2. Tháp hấp thụ; 5.Bồn chứa tách khí; 7 Thiết bị tái sinh glycol; 8 Bồn chứa glycol.Khí khô
3.4.2 Tách phân đoạn khí bằng phơng pháp hấp thụ nhiệt độ thấp
* Cơ sở lý thuyết:
Quá trình hấp thụ vật lý đợc sử dụng trong công nghệ xử lý khí để loại hơi nớc, CO2 và H2S đã đợc trình bày ở phần làm ngọt khí và làm khô khí. Hấp thụ và giải hấp là hai quá trình truyền khối cơ bản đợc sử dụng để tách khí đồng hành và khí tự nhiên.
- Cơ chế của quá trình hấp thụ:
Bản chấp vật lý của quá trình là sự hình thành cân bằng pha giữa hai pha khí - lỏng do sự khuếch tán của các chất từ pha nọ sang pha kia. Động lực của quá trình khuếch tán là sự chênh áp suất riêng phần giữa các cấu tử trong pha lỏng và pha khí. Nếu áp suất riêng phần của các cấu tử trong pha khí lớn hơn trong pha lỏng thì sẽ xảy ra quá trình hấp thụ (chất lỏng hấp thụ chất khí), nếu ngợc lại thì sẽ xảy ra quá trình giải hấp (chất khí đợc tách ra từ pha lỏng). Trong thực tế động lực quá trình khuếch tán trong tính toán đợc tính qua nồng độ các cấu tử (vì áp suất riêng phần tỉ lệ thuận với nồng độ).
Trong các nhà máy chế biến khí quá trình hấp thụ và giải hấp đợc tiến hành trong các thiết bị hấp thụ và chng cất loại mâm hoặc đệm. Thông thờng hai thiết bị trên đợc kết hợp với nhau thành chu trình kín: dung môi sau khi hấp thụ khí (tại tháp hấp thụ) sẽ đi qua tháp chng cất. Tại đây sẽ xảy ra quá trình giải hấp, phần khí thu đợc ở đỉnh tháp đợc đem đi chế biến hay sử dụng, phần dung môi tái sinh thu hồi ở đáy tháp đợc đa ngợc lại tháp hấp thụ để hấp thụ khí (trong các nhà máy chế biến khí dung môi hấp thụ thờng đợc sử dụng là các phân đoạn xăng, kerosen hoặc hỗn hợp của chúng.
* Một số sơ đồ công nghệ chế biến khí bằng phơng pháp hấp thụ
Nhận xét về sơ đồ hấp thụ nhiệt độ thấp:
Mức độ thu hồi C3+ của quá trình chế biến khí bằng phơng pháp hấp thụ chỉ đạt 40-50%. Ngời ta cho rằng phơng pháp hấp thụ chỉ có hiệu quả đối với nguồn nguyên liệu khí có hàm lợng C3+ lớn hơn 350 g/m3.
Sơ đồ công nghệ này có thể đạt hiệu quả cao đối với nguồn nguyên liệu có áp suất lớn. Tháp hấp thụ hoạt động ở áp suất cao để giảm tối thiểu việc nén khí và duy trì tình trạng hoạt động của tháp tách etan và tháp này sẽ hoạt động ở áp suất thấp hơn.