TRƯỜNG ĐẠI HỌC DẦU KHÍ VIỆT NAM (PVU)

CHƯƠNG 7

XỬ LÝ KHÍ THIÊN NHIÊN

Năm 2015

Dr. Pham Hoang Viet

Nội dung

7.1. Giới thiệu

7.2. Hệ thống làm lạnh

7.3. Phân đoạn và hấp thụ

7.4. Hấp phụ

7.5. Làm khô khí

7.6. Làm ngọt khí

2

Nội dung

7.7. Thu hồi dung dịch hydrocarbon

7.8. Xử lý khí thiên nhiên tích hợp

7.9. Tách Nitrogen và Helium

7.10. Tách thuỷ ngân

7.11. Kết luận

3

7.1. Giới thiệu

Khí khai thác từ lòng đất có thành phần HC và none-

HC cùng hơi nước bão hòa phụ thuộc vào áp suất,

nhiệt độ và thành phần hỗn hợp khí.

Xử lý khí thiên nhiên nhằm mục đích tách lọc các

tạp chất không mong muốn trong khí và khử nước

để làm khô khí.

4

7.2. Hệ thống làm lạnh

Hệ thống làm lạnh được sử dụng trong công nghệ

khí nhằm các mục đích chính:

- Tách NGL

- Kiểm soát dewpoint

- Lưu trữ LPG

5

7.2. Hệ thống làm lạnh

Làm lạnh cơ khí:

- Nén

- Hấp thụ

Giãn nở:

- Van cho giãn nỡ

- Tuabin giản nỡ

6

7.2. Hệ thống làm lạnh

7

7.2. Hệ thống làm lạnh

Yêu cầu làm lạnh đạt dewpoint sâu hơn cần dùng

turbine expander

8

7.3. Phân đoạn và hấp thụ

Xảy ra quá trình tách thành phần.

Trong khí – condensate, phân đoạn thường dùng để

ổn định condensate.

9

7.3. Phân đoạn và hấp thụ

Ứng dụng hiệu quả của các loại Ethylene Glycol:

MEG -20oC to 0oC

DEG 0oC to 20oC

TEG 20oC to 40oC

Tetra EG 40+oC

10

7.3. Phân đoạn và hấp thụ

TEG có độ hút ẩm cao và dễ tái sinh sau khi sử dụng

nên thường được chọn ở điều kiện nhiệt độ môi

trường biển của nước ta.

11

7.3. Phân đoạn và hấp thụ

12

7.3. Phân đoạn và hấp thụ

Trong tháp tiếp xúc Glycol đi từ trên xuống và dòng

khí từ dưới lên.

Phụ thuộc và nồng độ glycol càng sạch thì hiệu quả

hút ẩm càng cao.

13

7.3. Phân đoạn và hấp thụ

Trong tháp tiếp xúc Glycol đi từ trên xuống và dòng

khí từ dưới lên.

Phụ thuộc và nồng độ glycol càng sạch thì hiệu quả

hút ẩm càng cao.

14

7.4. Hấp phụ

Hệ thống khử nước dùng chất rắn để giữ trên bề

mặt gọi là hấp phụ. Bản chất chênh lệch lực hút

phân tử.

15

7.4. Hấp phụ

Hấp phụ vật lý (thường ứng dụng)

Hấp phụ hóa học.

16

7.4. Hấp phụ

Một số đặc tính của hấp phụ vật lý thường gặp:

- Có diện tích bề mặt tiếp xúc lớn

- Tính hoạt động với các thành phần cần loại bỏ

- Lưu lượng vận chuyển lớn

- Dễ tái sinh, bền, rẻ

- Ít cản trở dòng khí

17

7.4. Hấp phụ

Một số chất, vật liệu thường dùng:

- Bauxit

- Nhôm

- Keo SiO2 hoặc keo nhôm

- Rây phân tử

- Cacbon (than đá)

18

7.4. Hấp phụ

Đường kính phân tử của một số chất khí

19

7.5. Làm khô khí

Là quá trình lấy nước khỏi khí.

Trong công nghiệp khí, tính khả thi của 03 phương

pháp sau là khá lớn:

1. Hấp thụ (Glycol)

2. Hấp phụ (rây phân tử, nhôm hoạt tính,…)

3. Làm lạnh

20

7.6. Làm ngọt khí

Khử khí chua ra khỏi khí.

Một số phương pháp:

Hấp thụ

Hấp phụ (cần độ sạch cao hơn)

21

7.6. Làm ngọt khí

Phương pháp thường dùng:

Hấp thụ hóa học

Hấp thụ vật lý

22

7.7. Thu hồi dung dịch Hydrocarbon

Một số HC hòa tan trong các quá trình, nếu lượng

lớn cần thu hồi. Có thể cần nhiều cycle để thu hồi

triệt để hơn.

23

7.8. Xử lý khí thiên nhiên tích hợp

24

7.9. Tách Nitrogen và Helium

Nitrogen và Helium là khí trơ

25

7.10. Tách thủy ngân

26

Thủy ngân trong khí gây ra nhiều khó khăn trong việc

ăn mòn các hợp kim chủ yếu hợp kim nhôm và có

thể còn gây ra những tác động vật lý khác.

7.10. Tách thủy ngân

27

Có 02 dạng vật liệu tái sinh để dùng để tách thủy

ngân trong khí là: vật liệu hấp phụ tái sinh được và

loại không tái sinh được.

7.10. Tách thủy ngân

28

Hàm lượng thủy ngân trong khí

7.10. Tách thủy ngân

29

Chu trình tách thủy

ngân tiêu biểu (hình

bên).

Có thể chấp nhận

đối với một số

loại khí 50 µg/Nm3

7.11. Kết luận

30

Các phương pháp chính:

- Hấp thụ

- Hấp phụ

- Làm lạnh

Ứng dụng các phương pháp vào hệ thống.