Đến với Bài báo cáo: Mô phỏng công nghệ sản xuất LNG các bạn sẽ được tìm hiểu về mô phỏng và các kết quả mô phỏng công nghệ sản xuất LNG đồng thời các bạn sẽ được làm quen với những vài tập minh họa về phần này.
Trang 1BÀI MÔ PH NG CÔNG NGH S N XU T LNGỎ Ệ Ả Ấ
H và tên: Nguy n Trong Thái.ọ ễ
SHSV: 20092473
L p: KTHH3 – K54.ớ
1. Mô ph ng và báo cáo k t qu mô ph ng.ỏ ế ả ỏ
M t s thi t b s d ng.ộ ố ế ị ử ụ
Dùng Template t o m t case làm ng t khí đ x lý khí chua (COạ ộ ọ ể ử 2, SO2)
Trong flowsheet chính s d ng:ử ụ
o 4 máy nén
o 2 expander
o 6 thi t b làm mátế ị
o 1 thi t b trao đ i nhi t nhi u dòng LNG.ế ị ổ ệ ề
Nguyên lý ho t đ ng.ạ ộ
Trang 2Dòng khí t nhiên ban đ u đự ầ ược đ a đi làm ng t khí khí b ng thi t b h p th s ư ọ ằ ế ị ậ ụ ử
d ng DEA (dietyl amin). Tháp h p th đi kèm v i m t th p tái sính ch t h p th ụ ấ ụ ớ ộ ấ ấ ấ ụ Dòng khí sau khi được lo i b khí chua, đạ ỏ ược đ a vào chu trình làm l nh, hóa l ng ư ạ ỏ khí
Đ u tiên h n h p khí đầ ỗ ợ ược làm mát s b xu ng 50 F, sau đó ti p t c đơ ộ ố ế ụ ược làm
l nh sâu xu ng đ n 40 F trạ ố ế ước khi được đ a đi hóa l ng. Dòng khí đư ỏ ược đ a vào ư thi t b trao đ i nhi t nhi u dòng đ làm l nh hóa l ng xu ng nhi t đ 254 F. ế ị ổ ệ ề ể ạ ỏ ố ệ ộ
Tác nhân l nh đạ ượ ử ục s d ng là metan và nito theo 2 chu trình trao đ i nhi t ngổ ệ ược chi u nhau. Dòng metan đề ược làm l nh xu ng nhi t đ 199 F, P= 200 psi là tác nhân ạ ố ệ ộ
l nh c a h th ng. Đ u tiên dòng khí metan đạ ủ ệ ố ầ ược nén qua 2 máy nen và àm mát b i 2 ở thi t b làm mát trế ị ước khi được làm l nh áp su t cao trong thi t b trao đ i nhi t. ạ ở ấ ế ị ổ ệ Dòng metan được giãn xu ng áp su t 200 psi khi đó nhi t đ là 199 F đóng vài tró tác ố ấ ệ ộ nhân l nh.ạ
Dòng nito được làm l nh xu ng đ n 260 F, áp su t 200 psi làm tác nhân l nh sâu ạ ố ế ấ ạ
c a thi t b Dòng nito đủ ế ị ược nén qua 2 máy nén và được làm mát. Dòng nito áp su t ở ấ cao đi vào trong thi t b TĐN xu ng nhi t đ 130 F, 1185 psi trế ị ố ệ ộ ước khi được giãn
xu ng 200 psi, 260 F làm tác nhân l nh sau c a quá trình.ố ạ ủ
Dòng LNG sau khi qua trao đ i nhi t gi m nhi t xu ng 255 F và hóa l ng khí ổ ệ ả ệ ố ỏ hoàn toàn được đ a đ n bình ch a.ư ế ứ
u đi m:
Đi u ch nh đề ỉ ược nhi t đ và làm l nh sâu khí t nhiên nh 2 chu trình làm ệ ộ ạ ự ờ
l nh và gi n n đ c l p,ạ ả ỡ ộ ậ
Nhược đi m:ể
S d ng hai chu trình l nh đ c l p nên đòi h i tác nhân l nh tinh khi t.ử ụ ạ ộ ậ ỏ ạ ế
Trang 3 S n ph m t o thành có th còn l n nito.ả ẩ ạ ể ẫ
2. Các câu h i, bài t p.ỏ ậ
a. Nghiên c u nh hứ ả ưởng c a hàm lủ ượng CO2 và H2S đ n công đo n làm ng t khí.ế ạ ọ
Case study nghiên c u m i quan h gi u l u lư ố ệ ữ ư ượng dòng DEA đ a vào v i n ng ư ớ ồ
đ COộ 2, H2S c a dòng sweet gas.ủ
Th y r ng:ấ ằ
Khi l u lư ượng dòng DEA tăng lên thì n ng đ c a COồ ộ ủ 2, H2S trong dòng sweet gas có xu hướng ngược nhau
Dòng CO2 gi m nhanh trong khi đó dòng Hả 2S l i có xu hạ ương tăng lên
Do đó, c n ph i chú ý r ng:ầ ả ằ
CO2 là khí khó tách, n ng đ c a COồ ộ ủ 2 có trong khí gi m d n d n. V y c n ph i ả ầ ầ ậ ầ ả xem xét n ng đ c a COồ ộ ủ 2 trong khí c n th n trẩ ậ ước khi tính toán l u lư ượng dòng ch t ấ
h p th cho quá trình, khi đ m b o r ng c dòng Hấ ụ ả ả ằ ả 2S là ít nh t có th ấ ể
Trang 4b. T i sao dùng tác nhân l nh là metan và nito? Có th thay th b ng tác nhân l nhạ ạ ể ế ằ ạ khác được không? T i sao?ạ
Tr l i:ả ờ
Tác nhân l nh metan và nito dùng đ hóa l ng LNG v i nhi t đ ch y tác nhân ạ ể ỏ ớ ệ ộ ạ
l nh c a metan là 199 F và nito là 262 F. Do kh năng làm l nh sâu c a mình ạ ủ ả ạ ủ nên metan và nito đượ ực l a ch n làm tác nhân l nh cho quá trình.ọ ạ
Đ làm l nh LNG đ n hóa l ng hoàn toàn thì ít nh t cũng ph i đ n nhi t đ ể ạ ế ỏ ấ ả ế ệ ộ hóa l ng c a metan là 162 C. Nh v y hoàn toàn có th dùng các tác nhân l nh ỏ ủ ư ậ ể ạ
mà có nhi t đ l nh sâu h n đ làm l nh cho quá trình nh Oệ ộ ạ ơ ể ạ ư 2 (183 C). Nh ng ư tùy thu c vào yêu c u công ngh , kh năng ch t o tác nhân l nh và các v t ộ ầ ệ ả ế ạ ạ ậ
li u đệ ượ ử ục s s ng cho quá trình trao đ i nhi t cùng nh nh hổ ệ ư ả ưởng t i các lo i ớ ạ máy nén và đượ ốc ng thì người ta ch n tác nhân l nh cho phù h p.ọ ạ ợ
c. Xác đ nh cân b ng pha, h s nén, kh i lị ằ ệ ố ố ượng riêng c a h n h p khí nguyên ủ ỗ ợ
li u trệ ước và sau khi làm ng t? có gì khác nhau? T i sao?ọ ạ
Tr l i:ả ờ
Cân b ng pha c a dòng sourgas:ằ ủ
Trang 5Cân b ng pha c a dong sweetgas:ằ ủ
Kh i lố ượng riêng (kg/m3) 63.82 54.54
Do nh hả ưởng c a COủ 2 và H2S đ dòng khí mà các tính ch t c a h n h p khí ế ấ ủ ỗ ợ thay đ i. Tùy theo thành ph n c a Hổ ầ ủ 2S và CO2 có trong h n h p khí mà ta xác ỗ ợ
đ nh h s hiêu ch nh trong tính toán kh i lị ệ ố ỉ ố ượng riêng.
H ng s cân b ng pha trong đi u ki n áp su t đ u bài có tra thêm thành ph n ằ ố ằ ề ệ ấ ầ ầ
c a Hủ 2S và CO2 đ hi u ch nh để ệ ỉ ường cân b ng pha xây d ng đằ ự ược
d. Nhi t tr c a khí:ệ ị ủ
Dòng Sweet gas:
Nhi t tr c a khí (Kj/Kmole)ệ ị ủ 7.743e4
Nhi t tr cao (Mj/m3)ệ ị 9.057e5
Nhi t tr thâp (Mj/m3)ệ ị 8.647e5
e. Tính cân b ng v t ch t và cân b ng nhi t lằ ậ ấ ằ ệ ượng
Trang 6Cân b ng vât ch t c a Qt sai s là r t ít: 0.02% nh ng cân b ng nhi t lằ ấ ủ ố ấ ư ằ ệ ượng sai s ố 12.09% do:
Có sai s trong hai h nhi t đ ng mà ta s d ng là PR và Amine Pkg.ố ệ ệ ộ ử ụ
Do các c u t trong hai h có s khác nhau t o nên s không đông nh t khi ấ ử ệ ự ạ ự ấ tính toán enthalpy. Do đó gây ra sai s ố