C. Mô tả sơ đồ 4.2C:
c. Chọn đĩa nạp liệu của tháp C-
Dựa vào mô phỏng ta sẽ tính đợc tại đĩa thứ 14 thì nhiệt độ gần giống nhiệt độ dòng To C-02. Vậy, vị trí tiếp liệu của tháp C-02 là đĩa thứ 14. 4.7 Các thông số tối u khi mô phỏng dây chuyền công nghệ chế biến khí Nam Côn Sơn và kết quả thu đợc
4.7.1 Các thông số tối u
Dựa vào kết quả phân tích phần 4.6.1 ta có thể rút ra các thông số vận hành các thiết bị trong dây chuyền công nghệ nhằm thu hồi LPG đạt giá trị cao nhất là:
Điều chỉnh áp suất đầu vào càng cao càng có lợi.
Khí thơng phẩm có áp suất càng thấp càng tốt.
Đối với tháp C-01:
- Hàm lợng C2 trong sản phẩm LPG là 1,8% mol. - Làm việc với 32 đĩa.
- áp suất đỉnh tháp: 28,5 bar. - áp suất đáy tháp: 28,8 bar. - Vị trí nạp liệu:
+ Dòng V-03: nạp liệu tại đĩa thứ nhất. + Dòng V-02: nạp liệu tại đĩa thứ hai. + Dòng V-01A: nạp liệu tại đĩa thứ 16. + Dòng To C-01: nạp liệu tại đĩa thứ 24.
- Hàm lợng C5 trong sản phẩm LPG là 1,8% mol. - Làm việc với 30 đĩa.
- áp suất đỉnh 11,2 bar. - áp suất đáy: 11,4 bar.
- Dòng To C-02 đợc nạp liệu tại đĩa thứ 14.
4.7.2 Kết quả thu đợc
Với các thông số tối u của sơ đồ công nghệ 4.3 thì kết quả thu đợc nh sau:
Tháp hấp phụ nớc V-06:
áp suất (bar) 109
Nhiệt độ dòng ra ở đỉnh (0C ) 27,5
Loại chất hấp phụ Zeolit
Điểm sơng của nớc trong khí khô -66 0C tại áp suất 109 bar
Các thông số trong cụm thiết bị làm lạnh:
Các thông số trong cụm thiết bị làm lạnh
Công suất của E-02 kJ/h 1,653.107
Công suất của E-03 kJ/h 1,137.108
Công suất của CC-01 EXP m3/h 4443
Hiệu suất của CC-01 EXP % 78
Các thông số của tháp chng cất:
Thông số Đơn vị C-01 C-02
áp suất làm việc Bar 26,5 11,2
Nhiệt độ đỉnh 0C -25,9 42,2 Nhiệt độ đáy 0C 103,8 174 Số đĩa thực tế đĩa 32 30 Sản Phẩm Khí thơng phẩm Thông số Giá trị Sản lợng (m3/ngày) 19290000 áp suất (bar) 51,94 Nhiệt độ (0C ) 45,3
Thành phần các cấu tử trong khí thơng phẩm. Thành phần N2 CO2 C1 C2 C3 i-C4 Phần mol (%) 0,1245 4,4911 88,2408 6,0883 0,7495 0,5155 Thành phần n-C4 i-C5 n-C5 n-C6 H2O Phần mol (%) 0,0456 0,0053 0,0025 0,0007 0,0001 Bupro Sản lợng (tấn/ngày) 1832 áp suất (bar) 11,2 Nhiệt độ (0C ) 42,2 Hàm lợng C2 (% mol) 1,8 Hàm lợng C3 (% mol) 63,50 Hàm lợng C4 (% mol) 32,92 Hàm lợng C5 (% mol) 1,8 Condensate Sản lợng (tấn/ngày) 1015 áp suất (bar) 2,0 Nhiệt độ (0C ) 45
Thành phần của các cấu tử trong condensate:
Thành phần C3 i-C4 n-C4 i-C5 n-C5
Phần mol (%) 0,0001 0,0788 1,9207 18,9058 16,0210
Thành phần C6 C7 C8 C9 C10
Phần mol (%) 20,4858 1,8988 12,4520 7,1108 21,1261
4.8 Mô tả sơ đồ công nghệ hình 4.3 trong điều kiện tối u.
Sơ đồ công nghệ chi tiết chế biến khí Nam Côn Sơn (phụ lục 5).
Khí nguyên liệu và condensate nguyên liệu đợc đa vào thiết bị tách Slug- Catcher (SC) ở điều kiện:
- áp suất: 110 bar (cho giai đoạn 2). - Nhiệt độ: 27 0C.
- Lu lợng pha khí: 20 triệu m3/ngày. - Lu lợng pha lỏng: 72 m3/ngày.
Tại SC, dòng khí nguyên liệu đợc tách thành ba dòng: - Dòng khí SC-V: đi ra từ đỉnh thiêt bị.
- Dòng lỏng SC-L: là dòng condensate đi ra ở đáy thiết bị.
- Dòng lỏng SC-W: là dòng nớc đợc tách ra khỏi dòng condensate đợc lấy ra ở boot thiết bị.
Dòng khí SC-V và dòng đi ra từ đỉnh tháp C-01 đợc đa vào tháp hấp phụ V-06 để tách nớc tránh hiện tợng tạo thành hydrat trong các giai đoạn chế biến phía sau. Tháp hấp phụ V-06 hoạt động ở áp suất 109 bar và dòng khí ra khỏi tháp hấp phụ này sẽ có điểm sơng là -66 0C.
Dòng khí ra khỏi tháp hấp thụ V-06 có nhiệt độ 27,5 0C đợc trao đổi nhiệt với dòng ra từ đỉnh tháp C-01 tại E-02, sau đó dòng khí sẽ tiếp tục đợc trao đổi nhiệt với dòng khí ra khỏi V-03 có nhiệt độ -55,9 0C tại thiết bị trao đổi nhiệt E-03 thì nhiệt độ sẽ giảm xuống đến -11,5 0C. Dòng khí này sẽ làm nguyên liệu cho bình tách V-02.
Bình tách V-02 làm việc ở áp suất 108,8 bar và nhiệt độ -11,5 0C. Tại đây, dòng khí đợc tách thành hai dòng:
- Dòng lỏng V-02B: ra từ đáy bình tách đợc giảm áp thông qua van giảm áp VLV-100 thì dòng khí sẽ giảm từ 108,6 bar xuống 38,5 bar nên nhiệt độ cũng giảm từ -11,50C xuống -47,8 0C và nhập liệu vào đĩa thứ 2 của tháp chng cất C-01.
- Dòng khí in CC-01: ra từ đỉnh bình tách đợc đa tới phần giãn của thiết bị Turbo-Expander nhằm giảm áp suất từ 108,6 bar xuống áp suất 38 bar làm nhiệt độ của dòng khí cũng giảm xuống -56 0C sau đó làm nguyên liệu cho bình tách V-03.
Bình tách V-03 làm việc ở áp suất 38 bar và nhiệt độ -56 0C. Bình tách V-03 có nhiệm vụ tách dòng tách dòng To V-03 thành hai dòng:
- Dòng khí V-03A: ra từ đỉnh bình tách đợc tận dụng nhiệt nhờ thiết bị trao đổi nhiệt E-04. Sau đó đợc tiếp tục nén lên áp suất 51,94 bar ở thiết bị nén CC-01 Comp. Máy nén này hoạt động nhờ công sinh ra do quá trình giãn nở khí ở CC-01 Exp trừ đi một phần mất mát. Khí ra khỏi máy nén đợc đa vào ống dẫn khí thơng phẩm.
- Dòng lỏng V-03B: ra từ đáy bình tách đợc giảm áp từ 38 bar xuống 28 bar và nhiệt độ xuống -64 0C nhờ van giảm áp VLV-101 và đợc đa vào đĩa thứ nhất của tháp chng cất C-01.
Dòng lỏng SC-L ra từ đáy Slug-Catcher là condensate đợc giảm áp từ 110 bar xuống 75 bar và đợc tách lỏng-khí ở bình tách ba pha V-01. Tại đây, dòng khí sẽ đợc tách thành ba dòng:
- Dòng khí V-01A: ra từ đỉnh bình tách V-01 có nhiệt độ 23,1 0C và áp suất 75 bar qua van giảm áp VLV-102 xuống còn 27 bar và nhiệt độ 76,7 0C đ- ợc đa vào đĩa thứ 16 của tháp C-01.
- Dòng lỏng V-01B: ra từ đáy bình tách V-01 có nhiệt độ 23,1 0C đợc trao đổi nhiệt với dòng condensate ra từ đáy C-02 đến nhiệt độ 174 0C. Sau khi trao đổi nhiệt dòng này tiếp tục đợc đa vào đĩa thứ 24 của tháp C-01.
Tháp chng cất C-01 gồm 32 đĩa hoạt động ở nhiệt độ đỉnh -25,9 0C, áp suất đỉnh 26,5 bar và nhiệt độ đáy 103,8 0C, áp suất đáy 26,7 bar. Tại đây dòng khí đợc phân thành hai dòng:
- Dòng khí C-01A: ra từ đỉnh tháp có nhiệt độ -25,9 0C, áp suất 26,5 bar đợc trao đổi nhiệt với dòng nguyên liệu ra khỏi tháp V-06 và nén lên áp suất 110 bar nhờ ba máy nén K-01, K-02, K-03 và đợc nhập vào dòng nguyên liệu vào V-06 nhằm thu hồi triệt để lợng lỏng còn lại trong khí.
- Dòng lỏng C-01B: ra từ đáy tháp có nhiệt độ 103,8 0C áp suất 26,7 bar đợc giảm áp đến 11,7 bar thông qua van giảm áp VLV-105 và đợc đa vào đĩa thứ 14 của tháp C-02.
Tháp C-02 gồm 30 đĩa làm việc tại áp suất đỉnh 11,2 bar, nhiệt độ đỉnh 42,20C và áp suất đáy 11,4 bar, nhiệt độ đáy 174 0C. Tại đây, dòng khí sẽ đợc chia thành hai dòng:
- Dòng Bupro: ra từ đỉnh tháp đợc đa tới nơi tồn chứa LPG.
- Dòng Condensate: ra từ đáy tháp đợc tận dụng nhiệt cho trao đổi nhiệt với dòng V-01B ở thiết bị trao đổi nhiệt E-01 và tiếp tục đợc đa tới TK-21.