ngung tu nhiet do thap

7/27/2019 Ngung Tu Nhiet Do Thap

1/50

n mn h c Cng ngh ch bi n kh

Ph m Anh Tu n 1

M C L C

LI M U ................................................................................................................. 3 T NG QUAN L THUYT .......................................................................................... 4

I, Gi i thiu chung vkh t nhin v kh ng hnh ................................................. 4

1, Thnh phn v tnh cht chung ca kh t nhin v kh ng hnh[1]................. 4

2, Lch s pht trin ca kh t nhin ...................................................................... 5

II, Cc phng php chbin kh t nhin v kh ng hnh ..................................... 7

1, Chun b chbin ........................................................................................... 7

2, Phng php chbin kh bng phng php ngng t..................................... 8

3, Chbin kh bng phng php h p th............................................................ 9

4, Chbin kh bng phng php chng ct ....................................................... 10

III, C s ha l ca qu trnh ngng tnhit th p .............................................. 11

1, Khi nim v qu trnh ngng t....................................................................... 11

2, c im ca qu trnh ngng t...................................................................... 11 3, Qu trnh chuyn pha ca kh ng hnh. ......................................................... 12

4, Hng scn bng pha[1]. ................................................................................... 16

5, Phng php tnh thnh phn lng hi[1] .......................................................... 16

6, Qu trnh ngng tnhit th p trong chbin kh ng hnh ....................... 17

IV, Tng quan vcc cng nghchbin kh bng phng php ngng tnhit th p

................................................................................................................................... 19 1. Phn loi cc s cng ngh........................................................................... 19

2. Phn tch la chn cng ngh[1]......................................................................... 20

3. Cc thit b chnh c trong qa trnh chbin bng phng php ngng tnhit th p. ....................................................................................................................... 27


2/50


3/50


Ph m Anh Tu n 3

L I M U

Ngnh du kh Vit Nam l mt ngnh m i pht trin c hn 20 nm nhng

chim mt phn quan tr ng trong s pht trin ca t nc. c bit l ngnh cngnghi p ch bin du kh. y l mt trong nhng tin c bn pht trin cc ngnhcng nghi p quan tr ng ca t n c.

Cng v i qu trnh khai thc v ch bin du th, th ngnh cng nghi p ch binkh hin ang pht trin mnh m. Sn phm ca cc nh my chbin kh ca Vit Namhin nay l kh kh thng phm, LPG v condensate. Trong c hai loi sn phmLPG v Condensate c tn dng trit mang li hiu qu kinh tmang li hiu qu kinh tcho quc gia. Sn phm khkh thng phm m thnh phn ch yu l kh metanv etan, phn l n c dng lm nhin liu cho cc nh my in, chim 85 90% snl ng kh, c gi tr kinh t th p. Trong khi , l ng kh dng lm nguyn liu cho ccnh my m C Mau v m Ph M, ch chim 6%[9].

Cng v i s pht trin khoa hc k thut, t kh t nhin v kh ng hnh ng i ta sn xut ra nhiu sn phm khc nhau nh: r u, axeton, NH3, phn bn, cht ty r atng hp c ng dng trong nhiu ngnh nh: mphm, dt may, gia dng phc v cho cng nghip v i sng nhn dn.

Chnh v nhng l i ch to l n m nghnh du kh ni chung v ngnh chbin kh

ni ring em li th vic u t v pht trin cng nghi p ngnh cng nghip mi nhnny l mt i ng h ng ca ng v nh n c ta nhm thc y kinh tv ci thin isng nhn dn.

Trong phm vi n ny ta ch nghin cu phng php chbin kh bng phng php ngng tnhit thp v phng php ny va n gin m cho hiu qu cao, v ctnh kh thi nht.


4/50


Ph m Anh Tu n 4

TNG QUAN L THUYT

I, Gi i thiu chung vkh t nhin v kh ng hnh

1, Thnh phn v tnh cht chung ca kh t nhin v kh ng hnh[1]

Nhng cu t c bn ca kh t nhin v kh ng hnh l: metan, etan, propan, butan (normal v izo). Kh t nhin c khai thc t cc m kh, cn kh ng hnh c khai thc t cc m du ng th i v i qu trnh khai thc du m. Trong kh t nhin thnh phn ch yu l metan (chim n 98% th tch). Cc m kh t nhin l ccti kh nm su d i mt t.

Kh ng hnh nhn c t cc m du cng v i qu trnh khai thc du m.Trong thnh phn ca kh ng hnh ngoi cu t chnh l metan cn c etan, propan, butan v cc hydrocacbon nng vi hm lng ng k. Thnh phn nhng cu t c bn

trong khthay i trong phm vi kh r ng ty theo m du khai thc. Ngoi ra trongthnh phn kh t nhin v kh ng hnh cn c H2O, H2S, cng cc h p cht cha luhunh, S, N2 v heli.

Ng i ta cn phn loi kh theo hm l ng hydrocacbon t propan tr ln. Khgiu propan, butan v cc hydrocacbon nng (trn 150g/m3) c gi l kh bo (kh du).T kh ny ng i ta ch xng kh, kh ha lng LPG v cc hydrocacbon cho cng ngh tng h p hu c. Cn kh cha t hydrocacbon nng (t propan tr ln, d i mc 50g/m3)gi l kh kh (kh gy), c s dng lm nhin liu cho cng nghip v i sng, lm

nguyn liu cho cng ngh tng h p hu c, nguyn liu cho sn xut phn m, sn xutetylen, axetylen, etanol

Tr l ng khn c ta c th pht hin c tnh vo khong 1.300 t m3 khi kh.Tr l ng ny phn b trn ton lnh th nhng chyu l cc b Nam Cn Sn, SngHng, Ma Lay ThChu.

Bng 1.1: Thnh phn kh b C u Long (% theo th tch)

M

Thnh phn

Bch H (l 09)

R ng (l 09) R ng ng(l 09) Ruby (l 09)Kh t do ng hnh

Metan C1 76,82 84,77 76,54 77,62 78,02Etan C2 11,87 7,22 6,89 10,04 10,57

Propan C3 5,89 3,46 8,25 5,94 6,70


5/50


Ph m Anh Tu n 5

Butan C4 1,04 1,7 0,78 2,83 1,74Condensat C5+ 0,32 1,3 0,5 0,97 0,38

N2 0,5 - - 0,33 0,6CO2 1,00 - - 0,42 0,07

H2S - - - - -

Bng 1.2: Thnh phn kh mt s b n c M [7]

M

Thnh phnHugoton Austin Deep Lake Carthage Earth

Metan C1 71,51 79,74 98,5 90,06 92,76

Etan C2 7,0 9,10 0,87 4,05 3,03Propan C3 4,40 2,80 0,17 1,51 1,36Butan C4 0,99 0,50 0,06 1,11 0,80

Condensat C5+ 0,02 0,16 0,10 0,74 1,64 N2 15,50 7,30 - 1,83 -CO2 - - 0,30 0,70 0,41H2S - - - - -Heli 0,58 0,40 - - -

2, Lch s pht trin ca kh t nhinKh t nhin c pht hin t th i c i Trung ng. Hng ngn nm tr c,

n c ch n khi xut hin ngn la chy mi khng tt do st nh ti nhng nikh r r . Ti Persia, Hy L p vn , h xy dng nhng n th i xung quanh nhngni phc v tn gio. Tuy nhin, gi tr v nng l ng k hng c ch cho ntn nhng nm 900 TCN, ng i Trung Quc khoan ging kh t nhin u tin vonm 211 TCN. Ti Chu u, kh t nhin khng c bit n cho n khi c phthin ti Anh vo nm 1659, mc d n tn 1790 n mi c thng mi ha. Nm1821 ti Fredonia, M ngi dn pht hin thy nhng bt kh ni ln ti mt con lch.Wiliam Hart, c coi cha ca ngnh kh thin nhin, o ging kh u tin ti BcM.

Trc y, kh thin nhin c pht hin nh l hqu ca qutrnh thm d duth. Kh t nhin c coi l sn phm khng mong mun, trong qu trnh khoan du g p phi m kh, cng nhn phi dng khoan v kh t do thot ra ngoi. Cho n tn


6/50


Ph m Anh Tu n 6

nhng nm 70 ca th k tr c, cuc khng hong du m xy ra khin kh t nhin tr thnh mt trong nhng ngun nng l ng quan tr ng bc nht trn thgi i Trong sut th k 19, kh t nhin hu ht ch c dng chiu sng ti ch do kh khn trong vic vnchuyn ng di. n nm 1890 v i s pht minh chng r r kh p ng ni dn n

s thay i quan tr ng. Nhng phi n tn nhng nm 1920, cng v i s pht trin cacng ngh ngng, vn chuyn kh t nhin ng di mi c a vo thc t. Tuynhin, ch sau Chin tranh Th gi i th II th kh thin nhin m i pht trin mnh m dos tin b trong hbn cha v vn chuyn kh.

Nc Nga l n c c tr l ng kh l n nht th gi i, chim khong 23,9%. Chon nm 2010, tng sn lng kh t khong 588,9 t m3 kh. Trong khong 1/3 dngxut khu sangchu u v cc n c SNG. Ngun l i thu t vic xut khu du v khv cng to l n khi chim n 25% GDP ca n c Nga.

M, kh t c vai tr cc k quan tr ng khi chim 23% tng nng l ng s dng. T etan chbin 40% etylen phc v cho sn xut nha tng h p, oxit etylen,cht hot ng bmt, nhiu sn phm v bn sn phm ha hc khc. Ngoi ra t kh t nhin v kh ng hnh, sau khi lm sch v ch bin kh ng i ta cn nhn c mtl ng ln lu hunh, heli v mt s sn phm v c khc phc v cho nhiu ngnh kinht quc dn. M v Canada l mt trong hai nc ng u v sn xut heli, mt trongnhng sn phm quan tr ng nht trong cng nghnghin cu v tr, nghin cu k thutthm lnh, sc k...

Trong nhng nm gn y cc n c Trung ng (Iran, Arapxeut, Beren...) d nhhon thnh chng trnh vkhai thc, chbin v vn chuyn kh ng hnh v i tng gitr khong 33 t USD . Ngi ta ngh rng iu ny cho php xut khu khong 46 triutn LPG mi nm.

Ring Vit Nam ngnh du kh n c ta tuy m i hnh thnh v pht trin nhngv i tim nng vkh kh phong ph,th y l mt tin quan tr ng ngnh cngnghi p ny pht trin hn. Cho n nay Vit Nam ang khai thc 6 mdu v 1 m dukh, hnh thnh 4 cm khai thc du quan tr ng:

Cm m th nht : nm vng ng bng Bc B gm nhiu m kh nh, trong c Tin Hi C, tr l ng khong 250 m3/kh, bt u khai thc t thng 12 nm1981v i trn 450 triu m3/kh phc v cho cng nghip a phng v l ngun nguynliu cho cng nghi p kh cc tnh pha Bc.


7/50


8/50


9/50


Ph m Anh Tu n 9

lm ngui sau kh c a n thit b ngng t nhit th p. Ti , kh c nnv lm lnh t i nhit m cn thit, sau hn hp kh c a sang bphn tch kh,lc ny mt phn hydrocacbon ngng t c tch ra.

Sau khi c nn v lm lnh th hn h p kh b tch ra thnh hai phn:

Phn ngng t(gi l condesat) ca bc nn v lm lnh.Kh ng hnh c bmt thng cha qua bphn trao i nhit sang ct tch etan. Ti phn on cha metanv etan c tch ra. Sau benzin lphn ngng t tch metan v etan qua thit b tr ao i nhit vo bnh cha, t n c a i chbin ti p.

Phng php ngng tnhit thp tch bezin t kh ng hnh l phng php r t tn km, thc hin c cn c thit b lm lnh phc tp. Tuy nhin do s cng ngh tng i n gin, m hiu qu tch benzin ra khi hn h p kh kh cao, trit

nn phng php ny c ng dng r ng ri trong cng nghi p chbin kh.

3, Chbin kh bng phng php hp th Ngoi ch bin kh bng phng php ngng t th ng i ta cn p dng phng

php h p th ch bin kh.Phng php ny da trn c s ca 2 qu trnh chuynkhi c bn: h p th v nhh p th.

Bn cht vt l ca qu trnh l s cn bng gia dng kh v dng lng do s

khuch tn cht t pha ny sang pha khc. Khi t cn bng bn ng lc, s khuch tnc xc nh bng hiu s p sut ring phn ca cu t b tch ra trong pha kh v phalng. Nu p sut ring phn ca cu t trong pha kh ln hn trong pha lng th xy raqu trnh h p th (h p th kh b i cht lng). V ng c li, nu p sut ring phn ca cut b tch ra trong pha kh nh hn trong pha lng th xy ra qu trnh nh h p th (thotkh ra khi cht lng). i v i cc tnh ton thc t, ng lc ca qu trnh h p th c biu th chnh xc hn k hng ch qua p sut ring phn m cn qua nng ca cc cut tng ng.

Ti cc nh my ch bin kh, qu trnh h p th v nh h p th c thc hintrong cc thp h p th v thp nh h p th (thp chng luyn) c cu to kiu thp ahoc thp m, cht h p th c dng y l cc phn on benzin, kerosen hoc hnh p ca chng.


10/50


Ph m Anh Tu n 10

4, Chbin kh bng phng php chng ctS chng ct nhit thp c thc hin qu trnh tch cc cu t nh tr c

hiu qu hn s h p th nhit th p (HNI) v thit b ch to cng n gin hn.Khc nhau vmt nguyn l gia hai s CNT v NTT l chnguyn liu i vo thit

b sau khi lm lnh (khng c s tch s b m c a thng vo thp chng. Ti xy ra s phn tch ring bit kh nguyn liu thnh kh kh(thot ra t nh thp) v phnon hydrocacbon nng .

Ph thuc vo s nguyn l ca qu trnh chng ct nhit th p, thit b c bn ca s l thp chng c chia thnh chng bc hi v thp ngng t bc hi.

Hnh 1a:S thp chng bc hi

1. Thit b trao i nhit; 2. Thp chng bc hi; 3. Chu trnh lm lnh ngoi; 4.Thit b tch; I. Kh nguyn liu; II. Kh tch benzin; III. ng truyn nhit;IV. Hydrocacbon nng; V. Hi lu

Hnh 1b: S thp ngng t- bc hi

1. Chu trnh lm lnh ngoi; 2. Thp tch;3. Thp ngng tbc hi; I. Kh nguynliu; ; II. Kh tch benzin; III. ngtruyn nhit; IV. Hydrocacbon nng; V.Hi lu; VI. Sn phm nh thp


11/50


Ph m Anh Tu n 11

Vi 3 s cng ngh ch bin kh ni trn th ta c mt vi nhn xt sau: T nhng u nhc im v phm vi cng dng ca mi cng ngh th phng php ch bin kh bng NNT em li hiu qu cao nht. Phng php ny ph h p vi iu kinch bin kh ng hnh vi nng sut cng ngh l 5 triu m3/ngy, h s tch cu t

chnh l =75% propan .Mt khc vi phng php ny mang li hiu qu cao c bittrong tnh hnh kinh tca t n c ta hin nay th y l mt cng nghchbin kh ngin, v kh thi nht.

III, C s ha l ca qu trnh ngng tnhit thp

1, Khi nim v qu trnh ngng t Ngng tl qu trnh chuyn kh hoc hi sang trng thi lng bng cch

lm lnh kh hoc nn lm lnh kh ng th i.C hai phng php tin hnh qu trnh ngng t:

+ Qu trnh ngng tgin ti p: (hay cn gi l ngng tbmt ) tc l qu trnhtin hnh trong thit b trao i nhit c tng ngn cch gia kh v tc nhn lm lnh ing c chiu nhau . Tc nhn lm lnh cho i t di ln trnh dng i lu tnhincn tr qu trnh chuyn ng ca lu th. Kh i ttrn xung cht lng ngng t chy dc xung t do v ddng.

+ Qu trnh ngng ttr c ti p (hay cn gi l ngng thn h p). Qu ttrnh nytin hnh bng cch cho kh v tc nhn lm lnh ti p xc tr c ti p v i nhau. Tc nhnlm lnh c phun tr c tip vo trong kh sau ngng tli thnh lng do vy thit b ngng ttr c tip thng khng t gi tr phn chia cao . Nn cht lng ngng ts tr nln v i tc nhn lm lnh.

2, c im ca qu trnh ngng t Qu trnh ngng tnhit th p c th c coi l qu trnh lm lnh ng p

(nu ta b qua mt vi tn tht p sut khi kh chuyn ng trongng v thit b cngngh) cho t i nhit tng ng v p sut th xut hin pha lng.

Kh ng hnh v kh t nhin l mt hn h p bao gm nhiu cu t do qatrnh chuyn pha v cc vng t i hn ca chng khc nhau nhiu so vi qa trnh tngng vi im l nhit v p sut t i hn. Khi nhit cao hn so v i nhit t ihn th cht stn ti tr ng thi mt pha. Khi d c thay i ca bt k th p cc


12/50


Ph m Anh Tu n 12

thng s no th cng khng th a cht vtr ng thi hai pha c v vy mun halng kh ta ch c php tin hnh nhit t i hn.

V d :

Nhit t i hn ca CH4 l Tc = 190,55K nhng v i nhit mi tr ng l Tmt = 298K th Tc < Tmt. Do nu nn kh nhit mi trng th cho d c tng psut t i 500 atm th CH4 cng khng ha lng, khi ta ch thu c kh CH4 nn.Vy ha lng CH4 ta phi h nhit ca CH4 xung khong 111K (d i nhit si ca CH4 TsCH4= 111,6 K v i p sut kh quyn .

iu ny c ngha l qu trnh ha lng mt phn hay ton b kh bng phng php nn ch thc hin c khi hnhit kh xung d i nhit t i hn.

3, Qu trnh chuyn pha ca kh ng hnh.3.1 Qu trnh chuy n pha i v i kh m t c u t [4] .

Qu trnh chuyn pha i v i hkh mt cu t ta c thbiu din trn tr c ta P-T trong trc tung l p sut v tr c honh l nhit .

Hnh 2: Gin pha hmt c u t


13/50


Ph m Anh Tu n 13

ng HD, HC v FH l cc ng cn bng bao gm t p h p cc gi tr p sut,nhit , ti c cn bng pha.

im H l im duy nht ti nhit v p sut xc nh ng th i tn ti ba phanm cn bng v i nhau. Ti ng cn bng nhit v p sut khng i h c th

chuyn pha bng cch thm vo hoc bt nng l ng ca h.Dc theo ng FH khng tn ti pha lng, v pha r n thng hoa thnh hi.

im C l im t i hn ng v i nhit t i hn Tc v p sut t i hn Pc th ti cc tnh cht ca pha lng v pha hi tr thnh ng nht.

i vi n cht im t i hn c nh ngha: l im m pha trn n pha lngkhng th tn ti nh mt pha c lp. Hay ni cch khc pha trn im t i hn khkhng thb ha lng bng cch nn p sut cao.

ng HC th ng gi l ng p sut hi hay ng cong im sng v ngcong im bt ca n cht.

* Xt qu trnh pha ng p ca hmt cu t trn hnh 3.1.

Tm>nh tr ng thi r n. T o n b: h tr ng thi lng, ti b h tr ng thi lng bo ha. Bt k s cung cp nng lng no cng lm cho lng ha thnhhi nhit v p sut khng i. Ti d: h tr ng thi hi bo ha, ti p tc tngnhit snhn c hi qa nhit .

3.2 Gi n pha h nhi u c u t i v i hnhiu cu t, v tr ca cc ng cong trn gin pha ph thuc vo

thnh phn ca hn hp v cc ng bao pha to thnh khng phi l mt mt phng,m c chiu dy nh hnh ci l i v i thnh phn l bin s phn nh chiu dy ca ng bao pha. Trn hnh3.2a thhin gin pha hnhiu cu t trong trc tung lp sut v tr c honh l nhit .


14/50


Ph m Anh Tu n 14

Hnh 3: Gin pha hnhi u c u t

* im C l im t i hn, ti hai pha tr thnh mt pha.

* im M l im tng ng v i p sut l n nht m ti hn h p nhiu cu t tn ti tr ng thi hai pha.

* im N: l im tng ng v i p sut l n nht m ti hn h p nhiu cu t tn ti tr ng thi hai pha.

Bn tri ng cong im bt h tn ti tr ng thi lng khi bt u chm t ing cong im bt th h kh bt u xut hin nhng bt kh. Khi sang ng congim sng th ton bhn h p kh tr thnh hi t ng cong im bt v ng congim sng l min m tn ti cn bng gia hai pha lng v hi.

+ ng ABDE: biu din qu trnh ngng t ng nhit suy bin in hnh trongcc m kh condensate. im A biu din pha lng cht nm bn ngoi ng bao phakhi gim p sut ti im B bt u qu trnh ngng t. Ti p tc gim p sut l ng lnghnh thnh nhiu hn t im A n D nm trong min suy bin c to b i ccim thay i dc ca cc ng pha.

+ Khi ti p tc gim p sut ra khi min suy bin i tD ti E th l ng lng gimdn cho ti khi t im sng (E) pha di im E h khng tn ti tr ng thi lngch tn ti tr ng thi hi.


15/50


Ph m Anh Tu n 15

im t i hn C ca hn h p kh hydrocacbon lun lun pha bn tri ca imM v v tr m l r t quan tr ng v nnh hng n s thay i h ng ca cc nglng hi bn trong ng bao pha. im t i hn C c th nm bn phi im N th hinnh hnh di y.

Hnh 4a: nh h ng ca thnh phnn ng bao pha ca h metan - propan

Hnh 4b: V tr qu tch t i hn ca mt s hbc 2

Trn hnh3.2b l gin ca h bc hai metan-propan cho thy nh h ng cathnh phn n hnh dng v tr ca ng bao pha th ng cong ngoi cng l cc ng p sut hi ca metan - propan bt u t im t i hn ba ng bao pha cn lil ca ba hn h p c t l thnh phn metan - propan khc nhau c gi l qu tch t ihn .

Nh vy v tr t i hn trn mi ng bao pha thay i theo thnh phn ca hnh p cc hydrocacbon.


16/50


Ph m Anh Tu n 16

Ngoi ra cc t p cht nh phi hydrocacbon nh: H2O, CO2, H2S, N2 cng c nhngnh hng ng k n ng bao pha ca hn hp kh trong iu kin nhit cao v psut th p .

- H2S, CO2 lm gim im p sut cc i tn ti lng hi ca hn h p kh.- N2: Lm tng im p sut cc tr , tn ti lng hihn h p kh v gim kh

nng trn ln.

4, Hng scn bng pha[1].Cn bng pha ca hn h p kh khng phi l tr ng thi tnh m l cn bng ng,

vn lun tn ti s chuyn ng ca cc phn t t pha lng sang pha hi v ng c li,tc bay v tc ngng tl bng nhau.

i lng c trng cho sphn b ca cc cu t gia cc pha iu kin cn

bng l hng scn bng pha K c xc nh bng phng trnh : i

ii

yk

x

Trong : i y : l phn mol ca cu t i trong pha hi.

i x : l phn mol ca cu t i trong pha lng.

xc nh hng s cn bng pha ca hnhiu cu t c nhiu cu t c cc

phng php sau. - Phng php gii tch: s dng cc phng trnh trng thi khc nhau, tnh

ton hs fugat v hot ca cu t, t xc nh hng scn bng pha.

- Phng php gin : l cc gin thhin cc gi tr ca K ti p sut vnhit xc nh ca tng cht. Phng php ny c u im l n gin, d xcnh, sai s t 5 10%. Ph bin nht hin nay l s dng cc gin NGPA v Neyrey.

5, Phng php tnh thnh phn lng hi[1]Xt phng trnh cn bng vt liu ton h :

F= V + L

V i mt cu t bt k: F.C i = V. i y + L. i x


17/50


Ph m Anh Tu n 17

Trong C i : l phn mol ca cu t i trong nguyn liu vo thp tch.

i y : l phn mol cu t i trong pha hi.

i x : l phn mol cu t i trong pha lng.

K i: hng scn bng pha lng hi .

F : l tng smol nguyn liu.

V : l tng s mol hi.

L: l tng smol lng .

Gi s F = 1. ta cC i = V.yi + L.xi

ng thi, theo nh ngha hng scn bng pha yi = K.xi, ta c

.i

ii

C x

L V K ;

( / )i

ii

C y

V L K

Tng phn mol cc cu t phi bng 1, do

.i

ii

C x

L V K ;

( / )i

ii

C y

V L K

Bng phng php l p, chn cc gi tr Lv K sao cho cc biu thc trn l ng. Mt khc, c thvit yi - xi = 0

( 1)0

( 1) 1i i

i ii

C K y x

V K

Biu thc trn l biu thc tng qu thng c s dng trong l p trnh tnh tontrn my tnh.

6, Qu trnh ngng tnhit thp trong chbin kh ng hnhTrong hn hp kh ng hnh c thnh phn cc hydrocacbon khc nhau nh:CH4,

C2H6Do vy tng ng sc cc nhit ngng t khc nhau, do qu trnh lm lnhsxy ra nhsau:


18/50


Ph m Anh Tu n 18

+ Khi gim nhit ca hn hp kh th n mt lc no ca hn h p kh s bt u ngng t(tng ng v i p sut ring phn trong hn h p kh) l n nht. Nu nhcc cu t c phn b u trong hn hp ban u. Th cc cu t c nhit ngng t l n nht s ngng t u tin. Kh hydrocacbon c c im quan tr ng l: chng ha tan

trong cc hydrocacbon lng, do khi chuyn sang pha lng khng ch c cc cu t khc c nhit t i hn thp hn cnhit ca hn h p ti thi im .

V d:

Hn h p c 10% mol CH4 c 90%mol C6H14 trongng dn kh c th ngng t hon ton khi lm lnh n 10oC v i P = 2MPa. Mc d nhit t i hn ca CH4 l Tc = -82,6oC. Nhng khi c mt propan n vn chuyn sang pha kh.

Trong qu trnh ngng tnhit th p, qu trnh lm lnh kh ch din ra t i khi

t c mc ngng t nh mc ca pha hi (trong hn hp kh ban u) c xcnh bng mc tch cn thit cc cu t ch yu ra khi hn hp . iu ny t cnh nhit lm lnh cui cng hon ton xc nh ( tc ph thuc vo thnh phn cahn h p, p sut ca h). Nhit ny to c bng cch cung c p cho qu trnh mtl ng nhit lnh cn thit.

-Cng mt mc ngng t(ca hn hp kh ban u) c th t c bngnhng t h p cc gi tr nhit v p sut khc nhau . Khi tng p sut trong h tc ltng p sut ring phn ca tng cu t, mc ngng tnhit khng i s tng lnv qu trnh ny cng sxy ra tng tlm lnh ng p .

- Mc ngng tcc hydrocacbon khi tin hnh trong qu trnh ng p v trongqu trnh ng nhit. Tuy nhin, qa trnh ngng tca hai tr ng h p ny li khc nhau.C th tr ng hp ng nhit th mc ngng t tng nhng sphn tch cc cu t hydrocacbon km. Ng c li i v i qutrnh ng p.

Vy: Vic la chn cc thng s ti u cho qu trnh ngng tnhit th p ph thuc vo thnh phn ban u ca hn h p kh nguyn liu, mc phn tch cu t chnh nh tr c l r t quan tr ng.


19/50


Ph m Anh Tu n 19

IV, Tng quan vcc cng nghchbin kh bng phng php ngng tnhit thp

1. Phn loi cc s cng ngh.ch bin kh theo phng php ngng tnhit th p (NNT) c r t nhiu s

cng nghkhc nhau. V ta c thphn chia chng da vo mt s c im sau y:

- Theo s loi phn ly c bn- Theo loi ngun nhit lnh- Theo loi sn phm cui.

Theo ta c s phn loi cng nghchbin kh sau y:

Theo mi kiu phn chia th ta c ccs tiu biu sau:+ S NNT mt bc+ S NNT c tch s betan+ S NNT c chu trnh lm lnh dng tc nhn lnh hn h p+ S NNT mt bc c chu trnh lm lnh ngoi bng propan v etan

nhn C2


20/50


Ph m Anh Tu n 20

+ S NNT hai bc c chu trnh lm lnh ngoi bng propan v etan nhn C2

+ S NNT 3 giai on+ S nh my chbin kh s dng tubin gin n kh+ S NNT hai bc c tuabin gin n kh, tit lu dng cht lng nhn

C3. + S NNT mt bc nhn C3c chu trnh lm lnh th p.+ S NNT hai bc nhn C3 c chu trnh lm lnh t h p (lm lnh

ngoi bng propan v tit lu dng cht lng).+ S NNT hai bc nhn C3 c chu trnh lm lnh t h p (lm lnh

ngoi bng propan, tit lu dng cht lng v tuabin gin n kh).+ S NNT ba bc nhn C3c chu trnh lm lnh th p.

2. Phn tch l a chn cng ngh[1]

Trong cng ngh ch bin kh bng phng php ngng tnhit th p.Da vos bc tch, kiu ngun lnh v cch a sn phm ra th ta c cc s cng ngh ch bin kh khc nhau. Theo mi mt loi cng ngh ta u c nhng u, nhc im v phm ving dng khc nhau.

hiu hn ta i xt mt s s cng ngh ch bin kh bng phng phpngng tnhit th p.

2.1, S NNT m t b c nh n C >3 c chu trnh lm l nh b ng propan vtch s betan.


21/50


Ph m Anh Tu n 21

* Nguyn tc hot ng:

Theo s th kh c chbin nh sau: tr c khi chbin, kh nguyn liu ca vo bphn tch kh s b, ti y n c lm lnh khi cc t p cht c hc v cccht lng dng ht( du, n c, cht lng ngng t)

Sau khi c lm sch s b, kh c a vo my nn(1), ti y kh c nnt i p sut 3,0 -4,0 Mpa v cao hn. kh nn i qua thit b lm mt bng khng kh (2), c lm mt t i nhit -200C -350C ln l t trong cc thit b trao i nhit (3), (4)v (5) do dng lnh ca kh kh v cht lng ngng tt thp phn tch (7) v (8), hydroacbon ngng t c tch ra. T nh thp (7) kh kh thot ra, sau khi truynlnh bphn trao i nhit (4) c a vo ngng dn kh chnh.

Phn ngng tt b phn phn tch (7) c bm n b phn trao i nhit (5),ti y n c nng nhit ln do dng kh nhin liu vo. Sau cht lng ngng t


22/50


Ph m Anh Tu n 22

li c a vo thp tch (8), bm lun gi p sut cao cho pha hi ly ra t nhthp tch ny tr n v i dng kh nguyn liu tr c khi vo b phn bay hi propan (6) ngng t. Cn phn lng tch ra y thp i qua thit b trao i nhit (4) v ca vo phn gia ca thp (9).

Do qu trnh t nng s bcondensat trong thp tch (9), mt phn cc cu t d bay hi ( chyu l C1,C2 v mt t C3) c bay hi ln nh thp (9) gm c hn h pmetan, etan, propan c tr n ln vi kh kh a vo ng ng dn kh chnh. Sn phm y thp chnh l phn on cha hn h p propan v hydrocacbon nng.

Nh vy nguyn liu a vo thp tch etan (9) c tng ttr ng v v i l ngt hn so vi s NNT mt bc. iu cho php tng nhit nh thp (9) v gimtc nhn lm lnh cn thit cho qu trnh, cng nh lm gim nhit cn bay hi cc cut d bay hi cc thp tch (7),(8). Mt khc phi cn tng tc nhn lm lnh khnguyn liu tr c khi vo thp (7) do cn phi lm lnh c kh lm lnh ly ra t nhthp tch etan (9), k t qu l vmt nng l ng tng cng vn c l i.

L ng tc nhn lnh cn thit ngng t trc khi vo tho tch (7) v ngng t trn thp tch etan (9) cng nh l ng nhit cn cung cp cho y thp etan (9), khi ch bin kh ng hnh c thnh phn xc nh ph thuc vo nhit cn thit cacondensat trong bphn trao i nhit (5). V vy khi tnh ton s NNT c tch s b etan cn phi tm ti u ca condensat trong thp tch (8), ph thuc thnh phn nguynliu vo v cc thng sca qu trnh.

* u im:

- Ly c nhit t nguyn liu a vo.

- Tng hiu qu ca chu trnh lnh v pha lng so vi chu trnh khng tch s b etan do c t tr ng ln hn(v t cu t nh).

- Thp tch etan c th lm vic nhit cao hn dovy tit kim c nhinliu lm lnh.

* Nhc im:- Vn u tl n v thit k phc tp hn chu trnh khng tch s betan do c

thm thp tch.


23/50


Ph m Anh Tu n 23

2.2, S NNT ba b c nh n C 3 v i chu tr nh lm l nh b ng propan

* Nguyn tc hot ng: V i s ba bc c chu trnh lm lnh ngoi bng propan; trong propan c bay hi trn mi bc theo cc ng ng nhit khc nhau.

bc ngng tth nht, kh a vo c lm lnh n nhit trung gian no cao hn nhit bc ngng tti p theo. Sau hn h p hai pha to thnh c tchring pha lng v pha hi. Pha hi a vo ngng tnhit th p bc th hai . ykh c lm lnh thp hn bc u tin nhng cao hn nhit ngng t bc th ba.Sau pha lng v pha hi ln na li c tch ring. Pha hi a vo ngng tnhit

th p bc th ba, hi ngng t n nhit chn v tr thnh hai pha lng vhi. Pha lng tch ra sau mi bc ngng t c a vo thp tch etan.

S NNT mt bc v nhiu bc c nhng u im v nhc im ring. V i qutrnh ngng tmt bc, l ng lng to ra nhiu hn so v i nhiu bc. Tuy nhin trong phn lng ca ngng tmt bc cha nhiu cu t nh, tc l chn lc ca qu trnh


24/50


Ph m Anh Tu n 24

ngng tmt bc thp hn. iu dn n tng l ng nhit mt mt do cc sn phmnhmetan v etan. Tuy nhin vi s nhiu bc vn, kinh ph b ra nhiu.

* u im cng ngh: do cng ngh s dng chu trnh lm lnh ngoi nn thit b n gin, vn u t t, ddng trin khai.

* Nhc im cng ngh: cng ngh ny c chn lc khng cao do nngl ng tiu tn nhiu ngng tcc cu t nh d si, khc phc nhc im ny tac cc cng nghNNT c chu trnh lm lnh ngoi nhiu bc cho phn chia cao.

* Phm vi ng dng ca s cng ngh: cng ngh nyng dng i v i hnhp kh c phn tch cc cu t chnh khng ln,nng sut cng nghcao.

2.3, S NNT hai b c tch C 3 c tuabin gin n kh, ti t lu dng ch t l ng


25/50


Ph m Anh Tu n 25

* Nguyn tc hot ng:

Kh c p sut 5,2 MPa vo thp tch 1, ti y nhng git cht lng c tch rakhi kh . Sau khi ra khi thp tch, kh va c lm lnh s c dn n thp tch 5.Tr c khi vo cc thit b trao i nhit, ngi ta bm metanol vo kh. Trong thp tch 3 pha 5, metanol bo ha cc hydrocacbon ngng t v kh c tch ring. Dung dchmetanol trong nc c ti sinh trong thp 7 cc hydrocacbon ngng t c a t thp tch 5 vo bphn thi gi 8 y p sut gim xung 1,8 MPa, nhit condensatgim xung -84oC. Kh to thnh nh s tit lu ny t thp 8 c dn vo ng ngdn kh kh, cn condensate qua thit b trao i nhit vo phn gia ca thp tch etan10, gim n 1,8 MPa, sau c dn vo thp tch 9 trn nh ca thp 10. Kh t thp 9 sau khi truyn nhit 3 va 4 c my nn n p sut 2,1 MPa, my nn ni v imt tr c ca tuabin 6, phn on cha cc hydrocacbon nng c tho ra t y thp

tch etan 10 .

* u im cng ngh:

- cng nghny ch c mt ngun lnh duy nht l tuabin gin n kh. iu nym bo tch trit hn cc cu t theo yu cu nh trc nh: etan, propan hayhydrocacbon nng .

- Ngoi ra vic s dng tuabin gin n : c kh nng t ng ha hon ton cth xy dung s ch bin kh thch h p cho nhng m khai thc khc nhau. Do vygim nh c khi l ng cng vic xy l p tr c ti p h thng thit b .

V i cng ngh ny th tng hp c cc u im ca hai qu trnh cng ngh l: NNT c chu trnh lm lnh ngoi nhiu lm lnh th p c th : cng nghc chu trnhlm lnh trong va cho phn tch cao v cho php lm vic nhit lm lnh su.

* Nhc im: Thit b cng nghv i chu trnh lm lnh trong th ng cng k nh, phc t p, vn u t l n.

* Phm ving dng: p dng i v i hn h p kh c thnh phn C3 khng qu 70 75 g/m3. V i h s tch cu t chnh l 85% propan v hu ht cc cu t cacbon nng.Kh kh sau khi chbin c a thng i tiu thv i p sut 2,1MPa.


26/50


Ph m Anh Tu n 26

2.4, S NNT hai b c nh n C 3 c chu tr nh lm l nh t h p (chu tr nh lm l nh ngoi b ng propan, ti t lu dng ch t l ng vtuabi n gin n kh )

*Nguyn tc hot ng:

Khi nguyn liu c nn n 4,0MPa sau khi lm sch khi CO2v sy bng cht h p ph r n, c a vo cng on ngng tnhit th p . Mt phn kh ivo cc thit b bay hi 1,3,5 v cc thit b trao i nhit 2,4 ti y kh c lm lnhn -30oC, c tr n ln v i mt phn kh c lm lnh n -30oC nhit bngcondensate t thp tch 10. Condensat t thp tch 10 c tit lu n p sut 1,7 MPav sau khi truyn lnh c nhit 20oC c dn t i thp tch etan 16.

T thp tch 10 kh sau khi c lm lnh bi kh kh i ra t nh thp tch etan16 t nhit -51oC c dn vo thp tch nhit th p 11, ti y kh c tch rakhi condensate v c nhit thp 11 c dn qua van tit lu 15, p sut ca kh gim


27/50


Ph m Anh Tu n 27

n 18MPa, khi mt phn kh b ngng t, c lm lnh n -78oC. Kh cng v icondensate t tuabin 13 c dn n phn trn ca thp tch etan 16.

* Phm ving dng ca s cng ngh:V i vic s dng tuabin lm lnh trong s ngng tnhit thp chbin

kh v thu c sn phm c phn on t C3 tr ln .Vi hm l ng C3 trong kh nghnh 300g/m3v h s tch cu t chnh 90% propan

Vy : Nhn chung sau khi phn tch u nhc im, phm ving dng ca cc s cng ngh. Ta thy r ng ch bin ng hnh vi nng sut cng ngh ln, phntch cc cu t chnh khng cao vo khong 75% cu t chnh l propan, th ta la chncng nghNNT v i chu trnh lm lnh ngoi tc nhn lm lnh propan c thp tch s b etan l ti u nht, v cng ngh ca thit b n gin, cng ngh p dng r ng ri, vakhc phc c nhc im ca cng ngh cu thit b khng c tch s betan. Qutrnh ny c coi l phng php c hiu qu kinh t hiu qu hn c ch bin KTNv KH.

3. Cc thit b chnh c trong qa trnh chbin bng phngphp ngng t nhit thp.

Nhn chung cc thit b trong qu trnh ngng tnhit th p mt bc c tch s betan r t a dng v phong ph. Ty theo sn l ng, thnh phn kh v mc yu cuta c cc thit b khc nhau. Ta c cc cm thit b chnh nh sau:

3.1. Thi t b nn kh

Trong s cng ngh nu trn, c 2 thit b nn kh: my nn kh dng nguynliu vo v my nn propan trong chu trnh lnh. Thit b ny th ng dng l my nn pittng hoc my nn ly tm.

+ My nn pittng: c s dng nhiu trong cng nghi p v i quy m va v nh.Do n cho php p sut vo v ra kh linh ng, t snn cao v gi thnh thp khi nngsut th p.

+ My nn ly tm: c s dng r ng ri trong cng nghi p ha hc. N c uim so vi my nn pittng l: nng sut l n, cu to n gin, chi ph bo d ng th p.


28/50


29/50


Ph m Anh Tu n 29

ng th i cung c p thi gian lu ln tch hi. Phn tch sng D sdng cc tml i, h thng cnh qut hoc cc cyclone. N c tc dng loi bnhng ht lng c kchth c nh, c th n 3 micromet.

la chn loi thit b khng c quy tc c th no. Thng th ng ta dng ch tiu kinh t la chn.Ccng dng, v so snh c thhin di y:

Nm ngang Thng ng

Phm vingdng

- Th tch hn h p vo l n.- T l hi/lng khng qu

cao.

- Lu l ng dng vo nh.- T l hi/lng cao.- Khng gian lp t b hn

ch.

u im

- ng knh nh hn khicng l ng kh so v i dngthng ng.

- Bmt bay hi l n.- Dng kh khng cn tr s

thot n c ca phn tchsng

- Vic kim sot mc chtlng khng qu quan tr ng.

- C khng gian thot kh trn v lng d i.

- Chim t din tch.

Nhc im

- Ch c mt phn khng giannh thot kh.

- Chim nhiu din tch.- iu khin mc cht lng

c bit quan tr ng.

- ng knh ln hn so v ithit b nm ngang.

- Kh khn trong l p cc thit b kim tra, an ton.

3.3, Thp tch etan

Thp tch etan thc t l mt thp chng ct. Sn phm nh thp l hn h p gmmetan (20 70% th tch), etan (30 75% th tch), propan (khng qu 5% th tch). psut lm vic ca thp t 3,0 3,5 Mpa. Vic duy tr p sut cao khng yu cu tiu tnthm nng l ng do p sut ca phng php ngng tnhit th p vo khong 4,0Mpa. p sut cao hn khng c li do kh khn trong vic tch kh. iu kin p sut, nhit nh thp t -30 n 0oC, nhit y thp t 90 n 120oC.

C 2 loi thp chng phbin l thp m v thp a. Thp a c nhiu dngnh: a l, van, a chp. a l v van c dng ph bin hn dng chp do c hiu


30/50


31/50


32/50


Ph m Anh Tu n 32

L p cht lng mt c chiu cao khong 25 30mm. Gi trn cc a, hi quacc l sng 2, v lm si bt qua l p cht lng, l p cht lng trn a m d th chy thong chy chuyn 3 xung d i. Loi a ny yu cu ch khng i, v r ng nh khigim hiu sut thit b s lm gim s g p nhau gia dng hi v dng lng, d htxung, lm cho a tr ra, khi tng cng sut th lm tng dng hi gp nhau, v lngln hi, cu t nng i ra khi cht lng lm ph v cn bng trong thp v lm gim s phn chia trong thp.

Trc y, cc thp chng trong nh my chbin kh th ng s dng thp a,tuy nhin gn y thp m cu trc li c dng ph bin hn. u im ca thp ml gim p nh (17 50 mmH2O trn 1m m) v nng sut hn (trn 1m ng knh)khi t l lng/hi cao. Ngoi ra, kch thc thp m cng nh hn nn chi ph ban uthp. Nhc im ca thp m l d tc khi c ln bui bn v phn b lng khng u

khi ng knh thp l n.


33/50


Ph m Anh Tu n 33

TNH TON

I, M phng cng nghbng phn mm HYSYSChn nguyn liu l kh ng tmR ng. V i thng s ban u nh sau:

Nng sut: 4,5 triu m3/ngyp sut: 160bar

Nhit : 30oC

Bng 1. Thnh phn v cc thng s ca h n h p kh

Cu t Metan C1 Etan C2 Propan C3 Butan C4 CondensatC5+

Phn mol 0,7654 0,0689 0,0825 0,0578 0,0254

1. Xy dng c s m phng Nh p cc thng tin trong giao din Simulation Basic M anager

Property Package Peng-Robinson

Components CH4, Ethane, Propane, n-Butane

Thit l p cu t giC5+ v i cc thng s sau:

Molecular weight 86,18

Normal Boiling Pt (C) 68,75

2. Xy dng lu trnh chnh - Thit l p dngNguyn l i u v i thng tin sau;

Name Nguyen lieuTemperature 30 oC

Pressure 160 bar


34/50


35/50


Ph m Anh Tu n 35

DngNguyn li u tr c khi vo chbin c a qua thit b tch n c, p sutdng kh gim xung cn khong 1MPa. gim p ti Tach nuoc v VLV-100 lnl t l 1bar v 149bar.

Dng kh sau tr c khi voM y nn 1

c nhit 40oC, c nn t i p sut4MPa. Sau n c lm mt trong thit b L m mt b ng kk 2 , nhit vo cakhng kh l 25oC, p sut 1atm, dng nguyn liu c hnhit xung cn 45oC.

Dng kh c chia ra thnh 2 dng3 v 4 b i thit b TEE-100 v i t l Flow Ratios l 0.5. Dng3 i qua thit b TDN 3 , dng4 ln lt i cc thit b TDN 4 v TDN 5 , gim p ti mi thit b trao i nhit Delta P l 1bar. Dng kh6 ra khiMIX-100 t nhit 15oC c lm lnh b i TDN 6 xung nhit -30oC tr c khi vothit b tch 2 pha.

Ti Thap tach 7 , dng kh thot ra nh thp iu chnh gim p xung cn3,1MPa, sn phm ngng t l ng 7 thot ra y thp v c vn chuyn b i bm 7 .Mc cht lng trong thp 7 c iu chnh b i van VLV-101 , Delta P ca bm v vanln l t l 2bar v 1,5bar.

Dng lng i qua thit b TDN 5 c nng ln n 0oC (p sut tn tht l 1bar)tr c khi voThap tach 8 tch s betan. Cc cu t d bay hi thot ra nh thpv c nn ln khong 3,9MPa tr c khi tr n v i dng nguyn liu voTDN 6. tunhon dng kh th phi cho qua cng c Recycle trong HYSYS. Sn phm lng ln l tqua cc bm, van (c thng sging thit b y thp 7). Dng lng qua thit b

TDN 4

nng nhit ln n 20oC tr c khi voThp tch etan 9.

* Thi t l p thp tch etan 9

S dng Shortcut collumthit l p thng s c bn cho thp tch. Thit l p dng1 ly thng s t dngVao thap 9 .

Connections

Top Product Phase Vapour Inlet 1

Overhead Vapour Sp dinh Bottoms Sp day

Condenser Duty Cond Q Reboiler Duty Reb Q


36/50


Ph m Anh Tu n 36

Parameters Light Key in Bottoms Ethane 0,01

Heavy Key in Distillate Propane 0,01Condenser Pressure 3,1 MPa Reboiler Pressure 3,5 MPa

External Reflux Ratio 1,2

T cc d kin trn, ta c cc thng sca thp tch etan nh sau:

S a th c t 19V tr a n p liu 11 Lu l ng sn phm y 1110 kgmole/h

Nh p thng tin choThp tch etan 9

Connections Name Thp tch ean 9

No. of Stage 19 Feed Stream Vao thap Inlet Stage 11

Condenser Type Full Reflux

Ovhd Vapour hoi thap 9 Bottom Product C3+ Reboiler Duty Q dun soiCondenser Duty Q lanh 2

PressureCondenser 3,1 MPa Reboiler 3,5 MPa

Condenser Delta P 1 bar Specifications

Reflux Ratio 1,2

Trong Monitor nh p thng s cho Btms Products Ratel 1109 kgmole/h, bmRun tnh ton thp.

Kh i to thm 2 tham s thnh phn cu t ca thp


37/50


Ph m Anh Tu n 37

Propan in Condenser Name Pro

Stages Condenser Flow Basis Mole Fraction Phase Liquid

Spec Value 0,01Component Propane

Ethane in Reboiler Name EtanStages Reboiler

Flow Basis Mole Fraction

Phase LiquidSpec Value 0,01Component Ethane

B kch hot Reflux Ratiov Btms Product Rate, kch hot cc tham s Pro v Etanva kh i to.

Dng sn phm ra khi nh thp c tr n vi dng hi ra khi thp tch 7 tithit b MIX-101 , r i quaTDN 3 .

3. Thit lp chu trnh lm lnh bng propanTo mt template v i tn L am lanh bang propan , trong giao din Simulation

Basic M anager nh p cc thng tin sau:

Property Package Peng-RobinsonComponents Propane

To mt lu trnh nh hnh d i


38/50


Ph m Anh Tu n 38

Chu trnh lm l nh b ng propan

* Thi t l p cc dng cn thi t

Trong giao din chnh, to cc dng1, 3 v i cc thng ssau:

Dng1 Name 1

Temperature 50 oCVapour/Phase Fraction 0

Component 100% C3Dng 3

Name 3Temperature -20 oC

Vapour/Phase Fraction 1

* Cc thi t b chnh

Chu trnh lm lnh bng propan gm 4 thit b chnh

Van Thit b bay hi propan My nn


39/50


Ph m Anh Tu n 39

Thit b ngng t

Nh p van Dng vo van l dng1 ra t thit b ngng t nhit im bt ca n, dng ra

khi van l dng2 .Nh p thi t b bay hi propan

Thit b Bay hi propantrong vng lm lnh m phng trong HYSYS s dng thit b gia nhit. Dng3 ra khi thit b Bay hi nhit im sng. Thit b c tr lc Delta P l 0,07 bar .

Nh p my nn My nn c s dng lm tng p sut dng kh vo3 . Thit b c hiu sut

Adiabatic Efficiencyl 75%.Nh p thi t b ngng t y l thit b cui cng trong chu trnh lm lnh Propane. Thit b ny c

t gia My nn v van v n c m phng nh 1 thit b lm lnh. p sut tntht Delta P ca thit b l 0,25 bar.

* K t n i v i lu trnh chnh

- Chuyn chu trnh sang dng Sub-Flowsheet. Ko chut la chn ton b lutrnh, kch chut phi chn Cut/Paste Objects Combine Into Sub-F lowsheet . i tnSub-Flowsheet thnhChu trinh lanh.

- CopyChu trinh lanhva to vo trong lu trnh chnh.

4. Thit lp Spreadsheet xc nh l ng propanTrong s cng ngh trn, c 2 qu trnh lm lnh bng tc nhn lnh propan

- Lm lnh thit b TDN 6 v i nhit l ng Q lanh 1 .

- Ngng thi lu nh Thap tach etan 9 v i dng nhit Q lanh 2 .

To Spreadsheet c tn Nhiet luong.Trong bng Import Variablesta thm ccdng sau


40/50


Ph m Anh Tu n 40

Q lanh 1 Flowsheet Case (Main)

Object Q lanh 1

Variable Heat FlowCell B1

Q lanh 2 Flowsheet Case (Main)

Object Q lanh 2

Variable Heat Flow

Cell B2

1 Flowsheet Chu trinh lanh

Object 1

Variable Molar Flow

Cell B5

* Xc nh l ng propan tiu t nL ng nhit tng cng c tnh trong B3bng cng thc =b1+b2. Kich

chut phi vo B3, chn Export F omular Result. Xut hin mt bng, ta chn ccthng s nh sau:

Ct L a chnFlow Sheet Chu trinh lanh

Object Q lanh

Variable Heat Flow


41/50


42/50


Ph m Anh Tu n 42

Lu lng mol (kgmole/h) 7.930 6.820 1.109

Lu lng khilng (kg/h) 186.653 123.548 63.091

Thnhphn mole

Metan 0,7654 0,8899 0,0000

Etan 0,0689 0,0785 0,0100

Propan 0,0825 0,0262 0,4288

Butan 0,0578 0,0053 0,3807

C5+ 0,0254 0,0002 0,1805

Lu lngkhi lng

kg/h

Metan 97.374,14 97.366,92 0,37 Etan 16.429,47 16.092,48 333,49

Propan 28.849,30 7.876,20 20.970,66

Butan 26.641,31 2.104,53 24.536,31

C5+ 17.358,51 108,15 17.250,37

Lu lngmole

kgmole/h

Metan 6.069,61 6.069,16 0,02

Etan 546,38 535,17 11,09

Propan 654,22 178,61 475,56

Butan 458,35 36,21 422,14

C5+ 201,42 1,25 200,17

Hiu sut tch C3+ ca qu trnhLu l ng C3+ ca nguyn liu: 72.849,13 kg/h

Lu lng C3+ trong dng ra: 62.757,33 kg/h

Hiu sut tch C3+: 86,15%


43/50


Ph m Anh Tu n 43

2. Cn bng vt cht ti cc thp tch

* Cn bng ti thp tch 7

Dng vo Dng ra

Dng vo thp 7 Lng Hi

Thng s

Thnh phn hi 0,7649 0,0000 1,0000

Nhit ( oC) -30 -30,6 -30,6

p sut (MPa) 3,7 3,6 3,6

Lu lng mol (kgmole/h) 8.220 1.918 6.302 Lu lng khi

lng (kg/h) 192.522 80.168 112.354

Thnhphn mole

Metan 0,7670 0,2887 0,9125

Etan 0,0700 0,1226 0,0540

Propan 0,0821 0,2613 0,0275

Butan 0,0564 0,2230 0,0057

C5+ 0,0245 0,1045 0,0002

Lu lngkhi lng

kg/h

Metan 101.139,27 8.880,52 92.258,74

Etan 17.302,04 7.066,67 10.235,37

Propan 29.742,00 22.094,44 7.647,55

Butan 26.955,63 24.851,11 2.104,53C5+ 17.382,95 17.274,80 108,15

Lu lngmole

kgmole/h

Metan 6.304,30 553,55 5.750,75

Etan 575,39 235,01 340,39


44/50


Ph m Anh Tu n 44

Propan 674,47 501,04 173,43

Butan 463,76 427,55 36,21

C5+ 201,71 200,45 1,25

* Cn bng ti thp tch s betan 8

Dng vo Dng ra

Dng vo thp 8 Lng Hi

Thng s

Thnh phn hi 0,1438 0,0000 1,0000

Nhit ( oC) 0,0 -0,4 -0,4

p sut (MPa) 3,6 3,5 3,5 Lu lng mol

(kgmole/h) 1.918 1.627 290

Lu lng khilng (kg/h) 80.168 74.285 5.882

Thnhphn mole

Metan 0,2887 0,1957 0,8101

Etan 0,1226 0,1265 0,1004

Propan 0,2613 0,2954 0,0699

Butan 0,2230 0,2594 0,0187

C5+ 0,1045 0,1230 0,0010

Lu lngkhi lng

kg/h

Metan 8.880,52 5.108,55 3.771,98

Etan 7.066,67 6.190,60 876,07

Propan 22.094,44 21.199,30 895,14

Butan 24.851,11 24.536,31 314,79


45/50


Ph m Anh Tu n 45

C5+ 17.274,80 17.250,37 24,43

Lu lngmole

kgmole/h

Metan 553,55 318,43 235,12

Etan 235,01 205,87 29,13 Propan 501,04 480,74 20,30

Butan 427,55 422,14 5,42

C5+ 200,45 200,17 0,28

* Cn bng ti thp tch etan 9

Dng vo Dng ra

Dng vo thp 9 Lng Hi

Thng s

Thnh phn hi 0,0917 0,0000 1,0000

Nhit ( oC) 20,0 129,3 -28,1

p sut (MPa) 3,3 3,5 3,1

Lu lng mol (kgmole/h) 1.627 1.109 518

Lu lng khilng (kg/h) 74.285 63.091 11.194

Thnhphn mole

Metan 0,1957 0,0000 0,6142

Etan 0,1265 0,0100 0,3758

Propan 0,2954 0,4288 0,0100

Butan 0,2594 0,3807 0,0000

C5+ 0,1230 0,1805 0,0000

Lu lng Metan 5.108,55 0,37 5.108,18


46/50


Ph m Anh Tu n 46

khi lngkg/h

Etan 6.190,60 333,49 5.857,11

Propan 21.199,30 20.970,66 228,64

Butan 24.536,31 24.536,31 0,00C5+ 17.250,37 17.250,37 0,00

Lu lngmole

kgmole/h

Metan 318,43 0,02 318,41

Etan 205,87 11,09 194,78

Propan 480,74 475,56 5,18

Butan 422,14 422,14 0,00

C5+ 200,17 200,17 0,00

3. Cn bng nhit l ng ti cc thp tch* Cn bng nhit l ng ti thp tch 7

Lu l ngkg/h

EntanlykJ/kg

Nhit l ngkJ/s

Dngvo

Vothp 7

Metan 101.139,27 4.850,05 136.258,61 Etan 17.302,04 3.332,61 16.016,91

Propan 29.742,00 2.858,23 23.613,74

Butan 26.955,63 2.661,99 19.932,10

C5+ 17.382,95 2.296,27 11.087,76

T ng 192.521,88 206.909,11

Dng ra Lng

Metan 8.880,52 4.849,79 11.963,51

Etan 7.066,67 3.334,27 6.545,04

Propan 22.094,44 2.859,60 17.550,38

Butan 24.851,11 2.663,26 18.384,70


47/50


48/50


Ph m Anh Tu n 48

Butan 314,79 2.599,55 227,31

C5+ 24,43 2.238,85 15,20

T ng 5.882,41 6.722,85

4. Kch th c thit b chnhS dng Tool Utilities, chn Tray Sizing xc nh cc kch th c ca thp

tch etan 9.

Kch th c thp chng 9

Nhit , oC Dng nguyn liu vo 20Sn phm nh -28,73Sn phm y 129,3

p su t, MPaDng vo 3,3nh thp 3,1y thp 3,5

Nhit l ng, MW Bay hi propan 11 1,991un bc hi y thp 7,845

Loi a a lc knh chy truynS a 19a n p liu 11 ng knh thp, m 3,048Khong cch cc a, m 0,61Chiu cao thp, m 11,58

Chiu di ng ng chy trn, m 1,95Chiu cao ng ng chy trn, mm 50,8


49/50


Ph m Anh Tu n 49

K T LUN

Kh ng hnh m R ng l kh bo, c hm l ng C3+ cao (409 g/cm3) nn c

tnh kinh t cao khi a vo sn xut thng mi.Vi hm l ng C3+ nh vy, cng vi iu kin kinh t nc ta, s cng ngh

ch bin kh t hiu qu kinh t nht l cng ngh ngng tnhit th pv i chu trnhlm lnh bng propan c thp tch s betan.

m phng s ch bin kh bng phn mm m phng HYSYS 7.3. Ta thu c k t qu hiu sut tch C3+ t 86,15%. Vi lu l ng 4,5 triu m3 kh /ngy, l ngC3+ thu c khong 1.506,18 tn/ngy.

Qu trnh ch bin khng hnh mR ng s thu vmt l ng l n C3+ v png c nhu cu s dng LPG ngy cng tng ca n c ta.


50/50


TI LIU THAM KHO

1. Nguyn Th Minh Hin,Cng ngh ch bin kh t nhin v kh ng hnh, NXBkhoa hc v k thut, 2010

2. Nguyn Th Minh Hin, Hysys trong m phng cng nghha hc, NXB Khoa hck thut.

3. Hysys Statedy Stae Modeling Document.4. Campbell J.M,Gas Conditioning and Processing , Volume 1: The Basic Principles.

Campbell Petroleum Series. Norma, Oklahoma. October 1994.5. Campbell J.M,Gas Conditioning and Processing , Volume 2: The Equipment.

Campbell Petroleum Series. Norma, Oklahoma. October 1994.6. GPSA Engineering Data Book , Vol I & II, 20047. Donald L.Katz, Handbook of Natural gas Enginerring, Mc Graw-Hill Book

Company, New York 19598. Daeid Mokhatab and Wiliam A.Poe, Handbook of natural gas tranmission and

processing , 20069. http://congnghedaukhi.com/-t5226.html
http://congnghedaukhi.com/-t5226.htmlhttp://congnghedaukhi.com/-t5226.html

ngung tu nhiet do thap

Documents