C
4

H
18
0,025 0,036 0,000
Điểm sương của
hyđrocabon
30
0
C
Tại 45 bar
44
0
C
Tại 45 bar
-28
0
C
Tại 45 bar
Điểm sương của
nước
-
-30,10
0
C
Tại 57 bar
-1,10
0
C
Tại 45 bar
Hàm lượng nước
(g/m

Khí tự nhiên bao giờ cũng chứa các khí vô cơ với hàm lượng thường giảm
theo thứ tự N
2
, CO
2
, H
2
S, khí trơ (He, Ne), COS
Khí tự nhiên ở trong mỏ luôn luôn chứa hơi nước bão hòa, khí khai thác
được cũng thường bão hòa hơi nước nhưng cũng có thể chứa ít hơi nước hơn. Việc
Hoàng Văn Tuân Lớp Lọc - Hóa dầu – K49
4
Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất
khí khai thác có bão hòa hơi nước hay không là phụ thuộc vào sự thay đổi nhiệt độ
áp suất trong suốt quá trình khai thác.
Ở các mỏ khác nhau thành phần định tính và định lượng của khí tự nhiên
khác nhau.
Phân loại khí thiên nhiên
Khí thiên nhiên có thể phân thành các loại sau:
● Theo nguồn gốc:
+ Khí đồng hành: Khí đồng hành là khí hòa tan trong dầu, lôi cuốn theo dầu
trong quá trình khai thác và sau đó được tách ra khỏi dầu. Khí đồng hành được khai
thác từ các giếng dầu hoặc giếng dầu khí (chủ yếu là dầu).
+ Khí không đồng hành: Khí không đồng hành là khí khai thác từ mỏ khí và
mỏ khí ngưng tụ Condensat.
● Theo thành phần:
- Khí khô: Là khí có hàm lượng C
2
+
<10%.

lượng. Tùy theo mục đích sử dụng cụ thể người ta thường quan tâm đến một số
trong các tính chất của khí. Sau đây là các tính chất tiêu biểu của khí và sản phẩm
của khí.
1.4.1. Áp suất hơi bão hòa
Áp suất hơi bão hòa là áp suất ở trạng thái bay hơi cực đại, khi tốc độ bay
hơi và tốc độ ngưng tụ trên bề mặt chất lỏng bằng nhau. Ta có thể coi gần đúng áp
suất hơi bão hòa P của một dung dịch lỏng tuân theo công thức:
P =
i
n
i
i
xP .
1
∑
=
Với P
i
, x
i
lần lượt là áp suất hơi bão hòa và nồng độ phần mol của cấu tử i
trong lỏng.
Vậy hợp phần i có nồng độ càng lớn, có áp suất hơi bão hòa càng lớn sẽ gây
ra một áp suất hơi bão hòa riêng phần càng lớn. áp suất hơi bão hòa của dung dịch
càng lớn khi chứa càng nhiều chất để bay hơi.
Hoàng Văn Tuân Lớp Lọc - Hóa dầu – K49
5
Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất
1.4.2. Khối lượng riêng và tỉ khối
Khối lượng riêng của khí lý tưởng:

Khối lượng riêng của khí thực:
).(
.
03,12
) (
.
zT
PM
zTR
PM
g
×==
ρ
(1.3)
Trong đó : z : Hệ số nén.
ρ
g
: Khối lượng riêng của khí, [kg/m3].
Tỉ khối của khí A so với khí B là tỉ số giữa khối lượng riêng của khí A và khí
B ở cùng nhiệt độ và áp suất.
1.4.3. Hàm ẩm và điểm sương của khí
Khí tự nhiên và khí đồng hành khai thác được từ các mỏ dưới lòng đất luôn
bão hoà hơi nước. Hàm lượng hơi nước có trong hỗn hợp khí phụ thuộc vào áp suất,
nhiệt độ và thành phần khí. Tại mỗi giá trị áp suất và nhiệt độ có thể xác định được
hàm lượng ẩm tối đa của khí. Hàm ẩm tương ứng với trạng thái khí bão hoà hơi
nước được gọi là hàm ẩm cân bằng hay còn gọi là độ ẩm cân bằng.
Để biểu diễn hàm lượng hơi nước có trong khí, người ta sử dụng hai khái
niệm: độ ẩm tuyệt đối và độ ẩm tương đối.
Hoàng Văn Tuân Lớp Lọc - Hóa dầu – K49
6

áp suất tăng trong điều kiện nhiệt độ thấp hơn một giá trị nào đó. Trên nhiệt độ đó
không thể biến hơi thành lỏng ở bất kỳ áp suất nào. Nhiệt độ đó gọi là nhiệt độ tới
hạn (tới hạn của cân bằng lỏng - hơi).
Đối với các hydrocacbon từ C
1
đến C
5
có thể xác định nhiệt độ tới hạn T
C
(chính xác đến ± 1
0
K) theo phương trình:

7,190
)1(645,2
)1(7,391
785,0
+
−+
−
=
n
n
T
C
(1.4)
(n: là số nguyên tử cacbon của phân tử hydrocacbon).
Hoàng Văn Tuân Lớp Lọc - Hóa dầu – K49
7
Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất

C
: Đối với các hydrocacbon từ C
3
đến C
16
có thể xác định
thể tích tới hạn chính xác đến 4cm
3
/mol có thể áp dụng phương trình:

22.0,58 += nV
C
(1.6)
(n: là số nguyên tử cacbon của phân tử hydrocacbon)
1.4.6. Nhiệt cháy
Nhiệt cháy của một chất là hiệu ứng nhiệt của phản ứng đốt cháy chất đó
bằng ôxi tạo thành ôxit cao nhất và các chất tương ứng.
Trong công nghiệp chế biến khí người ta dùng khái niệm nhiệt cháy trên và
nhiệt cháy dưới. Nhiệt cháy trên là nhiệt cháy khi nước tạo thành ở thể lỏng bão hòa
CO
2
và các sản phẩm cháy. Như vậy, về mặt thực nghiệm phải xác định nhiệt cháy
trên bằng cách đốt nhờ O
2
bão hòa hơi nước.
Nhiệt cháy dưới, còn gọi là cháy tinh, là nhiệt cháy khi nước tạo thành ở thể
hơi. Nhiệt cháy dưới Q
d
bao giờ cũng nhỏ hơn nhiệt cháy trên Q
t

: là nồng độ phần mol của cấu tử i trong hỗn hợp
N
i
: là giới hạn cháy nổ dưới của cấu tử i.
Bảng 1.2: Một số tính chất hóa lý của hydrocacbon và N
2
, CO
2
, H
2
S
Hoàng Văn Tuân Lớp Lọc - Hóa dầu – K49
8
Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất
Thành
phần
Nhiệt độ sôi Nhiệt độ tới hạn
Áp suất
tới hạn
Thể tích
riêng tới
hạn
Hệ số
nén tới
hạn
0
C
0
K
0

H
12
36,0 309,0 196,5 469,6 3,3 4,30 0,26
n-C
5
H
12
27,8 301,0 187,2 460,3 3,3 4,27 0,27
C
6
H
14
68,7 341,8 234,2 507,3 3,0 4,27 0,26
C
7
H
16
98,4 371,5 267,0 540,1 2,7 4,25 0,26
C
8
H
18
125,6 398,8 295,6 568,7 2,4 4,25 0,25
C
9
H
20
150,7 423,9 321,4 594,5 2,2 4,20 0,25
C
10

3
khí/ngày đêm. Hiện nay, do mỏ Rạng Đông đã đi vào khai thác dầu và Tập đoàn
Dầu Khí Việt Nam đã đầu tư xây dựng đường ống dẫn khí từ mỏ Rạng Đông về mỏ
Bạch Hổ. Do đó, hiện nay toàn bộ lượng khí của mỏ Rạng Đông và mỏ Bạch Hổ
được nén và dẫn vào bờ, do đó hiện tại tổng lưu lượng khí cung cấp cho nhà máy
khí Dinh Cố là khoảng 5,7 triệu m
3
khí/ngày.
Sản phẩm của nhà máy hiện nay bao gồm :
+ Khí khô thương phẩm với thành phần chủ yếu là metan và etan, được cung
cấp cho nhà máy điện Bà Rịa, nhà máy điện Phú Mỹ.
+ Condensat hay còn gọi là khí ngưng tụ, là một hỗn hợp hydrocacbon ở
dạng lỏng trong điều kiện thường (1atm, 25
0
C), thành phần chủ yếu là C
5
+
. Dòng
condensat được dẫn đến nhà máy chế biến condensat để pha chế thành xăng.
+ Bupro là hỗn hợp của butan và propan, hỗn hợp lỏng này được dẫn về
kho cảng Thị Vải, tại đây nó được đưa ra thị trường.
2.2. Các chế độ vận hành của nhà máy GPP Dinh Cố
− Chế độ vận hành AMF
− Chế độ vận hành MF
− Chế độ vận hành GPP
2.2.1 Chế độ vận hành AMF (Absorluted Minimum Facility)
Đây là chế độ hoạt động của nhà máy ở trạng thái cụm thiết bị hoạt động là
tối thiểu tuyệt đối. Giai đoạn này được hoạt động với mục đích cung cấp khí thương
phẩm gia dụng cho các nhà máy điện, đồng thời cũng thu hồi một lượng tối thiểu
condensat với sản lượng 340 tấn/ngày. Chế độ AMF là chế độ dự phòng cho chế độ

pha này được nạp vào tháp C-05 cùng với dòng khí nhẹ từ tháp V-03.
Tháp tách C-05 có nhiệm vụ tách phần lỏng ngưng tụ do hệ thống bơm hòa
dòng đưa vào, dòng khí ra khỏi đỉnh tháp là dòng khí thương phẩm dùng để cung
cấp cho các nhà máy điện, hydrocacbon lỏng từ đáy C-05 được đưa sang tháp tách
etan C-01.
Hoàng Văn Tuân Lớp Lọc - Hóa dầu – K49
11
Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất
Hoàng Văn Tuân Lớp Lọc - Hóa dầu – K49
T
K-
21
V-03
C-
01
C-
05
V-
08
E
J-
01
M
E-
13
E-
04
V-
15
E-

C
ôn
g
N
gh
ệ
A
M
F
C - ThấpTách
Phân Đoạn.
V - Thiết Bị
Tách.
SC- Slug-
Catcher.
E- Thiết Bi Trao
Đổi Nhiệt.
ME- Thiết Bị Đo
S
C-
01
A/
B
K
hí
Đ
ầu
V
ào
N

hydrocacbon lỏng, dầu nhờn và các hạt rắn, tác dụng của V-08 là bảo vệ lớp chất
lỏng hấp phụ trong V-06A/B khỏi bị hỏng và tăng tuổi thọ của chúng. Dòng khí khô
ra khỏi V-06A/B được đưa đồng thời đến hai thiết bị trao đổi nhiệt E-14 và E-20
với mục đích làm lạnh sâu để hóa lỏng khí. Dòng khí sau khi ra khỏi E-14 và E-20
là dòng hai pha lỏng-khí được đưa vào tháp C-05 để tách lỏng.
Khí ra từ đỉnh tháp C-05 có nhiệt độ -18,5
0
C được đưa đến thiết bị trao đổi
nhiệt nhằm với hai mục đích:
- Làm tác nhân làm lạnh bậc một cho dòng nguyên liệu tại thiết bị trao đổi
nhiệt E-14.
- Nhiệt độ giảm từ 25,6
0
C xuống -17
0
C trước khi được làm lạnh bậc hai tại
van giãn nở FV-1001.
Tăng nhiệt độ cho chính dòng khí ra từ tháp C-05 lên đến nhiệt độ yêu cầu
cần cung cấp cho các nhà máy điện.
Hoàng Văn Tuân Lớp Lọc - Hóa dầu – K49
13
Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất
Lỏng ra từ đáy tháp C-05 có nhiệt độ -26,8
0
C đến thiết bị trao đổi nhiệt E-20
để làm lạnh dòng nguyên liệu của tháp C-05 từ nhiệt độ 25,6
0
C xuống còn 19
0
C

V-
08
E-
20
Hì
nh
2.2
:
Sơ
Đồ
Cô
ng
Ng
hệ
M
F
15
V-03
Bu
pr
o
Bu
pr
o
T
K-
21
M
E-
26

F-
01
E-
14
FV
-
10
01
C-
05
M
E-
13
S
al
e
G
as
E-
02
V-
02
P-
01
A/
B
C-
02
E-
03

nhiệt E-04A/B nhờ dòng lỏng nóng ra từ tháp ổn định C-02.
- Dòng lỏng đến từ đáy tháp C-05 được đưa vào đĩa trên cùng.
- Dòng khí từ đỉnh V-03 được đưa vào đĩa thứ 2 và thứ 3.
Tại tháp C-01 các hydrocacbon nhẹ C
1
, C
2
được tách ra và đi lên đỉnh tháp,
sau đó được nén từ áp suất 25 bar lên 75 bar nhờ máy nén K-01 trước khi đưa vào
đường khí thương phẩm. Phần lỏng ra từ C-01 được đưa vào đĩa thứ 11 của tháp C-
02. Tháp C-02 làm việc ở áp suất 11 bar, nhiệt độ đỉnh 60
0
C, nhiệt độ đáy là 154
0
C,
tại đây C
5
+
được tách ra và đi ra ở đáy tháp, sau đó chúng được dẫn qua bộ trao đổi
nhiệt E-04 để gia nhiệt cho hỗn hợp đầu vào của tháp. Sau khi ra khỏi E-04 lượng
lỏng này được đưa đến thiết bị làm lạnh bằng không khí E-09 để làm lạnh trước khi
đưa ra đường ống hoặc bồn chứa condensat thương phẩm TK-21.
Hơi ra khỏi đỉnh tháp C-02 là Bupro, hơi Bupro được ngưng tụ tại thiết bị
làm mát bằng không khí E-02, một phần được hồi lưu lại tháp C-02, phần còn lại
được đưa đến bồn chứa V-21A/B hoặc đưa vào đường ống vận chuyển Bupro đến
kho cảng Thị Vải.
2.2.3. Chế độ vận hành GPP (Gas Processing Plant)
Đây là chế độ hoàn thiện của nhà máy xử lý khí, lúc này nhà máy được hoàn
thiện các thiết bị từ cụm thiết bị MF với mục đích thu hồi triệt để Condensat,
Propan và Butan. Khi hoạt động ở chế độ GPP hiệu suất thu hồi các sản phẩm lỏng

01A/B được chia làm hai phần:
- Phần thứ nhất khoảng 2/3 lượng khí được đưa vào đầu giãn của thiết bị
Turbo-Expander CC-01, tại đây khí giãn nở từ 109 bar xuống còn 33,5 bar, đồng
thời do hiệu ứng Joule-Thomson nhiệt độ cũng giảm xuống còn -18
0
C, dòng khí này
sẽ được đưa vào đáy tháp tinh lọc C-05 để tách sơ bộ các hợp phần nhẹ.
- Phần thứ hai khoảng 1/3 lượng khí ra khỏi V-06A/B được đưa sang thiết bị
trao đổi nhiệt E-14 để làm lạnh từ 26
0
C xuống -33,5
0
C nhờ dòng khí lạnh từ đỉnh
tháp C-05 có nhiệt độ -42,5
0
C, sau đó nhờ van giảm áp FV-1001 khí được giãn nở
đoạn nhiệt từ 109 bar xuống 47,5 bar đồng thời nhiệt độ cũng giảm từ -35
0
C xuống
-62
0
C sau đó được đưa vào đỉnh tháp C-05.
Tháp tinh cất C-05 làm việc ở áp suất 33,5 bar, nhiệt độ đỉnh -42,4
0
C, nhiệt
độ đáy -20
0
C. Khí ra ở đỉnh C-05 được sử dụng để làm lạnh khí đầu vào thông qua
thiết bị trao đổi nhiệt E-14, sau đó được nén tại đầu nén của thiết bị CC-01 và được
đưa ra đường khí thương phẩm, Lỏng ra khỏi đáy tháp C-05 được nạp vào đĩa thứ

19
E-
19
E-
14
V-
07
E-
18
E-
15
K-
04
F
V-
10
01
C-
05
M
E-
13
Sa
le
G
as
K-
01
E-
08

ns
at
e
T
K-
21
V-
21
B
V-
21
A
B
ut
an
Pr
op
an
E-
01
V-
15
C-
02
E-
03
E-
17
E1
0

ào
18
Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất
Khí thoát ra khỏi đỉnh C-01 được máy nén K-01 nén từ 29 bar lên 47 bar
sau đó được làm lạnh tại thiết bị trao đổi nhiệt E-08 với tác nhân làm lạnh là dòng
lỏng đến tử V-03 có nhiệt độ 20
0
C sau đó được đưa vào tháp tách khí nhẹ C-04 để
tách nước và hydrocacbon nhẹ lẫn trong dòng lỏng đến từ bình tách V-03.
Tháp C-04 làm việc ở áp suất 47,5 bar, nhiệt độ đỉnh 40
0
C, nhiệt độ đáy
44
0
C, khí ra ở đỉnh C-04 được máy nén K-02 nén đến áp suất 75 bar, sau đó được
làm lạnh bởi thiết bị làm lạnh bằng không khí E-19. Dòng khí thoát ra từ E-19 được
trộn với lượng khí tách ra từ bình tách V-03 và được máy nén K-03 nén đến áp suất
109 bar, tiếp tục được làm lạnh tại E-13 và đưa vào dòng khí nguyên liệu.
Tháp tách C-01 làm việc ở áp suất 29 bar, nhiệt độ đỉnh 29
0
C, nhiệt độ đáy
109
0
C, Sản phẩm đáy của C-01 chủ yếu là C
3
+
được đưa đến tháp ổn định C-02 để
tiếp tục xử lý tiếp.
Tháp C-02 làm việc ở áp suất 29 bar, nhiệt độ đỉnh bằng 55
0

cuối cùng được đưa vào ống dẫn Butan.
2.2.4. Chế độ vận hành GPP chuyển đổi:
Chế độ GPP chuyển đổi được phát triển dựa trên chế độ GPP thiết kế nhằm
mục đích tăng lưu lượng khí đầu vào nhà máy từ 4,3 triệu m
3
khí/ngày lên 5,7 triệu
(m
3
/ngày).Trong chế độ GPP chuyển đổi ngoài các thiết bị trong chế độ GPP ban
đầu có bổ sung thêm các thiết bị sau:
- Bình tách khí lỏng V-101.
Hoàng Văn Tuân Lớp Lọc - Hóa dầu – K49
19
Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất
- Trạm nén khí đầu vào gồm 04 máy nén K-1011A/B/C/D với 03 máy hoạt
động và một máy dự phòng.
Khí vào nhà máy là khí đồng hành từ mỏ Bạch Hổ và mỏ Rạng Đông với lưu
lượng 5,7 triệu m
3
khí ẩm/ngày, được đưa vào hệ thống Slug-Catcher để tách
Condensat và nước trong ở áp suất 60-70 bar và nhiệt độ từ 23-28
0
C
Hỗn hợp lỏng ra khỏi Slug-Catcher được đưa vào thiết bị tách ba pha V-03
làm việc ở nhiệt độ 20
0
C, áp suất 47 bar thấp hơn so với áp suất ở chế độ GPP thiết
kế là 75 bar nhằm mục đích xử lý thêm lượng lỏng đến từ bình tách V-101 của dòng
Bypass.
Hỗn hợp khí ra khỏi Slug-Catcher được chia thành hai dòng:

C. Sau khi thực hiện quá trình làm lạnh nhờ trao đổi nhiệt, dòng khí được đưa
qua van điều khiển FV-1001 để giảm áp suất xuống 37 bar, đồng thời với quá trình
giảm áp nhiệt độ của dòng khí sẽ giảm xuống -65
0
C. Lúc này dòng khí sẽ chứa
khoảng 56% mol lỏng và được đưa tới đĩa trên cùng của thiết bị tinh cất C-05 như
một dòng hồi lưu ngoài.
Hoàng Văn Tuân Lớp Lọc - Hóa dầu – K49
20
Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất
- Phần thứ hai khoảng 2/3 dòng khí còn lại được đưa vào đầu giãn nở
của thiết bị CC-01 để thực hiện việc giảm áp từ 109 bar xuống tới 37 bar và
nhiệt độ giảm xuống -12
0
C. Dòng khí lạnh này sau đó được đưa vào đáy của
tháp tinh cất C-05.
Như vậy khí khô sau khi ra khỏi thiết bị lọc F-01A/B được tách ra và đưa
sang các thiết bị E-14 và CC-01 để giảm nhiệt độ sau đó đưa vào tháp tinh cất C-05
hoạt động ở áp suất 37 bar, nhiệt độ của đỉnh tháp và đáy tháp tương đương là -45
0
C
và -15
0
C, tại đây khí (chủ yếu là Metan và Etan) được tách ra tại đỉnh tháp. Thành
phần pha lỏng (chủ yếu là Propan và các cấu tử nặng hơn) được tách ra từ đáy tháp.
Hỗn hợp khí đi ra từ đỉnh tháp C-05 thành phần chủ yếu là Metan và Etan có
nhiệt độ -45
0
C được sử dụng làm tác nhân lạnh cho thiết bị trao đổi nhiệt E-14 và
sau đó được nén tới áp suất 54 bar trong phần nén của thiết bị CC-01. Hỗn hợp khí

việc 11 bar, nhiệt độ đỉnh 55
0
C, nhiệt độ đáy 134
0
C (được duy trì nhờ Reboiler E-
03). Tháp C-02 có nhiệm vụ tách riêng hỗn hợp Bupro gồm Propan và Butan ra
khỏi Condensat. Hỗn hợp Bupro ra khỏi đỉnh C-01 có nhiệt độ 55
0
C được làm mát
đến 43
0
C nhờ thiết bị làm mát bằng quạt E-02, sau đó được đưa sang bình ổn định
Hoàng Văn Tuân Lớp Lọc - Hóa dầu – K49
21
Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất
V-02, một phần nhỏ Bupro được hồi lưu lại đỉnh tháp C-01 còn phần lớn được làm
lạnh lần nữa tại E-12 sau đó được đưa vào bồn chứa để xuất ra xe bồn hoặc đưa về
kho cảng Thị Vải.
Condensat ra khỏi đáy tháp C-02 có nhiệt độ cao được tận dụng để gia nhiệt
cho dòng lỏng ra từ đáy V-03 thông qua thiết bị trao đổi nhiệt E-04, đồng thời nhiệt
độ của dòng Condensat cũng giảm xuống còn 60
0
C, sau đó được làm mát tiếp đến
45
0
C tại thiết bị làm lạnh bằng quat E-09 cuối cùng được đưa vào bồn chứa hoặc
dẫn về kho cảng Thị Vải.
Hoàng Văn Tuân Lớp Lọc - Hóa dầu – K49
22
Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất

C/
D
C-
05
K-
01
C-
01
E-
09
C
on
de
ns
at
e
T
K-
21
V-
21
B
V-
21
A
B
ut
an
Pr
op

03
A/
B
P-
01
N
ướ
c
Sa
le
G
as
M
E
E-
01
A/
B/
C/
D
Kh
í
Đầ
u
Và
o
23
ỏn tt nghip Trng i hc M - a cht
CHNG 3
C S Lí THUYT THIT K THP CHNG CT


i
i
i
y
K
x
=
(3.1)
Trong đó: K
i
: là hằng số cân bằng của cấu tử i
y
i
, x
i
: Lần lợt là phần mol của cấu tử i trong pha hơi và pha lỏng.
Trong (4.1) cấu tử nào có khả năng bay hơi càng lớn (nhiệt độ sôi càng thấp)
sẽ có giá trị K
i
càng lớn.
Độ bay hơi tơng đối
Độ bay hơi tơng đối của cấu tử i so với cấu tử j đợc định nghĩa là tỷ số giữa
các hằng số cân bằng của chúng.

i
ij
j
K
K

ij

càng lớn hơn 1 thì i càng dễ bay hơi hơn; nghĩa là càng dễ tách i
khỏi; ngợic lại nếu
ij

= 1 thì quá trình tách không thể thực hiện đợc bằng phơng
pháp chng cất phân đoạn thông thờng.
Xét một hệ gồm 2 cấu tử, kết hợp (3.1) và (3.2) ta đợc
1 1 1
1,2
2 1 1
( )
(1 )
K y x x
K x y


= =

(3.3)
Hoặc
( )
12,1
12,1
1
11
.
x
x