CÁC PHƯƠNG PHÁP LÀM LẠNH TRONG CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN KHÍ Th.S: Nguyễn Văn Toàn NHÓM 7: Trương Văn Hướng Nguyễn Sơn Hải... CÁC PHƯƠNG PHÁP LÀM LẠNH NGƯNG TỤ Theo kiểu nguồn làm lạnh: • Chu
Trang 1CÁC PHƯƠNG PHÁP LÀM LẠNH TRONG CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN KHÍ
Th.S: Nguyễn Văn Toàn
NHÓM 7:
Trương Văn Hướng Nguyễn Sơn Hải
Trang 2CÁC PHƯƠNG PHÁP LÀM LẠNH ( NGƯNG TỤ )
Theo kiểu nguồn làm lạnh:
• Chu trình làm lạnh ngoài: dùng C2, C3 hoặc hỗn hợp các hydrocacbon Nếu ứng dụng hai hay nhiều tác nhân thì gọi là làm lạnh bậc thang.
• Chu trình làm lạnh trong: làm giãn nỡ khí bằng
tuabin hoặc thiết bị tiết lưu
• Chu trình làm lạnh tổ hợp.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA – VŨNG TÀU KHOA HÓA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỰC PHẤM
Trang 3 Ưu điểm: thu hồi khí cần tách với hiệu suất tương đối cao, độ sạch sản phẩm tương đối cao
Nhược điểm: yêu cầu áp suất lớn trong quá trình làm lạnh, đòi hỏi vật liệu chịu lạnh,
không kinh tế với quy mô nhỏ
Trang 4Chế biến khí bằng phương pháp ngưng tụ
* Chế biến khí bằng phương pháp ngưng tụ là
quá trình tách các hidrocacbon lỏng từ khí bằng cách ngưng tụ một hay nhiều bậc ở nhiệt độ thấp
và áp suất cao
* Các yếu tố ảnh hưởng lên quá trình tách khí ở nhiệt độ thấp: Thành phần khí nguyên liệu, nhiệt
độ, áp suất, nguồn lạnh, số bậc tách…
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA – VŨNG TÀU KHOA HÓA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỰC PHẤM
Trang 5Nhiệt độ sôi một số hydrocarbon nhẹ
Cấu tử Ts (oC) Cấu tử Ts (oC) Methane -161.5 N- butane -0.05 Ethane -88.3 Neo-pentane 9.5 Propane -42.4 Iso-pentane 27.9 Iso-butane -10.2 N-pentane 36
Trang 63 - 4 Mpa
Sơ đồ NNT một bậc để nhận C>3 có chu trình làm
lạnh bằng propan và tách sơ bộ etan
-30oC
3-3,5 MPa -30-0oC
90-120oC
Trang 7* Ưu điểm:
- Lấy được nhiệt từ nguyên liệu đưa vào
- Tăng hiệu quả của chu trình lạnh so với chu trình không tách
sơ bộ etan do có tỷ trọng lớn hơn (vì ít cấu tử nhẹ)
- Tháp tách etan có thể làm việc ở nhiệt độ cao hơn do vậy tiết kiệm được nhiên liệu làm lạnh, năng suất cao.
* Nhược điểm:
- Vốn đầu tư lớn và thiết kế phức tạp hơn chu trình không
tách sơ bộ etan do có thêm tháp tách
Trang 8Sơ đồ NNT ba bậc để nhận C≥3 với chu
trình làm lạnh bằng propan
5oC -15oC
-30oC
3 MPa
Trang 9* Nguyên tắc hoạt động: Với sơ đồ ba bậc có chu trình làm lạnh ngoài bằng propan; trong đó propan được
bay hơi trên mỗi bậc theo các đường đẳng nhiệt khác nhau
* Ưu điểm : công nghệ này có độ chọn lọc cao, độ
phân chia cao.
* Nhược điểm : năng suất làm việc thấp, vốn đầu tư
nhiều cho thiết bị.
Trang 10Sơ đồ NNT hai bậc để nhận C≥3 có chu trình làm lạnh tổ hợp (chu trình làm lạnh ngoài bằng propan, tiết lưu dòng chất lỏng và tuabin giãn nở
khí)
4 MPa
-30oC
20oC
-51oC
1.7 MPa
3.7 MPa
1.8 MPa
1.8 MPa
69oC
-78oC
2 MPa
4 MPa
Trang 11Ưu điểm: chu trình làm lạnh tổ hợp dùng để tách sâu C≥3 hoặc C≥2, chế biến khí có hàm lượng
C ≥3 cao (300mg/m3) và hệ số tách cấu tử
chính 90% propan
Nhược điểm: tốn nhiều chi phí thiết bị và năng lượng
Trang 12Ta thấy rằng để chế biến khí đồng hành với năng suất công nghệ lớn, độ phân tách các cấu tử chính không cao vào khoảng 75% cấu tử chính là propan, thì ta lựa chọn công nghệ NNT với chu trình làm lạnh ngoài tác nhân làm lạnh propan có tháp tách sơ bộ etan là tối ưu nhất và áp dụng rộng rãi.
Khi chế biến khí hàm lượng C≥3 vào khoảng
600g/m3 thì sử dụng quá trình chưng cất nhiệt độ thấp
có hai đường đưa nguyên liệu vào tháp là hiệu quả
nhất.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA – VŨNG TÀU KHOA HÓA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỰC PHẤM
NHẬN XÉT
Trang 13LẮNG NGHE
