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 6

Chia sẻ: Vang Thi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:49

Thêm vào BST
Báo xấu
129
lượt xem 30
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Chương 6. Làm khô khí bằng glycol - Mục đích của công tác xử lý khí là làm cho khí thích hợp với quá trình vận chuyển và sẵn sàng đưa vào sử dụng. Xử lý khí cũng được yêu cầu để thu hồi những thành phần có giá trị từ khí. Khí thường được khai thác ở các điều kiện áp suất ...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng: Công nghệ khí (ThS. Hoàng Trọng Quang) - Chương 6

  1. Bài giảng CÔNG NGHỆ KHÍ Chương 6: LÀM KHÔ KHÍ BẰNG GLYCOL GVGD: ThS. Hoàng Trọng Quang GVTG: ThS. Hà Quốc Việt
  2. NỘI DUNG Khoa Kỹ thuật Địa chất & Dầu khí Copyright 2008 Nhiệm vụ, mục đích xử lý Mục đích xử lý khí Quy trình xử lý cơ bản Làm khô khí bằng phương pháp hấp thụ Làm khô khí bằng glycol Nồng độ tối thiểu của glycol sạch Tính toán lượng glycol tuần hoàn Tính toán, thiết kế contactor 11/14/2013 Trường Đại học Bách khoa Tp. HCM 2
  3. NHIỆM VỤ, MỤC ĐÍCH CỦA XỬ LÝ KHÍ Khoa Kỹ thuật Địa chất & Dầu khí Mục đích của xử lý khí Copyright 2008 Mục đích của công tác xử lý khí là làm cho khí thích hợp với quá trình vận chuyển và sẵn sàng đưa vào sử dụng. Xử lý khí cũng được yêu cầu để thu hồi những thành phần có giá trị từ khí. Khí thường được khai thác ở các điều kiện áp suất, nhiệt độ và có các thành phần làm cho việc vận chuyển khí khó khăn, đắt tiền hoặc không thể thực hiện được và khí có thể có những tính chất không tuân theo các yêu cầu của nơi tiêu thụ. 11/14/2013 Trường Đại học Bách khoa Tp. HCM 3
  4. NHIỆM VỤ, MỤC ĐÍCH CỦA XỬ LÝ KHÍ Khoa Kỹ thuật Địa chất & Dầu khí Mục đích của xử lý khí Copyright 2008 Các thành phần trong khí gây ra nhiều vấn đề khó khăn trong việc vận chuyển, đối với cả bộ phận sản xuất cũng như bộ phận tiêu thụ khí là: Hơi nước (ăn mòn, hydrat) Sunfua hydro - H2S (độc hại, ăn mòn) Dioxit cacbon - CO2 (ăn mòn) Thủy ngân - Hg (ăn mòn) Các hydro nặng hơn (gây ra dòng chảy hai pha trong ống vận chuyển) 11/14/2013 Trường Đại học Bách khoa Tp. HCM 4
  5. NHIỆM VỤ, MỤC ĐÍCH CỦA XỬ LÝ KHÍ Khoa Kỹ thuật Địa chất & Dầu khí Mục đích của xử lý khí Copyright 2008 Các lý do chính cần phải xử lý khí là: Áp suất để các thiết bị xử lý khí làm việc hiệu quả nhất thường từ 10 – 100atm. Ở áp suất thấp các bình và các tháp xử lý cần có đường kính lớn để hoạt động một cách thích hợp và sẽ chiếm nhiều không gian cũng như có thể cồng kềnh và chi phí đắt tiền. Ở áp suất cao các thiết bị có thể nhỏ hơn về kích thước nhưng bề dày của thành sẽ lớn và có thể cần một loại thép đặc biệt, do đó sẽ đắt tiền. Để thu hồi hydrocacbon nặng hơn từ khí, áp suất tối ưu vào khoảng giữa 20 đến 40 atm. Áp suất để vận chuyển khí qua một khoảng cách lớn thay đổi giữa khoảng 70 và 140 atm. Áp suất yêu cầu để bơm ép khí vào vỉa dầu có thể cao hơn nhiều. 11/14/2013 Trường Đại học Bách khoa Tp. HCM 5
  6. NHIỆM VỤ, MỤC ĐÍCH CỦA XỬ LÝ KHÍ Khoa Kỹ thuật Địa chất & Dầu khí Mục đích của xử lý khí Copyright 2008 Khí thường bão hòa hơi nước khi được khai thác. Nước ở pha lỏng sẽ gây ăn mòn khi có mặt CO2 và H2S trong khí tạo thành hydrat. Hydrat có thể làm bít đường ống khí, thiết bị và các van ở nhiệt độ cao khoảng 20oC. Áp suất càng cao và nhiệt độ càng thấp thì càng có khả năng để hydrat tạo thành. Các lý do chính để người sử dụng đặt ra các thông số kỹ thuật cụ thể được yêu cầu đối với khí là: Người sử dụng khí luôn cần một áp suất chuyển giao tối thiểu Trong hầu hết các trường hợp, khí sử dụng làm nhiên liệu do đó người sử dụng cần một năng suất tỏa nhiệt tối thiểu và tối đa của khí Trong gần như tất cả các trường hợp, người sử dụng khí có các thông số nghiêm ngặt đối với hàm lượng H2S bởi vì tính độc hại của nó. Đối với khí làm nhiên liệu gia dụng thì thông số cụ thể là nhỏ hơn 5mg/m3. Người sử dụng khí không muốn có nước trong khí với lý do tương tự như nơi sản xuất. Thông thường thông số này được xác định bằng điểm sương của nước. 11/14/2013 Trường Đại học Bách khoa Tp. HCM 6
  7. NHIỆM VỤ, MỤC ĐÍCH CỦA XỬ LÝ KHÍ Khoa Kỹ thuật Địa chất & Dầu khí Mục đích của xử lý khí Copyright 2008 Người sử dụng khí không muốn các hydrocacbon nặng tạo thành trong đường ống. Thông thường người ta đưa ra thông số điểm sương của hydrocacbon. Một số thành phần khí có trong khí có thể gây hỏng các thiết bị trong nhà máy cũng như gây nguy hiểm. Các thông số kỹ thuật của khí thành phẩm: Năng suất tỏa nhiệt (nhiệt cháy): có thể ở giữa 20 và 65 MJ/m3 Áp suất chuyển giao: có thể thấp cỡ 2 atm và cao cỡ vài trăm atm. Điểm sương của hydrocacbon: tiêu biểu từ -8oC → 0oC ở tất cả các giá trị áp suất có thể. Điển sương của nước: giống như của hydrocacbon nhưng ở áp suất cao nhất có thể. Hàm lượng H2S, CO2, N2, Hg phụ thuộc vào đối tượng sử dụng khí. 11/14/2013 Trường Đại học Bách khoa Tp. HCM 7
  8. NHIỆM VỤ, MỤC ĐÍCH CỦA XỬ LÝ KHÍ Khoa Kỹ thuật Địa chất & Dầu khí Quy trình xử lý cơ bản Copyright 2008 Quy trình xử lý khí cơ bản bao gồm các bước sau: Tách khí ra từ dung dịch tự do như dầu nặng, condensate, nước, hạt rắn lên theo. Xử lý khí để tách những chất ngưng tụ và thu hồi những hơi hydrocacbon. Xử lý tách hơi nước ngưng tụ mà trong một số điều kiện thích hợp nào đó nó sẽ tạo thành hydrat. Xử lý để tách ra khỏi khí những hợp chất không mong muốn như H2S, CO2. 11/14/2013 Trường Đại học Bách khoa Tp. HCM 8
  9. LÀM KHÔ KHÍ BẰNG PHƯƠNG PHÁP HẤP THỤ Khoa Kỹ thuật Địa chất & Dầu khí Mục đích Copyright 2008 Trong công nghiệp quá trình hấp thụ được dùng để: Thu hồi các cấu tử trong pha khí Làm sạch pha khí Tách hỗn hợp thành các cấu tử riêng biệt Tạo thành một dung dịch sản phẩm Trong trường hợp thứ nhất và thứ ba bắt buộc phải tiến hành quá trình nhả hấp sau khi hấp thụ để thu hồi các cấu tử và dung môi. Trong trường hợp thứ hai thì quá trình này không cần thiết nếu dung môi rẻ tiền, dễ kiếm (ví dụ: nước) và khí lạ thường là bỏ đi, chỉ khi nào cần thực hiện thu hồi dung môi ta mới thực hiện quá trình nhả hấp. 11/14/2013 Trường Đại học Bách khoa Tp. HCM 9
  10. LÀM KHÔ KHÍ BẰNG PHƯƠNG PHÁP HẤP THỤ Khoa Kỹ thuật Địa chất & Dầu khí Phương Pháp Copyright 2008 Trong đó một hỗn hợp khí được cho tiếp xúc với một chất lỏng nhằm mục đích chọn lựa một hay nhiều cấu tử của hỗn hợp khí để tạo nên một dung dịch các cấu tử trong chất lỏng. 11/14/2013 Trường Đại học Bách khoa Tp. HCM 10
  11. LÀM KHÔ KHÍ BẰNG PHƯƠNG PHÁP HẤP THỤ Khoa Kỹ thuật Địa chất & Dầu khí Quá trình hấp thụ Copyright 2008 Là quá trình truyền khối từ pha khí sang pha lỏng Đây là quá trình tương tác vật lý giữa hơi nước và dung môi Hai định luật chi phối quá trình hấp phụ: Raoult: Pi = Pi* x Xi trong đó: Dalton: Pi = Ptotal x Yi – Pi : áp suất riêng phần của cấu tử i – Pi* : áp suất hơi của cấu tử i nguyên chất – Ptotal : áp suất tổng của dòng khí – Xi : % cấu tử i trong pha lỏng – Yi : % cấu tử i trong pha khí Diễn ra hiệu quả hơn ở T thấp và Ptotal cao 11/14/2013 Trường Đại học Bách khoa Tp. HCM 11
  12. LÀM KHÔ KHÍ BẰNG PHƯƠNG PHÁP HẤP THỤ Khoa Kỹ thuật Địa chất & Dầu khí Copyright 2008 Yêu cầu của dung môi: Có ái lực với nước mạnh, và với HC thấp Có độ bay hơi thấp tại nhiệt độ hấp thụ: giảm mất mát dung môi Có độ nhớt thấp: dễ bơm và tiếp xúc tốt với dòng khí Có độ bền nhiệt tốt: hiệu quả thu hồi cao Khả năng gây ăn mòn thấp Triethylene glycol (TEG) là dung môi phổ biến nhất 11/14/2013 Trường Đại học Bách khoa Tp. HCM 12
  13. LÀM KHÔ KHÍ BẰNG PHƯƠNG PHÁP HẤP THỤ Khoa Kỹ thuật Địa chất & Dầu khí Copyright 2008 11/14/2013 Trường Đại học Bách khoa Tp. HCM 13
  14. LÀM KHÔ KHÍ BẰNG PHƯƠNG PHÁP HẤP THỤ Khoa Kỹ thuật Địa chất & Dầu khí Copyright 2008 Trong đó một hỗn hợp khí được cho tiếp xúc với một chất lỏng nhằm mục đích chọn lựa một hay nhiều cấu tử của hỗn hợp khí để tạo nên một dung dịch các cấu tử trong chất lỏng. Vật chất luôn luôn đi từ nơi có tích tụ cao đến nơi có tích tụ thấp. Sự tích tụ của chất hấp thụ của phần hơi phải cao hơn của phần lỏng. Ở Stripping, ngược lại với sự hấp thụ, sự tích tụ của phần lỏng cao hơn cả hai. Sự tích tụ là driving force. Thuật ngữ “concentration – Sự tích tụ” trong phần này có liên quan đến “sự cân bằng” 11/14/2013 Trường Đại học Bách khoa Tp. HCM 14
  15. LÀM KHÔ KHÍ BẰNG PHƯƠNG PHÁP HẤP THỤ Khoa Kỹ thuật Địa chất & Dầu khí Copyright 2008 Sức kháng chuyển đổi thì tương hổ với diện tích. Theo kinh nghiêmk hệ số chuyển đổi vật chất gồm sự ảnh hưởng của tất cả thay đổi của sự tích tụ có thể chấp nhận được Đối với sự hoạt động của hệ thống đã cho tại những điều kiện đặc biệt với các tính chất đặc trưng của các dòng chảy nhánh, hiệu quả của vật chất chuyển đổi tùy vào diện tích tiếp xúc giữa hơi và lỏng, và cũng trên những yếu tố đó (như là độ nhớt, sức căng bề mặt, độ nhớt tương đối…) mà ảnh hưởng sự khuyếch tán của các phân tử của vùng giao giữa chất lỏng – hơi. Diện tích, gradient nhiệt độ và tỉ số hơi lỏng của vật chất chuyển đổi là những biến sẵn có để cho việc thiết kế qui trình làm việc đạt hiệu quả kinh tế. 11/14/2013 Trường Đại học Bách khoa Tp. HCM 15
  16. LÀM KHÔ KHÍ BẰNG PHƯƠNG PHÁP HẤP THỤ Khoa Kỹ thuật Địa chất & Dầu khí Copyright 2008 Đối với một vùng phân đoạn với một thành phần no và điều kiện pha, tại áp suất phù hợp, các biến cơ bản, để thiết kết việc kiểm soát nhiệt độ tại đáy và đầu vùng tiếp xúc hơi lỏng. Trong chất hấp phụ các biến cơ bản sẽ là lưu lượng hấp thụ, thành phần hấp thụ, và khối lượng tiếp xúc của vùng hấp thụ. Có ba cách cơ bản để làm lớn nhất diện tích tiếp xúc giữa phần hơi lỏng trên một đơn vị thể tích của tháp: Điểm sôi khí qua lỏng Bơm chất lỏng dạng giọt sương vào dòng khí Dòng chất lỏng dưới dạng dẻo trên bề mặt trong diện tích lớn Các hình thể cơ học khác nhau có thể được phát triển để thiết lập những yếu tố này. 11/14/2013 Trường Đại học Bách khoa Tp. HCM 16
  17. Các loại mâm (plate – tray) trong tháp (tower) Khoa Kỹ thuật Địa chất & Dầu khí Copyright 2008 Hình minh họa của các mâm trong tháp 11/14/2013 Trường Đại học Bách khoa Tp. HCM 17
  18. LÀM KHÔ KHÍ BẰNG CHẤT HẤP THỤ Khoa Kỹ thuật Địa chất & Dầu khí Copyright 2008 11/14/2013 Trường Đại học Bách khoa Tp. HCM 18
  19. LÀM KHÔ KHÍ BẰNG PHƯƠNG PHÁP HẤP THỤ Khoa Kỹ thuật Địa chất & Dầu khí Structured Parking và Bubble cap 11/14/2013 Trường Đại học Bách khoa Tp. HCM 19
  20. LÀM KHÔ KHÍ BẰNG GLYCOL Khoa Kỹ thuật Địa chất & Dầu khí - Structured Parking và Bubble cap 11/14/2013 Trường Đại học Bách khoa Tp. HCM 20
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí
65 tài liệu
2428 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
10=>1