slide bài giảng tính chất của khí thiên nhiên và khí đồng hành

   1   !"" # 2 #$%&' !()* Nhieọt lửụùng toồng Nhieọt lửụùng thửùc Th tớch nhiờn liu tng ng Xỏc nh kớch thc ng dn, van. thht ớ 3 Khớ thieõn nhieõn ( metan) nheù hụn khoõng khớ. (0.540-0.650) Propan vaứ butan (LPG) naởng hụn khoõng khớ !ú s rũ r khớ? 4 #$+$, /"0 12, Trong đó ρ – khối lượng riêng "#$$%&'(  ")  *)+,  -.ệ ị (/0'   &ệ ị ổ 12  34(/0'"#$$ *5'6789 '" #$$/   !**không:&; *.<= '7" 0'  > '6"/&? /4  ρ =W 5 #$+$, /"0 ! 4'04@"#$$ ") *!& &A") *!  ) *BCD)E ! 4'04@"#$$ ") *!& &A") *!  ) *BCD)E 34 5678/9::;<=>?) + @ 1 2 3 24,4-28,8 48,2-53,2 72,6-87,8 6 FD'''()của khí thiên nhiên trong không khí là 5-15% t.t. 2G'H=?" Khí ở áp suất cao được giãn nở trong bình áp suất thấp, không sinh công, không có trao đổi nhiệt, thì nhiệt độ khí sẽ giảm xuống. 7 IB 7"'(? E )  7-(4 0'4?-(4J  KL7'((/')6 6 )  7 ('()M  ,N>OIE  Thöøa soá khoâng khíMP)MM        5G )    '( (ă ỉ ệ ơ ế đđđổi,  ượ không     " ầ ự '( ă 8 $ !""  !""A(B"C  Thông số của hệ  Thành phần hóa học: phần mol: xi = ni / phần thể tích : vi = vi / phần khối lượng: x’i = gi / ∑ i v ∑ i g ∑ i n 9 "D"E(%F(GGC  H,D2BIJB K0K0"K .&J.  LMH,&JK-N!AM(!O).&2P 2BKMD-(2.  QR-N!AJ&'S 10 [...]... 2.1.3.Tác động của thành phần hệ Hình 2.4 Ảnh hưởng của thành phần lên bao pha của hệ metan-propan Hình 2.5 Vị trí quĩ tích tới hạn của một số hệ nhị nguyên metan + propan: thành phần ảnh hưởng đến dạng và vị trí của bao pha Quĩ tích tới hạn - đường nối tất cả các đỉnh của bao pha, bắt đầu từ C của metan đến C propan 19 2.1.4 Ảnh hưởng của tạp chất Các tạp chất phi hydrocarbon: nước, CO2, H2S và N2 Nước... Hình 2.6 Ảnh hưởng của CO2, H2 và N2 lên bao pha của khí thiên nhiên T 20 2.2 Giản đồ pha và ứng dụng trong chế biến khí Giếng (1): giếng dầu đen: chế độ dưới bão hòa Tại điểm điểm bong bóng: hỗn hợp dầu và khí bão hòa Giếng (2): giếng dầu nhẹ: bên trái điểm C Tỷ lệ khí : dầu > bể dầu đen (1) Dầu có màu sáng hơn Giếng (3): giữa C và M : bể khí- condensat: giảm P⇒ tạo chất lỏng, vận tốc khí có thể bị thay... tạo lỏng trong ống dẫn khí I và J : điều kiện T và P tại đầu vào ống và ra khỏi ống IJ cắt đường điểm sương: có chất lỏng hình thành Tránh tạo chất lỏng trong ống dẫn khí bằng hai cách: + Loại phần nặng trong khí + Thay đổi điều kiện đầu vào và ra khỏi ống: IJ → MN (sử dụng ống dẫn áp suất cao) Hình 2.9 Ống dẫn áp suất cao 23 2.2.Giản đồ pha và ứng dụng trong chế biến khí Bơm Chất Lỏng P B C A Lỏng... Tại điểm sương: thành phần khí trong giếng khí có thể thay đổi Giếng (4): khí thực: trên điểm cridentherm: chất lỏng không thể tạo thành ở bất cứ áp suất nào Hình 2.7 Ứng dụng bao pha để biểu diễn các loại giếng dầu, khí 21 2.2.Giản đồ pha và ứng dụng trong chế biến khí Đường Bao Pha Hình 2.8 Các bao pha đặc trưng cho 4 loại giếng dầu- khí 22 2.2 Giản đồ pha và ứng dụng trong chế biến khí Xem xét điều... dụng phương trình BWR (*): Tính thể tích riêng, entanpi, entropi và độ bay hơi của mỗi cấu tử trong giới hạn nhiệt độ rộng từ -162 – 260 oC, P = 0.01 – 56 Mpa  Sử dụng trong công nghệ chế biến hydrocacbon:  Tách nito và heli từ khí thiên nhiên,  o Chế biến khí thiên nhiên ở nhiệt độ thấp -157 – 143 C,  o Quá trình phân ly HC nhẹ, hấp phụ ở nhiệt độ thấp -73 -312 C,  Tính toán chu trình lạnh với... dụng phương trình RK : Cho dãy rộng HC và không HC, các phân tử có cực (HS, NOx) bị hạn chế  Phương trình biến thể RK được dùng để tính các hệ số bay hơi, khối lượng riêng, hệ số nén, entanphi và entropi của các pha khí chứa HC cũng như H2S, CO2, N2, H2 13 Phương trình mô tả khí thực được sử dụng phổ biến: PV = znRT z: hệ số nén – là hàm số của các thông số của các phương trình nói trên ρ = PMw/nRT... điểm sương • C - Điểm tới hạn với nhiệt độ tới hạn (Tc) và áp suất tới hạn (Pc) Hình 2.2 Sơ đồ trạng thái pha của đơn chất trong hệ trục P - T 17 2.1.2 Giản đồ pha của hệ đa cấu tử Một số ký hiệu: Cricondenbar - điểm N Cricondentherm - điểm M Vùng thoái hóa (ngưng tụ ngược) Đường chất lượng - % hơi cố định, qua C và song song với đường bong bóng và đường điểm sương Đường tạo bong bóng - 0% hơi Đường... xác định cân bằng pha 15 Giản đồ pha Hình 2.1 Giản đồ pha điển hình cho đơn chất trong hệ tọa độ P, V, T 16 2.1 Giản đồ pha 2.1.1 Trạng thái pha của đơn chất trong hệ trục áp suất- nhiệt độ • • • • Các đường HD, HC và HF: các đường cân bằng H: điểm ba pha FH: pha rắn có thể thăng hoa thành khí HD: đường cân bằng giữa pha rắn và lỏng (đường bão hòa rắn – lỏng hoặc cân bằng rắn – lỏng) • HC: Đường cân... H2S và N2 Nước có áp suất hơi bão hòa thấp và không trộn P 0% m ol CO 2 20% 40% mol C O2 mo 60% lC mo O2 80% lC O2 mo lC O2 30 % m lẫn trong hydrocarbon lỏng ⇒ không ảnh hưởng N2 ol m % 50 P lên dạng bao pha ol N 2 Ảnh hưởng của CO2, H2S và N2 : 10%mol N2 + Thêm lượng CO2 và H2S: pha chất lỏng dày đặc 0%mol N2 sẽ được hình thành ở áp suất thấp + Etan, propan và butan: tương tự T + N2 : giảm khả năng... giữa các pha trong điều kiện cân bằng Ki = yi/xi - Là hàm số phức tạp của áp suất, nhiệt độ và thành phần của các pha cân bằng trong hệ Trường hợp lý tưởng: Ki = Pi/P (Định luật Raoult – Dalton) Phương pháp tính hằng số cân bằng pha: + Bằng phương pháp giải tích + Bằng phương pháp đồ thị 25 Hằng số cân bằng pha II Phương pháp giải tích tính hằng số cân bằng pha - Benedict – Webb – Rubin - Redlich – Kwong . hydrocacbon:  Tách nito và heli từ khí thiên nhiên,  Chế biến khí thiên nhiên ở nhiệt độ thấp -157 – 143 o C,  Quá trình phân ly HC nhẹ, hấp phụ ở nhiệt độ thấp -73 -312 o C,  Tính toán chu trình. 5678/9::;<=>?) + @ 1 2 3 24,4-28,8 48,2-53,2 72,6-87,8 6 FD'''() của khí thiên nhiên trong không khí là 5-15% t.t. 2G'H=?" Khí ở áp suất cao được giãn nở trong bình áp suất. tới hạn (Tc) và áp suất tới hạn (Pc). • q3ZK33rCcác đường cân bằng • 3: điểm ba pha • r3C pha rắn có thể thăng hoa thành khí • 3ZC đường cân bằng giữa pha rắn và lỏng (đường