CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN KHÍ xác ĐỊNH HẰNG số cân BẰNG PHA BẰNG PHƯƠNG PHÁP NGPA và NEYREY

CÔNG NGHỆ
CÔNG NGHỆ
CHẾ BIẾN KHÍ
CHẾ BIẾN KHÍ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA – VŨNG TÀU
KHOA HOÁ HỌC & CNTP
XÁC ĐỊNH HẰNG SỐ CÂN BẰNG
PHA BẰNG PHƯƠNG PHÁP NGPA
VÀ NEYREY
I. Phương pháp NGPA
I. Phương pháp NGPA
* BT. Tính hằng số cân bằng pha của hỗn
hợp hiđrocacbon có thành phần (mol/mol):
C
1
: 0.8343; C
2
: 0.1254; C
3
: 0.0258, n-C
4
:
0.0054; n-C
5
: 0.0091
Áp suất và nhiệt độ của hệ: P = 4 MPa; t
= -30
0
C
1. Chọn áp suất hội tụ
1. Chọn áp suất hội tụ

•
P
ht
= 2000 psi khi áp suất của hệ xấp xỉ 2
MPa, t = -20
0
C.
•
P
ht
= 1500 psi khi áp suất của hệ 2 … 5
MPa, t = 0 … -40
0
C.
•
P
ht
= 1000 psi khi áp suất của hệ 2 … 5
MPa, t = -40 … -70
0
C.
2. Tìm hằng số cân bằng dựa vào đồ
2. Tìm hằng số cân bằng dựa vào đồ
thị NGPA (trang 259-273)
thị NGPA (trang 259-273)
•
Với áp P
ht
= 1500 psi và t = -30
0

C. Ta
tìm được hằng số cân bằng pha của các cấu
tử: K
1
= 1,6; K
2
= 0,39; K
3
= 0,18; K
4
=
0,09; K
5
= 0.008.
3. Xác định thành phần pha lỏng cân
3. Xác định thành phần pha lỏng cân
bằng theo phương trình sau:
bằng theo phương trình sau:
•
∑x
i
= ∑C
i
/ (1 + e.(K
i

– 1) = 1
•
Ta xác định được phần mol của pha hơi:
e = 0,82503.
•
Thành phần pha lỏng cân bằng x
i
: đối
với C
1
: 0,2497; C
2
: 0,2262; C
3
: 0,2453; n-
C
4
: 0,1744; n-C
5
: 0,1045
4. Pha lỏng thu được quy ước chia
4. Pha lỏng thu được quy ước chia
thành 2 cấu tử.
thành 2 cấu tử.
•
Chia hệ thành 2 cấu tử: cấu tử nhẹ là
metan, cấu tử giả nặng là các cấu tử còn lại
của hệ.
•
Đối với cấu tử giả nặng ta xác định áp

suất và nhiệt độ tới hạn trung bình khối theo
phương trình: T
tbk
= ∑x
i
M
i
T
thi
/ ∑x
i
M
i
; P
tbk
=
∑x
i
M
i
P
thi
/ ∑x
i
M
i
;
5. Xác định nhiệt độ và áp suất trung
5. Xác định nhiệt độ và áp suất trung
bình khối.

bình khối.
•
Đối với cấu tử giả nặng ta xác định áp
suất và nhiệt độ tới hạn trung bình khối
theo phương trình:
•
T
tbk
= ∑x
i
M
i
T
thi
/ ∑x
i
M
i

•
P
tbk
= ∑x
i
M
i
P
thi
/ ∑x
i

M
i

Cấu
tử
x
i
M
i
x
i
M
i
T
thi
x
i
M
i
T
thi
P
thi
x
i
M
i
P
thi
C

1
0,2497
C
2
0,2262 30 6,78 90,3 612.7 704 4776.4
C
3
0,2453 44 10,79 106,6 1150.7 614,3 6631.4
n-C
4
0,1744 58 10,11 306,0 3094.7 549,5 5557.2
n-C
5
0,1045 72 7,52 386,0 2903.7 486,3 3658.3
1,000 35,22 7761,8 20623.3
Thay vào phương trình trên ta thu
được:
T
tbk
= 77618/35,22 = 220,41 K
P
tbk
= 20623,3/35,22 = 585,63 psi
6. Xác định vị trí của cấu tử giả nặng.
6. Xác định vị trí của cấu tử giả nặng.
* Dựa vào nhiệt độ và áp suất trung bình
khối ta vẽ đường cong tới hạn – cấu tử nhẹ
- cấu tử giả nặng. (đồ thị H1.2 trang 37 sách
cũ)

7. Xác định áp suất hội tụ.
7. Xác định áp suất hội tụ.
* Dựa vào đường cong tới hạn và nhiệt độ
tương ứng của hệ ta tìm được áp suất hội tụ
của hệ.
8. Kiểm tra lại kết quả
8. Kiểm tra lại kết quả
So sánh áp suất hội tụ thu được và giá trị
đã chọn nếu không trùng nhau phải tiến
hành xác định lái các bước từ 2 đến 7.
II. Phương pháp Neyrey
II. Phương pháp Neyrey
BT. Tính hằng số cân bằng pha của hỗn
hợp có thành phần (mol/mol): C
1
: 0.8343;
C
2
: 0.1254; C
3
: 0.0258, n-C
4
: 0.0054;
n-C
5
: 0.0091
Các thông số của hệ: P = 3,4 MPa; t = -30
0
C
Bước 1

Bước 1
* Chọn áp suất hội tụ P
ht
= 1500 psi; dựa
vào P
ht
và áp suất của hệ xác định K
0
= 6,5.
Từ đồ thị h.II.4 (trang 46)
Bước 2
Bước 2
* Dựa trên đồ thị h.II.5 (trang 47) xác
định thông số S đối với áp suất hội tụ P
ht
=
1500 psi, áp suất hệ 493 psi, và nhiệt độ hệ
-22
0
F; S = 1,6
Bước 3
Bước 3
* Sử dụng các thống số S, K
0
và giản đồ
h.II.6 (trang 48) ta xác định được hằng số
cân bằng pha đối với các cấu tử: K
1

= ; K
2
=
0,; K
3
= 0, ; K
4
= 0,0; K
5
= 0