BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA-VŨNG TÀU ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ NHÀ MÁY CHẾ BIẾN KHÍ VỚI NGUỒN NHIÊN LIỆU MỎ SƯ TỬ TRẮNG VÀ CÁC MỎ KHÍ KHÁC TỪ ĐƯỜNG ỐNG NAM CƠN SƠN VỀ BỜ Trình độ đào tạo : Đại học Ngành : Cơng nghệ kỹ thuật hóa học Chuyên ngành : Hóa dầu Giảng viên hướng dẫn : Th.S Mai Xuân Ba Sinh viên thực MSSV: 13030769 : Hoàng Văn Lãnh Lớp: DH13HD Bà Rịa-Vũng Tàu, năm 2017 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan điều đồ án tốt nghiệp viết Mọi số liệu đồ án tốt nghiệp trích dẫn cách trung thực từ nguồn tin cậy LỜI CẢM ƠN Trong trình thực đồ án, xin chân thành cảm ơn Thạc sĩ Mai Xn Ba tận tình giúp đỡ tơi hồn thành đồ án tốt nghiệp Cảm ơn quý thầy cô mơn Lọc – Hóa dầu giúp đỡ tơi có kiến thức cần thiết để thực đồ án Vũng Tàu, tháng năm 2017 Sinh viên thực Hoàng Văn Lãnh MỤC LỤC MỤC LỤC DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC BẢNG DANH MỤC SƠ ĐỒ, ĐỒ THỊ LỜI MỞ ĐẦU Chương 1: TỔNG QUAN VỀ NGUỒN CUNG VÀ NHU CẦU KHÍ VIỆT NAM 1.1 Tình hình ngành cơng nghiệp khí Việt Nam 1.2 Khả khai thác khí Việt Nam 1.2.1 Bể Cửu Long 1.2.3 Bể Nam Côn Sơn 1.2.3 Bể Malay – Thổ Chu Chương 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP CHẾ BIẾN KHÍ 2.1 Các phương pháp chế biến khí 2.1 Ngưng tụ khí nhiệt độ thấp 2.1.1 Sơ đồ ngưng tụ khí nhiệt độ thấp với chu trình làm lạnh 2.1.2 Sơ đồ ngưng tụ khí nhiệt độ thấp với chu trình làm lạnh 2.1.3 Sơ đồ ngưng tụ khí nhiệt độ thấp với chu trình làm lạnh tổ hợp 2.2 Hấp thụ khí 2.2.1 Nguyên tắc sơ đồ lí thuyết hấp thụ khí 2.3 Chưng cất nhiệt độ thấp Chương 3: ĐÁNH GIÁ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ NHÀ MÁY CHẾ BIẾN KHÍ TỪ ĐƯỜNG ỐNG NAM CƠN SƠN 3.1 Mục tiêu Nhà máy Chế biến khí Nam Cơn Sơn 3.2 Các công nghệ chế biến khí giới 3.2.1 Công nghệ thu hồi Sales Gas, LPG NOVA Tech 3.2.2 Công nghệ AET NGL Recovery hãng Advanced Extraction Technology i 3.2.3 Công nghệ thu hồi LPG hãng Black & Veatch Prichard 3.2.4 Công nghệ loại bỏ CO2 LRS 10 GL Noble Denton 3.2.5 Công nghệ thu hồi Ethane, LPG Orloff 3.3 Biện luận lựa chọn công nghệ phù hợp Chương 4: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ 4.1 Xây dựng sơ đồ khối nhà máy 4.2 Lựa chọn thiết bị nhà máy 4.2.1 Cụm Seperation Unit 4.2.2 Cụm Stabilizer Unit 4.2.3 Cụm Acid Gas Cleaning Unit 4.2.4 Cụm Dehydration Unit 4.2.5 Cụm ColdBox Unit 4.2.6 Cụm LPG Unit Chương 5: THIẾT KẾ MÔ PHỎNG XÁC ĐỊNH QUY MÔ CÔNG SUẤT VÀ TÍNH TỐN HIỆU QUẢ KINH TẾ 5.1 Mục tiêu mô 5.2 Thơng số khí ngun liệu đầu vào 5.3 Tiêu chuẩn ASTM 5.3.1 Tiêu chuẩn khí khơ thương phẩm 5.3.2 Tiêu chuẩn Ethane thương phẩm 5.3.3 Tiêu chuẩn LPG thương phẩm 5.3.4 Tiêu chuẩn Condensate thương phẩm 5.4 Mô 5.4.1 Thực mô 5.4.2 Kết thu 5.5 Cách tính doanh thu sản phẩm nhà máy 5.6 Tổng vốn đầu tư cho phương án 5.7 Hiệu kinh tế KẾT LUẬN ii TÀI LIỆU THAM KHẢO Phụ lục A – Sản lượng hàng năm Phụ lục B – Doanh thu hàng năm Phụ lục C – Tổng vốn đầu tư cho ba phương án Phụ lục D – Phân tích tài Phụ lục E – Đơn giá khí sản phẩm hàng năm Phụ lục F – Thông số mô iii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT DO – Dầu Điesen FO – Dầu mazut, dầu nhiên liệu LNG – Khí thiên nhiên hóa lỏng LPG – Khí dầu mỏ hóa lỏng GSP – Gas Subcooled Process MDEA – Methyl Diethanol Amine DEA – Diethanol Amine DGA – Diglycol Amine DIPA - Diisopropanol Amine DEG – Diethylene Glycol SCORE – Single Column Overhead REcycle TEG – Triethylene Glycol TREG – Tetraethylene Glycol IRR – Internal Rate of Return NPV – Net Present Value PR – Peng-Robinson RK – Redlich-Kwong SRK – Soave modification of Redlich – Kwong iv DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Trữ lượng thu hồi mỏ Bể Cửu Long giai đoạn 2019-2035 Trang Bảng 1.2 Trữ lượng thu hồi mỏ bể Nam Côn Sơn giai đoạn 2019-2035 Trang Bảng 1.3 Trữ lượng cấp 2P bao gồm 8% khí trơ Trang Bảng 1.4 Trữ lượng cấp 2P hydrocacbon Trang Bảng 3.1 Thành phần khí nguyên liệu theo dự báo Trang Bảng 4.1 Ưu, nhược điểm ba dung môi glycol Trang Bảng 5.1 Thành phần dòng nguyên liệu Trang Bảng 5.2 Sản lượng khí năm theo dự báo Trang Bảng 5.3 Tiêu chuẩn khí khơ thương phẩm Trang Bảng 5.4 Tiêu chuẩn Ethane thương phẩm Trang Bảng 5.5 Tiêu chuẩn LPG thương phẩm Trang Bảng 5.6 Tiêu chuẩn Condensate thương phẩm Trang Bảng 5.7 So sánh giới hạn phương trình trạng thái PR SRK………Trang Bảng 5.8 Thông số nguyên liệu sản phẩm trường hợp công suất 10 triệu m /d Trang Bảng 5.9 Thông số nguyên liệu sản phẩm trường hợp công suất triệu m /d Trang Bảng 5.10 Thông số nguyên liệu sản phẩm trường hợp công suất 5.7 triệu m /d Trang Bảng 5.11 Tổng vốn đầu tư cho ba phương án công suất Trang Bảng 5.12 Thời gian hoàn vốn Trang v DANH MỤC HÌNH ẢNH, ĐỒ THỊ Hình 1.1 Sản lượng cung cấp khí bể Cửu Long giai đoạn 2019-2035 Trang… Hình 2.1 Giản đồ P-T hệ đa cấu tử khí Trang… Hình 2.2 Sơ đồ ngưng tụ bậc nhiệt độ thấp Trang… Hình 2.3 Sơ đồ cụm thiết bị chu trình làm lạnh Trang… Hình 2.4 Sơ đồ ngưng tụ nhiệt độ thấp bậc dùng chu trình làm lạnh tổ hợp Trang… Hình 2.5 Sơ đồ ngưng tụ nhiệt độ thấp hai bậc sử dụng chu trình làm lạnh tổ hợp .Trang… Hình 2.6 Sơ đồ lý thuyết phương pháp hấp thụ Trang… Hình 2.7 Tháp chưng cất – bay Trang… Hình 2.8 Tháp ngưng tụ - bay Trang… Hình 3.1 Cơng nghệ thu hồi Sales Gas NOVA Tech Trang… Hình 3.2 Cơng nghệ thu hồi C2, C3, NGL AET Trang… Hình 3.3 Cơng nghệ thu hồi LPG Black & Veatch Prichard Trang… Hình 3.4 Cơng nghệ loại bỏ CO2 LRS 10 Noble Denton Trang… Hình 4.1 Sơ đồ khối nhà máy Trang… Hình 4.2 Thiết bị tách dạng Vessel Trang… Hình 4.3 Thiết bị tách dạng Harp Type .Trang… Hình 4.4 Thiết bị tách dạng Double Barrel Trang… Hình 4.5 Sơ đồ hấp thụ hóa học MEAmine Trang… Hình 4.6 Sơ đồ loại bỏ nước phương pháp hấp thụ dung môi glycol 14 Main Tower 37 15 Main Tower 38 16 Main Tower 39 40 Stages 41 Main Tower 42 Main Tower 43 Main Tower 44 Main Tower 45 Main Tower 46 Main Tower 47 Main Tower 48 Main Tower 49 Main Tower 50 10 Main Tower 51 11 Main Tower 52 12 Main Tower 53 13 Main Tower 54 14 Main Tower 55 15 Main Tower 56 16 Main Tower 57 58 Stages 59 Main Tower 60 Main Tower 61 Main Tower 62 Main Tower 63 Main Tower 64 Main Tower 65 Main Tower 66 Main Tower 67 Main Tower 68 69 Aspen Technology Inc Licensed to: LEGENDS * Specified by user 10 11 12 13 Stages 14 10 Main Tower 15 11 Main Tower 16 12 Main Tower 17 13 Main Tower 18 14 Main Tower 19 15 Main Tower 20 16 Main Tower 21 22 Stages 23 Main Tower 24 Main Tower 25 Main Tower 26 Main Tower 27 Main Tower 28 Main Tower 29 Main Tower 30 Main Tower 31 Main Tower 32 10 Main Tower 33 11 Main Tower 34 12 Main Tower 35 36 13 Main Tower 14 Main Tower 37 15 Main Tower 38 16 Main Tower 39 40 41 Stages 42 Main Tower 43 Main Tower 44 Main Tower 45 Main Tower 46 Main Tower 47 Main Tower 48 Main Tower 49 Main Tower 50 Main Tower 51 10 Main Tower 52 11 Main Tower 53 12 Main Tower 54 13 Main Tower 55 14 Main Tower 56 15 Main Tower 57 16 Main Tower 58 59 60 61 62 Stages 63 17 Main Tower 64 18 Main Tower 65 19 Main Tower 66 20 Main Tower 67 21 Main Tower 68 69 Licensed to: LEGENDS Aspen Technology Inc * Specified by user 10 11 12 13 Stages 14 22 Main Tower 15 23 Main Tower 16 24 Main Tower 17 25 Main Tower 18 26 Main Tower 19 27 Main Tower 20 28 Main Tower 21 29 Main Tower 22 30 Main Tower 23 31 Main Tower 24 32 Main Tower 25 26 27 Stages 28 17 Main Tower 29 18 Main Tower 30 19 Main Tower 31 20 Main Tower 32 21 Main Tower 33 22 Main Tower 34 23 Main Tower 35 24 Main Tower 36 25 Main Tower 37 26 Main Tower 38 27 Main Tower 39 28 Main Tower 40 29 Main Tower 41 30 Main Tower 42 31 Main Tower 43 32 Main Tower 44 45 46 Stages 47 17 Main Tower 48 18 Main Tower 49 19 Main Tower 50 20 Main Tower 51 21 Main Tower 52 22 Main Tower 53 23 Main Tower 54 24 Main Tower 55 25 Main Tower 56 26 Main Tower 57 27 Main Tower 58 28 Main Tower 59 29 Main Tower 60 30 Main Tower 61 31 Main Tower 62 32 Main Tower 63 64 Stages 65 17 Main Tower 66 18 Main Tower 67 19 Main Tower 68 69 Licensed to: LEGENDS Aspen Technology Inc * Specified by user 10 11 12 13 Stages 14 20 Main Tower 15 21 Main Tower 16 22 Main Tower 17 23 Main Tower 18 24 Main Tower 19 25 Main Tower 20 26 Main Tower 21 27 Main Tower 22 28 Main Tower 23 29 Main Tower 24 30 Main Tower 25 31 Main Tower 26 32 Main Tower 27 28 Stages 29 17 Main Tower 30 18 Main Tower 31 19 Main Tower 32 20 Main Tower 33 21 Main Tower 34 22 Main Tower 35 36 23 Main Tower 24 Main Tower 37 25 Main Tower 38 26 Main Tower 39 27 Main Tower 40 28 Main Tower 41 29 Main Tower 42 30 Main Tower 43 31 Main Tower 44 32 Main Tower 45 46 Stages 47 17 Main Tower 48 18 Main Tower 49 19 Main Tower 50 20 Main Tower 51 21 Main Tower 52 22 Main Tower 53 23 Main Tower 54 24 Main Tower 55 25 Main Tower 56 26 Main Tower 57 27 Main Tower 58 28 Main Tower 59 29 Main Tower 60 30 Main Tower 61 31 Main Tower 62 32 Main Tower 63 64 65 Stages 66 17 Main Tower 67 18 Main Tower 68 69 Aspen Technology Inc Licensed to: LEGENDS * Specified by user 10 11 12 13 Stages 14 19 Main Tower 15 20 Main Tower 16 21 Main Tower 17 22 Main Tower 18 23 Main Tower 19 24 Main Tower 20 25 Main Tower 21 26 Main Tower 22 27 Main Tower 23 28 Main Tower 24 29 Main Tower 25 30 Main Tower 26 31 Main Tower 27 32 Main Tower 28 29 30 Stages 31 17 Main Tower 32 18 Main Tower 33 19 Main Tower 34 20 Main Tower 35 21 Main Tower 36 22 Main Tower 37 23 Main Tower 38 24 Main Tower 39 25 Main Tower 40 26 Main Tower 41 27 Main Tower 42 28 Main Tower 43 29 Main Tower 44 30 Main Tower 45 31 Main Tower 46 32 Main Tower 47 48 49 Name 50 Vapour 51 52 Temperature Pressure 53 Molar Flow 54 Mass Flow 55 Std Ideal Liq Vol Flow 56 Molar Enthalpy 57 Molar Entropy 58 Heat Flow 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 To Heater @LPGU 69 Aspen Technology Inc Licensed to: LEGENDS * Specified by user 10 11 12 13 14 C-03 Feed @LPGU 15 16 17 18 Q Cooler 00 @LPGU 19 20 21 Pressure Drop: 22 Function: 23 24 25 Name 26 Vapour 27 Temperature 28 Pressure 29 Molar Flow 30 Mass Flow 31 Std Ideal Liq Vol Flow 32 Molar Enthalpy 33 Molar Entropy 34 Heat Flow 35 36 37 38 39 40 41 42 43 To Deethanzier @LPGU 44 Liq Stabilizer @LPGU 45 46 47 48 To VLV-100 @LPGU 49 50 51 Name 52 Vapour 53 Temperature 54 Pressure 55 Molar Flow 56 Mass Flow 57 Std Ideal Liq Vol Flow 58 Molar Enthalpy 59 Molar Entropy 60 Heat Flow 61 62 63 64 65 66 67 68 Aspen Technology Inc 69 Licensed to: LEGENDS * Specified by user 10 11 To VLV-100 @LPGU 12 13 14 15 Feed C-02 @LPGU 16 17 18 19 20 Pressure Drop: 21 22 23 Name 24 Vapour 25 Temperature 26 Pressure 27 Molar Flow 28 Mass Flow 29 Std Ideal Liq Vol Flow 30 Molar Enthalpy 31 Molar Entropy 32 Heat Flow 33 34 35 36 37 38 39 40 41 C-02 Liq to VLV-101 @LPGU 42 43 44 45 46 47 To Heater @LPGU 48 49 Pressure Drop: 50 51 52 53 Name 54 Vapour 55 Temperature 56 Pressure 57 Molar Flow 58 Mass Flow 59 Std Ideal Liq Vol Flow 60 Molar Enthalpy 61 Molar Entropy 62 Heat Flow 63 64 65 66 67 68 Aspen Technology Inc 69 Licensed to: LEGENDS * Specified by user ... nguyên liệu từ mỏ Sư Tử Trắng mỏ khí khác từ đường ống Nam Cơn Sơn bờ hướng dẫn Thạc sĩ Mai Xuân Ba Nội dung đồ án gồm có phần sau: + + Tổng quan ngành công nghiệp cơng khí Việt Nam + Các phương... dầu chưa chế biến sâu mà sử dụng làm khí nhiên liệu cho nhà máy điện Do việc xem xét đầu tư thêm nhà máy chế biến khí bao gồm việc tách Etan để cung cấp cho hóa dầu từ nguồn khí Sư Tử Trắng, Thiên... CƠN SƠN 3.1 Mục tiêu Nhà máy Chế biến khí Nam Cơn Sơn 3 .2 Các công nghệ chế biến khí giới 3 .2. 1 Công nghệ thu hồi Sales Gas, LPG NOVA Tech 3 .2. 2 Công nghệ AET NGL Recovery