Tải bản đầy đủ
CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN KHÍ

CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN KHÍ

Tải bản đầy đủ

Luận văn tốt nghiệp

GVHD: PGS.TS. Lê Minh Thắng

áp suất riêng phần của hơi nước trong khí sẽ giảm xuống thấp hơn áp suất của hyđrat,
nên sẽ làm ngưng quá trình tạo thành hydrat. Quá trình dehyđrat hoá gồm có bốn
phương pháp như sau [9]:


Phương pháp làm lạnh với sự có mặt của chất ức chế



Phương pháp hấp thụ



Phương pháp hấp phụ



Phương pháp thẩm thấu

Trong số các phương pháp trên, hiện nay hai kỹ thuật tách loại nước thường được
sử dụng là khử nước bằng phương pháp hấp phụ và khử nước bằng phương pháp hấp
thụ [9].
2.1.2.1. Phương pháp làm lạnh với sự có mặt của chất ức chế
Về nguyên tắc người ta bơm các chất ức chế vào để ngăn cản quá trình tạo thành
hyđrat. Bản chất của phương pháp này là đưa chất ức chế vào dòng khí ẩm, nó sẽ hoà
tan trong nước tự do, làm giảm áp suất riêng phần của nước trong khí và làm giảm
nhiệt độ hình thành hyđrat. Chất ức chế thường sử dụng là glycol hoặc methanol.
Glycol thường dùng là DEG (dietylen glycol), TEG (trietylen glycol), EG (etylen
glycol) với nồng độ khoảng 60 - 80% khối lượng.
Sự lựa chọn glycol nào phụ thuộc nhiều yếu tố:
- Nhiệt độ đông đặc của dung dịch glycol
- Độ nhớt dung dịch glycol
- Độ hạ nhiệt độ điểm sương đối với nồng độ glycol đã cho
- Thành phần khí
- Khả năng hòa tan của glycol
- Glycol được dùng phải bền nhiệt, dễ tái sinh
- Hòa tan ít hoặc không hòa tan hydrocacbon

Học viên: Hồ Quang Phổ

Trang 21

Luận văn tốt nghiệp

GVHD: PGS.TS. Lê Minh Thắng
Hơi nước

2

1
Khí vào

8

Làm lạnh

Hydrocacbon
3
Hydrocacbon

Khí khô
Gia nhiệt
4
Glycol giàu nước

5

6
7

Glycol sạch

9

Hình 2.1. Sơ đồ tách nước làm lạnh ngưng tụ với Glycol [11]
1. Thiết bị trao đổi nhiệt khí khí
2. Thiết bị làm lạnh khí
3. Bình tách ba pha
4. Bình tách
5. Trao đổi nhiệt giữa Glycol tái sinh và Glycol giàu nước
6. Thiết bị lọc
7. Bồn chứa
8. Reboiler
9. Bơm
2.1.2.2. Phương pháp hấp thụ
Trong trường hợp này, khí tự nhiên được làm khô bởi trao đổi ngược chiều với
dung môi có ái lực mạnh với nước. Dung môi thường sử dụng là glycol. Khí đã tách
nước ra khỏi đỉnh tháp hấp thụ, glycol đi ra ở đáy được chưng cất và tái sử dụng [12].

Học viên: Hồ Quang Phổ

Trang 22

Luận văn tốt nghiệp

GVHD: PGS.TS. Lê Minh Thắng

Khí stripping
bão hòa hơi
Gaz
d'entrainement
nước

Torcher
Flare BP

satureïen eau

14,5Mpa
o
35MPa
C
14,5
Khí
Gaz traiteï 35oC
Hàm lượng nước
khô Teneur en eau:3 35g/1000m3
0.035g/m
TC
0,12
MPa

Reboiler

Aerorefrigerant
Làm
mát

Gaz stripping
d'entrainement
Khí
BểStockage
chứa
TEG
99,6%
TEGaì99,6%

TEG aì

TEG
99,6%
99,6%

1,0 MPa

Filtre
Bộ
lọc

Tháp
hấp thụ
Contacteur

Pompe
Bơm
Filtre
Bộ
lọc

LC

Seïparateur
Bình
tách

FlareMP
Torcher

Khí ẩm
14,5Mpa
Gas14,5 MPa
35oC35oC

Fuel gas

Teneur en eau:

Hàm lượng nước
510g/1000m3
0.51g/m3

Condensat

Hình 2.2. Sơ đồ tách nước bằng dầu hấp thụ với dung môi TEG [13]
2.1.2.3. Phương pháp hấp phụ
Phương pháp này được sử dụng khi yêu cầu khí sản phẩm có độ sạch cao. Quá
trình này được tiến hành khi người sử dụng một pha rắn có bề mặt riêng lớn, để giữ lại
một cách chọn lọc trên bề mặt nó các cấu tử cần tách. Do vậy, các chất hấp phụ
thường được đặc trưng bởi cấu trúc xốp với các mao quản rất nhỏ để tạo ra bề mặt
riêng lớn.
Các chất hấp phụ thường sử dụng là: Nhôm hoạt tính, silicagel, đất sét, zeolit
[14].
Những ưu nhược điểm của phương pháp:
- Ưu điểm: Cho hiệu suất làm sạch rất cao, có thể làm giảm hàm lượng nước
xuống còn 0,01 ppm và tạo cho khí có nhiệt độ điểm sương thấp, đồng thời zeolit có
thể làm việc ở nhiệt độ cao.
-

Nhược điểm: Giá thành tương đối cao do đó chỉ áp dụng khi yêu cầu

nhiệt độ điểm sương thấp.

Học viên: Hồ Quang Phổ

Trang 23

Luận văn tốt nghiệp

GVHD: PGS.TS. Lê Minh Thắng

2.1.2.4. Phương pháp thẩm thấu.
Nguyên tắc của phương pháp là dựa vào sự thẩm thấu của khí qua màng thẩm
thấu. Dưới tác dụng của áp suất thì màng thẩm thấu sẽ cho các phân tử có kích thước
nhỏ hơn kích thuớc của màng qua còn các cấu tử có kích thước lớn như nước sẽ bị giữ
lại. Như vậy, áp suất càng cao thì quá trình thẩm thấu càng nhanh. Phương pháp này
chỉ áp dụng khi độ tinh khiết của khí không cao.
Quá trình này hiện nay được sử dụng rất hạn chế trong công nghiệp. Tuy nhiên,
nhiều công trình nghiên cứu đã cho thấy tiềm năng của phương pháp này, chẳng hạn
khi so sánh với quá trình tách nước bằng glycol, nó tỏ ra kinh tế hơn, đặc biệt khi tiến
hành ngoài khơi [15].
2.1.3. Quá trình tách loại axit
Quá trình tách loại axit nhằm mục đích:


Hạn chế sự ăn mòn thiết bị, bình chứa...



Đảm bảo tiêu chuẩn về sản phẩm thương mại.



Đảm bảo tiêu chuẩn về môi trường .



Tách H2S làm nguyên liệu cho sản xuất lưu huỳnh, Axit H2SO4...

Khi chọn các phương pháp làm sạch khí cần phải chú ý đánh giá thành phần của
nguyên liệu bao gồm cả những tạp chất mà trong khí thành phẩm yêu cầu phải loại bỏ.
Để loại bỏ khí Axit ra khỏi khí tự nhiên và khí đồng hành có thể sử dụng các phương
pháp sau:


Phương pháp hấp thụ



Phương pháp hấp phụ.



Phương pháp thẩm thấu.



Phương pháp chưng ở nhiệt độ thấp.

2.1.3.1. Phương pháp hấp phụ
Phương pháp này được sử dụng khi yêu cầu độ sạch của khí sản phẩm rất cao.
Tác nhân hấp phụ thường sử dụng nhất là Zeolithe. Nếu dùng loại Zeolithe 4A, 5A thì
có thể thực hiện đồng thời quá trình dehyđrat hóa và quá trình khử Axit. Khí sản phẩm
khi sử dụng Zeolithe 4A, 5A đạt yêu cầu kỹ thuật rất cao hàm lượng nước còn 0,1ppm,
nồng độ H2S còn 20 -40 mg/m3. Do đó có thể tiến hành đồng thời để khử nước và
Axit. Ngoài ra, người ta còn dùng phổ biến zeolithe 13A vì loại Zeolithe này có thể
tách được cả Mercaptan. Tuy nhiên, khi có mặt CO2, rây phân tử sẽ xúc tác cho phản
ứng giữa CO2 và H2S tạo thành COS [16].
Học viên: Hồ Quang Phổ

Trang 24

Luận văn tốt nghiệp

H2S

GVHD: PGS.TS. Lê Minh Thắng

+ CO2  COS + H2O

Hiện nay, một số rây phân tử đang được nghiên cứu để làm chậm phản ứng này.
Nhược điểm: Hàm lượng vết glycol hoặc các sản phẩm phân huỷ của glycol (đến
từ quá trình khử nước hoặc chất ức chế) có thể làm ngộ độc rây phân tử.
2.1.3.2. Phương pháp thẩm thấu
Nguyên tắc của phương pháp được miêu tả như sau:
Khí thô

Khí sạch
Màng lọc
Nước + CO2

Phương pháp này được áp dụng khi nồng độ CO2 trong khí cao (hơn 10%), áp
suất của khí tự nhiên cao (trên 500 psig) và yêu cầu độ sạch của khí sản phẩm là không
cao lắm. Phương pháp này có thể kết hợp với xử lý khí bằng amin để tăng cường hiệu
quả làm sạch khí axit.
Phương pháp thẩm thấu tách loại khí axit có chi phí đầu tư thấp (đặc biệt đối với
các nhà máy có công suất nhỏ), giảm được nhân công, không sử dụng hóa chất, và
không chiếm nhiều không gian [17].
2.1.3.3. Chưng cất ở nhiệt độ thấp
Phương pháp này chỉ được sử dụng để tách CO2 phương pháp này được sử dụng
khi nồng độ CO2 trong khí nguyên liệu cao. Phương pháp này dựa trên khả năng kết
tinh của khí Cacbonic khi ở nhiệt độ thấp (-56,57 oC) để tách khí CO2 ra [18].
Nhược điểm của phương pháp này có chi phí năng lượng cao dẫn đến giá thành
sản phẩm cao. Nhưng được dùng để làm sạch sơ bộ khí CO2 khi hàm lượng CO2 trong
khí cao.
2.1.3.4. Phương pháp hấp thụ
Để làm sạch khí tự nhiên và khí đồng hành khỏi H2S, CO2 và các hợp chất chứa
lưu huỳnh và oxy không mong muốn, người ta sử dụng chủ yếu các quá trình hấp thụ.
Tùy thuộc vào đặc điểm tương tác của các hợp chất này với dung môi-chất hấp thụ mà
có thể chia dung môi hấp thụ thành dung môi hấp thụ vật lý và dung môi hấp thụ hoá
học.

Học viên: Hồ Quang Phổ

Trang 25

Luận văn tốt nghiệp



GVHD: PGS.TS. Lê Minh Thắng

Quá trình hấp thụ hoá học:

Dung môi sử dụng trong quá trình này là những dung dịch nước alkanolamine:
monoethanol amine (MEA), diethanol amine (DEA), methyl diethanol amine
(MDEA), diglycol amine (DGA), di-isopropanol amine (DIPA)....
Các loại amine này có ái lực hóa học đối với các khí Axit nhờ vào tính kiềm của
nó. Quá trình làm sạch bằng K2CO3 cũng thuộc nhóm này. Phương pháp này thực hiện
dựa trên phản ứng hóa học của khí Axit với dung môi hóa học.
H2S, CO2, HC…
Khí axit

Khí sạch
H2S,CO2

H2S
Dung môi
CO2

Hợp chất
hóa học

Phân hủy
hợp chất

Dung môi

Phương pháp này đảm bảo làm sạch triệt để khí khỏi H2S và CO2 với áp suất
riêng phần và nồng độ của chúng trong khí ban đầu khác nhau; độ hoà tan các
hydrocacbon trong những chất hấp thụ này không cao. Thiết bị và công nghệ của quá
trình đơn giản và bền.
Nhược điểm cơ bản của quá trình là mức độ tách RSH và các hợp chất chứa lưu
huỳnh khác thấp. Tương tác của RSH, COS, CS2 với một vài dung môi dẫn đến tạo
thành các hợp chất hóa học không tái sinh được trong điều kiện của quá trình. Để thực
hiện quá trình cần phải có bậc tuần hoàn chất hấp thụ cao và tiêu hao nhiệt lượng lớn,
chất hấp thụ và sản phẩm tương tác của chúng với các tạp chất chứa trong khí nguyên
liệu nhiều khi có hoạt tính ăn mòn cao.
Bảng 2.1. Các quá trình hấp thụ thường dùng
Quá trình
Làm sạch bằng alkanoamine:
MEA
DEA
DIPA
DGA
Làm sạch bằng kali:
Carbonate thông thường
Benfield

Học viên: Hồ Quang Phổ

Dung môi
Monoethanolamine
Diethanolamine
Di-isopropanolamine
Diglycolamine
Dung dịch K2CO3 nóng
Dung dịch K2CO3 nóng + 1,8% DEA
(phụ gia hoạt hóa)
Trang 26

Luận văn tốt nghiệp

GVHD: PGS.TS. Lê Minh Thắng

Dung dịch muối asene của kim loại
kiềm nóng (K3AsO3...)
Dung dịch muối natri (2,6 - 2,7 Axit
antraquinolsulfonic)

Vetrocoke
Stretford

Khi áp suất riêng phần của khí Axit thấp và tỷ lệ H2S: CO2 cao thì chất hấp thụ
hoá học được ưu tiên sử dụng hơn so với dung môi vật lý.
Một số phản ứng hóa học hấp thụ H2S và CO2 của dung môi MEA:
2HOCH2CH2NH2 + CO2 + H2O ⇋ (HOCH2CH2NH3)2CO3
2HOCH2CH2NH2 + H2S ⇋ (HOCH2CH2NH3)2S
Các phản ứng hấp thụ H2S và CO2 với dung môi amine là những phản ứng tỏa
nhiệt.


Quá trình hấp thụ vật lý:

Quá trình này được thực hiện dựa trên hấp thụ vật lý, chứ không phải trên phản
ứng hóa học như các quá trình hấp thụ hóa học:
H2S,CO2, HC…
Khí axit

Khí sạch
H2S,CO2

H2S
Dung môi
CO2

Dung môi
+ khí axit

Giảm áp
Dung môi

Có rất nhiều dung môi được thử nghiệm, nhưng chỉ có một vài dung môi được
sử dụng rộng rãi trong công nghiệp như: dimethylether polyethylene glycol
(DMEPEG), methanol lạnh, N-methyl pyrrolydone (NMP)....
Trên nguyên tắc, các dung môi hữu cơ có thể sử dụng để làm sạch toàn bộ khí
khỏi H2S, CO2, RSH, COS và CS2 khi áp suất riêng phần của chúng lớn trong điều
kiện hấp thụ. Các chất hấp thụ này thường không sủi bọt, không ăn mòn thiết bị, nhiều
chất có nhiệt độ đông đặc thấp, đây là điều kiện quan trọng trong trường hợp áp dụng
chúng trong điều kiện khí hậu lạnh.
Khi áp suất riêng phần của các hợp chất không mong muốn trong khí tự nhiên
cao, quá trình làm sạch khí bằng các dung môi hữu cơ (phương pháp hấp thụ vật lý) có
yêu cầu chi phí đầu tư và vận hành ít hơn so với thực hiện quá trình hấp thụ hoá học
bằng amine, do khả năng hấp thụ của dung môi hữu cơ tăng gần như tỷ lệ với áp suất
Học viên: Hồ Quang Phổ

Trang 27

Luận văn tốt nghiệp

GVHD: PGS.TS. Lê Minh Thắng

riêng phần của khí axit và các hợp chất không mong muốn khác. Hơn nữa, trong quá
trình tái sinh chất hấp thụ thì có khi không cần hoặc cần rất ít tiêu hao năng lượng, chỉ
nhờ vào sự giảm áp suất trong hệ.
Nhược điểm cơ bản của quá trình là các dung môi được sử dụng hấp thụ tương
đối tốt các hydrocacbone nên lượng mất mát khí lớn, hiệu suất làm sạch không cao.
Bảng 2.2. Các quá trình sử dụng dung môi hấp thụ vật lý
Quá trình
Selexol
Sulfinol
Rectisol
Purisol
Flour

Dung môi sử dụng
Dimethyl ether polyethylene glycol (DMEPEG)hoặc
N-methyl pyrrolidone (NMP)
Dung dịch nước của DIPA + sulfolane
Methanol ở nhiệt độ thấp
N-methyl 2-pyrrolidone (NMP)
Propylene carbonate

Tóm lại, khi sử dụng phương pháp hấp thụ vật lý hay hấp thụ hóa học đều có
những ưu nhược điểm riêng. Thông thường, để làm sạch khí axit, người ta kết hợp cả
hai quá trình: hấp thụ vật lý (xử lý thô) sau đó hấp thụ hóa học (xử lý tinh) để đạt được
yêu cầu cần thiết.


Quá trình sử dụng dung môi hỗn hợp

Các quá trình làm sạch khí khỏi các hợp chất không mong muốn bằng dung môi
là hỗn hợp dung dịch nước alkanolamine với dung môi hữu cơ như: sulfolane,
methanol. . . Chúng dựa trên nguyên tắc hấp thụ vật lý các chất không mong muốn
bằng dung môi hữu cơ và tương tác hoá học với alkanolamine.
Các quá trình này kết hợp được nhiều ưu điểm của hấp thụ vật lý và hấp thụ hoá
học. Chúng có thể được sử dụng để làm sạch triệt để toàn bộ khí khỏi H2S, CO2, RSH,
COS và CS2.
Nhược điểm cơ bản của quá trình là các dung môi vật lý được sử dụng hấp thụ
tương đối tốt các hydrocacbon nên lượng mất mát tương tốn lớn. Do vậy, nếu sử dụng
khí axit để sản xuất khí lưu huỳnh thì cần phải có thiết bị tách hydrocacbon khỏi khí
axit trước khi đến hệ thống sản xuất lưu huỳnh. Mặt dầu quá trình sử dụng dung môi
hỗn hợp có những nhược điểm trên nhưng với ưu điểm nổi bật của nó cùng những tiêu
chuẩn ngày càng khắc khe về việc bảo vệ môi trường thì đây là phương pháp được sử
dụng chủ yếu trong tương lai.
Trong tất cả các phương pháp đã nêu trên phương pháp làm sạch khí Axit bằng
dung môi hấp thụ được sử dụng nhiều nhất vì:


Chi phí năng lượng tối ưu hơn các phương pháp khác.

Học viên: Hồ Quang Phổ

Trang 28

Luận văn tốt nghiệp

GVHD: PGS.TS. Lê Minh Thắng



Dung môi có thể được sử dụng nhiều lần.



Hàm lượng các khí axit trong khí đã xử lý đạt yêu cầu.



Công nghệ đơn giản.

2.2. Quá trình tách khí thành các phân đoạn
Quá trình tách phân đoạn khí gồm 4 phương pháp được sử dụng trong công nghệ
chế biến khí :


Phương pháp làm lạnh ngưng tụ.



Phương pháp chưng cất ở nhiệt độ thấp.



Phương pháp hấp thụ bằng dầu.



Phương pháp hấp phụ .

2.2.1. Phương pháp làm lạnh ngưng tụ.
Cơ sở quá trình ngưng tụ:
Nếu bỏ qua các tổn thất áp suất trong quá trình vận chuyển và chế biến thì quá
trình ngưng tụ khí có thể coi là quá trình làm lạnh đẳng áp cho tới nhiệt độ tương ứng
với áp suất tại đó, sẽ xuất hiện pha lỏng. Khí đồng hành và khí thiên nhiên là hỗn hợp
đa cấu tử, do đó quá trình chuyển pha và các vùng tới hạn của chúng khác nhiều so với
các quá trình tương ứng của các chất tinh khiết.
CCB

Áp

Q5

C

suất
Đường
sôi

CCT

Q4
Q3

Đường
sương

Q2
90%

50%

10%

Q1

Nhiệt độ

Hình 2.3. Giản đồ pha của hệ đa cấu tử
Điểm C : Điểm tới hạn, tại đó không phân biệt được pha lỏng hay pha hơi.
Học viên: Hồ Quang Phổ

Trang 29

Luận văn tốt nghiệp

GVHD: PGS.TS. Lê Minh Thắng

Điểm CCB : Điểm áp suất cực đại mà tại đó hệ vẫn còn tồn tại trạng thái hai pha.
Điểm CCT : Điểm nhiệt độ cực đại mà tại đó hệ vẫn còn tồn tại trạng thái hai
pha.
Vùng ngưng tụ ngược là vùng gạch chéo được mô tả trên hình, là một đường nối
các tiếp tuyến của các đường bao ở các phần trăm lỏng-hơi khác nhau. Sự ngưng
ngược xảy ra trong quá trình nén hay giãn nở đẳng nhiệt hoặc làm lạnh đẳng áp ở các
giới hạn xác định. Trong quá trình nén hay giãn nở đẳng nhiệt, sự ngưng tụ ngược chỉ
xảy ra khi ta tiến hành quá trình ở khoảng nhiệt độ từ TC - TCT, ngoài khoảng nhiệt độ
này thì quá trình vẫn xảy ra bình thường [19].
Xét quá trình nén đẳng nhiệt một hỗn hợp khí ở trong giới hạn nhiệt độ từ TC đến
TCT. Tại vị trí Q1, thành phần hỗn hợp khí là 100% hơi ở nhiệt độ T1,P1 ta tiến hành
nén đẳng nhiệt tới áp suất P2 ứng với trạng thái Q2 thì lỏng bắt đầu xuất hiện, tiếp tục
nén đến tới áp suất P3, xuất hiện 10% lỏng và ứng với điểm Q3. Tiếp tục nén hỗn hợp
này đến áp suất P4(Q4), thành phần lỏng sẽ lớn hơn 10%, tuy nhiên khi ta đưa hỗn hợp
khí này đến giá trị áp suất P 5 thì thành phần lỏng sẽ giảm xuống đến giá trị 0%.
Mức độ ngưng tụ các hydrocacbon sẽ tăng khi áp suất tăng ở nhiệt độ không đổi
hoặc khi giảm nhiệt độ áp suất không đổi. Tuy nhiên quá trình ngưng tụ của hai trường
hợp này sẽ xảy ra khác nhau. Khi tăng áp suất và giữ nguyên nhiệt độ thì mức độ
ngưng tụ tăng, nhưng sự phân tách các hydrocacbon sẽ kém đi, trong pha lỏng cùng
với cấu tử nặng sẽ có cùng một lượng cấu tử nhẹ hoà tan. Ngược lại khi giảm nhiệt độ
và giữ nguyên áp suất thì mức độ ngưng tụ tăng lên cùng với sự phân tách các cấu tử
hydrocacbon nặng và nhẹ tốt hơn.
Vì vậy phương pháp ngưng tụ nhiệt độ thấp được coi là phương pháp hiệu quả
và kinh tế nhất trong công nghệ chế biến khí.
Phương pháp ngưng tụ khí ở nhiệt độ thấp -25 oC đến -35 oC, áp suất cao 3,0 4,0 MPa được coi là phương pháp có hiệu quả kinh tế cao nhất, để chế biến khí thiên
nhiên và khí đồng hành.
Về nguyên tắc khí cần tách phải được dehydrat hóa để tránh hiện tượng tạo thành
hydrat trong quá trình làm lạnh. Sau đó, sẽ được đưa vào thiết bị tách áp suất cao, rồi
tiếp tục được làm lạnh sơ bộ, bằng cách trao đổi nhiệt với các dòng khí sản phẩm ở
thiết bị trao đổi nhiệt, sau đó khí được đưa qua công đoạn làm lạnh. Ở phương pháp
này người ta sử dụng 3 chu trình làm lạnh đó là:

Học viên: Hồ Quang Phổ

Trang 30

Luận văn tốt nghiệp

GVHD: PGS.TS. Lê Minh Thắng

Bình tách áp
suất thấp
C
A

Nguyên liệu

B

D

E

F

Thành phần
lỏng
Bình tách áp
suất cao

Condensate

Khí xử lý

Hình 2.4. Chu trình làm lạnh trong công nghệ chế biến khí

Làm lạnh bằng chu trình làm lạnh ngoài (Đường A-B-C): Đây là quá
trình phức tạp nhưng cho hiệu quả làm lạnh cao. Quá trình này cho phép giảm nhiệt độ
của sản phẩm mà không làm thay đổi áp suất và được thực hiện bằng cách hóa hơi một
tác nhân làm lạnh ở nhiệt độ tương đối thấp, thường là Propan hoặc một tác nhân
Halogen. Áp suất của tác nhân hóa hơi luôn được duy trì lớn hơn áp suất khí quyển
nhằm tránh không khí lọt vào thiết bị nhất là các chất dễ cháy.

Làm lạnh bằng van giản nở: (Đường A-B-D) Đây là quá trình đơn giản
nhất nhưng kém hiệu quả nhất. Nhiệt độ ra của sản phẩm được giả thuyết bằng nhiệt
độ của quá trình làm lạnh ngoài TC = TD, tuy nhiên đây là quá trình kém hiệu quả nhất
do công giãn nở của quá trình bị phân hủy bởi nhiệt.

Làm lạnh bằng Turbo-Expander (Đường A-E-F): Đây là quá trình làm
lạnh hiệu quả nhất, được sử dụng khi cần tách triệt để C2+ ra khỏi khí. Lưu ý quá trình
này được vận hành ở nhiệt độ rất thấp nên cần thiết phải sấy khí bằng rây phân tử,
đồng thời phải bố trí bộ phận decacbonat hoá nhằm tránh sự kết tinh của CO2 gây cản
trở việc vận hành. Turbin giãn nỡ thường kéo theo máy nén đồng trục nhằm thu hồi
công sinh ra do quá trình giãn nở.
Tùy theo mức độ làm lạnh mà phần lỏng ngưng tụ được sẽ triệt để hay không
triệt để. Sau đó hỗn hợp lỏng sẽ được đưa vào thiết bị tách áp suất thấp.
Phương pháp ngưng tụ nhiệt độ thấp là phương pháp đắt tiền, thiết bị làm lạnh
phức tạp. Tuy nhiên, do sơ đồ công nghệ tương đối đơn giản, hiệu quả tách lỏng khá
cao và triệt để nên những năm gần đây phương pháp này được ứng dụng rộng rãi trong
công nghệ chế biến khí.
Học viên: Hồ Quang Phổ

Trang 31