Với “Giải pháp giảm nhiệt độ tường lò, giảm nhiệt độ khí thải và tiết kiệm nhiên liệu cho lò gia nhiệt H-1101 tại Phân xưởng chưng cất dầu thô CDU, Nhà máy Lọc dầu Dung Quất”, công ty TNHH Lọc Hoá Dầu Bình Sơn đã tiết kiệm được hàng triệu đô la, nâng cao độ tin cậy của hệ thống thiết bị và cho phép tiếp tục nâng cao công suất của nhà máy để chinh phục những mục tiêu sản xuất cao hơn.
Thực trạng:
Lò gia nhiệt H-1101 là một thiết bị quan trọng với nhiệm vụ nâng nhiệt độ dầu thô lên tới nhiệt độ chưng cất để có thể đưa vào tháp chưng cất. Theo tính toán từ phòng Điều độ sản xuất của BSR, hàng tháng lượng khí Fuel Gas tiêu thụ ở lò gia nhiệt H-1101 là 4,71 triệu USD tại 105 % công suất. Phân xưởng Chưng cất dầu thô CDU luôn có mức tiêu thụ năng lượng cao nhất trong tất cả các phân xưởng do đó vấn đề tối ưu hóa luôn là một yêu cầu cấp thiết đối với nhà máy.
Theo thiết kế, điều kiện làm việc bình thường của lò gia nhiệt H-1101 tại phân xưởng CDU tại 100% công suất là 815
oC, nhiệt độ khí thải là 278
oC. Tuy nhiên, trong quá trình vận hành thương mại, nhiệt độ này luôn cao hơn giá trị trên, làm lãng phí nhiên liệu, gây quá tải, hư hỏng các lớp gạch chịu lửa, hệ thống thiết bị trong lò đốt. Đồng thời làm giảm khả năng tăng công suất của CDU lên trên 100%.
Cụ thể, trong quá trình mới vận hành thương mại nhà máy, việc điều chỉnh nhiệt độ tường lò của thiết bị H-1101 và nhiệt độ khí thải về đúng các giá trị thiết kế gần như là không thể thực hiện được. Chính vì vậy, trong năm 2011, BSR và nhà thầu SKE cho phép tăng nhiệt độ của tường lò từ 815
oC lên 850
oC. Sau đó, trong quá trình vận hành tại 100% công suất thì giá trị này vẫn cao hơn 850
oC và các bên đã tính toán lại thì nhiệt độ tường lò có thể chịu đựng được tới 871
oC. Tuy nhiên, theo các kỹ sư của BSR thì việc vận hành lò gia nhiệt tại nhiệt độ 815
oC là hoàn toàn có khả năng.
Giải pháp:
Công việc tối ưu hóa được thực hiện theo hai giai đoạn. Mục tiêu đầu tiên đó là giảm nhiệt độ tường lò xuống dưới 815
oC. Bằng việc tìm hiểu quy luật hoạt động tháp chưng cất T-1101 cùng với tính chất của dầu thô và yêu cầu chất lượng sản phẩm từ phòng Điều độ sản xuất, nhóm tác giả đã thực hiện điều chỉnh các thông số làm việc như:
- Tăng cường trao đổi nhiệt các dòng bơm tuần hoàn (HGO P/A, LGO P/A, Kero P/A, Top P/A);
- Điều chỉnh hình dáng ngọn lửa (Flame shape), Air register để đảm bảo đốt cháy hoàn toàn.
- Điều chỉnh một số yếu tố như độ thông gió (Draft); giảm hàm lượng O2 dư trong khói thải; lưu lượng dòng hơi Stripping steam vào đáy tháp T-1101 và các tháp tách cạnh sườn Strippers…
Kết quả đạt được ở giai đoạn 1 là rất quan trọng, tuy nhiên nhiệt độ khí thải vẫn cao hơn 278
oC. Do đó trong giai đoạn 2, các kỹ sư của BSR tiếp tục nghiên cứu, thực hiện việc tối ưu hóa các thông số vận hành tại phân xưởng CDU để đưa giá trị nhiệt độ khí thải xuống dưới 278
oC, nhằm tăng độ tin cậy, giảm chi phí nhiên liệu và tăng hiệu quả kinh tế.
Hiệu quả:
- Lưu lượng khí nhiên liệu Fuel Gas tiết kiệm khoảng 9,6 triệu USD/năm
- Lượng hơi nước tiết kiệm được trong một năm khoảng 1,8 triệu USD. Việc cắt giảm hơi nước sẽ làm giảm lượng nước chua đưa sang phân xưởng SWS để xử lý, giảm nguy cơ quá tải và giảm chi phí xử lý.
- Tạo điều kiện thuận lợi để nhà máy tăng công suất chế biến lên 110% mà không gặp trở ngại trong quá trình vận hành lò gia nhiệt H-1101 tại phân xưởng CDU.
Văn phòng NSCL tổng hợp
