VINACHEM

1. Sự cần thiết phải nghiên cứu/ ứng dụng

Theo công nghệ của nhà bản quyền Linde có thiết kế hệ thống đường Nitơ lỏng từ V08 (Nguồn Nitơ lỏng của xưởng Phân ly không khí) chỉ để bổ sung Nitơ lỏng trong quá trình làm lạnh hộp lạnh trong thời gian khởi động giúp đẩy nhanh tốc độ làm lạnh, rút ngắn thời gian làm lạnh hộp lạnh. 

Tuy nhiên, trong quá trình cấp do Nitơ ở trạng thái lỏng rất ít chủ yếu ở trạng thái khí nên không làm lạnh được dẫn đến không cấp được Nitơ lỏng vào hộp lạnh. Mặt khác, thiết kế ban đầu Nitơ lỏng được lấy từ nguồn cấp có áp suất quá thấp, lưu lượng thấp không ổn định. Do đó, hệ thống này không thể đưa vào hoạt động từ khi Công ty bắt đầu vận hành. 

Từ năm 2013 đến nay, do thiết bị trao đổi nhiệt 13E12 (nằm trong hộp lạnh Tinh Chế) bị giảm hiệu suất trao đổi nhiệt dẫn đến việc vận hành hộp lạnh của công đoạn rửa nitơ lỏng ở tải cao là rất khó khăn, đặc biệt là trong thời tiết mùa hè (chỉ có thể ổn định ở phụ tải <85%). Vấn đề này dẫn đến không nâng được tải vận hành của toàn hệ thống sản xuất. Mặt khác, kéo dài thời gian làm lạnh hệ thống trong quá trình khởi động làm tăng chi phí xử lý công nghệ giảm hiệu quả sản xuất.

Do đó, việc cải tạo, khôi phục hoạt động của hệ thống đường ống Nitơ lỏng để hỗ trợ hộp lạnh trong quá trình làm lạnh hộp lạnh và vận hành ở phụ tải cao là rất cần thiết. Duy trì hệ thống ở phụ tải cao và góp phần nâng cao hiệu quả sản xuất.

2. Quá trình nghiên cứu, ứng dụng:

2.1. Mục tiêu của sáng kiến:

- Cải tạo, khôi phục hoạt động của hệ thống đường ống Nitơ lỏng để hỗ trợ hộp lạnh trong quá trình làm lạnh hộp lạnh và vận hành ở phụ tải cao. Góp phần nâng cao phụ tải chung của nhà máy.

- Giảm định mức tiêu hao chung của nhà máy.

2.2. Hiện trạng trước khi thực hiện giải pháp:

- Theo công nghệ của nhà bản quyền Linde có thiết kế hệ thống đường Nitơ lỏng (cung cấp từ nguồn Nitơ lỏng của xưởng Phân ly không khí) để bổ sung Nitơ lỏng trong quá trình làm lạnh hộp lạnh trong thời gian khởi động giúp đẩy nhanh tốc độ làm lạnh, rút ngắn thời gian làm lạnh hộp lạnh. 

2.3. Nội dung thực hiện giải pháp:

Trên cơ sở các đánh giá các nguyên nhân, nhóm tác giả đã nghiên cứu và đưa ra sáng kiến cải tạo cụ thể như sau:

- Chuyển đổi nguồn cấp Nitơ lỏng từ bồn chứa V50 qua bơm P51 có áp suất cao hơn để khắc phục việc Nitơ lỏng hoá khí trong đường ống cấp và có thể chủ động hơn trong việc cấp Nitơ lỏng cho hộp lạnh Tinh Chế từ đó có thể nâng phạm vi sử dụng của hệ thống này từ mức chỉ áp dụng trong thời gian khởi động ban đầu lên có thể sử dụng liên tục để hỗ trợ hộp lạnh làm việc hiệu quả trong điều kiện thời tiết nắng nóng của mùa hè.

- Cải tạo đấu nối đoạn ống từ cửa ra bơm P51 vào đường ống cấp Nitơ lỏng sang hộp lạnh Tinh Chế có sẵn trên giàn ống. Thiết kế thêm van tay cách ly trên đường ống từ bơm P51 vào thiết bị gia nhiệt và trên đường ống từ bơm P51 vào đường ống cấp Nitơ lỏng. Khống chế áp suất cửa ra bơm P51 bằng van PV8654.

Sơ đồ đấu nối đường ống cải tạo

3. Kết quả thực hiện:

Việc áp dụng sáng kiến này vào thực tế vận hành đã mang lại những hiệu quả, lợi ích kinh tế rất rõ ràng như sau:

- Rút ngắn tiến độ chạy máy: Theo quy trình vận hành của nhà bản quyền Linde: đường Nitơ lỏng được dùng để bổ sung Nitơ lỏng trong quá trình làm lạnh hộp lạnh giúp rút ngắn thời gian khởi động - rút ngắn tiến độ chạy máy. Thời gian dự kiến rút ngắn tiến độ khoảng 12h.

- Hỗ trợ hộp lạnh vận hành ở phụ tải cao: Từ năm 2013 đến nay, do thiết bị trao đổi nhiệt 13E12 (nằm trong hộp lạnh) bị giảm hiệu suất trao đổi nhiệt dẫn đến việc vận hành hộp lạnh của công đoạn rửa Nitơ lỏng ở tải cao là rất khó khăn, đặc biệt là trong thời tiết mùa hè. Việc bổ sung Nitơ lỏng vào hộp lạnh sẽ giúp hỗ trợ hộp lạnh vận hành ở các phụ tải cao hơn (90÷100%) nâng cao hiệu quả sản xuất.

- Hỗ trợ làm lạnh cho hệ thống RWU, giúp giảm tải cho máy nén 16K441: Trước đây, để hỗ trợ tốt nhất cho việc vận hành hộp lạnh, nguồn khí tổng hợp lạnh đưa về làm lạnh cho khí công nghệ tại 12E01 đã bị giảm bớt (van 12HV011 đóng về 44%). Tuy nhiên, từ khi bổ sung được Nitơ lỏng vào hộp lạnh, lượng khí tổng hợp lạnh đưa về làm lạnh cho khí công nghệ tại 12E01 đã được nâng lên mức tối đa (van 12HV011 mở 100%).

- Hỗ trợ vận hành cho hệ thống trong trường hợp bị sự cố rò Nitơ của Khí Hoá: Trước đây, đối với trường hợp sự cố rò Nitơ của Khí Hoá hệ thống sẽ phải giảm tải do hộp lạnh không thể đáp ứng được. Tuy nhiên, từ khi bổ sung được Nitơ lỏng vào hộp lạnh thì sự cố này không còn gây ảnh hưởng tới phụ tải của nhà máy nữa.

- Tổng giá trị làm lợi lượng hoá được: 19,42 tỷ đồng.