Bai giang mô phỏng về khí tự nhiên LNG

Nhóm Mô phỏng Công nghệ Hoá học và Dầu khí
Trường Đại học Bách khoa Hà Nội

Công nghệ sản
xuất LNG
2 chu trình lạnh độc lập


Nội dung
Làm ngọt khí bằng DEA
Convert to Template
Export and Import: Component List, Stream
Mô phỏng quá trình sản xuất LNG sử dụng 2 chu
trình lạnh độc lập với tác nhân là metan và nitơ
Trao đổi nhiệt ngược chiều

2


Main-Flowsheet

3


Sub-Flowsheet Sweetening

4


Chu trình lạnh

5


Sweetening Case
Hệ đơn vị: Field
Chọn 2 hệ nhiệt động:
 Basis-1: PR cho quá trình hóa lỏng LNG (khí ngọt)
 Basis-2: Amine Pkg cho quá trình làm ngọt khí chua

Cấu tử cho 2 hệ nhiệt động gồm: N2, H2S, CO2, C1,
C2, C3, i-C4, n-C4, i-C5, n-C5, n-C6, DEA, H2O

6


Sweetening Case

7


Sweetening Case

8


Sweetening Case
Sweetening Case → Convert to Template
Ưu điểm khi sử dụng Template:
 Liên kết một vài case với nhau
 Có thể sử dụng các hệ nhiệt động khác với hệ

nhiệt động trong case chính
 Thuận tiện khi mô phỏng một nhà máy lớn, việc
chuyển thành các case nhỏ sẽ dễ dàng thực hiện
 Có thể làm một lần và sử dụng nhiều lần cho các
case khác nữa
9


Khai báo dòng nguyên liệu
Name

SourGas

Temperature, oF

77.00

Pressure, psia

1000.00

Mole Flow, lbmole/hr

104.00

Fluid Pkg

Basis-2 (Amine Pkg)

10

Thiết lập dòng nguyên liệu
Component MoleFraction Component MoleFraction
C1

86.92

n-C5

0.12

C2

3.93

n-C6

0.18

C3

0.93

N2

0.16

i-C4

0.26

CO2

4.13

n-C4

0.29

H2S

1.72

i-C5

0.14

H2O

1.22
11


Thiết lập dòng nguyên liệu

12


Thiết lập dòng Amine

Name

DEA to Contactor

Temperature, oF

95.0

Pressure, psia

995.0

Liq Vol Flow, m3/hr

43.0

Fluid Fkg

Basis-2 (Amine Pkg)

13


Thiết lập dòng Amine
Component

Mass Fraction

DEA

0.28

H2O

0.72

14


Thiết lập tháp tách hai pha
Name

Separator

Inlet

Sour Gas

Outlet

Gas to Contactor
Liq Sep

15


Thiết lập tháp tách hai pha

16

Thiết lập tháp hấp thụ
Name
Inlet

Outlet
Number Stages

DEA Contactor
Top: DEA to Contactor
Bottom: Gas to Contactor
Ovhd: Sweet Gas
Bottom: RichDEA
N = 20 Stages
17


Thiết lập tháp hấp thụ
Thông số của tháp
Pressure, psia

Temperature, oF

Giá trị
P đỉnh = 995.0
P đáy = 1000.0
Tđỉnh = 100.0
Tđáy = 160.0
18

Thiết lập tháp hấp thụ

19


Add Valve VLV – 100
Name

VLV – 100

Inlet

Rich DEA

Outlet

DEA to Flash TK
P = 89.92 psia

20


Add Separator Flash TK
Name

Flash TK

Inlet

DEA to Flash TK

Outlet

Flash Vap
Rich to L/R

21


Add Heater L/R HEX
Name

L/R HEX

Inlet

Rich to L/R

Outlet

Regen Feed
T = 203.0oF

Energy

Q-L/R

DeltaP, psia

10.15
22


Add Regenerator
Name

Regenerator

Inlet

Regen Feed,
inlet Stage 4_Main

Outlet

Acid Gas
Regen Bttms

Condenser

Full Reflux, Reflux Ratio: 1.5

Number of Stages

N = 18

Energy

Pressure, psia

Condenser

Cond Q

Reboiler

Reb Q

Pcondenser

27.56

Preboiler

31.91

DeltaPcond

2.176
23


Add Regenerator
Efficiencies
Temperature, oF

CO2 : 0.15
H2S : 0.8
Tray 1: 210

Reboiler: 260

24


Add new Specs
Name

Cond Temp

Stage

Condenser

Spec Value

122.0oF

Name
Energy Stream
Spec Value

Duty
Reb Q
1.2e7 Btu/hr

Active 2 new Spec → RUN Column
25