- Sau thời gian sử dụng chất hấp phụ mất hoạt tính.
CHƯƠNG 4: NGƯNG TỤ NHIỆT ĐỘ THẤP
4.1. Sơ đồ nguyên tắc quá trình chế biến khí bằng phương pháp NNT
Hình 4.1. Sơ đồ nguyên tắc quá trình chế biến khí bằng phương pháp NNT I: khí nguyên liệu, II: nước + hydrocacbon, III: khí khô
1: thiết bị tách lỏng, 2: máy nén khí, 3: cụm sấy khí, 4: thiết bị làm lạnh, 5: tháp tách, 6: tháp deetan hóa (hoặc demetan hóa)
Sơ đồ nguyên tắc chế biến khí bằng phương pháp ngưng tụ nhiệt độ thấp (hình 6.1) bao gồm các bộ phận sau: nén khí đến áp suất cần thiết, làm khô, làm lạnh khí đến nhiệt độ để tạo thành hỗn hợp hai pha, tách hỗn hợp hai pha, khí khô từ đỉnh tháp tách đưa đi sử dụng, pha lỏng (phân đoạn hydrocarbon) đưa đi loại etan hoặc metan trong
các tháp deetan hóa hoặc demetan hóa phụ thuộc vào sản phẩm mong muốn là C3+
Nếu sản phẩm là C2+ thì sau tháp demetan hóa thêm tháp deetan để nhận được etan sản phẩm. Quá trình ngưng tụ nhiệt độ thấp diễn ra trong cụm công nghệ luôn bao gồm nguồn lạnh và thiết bị tách, ngoài ra trong sơ đồ thường đặt hệ thống trao đổi nhiệt thu hồi với mục đích tận dụng nhiệt lạnh của dòng khí và dòng lỏng ngưng tụ để giảm nhu cầu về nguồn nhiệt lạnh.
Như vậy, trong các hệ thực ngưng tụ một giai đoạn bao gồm cả hệ thống trao đổi nhiệt thu hồi, nguồn lạnh và thiết bị tách. Nhưng giai đoạn tách chỉ gồm nguồn lạnh và thiết bị tách, hoặc trao đổi nhiệt thu hồi và thiết bị tách (trong trường hợp này trao đổi nhiệt thu hồi đóng vai trò nguồn lạnh).
Sơ đồ công nghệ chế biến khí theo phương pháp ngưng tụ nhiệt độ thấp được phân loại theo:
- Số giai đoạn tách
- Theo dạng chất làm lạnh
- Theo sản phẩm chính
Trong đó tổng quát nhất là phân loại sơ đồ theo dạng nguồn làm lạnh. Theo dạng nguồn lạnh sơ đồ ngưng tụ nhiệt độ thấp có thể chia thành các loại: chu trình làm lạnh ngoại, chu trình làm lạnh nội và chu trình làm lạnh hỗn hợp, trong đó nguồn lạnh là cả chu trình ngoại và nội.
Các chất làm lạnh đơn chất thường sử dụng là etan, etylen, propan...Có thể ứng dụng các thiết bị lạnh với chất làm lạnh là các hỗn hợp hydrocarbon như hỗn hợp metan, etan, propan, butan...gọi là chất làm lạnh hỗn hợp. Sử dụng chất làm lạnh hỗn hợp cho phép nhận được nhiệt độ thấp hơn nhiều so với làm lạnh bằng propan và do đó có thể thu hồi được các chất chính cao hơn. Khi đó tham số chu trình làm lạnh được chọn sao cho sau khi nén trong máy lạnh và làm lạnh bằng dòng khí khô hỗn hợp chất làm lạnh ngưng tụ hoàn toàn.
Tất cả các sơ đồ với chu trình lạnh là các chất làm lạnh hỗn hợp có thể chia thành 2 nhóm: nhóm 1 chất làm lạnh có thành phần cố định được chuẩn bị sẵn ở ngoài, nhóm 2 chất làm lạnh nhận trực tiếp trong sơ đồ - thành phần của nó thay đổi đôi chút phụ thuộc vào thành phần nguyên liệu. Khác với sơ đồ chu trình làm lạnh nội, trong sơ đồ với chất làm lạnh ngoại hỗn hợp chất làm lạnh tuần hoàn trong hệ thống kín gồm, máy nén khí - máy lạnh không khí (nước) - bay hơi - máy nén khí, và lượng thất thoát được bù lại một cách hệ thống. Như vậy, chu trình lạnh với chất làm lạnh hỗn hợp là chu trình lạnh ngoại. Sơ đồ ứng dụng chất làm lạnh nhận được trực tiếp trong thiết bị sẽ phức tạp hơn. Sơ đồ sử dụng chất làm lạnh hỗn hợp điều chế bên ngoài thực tế không có gì khác với sơ đồ ngưng tụ nhiệt độ thấp một giai đoạn thường với chu trình lạnh propan ngoại.