Chương 5: Chế biến khí Chế biến khí • Mục đích: phân tách khí thiên nhiên thành các cấu tử riêng lẻ hoặc phân đọan:  C 1  C 2 hoặc C 2+  C 3 hoặc C 3+  C 4 hoặc C 3 & C 4  C 5+ • Ứng dụng: nhiên liệu hoặc nguyên liệu cho công nghiệp hóa dầu và hóa chất. • Các phương pháp phân tách:  Hấp thụ.  Hấp phụ.  Nén.  Ngưng tụ nhiệt độ thấp.  Chưng cất nhiệt độ thấp. • Hấp thụ:  Nguyên tắc: dùng dung môi lỏng để hấp thụ và tách các hydrocarbon C 3+ ra khỏi dòng khí.  Chất hấp thụ: các phân đọan kerosene, gasoil,…  Có hiệu quả đối với khí béo có hàm lượng C 3+ > 100 g/m 3 .  Thu hồi hiệu quả các cấu tử nặng trong khí. Pipes and Absorption Towers Source: Duke Energy Gas Transmission Canada • Hấp phụ:  Nguyên tắc: dùng chất hấp phụ rắn để tách chọn lọc các hydrocarbon nặng ra khỏi dòng khí.  Có hiệu quả đối với khí có hàm lượng C 3+ < 50 g/m 3 . • Nén:  Nguyên tắc: nén và làm lạnh khí để phân tách các hydrocarbon nặng ra khỏi dòng khí.  Rẻ, nhưng không tách triệt để được các hydrocarbon nặng.  Thường được kết hợp với các phương pháp chưng cất nhiệt độ thấp hoặc ngưng tụ nhiệt độ thấp để tách lọai triệt để các hydrocarbon nặng. • Ngưng tụ nhiệt độ thấp:  Nguyên tắc: nén và làm lạnh để tách sơ bộ hydrocarbon nặng nhất, sau đó dòng khí được phân tách trong tháp chưng cất nhằm thu hồi khí khô và xăng thiên nhiên.  Hiệu quả đối với quá trình cần tách các cấu tử khí nhẹ. • Chưng cất nhiệt độ thấp:  Nguyên tắc: nén và làm lạnh rồi đưa dòng khí vào tháp chưng cất. Khí khô thu được ở đỉnh tháp, hydrocarbon nặng thu ở đáy tháp.  Phần trên của tháp được giữ ở nhiệt độ âm, trong khi phần dưới tháp được gia nhiệt nhằm thu hồi hòan tòan hydrocarbon nặng. [...]... từ khí  Theo sản phẩm chính: C2+, C3+ 5.1.2 Sơ đồ công nghệ chế biến khí bằng phương pháp ngưng tụ nhiệt độ thấp • Các cụm thiết bị cơ bản trong sơ đồ công nghệ chế biến khí bằng phương pháp ngưng tụ nhiệt độ thấp:  Lọc khí để tách các giọt lỏng và bụi cơ học  Sấy khí, tách ẩm  Hệ thống thiết bị trao đổi nhiệt tuần hòan để tận dụng nhiệt lạnh và nhiệt nóng của các dòng  Chu trình lạnh  Thiết bị. .. lạnh nội • Sơ đồ nguyên tắc của quá trình ngưng tụ nhiệt độ thấp với thiết bị giảm áp turbin để chế biến khí thiên nhiên • Thiết bị giảm áp turbin ứng dụng tốt trong hệ thống chế biến khí với vùng nhiệt độ thấp ~ -45 đến -750C Nếu [C3+] > 70-75 g/m3  để có mức thu hồi C3+ cao cần phải làm lạnh thêm • Mức giảm áp cho phép của thiết bị giãn nở turbin: 2 – 3,5 lần  giảm được 26 – 480C • Sơ đồ ngưng...5.1 Chế biến khí bằng phương pháp ngưng tụ 5.1.1 Khái niệm chung • Ngưng tụ khí là quá trình làm lạnh đẳng áp đến nhiệt độ xuất hiện pha lỏng • Các hydrocarbon có nhiệt độ ngưng tụ cao sẽ hóa lỏng trước các hydrocarbon có nhiệt độ ngưng tụ thấp hơn • Các hydrocarbon nhẹ có nhiệt độ ngưng tụ thấp cũng có khả năng bị hòa tan vào phần hydrocarbon nặng trong quá trình ngưng tụ •... áp suất và giữ nguyên nhiệt độ, hoặc giảm nhiệt độ và giữ nguyên áp suất  Nén đẳng nhiệt: mức ngưng tụ tăng nhưng độ chọn lọc ngưng tụ giảm do quá trình hòa tan các hydrocarbon nhẹ trong phần ngưng tụ lỏng  Làm lạnh đẳng áp: mức ngưng tụ tăng và sự phân tách các hydrocarbon nặng – nhẹ cũng tăng theo  độ chọn lọc ngưng tụ cao • Có thể kết hợp quá trình nén đẳng nhiệt và làm lạnh đẳng áp trong quá... demethane và deethane Hydrocarbon Ts, 0F Ethane -127,48 Propane -43,67 N-butane 31,1 Iso-butane 10,9 5.1.2.1 Ngưng tụ bằng làm lạnh ngọai • Sơ đồ ngưng tụ một giai đọan với chu trình làm lạnh propane để nhận được C3+ • Sơ đồ ngưng tụ một giai đọan với chu trình làm lạnh ngọai bằng chất làm lạnh hỗn hợp để nhận được C3+ • Sơ đồ ngưng tụ một giai đọan với chu trình làm lạnh ngọai bằng propane và ethane... độ càng thấp và áp suất càng cao, tốc độ ngưng tụ càng giảm • Phân lọai sơ đồ ngưng tụ nhiệt độ thấp:  Theo số giai đọan tách  Theo dạng chất làm lạnh:  Làm lạnh nội: giãn nở hoặc tiết lưu Được ứng dụng cho dòng khí có độ béo thấp ([C3+] < 70-75 g/m3) và mức thu hồi hydrocarbon không cao  Làm lạnh ngọai: C2, C3 hay hỗn hợp các hydrocarbon  Làm lạnh hỗn hợp: Được ứng dụng cho dòng khí có độ béo... được C3+ • Sơ đồ ngưng tụ một giai đọan với chu trình làm lạnh ngọai bằng propane và ethane để nhận được C2+  Hai nguồn lạnh propane và ethane riêng rẽ  Có tháp demethane và deethane để thu C2+ • Sơ đồ ngưng tụ hai giai đọan với chu trình làm lạnh ngọai bằng propane và ethane để nhận được C2+  Giai đọan 1 được làm lạnh nhờ nhiệt lạnh của chu trình làm lạnh propane; giai đọan 2 được làm lạnh nhờ nhiệt... phép của thiết bị giãn nở turbin: 2 – 3,5 lần  giảm được 26 – 480C • Sơ đồ ngưng tụ nhiệt độ thấp hai giai đọan với làm lạnh nội bằng giãn nở turbin và tiết lưu các dòng lỏng để thu C3+ 5.1.2.3 Ngưng tụ bằng làm lạnh hỗn hợp • Sơ đồ ngưng tụ nhiệt độ thấp một giai đọan với chu trình làm lạnh hỗn hợp để nhận C 3+ . Các cụm thiết bị cơ bản trong sơ đồ công nghệ chế biến khí bằng phương pháp ngưng tụ nhiệt độ thấp:  Lọc khí để tách các giọt lỏng và bụi cơ học.  Sấy khí, tách ẩm.  Hệ thống thiết bị trao. Chương 5: Chế biến khí Chế biến khí • Mục đích: phân tách khí thiên nhiên thành các cấu tử riêng lẻ hoặc phân đọan:  . ứng dụng cho dòng khí có độ béo trung bình ([C 3+ ] ~ 300 g/m 3 ); thu hồi 90- 95% ethane từ khí.  Theo sản phẩm chính: C 2+ , C 3+ . 5.1.2. Sơ đồ công nghệ chế biến khí bằng phương pháp