Bai giang CNG pipe segment

Tính toán kích thước đường ống phù hợp cho mỗi cụm Lựa chọn: Máy nén Valve Sử dụng Pipe Segment để mô phỏng hệ thống: Cum đo đếm khí đầu vào Cụm máy nén khí CNG Cụm dẫn CNG ra họng nạp Theo tiêu chuẩn ASME B31.8 vận tốc lưu chất đi trong ống lớn nhất là 30.5 ms Theo tiêu chuẩn NORSOK, tổn thất áp suất cho phép qua 100m ống: Đối với lưu chất có P < 35 barg → Delta P = 0.11 bar Đối với lưu chất có P> 138 barg → Delta P = P500

Nhóm Mô phỏng Công nghệ Hoá học và Dầu khí

Trường Đại học Bách khoa Hà Nội

CNG

Trạm Hiệp Phước 50 triệu m3 /năm

Sử dụng Pipe Segment

Sử dụng Pipe Segment để mô phỏng hệ thống:

 Cum đo đếm khí đầu vào

 Cụm máy nén khí CNG



Tính kích thước đường ống

Theo tiêu chuẩn ASME B31.8 vận tốc lưu chất đi trong ống lớn nhất là 30.5 m/s

Theo tiêu chuẩn NORSOK, tổn thất áp suất cho phép qua 100m ống:

 Đối với lưu chất có P < 35 barg → Delta P = 0.11 bar

 Đối với lưu chất có P> 138 barg → Delta P = P/500

3

Lựa chọn máy nén

Loại máy nén: Pittiong đa cấp (3 cấp)

Công suất: 1800 Sm3/h/1 máy

Số lượng máy nén: 4 máy ( 3làm việc, 1 dự phòng)

Áp suất đầu vào: 14 20 barg

Áp suất đầu ra: 250 barg

Nhiệt độ đầu vào: -10 65°C



Lựa chọn van

Lựa chọn van an toàn theo các tiêu chuẩn:

 APIRP 520: sizing, selection, and Installation of Pressure- Relieving Devices in Refineries

 APIRP 521: Guide for Pressure – Relieving Depressuring Systems

 API Std 526: Flanged Steel Pressure Relief Vales

Lựa chọn van điều áp theo các tiêu chuẩn:

 ISA-S75.01: Flow Equation for Sizing Control Valve

 Gas Conditioning & Processing Book

 Engineering Data Book

7

PFD Công nghệ CNG

Hệ nhiệt động PR

9

Component Molefraction Component Molefraction

Nguyên liệu

Cụm dẫn khí đầu vào

2 đường ống 6 inch

Sử dụng Pipe Segment để mô phỏng

Chọn Pipe Segment từ Object Palette

13

Cụm dẫn khí đầu vào

Cụm dẫn khí đầu vào

Rating tab  Append Segment  View Segment

Pipe Schedule chọn Schedule 40

Available Nominal Diameter: 152.4 mm (6”)

Bấm phím Specify để kết thúc

15

Cụm dẫn khí đầu vào

Rating tab → Sizing → Nhập chiều dài ống 20m

17

Rating tab → Heat Tranfer

Check Include Insulation

Cụm dẫn khí đầu vào

Rating tab → Heat Tranfer

19

Add Valve VLV-100

Delta P = 50 KPa

Cụm dẫn khí đầu vào

 Đường ống 6 inch sau đó nhập tương tự

 Chiều dài của đoạn ống: 50m

21

Add Valve VLV-101

P out = 20 bar

Add TEE-100

23

Add TEE-100

4 dòng có tỷ lệ như nhau: 0.25

Cụm nén khí CNG

25

Cụm nén khí CNG

4 nhánh của đường ống nén khí có thông số công nghệ hoàn toàn như nhau

Nhập thông số cho 1 nhánh → 3 nhánh sau hoàn toàn tương tự

Add Valve V-102

27

Delta P = 0 kPa

Add máy nén khí K-100

P out = 251 bar

Add Cooler E-100

Nhiệt độ của dòng khí sau khi nén là: 271oC → cần làm mát dòng khí

29

Nhiệt độ dòng: 45 C

Áp suất: 251 Bar

Add Cooler E-100

Add Cooler E-100

Delta P = 0

Cụm nén khí CNG

Hệ thống 4 đường ống sau máy nén khí

Chiều dài mỗi nhánh 50 m

Đường kính ống 2 inch

Cụm nén khí CNG

33

Cụm nén khí CNG

Rating tab  Append Segment  View Segment

Pipe Schedule: Schedule 160

Đường kính ống 2 inch

→ Available Nominal Diameter: 50.8 mm (2”)

Bấm phím Specify để kết thúc

Cụm nén khí CNG

35

Cụm nén khí CNG

Ratinh tab → Sizing: Chiều dài 50m

Cụm nén khí CNG

Ratinh tab → Heat tranfer page

37

Add TEE-101

Parameter tab → Splits

39

Add TEE-101

Cụm nén khí CNG

Kết thúc nhánh thứ nhất

Làm tương tự với các nhánh còn lại

Cụm dẫn CNG tới Trailler

41

Cụm dẫn CNG tới Trailler

43

Cụm dẫn CNG tới Trailler

Rating tab  Append Segment  View Segment

Pipe Schedule: Schedule 160

Available Nominal Diameter: 38.1 mm (1.5”)

Bấm phím Specify để kết thúc

Cụm dẫn CNG tới Trailler

45

Cụm dẫn CNG tới Trailler

Rating tab → Sizing: Chiều dài 20 m

Cụm dẫn CNG tới Trailler

Rating tab → Heat Transfer page

47

Kết thúc mô phỏng 4 nhánh xuất sản phẩm

Add Mixer MIX-100

Cụm dẫn CNG tới Trailler

 Nhánh thứ 5 sau MIX-100

 Tương tự 4 nhánh trước MIX-100

49

PFD Công nghệ CNG

Bài tập về nhà

Hoàn thành mô phỏng công nghệ CNG

Với thiết kế đường ống, quan trọng nhất là có khả năng mở rộng sản xuất mà hệ thống

đường ống cũ vẫn vận hành an toàn

Với hệ thống công nghệ đã mô phỏng dùng công cụ speadsheet để tính toán công suất

phân phối như nhau cho cả 5 họng nạp khi công suất đến năm 2015 là 250 triệu m3/năm

Nhận xét, đánh giá và so sánh công nghệ CNG với công nghệ LPG đã mô phỏng

51