Sấy khô khí bằng phương pháp hấp thụ dùng MEG

Sấy khô khí bằng phương pháp hấp thụ dùng MEG
1 | P a g e

1
LHDK52 – Bùi Quang Hiếu
Lời Mở Đầu
Khí đồng hành và khí thiên nhiên khai thác từ lòng đất thường bão hòa hơi
nước và hàm lượng hơi nước phụ thuộc vào ấp suất, nhiệt độ, và thành phần hóa học
của khí. Mỗi một giá trị nhiệt độ và áp suất tương ứng với hàm lượng nước cực đại
có thể nhất định. Hàm lượng ẩm tương ứng với hơi nước bão hòa tối đa được gọi là
độ ẩm cân bằng.
Hàm lượng hơi nước trong khí đồng hành và khí thiên nhiên cần phải biết vì
hơi nước có thể bị ngưng tụ trong các hệ thống công nghệ xử lý sau này, hình thành
các hydrat ( các tinh thể chất rắn ) dễ đóng cục chiếm các khoảng không trong các
ống dẫn hay các thiết bị, phá vỡ điều kiện làm việc bình thường đối với các dây
chuyền khai thác, vận chuyển và chế biến khí. Ngoài ra sự có mặt của hơi nước và
các hợp chất chứa lưu huỳnh ( H
2
S và các chất khác ) sẽ làm giảm nhiệt trị của khí,
làm giảm hoạt tính xúc tác trong các quá trình chế biến và là tiền đề thúc đẩy ăn
mòn kim loại, làm giảm tuổi thọ và thời gian sử dụng của các thiết bị, công trình.
Trước những nguy cơ về tác hại to lớn của hơi nước có mặt trong khí thiên
nhiên và khí đồng hành trong các quy trình công nghệ thì việc làm khô khí sao cho
đạt yêu cầu về tiêu chuẩn kỹ thuật là một nhiệm vụ bắt buộc để đảm bảo khả năng
hoạt động ổn định và hiệu quả của các dây chuyền công nghệ chế biến các sản phẩn
khí sau này. Khí được sấy khô với mục đích tách hơi nước và tạo ra cho khí có nhiệt
độ điểm sương theo nước thấp hơn với nhiệt độ cực tiểu mà tại đó khí được vận
chuyển hay chế biến.
Do vậy, trong phạm vi của đồ án này, chúng ta sẽ tính toán các thông số tháp
của quá trình làm khô khí bằng phương pháp Hấp thụ dùng MonoEtylenGlycol
(MEG).

Em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy giáo, TS. Nguyễn
Danh Nhi, Bộ môn Lọc Hóa Dầu, Đại Học Mỏ Địa Chất đã giúp em hoàn thành đồ
án này. Trong quá trình thực hiện đồ án không thể tránh khỏi những sai sót, mong
thầy đóng góp ý kiến để đồ án được hoàn thiện.

Hà Nội, ngày 02 tháng 11 năm 2011
SV. Bùi Quang Hiếu
Sấy khô khí bằng phương pháp hấp thụ dùng MEG
2 | P a g e

2
LHDK52 – Bùi Quang Hiếu
Chương I - Tổng quan về quá trình công nghệ sấy khô khí

I. Cơ sở lý thuyết
Hydrat là những hợp chất có thể tồn tại một cách bền vững dưới dạng tinh thể.
Thực chất là những dung dịch rắn, trong đó các phân tử nước dung môi nhờ các liên
kết hydro tạo thành “khung” hydrat. Trong các khoang của khung này các phân tử
khí có khả năng tạo hydrat như metan, etan, propan, isobutan, nitơ, H
2
S, CO
2
, argon
sẽ chiếm chỗ. Các hydrocacbon với phân tử của nó có thể xâm nhập vào “khung”
cùng với các phân tử khí có kích thước nhỏ hơn, dẫn tới thay đổi áp suất cân bằng
trên các hydrat. Mức độ chiếm chỗ trong khung của các phân tử khí tạo hydrat đối
với thành phần khí đã cho chủ yếu phụ thuộc vào áp suất và nhiệt độ của hệ. Các
tinh thể hydrat hình thành trên bề mặt phân chia pha của hệ khí-nước. Nước tự do
còn lại sau khi đã hình thành các hydrat chỉ tiếp tục chuyển thành trạng thái hydrat
khi có sự khuấy trộn các pha và khi có những điều kiện nhiệt động thích hợp. Khi

không có sự khuấy trộn thì quá trình khuếch tán của khí qua lớp màng cứng của các
hydrat rất khó khan và sự phát triển liên tục của các hydrat sẽ không xảy ra.
Điều kiện hình thành các hydrat ngoài ra còn phụ thuộc vào hàm lượng của
muối có trong nước, hàm lượng của chúng tăng sẽ dẫn đến giảm nhiệt độ bắt đầu
tạo thành hydrat. Nhiệt độ này cũng phụ thuộc vào thành phần khí, ví dụ nhiệt độ
bắt đầu tạo thành hydrat của metan khi có mặt propan, CO
2
, H
2
S sẽ thấp hơn so với
khi vắng mặt các chất này. Hình dạng của hydrat rất đa dạng, nó được xác định bởi
thành phần khí và các điều kiện nhiệt động học. Thông thường về hình dạng chúng
giống như nước đá hay tuyết âm nén.
Nhằm ngăn ngừa sự hình thành các hydrat người ta sử dụng rộng rãi phương
pháp ức chế tức là phương pháp đưa vào dòng khí các chất khác nhau gọi là các
chất ức chế làm hạ nhiệt độ tạo thành hydrat như methanol, glycol … và phương
pháp làm khô (tách nước) khí dựa trên cơ sở tách hơi nước ra khỏi khí bằng các chất
hấp thụ lỏng hoặc rắn.
- Phương pháp ức chế: thực chất là cho chất ức chế vào dòng khí ẩm, chất ức chế
sẽ tan trong nước tự do, kết quả là làm giảm áp suất hơi nước và hạ nhiệt độ tạo
thành hydrat. Hiện nay các chất ức chế ngăn ngừa sự tạo thành hydrat thông dụng
nhất là:
o Sử dụng chất ức chế là methanol, cần có khu vực khử hydrat và khu vực
khử axit.
o Sử dụng chất ức chế glycol
Sấy khô khí bằng phương pháp hấp thụ dùng MEG
3 | P a g e

3
LHDK52 – Bùi Quang Hiếu

Trong thực tế thường sử dụng các loại glycol: EG, DEG,TEG với nồng độ
khoảng 60 - 80 % khối lượng. Việc lựa chọn một loại glycol sử dụng đạt
hiệu quả cao chomột quá trình xử lý khí nào đó phụ thuộc vào :
 T đông đặc và độ nhớt của dung dịch glycol ;
 độ hạ T tạo hydrate đối với nồng độ glycol đã cho ;
 khả năng hòa tan của glycol trong HC ngưng tụ ;
 thành phần khí.
Độ hạ T điểm sương của khí phụ thuộc vào loại chất ức chế,nồng độ của nó và
T khí tiếp xúc với chất ức chế .
Những ưu điểm mà các glycol có được
Glycol
Metanol
Không gây độc với người và môi
trường.
Gây độc hại với người và môi trường.
Có áp suất hơi bão hòa rất thấp và có
khả năng thu hồi rất cao bằng phương
pháp vật lí đơn giản là cô đặc các dung
dịch nước chứa glycol.
Áp suất hơi bão hòa cao do vậy khó
tách ra khỏi dòng khí, việc tái sinh nó
rất phức tạp nên việc tiêu hao chất ức
chế là lớn.
Nhiệt độ sôi cao nên khó bị bay hơi.
Tránh mất mat khỏi thiết bị.
Nhiệt độ sôi thấp nên khả năng thất
thoát là rất cao.
Không gây ăn mòn cho thiết bị.
Một số phân xưởng đôi khi cần thiết kế
thêm các thiết bị loại axit có thể sinh

ra.

- Phương pháp hấp phụ: các phương pháp hấp phụ cho phép đạt điểm sương theo
ẩm trong khoảng 100–200
o
C và sấy sâu khí đến điểm sương -85 ÷ -100
o
C. Các
chất hấp phụ có thể chia thành : Boxit là khoáng thiên nhiên chứa chủ yếu là oxit
nhôm ; oxit nhôm hoạt hóa là Boxit đã làm sạch ; các loại Gel là những hợp chất
cấu tạo từ oxit silic và alumogel ; các rây phân tử là các zeolite. Các chất hấp phụ
có bề mặt riêng rất lớn ( 500-800 m
2
/g ) và bề mặt này được tạo thành từ các mao
quản hay mạng tinh thể. Các quá trình hấp phụ có thể thực hiện gián đoạn trong
các thiết bị với tầng thấp hấp phụ cố định hoặc liên tục với các thiết bị chứa các
Sấy khô khí bằng phương pháp hấp thụ dùng MEG
4 | P a g e

4
LHDK52 – Bùi Quang Hiếu
lớp hấp phụ chuyển động. Tuy nhiên các quá trình liên tục rất ít khí được sử dụng
do các thiết bị công nghệ rất phức tạp.

- Phương pháp thẩm thấu khí: Cho đến nay, quá trình dehydrat hóa bằng thẩm thấu
khí hầu như không còn được sử dụng trong công nghiệp xử lý khí nữa do những
yêu cầu kỹ thuật quá cao của quá trình. Để déshydrat hóa khí bằng thẩm thấu phải
lựa chọn những hợp chất cao phân tử thích hợp có αij rất lớn, khoảng 200.000 (với
loại màng mỏng đồng thể và không hề có khuyết tật) và khoảng 300 ÷ 500 (với
loại chùm sợi rỗng). Hơn nữa, phải chấp nhận một lượng C

1
thẩm thấu qua màng
lọc để màng lọc được chọn có bề mặt riêng không quá lớn.

- Phương pháp hấp thụ: phương pháp hấp thị được sử dụng rộng rãi để sấy khô khí
tại các công trình ống dẫn khí cũng như trong các nhà máy chế biến khí. Chất hấp
thụ sấy khô là những dung dịch nước đậm đặc của mono- , di- và trietylenglycol.
Sự sấy khô khí bằng các chất hấp thụ này dựa trên sự khác biệt về áp suất riêng
phần của hơi nước trong không khí và trong chất hấp thụ. Giá trị điểm sương của
khí được đảm bảo bằng dung dịch Glycol.
So sánh ưu nhược điểm của các dung môi hấp thụ nước:

Ưu điểm
Nhược điểm
MEG
Ít tan trong khí ngưng tụ. Dung
dịch đậm đặc không bị đông đặc.
Độ nhớt thấp tăng khả năng tiếp
xúc với hỗn hợp khí. Có khả năng
ngăn ngừa tạo hidrat cao hơn DEG
và TEG
Áp suất hơi bão hòa cao
hơn DEG và TEG. Nhưng
độ hòa tan trong HC cao
hơn DEG và TEG
DEG
Độ hút ẩm cao, khá bền khi có mặt
các hợp chất lưu huỳnh, O
2
và

CO
2
ở nhiệt độ thường. Dung dịch
đậm đặc không bị đông đặc. ở
nhiệt độ cao có độ chọn lọc cao
Tiêu hao do thất thoát cao
hơn TEG. Khi tái sinh khó
thu được DEG nồng độ
>95%. Điểm sương thấp
hơn so với TEG. Giá thành
cao
TEG
Độ hút ẩm cao. Tạo điểm sương
cho khí sấy cao (27.8 – 47.3
o
C) độ
bền cao khi có mặt các hợp chất
lưu huỳnh, O
2
và CO
2
ở nhiệt độ
Đòi hỏi chi phí đầu tư cao.
Dung dịch TEG có khả
năng tạo màng khi có mặt
các HC nhẹ. Độ hòa tan
Sấy khô khí bằng phương pháp hấp thụ dùng MEG
5 | P a g e

5

LHDK52 – Bùi Quang Hiếu

Ưu điểm
Nhược điểm
bình thường. Khi tái sinh dễ thu
được nồng độ cao >99%. Dung
dịch không bị đông đặc. Độ bay
hơi TEG thấp hơn DEG
của các HC nhẹ trong TEG
cao hơn DEG
Metanol
Giá thành rẻ. Được sử dụng chủ
yếu trong các hệ thống vận
chuyển. Điều kiện thường dung
dịch đậm đặc không bị đông đặc.
Có độ nhớt thấp nhất nên khả nẳng
tiếp xúc với hỗn hợp khí là cao
hơn các glicol
Có áp suất riêng phần cao
lên khó tách ra khỏi khí khi
tái sinh. Tiêu hao lớn

Đặc tính vật lý của các Glycol và Metanol (dùng làm khô khí)
ĐẶC TÍNH VẬT
LÝ
MEG
DEG
TEG
TREG
METANOL

Công thức
HC-
CH
2
-
CH
2
-OH
HO-
(CH
2
-
CH
2
-
O)
2
-H
HO-
(CH
2
-
CH
2
-
O)
3
-H
HO-
(CH

2
-
CH
2
-
O)
4
-H
CH
3
OH
KLPT
62.1
106.1
150.2
194.2
32.04
Điểm sôi ở áp
suất 760mmHg,
(
o
C)
197.3
224.8
285.5
314
64.5
Áp suất hơi ở
25
o

C, (mmHg)
0.12
<0.01
<0.01
<0.01
120
Khối lượng riêng
ở 25
o
C, (g/ml)
1.110
1.113
1.119
1.120
0.790
Khối lượng riêng
ở 25
o
C,
(pound/usgall)
9.26
9.29
9.34
9.34
6.59
Điểm đông đặc,
(
o
C)
-13.3

-8.3
-7.2
-5.6
-97.8
Sấy khô khí bằng phương pháp hấp thụ dùng MEG
6 | P a g e

6
LHDK52 – Bùi Quang Hiếu
ĐẶC TÍNH VẬT
LÝ
MEG
DEG
TEG
TREG
METANOL
Độ
nhớt
động
lực
(cP)

25
o
C

16.5
28.2
37.3
44.6

0.52

60
o
C

4.68
6.99
8.77
10.2
-
Sức căng bề mặt
ở 25
o
C (dyn/cm)
47
44
45
45
22.5
Chỉ số khúc xạ ở
25
o
C
1.430
1.446
1.457
1.457
20.328
Nhiệt dung riêng

ở 25
o
C (kj/kg.
o
C)
0.75
0.71
0.69
0.67
0.78
Điểm chớp cháy
cốc kín (
o
C)(flash
point)
115.6
123.9
1.769
204.4
12.0
Điểm chớp cháy
côc hở (
o
C) (fire
point)
118.3
143.3
165.6
190.6
-

Nhiệt
độ
phân
hủy
o
F
329
328
404
460
-
o
C
165
206.7
206.7
237.8
-










Sấy khô khí bằng phương pháp hấp thụ dùng MEG
7 | P a g e

7
LHDK52 – Bùi Quang Hiếu
II. Sơ đồ nguyên tắc công nghệ sấy khô khí bằng phương pháp hấp thụ
dùng Glycol [1]

Thiết bị
Dòng vật chất
1. Tháp hấp thụ
I. Khí nguyên liệu ẩm
2, 4. T.Bị Trao đổi nhiệt
II. Khí đã làm khô
3. TB thổi khí để tách HC hòa tan
III. Dòng glycol giàu
5. Tháp tái sinh
IV. Dòng khí thổi ra
6. TB gia nhiệt
V. Dòng glycol bổ sung nếu cần
7. TB làm nguội
VI. Dòng glycol tái sinh (glycol nghèo)
8. Bồn chứa
VII. Dòng hơi nước (chứa 1 ít glycol)
9. Bơm

Điều kiện hoạt động
- Tháp hấp thụ (1):
+ Nhiệt độ thấp (15 – 38
o
C)
+ Áp suất cao (60 – 85 bar)

- Tháp tái sinh (5):
+ Nhiệt độ cao: T
đỉnh
(115
o
C) ≤ T
đáy
≤ T
p.hủy glycol

+ Áp suất thấp (1 – 1.2 bar)


Sấy khô khí bằng phương pháp hấp thụ dùng MEG
8 | P a g e

8
LHDK52 – Bùi Quang Hiếu
Chương II - Tính toán các thông số cơ bản của tháp làm
khô khí bằng phương pháp hấp thụ dùng
MonoEtylenGlycol
I. Dữ liệu ban đầu [3]
- Thành phần khí :
Cấu tử
C
1
C
2

C

3

n-C
4

i-C
4

n-C
5

n-C
6

N
2

He
%V
82.0
4.7
3.8
2.5
2.8
1.5
1.2
1.0
0.5
- Nhiệt độ khí nguyên liệu : 50
o

C
- Lưu lượng khí nguyên liệu : 5.10
6
(std m
3
/ngày đêm)
- Áp suất khí nguyên liệu : 68 bar
- Áp suất khí khô : 66 bar
- Điểm sương khí khô : 10
o
C
- Chất hấp thụ MEG (Mono Etylen Glycol)
- Lưu lượng riêng chất hấp thụ 30 (Kg/Kg H
2
O)

II. Yêu cầu tính
- Nồng độ tối thiểu của Glycol
- Lượng dung dịch tuần hoàn/h (kg/h, kmol/h)
- Số đĩa lý thuyết của tháp
- Đường kính tháp
- Chiều cao tháp

III. Các bước tính toán [1]
Bước 1 : Cụ thể hóa các số liệu ban đầu
 Lưu lượng khí nguyên liệu V = 5.10
6
std m
3
/ngày đêm = 208333,33 std m

3
/h
 Áp suất khí nguyên liệu 68 bar = 6,8 MPa
 Áp suất khí khô 66 bar = 6,6 MPa
 Khối lượng phân tử trung bình của khí nguyên liệu


 


Trong đó : M
i
khối lượng phân tử của cấu tử i
C
i
phần trăm cấu tử i
Suy ra, M = 21,68 đvC


Sấy khô khí bằng phương pháp hấp thụ dùng MEG
9 | P a g e

9
LHDK52 – Bùi Quang Hiếu
Bước 2 : Xác định nồng độ Glycol tái sinh tối thiểu
Dựa vào nhiệt độ tiếp xúc (được nhận bằng nhiệt độ của khí cần sấy khô) và
điểm sương của khí đã sấy khô để xác định nồng độ của Glycol tái sinh tối thiểu α
min

cần để thu được điểm sương cho trước của khí thông qua sơ đồ hình II.5 (trang 96 –

[1]), giản đồ này phản ánh các giá trị cân bằng, mà trong điều kiện thực tế không đạt
được, nên để xác định nồng độ Glycol theo đồ thị này ta phải nhận điểm sương của
khí thấp hơn giá trị đã cho 5-8
o
C.
Ta chọn nhiệt độ điểm sương thấp hơn giá trị đã cho 5
o
C, tức nhiệt độ điểm
sương là 5
o
C. Dựa vào đồ thị hình II.5 suy ra :
Nồng độ Glycol tái dinh tối thiểu α
min
= 96%

Bước 3 : Xác định hàm ẩm của khí cần sấy khô
Dựa vào đồ thị hình II.1 (trang 90 – [1]) hoặc sơ đồ IV.1a (trang 79 – [2]) ta
xác định hàm ẩm của khí cần sấy khô w
1
và của khí đã sấy khô w
2

Với khí nguyên liệu ở điều kiện T = 50
o
C ; 6,8 Mpa
w
1
= 1,80 g/m
3
= 0,0018 (kg/m

3
)
Với khí khô ở áp suất 6,6 MPa và có nhiệt độ điểm sương là 10
o
C
w
2
= 0,21 g/m
3
= 0,00021 (kg/m
3
)
Bước 4 : Tính lưu lượng chất hấp thụ tái sinh
L
1
= V.(w
1
– w
2
).l (kg/h)
Trong đó:
V là thể tích khí nguyên liệu (std m
3
/h)
l là lưu lượng riêng chất hấp thụ (kg/kg H
2
O)
w
1
, w

2
là hàm ẩm của khí cần sấy khô và khí đã sấy khô (kg/ m
3
)

Suy ra, L
1
= 208333,33*(0,0018 – 0,00021 )*30 = 9937,5 (kg/h)

Bước 5 : Tính nồng độ Glycol bão hòa xác định theo phương trình cân bằng vật
chất dựa trên độ ẩm trong pha lỏng và khí













 




Ta chọn nồng độ ban đầu của dung dịch Glycol là α

1
= 96,5 % lớn hơn nồng độ tối
thiểu của Glycol là α
min
= 96%
Từ đó suy ra :













 




  
 

  

 


Sấy khô khí bằng phương pháp hấp thụ dùng MEG
10 | P a g e

10
LHDK52 – Bùi Quang Hiếu

Bước 6 : Tính lượng dung dich Glycol bão hòa sau khi hấp thụ








 





 

  

 
Mặt khác, khối lượng phân tử trung bình M
tb
của dung dịch glycol bão hòa có thể

coi xấp xỉ bằng: 0,934*62 + (1 – 0.934)*18 = 59,09 đvC
Suy ra, 






Bước 7 : Tính hằng số cân bằng theo phương trình





  




 





  



Trong đó M

0
là khối lượng phân tử của chất hấp thụ MEG nên M
0
= 62 đvC

  

  

     
   

  





Bước 8 : Xác định yếu tố hấp thụ A theo công thức






Trong đó :
L
’
là lưu lượng lỏng dung môi vào tháp tính ra Kmol/h
V

’
lưu lượng khí cần làm khô tính ra Kmol/h
- Xác định L
’
từ L
1
: theo tính toán ở trên ta có L
1
= 9937,5 (kg/h). Khối lượng
phân tử trung bình của dung môi hấp thụ được tính theo công thức:


   

  

 
Suy ra, 





- Xác định V
’
:
o theo trên ta có V = 208333,33 (std m
3
/h)
Suy ra V’ =



 (kmol/h)

Vậy :




 

Bước 9 : Hệ số tách ẩm thực tế của quá trình hấp thụ





 




  


Sấy khô khí bằng phương pháp hấp thụ dùng MEG
11 | P a g e

11
LHDK52 – Bùi Quang Hiếu

Bước 10 : Hệ số tách lý thuyết khi tính toán có chú ý đến lượng nước trong
glycol tái sinh





 



  


Trong đó :
X
0
là nồng độ phần mol của nước trong chất hấp phụ tái sinh



  


  








 

  





Y
n+1
là phần mol nước trong khí cần sấy khô






 


   


Do đó:



   


  

   

 


Bước 11 : Tính số đĩa lý thuyết
Ta có:





 


 

Trong đó,
n – là số đĩa lý thuyết của tháp hấp thụ
A – là yếu tố hấp thụ đã tính ở bước 8.
Suy ra:







 


 

 

  
  

 

Bước 12 : Tính số đĩa thực tế
Theo kinh nghiệm thực tế thì hiệu suất làm việc của đĩa là từ 0,25-0,4
Ta chọn hiệu suất làm việc của đĩa là : η = 0,3










Vậy số đĩa thực tế của tháp hấp thụ là 10 đĩa



Sấy khô khí bằng phương pháp hấp thụ dùng MEG

12 | P a g e

12
LHDK52 – Bùi Quang Hiếu
Bước13 : Tính đường kính tháp hấp thụ





Trong đó :
T là nhiệt độ làm việc của tháp, lấy bằng nhiệt độ khí nguyên liệu (K)
T = 50
o
C = 323 K
P áp suất làm việc của tháp,
P = (P
khí ng.liệu
+ P
khí khô
)/2 = (6,8 + 6,6)/2 = 6,7 (MPa) ≈ 67 (atm)
ω vận tốc tuyến tính của dòng khí trong tháp (0,05-0,15 m/s)
Chọn ω = 0,13 m/s
Q là lưu lượng khí nguyên liệu, được quy đổi từ điều kiện tiêu chuẩn về điều
kiện làm việc của tháp, (m
3
/s)
Theo đầu bài và [4], ta có các dữ liệu trong bảng sau, trong đó Y
i
là

phần mol của các cấu tử trong hỗn hợp khí, T
ci
và P
ci
là nhiệt độ và áp
suất tới hạn của các cấu tử.
Cấu tử
C1
C2
C3
nC4
iC4
nC5
nC6
N2
He
Y
i

0,82
0,047
0,038
0,025
0,028
0,015
0,012
0,01
0,005
T
ci

(K)
190,4
305,28
369,67
425,01
407,98
469,5
507,2
123,11
5
Y
i
*T
ci

156,13
14,35
14,05
10,63
11,42
7,04
6,09
1,23
0,025
P
ci
(MPa)
4,61
4,88
4,25

3,8
3,65
3,37
3,01
3,4
0,23
Y
i
*P
ci

3,78
0,23
0,16
0,095
0,10
0,05
0,04
0,03
0,0012
Từ bảng trên, ta tính được nhiệt độ giả tới hạn và áp suất giả tới hạn
của hỗn hợp :
p
T
c
và
p
P
c

p
T
c
= ∑ Y
i
*T
ci
= 220,96 (K)

p
P
c
= ∑ Y
i
*P
ci
= 4,49 (MPa)
Vậy, suy ra nhiệt độ và áp suất giả rút gọn của hệ:
p
T
r
và
p
P
r


p
T

r
= T
làm việc
/
p
T
c
= 323/220,96 = 1,46

p
P
r
= P
làm việc
/
p
P
c
= 6,7/4,49 = 1,49
Dựa vào đồ thị Hình 3.2, trang 52 [4], ta tra được hệ số nén z:
z = 0,844
Vậy, với số mol không đổi, trong điều kiện làm việc của tháp, ta có lưu
lượng thực là:



 
    







Sấy khô khí bằng phương pháp hấp thụ dùng MEG
13 | P a g e

13
LHDK52 – Bùi Quang Hiếu
Suy ra :






 




 
  

Như vậy đường kính tháp khoảng D = 0,6 (m)

Bước 14 : Tính chiều cao tháp hấp thụ
H = N
tt
*d + h

Trong đó :
d – là khoảng cách giữa 2 đĩa 0,5-0,6 m
h – là chiều cao vòm đỉnh và đáy tháp 1-1,2 m
Chọn d = 0,5 m và h = 1,1 m
o H = 10*0,5 + 1,1 = 6,5 (m)
Vậy chiều cao tháp là 6,5 (m)

IV. Kết luận
Như vậy, với số liệu đầu bài cho, ta tính được các thông số của tháp hấp thụ như
sau :
Các thông số tính toán
Kết quả
Nồng độ tối thiểu của MEG
96%
Lượng dung dịch tuần hoàn
9937,5 kg/h
Số đĩa lý thuyết của tháp
3,04
Đường kính tháp
0,6 m
Chiều cao tháp
6,5 m

Sấy khô khí bằng phương pháp hấp thụ dùng MEG
14 | P a g e

14
LHDK52 – Bùi Quang Hiếu
Tài liệu tham khảo
[1]. MA. Berlin, VG. Gortrencop, HP. Volcop. Người dịch – Hoàng Minh Nam,

Nguyễn Văn Phước, Nguyễn Đình Soa, Phan Minh Tân. Hiệu đính – Nguyễn Đình
Soa. Công nghệ chế biến khí thiên nhiên và khí dầu mỏ, ĐHKT-TPHCM.
[2]. Nguyễn Thị Minh Hiền (2004), Công nghệ chế biến khí tự nhiên và khí đồng
hành, NXB KHKT, Hà Nội.
[3]. Số liệu từ thầy giáo, TS. Nguyễn Danh Nhi, ĐH Mỏ Địa Chất.
[4]. John M. Campbell. (1992), Gas Conditioning and Processing, Vol 1, Oklahoma.

Sấy khô khí bằng phương pháp hấp thụ dùng MEG
15 | P a g e

15
LHDK52 – Bùi Quang Hiếu
Mục lục
Lời Mở Đầu 1
Chương I - Tổng quan về quá trình công nghệ sấy khô khí 2
I. Cơ sở lý thuyết 2
II. Sơ đồ nguyên tắc công nghệ sấy khô khí bằng phương pháp hấp thụ dùng Glycol [1] . 7
Chương II - Tính toán các thông số cơ bản của tháp làm khô khí bằng phương pháp hấp thụ
dùng MonoEtylenGlycol 8
I. Dữ liệu ban đầu [3] 8
II. Yêu cầu tính 8
III. Các bước tính toán [1] 8
IV. Kết luận 13
Tài liệu tham khảo 14
Mục lục 15