intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Bài giảng: Công nghệ khí (ThS. Hoàng Trọng Quang) - Chương 4

Chia sẻ: Vang Thi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:82

141
lượt xem
28
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Chương 4. Hydrate và Dehydrate - Điểm sương: Là nhiệt độ ứng với áp suất nhất định, mà tại đó lượng hơi nước trong dòng khí đạt giá trị bão hoà. Nếu nhiệt độ giảm xuống dưới điểm sương, nước sẽ tách khỏi dòng khí và hydrate được tạo thành.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng: Công nghệ khí (ThS. Hoàng Trọng Quang) - Chương 4

  1. Bài giảng CÔNG NGHỆ KHÍ Chương 4 HYDRATE VÀ DEHYDRATE GVGD: ThS. Hoàng Trọng Quang GVTG: ThS. Hà Quốc Việt
  2. NỘI DUNG Khoa Kỹ thuật Địa chất Dầu khí Copyright 2008 Giới thiệu Hàm lượng nước trong HC Gas hydrate Dehydrate bằng các chất ức chế Trường Đại học Bách khoa Tp. HCM
  3. Giới thiệu Khoa Kỹ thuật Địa chất Dầu khí Copyright 2008 Điểm sương: Là nhiệt độ ứng với áp suất nhất định, mà tại đó lượng hơi nước trong dòng khí đạt giá trị bão hoà. Nếu nhiệt độ giảm xuống dưới điểm sương, nước sẽ tách khỏi dòng khí và hydrate được tạo thành. Trường Đại học Bách khoa Tp. HCM
  4. Giới thiệu Khoa Kỹ thuật Địa chất Dầu khí Copyright 2008 Nước là tạp chất phổ biến nhất lẫn trong các hydrocarbon Nước lẫn trong khí thiên nhiên trong quá trình khoan, khai thác, vv… Trường Đại học Bách khoa Tp. HCM
  5. Giới thiệu Khoa Kỹ thuật Địa chất Dầu khí Copyright 2008 Nước gây ra các vấn đề sau: Tạo thành hydrate gây tắc nghẽn van, đầu vòi, … trong quá trình vận chuyển Gây ăn mòn đường ống, các thiết bị Gây ra các phản ứng phụ, tạo bọt, hoặc làm mất hoạt tính xúc tác trong các quá trình chế biến tiếp theo Trường Đại học Bách khoa Tp. HCM
  6. LƯỢNG NƯỚC TRONG KHÍ HYDROCACBON Khoa Kỹ thuật Địa chất Dầu khí Copyright 2008 Khí đồng hành và khí thiên nhiên khai thác từ lòng đất thường bão hoà hơi nước và hàm lượng hơi nước phụ thuộc vào áp suất, nhiệt độ và thành phần hỗn hợp khí. Mỗi một trạng thái của hệ sẽ tương ứng với hàm lượng hơi nước cực đại có thể có nhất định. Hàm lượng ẩm tương ứng với hơi nước bão hoà tối đa được gọi là cân bằng. Người ta phân chia độ ẩm của khí thành độ ẩm tương đối và tuyệt đối: Trường Đại học Bách khoa Tp. HCM
  7. LƯỢNG NƯỚC TRONG KHÍ HYDROCACBON Khoa Kỹ thuật Địa chất Dầu khí Copyright 2008 Độ ẩm tuyệt đối (g/m3, kg/ triệu m3): Là khối lượng hơi nước thực tế có trong một đơn vị thể tích khí hoặc đơn vị khối lượng mỗi điều kiện áp suất, nhiệt độ. Đơn vị là g/m3 hoặc g/kg khí. Độ ẩm bão hòa (g/m3, kg/ triệu m3) : Là lượng hơi nước tối đa có thể tồn tại trong một thể tích khí tại mỗi điều kiện của hệ. Độ ẩm tương đối (RH) (%) : Là tỷ lệ giữa khối lượng hơi nước thực tế và lượng hơi nước tối đa (bão hoà). Có nghĩa là tỷ lệ giữa độ ẩm tuyệt đối trên trên độ ẩm bão hoà, đơn vị là % hay phần đơn vị. Nhiệt độ điểm sương (oC) : Là nhiệt độ tại áp suất cho trước mà tại đó hơi nước bắt đầu ngưng tụ. Trường Đại học Bách khoa Tp. HCM
  8. LƯỢNG NƯỚC TRONG KHÍ HYDROCACBON Khoa Kỹ thuật Địa chất Dầu khí Copyright 2008 Hàm lượng nước trong khí thiên nhiên cần phải được tính toán, dự đoán để qua đó xây dựng được phương án làm khô khí tối ưu. Hàm lượng nước bão hoà trong khí ngọt phụ thuộc vào P, T, và thành phần khí (tỷ trọng tương đối : SGg) Khí chua (có chứa H2S và CO2) sẽ có hàm lượng nước cao hơn. Cần phải hiệu chỉnh hàm lượng nước khi nồng độ H2S, CO2 trong dòng khí lớn hơn 5% tạo ra các axit ăn mòn thiết bị. Trường Đại học Bách khoa Tp. HCM
  9. Hàm lượng nước trong HC Khoa Kỹ thuật Địa chất Dầu khí Copyright 2008 Xác định hàm lượng nước bằng các dụng cụ đo Phương pháp tính toán, dự đoán Xác định từ đồ thị: Giản đồ McKetta và Wehe (1958): khí ngọt Giản đồ Campbell: khí chua Dùng công thức Trường Đại học Bách khoa Tp. HCM
  10. Hàm lượng nước trong HC Sử dụng các thiết bị đo Khoa Kỹ thuật Địa chất Dầu khí Copyright 2008 Phương pháp Cơ sở Phạm vi Điện phân Đo cường độ dòng điện phân của mẫu 0-1000ppm Thay đổi hằng số Đo điện dung của mẫu khí 0-1000ppm dielectric Trở kháng điện Đo trở kháng điện của pha hơi 0-20000ppm Tinh thể Đo tần số của tinh thể trong mẫu khí 0-25000ppm piezoelectric Hấp thụ nhiệt Đo sự hấp thụ và giải phóng năng lượng 0-5000ppm của mẫu Hấp thụ hồng Đo quang phổ hấp thu hồng ngoại 0-50% ngoại Hấp thu vi sóng Đo quang phổ hấp thu vi sóng của mẫu 0-90% Trường Đại học Bách khoa Tp. HCM
  11. Hàm lượng nước trong khí ngọt Giản đồ McKetta và Wehe Khoa Kỹ thuật Địa chất Dầu khí Copyright 2008 Để thuận tiện trong việc xác định nhanh lượng hơi nước trong hỗn hợp khí, thông thường người ta sử dụng giản đồ McKetta và Wehe, lượng hơi nước bão hòa phụ thuộc vào áp suất, nhiệt độ đối với khí thiên nhiên có hàm lượng H2S, CO2 nhỏ và tỉ trọng là 0,6. Khi tỉ trọng của khí lớn hơn 0,6 hay khi có các muối trong nước thì hàm lượng ẩm tra từ giản đồ này cần phải nhận tương ứng với hệ số CG hoặc Cs. Khi tỉ trọng khí và hàm lượng muối tăng thì lượng hơi nước trong khí sẽ giảm (trong điều kiện giống nhau). Khi hỗn hợp khí có mặt H2S, CO2 hàm lượng đáng kể thì hàm lượng ẩm thực tế sẽ cao hơn, khi có mặt N2 thì hàm lượng ẩm thực tế lại giảm.
  12. LƯỢNG NƯỚC TRONG KHÍ HYDROCACBON Khoa Kỹ thuật Địa chất Dầu khí Copyright 2008 Hình 1. Đồ thị hơi nước bão hòa trong hỗn hợp khí (gas)
  13. HÀM LƯỢNG NƯỚC TRONG KHÍ HYDROCACBON Khoa Kỹ thuật Địa chất Dầu khí Copyright 2008 Bài toán cụ thể: Xác định hàm lượng nước bão hoà cho dòng khí hydrocacbon ngọt có SGg 0.9; nhiệt độ 70 oC và áp suất 6000 kPa - Từ Hình 1: W = 3520 mg/Sm3 - Hệ số hiệu chỉnh cho SGg 0.9: CG = 0.98 từ Hình 1a ->Hàm lượng nước: W = 0.98 x 3520 = 3270 mg/Sm3 Trường Đại học Bách khoa Tp. HCM
  14. HÀM LƯỢNG NƯỚC TRONG KHÍ HYDROCACBON Khoa Kỹ thuật Địa chất Dầu khí Copyright 2008 Dùng công thức W = A/P + B cho SGg = 0.6 W = (A/P + B) x CG x CS cho SGg > 0.6 A, B: Các hệ số tra từ Bảng 1 CG; CS: Các hệ số hiệu chỉnh tỷ trọng tương đối và nồng độ muối, đọc từ Hình 1a và 1b. Làm lại ví dụ 01 và 02 sử dụng các công thức trên. Trường Đại học Bách khoa Tp. HCM
  15. HÀM LƯỢNG NƯỚC TRONG KHÍ HYDROCACBON Khoa Kỹ thuật Địa chất Dầu khí Copyright 2008 Bảng 1: Tra hệ số A và B
  16. HÀM LƯỢNG NƯỚC TRONG KHÍ HYDROCACBON Khoa Kỹ thuật Địa chất Dầu khí Copyright 2008 Hình 1a: tra hệ số CG
  17. HÀM LƯỢNG NƯỚC TRONG KHÍ HYDROCACBON Khoa Kỹ thuật Địa chất Dầu khí Copyright 2008 Hình 1b: tra hệ số CS
  18. HÀM LƯỢNG NƯỚC TRONG KHÍ CHUA Khoa Kỹ thuật Địa chất Dầu khí Copyright 2008 Công thức xác định W = yHCW HC + yH2SW H2S + yCO2W CO2 Trong đó: W hc: Là lượng hơi nước tính được do tra Hình 1. y: Phần mol của các hydrocacbon. W H2S: Lượng hơi nước gia tăng do H2S tra đồ thị Hình 2. yH2S: Phần mol của H2S. W CO2: Lượng hơi nước gia tăng do CO2 tra đồ thị Hình 3. yCO2: Phần mol của CO2 Trường Đại học Bách khoa Tp. HCM
  19. LƯỢNG NƯỚC TRONG KHÍ HYDROCACBON Khoa Kỹ thuật Địa chất Dầu khí Copyright 2008 Effective Water Content, kg H2O/106 std m3 Temperature, oC Hình 2. Đồ thị tra lượng nước do có mặt H2S.
  20. LƯỢNG NƯỚC TRONG KHÍ HYDROCACBON Khoa Kỹ thuật Địa chất Dầu khí Copyright 2008 Effective Water Content, kg H2O/106 std m3 Temperature, oC Hình 3. Đồ thị tra lượng nước do có mặt CO2.
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2