BÀI BÁO CÁO HÓA HỌC XANH TRONG NHÀ MÁY XỬ LÝ KHÍ DINH CỐ Đề tài Giảng viên bộ môn: PGS.TS Huỳnh Quyền Sinh viên thực hiện : Nguyễn Xuân Việt Lớp: DH11H1 Chuyên ngành: Hóa dầu TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA-VŨNG TÀU KHOA HÓA VÀ CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Tổng quan về nhà máy Tổng quan về nhà máy Nguyên liệu đầu vào là khí đồng hành từ mỏ Bạch Hổ và mỏ Rạng Đông có thành phần như sau: Nguyên liệu đầu vào là khí đồng hành từ mỏ Bạch Hổ và mỏ Rạng Đông có thành phần như sau: Thứ tự Tên cấu tử Hàm lượng 1 N2 0,472 % 2 CO2 0,077 % 3 Methane 75,734 % 4 Ethane 12,04 % 5 Propane 6,941 % 6 I-Butane 1,418 % 7 N-Butane 1,951 % 8 I-Pentane 0,447 % 9 N-Pentane 0,442 % 10 Hexanes 0,296 % 11 Heptanes 0,133 % 12 Octanes 0,048 % 13 H 2 O 0,1 g/m3 14 H 2 S 18 ppm Tổng quan về nhà máy Tổng quan về nhà máy Sản phẩm Sản phẩm Khí khô chủ yếu là metan (>90%) và etan Sử dụng làm nhiên liệu cho nhà máy nhiệt điện Bà Rịa và nhà máy điện đạm Phú Mỹ LPG gồm butan (40%) và propan (60%) Condensate: pentan và các hydrocacbon nặng hơn (C5+) Được đưa đến kho cảng Thị vải và xuất xe bồn đến các khu vực lân cận Tổng quan về nhà máy Tổng quan về nhà máy Quy trình công nghệ của một cụm trong chế độ GPP chuyển đổi Quy trình công nghệ của một cụm trong chế độ GPP chuyển đổi Khí nguyên liệu 25 °C, 75bar Slug catcher Slug catcher Van giảm áp PV-106 Van giảm áp PV-106 Máy nén khí K-1011 Máy nén khí K-1011 Thiết bị lọc V-08 Thiết bị lọc V-08 Thiết bị tách lỏng V- 101 Thiết bị tách lỏng V- 101 Tháp hấp phụ V-06 Tháp hấp phụ V-06 Khí khô Tháp tách ba pha V-03 Tháp tách ba pha V-03 Hỗn hợp lỏng Hỗn hợp khí 20 °C, 47 bar 54 bar 109 bar, 40 °C Dòng lỏng Dòng lỏng Khái niệm hóa học xanh Khái niệm hóa học xanh Hóa học xanh hay hóa học bền vững là khái niệm chỉ ngành khoa học khuyến khích việc thiết kế, phát triển và ứng dụng các sản phẩm hóa chất cũng như quá trình sản xuất, tổng hợp hóa chất nhằm giảm thiểu hoặc loại trừ việc sử dụng các chất gây nguy hại tới sức khỏe và môi trường. Hóa học xanh hay hóa học bền vững là khái niệm chỉ ngành khoa học khuyến khích việc thiết kế, phát triển và ứng dụng các sản phẩm hóa chất cũng như quá trình sản xuất, tổng hợp hóa chất nhằm giảm thiểu hoặc loại trừ việc sử dụng các chất gây nguy hại tới sức khỏe và môi trường. Tăng hiệu suất và giảm lượng thải độc hại Tăng hiệu suất và giảm lượng thải độc hại Các nguyên tắc cơ bản của hóa học xanh Các nguyên tắc cơ bản của hóa học xanh 1. Ngăn ngừa: Tốt nhất là ngăn ngừa sự phát sinh của chất thải hơn là xử lý hay làm sạch chúng. 2. Tính kinh tế: Các phương pháp tổng hợp phải được thiết kế sao cho các nguyên liệu tham gia vào quá trình tổng hợp có mặt tới mức tối đa trong sản phẩm cuối cùng. 3. Phương pháp tổng hợp ít nguy hại: Các phương pháp tổng hợp được thiết kế nhằm sử dụng và tái sinh các chất ít hoặc không gây nguy hại tới sức khỏe con người và cộng đồng. 4. Hóa chất an toàn hơn: Sản phẩm hóa chất được thiết kế, tính toán sao cho có thể đồng thời thực hiện được chức năng đòi hỏi của sản phẩm nhưng lại giảm thiểu được tính độc hại. 5. Dung môi và các chất phụ trợ an toàn hơn: Trong mọi trường hợp có thể nên dùng các dung môi, các chất tham gia vào quá trình tách và các chất phụ trợ khác không có tính độc hại. 6. Thiết kế nhằm sử dụng hiệu quả năng lượng: Các phương pháp tổng hợp được tính toán sao cho năng lượng sử dụng cho các quá trình hóa học ở mức thấp nhất. Nếu như có thể, phương pháp tổng hợp nên được tiến hành ở nhiệt độ và áp suất bình thường. Các nguyên tắc cơ bản của hóa học xanh (tt) Các nguyên tắc cơ bản của hóa học xanh (tt) 7. Sử dụng nguyên liệu có thể tái sinh: Nguyên liệu dùng cho các quá trình hóa học có thể tái sử dụng thay cho việc loại bỏ. 8. Giảm thiểu dẫn xuất: Vì các quá trình tổng hợp dẫn xuất đòi hỏi thêm các hóa chất khác và thường tạo thêm chất thải. 9. Xúc tác: Tác nhân xúc tác nên dùng ở mức cao hơn so với đương lượng các chất phản ứng. 10. Tính toán, thiết kế để sản phẩm có thể phân hủy sau sử dụng: Các sản phẩm hóa chất được tính toán và thiết kế sao cho khi thải bỏ chúng có thể bị phân huỷ trong môi trường. 11. Phân tích thời gian hữu ích để ngăn ngừa ô nhiễm: Phát triển các phương pháp phân tích cho phép quan sát và kiểm soát việc tạo thành các chất thải nguy hại. 12. Hóa học an toàn hơn để đề phòng các sự cố: Các hợp chất và quá trình tạo thành các hợp chất sử dụng trong các quá trình hóa học cần được chọn lựa sao cho có thể hạn chế tới mức thấp nhất mối nguy hiểm có thể xảy ra do các tai nạn, kể cả việc thải bỏ, nổ hay cháy, hóa chất. Đánh giá các tiêu chí của nhà máy so với các nguyên tắc hóa học xanh Đánh giá các tiêu chí của nhà máy so với các nguyên tắc hóa học xanh Trước khi nhà máy xử lý khí Dinh Cố được xây dựng chúng ta đã phải đốt bỏ 91,5% lượng khí đồng hành khai thác được từ mỏ bạch hổ. Điều này không chỉ gây lãng phí nguồn tài nguyên thiên nhiên mà còn gây ô nhiễm môi trường rất nghiêm trọng. Trước khi nhà máy xử lý khí Dinh Cố được xây dựng chúng ta đã phải đốt bỏ 91,5% lượng khí đồng hành khai thác được từ mỏ bạch hổ. Điều này không chỉ gây lãng phí nguồn tài nguyên thiên nhiên mà còn gây ô nhiễm môi trường rất nghiêm trọng. Trước đó chúng ta còn phải nhập một lượng lớn LPG, Condensate để pha xăng. Trước đó chúng ta còn phải nhập một lượng lớn LPG, Condensate để pha xăng. Sau khi nhà máy đi vào hoạt động, đã cung cấp một lượng khá lớn các sản phẩm đáp ứng nhu cầu cho đất nước. Ngoài ra còn tiết kiệm được một lượng khí lớn mà ta phải đốt bỏ trước đó và đem lại doanh thu khổng lồ cho đất nước. Sau khi nhà máy đi vào hoạt động, đã cung cấp một lượng khá lớn các sản phẩm đáp ứng nhu cầu cho đất nước. Ngoài ra còn tiết kiệm được một lượng khí lớn mà ta phải đốt bỏ trước đó và đem lại doanh thu khổng lồ cho đất nước. Nguyên liệu đầu vào là khí đồng hành từ mỏ bạch hổ và mỏ rạng đông có hàm lượng C2+ > 10%, hàm lượng CO2 nhỏ và hầu như không chứa H2S nên khi chế biến không phải trải qua giai đoạn làm ngọt khí => tiết kiệm được chi phí. Nguyên liệu đầu vào là khí đồng hành từ mỏ bạch hổ và mỏ rạng đông có hàm lượng C2+ > 10%, hàm lượng CO2 nhỏ và hầu như không chứa H2S nên khi chế biến không phải trải qua giai đoạn làm ngọt khí => tiết kiệm được chi phí. Sản phẩm khí khô của nhà máy có thành phần metan > 90%, ethan và lẫn một số hydrocacbon nặng hơn và một số khí như N2,H2, So với dầu và than đá thì khí khô khi cháy thải ra CO2 và NOx ít hơn, hầu như không thải ra SOx. Do đó, khí khô là một nhiên liệu sạch Sản phẩm khí khô của nhà máy có thành phần metan > 90%, ethan và lẫn một số hydrocacbon nặng hơn và một số khí như N2,H2, So với dầu và than đá thì khí khô khi cháy thải ra CO2 và NOx ít hơn, hầu như không thải ra SOx. Do đó, khí khô là một nhiên liệu sạch Định hướng và đề xuất Định hướng và đề xuất Theo dự báo, nguồn khí đồng hành từ mỏ bạch hổ chỉ có khả năng cung cấp khoảng 5 đến 7 năm nữa là cạn kiệt => do đó, nguồn khí tự nhiên từ bể Nam Côn Sơn đang được nghiên cứu Theo dự báo, nguồn khí đồng hành từ mỏ bạch hổ chỉ có khả năng cung cấp khoảng 5 đến 7 năm nữa là cạn kiệt => do đó, nguồn khí tự nhiên từ bể Nam Côn Sơn đang được nghiên cứu Có hai hướng giải quyết Có hai hướng giải quyết Một là, phải thay đổi một số thiết bị của nhà máy để phù hợp với nguồn khí Nam Côn Sơn Một là, phải thay đổi một số thiết bị của nhà máy để phù hợp với nguồn khí Nam Côn Sơn Hai là, thay đổi, điều chỉnh các thông số công nghệ cho phù hợp với nguồn khí Nam côn Sơn mà không cần thay đổi thiết bị Hai là, thay đổi, điều chỉnh các thông số công nghệ cho phù hợp với nguồn khí Nam côn Sơn mà không cần thay đổi thiết bị Trong 2 hướng trên, chúng ta nên chọn hướng thứ 2 vì có những ưu điểm sau: - Không phải đầu tư thêm vốn để mua thêm thiết bị mới - Tận dụng được các thiết bị sẵn có của nhà máy - Tránh được lãng phí Định hướng và đề xuất Định hướng và đề xuất Đã đề xuất được sơ đồ công nghệ chế biến khí tự nhiên từ Nam Côn Sơn bao gồm các giai đoạn sau: Tách lỏng khí đầu vào sử dụng slug catcher Tách lỏng khí đầu vào sử dụng slug catcher Tách nước sử dụng phương pháp hấp phụ với chất hấp phụ là Zeolite Tách nước sử dụng phương pháp hấp phụ với chất hấp phụ là Zeolite Tách sản phẩm phân đoạn sử dụng phương pháp ngưng tụ nhiệt độ thấp với chu trình làm lạnh trong bằng tubor-expander Tách sản phẩm phân đoạn sử dụng phương pháp ngưng tụ nhiệt độ thấp với chu trình làm lạnh trong bằng tubor-expander Tách sản phẩm bằng chưng cất nhiệt độ thấp Tách sản phẩm bằng chưng cất nhiệt độ thấp . cháy, hóa chất. Đánh giá các tiêu chí của nhà máy so với các nguyên tắc hóa học xanh Đánh giá các tiêu chí của nhà máy so với các nguyên tắc hóa học xanh Trước khi nhà máy xử lý khí Dinh Cố được. lỏng Hỗn hợp khí 20 °C, 47 bar 54 bar 109 bar, 40 °C Dòng lỏng Dòng lỏng Khái niệm hóa học xanh Khái niệm hóa học xanh Hóa học xanh hay hóa học bền vững là khái niệm chỉ ngành khoa học khuyến khích. BÁO CÁO HÓA HỌC XANH TRONG NHÀ MÁY XỬ LÝ KHÍ DINH CỐ Đề tài Giảng viên bộ môn: PGS.TS Huỳnh Quyền Sinh viên thực hiện : Nguyễn Xuân Việt Lớp: DH11H1 Chuyên ngành: Hóa dầu TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA-VŨNG