công nghệ chế biến khí

Nguyễn H CN Chế Biến Khí 3ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC Chương 2: Giản đồ pha và ứng dụng trong chế biến khí 2.1.. Vấn đề thay thế nhiên liệu lỏng bằng khí thiên nhiên dùng trong giao thông vận tải.

Trang 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HCM

KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC

Trang 2

ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC

Chương 1: Khái niệm chung

1.1 Trữ lượng khí trên thế giới và Việt Nam

1.2 Phân lọai khí thiên nhiên

1.3 Thành phần hóa học và tính chất của khí thiên nhiên

và khí dầu mỏ

1.4 Sơ đồ tổng quát chế biến khí và các sản phẩm khí

Trang 3

TS Nguyễn H CN Chế Biến Khí 3

Chương 2: Giản đồ pha và ứng dụng trong chế biến khí

2.1 Giản đồ pha của đơn chất

2.2 Giản đồ pha của hệ đa cấu tử

2.3 Ứng dụng của giản đồ pha trong chế biến khí

Trang 4

Chương 3: Làm khô khí

3.1 Khái niệm chung

3.2 Làm khô khí bằng phương pháp ức chế3.2.1 Phương pháp ức chế tạo hydrate

3.2.2 Làm khô bằng phương pháp hấp thụ3.2.3 Làm khan bằng phương pháp hấp phụ

Trang 5

Chương 4: Làm sạch H 2 S, CO 2 và các hợp chất chứa lưu huỳnh khác

4.1 Khái niệm chung

4.2 Làm sạch khí bằng dung môi alkalnolamin

4.3 Làm sạch khí bằng dung môi vật lý và tổng hợp

4.4 Lựa chọn dung môi cho quá trình làm sạch H2S và CO2

Trang 6

Chương 5: Công nghệ chế biến khí

5.1 Chế biến khí bằng phương pháp ngưng tụ

Trang 7

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 Lưu Cẩm Lộc, Công nghệ chế biến khí (1996).

2 MA Berlin, VG.Gortrencốp, HP Volcốp, Công nghệ chế biến khí thiên

nhiên và khí dầu mỏ, Trường ĐH Kỹ thuật Tp.HCM.

3 Francis S Manning, Richard E Thompson, Oilfield Processing of

Petroleum, Volume 1: Natural Gas, PennWell Publishing Company (1991).

4 K S Pedersen, Aa Fredenslund, P Thomassen, Properties of Oils and

Natural Gas, Gulf Publishing Company (1989).

Trang 8

ĐỀ TÀI THUYẾT TRÌNH

1 Các nguồn khí trên thế giới và Việt Nam: tiềm năng và ứng dụng.

2 Xu hướng thay thế nhiên liệu khí trong tương lai.

3 Công nghệ chuyển hóa khí thành lỏng (GTL technology).

4 Công nghệ sản xuất DME.

5 Công nghệ chế biến khí trong Nhà máy chế biến khí Dinh Cố.

6 Vấn đề thay thế nhiên liệu lỏng bằng khí thiên nhiên dùng trong

giao thông vận tải.

Bắt đầu từ tuần lễ thứ 3!

Trang 9

Trang 10

Lịch sử phát hiện và ứng dụng khí thiên nhiên

• 1000 B.C., đã được biết đến từ thời Hy Lạp cổ đại – mang ý nghĩa tôn giáo

• 500 B.C., tại Trung Quốc: làm bay hơi nước biển để sản xuất muối

• 1816, tại Hoa Kỳ: thắp sáng đèn đường

• 1821, tại New York (Hoa Kỳ): giếng khí thiên nhiên đầu tiên được phát hiện bởi William Hart

Trang 11

Lịch sử phát hiện và ứng dụng khí thiên nhiên (tt)

• 1858, Công ty kinh doanh khí thiên nhiên đầu tiên của Hoa Kỳ được thành lập – Fredonia Gas Light Company

• 1885, Robert Bunsen phát minh đèn đốt bằng hỗn hợp khí thiên nhiên và không khí, dùng trong đun nấu và sưởi

• 1900, khí thiên nhiên được phát hiện tại 17 tiểu bang của Hoa Kỳ

• Ngày nay, khí thiên nhiên chiếm 21,6% lượng năng lượng sử dụng ở Hoa Kỳ

Trang 12

Chương 1: KHÁI NIỆM CHUNG

1.1 Trữ lượng khí thiên nhiên trên thế giới và Việt Nam

1.1.1 Thế giới

Trữ lượng dầu xác minh của toàn thế giới (2005):

2050 ÷ 2390 tỉ thùng (270 ÷ 323 tỉ tấn)

Đã sử dụng: 45 - 70%

Còn khoảng 1000 tỉ thùng (135 tỉ tấn)

Mức khai thác hiện nay của toàn thế giới là khoảng 4 tỉ

tấn/năm; ⇒ còn ~ 35 – 40 năm

Trang 13

TS Nguyễn H CN Chế Biến Khí 13 năm

Tỷ thùng/năm

Dâù thô đã khai thác Nguồn dầu thô dự kiến Tổng các sản phẩm dầu mỏ

BIỂU ĐỒ DỰ KIẾN NGUỒN DẦU THÔ VÀ SẢN PHẨM

DẦU MỎ TRÊN THẾ GIỚI.

Nguồn dầu mỏ sẽ cạn kiệt

Trang 14

Trữ lượng khí xác minh theo khu vực cuối năm 2004 (x1012 m3)

Trang 15

Trang 16

Trang 18

1.1.2 Việt Nam

Tiềm năng dầu khí, đặc biệt là khí khá lớn :

+ Trữ lượng tiềm năng: ~ 1.500 tỷ m 3 , gồm:

160 tỷ m 3 khí đồng hành

1.130 tỷ m 3 khí không đồng hành

200 triệu m 3 condensate

+ Trữ lượng xác minh: 500 tỷ m 3 khí.

khí không đồng hành có thể thu hồi chiếm ~ 90%

Trang 19

Trang 21

Các bồn trũng chứa dầu khí chính (chiếm 90% trữ lượng có thể thu hồi):

+ Bồn trũng Cửu Long:

Trữ lượng tiềm năng : ~ 700 ÷ 800 triệu m3 quy dầu (20%)

Trữ lượng xác minh: 270 triệu m3 dầu,

56 tỷ m3 khí đồng hành, khí không đồng hành ít

Trang 22

+ Bồn trũng Nam Côn Sơn:

Trữ lượng tiềm năng: 650 ÷ 750 triệu m3 quy dầu (17%)

Trữ lượng xác minh: chủ yếu là khí, gồm:

74 triệu m3 dầu,

15 tỷ m3 khí đồng hành,

159 tỷ m3 khí không đồng hành, Đảm bảo khai thác ổn định 15 năm với công suất 2,7 tỷ

m3/năm

Trang 23

+ Bồn trũng Sông Hồng:

Trữ lượng xác minh: 208 tỷ m3 khí, chủ yếu là khí có hàm lượng CO2 cao

Trang 24

+ Khí Malay -Thổ Chu:

Trữ lượng xác minh gồm:

12 triệu m3 dầu,

3 tỷ m3 khí đồng hành,

45 tỷ m3 khí không đồng hành

Đảm bảo khai thác ổn định dài hạn với công suất 2,7 tỷ

m3/năm

Khí bị nhiễm CO2 đáng kể

Trang 25

+ Bồn trũng Phú Khánh:

+ Bồn trũng Vũng Mây:

Trữ lượng tiềm năng: 1 ÷ 1,5 tỷ m3 quy dầu (30%)

Chủ yếu là khí

Trang 26

Trang 27

Trang 28

Lượng khí thiên nhiên thường được tính quy đổi về dầu dựa trên lượng nhiệt cung cấp của khí và dầu theo hệ số sau:

5,487 cubic feet of natural gas = one barrel of crude oil

Trang 29

1.2 Phân lọai khí thiên nhiên

Trang 30

• Độ béo: dựa trên hàm lượng C3+:

 Khí gầy: [C3+] < 250 g/m3

 Khí béo thấp: [C3+] ~ 250 - 350 g/m3

 Khí béo cao: [C3+] ~ 350 - 400 g/m3

 Khí rất béo: [C3+] > 600 g/m3

Trang 31

1.2.2 Theo hàm lượng khí chua

• Khí chua: chứa H2S, CO2, mercaptan RSH, carbon disulfur

CS2, carbonyl sulfide COS

• Khí ngọt: [H2S] < 4 ppm

Trang 32

Khí mỏ dầu 35-90 4-20 3-30 2-13 1-4 0,5-11

Trang 33

Trang 34

1.3 Thành phần hóa học và tính chất của khí thiên nhiên và khí dầu mỏ

Trang 35

Cấu tử Nhiệt độ sôi, 0 C Đặc điểm

Methane Ethane Propane Iso-butane N-butane

-161,5 -88,5 -42,2 -12,1 -0,5

Khí ở điều kiện áp suất và nhiệt độ thường

Iso-pentane N-pentane N-hexane N-heptane N-octane

27,9 36,1 69,0 98,4 125,6

Lỏng ở điều kiện áp suất và nhiệt độ thường

Bảng 1.3 Thành phần khí thiên nhiên trước khi chế biến.

Trang 36

Thành phần (%mol) Bạch Hổ Ruby (Gđ 2) Lan Tây, Lan Đỏ (Gđ 1)

Trang 38

1.3.2 Tính chất vật lý của khí thiên nhiên

• Nhiệt trị:

 Là lượng nhiệt sinh ra khi đốt cháy một đơn vị thể tích nhiên liệu.

 Đơn vị: kcal/m 3 , Btu/ft 3 ,…

 Nhiệt lượng cháy của khí thiên nhiên ~ 37.700 – 54.600 J/kg.

 Nhiệt lượng cháy của khí xăng ~ 4.600 – 50.000 J/kg.

 http://online.unitconverterpro.com/

Trang 39

 Nhiệt lượng tổng: nhiệt lượng sinh ra khi đốt cháy khí với lượng không khí lý thuyết, nước sinh ra được làm lạnh và ngưng tụ.

 Nhiệt lượng thực: nhiệt lượng sinh ra khi đốt cháy khí, nước tạo thành vẫn ở thể khí.

 Tốc độ cung cấp nhiệt:

Tốc độ cung cấp nhiệt (kcal/h) = Nhiệt trị (kcal/Nm 3 ) x thể tích (Nm 3 /h)

Trang 40

• Trọng lượng riêng:

 Khí thiên nhiên: d ~ 0,540 – 0,650.

 Khí đồng hành: cao hơn, có thể nặng hơn không khí.

Trang 41

• Giới hạn chớp cháy:

 Đối với khí thiên nhiên: 5 – 15 %tt

• Lượng không khí cần cho sự cháy:

 Điều kiện cháy tỷ thức: Ao = VKK/VNL = 9,763.

 Thừa số không khí (AF): tỷ lệ KK sử dụng thực tế cho một đơn

vị thể tích nhiên liệu so với nhu cầu không khí tỷ thức.

 Tỷ lệ C/H: ảnh hưởng đến sự cháy, ngọn lửa và tính chất truyền nhiệt.

Trang 42

Trang 43

• Hiệu ứng Joule – Thompson:

• Khí ở áp suất cao được giãn nở trong bình chứa áp suất thấp,

mà không sinh ra công, và không có trao đổi nhiệt với bên ngòai thì nhiệt độ khí sẽ giảm.

• Trung bình giảm 1 at thì nhiệt độ giảm 0,3 0 C.

Trang 44

Chương 1: KHÁI NIỆM CHUNG1.4 Sơ đồ chế biến khí và sản phẩm khí

1.4.1 Sơ đồ tổng quát quá trình chế biến khí

Trang 45

Trang 48

Trang 50

Trang 51

Nhà máy nhiệt điện Phú Mỹ

Trang 52

NHÀ MÁY XỬ LÝ KHÍ DINH CỐ

Trang 55

• Một số lọai khí đốt (LPG) trên thị trường Việt Nam

 LPG của Petrolimex: 30% propane và 70% butane

Định dạng
Số trang	55
Dung lượng	3,55 MB