1
CÔNG NGHỆ
CHẾ BIẾN KHÍ
Trường Đại học Công nghiệp
TS. Nguyễn Mạnh Huấn
2
Công nghệ chế biến khí
Công nghệ chế biến khí
CHƯƠNG 6. CHẾ BIẾN CONDENSAT
Condensate
- Condensate là sản phẩm lỏng bị lôi cuốn theo khí
đồng hành hay khí thiên nhiên trong quá trình khai
thác dầu khí, được ngưng tụ và thu hồi sau khi qua
các bước xử lý, tách khí bằng các phương pháp
làm lạnh ngưng tụ, chưng cất nhiệt độ thấp, hấp
phụ, hấp thụ
- Thành phần chính của Condensate là các
hydrocarbon no như pentane, hexane, heptane
(C5+), ngoài ra còn có các hydrocarbon mạch
vòng, các nhân thơm và một số tạp chất khác.
3
Công nghệ chế biến khí
Công nghệ chế biến khí
CHƯƠNG 6. CHẾ BIẾN CONDENSAT
Những nguồn Condensate tại Việt Nam
- Condensate Bạch Hổ là sản phẩm lỏng của nhà máy xử lý khí Dinh Cố thuộc PVGas,
được dẫn bằng đường ống đến kho cảng Thị Vải. Tại đây Condensate được chứa trong
hai bồn, mỗi bồn có dung tích 6500 m
3
.
- Toàn bộ Condensate Bạch Hổ hiện nay đang được bán cho Tổng Công ty Dầu Việt Nam

CHƯƠNG 6. CHẾ BIẾN CONDENSAT
Hình VI.1. Sơ đồ chung xử lý condensat
6
Cơng nghệ chế biến khí
Cơng nghệ chế biến khí
CHƯƠNG 6. CHẾ BIẾN CONDENSAT
I. Đường đẳng nhiệt ngưng tụ khí thiên
nhiên và khí dầu

Các H/C lỏng ⇒ nhận xăng khí, khí hóa
lỏng và các hóa chất khác ⇒ thu hồi được
càng nhiều càng tốt ⇒ xác đònh điều kiện
ngưng tụ.

Các mỏ khí condensat:
-
Sâu > 1500 m, hỗn hợp H/C ở trạng
thái một hoặc hai pha,
-
P, T cao
-
Thừa số condensat lớn
-
Lên đến miệng giếng chứa lượng
condensat lớn (800 cm
3
/1m
3
khí) ⇒
tháp tách, giảm nhanh T và P ⇒ thu

hạ P ⇒ giảm công suất, tắc ống ⇒ ngưng tụ ở P
max
và T < T
ống
dẫn
-
Nếu không được tuân thủ ⇒ đặt buồng ngắt dòng để loại hết condensat
ngưng lại trong ống dẫn.
8
Công nghệ chế biến khí
Công nghệ chế biến khí
CHƯƠNG 6. CHẾ BIẾN CONDENSAT
Hình VI.3. Buoàng ngaét quaõng doøng
9
Cơng nghệ chế biến khí
Cơng nghệ chế biến khí
CHƯƠNG 6. CHẾ BIẾN CONDENSAT
II. Một số sơ đồ công nghệ thu hồi
condensat
II.1. Phương pháp ngưng tụ
Sử dụng nhiệt lạnh nhận được nhờ tiết
lưu trong ống lồng để làm khô khí và thu
hồi condensat

Giai đoạn đầu chế biến mỏ khí có áp
suất cao (49,1MPa) ⇒ tháp tách nhiệt độ
thấp (TTNĐT), trong đó khí giảm áp
trong ống lồng ⇒ nhiệt độ âm. Giảm áp
khí đi 100 kg/cm2 ⇒ T giảm 30
o

2
; V- khí khô có t=-15
o
C, p=58,8 MN/m
2
;VI-
condensat; VII- DEG từ tháp hoàn nguyên; VIII - DEG vềø tháp hoàn nguyên; IX- khí
khô ; X- nước
Tháp tách NĐT loại II (sử
dụng DEG ⇒ không tạo
hydrat trước ống lồng)
+ Khí từ giếng khoan ⇒ tháp tách xoáy
2 (chất lỏng tách ra) ⇒ máy lạnh 3 làm
lạnh nhờ khí lạnh P thấp từ tháp tách
5), thêm DEG loãng vào khí trước khi
vào máy lạnh ⇒ Khí + DEG tiết lưu
trong ống lồng 4 ⇒ tháp tách nhiệt độ
thấp 5
+ Khí lạnh, khô, áp suất thấp (5,9 MPa)
⇒ van ba thông ⇒ trao đổi nhiệt 3 ⇒
ống dẫn khí 7 ⇒ ống thu hồi 9.
+ Trên ống dẫn 7 lắp màng đo 8 để điều
chỉnh manomet.
+ Condensat từ tháp tách 5 tự vào thể
tích 10 (lắng nước + DEG và
condensat).
DEG hoàn nguyên trong tháp bay
hơi- giải hấp
Condensat H/C loại khí bằng giảm
áp suất 2- hoặc 3 bậc

HPCTN bò hạn chế bởi quá trình giải hấp chậm H/C
12
Cơng nghệ chế biến khí
Cơng nghệ chế biến khí
CHƯƠNG 6. CHẾ BIẾN CONDENSAT

Thiết bò HPCHN: chu trình hoàn nguyên kín hoặc hở.

Xét thiết bò chu trình hoàn nguyên kín (hình VI.7):
-
Khí ⇒ tháp tách C1 (tách các giọt chất lỏng) ⇒ Khí chia thành 3 dòng:
+ dòng I (80%) ⇒ tháp hấp phụ A1( hơi nước, C3-C4, và (C5+) được lấy ra);
+ dòng II (10%) dùng cho giải hấp: ⇒ lò nung P (T=300-350
o
C) ⇒ tháp hấp phụ
A2ï : Khí nóng bão hòa hơi nước và H/C nặng ⇒ tháp ngưng tụ K ⇒ tháp tách
C2 ( phân tách pha khí và lỏng)ï.
Khí đã khô và loại xăng từ C2 ⇒ ống chính II hoặc hấp phụ lại,
Nước thải ra kênh thải,
Condensat ⇒ bể E1, E2, E3 (hạ dần P, condensat được ổn đònh).

Sau đó thiết bò tự động vặn khóa, đưa 80% khí vào tháp hấp phụ A3
Tháp A1 được hoàn nguyên
Tháp A2 được làm lạnh bằng khí lạnh và v.v.
13
Cơng nghệ chế biến khí
Cơng nghệ chế biến khí
CHƯƠNG 6. CHẾ BIẾN CONDENSAT
Hình VI.6. Sơ đồ nguyên tắc thiết bò hấp phụ chu trình ngắn để làm khô và tách
condensat từ khí.

.

Khuyết điểm: sử dụng các van có độ khít cao và đắt .
Các van làm việc dưới P lớn và T cao ( 350
o
C)
15
Cơng nghệ chế biến khí
Cơng nghệ chế biến khí
CHƯƠNG 6. CHẾ BIẾN CONDENSAT
II.3. Thu hồi condensat từ khí thiên nhiên và khí dầu trong thiết bò hấp
thụ dầu.

HTD ứng dụng cho các khí rất béo, thu hồi sâu C5+, C3-C4 ở T cao

P =12,7 MPa; T = 30-35
o
C:
Hấp thụ dầu: ϕ
C5+
= 100%; ϕ
C4
= 90%; ϕ
C3
= 60%
Hấp phụ CTN: ϕ
C5+
= 80%; ϕ
C4
= 60%; ϕ

Cơng nghệ chế biến khí
Cơng nghệ chế biến khí
CHƯƠNG 6. CHẾ BIẾN CONDENSAT
-
Khí đồng hành (đã tách bậc hai và ba), nén ⇒ máy làm lạnh 2 ⇒ tháp hấp
thụ.
-
Trong tháp hấp thụ 3 :
+ khí vào ống dẫn chính
+ Chất hấp thụ "béo" bão hòa hơi H/C nặng ⇒ tháp phong hóa 5 (P
5
< P
3
metan và
etan tách ra)
-
Từ tháp 5: chất hấp thụ "béo" ⇒ trao đổi nhiệt 6 (nung nóng) ⇒ lò nung 7
(T= 250
o
C) ⇒ giữa tháp giải hấp 8( T cao, P thấp)
Để đẩy mạnh quá trình giải hấp, đưa vào phần dưới tháp 8 khí từ tháp phong hóa
nóng.
-
Từ tháp giải hấp 8:
+ Từ đỉnh tháp hơi H/C nặng ⇒ máy lạnh 10 (ngưng tụ) ⇒ tháp tách 11,
⇒ Condensat ⇒ máy bơm 14 ⇒ tưới tháp giải hấp 8,
⇒ bể condesat 17
+ Đáy tháp : Chất hấp thụ nóng ⇒ trao đổi nhiệt 9 và 6 ⇒ máy lạnh 12 (T =20oC)
⇒ máy bơm 13 ⇒ tháp hấp thụ 3
- Chu trình làm lạnh chất hấp thụ nóng bằng nước tuần hoàn kín trong thùng

19
Cơng nghệ chế biến khí
Cơng nghệ chế biến khí
CHƯƠNG 6. CHẾ BIẾN CONDENSAT
II.4. Công nghệ chế biến condesat
Sơ đồ công nghệ ngưng tụ NĐT và ổn đònh condensat hình VI.9:

Bộ phận chuẩn bò tổng hợp (CBTH)
-
Khí từ giếng khoan ⇒ bộ phận CBTH (VI.9a) ⇒ n/m chế biến khí (cách nhau
30-60 km)
-
Trong n/m CBTH: ngưng tụ nhiệt độ thấp + chất ức chế tạo hydrat ⇒ giảm độ
ẩm (50-60%) ⇒ tránh ăn mòn
-
Khí (P =13,0-11,0 MPa và T = 5-16oC)⇒ tháp tách thứ nhất 2 ⇒ trao đổi nhiệt
3 (làm lạnh) ⇒ tiết lưu đến 6,8 MPa ⇒ tháp tách 5.
-
Khí từ tháp tách NĐT ( P = 6,8 MPa; t = -22
o
C) ⇒
+ Khí: làm khô và làm sạch (bộ phận làm khô và làm sạch 6),
+ condensat
-
Chất lỏng từ tháp tách 2 ⇒ tiết lưu ( P = P
5
) ⇒ tháp tách ba pha 1
-
Trong 1:
+ metanol bão hòa nước.

+ Đáy : chấùt hấp thụ bão hòa C3+ ⇒ tháp 20
Tháp giải hấp 20: bay hơi H/C bò hấp thụ
+ Đỉnh: phân đoạn H/C ⇒ bể chứa
+ Đáy: chất hấp thụ tuần hoàn
Chất hấp thụ: condensat ổn đònh
Tháp HTBH : P = 0,6 MPa, T
trên
= 59
o
C, T
khí
= 82
o
C.
Tháp giải hấp : P = 1,5 MPa, T
trên
= 127
o
C, T
dưới
=160
o
C.
21
Cơng nghệ chế biến khí
Cơng nghệ chế biến khí
CHƯƠNG 6. CHẾ BIẾN CONDENSAT
C
3+
Hình VI.8. Sơ đồ nguyên tắc tách nhiệt độ thấp và ổn đònh khí condensat


Để giảm đầu tư ⇒ tiến hành chế biến khí condensat trực tiếp trên mỏ khai thác để nhận
được khí khô dễ vận chuyển và phân đoạn H/C.
Phân đoạn H/C được chế biến trong các nhà máy khai thác khí và dầu; Condensat có thể
không cần ổn đònh trực tiếp trong xí nghiệp khai thác.

Khí thiên nhiên có độ "gầây" cao hơn ⇒ không sử dụng tháp CCNĐT.

Đối với cả khí đồng và khí thiên nhiên, tốt nhất nên chế biến theo một sơ đồ hoàn thiện ⇒
H/C đơn chất và xăng ổn đònh
23
Công nghệ chế biến khí
Công nghệ chế biến khí
KHỬ THỦY NGÂN, N
2
, He
1- Quá trình khử Nitơ và Hêli
- Quá trình tách Nitơ có thể thực hiện bằng phương pháp làm lạnh với các điều
kiện phụ thuộc vào hướng sử dụng Nitơ sau này. Hoặc có thể tách Nitơ bằng
màng thẩm thấu hoặc sử dụng các chất hấp phụ.
- Còn hàm lượng của Héli trong thành phần của khí thiên nhiên rất nhỏ. Tuy
nhiên, trong thực tế người ta thấy rằng nếu khí thiên nhiên chứa nhiều Nitơ thì
cũng Thường chứa nhiều Héli.
- Hiện nay, lượng Héli tiêu thụ trên thế giới chủ yếu được tách ra từ khí thiên
nhiên, tập trung nhiều nhất là ở Mỹ. Tùy theo hàm lượng Nitơ mà quá trình tách
Héli có thể liên hợp hoặc không liên hợp với quá trình tách Nitơ.
- Héli thu được phải được tinh chế để đạt được độ tinh khiết cao vào khoảng
99,995 %.
24
Công nghệ chế biến khí

- Fax : 064.838257