1


Trường Đại học Công nghiệp

2
Mô t vn tt ni dung học
phần
Học phần này bao gồm:

Khái niệm cơ bản về khí thiên nhiên.

Vận chuyển lưu trữ.

Quá trình công nghệ chế biến và thiết
bị cho công nghiệp khí thiên nhiên.
 
 
3
!"#$%&'(
%)*""&'(+,#-./0
- Nắm được kiến thức tổng quan về khí thiên nhiên, công nghệ chế biến
khí, vận chuyển – lưu trữ khí.
- Có thể làm việc trong ngành công nghiệp chế biến khí thiên nhiên và khí
dầu mỏ
- Một số công ty chuyên về khí: PetroVietnam Gas, các công ty khai thác,
thăm dò, khoan, an toàn, dịch vụ : PVEP, PVdrilling, PTSC. Các
nhà thầu Truongson JOC (JOINT OPERATING COMPANY ),
Cuulong JOC, Lamson JOC, Petronas, KNOC (Korea National Oil
Corporation )
Đạm Phú MỹKhí Dinh Cố Cuulong JOC

2.4.7. Entropy
2.4.8. Độ dẫn nhiệt
DEFG
 
 
6
12@0PLQ ,*RM%
@34452.
3.1.1. Các phương trình cơ bản
3.1.2. Vận tốc khí cực đại
3.1.3. Áp suất tĩnh đầu cột
@9ST "U:M
3.2.1. Áp suất tĩnh ở đáy cột
3.2.2. Các phương trình cơ bản
3.2.3. Hệ thống dẫn khí phức tạp
@@>"4<:I
3.3.1. Áp suất trong ống dẫn khí khi
đóng van
3.3.2. Kiểm tra áp suất
3.3.3. Thay đổi nhiệt độ trong ống
dẫn khí
@NP)VO' W8X
3.4.1. Khái niệm chung
3.4.2. Ống nằm ngang
3.4.3. Ống thắng đứng
@YZ7L[:1\]LQ
3.5.1. Đường ống và vật liệu
3.5.2. Các công việc thực hiện trong
quá trình lắp đặt
3.5.3. Trạm máy nén và máy bơm

NYdL!4=4">? 4%
DEFG
 
 
8
12Y0)Le+%"e
Y3D1\1"! "##,* :;*
Y92:;";,*)Le+%"e
Y@)Le+%"e
12^0 ")45K"+]=4
">?2.
^3"4=4">?2.
^9?")4&,*" ")4+2:;

12f0"I
f3"I:),*:AR
f9"I)*54
DEFG
 
 
9
*8#
g

- Sách, giáo trình chính
[1]. Công nghệ chế biến khí, Khoa công nghệ hóa học, trường ĐHCN TPHCM.
[2]. Công nghệ chế biến khí thiên nhiên và khí dầu mỏ, trường BK TPHCM
- Sách tham khảo
[1]. John M. Campbell, Gas Conditioning and Processing Volume 1. The Basic Principle.
[2]. John M. Campbell, Gas Conditioning and Processing Volume 2. The equipment modules.

+ 12H
2
O → 4Al(OH)
3
+ 3CH
4
CaC
2
+ 2H
2
O → Ca(OH)
2
+ C
2
H
2
Các chất khởi đầu đó (CH
4
, C
2
H
2
) qua quá trình biến đổi dưới tác dụng của nhiệt độ, áp
suất cao trong lòng đất và xúc tác là các khoáng sét, tạo thành các hydrocacbon có trong dầu
khí.
1O:R50
•
Đã phân tích được (bằng các phương pháp hiện đại) trong dầu mỏ có chứa các
Porphyrin có nguồn gốc từ động thực vật.
•

-CH
3
Thuyết nguồn gốc hữu cơ của dầu mỏ cho phép giải thích được
nhiều hiện tượng trong thực tế:
dầu mỏ ở các nơi hầu như đều khác nhau, sự khác nhau đó có thể là do
vật liệu hữu cơ ban đầu. Ví dụ, nếu vật liệu hữu cơ ban đầu giàu chất béo thì
có thể tạo ra loại dầu parafinic…
FG30hhGi
33445,A "##
 
 
12
FG30hhGi
33445,A "##
KHÍ KHÔNG ĐỒNG HÀNH KHÍ ĐỒNG HÀNH
Thành phần
(%mole)
Australia
(N.W.Sheif)
Algeria
(Hassi
R’Mel)
Newzeala
nd
(Kapuni)
Northsea
(West
Sole)
Abu
Dhabi

12+
1.0
3.2
3.2
85.3
5.8
2.0
0.8
1.9
6.1
0.2
0.2
83.5
7.0
2.0
0.8
0.4
1.0
44,9
4,49
46.2
5.2
2.0
0.6
0.1
1.2
0.5
0.5
94.3
3.1

13
FG30hhGi
33445,A "##
339Dj:R5,*"*'($% "##
3393Dj:R5.
•
Khí thiên nhiên được khai thác từ giếng khí hay dầu.
•
Tùy thuộc vào đặc tính của từng giếng mà khi khai thác có những tạp
chất và thành phần khác nhau.
•
Khí thiên nhiên là khí không màu, không mùi (có mùi là do mecaptan cho
vào).
•
Khí thiên nhiên có tính cháy sạch.
•
Thành phần chủ yếu của khí thiên nhiên là metan (CH
4
).
•
Tỷ trọng của khí thiên nhiên đối với không khí dao động trong khoảng
rộng từ 0,55 - 1,1.
•
Nhiệt cháy cao.
 
 
14
3399*'($% "##
- Gồm 2 thành phần chính: L>)%),*L>)%)
•

2
: có tính axit gây ăn mòn.
•
H
2
S: có tính axit gây ăn mòn.
•
H
2
: không là tạp chất.
•
He: trơ, thu hồi vì có giá trị.
Thường loại CO
2
, H
2
O, H
2
S.
FG30hhGi
33445,A "##
 
 
15
3399*'($% "##
FG30hhGi
33445,A "##
 
 
Khí

Pa). Trong quá trình khai thác, khí đến đầu miệng giếng sẽ
giảm áp suất và nhiệt độ khiến phần dầu bị ngưng tụ gọi là condensate, tách ra khỏi khí thiên
nhiên, thường là C5+.
Đặc điểm của khí không đồng hành
Thành phần mêtan là chủ yếu 70 - 95%, C2 – C5 chiếm tỉ lệ rất thấp.
Thành phần khí tương đối ổn định, ít thay đổi theo điều kiện lấy mẫu.
Tỷ khối so với không khí thấp: 0,55 – 0,65.
 :;* (Associated Natural Gas): là khí hòa tan trong dầu, lôi cuốn theo dầu trong
quá trình khai thác và được tách ra khỏi dầu sau đó. Khí đồng hành thường được khai thác từ
các mỏ dầu hoặc các mỏ dầu – khí trong đó dầu nhiều hơn khí.
Đặc điểm của khí đồng hành:
Hàm lượng metan thấp hơn khí không đồng hành, hàm lượng C3, C4 và condensate chiếm tỷ
lệ đáng kể.
Thành phần khí thay đổi nhiều tùy theo điều kiện lấy mẫu.
Tỷ khối so với không khí cao: ≥1
 
 
17
FG30hhGi
33445,A "##
?30k78) "e);]
 
 
18
FG30hhGi
33445,A "##
3399e)"*'(@l
-  mL>%+n0 thành phần khí chủ yếu là metan, không chứa hoặc chứa rất ít các
hydrocacbon C3+. Khí khô còn được gọi là khí nghèo hay khí gầy (lean gas). Khí thiên nhiên
được khai thác từ các mỏ khí thuộc loại khí khô.

S/m
3
.
-  %m)>%+n: hàm lượng H
2
S > 1/4 grains/100sft
3
hay hàm lượng H
2
S > 6mg
H
2
S/m
3
.
Trong khí chua có chứa các khí axit H
2
S và CO
2
ngoài ra còn có chứa các hợp chất khác
COS, CS
2
, RSH.
 
 
19
FG30hhGi
?902:;:Kkkp%+k>)e++k8%" p
 S]
 

)
- Chỉ tiêu về hàm lượng hydrocacbon (HC) là rất quan trọng nếu như nước thải sau đó đổ ra
biển. ví dụ quy định về hàm lượng hydrocacbon ở North Sea trong nước thải ở các giàn
khoan nhỏ hơn 40ppm.
- Sự tách hydrocacbon nước thực hiện bằng lắng trọng lực, ly tâm, kết hợp.
- Chất rắn tự do chỉ cần tách nếu đem sử dụng lại (tách bằng phương pháp lắng, lọc, ly
tâm).
- Chất rắn hòa tan phải được xử lý đến mức của chúng có trong môi trường.
FG30hhGi
392:;"<=4"=4">?%"4,* 
 
 
21
392:;"<=4"=4">?%"4,* 
39N)L8e"4a
Mục đích của module này là điều chỉnh điểm sương hydrocacbon, tăng cường chất lượng sản
phẩm khí và sản phẩm lỏng. Thành phần của NGL: C2, C3, iC4, nC4, C5+. Được xử lý bằng các quá
trình: Hấp thụ: dùng dung môi dầu nhẹ (karozen), Ngưng tụ: thiết bị làm lạnh, turbo, van tiết lưu.
39Y)L8e<:Im"%8s%"))L8en
Nhiệm vụ: ổn định NGL trong nhà máy chế biến khí, dễ dàng trong tồn trữ và vận chuyển, ta tiến hành
các quá trình sau: Demetan hóa và deetan hóa
39^)L8eHq8r+.'t5mk>)L">e%")L8en
Tách CO
2
lẫn trong C2, C2+: không dùng chưng cất (vì tạo thành điểm đẳng khí), dùng phương pháp
hấp thụ bằng dung dịch amin (DEA).
Tách các hợp chất lưu huỳnh trong LPG: H
2
S, COS, CS
2

C) thành lỏng và giảm thể tích để dễ bảo quản và vận chuyển.
- LPG (Liquefied Petroleum Gas): khí dầu mỏ hóa lỏng, thành phần chủ yếu là C3, C4. Ở điều kiện
thường, LPG ở trạng thái hơi nhưng ở nhiệt độ và áp suất xác định nó ở dạng lỏng. Khi đó thể tích của
nó giảm đi và chỉ còn từ 1/235 đến 1/275 lần so với thể tích ở dạng hơi.
- Condensate C5+: là thành phần chính của xăng thiên nhiên, dùng làm nhiên liệu hoặc dùng sản xuất
các phân đoạn BTX …
FG30hhGi
3@dL!$% "##W5K"+]"#t:],B
4+.'t5"u 
 
 
24
FG30hhGi
3@@K"+]"#t:],B )"I">1\
%"">I (Heating value): được định nghĩa là tổng lượng nhiệt được giải phóng khi đốt cháy khí một đơn
vị thể tích hay một đơn vị khối lượng ở đktc. Có 2 loại nhiệt trị:
- Nhiệt trị tổng (Gross Heating Value): là tổng lượng nhiệt sinh ra trong quá trình đốt cháy khí với lượng
không khí lý thuyết, trong đó nước sinh ra được làm lạnh và ngưng tụ thành lỏng ở điều kiện chuẩn (15
0
C và
1106 mbar).
- Nhiệt trị thực (Net Heating Value): là tổng lượng nhiệt sinh ra trong quá trình đốt cháy khí trong đó nước
sinh ra vẫn tồn tại ở trạng thái hơi.
- Đơn vị sử dụng cho nhiệt trị thường là MJ/m
3
hoặc Btu/ft
3
, 1000 Btu/ft
3
bằng 32,7 MJ/m

0
÷ 0
0
C.
v4 ">2: gồm có N
2
, He, Ar trong đó N
2
là khí trơ quan trọng nhất. Hàm lượng N
2
trong khí thường
được giới hạn không quá 1 – 2% thể tích. Hàm lượng N
2
ảnh hưởng đến nhiệt trị.
b
9
: Cacbondioxide cũng là một khí trơ nhưng được qui định riêng vì khác với các khí trơ khác, CO
2
có
khả năng ăn mòn khi có mặt của nước. Hàm lượng CO
2
tối đa thường được qui định là 2% thể tích.
3@dL!$% "##W5K"+]"#t:],B
4+.'t5"u 
 
 
25
3@NK"+]"#t)4+.'t58X"u
WZ/"## (Natural gasoline): C5+
Áp suất hơi (RVP): 70 – 235 kPa (10 – 34 psia).

4+.'t5"u 
 
 