I. Giới thiệu về Đồ án tốt nghiệp
Đồ án tốt nghiệp mang tên 'Thiết kế cụm phân xưởng tách LPG từ khí Sư Tử Trắng, năng suất 10 triệu sm3/ngày' là một nghiên cứu quan trọng trong lĩnh vực công nghệ chế biến khí. Đồ án này không chỉ tập trung vào việc thiết kế và tính toán mà còn nhấn mạnh tầm quan trọng của việc khai thác và sử dụng hiệu quả nguồn khí từ mỏ Sư Tử Trắng. Nguồn khí này có trữ lượng lớn, đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về LPG trong nước. Đồ án được thực hiện dưới sự hướng dẫn của Tiến sĩ Lê Công Tánh, với mục tiêu cung cấp một cái nhìn tổng quan về quy trình tách LPG và các thiết bị cần thiết cho hoạt động này.
1.1. Tầm quan trọng của LPG
Khí dầu mỏ hóa lỏng (LPG) là một nguồn năng lượng quan trọng, được sử dụng rộng rãi trong sinh hoạt và công nghiệp. Nhu cầu sử dụng LPG đang gia tăng, đặc biệt là trong các khu vực đô thị. Việc thiết kế cụm phân xưởng tách LPG từ khí Sư Tử Trắng không chỉ giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất mà còn góp phần vào việc đảm bảo nguồn cung cấp năng lượng bền vững cho nền kinh tế.
II. Thiết kế cụm phân xưởng tách LPG
Cụm phân xưởng tách LPG được thiết kế dựa trên các tiêu chí kỹ thuật và kinh tế. Quy trình tách LPG từ khí Sư Tử Trắng bao gồm nhiều bước quan trọng như làm lạnh, tách nước và chưng cất. Việc lựa chọn thiết bị tách lỏng phù hợp là rất cần thiết để đảm bảo hiệu suất cao trong quá trình sản xuất. Sử dụng phần mềm mô phỏng Hysys giúp tối ưu hóa thiết kế và tính toán các thông số hoạt động của tháp chưng cất. Các thiết bị chính trong cụm phân xưởng bao gồm tháp chưng cất, bình tách lỏng và hệ thống làm lạnh.
2.1. Quy trình tách LPG
Quy trình tách LPG từ khí Sư Tử Trắng bao gồm các bước: làm lạnh khí, tách nước, và chưng cất. Mỗi bước đều có vai trò quan trọng trong việc đảm bảo chất lượng sản phẩm cuối cùng. Việc làm lạnh khí giúp giảm nhiệt độ và áp suất, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình tách nước và chưng cất. Các thiết bị như tháp chưng cất và bình tách lỏng được lựa chọn dựa trên các tiêu chí kỹ thuật và hiệu suất hoạt động.
2.2. Lựa chọn thiết bị
Việc lựa chọn thiết bị tách lỏng là một trong những yếu tố quyết định đến hiệu quả của cụm phân xưởng. Các loại bình tách như bình tách đứng, bình tách ngang và Slug Catcher đều có những ưu điểm và nhược điểm riêng. Slug Catcher được lựa chọn do khả năng chứa và tách lỏng lớn, phù hợp với điều kiện vận chuyển khí từ mỏ vào bờ. Điều này giúp đảm bảo rằng lượng lỏng không bị tích tụ trong hệ thống đường ống, từ đó nâng cao hiệu suất hoạt động của nhà máy.
III. Tính toán và thiết kế cho cụm tách LPG
Tính toán các thông số hoạt động của tháp chưng cất là một phần quan trọng trong thiết kế cụm tách LPG. Các thông số như cân bằng pha, cân bằng vật chất và cân bằng nhiệt đều cần được tính toán chính xác để đảm bảo hiệu suất tối ưu. Việc sử dụng các phương pháp tính toán hiện đại giúp nâng cao độ chính xác và hiệu quả trong thiết kế. Các thông số kỹ thuật của tháp cũng cần được xác định rõ ràng để đảm bảo hoạt động ổn định và hiệu quả.
3.1. Tính toán cân bằng pha
Tính toán cân bằng pha là bước đầu tiên trong quá trình thiết kế tháp chưng cất. Việc xác định tỷ lệ các thành phần trong hỗn hợp khí giúp tối ưu hóa quy trình tách LPG. Các phương pháp tính toán như phương pháp FUG được áp dụng để xác định số đĩa lý thuyết của tháp. Điều này không chỉ giúp nâng cao hiệu suất tách mà còn giảm thiểu chi phí vận hành.
3.2. Tính toán thông số kỹ thuật
Các thông số kỹ thuật của tháp chưng cất cần được tính toán kỹ lưỡng để đảm bảo hoạt động hiệu quả. Tính toán cân bằng nhiệt và thông số làm việc của tháp là rất quan trọng. Việc xác định các thông số này giúp đảm bảo rằng tháp hoạt động trong điều kiện tối ưu, từ đó nâng cao hiệu suất tách LPG và giảm thiểu chi phí sản xuất.
IV. Tính toán chi phí
Tính toán chi phí là một phần không thể thiếu trong quá trình thiết kế cụm phân xưởng tách LPG. Việc xác định chi phí vật liệu, thiết bị và vận hành giúp đánh giá tính khả thi của dự án. Các yếu tố như giá nguyên liệu, chi phí bảo trì và chi phí vận hành cần được xem xét kỹ lưỡng. Điều này không chỉ giúp đảm bảo rằng dự án có thể thực hiện được mà còn giúp tối ưu hóa lợi nhuận trong quá trình hoạt động.
4.1. Tính toán chi phí vật liệu
Tính toán chi phí vật liệu là bước đầu tiên trong việc xác định tổng chi phí cho cụm phân xưởng. Các loại vật liệu cần thiết cho việc xây dựng và vận hành tháp chưng cất cần được xác định rõ ràng. Việc lựa chọn vật liệu phù hợp không chỉ giúp giảm thiểu chi phí mà còn đảm bảo độ bền và hiệu suất của thiết bị.
4.2. Tính toán chi phí vận hành
Chi phí vận hành là một yếu tố quan trọng trong việc đánh giá tính khả thi của dự án. Các chi phí liên quan đến bảo trì, nhân công và năng lượng cần được tính toán chính xác. Việc tối ưu hóa chi phí vận hành giúp nâng cao lợi nhuận và đảm bảo rằng dự án có thể hoạt động bền vững trong tương lai.
