LỜI MỞ ĐẦU: Nhà máy xử lý khi Dinh Cố (GPP) nằm trên xã An Ngãi, Huyện Long Đất, Tinh Ba Ria Viing Tau. Chifc nang, nhiém vu cia nha máy GPP là tiếp nhận sản phẩm khí ẩm từ giàn bạch hổ đưa về theo đường ống để xử lý và cho ra sản phẩm khô (khí thương phẩm) và sản phẩm lỏng (LPG, Condensate). Thap C-01 cé mét vai trò quan trọng trong công nghệ xử lý sản phẩm lỏng tại nhà máy GPP. Hiện tại phần điều khiển nhiệt độ cho tháp C-01 chưa hoạt động được ở chế độ tự động điều chỉnh, nguyên nhân do bộ điều khiển hiện hữu tại nhà máy còn một số khiếm khuyết.
Hiện nay người vận hành đang phải thực hiện chức năng điều chỉnh thay cho bộ điều khiển nhiệt độ tại tháp C-01 này. Để đảm bảo chất lượng xử lý sản phẩm tại nhà máy đồng thời giảm tải cho người vận hành, nhu cầu khối phục chức năng tự động điều chỉnh nhiệt độ cho tháp C-01 là rất cần thiết. Vì vậy đề tai nay đưa ra nhằm mục đích khảo sát, nghiên cứu và đưa ra giải pháp để khắc phục vấn đề tồn tại nêu trên. Cuối cùng tác gia xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các đồng nghiệp và đặc biệt là PGS.
Phan Xuân Minh đã hỗ trợ, giúp đỡ tắc giả hoàn thành nội dung cho đề tài này. LUẬN VĂN CAO HỌC — ĐINH XUÂN DIỆU Trang 2 ChudngI Dòng sản phẩm khí vào nhà máy có áp suất tại đầu vào khoảng 109 BarG với lưu lượng từ 3.8 đến 5,5 triệu M3/ngày, dòng khí đầu tiên được đưa vào cụm thiết bị bẫy chất lỏng Siug Catcher (SC-01): Chức năng của giản thiết bị này là tách pha lỏng Condensate ra khỏi hỗn hợp khí. - Tai Slug Catcher (SC-01): Pha lỏng đi ra từ SC-01 bao gdm Condensate lang, và một phần pha khí (methane, ethane, propane, butane) bị cuốn theo được đưa về bồn V-03: bồn V-03 có tác dụng ổn định và tách hai pha lỏng và khí trước khi đưa vào khâu xử lý tiếp theo. Pha khí đi ra từ SC-01 bao gém methane, ethane, propane, butane được đưa tới bồn tách V-08: Tại đầy sản phẩm pha lỏng tách ra tại đáy bồn và được dẫn tới bồn V-03, sản phẩm pha khí tách ra tại đỉnh bồn.
- Tai bồn V-03: Sản phẩm pha lỏng có thành phần chủ yếu là Condensate (hay còn gọi là C5+) đi ra từ đáy bồn V-03 cho đi qua bộ trao đổi nhiệt Exchanger E-04 dé trao đổi nhiệt với dòng sản phẩm Condensate nóng (nhiệt độ tử 132 đến 145 độ C) đi ra tử đáy tháp C-02, đòng sản phẩm lỏng đi ra từ đáy V-03 sau khi trao đổi nhiệt được đưa tới tháp C-D1 tại vị trí khay số 20. Sản phẩm pha khí đi ra từ đỉnh bồn V-03 cho qua cụm van điều áp PV-1305 {có chức năng giữ ổn định áp suất cho bồn V-03) và đi vào tháp C-01 tại vùng đỉnh thấp (vị trí khay số 1). - Tai bén v-08: Sản phẩm khí đi ra từ bồn V-08 được đưa tới cụm tháp V-06A/B: tại đây nước trong sản phẩm khí được hấp thụ. Sản phẩm khí sau khi được tách nước tại tháp V-06A/B được tiếp tục cho đi qua cụm thiết bị lọc F-01A/B: tại đầy các cặn bẩn trong sản phẩm được loại bỏ.
LUẬN VĂN CAO HỌC — ĐINH XUÂN DIỆU 3.4 Xác định mô hình đối tượng do tác động thay đổi lưu lượng dòng lỏng V-03 57 Chương 1V. Lựa chọn phương pháp và xây dựng bộ điều khiển 64 41 Lựa chọn phương pháp điều khiển cho tháp C-01 64 42 Thiết kế bộ điều khiển nhiệt độ cho tháp C-01 64 4.1 Cấu trúc bộ điều khiển nhiệt độ đấy tháp C-01 64 4.2 _ Tính toán các tham số bộ điều khiển 65 4.1 Tinh toán tham số cho bộ điều khiển Ge 65 4.2 Tính toán tham số cho bộ điều khiển Gạy và G;r; 70 43 Lập trinh thực hiện bộ điều khiển theo cấu trúc thiết kế 71 4.1 Các khối chức năng trong phần mềm D3 DCS 71 4.2 Lập trình bộ điều khiển nhiệt độ trên phần mềm D3 DCS 81 4.1 FF-1201, khối tạo tín hiệu Feed Forward từ dòng lỏng tháp C-05 82 4.2 FF-0302, khối tạo tín hiệu Feed Forward từ dòng lỏng bồn V-03 85 4.3 Khối tạo tín hiệu điều khiển TIC-1307 88 4. Chạy chương trình để khởi tạo bộ điều khiển nhiệt 92 Chương V. Chạy mô phỏng bộ điều khiển trên phan mém Matlab 93 51 Chạy mô phỏng cho cấu trúc Gc và Gp 9 52 Chạy mỗ phỏng cho cấu trúc Gff1, Gc và Gp.
105 53 Chạy mô phỏng cho cấu trúc Gff2, Gc và Gp 107 u tham khảo. Trang 2 ChudngI Dòng sản phẩm khí vào nhà máy có áp suất tại đầu vào khoảng 109 BarG với lưu lượng từ 3.8 đến 5,5 triệu M3/ngày, dòng khí đầu tiên được đưa vào cụm thiết bị bẫy chất lỏng Siug Catcher (SC-01): Chức năng của giản thiết bị này là tách pha lỏng Condensate ra khỏi hỗn hợp khí. - Tai Slug Catcher (SC-01): Pha lỏng đi ra từ SC-01 bao gdm Condensate lang, và một phần pha khí (methane, ethane, propane, butane) bị cuốn theo được đưa về bồn V-03: bồn V-03 có tác dụng ổn định và tách hai pha lỏng và khí trước khi đưa vào khâu xử lý tiếp theo. Pha khí đi ra từ SC-01 bao gém methane, ethane, propane, butane được đưa tới bồn tách V-08: Tại đầy sản phẩm pha lỏng tách ra tại đáy bồn và được dẫn tới bồn V-03, sản phẩm pha khí tách ra tại đỉnh bồn.
- Tai bồn V-03: Sản phẩm pha lỏng có thành phần chủ yếu là Condensate (hay còn gọi là C5+) đi ra từ đáy bồn V-03 cho đi qua bộ trao đổi nhiệt Exchanger E-04 dé trao đổi nhiệt với dòng sản phẩm Condensate nóng (nhiệt độ tử 132 đến 145 độ C) đi ra tử đáy tháp C-02, đòng sản phẩm lỏng đi ra từ đáy V-03 sau khi trao đổi nhiệt được đưa tới tháp C-D1 tại vị trí khay số 20. Sản phẩm pha khí đi ra từ đỉnh bồn V-03 cho qua cụm van điều áp PV-1305 {có chức năng giữ ổn định áp suất cho bồn V-03) và đi vào tháp C-01 tại vùng đỉnh thấp (vị trí khay số 1). - Tai bén v-08: Sản phẩm khí đi ra từ bồn V-08 được đưa tới cụm tháp V-06A/B: tại đây nước trong sản phẩm khí được hấp thụ. Sản phẩm khí sau khi được tách nước tại tháp V-06A/B được tiếp tục cho đi qua cụm thiết bị lọc F-01A/B: tại đầy các cặn bẩn trong sản phẩm được loại bỏ.
LUẬN VĂN CAO HỌC — ĐINH XUÂN DIỆU LỜI MỞ ĐẦU: Nhà máy xử lý khi Dinh Cố (GPP) nằm trên xã An Ngãi, Huyện Long Đất, Tinh Ba Ria Viing Tau. Chifc nang, nhiém vu cia nha máy GPP là tiếp nhận sản phẩm khí ẩm từ giàn bạch hổ đưa về theo đường ống để xử lý và cho ra sản phẩm khô (khí thương phẩm) và sản phẩm lỏng (LPG, Condensate). Thap C-01 cé mét vai trò quan trọng trong công nghệ xử lý sản phẩm lỏng tại nhà máy GPP. Hiện tại phần điều khiển nhiệt độ cho tháp C-01 chưa hoạt động được ở chế độ tự động điều chỉnh, nguyên nhân do bộ điều khiển hiện hữu tại nhà máy còn một số khiếm khuyết.
Hiện nay người vận hành đang phải thực hiện chức năng điều chỉnh thay cho bộ điều khiển nhiệt độ tại tháp C-01 này. Để đảm bảo chất lượng xử lý sản phẩm tại nhà máy đồng thời giảm tải cho người vận hành, nhu cầu khối phục chức năng tự động điều chỉnh nhiệt độ cho tháp C-01 là rất cần thiết. Vì vậy đề tai nay đưa ra nhằm mục đích khảo sát, nghiên cứu và đưa ra giải pháp để khắc phục vấn đề tồn tại nêu trên. Cuối cùng tác gia xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các đồng nghiệp và đặc biệt là PGS.
Phan Xuân Minh đã hỗ trợ, giúp đỡ tắc giả hoàn thành nội dung cho đề tài này. LUẬN VĂN CAO HỌC — ĐINH XUÂN DIỆU 2.2 Điều khiển nhiệt độ tại đáy tháp C-02 ?7 2.5 Điều khiển cho nguồn đầu nóng cấp cho nhà máy 2? 2.1 Điều khiển nhiệt độ cho cụm tạo đầu nóng H-31ABC 27 2.2 Điều khiển áp suất cho mạng phân phối đầu nóng 27 24 Các Tồn tại của vai trò điều khiển Tại thắp C-01 28 2.5 Yêu cầu đặt ra của bài toán điều khiển 29 Chung ITI. Mé hinh hoa d6i tugng diéu khién 31 3.1 Thu thập số liệu tháp C-01 31 3.1 Thu thập số liệu khi thay đổi độ mở van cấp đầu đầu nóng vào bộ gia nhiệt (E-01) của thấp C-01 31 3.2 Thu thập số liệu khi thay đổi lưu lượng dòng nhập liệu từ tháp C-05 về tháp C-01 31 3.3 Thu thập số liệu khi thay đổi lưu lượng dòng nhập liệu lỏng tử bồn V-03 về thấp C-01 31 3.2 Xây dựng mỗ hình toán học cho đối tượng 32 3.1 Mô hình đối tượng cho tháp C-01 theo nhiệt độ đáp ứng đầu ra TI- 1307 tai day tháp C-01 32 3.1 Xác định mô hình đối tượng có W1(s) là khâu quán tính bậc nhất có trễ 33 3.2 Xác định mô hình đối tượng có W1(s) là khâu quần tính hậc hai 34 3.3 Xác định đổi tượng có W1(s) là khâu quan tinh bậc hai cótrễ — 36 3. Xác định mỗ hình đổi tượng Gp 37 3.3 Mõ hình đối tượng ảnh hưởng do tác động thay đổi lưu lượng dòng lỏng tháp C-05 vào thấp C-01 45 Trang4 ChuongI - Tai thap C-05: Sản phẩm đi ra từ đỉnh tháp bao gồm gồm khí methane, ethane sau khi qua CC-01 áp suất được nâng lên khoảng 60 Barg tiếp tục cho qua bộ đo đếm ME-13 và vận chuyển đi theo đường ống 16” để cung cấp cho các nhà máy nhiệt điện Bà Rịa và Phú Mỹ.2 Sơ đồ công nghệ tháp C-05, E-14, CC-01.
Sản phẩm lỏng đi ra từ đáy tháp bao gồm chủ yếu Propane, Butane và một phần sản phẩm nhẹ Ethane, methane (được gọi là C2-) được dẫn tới tháp tách "Ethane C-01” tại vùng đỉnh tháp (vị trí khay số 1). LUẬN VĂN CAO HỌC — ĐINH XUÂN DIỆU 3.4 Xác định mô hình đối tượng do tác động thay đổi lưu lượng dòng lỏng V-03 57 Chương 1V. Lựa chọn phương pháp và xây dựng bộ điều khiển 64 41 Lựa chọn phương pháp điều khiển cho tháp C-01 64 42 Thiết kế bộ điều khiển nhiệt độ cho tháp C-01 64 4.1 Cấu trúc bộ điều khiển nhiệt độ đấy tháp C-01 64 4.2 _ Tính toán các tham số bộ điều khiển 65 4.1 Tinh toán tham số cho bộ điều khiển Ge 65 4.2 Tính toán tham số cho bộ điều khiển Gạy và G;r; 70 43 Lập trinh thực hiện bộ điều khiển theo cấu trúc thiết kế 71 4.1 Các khối chức năng trong phần mềm D3 DCS 71 4.2 Lập trình bộ điều khiển nhiệt độ trên phần mềm D3 DCS 81 4.