CÄNG NGHÃÛ CHÃÚ BIÃN
Ú KHÊ
(45 tiết)
Giao
ï viãn phuû trach
ï ch: LÃ THË NHÆ YÏ
TAÌI LIÃU
Û THAM KHAO
Í
1.
Alexandre ROJEY, Traitement de gaz naturel, Technip,
1998.
2.
John M. CAMPBELL, Gas conditioning and processing,
Volume 1 and 2, John M. Campbell and Company, 1998.
3.
Donald L. Katz & Robert L. Lee, Natural gas engineering Production and Storage, McGraw-Hill, 1990.
4.
MA. BERLIN - VG. GORTRENCOP - HP. VOLCOP, Dịch:
Hoaìng Minh Nam, Nguyãùn Vàn Phæåïc, Nguyãùn Âçnh Soa,
Phan Minh Tán; Cäng nghãû chãú biãún khê thiãn nhiãn vaì
khê dáöu mỏ, Træåìng Đại Học Kỹ thuật TP HCM.
5.
Âäù Vàn Âaìi - Nguyễn Trọng Khuän - Trần Quang Thảo - Voî
Thë Ngoüc Tæåi - Trần Xoa; Cå såí caïc quaï trçnh vaì thiãút bë
cäng nghãû hoïa hoüc, Tập 1 & 2, Nhaì xuất bản Đại Học vaì
Trung hoüc chuyãn nghiệp.
NÄÜI DUNG
Gäöm 8 chæång
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Giới thiệu về khí thiên nhiên và khí dầu mỏ
Các quá trình công nghệ cơ bản chế biến khí
Làm sạch khí khỏi các tạp chất cơ học
Tách condensat
Khử nước
Khử acide
Tách các phân đoạn hydrocarbon
Tách nitơ, thuỷ ngân, Hêli
GIÅÏI THIÃU
Û VÃÖ KHÊ THIÃN
NHIÃN VAÌ KHÊ DÁÖU MOÍ
1.
2.
3.
4.
5.
Nguäön gäúc
Phán loaiû
Thanh
ì nh pháön
Âàûc tênh
Tçnh hçnh chãú biãn
ú vaì sæí dung
û ng
khê thiãn nhiãn vaì khê dáöu moí
1- Nguäön gäúc cua
í khê thiãn
nhiãn
9 Coï cung
ì ng nguäön gäúc våïi dáöu moí
9 Coï nguäön gäúc tæì nhæîng
ng váût liãûu hæîu cå ban
âáöu
9 Cac
ï giai âoan
û tao
û thanh
ì nh dáöu khê: 4
Têch âong
ü ng cacï váût liãu
û hæîu cå ban âáöu
Biãn
ú âäøi cacï cháút hæîu cå bãn
ö væîng
ì nh cacï
ng thanh
hydrocacbon ban âáöu cua
í dáöu khê
Di cæ cua
í dáöu khê âãn
ú cacï bäön chæïa thiãn nhiãn
Dáöu khê biãn
ú âäøi tiãp
ú tucû trong cacï báùy chæïa
2- Phán loaiû
Theo
nguäön gäúc
ì læåüng
Theo ham
ng khê acide
ì nh pháön khê C3+
Theo thanh
ì nh pháön khê C2+
Theo thanh
a- Phán loaiû khê theo nguäön
gäúc
Khê tæû nhiãn → khai thac
ï âæåüc tæì cac
ï moí khê riãng
biãût. Khi khai thac
ï chè thu âæåüc khê ;
Khê âäöng
ì ng våïi
ng haình
nh (khê dáöu mo)í → thu âæåüc cung
quaï trçnh khai thac
ï dáöu. Khê nàòm trong moí dáöu coï aïp
suáút cao nãn chuïng
ng hoìa tan mäüt pháön trong dáöu.
Khi khai thacï lãn do aïp suáút giaím nãn chung
ï ng âæåüc
tach
ï ch ra thaình
nh khê âäöng
ng haình
nh
Ngoaiì hai loaiû khê trãn con
ì coï daûng
ng trung gian giæîa
dáöu vaì khê → Condensate : thæûc cháút laì pháön âuäi
cua
í khê vaì cuîng
ng laì pháön âáöu cuía dáöu. ÅÍ âiãöu kiãûn
thæåìng
û ng long
í ng nãn âæåüc goiü laì khê
ng Condensate åí dang
ngæng våïi nhiãût cuäúi khoang
í ng 2000C
Cáúu truc
ï âëa hçnh cac
ï moí khê thiãn nhiãn,
condensat, khê âäöng
ì nh vaì dáöu moí
ng hanh
Khê
Khê tæû nhiãn
d=0,1 ÷0,2
Næåïc
Dáöu
Condensat
d ≈ 0,4
Næåïc
Khê âäöng haình
Dáöu moí
Næåïc
Dáöu moí
d = 0,8 ÷ 1
Næåïc
b- Phán loaiû khê theo ham
ì
læåüng
ng khê acide chæïa trong khê
Khê chua : læåüng
ng H2S > 1 % thãø têch
vaì
CO2 > 2 % thãø têch ;
Khê ngotü : læåüng
ng H2S ≤ 1 % thãø têch
vaì
CO2 ≤ 2 % thãø têch
c- Phán loaiû khê theo thanh
ì nh
pháön khê C3+
Khê beïo → khê giau
ì propane, butane vaì cacï
hydrocarbure nàûng
ng (ρ > 150 g/cm3).
Tæì khê nayì → chãú tao
û âæåüc xàng (LGN), khê
dáöu moí hoaï long
í ng (GPL) vaì cacï hydrocarbure
riãng biãtû cho cäng nghãû täøng
ng håüp hæîu cå.
Khê gáöy → khê chæïa êt hydrocarbure nàûng
ng
û ng chuí yãu
ú lam
ì
(ρ < 50 g/cm3) → âæåüc sæí dung
nhiãn liãu
û cho cäng nghiãp
û vaì âåìi säúng
ng
d- Phán loaiû khê theo thanh
ì nh
pháön khê C2+
Khê khä : C2+ ≤ 10 % ;
Khê áøm : C2+ > 10 %
Phán loaiû khê tæû nhiãn vaì khê âäöng
ng
hanh
ì nh theo thanh
ì nh pháön % thãø têch vaì træî
læåüng
ï cua
í tæìng
ng dæû âoan
ng loaiû trãn thãú
giåïi (109 m3)
Loaûi
1
2
3
4
C2+
H2S
CO2
<10
<1
<2
<10
>1
>2
>10
<1
<2
>10
>1
>2
Tãn
goüi
Khê khä
ngoüt
(khê
thiãn
nhiãn)
Khê khä
chua
(khê
thiãn
nhiãn)
Khê áøm ngoüt
(khê âäöng
haình hay
Condensat)
Khê áøm chua
(khê âäöng
haình hay
Condensat)
Træî
læåüng
25370
8410
12435
7880
3- Thanh
ì nh pháön khê
Nhæîng
í : methane
ï thane, ethane
ï thane,
ng cáúu tæí cå ban
propane, n-butane vaì iso-butane.
Con
ì pentane vaì cacï hydrocarbure no mach
û ch
thàóng
ú mäüt
ng coï phán tæí læåüng
ng låïn hån thç chiãm
læåüng
ï ng kã.ø
ng khäng âang
Tuy nhiãn do nguäön gäúc cua
í khê tæû nhiãn vaì
khê dáöu moí khacï nhau nãn thanh
ì nh pháön cua
í
chung
ï ng cung
î ng khacï nhau.
a. Khê thiãn nhiãn
Khê tæû nhiãn coï thanh
ì nh pháön chuí yãu
ú laì
methane
ï thane (80 ÷ 99% thãø têch).
Cacï moí khê thiãn nhiãn laì cacï tuiï khê nàòm
sáu dæåïi màût âáút vaì thanh
ì nh pháön khê åí báút cæï
vë trê nao
ì cua
í tuiï khê cung
î ng giäúng
ng nhau (trong
pha khê, cacï cáúu tæí khê âæåüc khuyãch
ú ch taïn
trong nhau ráút âãu
ö ) → Thaình
nh pháön khê
khäng phuû thuäüc vao
ì vë trê khai thacï
b. Khê dáöu moí
Ngæåüc laûi, ngoaiì thaình
ö nháút laì meïthane
nh pháön nhiãu
thane
con
ì coï chæïa eïthane
thane, propane, butane vaì caïc
hydrocarbure nàûng
ì læåüng
ng våïi ham
ng låïn hån âaïng
ng kãø
so våïi khê thiãn nhiãn
Thaình
í khê thay âäøi trong mäüt pham
û vi khaï
nh pháön cua
räüng
ï , vë trê khai thaïc vaì
ng tuyì theo moí dáöu khai thac
thåìi gian khai thac
ï . Cac
ï moí dáöu thæåìng
ng täön taiû dæåïi
ï hydrocarbure åí traûng
ap
ï suáút cao nãn mäüt pháön cac
ng
thaiï khê hoaì tan trong pha loíng
ï
ng ; Khi âæåüc khai thac
lãn màût âáút, ap
ï suáút trãn bãö màût cháút loíng
í
ng giam
xuäúng
ng nãn læåüng
ng khê hoaì tan trong loíng
ng seî thoaït ra
⇒ thåìi gian khai thaïc caìng
í khê trãn bãö
ng daìi ⇒ P cua
ì ng nàûng
màût pha long
í ng cang
ì ng giaím dáön ⇒ khê cang
ng.
Ngoaiì ra, trong thaình
í khê thiãn nhiãn vaì
nh pháön cua
khê dáöu moí con
ì coï chæïa mäüt êt cac
ï khê tap
û nhæ :
H2S, CO2, N2, He, ... vaì mäüt læåüng
ng nhoí Hg.
H2S : Thæûc tãú, trong thaình
ï khê
nh pháön âa säú cac
thiãn nhiãn haìm læåüng
ng H2S << (< 1 % thãø têch), chè
coï mäüt säú moí khê åí Âæïc vaì CEI laì coï H2S ≥ 10%
thãø têch nhæng ráút hiãm
ú .
CO2, N2 : Ngæåüc laûi, âáy laì hai loaiû khê taûp coï màût
thæåìng
í khê thiãn nhiãn
ng xuyãn trong thaình
nh pháön cua
vaì khê dáöu moí.
- CO2
:
0,5 - 10% (coï thãø âaût âãún 70%)
- N2
:
0,5 - 5% (coï thãø âaût âãún hån 25%)
Baíng 1.2 : Thaình pháön cuía khê thiãn
nhiãn vaì khê dáöu moí khai thaïc tæì mäüt vaìi
moí cuía mäüt vaìi næåïc trãn thãú giåïi
Loaûi
khê
CH4
Khê
thiãn
nhiãn
Khê
dáöu
moí
C2 H C3 H
C4H10
vaì
âäöng
phán
C5H12
vaì
âäöng
phán
CO2
H 2S
N2 vaì
khê
hiãúm
PCIv
(kcal/m3)
6
8
98.8
81.8
90
0.3
5.5
2
0.2
1.6
1
0.1
0.5
1.7
0.8
4.8
0.2
0.2
0.3
0.2
-
0.4
9.4
0.2
7980
8050
9560
32
69.2
91
14
10
3
12
10
2.3
7.5
5
1.3
5.5
5
1.8
0.7
0.7
0.5
0.8
-
27.5
0.1
0.1
10830
12040
8130
n-Pentane
36,074
i-Pentane
27,852
0
Cac
ï
phán âoaûn
long
í ng khacï
nhau
âæåüc bäú trê theo
mäüt thang nhiãtû
âäü tæång æïng
ø
ng biãu
diãn
ù nhiãût âäü säi
cua
í
cacï
hydrocarbure åí ap
ï
suáút khê quyãn
ø
-30
-80
Gazoline
(Gasoline)
Liquides de gaz
naturel (LGN)
n-Butane
-0,5
i-Butane
-11,73
Gaz de peïtrole Natural gas
liqueïfieïs (GPL) liquids (NGL)
Propane
-42,07
(LPG)
Liquefied
petroleum gas
Eïthane
-88,63
Gaz naturel
liqueïfieï (GNL)
-100
Liquefied
natural gas
(LNG)
Meïthane
-160 -161,49
Thang nhiãût
âäü (oC)
Nhiãût âäü
säi (oC)
4- Tênh cháút váût lyï
Khê hydrocacbon khäng mau
ì , khäng
muiì , khäng vë do váûy khi sæí dung
û ng ngæåìi
ta thãm vao
ì cháút tao
û muiì tuy
ì theo mæïc
âäü an toan
ì .
Tênh tan cua
í chung
ï ng khäng giäúng
ng nhau,
khäng träün láùn våïi næåïc vaì coï thãø tan dãù
dang
ì ng trong cac
ï cháút måî, cháút hæîu cå.
Âiãøm säi cua
í n-paraffine tàng dáön theo
säú nguyãn tæí Cacbon coï trong mach
û ch.
5- Tçnh hçnh chãú biãn
ú vaì sæí
dung
û ng khê thiãn nhiãn vaì khê
dáöu moí
A- Trãn thãú giåïi
9 Khê thiãn nhiãn vaì khê dáöu moí laì nguäön
chênh cung cáúp cacï nguyãn liãu
û quan
trong
ü ng nháút cho cäng nghiãûp hoaï hocü vaì
hoaï dáöu :
9 Etane : åí My,î tæì C2 âaî chãú biãún 40% C2=
(nguyãn liãu
û quan trong
ü ng nháút cua
í cäng
nghiãp
û täøng
ng håüp hoaï hocü ) phucû vuû cho
ï tylene
ì ne,
san
í xuáút nhæûa täøng
ng håüp, oxyde etyle
cháút hoatû âäüng
ng bãö màût, ...
- Xem thêm -