Tìm hiểu công nghệ chế biến khí đồng hành và khí tự nhiên

Nguyễn thị Minh Hiền Công nghệ Chế biến khí tự nhiên khí đồng hành Nhà xuất Khoa häc vµ kü tht Hµ Néi ✵ 2002 Lêi Giíi thiệu Từ tháng 12 năm 1998 Nhà máy xử lý khí Dinh Cố, nhà máy xử lý khí nớc ta đà thức vào hoạt động, cung cấp LPG phục vụ cho công nghiệp dân dụng Các dự án Khí Điện Đạm số I Vũng Tàu, dự án Khí Điện Đạm số II Cà Mau đà triển khai thùc hiƯn, nh»m sư dơng cã hiƯu qu¶ ngn nguyên liệu khí thiên nhiên khí đồng hành đất nớc Trớc phát triển ngành công nghiệp dầu khí nói chung ngành công nghiệp chế biến khí nói riêng, nhu cầu đào tạo kỹ s kỹ thuật viên hàng năm ngày tăng Cuốn Công nghệ chế biến khí thiên nhiên khí đồng hành đợc biên soạn nhằm mục đích giới thiệu cho kỹ s, kỹ thuật viên sinh viên chuyên ngành Công nghệ Hoá dầu khí kiến thức phơng pháp tính toán hỗn hợp hydrocacbon từ C1 đến C 10 , H O, CO , H S, cấu tử thành phần khí tự nhiên khí đồng hành, phục vụ cho việc tính toán thiết kế trình công nghệ xử lý khí Đồng thời sách đề cập đến số trình công nghệ chuyển hoá khí tự nhiên khí đồng hành thành hợp chất chủ yếu sử dụng làm nguyên liệu cho công nghệ tổng hợp hữu - hoá dầu Cuốn sách đợc chia làm ba phần: Phần I: Thành phần tính chất khí tự nhiên khí đồng hành Trong phần giới thiệu thành phần, tính chất phơng pháp tính toán đại lợng nhiệt động hỗn hợp khí tự nhiên khí đồng hành Trong chơng có toán ví dụ áp dụng làm sáng tỏ lý thuyết, củng cố kiến thức Tác giả đà đa vào phần đồ thị thực nghiệm cần thiết cho việc tính toán thiết kế công nghệ Phần II: Các trình công nghệ chế biến khí, bao gồm công nghệ làm khí khỏi tạp chất (tách bụi, làm khí, sấy khí) trình công nghệ chế biến đợc sử dụng phổ biến Đó trình công nghệ ngng tụ nhiệt độ thấp, hấp thụ nhiệt độ thấp chng cất nhiệt độ thấp Tuỳ theo thành phần hỗn hợp khí đa vào chế biến yêu cầu mức độ tách cấu tử định trớc mà lựa chọn giải pháp công nghệ thích hợp Lần tái có bổ sung công nghệ Nhà máy xử lý khí Dinh Cố (Bà Rịa Vũng Tàu) Phần III: Chuyển hoá khí tự nhiên khí đồng hành, bao gồm trình công nghệ chuyển hoá khí thành khí tổng hợp, metanol, amoniac, axetylen , nguyên liệu quan trọng cho tổng hợp hữu hoá dầu Mặc dù tác giả đà dành nhiều nỗ lực nhng biên soạn lần đầu, nên không tránh khỏi thiếu sót Rất mong bạn đồng nghiệp bạn đọc góp ý bổ sung để sách đợc hoàn thiện lần tái sau GS TS Đào Văn Tờng Mục lục Lời giới thiệu Các ký hiệu dùng sách Phần I Thành phần tính chất khí tự nhiên khí đồng hành 11 Chơng I Giới thiệu khí tự nhiên khí đồng hành 13 I.1 Thành phần đặc tính khí tự nhiên khí đồng hành I.2 Chế biến sử dụng khí tự nhiên khí đồng hành giới I.3 Chế biến sử dụng khí tự nhiên khí đồng hành Việt Nam Chơng II Các tính chất khí tự nhiên khí đồng hành II.1 II.2 II.3 II.4 II.5 Phơng trình trạng thái hydrocacbon Giản đồ pha hệ cấu tử Giản đồ pha hƯ nhiỊu mét cÊu tư C©n b»ng pha láng − Phơng pháp giải tích xác định số cân pha hỗn hợp hydrocacbon II.6 Phơng pháp giản đồ xác định số cân pha hỗn hợp hydrocacbon II.7 ứng dụng số cân pha Chơng III Các thông số nhiệt động hydrocacbon riêng biệt hỗn hợp chúng III.1 Nhiệt độ sôi áp suất bo hoà 13 15 17 19 19 21 24 27 31 40 51 55 55 III.2 Các đại lợng tới hạn 58 III.3 Thông số acentric 72 III.4 Các tính chất hydrocacbon trạng thái lỏng 73 Chơng IV TÝnh chÊt cđa hƯ hydrocacbon vµ n−íc 77 IV.1 Hµm ẩm khí 77 IV.2 Các phơng pháp xác định hàm ẩm khí 77 IV.3 ảnh hởng nitơ hydrocacbon nặng đến hàm ẩm khí 92 IV.4 Hàm ẩm cân hydrat 93 IV.5 Sự tạo thành hydrat 94 IV.6 Dự đoán khả tạo thành hydrat 97 Phần II Các trình công nghệ chế biến khí 111 Chơng V Chuẩn bị khí để chế biến V.1 Làm khí khỏi tạp chất học 113 113 V.2 Các phơng pháp hạn chế tạo thành hydrat trình chế biến khí 116 V.3 Làm khí khỏi H S CO (làm khí) 127 Chơng VI Chế biến khí phơng pháp ngng tụ 131 VI.1 Sơ đồ ngng tụ nhiệt độ thấp có chu trình làm lạnh 132 VI.2 Sơ đồ ngng tụ nhiệt độ thấp có chu trình làm lạnh 143 VI.3 Sơ đồ ngng tụ nhiệt độ thấp có chu trình làm lạnh tổ hợp 147 Chơng VII Chế biến khí phơng pháp hấp thụ VII.1 Sơ đồ nguyên lý công nghệ chế biến khí phơng pháp hấp thụ 155 155 VII.2 Các thông số công nghệ trình chế biến khí phơng pháp hấp thụ nhiệt độ thấp 159 VII.3 Các phơng trình tính toán trình hấp thụ 162 VII.4 Các sơ đồ công nghệ hấp thụ nhiệt độ thấp đại 166 Chơng VIII Chế biến khí phơng pháp chng cất 176 Chơng IX Phạm vi ứng dụng trình chế biến khí 181 Phần III Chuyển hoá khí tự nhiên khí đồng hành 185 Chơng X Oxy hoá ghép đôi metan 187 X.1 Xúc tác chế trình oxy hoá ghép đôi metan 187 X.2 Các thiết bị phản ứng nghiên cứu trình oxy hoá ghép đôi metan 192 Chơng XI Các công nghệ chuyển hoá metan thành khí tổng hợp 194 XI.1 Cơ chế trình 194 XI.2 Các trình công nghệ 195 XI.3 Các trình công nghệ phát triển 202 XI.4 So sánh lợng giá 204 Chơng XII Công nghệ tổng hợp metanol 206 XII.1 Công nghệ tổng hợp metanol trực tiếp từ metan 206 XII.2 Công nghệ sản xuất metanol từ khí tổng hợp 209 Chơng XIII Công nghệ tổng hợp amoniac 223 XIII.1 Cơ sở hoá lý trình tổng hợp amoniac 223 XIII.2 Công nghệ tổng hợp amoniac 227 Chơng XIV Công nghệ tổng hợp axetylen 233 XIV.1 Cơ sở hoá lý trình phân huỷ hydrocacbon để sản xuất axetylen 233 XIV.2 Công nghệ sản xuÊt axetylen Phô lôc 257 Phô lôc H»ng sè cân pha K 259 Phụ lục Các hệ đơn vị đo quan hệ chúng 263 Tài liệu tham khảo 242 288 Các ký hiệu dùng s¸ch Thõa sè acentric ω ρ ε ϕi γi Hệ số hoạt độ cấu tử i Hoạt ®é cđa cÊu tư i C≥3 C¸c hydrocacbon parafin tõ propan trë lªn fi Fugat cđa cÊu tư i Tû träng HƯ sè hiƯu chØnh ®èi víi khÝ chua HƯ sè fugat cđa cÊu tư i fi K Fugat cđa cấu tử i trạng thái khí fi L Fugat cấu tử i trạng thái lỏng fi o Fugat cđa cÊu tư i tinh khiÕt fw Fugat cđa nớc gi Khối lợng cấu tử i k Hằng số tốc độ phản ứng KP Hằng số cân phản ứng Ki Hằng số cân pha cđa cÊu tư i K r-k H»ng sè c©n rắn - khí Mi Khối lợng phân tử cÊu tö i ni Sè mol cÊu tö i P ¸p suÊt, MPa (hÖ SI), psi (hÖ Anh) P * áp suất hỗn hợp nhiệt độ T = 0,7T c Pc áp suất tới hạn Pc áp suất giả tới hạn (của hỗn hợp) P ci áp suất tới hạn cấu tử i P qt áp st quy tơ Pr ¸p st rót gän Pr’ ¸p suất giả rút gọn (của hỗn hợp) Q Hiệu ứng nhiƯt, kJ/mol t NhiƯt ®é, o C (hƯ SI), o F (hƯ Anh) T NhiƯt ®é tut ®èi, K Tc Nhiệt độ tới hạn Tc Nhiệt độ giả tới hạn (của hỗn hợp) T ci Nhiệt độ tới hạn cđa cÊu tư i Tr NhiƯt ®é rót gän Tr’ Nhiệt độ giả rút gọn (của hỗn hợp) vi Nồng ®é phÇn thĨ tÝch cđa cÊu tư i Vc ThĨ tích tới hạn Vc Thể tích giả tới hạn (của hỗn hợp) V ci Thể tích tới hạn cấu tư i Vi ThĨ tÝch cđa cÊu tư i Vr ThĨ tÝch rót gän Vr’ ThĨ tÝch gi¶ rót gän (của hỗn hợp) W Hàm ẩm hỗn hợp khí chua W1 Hµm Èm cđa CO W2 Hµm Èm H S W hc Hàm ẩm hỗn hợp hydrocacbon (khí ngọt) xi Nồng độ phần mol cấu tử i xi Nồng độ phần khối lợng cđa cÊu tư i xw PhÇn mol cđa n−íc pha lỏng yw Phần mol nớc pha z Hệ số chịu nén Các chữ viết tắt LPG (Liquefied Petroleum Gas) Khí đồng hành hoá lỏng LNG (Liquefied Natural Gas) Khí tự nhiên hoá lỏng CNG (Compressed Natural Gas) KhÝ tù nhiªn nÐn 10 278 -80 -75 -70 -65 -60 -55 -50 -45 -40 -39 -38 -37 -36 -35 -34 -33 -32 -31 -30 -29 -28 -27 Chc oF -62,22 -59,45 -58,67 -53,89 -51,11 -48,34 -45,56 -42,78 -40,00 -39,45 -38,89 -38,34 -37,78 -37,23 -36,67 -36,12 -35,56 -35,00 -34,44 -33,89 -33,33 -32,78 o C o F C o o Chc oF F o C o -112,0 3,89 39 102,2 182,2 -103,0 4,44 40 104,0 187,8 -94,0 5,00 41 105,8 193,3 -85,0 5,56 42 107,6 198,9 -76,0 6,11 43 109,4 204,4 -67,0 6,67 44 111,2 210,0 -58,0 7,22 45 113,0 215,6 -49,0 7,78 46 114,8 221,1 -40,0 8,33 47 116,6 226,7 -38,2 8,89 48 118,4 232,2 -36,4 9,44 49 120,2 237,8 -34,6 10,0 50 122,0 243,3 -32,8 10,6 51 123,8 248,9 -31,0 11,1 52 125,6 254,4 -29,2 11,7 53 127,4 260,0 -27,4 12,2 54 129,2 265,6 http://www.ebook.edu.vn -25,6 12,8 55 131,0 271,1 -23,8 13,3 56 132,8 276,7 -22,0 13,9 57 134,6 282,2 -20,2 14,4 58 136,4 287,8 -18,4 15,0 59 138,2 293,3 -16,6 15,6 60 140,0 298,9 o o 360 370 380 390 400 410 420 430 440 450 460 470 480 490 500 510 520 530 540 550 560 570 Chc oF F 680,0 698,0 716,0 734,0 752,0 770,0 788,0 806,0 824,6 842,0 860,0 878,0 896,0 914,0 932,0 950,0 968,0 986,0 1.004,0 1.022,0 1.040,0 1.058,0 o C 665,6 671,1 676,7 682,2 687,8 693,3 698,9 704,4 710,0 715,6 721,1 726,7 732,2 737,8 743,3 748,9 754,4 760,0 765,6 771,1 776,7 782,2 10 o o 1,230 1.240 1.250 1.260 1.270 1.280 1.290 1.300 1.310 1.320 1.330 1.340 1.350 1.360 1.370 1.380 1.390 1.400 1.410 1.420 1.430 1.440 11 Chc oF F 2.246,0 2.264,0 2.282,0 2.300,0 2.318,0 2.336,0 2.354,0 2.372,0 2.390,0 2.408,0 2.426,0 2.444,0 2.462,0 2.480,0 2.498,0 2.516,0 2.534,0 2.552,0 2.570,0 2.588,0 2.606,0 2.624,0 12 o C 13 o 1.148,9 1.154,4 1.160,0 1.165,6 1.171,1 1.176,7 1.182,2 1.187,8 1.193,3 1.198,9 1.204,4 1.210,0 1.215,6 1.221,1 1.226,7 1.232,2 1.237,8 1.243,3 1.248,9 1.254,4 1.260,0 1.265,6 Bảng chuyển đổi nhiệt độ hệ đơn vị SI hệ đơn vÞ Anh Mü (tiÕp theo) o 2.100 2.110 2.120 2.130 2.140 2.150 2.160 2.170 2.180 2.190 2.200 2.210 2.220 2.230 2.240 2.250 2.260 2.270 2.280 2.290 2.300 2.310 14 Chc oF F 3.812,0 3.830,0 3.848,0 3.866,0 3.884,0 3.902,0 3.920,0 3.938,0 3.956,0 3.974,0 3.992,0 4.010,0 4.028,0 4.046,0 4.064,0 4.082,0 4.100,0 4.118,0 4.136,0 4.154,0 4.172,0 4.190,0 15 o 279 -26 -25 -24 -23 -22 -21 -20 -19 -18 -17 -16 -15 -14 -13 -12 -11 -10 -9 -8 -7 -6 -5 -4 Chc oF -32,22 -31,67 -31,11 -30,56 -30,00 -29,45 -28,89 -28,34 -27,78 -27,23 -26,67 -26,12 -25,56 -25,00 -24,44 -23,89 -23,33 -22,78 -22,22 -21,67 -21,11 -20,56 -20,00 o C o F C o o Chc oF F o C o -14,8 16,1 61 141,8 304,4 -13,0 16,7 62 143,6 310,0 -11,2 17,2 63 145,4 315,6 -9,4 17,8 64 147,2 321,1 -7,6 18,3 65 149,0 326,7 -5,8 18,9 66 150,8 332,2 -4,0 19,4 67 152,6 337,8 -2,2 20,0 68 154,4 343,3 -0,4 20,6 69 156,2 348,9 1,4 21,1 70 158,0 354,4 3,2 21,7 71 159,8 360,0 5,0 22,2 72 161,6 365,6 6,8 22,8 73 163,4 371,1 8,6 23,3 74 165,2 376,7 10,4 23,9 75 167,0 382,2 12,2 24,4 76 168,8 387,8 14,0 25,0 77 170,6 393,3 http://www.ebook.edu.vn 15,8 25,6 78 172,4 398,9 17,6 26,1 79 174,2 404,4 19,4 26,7 80 176,0 410,0 21,2 27,2 81 177,8 415,6 23,0 27,8 82 179,6 421,1 24,8 28,3 83 181,4 426,7 o o 580 590 600 610 620 630 640 650 660 670 680 690 700 710 720 730 740 750 760 770 780 790 800 Chc oF F 1.076,0 1.094,0 1.112,0 1.130,0 1.148,0 1.166,0 1.184,0 1.202,0 1.220,0 1.238,0 1.256,0 1.274,0 1.292,0 1.310,0 1.328,0 1.346,0 1.384,0 1.382,0 1.400,0 1.418,0 1.436,0 1.454,0 1.472,0 o C 787,8 793,3 798,9 804,4 810,0 815,6 821,1 826,7 832,2 837,8 843,3 848,9 854,4 860,0 865,6 871,1 876,7 882,2 887,6 893,3 898,9 904,4 910,0 10 o o 1.450 1.460 1.470 1.480 1.490 1.500 1.510 1.520 1.530 1.540 1.560 1.560 1.570 1.580 1.590 1.600 1.610 1.620 1.630 1.640 1.650 1.660 1.670 11 Chc oF F 2.642,0 2.660,0 2.678,0 2.696,0 2.714,0 2.732,0 2.750,0 2.768,0 2.786,0 2.804,0 2.822,0 2.840,0 2.858,0 2.876,0 2.894,0 2.912,0 2.930,0 2.948,0 2.966,0 2.984,0 3.002,0 3.020,0 3.038,0 12 o C 1.271,1 1.276,7 1.282,2 1.287,8 1.293,3 1.298,9 1.304,4 1.310,0 1.343,3 1.371,1 1.398,9 1.426,7 1.454,4 1.482,2 1.510,0 1.537,8 1.565,1 1.593,3 1.621,1 1.648,9 13 o Bảng chuyển đổi nhiệt độ hệ đơn vị SI hệ đơn vÞ Anh Mü (tiÕp theo) o 2.320 2.330 2.340 2.350 2.360 2.370 2.380 2.390 2.450 2.500 2.550 2.600 2.650 2.700 2.750 2.800 2.850 2.900 2.950 3.000 14 Chc oF F 4.208,0 4.226,0 4.244,0 4.262,0 4.280,0 4.298,0 4.316,0 4.334,0 4.442,0 4.532,0 4.622,0 4.712,0 4.802,0 4.892,0 4.982,0 5.072,0 5.162,0 5.252,0 5.342,0 5.432,0 15 o Đơn vị lực khối lợng Đơn vị lực (P) truyền cho đơn vị khối lợng (m) gia tốc đơn vị độ dài (l) chia cho bình phơng đơn vị thời gian (s): ml P= s Trong hệ SI, đơn vị lực sở Niutơn (N), đơn vị khối lợng sở kilôgam (kg) Trong hệ đơn vị Anh, đơn vị lực sở pound lực (lbf), đơn vị khối lợng sở pound khối lợng (lbm) Niutơn (N) kg.m/s Dyn (dyn) g.cm/s 10 0,101972 101,972 10 −5 1,01972.10 −6 1,01972.10 −3 980,665 1000 980,665 0,001 9,80665 0,980665.10 −2 Kil«gam lùc (kG) kg.9,80665 m/s Gam lùc (G) g.9,80665 m/s Ghi chó: pound lùc (lbf) = 4,44822 N Đơn vị công Đơn vị công sinh đơn vị lực chuyển dời điểm đặt đơn vị độ dài theo phơng lực Jun (J) (N.m) Kilôjun (kJ) Ec (ec) Kil«gam lùc mÐt (kG.m) Oat giê (Wh) Kil«oat giê (kWh) Calo (cal) 0,001 1,02.10 −1 10 −10 102.10 2,78.10 −4 2,78.10 −1 2,78.10 −11 2,72.10 −3 2,78.10 −7 2,78.10 −4 2,78.10 −14 2,72.10 −6 0,239 1000 10 10 10 239 2,39.10 −8 1000 0,001 860 860.10 1,162.10 −3 1,162.10 −6 10 −7 9,81 3,6.10 3,6.10 4,186 280 9,81.10 −3 3,6 3,6.10 102 9,81 10 3,6.10 10 3,6.10 13 4,186.10 −3 1,182.10 367 367.10 0,127 2,344 Ghi chó: Khi dn në tõ thĨ tÝch V đến thể tích V áp suất p không đổi, thực công A = p(V V ) Trong sách báo gặp đơn vị đo công lít.atmôtphe (l.atm); l.atm = 101.33 J = 0,10133 kJ = 10 cm 1,0133.10 dyn/cm = 1,0133.10 ec = 10,333 kG.m = 0,0282 Wh = 2,82.10 −5 kWh = 24,2 cal Còn gặp đơn vị đo công m lùc giê = 2650 J = 2,7.10 kG.m = 0,736 kWh = 633 kcal §èi víi kilôgam (lực).mét ngời ta đề nghị dùng ponđơ (p); ponđơ = 9,80665 kg.m2/s2 = 9,80665 N.m; kilôponđơ (kp) = 9806,65 N.m Đơn vị công suất Đơn vị công suất công suất đơn vị công sản đơn vị thời gian Oat (W) (jun giây) 1000 9,81 4,1868 1,163 735,5 Kilôoat (kW) (kilôjun giây) 0,001 9,81.10 4,1868.10 −3 1,163.10 −3 0,763 kG.m/s cal/s kcal/h 0,102 102 0,127 0,1186 75 0,239 239 2,345 0,278 176 0,860 860 8,44 3,6 633 M· lùc 0,00136 1,36 0,01333 0,0057 0,00158 Ghi chó: Mét m lùc hay gọi ngựa đợc ký hiệu HP Một m lực Anh Mỹ đợc ký hiệu hp vµ b»ng 745,7 W = 76,05 kG.m/s = 2686 kJ/h = 1,014 HP = 10,7 kcal/ph foot-pound (lùc) (ft-lbf)/s = 1,3558 W = 0,3238 cal/s = 0,77 BTU/ph = 0,00182 hp BTU đơn vị nhiệt Anh, BTU = 2,930.10 −4 kWh = 0,2930 Wh = 0,252 kcal = 1055 J = 107,56 kG.m = 778 ft.lbf ; ( lbf = pound lùc) kW = 3600 kJ/h = 3412 BTU/h; 1,0 hp = 2545 BTU/h = 2686 kJ/h Đơn vị áp suất Đơn vị áp suất áp suất đơn vị bề mặt, tác dụng trọng tải đơn vị lực phân bố khắp 281 Niutơn mét vuông (1 N.m ) Bar (b) (10 N/m ) Milimet thủ ng©n (mmHg) (0 o C) MilimÐt n−íc (mmH O) (4 o C) MÐt n−íc (mH O) (4 o C) kG/cm atmôtphe kỹ thuật (at) áp suất chuẩn hay áp suất vËt lý (atm) 10 133,322 9,80665 9806,65 98066,5 101325 10−5 0,0075 750,06 9,87.10 −6 0,987 0,001316 98,0665.10−6 0,07356 73,56 735,56 760 10197 10,197 0,013595 0,001 10 10,332 1,0197.10 −5 133,22.10−16 0,10197 10197 13,595 1000 10000 10332 98066,5.10−6 980665.10−6 1,01325 1,0197 0,00136 10 −4 0,1 1,0332 9,678.10 −4 9,678.10 −2 0,9678 Ghi chó : p suất chuẩn áp suất cột thuỷ ngân cao 760 mm tính từ đáy nằm ngang cột với trọng lợng riêng thuỷ ngân 13,5950 kg / cm gia tốc chuẩn cđa sù r¬i tù 980,665 cm / s p = p a − p b ; p áp suất d; p a - áp suất tuyệt đối; p b áp suất khí (đo đợc áp kế) p a > p b Khi đo áp suất d p atmôtphe kỹ thuật, atmôtphe đợc ký hiệu at , (p h = pb − p a ; p h lµ áp suất chân không, p a < p b ) Atm«tphe kü thuËt at; at = kG / cm = 0,980665 bar = 735,56 mmHg = 9,81.104 N / m = m −1 kg.s −2 = 10 mH O ¸ p suất chuẩn áp suất tuyệt đối atm ; gọi atmôphe chuẩn (hay atmôtphe vật lý); atm = 1,01325 bar = 1,0332 at = 760 mmHg = 10,33 mH O Cßn gặp đơn vị áp suất bar; bar = dyn / cm = 0,1 N / m = 750 mmHg o C Còn gặp đơn vị torơ; torr = mmHg = 0,1 cm 13,596 g / cm 981 cm / s = 1333,2 bar Còn gặp đơn vị áp suất pascan ( Pa ); Pa = 10 dyn / cm = 0,0075 mmHg = N / m ; MPa = 10 Pa = 10,197 kG / cm Cßn gặp đơn vị áp suất psia: psi = 6894,76 Pa 100 kPa = bar = 0,987 atm = 1,02 kG/cm = 14,5 psi 14,696 psi = atm (tiªu chuÈn) = 1001,325 kPa = 1,01 bar = 1,03 kG / cm ¸ p suÊt khí ngang mặt biển atm = 760 mmHg = 10,33 mH O 282 Đơn vị Độ nhớt Độ nhớt động lực (theo thuật ngữ trớc độ nhớt tuyệt đối ) tÝnh b»ng N.s / m N.s / m = kg / ms (v× hƯ SI: N = kg.m / s ) Th−êng gặp đơn vị đo poazơ (P): poazơ = 0,1 N.s / m = dyn.s / cm = g / cm.s §é nhít cđa n−íc ë 20,2 o C b»ng cP (centipoaz¬) = 0,01 P (poazơ) = mPa.s Độ nhớt động học tỷ số độ nhớt động lực chất láng vµ tû träng cđa nã ( ν = μ / ) đợc tính m /s Đơn vị thông dụng độ nhớt động học stôc ( St ), St = cm / s = 10 −4 m / s = 100 cSt (centistôc) Độ nhớt tỷ đối tỷ số ®é nhít cđa chÊt láng vµ ®é nhít cđa chÊt lỏng chuẩn (thờng nớc) nhiệt độ ë o C (hƯ sè nhít cđa n−íc ë o C lµ 1,79 cP, ë 20 o C lµ 1,002 cP Ghi chó: 1) Trong mét sè ngµnh kỹ thuật ngời ta gọi độ nhớt tỷ đối độ nhớt riêng 2) Trong sách báo gặp thuật ngữ độ nhớt riêng ( r ) r = η t.® − η t.® : ®é nhít tû ®èi; ηtd = t1 ⋅ ρ1 t ⋅ ρ2 t , thời gian chảy tû träng cđa chÊt nghiªn cøu t , ρ thời gian chảy tỷ trọng chất chuẩn Độ nhớt tính đơn vị kỹ thuật, thứ nguyên chúng kG.s / m , đơn vị kỹ thuật độ nhớt = kG.s / m = 98,1 P; P = 0,0102 đơn vị kỹ thuật Đại lợng nghịch đảo độ nhớt gọi độ lu (thờng tính poazơ nghịch đảo) ký hiệu 1/ ; poazơ nghịch đảo = 10 m / N.s = 10 m.s / kg Trong kü thuËt ng−êi ta dïng rộng ri nhớt kế Engle để xác định độ nhớt quy −íc, tÝnh b»ng ®é Engle ( o E ) Số độ Engle tỷ số thời gian chảy (bằng giây) 200 ml chất khảo sát thời gian chảy (bằng giây) 200 ml nớc 20 o C Cách ghi: E50 20 : chữ số ghi nhiệt độ xác định thời gian chảy chất lỏng khảo sát; chữ số dới nhiệt độ nớc đo 283 - Tơng quan o E độ nhớt (hay ) tÝnh b»ng poaz¬: μ = [0,0731E − (0,63/E)] ρ khối lợng riêng, g/cm - Tơng quan o E độ nhớt động ν, tÝnh b»ng cm /s: ν = 0,0731E − (0,631/E) o E 7,5 ν 0,0100 0,1147 0,1983 0,2766 0,3529 0,5398 E 10 15 20 30 40 50 ν 0,7247 1,0928 1,4588 2,1909 2,9224 3,6537 o Đơn vị đo khối lợng Microgam (g) Miligam (mg) Gam (g) Kil«gam (kg) 0,001 0,000 001 10 −9 1.000 0,001 0,000 001 1.000.000 1.000 0,001 1.000.000.000 1.000.000 1.000 Bị chú: Tên thờng dùng microgam lµ gama (ký hiƯu γ): 1γ = 10 − g Cara (ct) đơn vị đo khối lợng cđa ngäc; cara = 200 miligam (0,2 g) §ỉi tû träng dtt cđa chÊt láng vỊ d4t Trong c¸c s¸ch tra cøu, ng−êi ta th−êng ghi tû träng cđa chÊt láng ®èi víi n−íc ë o C ( d4t ) Vì trờng hợp mà tỷ trọng chất lỏng (d) đợc xác định nhiệt ®é (t) gièng nhiƯt ®é cho b¶ng tra cøu, 20 15,56 dụng cụ dùng để xác định d lại cho giá trị dtt (ví dụ d15 ,56 , d20 , v.v ) cần chuyển dtt d4t Chun dtt vỊ d4t theo c«ng thøc sau: d4t = dtt − dtt (1 − D) D − tû träng cđa n−íc ë nhiƯt ®é t 20 VÝ dơ, ta có d20 = 1,2160 đổi thành: d4t = 1,2160 − 12160 × 0,0018 = 1,2160 − 0,0022 = 1,2138 284 toC 1−D toC 1−D toC 1−D toC 1−D 0,00013 13 0,00060 17,6 0,0013 22 0,0022 0,00000 14 0,00073 18 0,0014 23 0,0024 10 0,00027 15 0,00087 19 0,0016 24 0,0027 11 0,00037 15,6 0,00097 20 0,0018 25 0,0029 12 0,00048 16 0,0010 21 0,0020 30 0,0044 12,5 0,00054 17 0,00127 Tỷ trọng tơng đối tính nh sau: ρ (chÊt láng) ρ (n−íc) ρ (chÊt khÝ) M (chÊt khÝ) = - cđa chÊt khÝ: d K (hc γ K ) = ρ (kh«ng khÝ) M (kh«ng khÝ) khối lợng riêng - chất lỏng: d L (hoặc L ) = Tỷ trọng tơng đối dầu đợc biểu diễn API: dL = 141,5 131,5 + API API = 141,5 131,5 dL Đơn vị đo độ dài Angstrôm Milimicron Micron Milimet Xentimet Deximet MÐt A mμ μ mm cm dm m 0,1 0,0001 10 −7 10 −8 10 −9 10 −10 10 0,001 10 10 10 −8 10 −9 10000 1000 0,001 0,0001 10 −5 10 −6 10 10 1000 0,1 0,01 0,001 10 10 10000 10 10 10 10 10 −6 −7 10 0,1 0,01 10 100 10 0,1 10 1000 100 10 285 quan hệ đơn vị anh đơn vị hệ mét Đơn vị đo độ dài 1 1 mile (đọc mailơ, ký hiệu mile) = 1760 yard = 1,609 km; nautical mile (đọc noticơn mailơ) = 1,853 km yard (đọc yađơ, ký hiÖu yd.) = foot (fut, ft.) = 36 inch (inhs¬, in.) yard = 0,9144 m; foot = 30,48 cm; inch = 25,400 mm Đơn vị đo diện tÝch 1 1 square mile (sque mail¬, sq mile) = 640 acre = 258,99 acre (âycrơ, A) = 4840 square yard = 0,4047 square yard (sq yd.) = square foot = 0,8361 m square inch (sq in.) = 6,42 cm Đơn vị đo thể tích cubic yard (kiubic yađơ, cu yd.) = 27 cubic foot = 0,7646 m cubic foot (cu ft.) = 1728 cubic inch = 0,02832 m cubic inch (cu in.) = 16,387 cm Đơn vị đo dung tích chất lỏng gallon (galơn, gal.) = quart (cuot¬, qt.) = pint (paint¬, pt.) barrel (ber¬n, bbl.) (Mü) = 31,5 gallon = 1,59 l (Anh) gallon = 4,546 l; quart = 1,136 l; pint = 0,586 l (Mü) gallon = 3,785 l; quart = 0,946 l; pint = 0,473 l Đơn vị đo khối lợng riêng kg/m = 0,001 g/cm = 0,0624 lb/ft lb/ft = 16,02 kg/m = 0,016 g/cm g/cm = 1000 kg/m = kg/l = 62,4 lb/ft 286 C¸c tiỊn tè thËp phân Các tiền tố thập phân số lần (10n) tăng hay giảm đơn vị đo Trong hệ đơn vị quốc tế, hệ mét v.v tên bội ớc thập phân đơn vị đo đợc cấu tạo nhờ tiền tố Ký hiệu quốc tế Cách đọc Giá trị Ví dơ G giga 10 GN giganiut¬n 1.000.000.000 N M mega 10 k kil« MHz megahec 1.000.000 Hz 10 kW kil«oat 1000 W hW hect«oat 100 W dal decalit 10 l h hecto 10 da deca 10 d dexi 10 −1 dm deximet 0,1 m c xenti 10 −2 cm xentimet 0,01 m m mili 10 −3 mV milivon 0,001 V μ micro 10 −6 μA microampe 0,000001 A n nano 10 −9 nH nanohenri 0,000000001H milimicro 10 −9 mμF milimicro 0,000000001F pico 10 −12 mμ faraday p pF pico faraday 10 −12 F 287 tµi liƯu tham kh¶o Acetylen Process and Production Ed by Marshalt Sitting Park Ridge, New Jersey, USA, 1968 Ammonia and Synthesis Gas Ed by F J Brykowski Park Ridge, New Jersey, USA, 1981 Applied Catalysis Elsevier, 1997 Campbell J M Gas Conditioning and Processing Vol The Basic Principles Campbell Petroleum Series Normal, Oklahoma October 1994 Campbell J M Gas Conditioning and Processing Vol The Equipment Campbell Petroleum Series Normal, Oklahoma October 1994 Maddox R N., Lilly L L Gas Conditioning and Processing Vol Computer Applications Campbell Petroleum Series Normal, Oklahoma October 1994 Maddox R N Gas and liquid sweetening Campbell Petroleum Series Normal, Oklahoma October 1974 Catalyss in C Chemistry Ed by Wilhelm Keim, Holland 1983 Engineering Data Book, GPSA, Tulsa, Oklahoma, 1994 10 Erikh V N., M G Rasina, U G Rudin The Chemistry and Techno- logy of Petroleum and Gas M 1988 11 Farrauto R J., Bartholomew C H Fundamentals of Industrial Catalytic Processes Blackie Academic & Professional London 1997 12 Felder R M., Rousseau R W Elementary Principles of Chemical Processes John Wiley & Sons, Inc New York 2000 13 Hydrocacbon Asia Jan/Feb 1996 14 Hydrocacbon Asia May/Jun 1996 15 Hydrocacbon Processing April 1996 288 16 Hydrocacbon Processing April 1998 17 Hydrocacbon Processing March 1995 18 Hydrocacbon Processing March 1997 19 Ind Eng Chem Res 1998, 37 20 Ind Eng Chem Res Vol 35, N o 3, 697-702, 1996 21 Ind Eng Chem Res Vol 37, N o 4, 1410-1421, 1998 22 Ind Eng Chem Res Vol 37, N o 5, 1579-1705, 1998 23 Katz D L., Lee R L Natural Gas Engineering Production and Storage Mc Graw - Hill Pub Co 1990 24 Kirl Othmer Encyclopedia of Chemical Technology Joln Wiley and Sons, 1997 25 Metan Activation Proceeding of The European Workshop, Bochum, FRG., May 2-3, 1988 Ed by M Baerns, J R H Ross and K Van der Wiele Elservier,1989 26 Metanol Technology and Application in Moto Fuels Ed by J K Paul Park Ridge, New Jersey, USA 1978 27 Miller S A Acetylen It’s properties, Manufacture and Uses London, Ernets Benn Limited, 1965 28 Natural Gas Conversion IV Proceeding of The Natural Gas Conversion Symposium Studies in Surface Science and Catalysis Vol 107 Elservier, 1997 29 Natural Gas Conversion V Proceeding of The Natural Gas Conversion Symposium, Studies in Surface Science and Catalysis Vol 119 Elservier, 1998 30 Natural Gas Conversion Proceeding of The Natural Gas Conversion Symposium, Oslo, August 12-17, 1990 Studies in Surface Science and Catalysis Vol 61 Elservier, 1991 31 New Developments in Selective Oxidation Ed by G Centi and F Trifiro Elsevier, 1990 289 32 Optimization of The Production and Utilization of Hydrocacbon Ed.3by M Frias Published by Graham and Trotman 1991 33 Proceeding of The Fourth Symposium on The Development of Petroleum Resources of Asia and The Far East Bankok (Thailand) 1969 United Nations, New York, 1973 34 Progress in C Chemistry in Japan Ed by The Research Association for C Chemistry Toranomon, Minato-ku, Tokyo 105, Japan Elsevier, 1989 35 Reid R C, J M Prausnitz, T K Sherwood The Properties of Gases and Liquids New york MacGraw Hill Book Company, 1977 36 Separation Technology Proccedings of The Third International Symposium on Separation Technology, Antwerp Belgium, August 2227, 1993 Ed by E F Vansant Elsevier 1994 37 Speight J G Gas Processing: Environmental Aspects and Methods Butterworth Heinemann 1993 38 Starling K E., Han U.S Hydrocarbon Processing May 1972, 129 39 Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry VCH Verlagsgesellschaft mBh, FRG., 1990 40 ồởốớ è ., ợồữồớờợõ ., ợởờợõ ẽ ẽồồỏợũờ ớồụũớỷừ ố ùốợọớỷừ óỗợõ è ếốỡố, 1981 41 ồờốợõ ề è ẽợỡỷủởợõ ố ỗõợọủờ ợỏỏợũờ ùốợọớỷừ ố ớồụũớỷừ óỗợõ è ồọ, 1980 42 ợốủợõốữ ễ., ếợừờợõ è ., éợỗốớ é ếốỡ ẽợỡ N o , 561, 1963 43 úũỵớợõ ẹ., ấỷởợõ ẻ ẻờốủởốũồởỹớỷồ ùồõựồớố ỡồũớ è úớờ, 1998 44 úồõốữ ẩ ậ ềồừớợởợóố ùồồỏợũờố ớồụũố ố óỗợõ ấốồõ, ềồừớốờ, 1964 45 ớỗ ẹ ềồợồũốữồủờốồ ợủớợõỷ ố ũồừớợởợóố ủốớũồỗ ỡỡốờ ấốồõ, ỷủứ ứờợở, 1969 46 ớờõồủũ ẽ ỗợổốọờợủũớỷồ ồửốố è ếốỡố, 1973 290 47 ặọớợõ ẻủúứờ úóởồõợọợợọớỷừ óỗợõ è ếốỡố, 1984 48 ấởứớốờợõ ẻ ., èồớờợ ., ìồóởốờợõ ếốỡốữồủờ ũồừớợởợóố N o , 27, 1972 49 ấúỗớồửợõ éủữáũỷ ợủớợõớỷừ ùợửồủủợõ ố ùùũợõ ùồồỏợũờố úóởồõợọợợọớỷừ óỗợõ ẹùõợữớợồ ùợủợỏốồ è ếốỡố, 1983 50 èỗóỗợõ è ồụũồùồồỏợũờ ố ớồụũồừốỡố N o , 28, 1975 51 éợỡớỵờ ẩ è., ìúốờ ẽ ếốỡ ẽợỡ N o , 95,1986 52 éỏốớỹõốữ ố ọ éủữáũỷ ợủớợõớỷừ ùợửồủủợõ ố ùùũợõ ớồụũồùồồỏợũờố Ì Õèìèÿ, 1979 53 Øåíäåðåé Å Ð., Èâàíỵâđêèé Ơ Ï Õèì Ïðỵì N o , 91, 1963 54 Øåíäåðåé Å Ð., Èâàíỵâđêèé Ơ Ï Õèì Ïðỵì N o , 650, 1963 55 Kaz D L., Poettmann F H., Vary J A., Elenbaarr J R Weinanug C F Handbook of Natural Gas Engineering McGraw - Hill Book Company, New York, 1959 291 Công nghệ Chế biến khí tự nhiên khí đồng hành Tác giả: Nguyễn thị Minh Hiền Chịu trách nhiệm xuất bản: PG s T s Tô Đăng Hải Biên tập: Nguyễn Ngọc Phạm Văn Chế bản: Dơng Văn Quyến Vẽ bìa: Hơng Lan Nhà xuất Khoa học kỹ thuật 70- Trần Hng Đạo Hà Nội In 1000 cuốn, khổ 16 ì 24 cm, Xởng in NXB Văn hoá Dân tộc Giấy phép xuất số: 486-22-18/7/02 In xong nộp lu chiểu tháng năm 2002