CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT LNG

LNG vô cùng lạnh. Tại áp suất khí quyển, tùy thuộc vào thành phần, LNG sôi ởkhoảng 160 °C. Tại nhiệt độ này, hơi sản phẩm nặng hơn so với không khí xungquanh.• Một lượng rất nhỏ chất lỏng có thể chuyển hóa thành một thể tích khí. Một thể tíchlỏng LNG có thể sinh ra xấp xỉ 600 thể tích khí.• Tương tự các hydrocarbon thể khí khác, khí thiên nhiên dễ bắt cháy. Tại điều kiệnmôi trường,giới hạn hỗn hợpLNG vô cùng lạnh. Tại áp suất khí quyển, tùy thuộc vào thành phần, LNG sôi ởkhoảng 160 °C. Tại nhiệt độ này, hơi sản phẩm nặng hơn so với không khí xungquanh.• Một lượng rất nhỏ chất lỏng có thể chuyển hóa thành một thể tích khí. Một thể tíchlỏng LNG có thể sinh ra xấp xỉ 600 thể tích khí.• Tương tự các hydrocarbon thể khí khác, khí thiên nhiên dễ bắt cháy. Tại điều kiệnmôi trường,giới hạn hỗn hợpLNG vô cùng lạnh. Tại áp suất khí quyển, tùy thuộc vào thành phần, LNG sôi ởkhoảng 160 °C. Tại nhiệt độ này, hơi sản phẩm nặng hơn so với không khí xungquanh.• Một lượng rất nhỏ chất lỏng có thể chuyển hóa thành một thể tích khí. Một thể tíchlỏng LNG có thể sinh ra xấp xỉ 600 thể tích khí.• Tương tự các hydrocarbon thể khí khác, khí thiên nhiên dễ bắt cháy. Tại điều kiệnmôi trường,giới hạn hỗn hợp

ĐỀ TÀI: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT LNG

GVHD: T.S Hồ Quang Như

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA

KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC

BỘ MÔN KỸ THUẬT CHẾ BIẾN DẦU KHÍ

NHÓM 11

1

Thành viên nhóm 11

2

Khí thiên nhiên hóa lỏng (Liquefied

natural gas,LNG)

LNG là gì ?

Hỗn hợp các hydrocacbon tồn tại ở trạng thái lỏng, không màu, có thành phần chủ yếu là khí metan và có thể gồm một lượng nhỏ etan, propan, nitơ hoặc các thành phần khác thường tìm thấy trong khí thiên nhiên.

I Giới thiệu về LNG

3

Chuỗi quy trình LNG

4

1,79 93,90 3,26 0,69 0,12 0,15 0,09

0,36 87,20 8,61 2,74 0,42 0,65 0,02

Tính chất cơ bản LNG

• LNG vô cùng lạnh Tại áp suất khí quyển, tùy thuộc vào thành phần, LNG sôi ở khoảng -160 °C Tại nhiệt độ này, hơi sản phẩm nặng hơn so với không khí xung quanh.

• Một lượng rất nhỏ chất lỏng có thể chuyển hóa thành một thể tích khí Một thể tích lỏng LNG có thể sinh ra xấp xỉ 600 thể tích khí.

• Tương tự các hydrocarbon thể khí khác, khí thiên nhiên dễ bắt cháy Tại điều kiện môi trường,giới hạn hỗn hợp có thể bắt cháy với không khí xấp xỉ từ 5 % đến 15

% thể tích.

6

Ưu điểm và nhược điểm LNG

Ưu điểm

• Mật độ năng lượng cao

• Giảm số lần tiếp nhiên liệu

• Giảm ô nhiễm môi trường

Nhược điểm

• Chi phí rất cao trong việc đầu tư vào phương tiện cất giữ và vận chuyển, cơ sở hạ tầng, thiết bị, máy móc chế biến

• LNG vẫn chưa được áp dụng rộng rãi tại các nước đang phát triển, chỉ được sử dụng tại các nước có nền công nghiệp phát triển mạnh mẽ như Mỹ, Anh, Nhật và các nước châu Âu

7

Thị trường LNG ở Việt Nam

• Hiện nay ở Việt Nam LNG được sử dụng chủ yếu làm nhiên liệu cho các nhà máy điện và các hộ tiêu thụ công nghiệp

• Theo dự báo cân đối cung cầu khí, thị trường khí Việt Nam sẽ nằm

trong tình trạng cung thấp hơn cầu

• Triển khai dự án, phát triển sản xuất và nhập khẩu, phổ biến giới thiệucho khách hàng làm quen sản phẩm mới LNG

8

Thị trường LNG trên thế giới

• Hiện nay, LNG được mua bán rất phổ biến trên thị trường quốc tế và trở thành nguồn

năng lượng quan trọng của nhiều quốc gia trên thế giới như: Nhật Bản, Hàn Quốc, Đài Loan, Trung Quốc, các nước châu Âu và bắc Mỹ… Các nước xuất khẩu LNG nhiều nhất thế giới thuộc khu vực Trung Đông, Australia, Nga

• Hiện nay, ở nhiều nước trên thế giới LNG còn được sử dụng làm nhiên liệu cho các

phương tiện giao thông vận tải: tàu biển, tàu hỏa và xe vận tải nặng để giảm thiểu ô nhiễm môi trường.

9

Hình ảnh vận chuyển và tồn trữ LNG

10

II CHU TRÌNH LÀM LẠNH

GIẢN NỞ SONG SONG BA

TAC NHÂN LẠNH

12

Khí tự nhiên sau khi được tách tạ theo ống 10 p chất, nước, làm ngọt đi vào

thiết bị 11

13

Chu trình propan

• Propan được nén tại máy nén 14 với P = 10.3 bar ( ống 15 dẫn )

• Được ngưng tụ tại thiết bị làm lạnh bằng nước số 16 với T = 20°C

• Chứa tại thùng 17

• Tại thùng 17 propan lỏng sẽ được chia ra 3 đường để đi vào 3 thiết bịchứa với điều kiện khác nhau ( thùng 21 , 28 và 37 )

14

Chu trình etylen

• Etylen được nén tại máy nén 144 với P = 20.7 bar , qua ống 49 dẫn

vào TBTĐN 48

• Được ngưng tụ nhờ trao đổi nhiệt với dòng propan lỏng

• Chứa tại thùng 117 tại T = -34°C , P = 21 bar

• Tại thùng 117 etylen lỏng sẽ được chia ra 3 đường để đi vào 3 thiết bịchứa với điều kiện khác nhau ( thùng 121 , 128 và 137 )

18

Chu trình Metan

• Metan được nén tại máy nén 214 với P = 37 bar , qua ống 149 dẫn

vào TBTĐN 148

• Được ngưng tụ

• Chứa tại thùng 217 tại T = -90°C , P = 36.5 bar

• Tại thùng 217 propan lỏng sẽ được chia ra 3 đường để đi vào 3 thiết

bị chứa với điều kiện khác nhau ( thùng 221 , 228 và 237 )

22

4 Biện pháp khắc phục ưu, nhược điểm

Phát triển quá trình hóa lỏng sử dụng một tác nhân lạnh có hai mức áp suất bay hơi

=>> Có hai hệ thống trao đổi nhiệt

• Chuẩn bị tác nhân lạnh

• Làm lạnh sơ bộ khí tự nhiên xuống nhiệt độ phân đoạn khí và condensat

Trao đổi nhiệt ở

áp suất trung

bình

• Ngưng tụ khí tự nhiên

• Làm quá lạnh LNG bằng dòng lỏng chuẩn bị ở thiết

bị trên

Trao đổi nhiệt ở

áp suất thấp

28

Sơ đồ công nghệ

29

IV Chu trình làm lạnh có gia nhiệt trước

khi giãn nở tuôcbin

30

V Chu trình làm lạnh tổ hợp

Liquefin

31

(Nguyễn Thị Minh Hiền, “ Công nghệ chế biến khí tự nhiên và khí đồng hành”,Hình X.15,213)

Chu trình làm lạnh tổ hợp Liquefin được công ty IFP-Axens Pháp thương

mại hóa và phát triển hợp tác với các Công ty dầu khí lớn

Hình 1 Chu trình làm lạnh tổ hợp Liquefin

32

thấp 3,tại đây khí

liên tục ngưng tụ thành lỏng

Sản phẩm đi ra theo đường ống B là LNG

1 Giải thích sơ đồ công nghệ

33

toàn→hệ thống làm lạnh nhiệt độ thấp→ được giãn nở qua máy nén 7 → quay trờ lại thiết bị TĐN

để làm hóa lỏng khí tự nhiên

Hệ thống

làm lạnh

sơ bộ 4

Hệ thống làm lạnh nhiệt độ thấp 6

34

VI Sơ đồ dùng hai chu trình giãn nở làm lạnh độc lập

36

(Nguyễn Thị Minh Hiền, “ Công nghệ chế biến khí tự nhiên và khí đồng hành”,Hình X.16,215)

Đây là quá trình sản xuất LNG từ khí thiên nhiên đã được nén bằng cách

bay hơi 2 tác nhân lạnh ( 1: metan ; 2: nitơ )

Hình 2 Hai chu trình giãn nở làm lạnh độc lập

37

1 Giải thích sơ đồ

Khí bị nén ở P=900psi; T bằng

T môi trường

Cho vào thiết bị

71 để tách khí có tính axit

Khí được xử lý đi vào thiết bị làm lạnh sơ bộ bằng nước lạnh 72

Đi qua thiết bị 73

để làm lạnh sâu

Khí đi ra là khí sạch,lạnh,làm nguyên liệu đầu vào cho QT sản xuất LNG

TB trao đổi

nhiệt 75 để làm

lạnh & hóa lỏng

38

Hơi metan đi vào TB 75 có T=-199°C; P=200psi, sẽ làm lạnh KTN và được nén ở P cao → Đi vào hệ thống nén 92,96 và làm lạnh trong TB 94,98 → Khí Metan có T=90°F,P=1185psi

đi vào TB làm lạnh 75 → Khí đi ra có T=20°C;P=995psi vào

TB giãn nở 90 → Khí đi ra có T=-199°C;P=200psi

39

KTN sau khi đi qua 2 chu trình làm lạnh có T=-225°F;P=20psi được

ngưng tụ tại TB 77.Sau khi qua TB

77 nhận được LNG

23

THANK YOU

41