CÁC PHƯƠNG PHÁP LÀM LẠNH TRONG CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN KHÍ Th.S: Nguyễn Văn Toàn NHÓM 7: Trương Văn Hướng Nguyễn Sơn Hải TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA – VŨNG TÀU KHOA HÓA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỰC PHẤM CÁC PHƯƠNG PHÁP LÀM LẠNH ( NGƯNG TỤ ) Theo kiểu nguồn làm lạnh: • Chu trình làm lạnh ngoài: dùng C2, C3 hoặc hỗn hợp các hydrocacbon. Nếu ứng dụng hai hay nhiều tác nhân thì gọi là làm lạnh bậc thang. • Chu trình làm lạnh trong: làm giãn nỡ khí bằng tuabin hoặc thiết bị tiết lưu. • Chu trình làm lạnh tổ hợp. TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA – VŨNG TÀU KHOA HÓA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỰC PHẤM  Ưu điểm: thu hồi khí cần tách với hiệu suất tương đối cao, độ sạch sản phẩm tương đối cao.  Nhược điểm: yêu cầu áp suất lớn trong quá trình làm lạnh, đòi hỏi vật liệu chịu lạnh, không kinh tế với quy mô nhỏ. TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA – VŨNG TÀU KHOA HÓA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỰC PHẤM Chế biến khí bằng phương pháp ngưng tụ * Chế biến khí bằng phương pháp ngưng tụ là quá trình tách các hidrocacbon lỏng từ khí bằng cách ngưng tụ một hay nhiều bậc ở nhiệt độ thấp và áp suất cao. * Các yếu tố ảnh hưởng lên quá trình tách khí ở nhiệt độ thấp: Thành phần khí nguyên liệu, nhiệt độ, áp suất, nguồn lạnh, số bậc tách… TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA – VŨNG TÀU KHOA HÓA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỰC PHẤM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA – VŨNG TÀU KHOA HÓA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỰC PHẤM Nhiệt độ sôi một số hydrocarbon nhẹ Cấu tử Ts (oC) Cấu tử Ts (oC) Methane -161.5 N- butane -0.05 Ethane -88.3 Neo-pentane 9.5 Propane -42.4 Iso-pentane 27.9 Iso-butane -10.2 N-pentane 36 3 - 4 Mpa Sơ đồ NNT một bậc để nhận C>3 có chu trình làm lạnh bằng propan và tách sơ bộ etan. -30oC 3-3,5 MPa -30-0oC 90-120oC * Ưu điểm: - Lấy được nhiệt từ nguyên liệu đưa vào. - Tăng hiệu quả của chu trình lạnh so với chu trình không tách sơ bộ etan do có tỷ trọng lớn hơn (vì ít cấu tử nhẹ). - Tháp tách etan có thể làm việc ở nhiệt độ cao hơn do vậy tiết kiệm được nhiên liệu làm lạnh, năng suất cao. * Nhược điểm: - Vốn đầu tư lớn và thiết kế phức tạp hơn chu trình không tách sơ bộ etan do có thêm tháp tách. TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA – VŨNG TÀU KHOA HÓA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỰC PHẤM Sơ đồ NNT ba bậc để nhận C≥3 với chu trình làm lạnh bằng propan 5oC -15oC -30oC 3 MPa * Nguyên tắc hoạt động: Với sơ đồ ba bậc có chu trình làm lạnh ngoài bằng propan; trong đó propan được bay hơi trên mỗi bậc theo các đường đẳng nhiệt khác nhau. * Ưu điểm : công nghệ này có độ chọn lọc cao, độ phân chia cao. * Nhược điểm : năng suất làm việc thấp, vốn đầu tư nhiều cho thiết bị. TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA – VŨNG TÀU KHOA HÓA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỰC PHẤM Sơ đồ NNT hai bậc để nhận C≥3 có chu trình làm lạnh tổ hợp (chu trình làm lạnh ngoài bằng propan, tiết lưu dòng chất lỏng và tuabin giãn nở khí) 4 MPa -30oC 20oC -51oC 1.7 MPa 3.7 MPa 1.8 MPa 1.8 MPa 69oC -78oC 2 MPa 4 MPa [...]... HÓA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỰC PHẤM Ưu điểm: chu trình làm lạnh tổ hợp dùng để tách sâu C≥3 hoặc C≥2, chế biến khí có hàm lượng C ≥3 cao (300mg/m3) và hệ số tách cấu tử chính 90% propan Nhược điểm: tốn nhiều chi phí thiết bị và năng lượng TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA – VŨNG TÀU KHOA HÓA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỰC PHẤM NHẬN XÉT  Ta thấy rằng để chế biến khí đồng hành với năng suất công nghệ lớn, độ phân tách các cấu... vào khoảng 75% cấu tử chính là propan, thì ta lựa chọn công nghệ NNT với chu trình làm lạnh ngoài tác nhân làm lạnh propan có tháp tách sơ bộ etan là tối ưu nhất và áp dụng rộng rãi  Khi chế biến khí hàm lượng C≥3 vào khoảng 600g/m3 thì sử dụng quá trình chưng cất nhiệt độ thấp có hai đường đưa nguyên liệu vào tháp là hiệu quả nhất CÁM ƠM THẦY VÀ CÁC BẠN ĐÃ CHÚ Ý LẮNG NGHE . CÁC PHƯƠNG PHÁP LÀM LẠNH TRONG CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN KHÍ Th.S: Nguyễn Văn Toàn NHÓM 7: Trương Văn Hướng Nguyễn Sơn Hải TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA – VŨNG TÀU KHOA HÓA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỰC PHẤM CÁC PHƯƠNG. suất lớn trong quá trình làm lạnh, đòi hỏi vật liệu chịu lạnh, không kinh tế với quy mô nhỏ. TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA – VŨNG TÀU KHOA HÓA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỰC PHẤM Chế biến khí bằng phương pháp ngưng. VÀ CÔNG NGHỆ THỰC PHẤM Nhiệt độ sôi một số hydrocarbon nhẹ Cấu tử Ts (oC) Cấu tử Ts (oC) Methane -1 61.5 N- butane -0 .05 Ethane -8 8.3 Neo-pentane 9.5 Propane -4 2.4 Iso-pentane 27.9 Iso-butane -1 0.2