Slide CNGPipe Segment

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

CNG
3
Trạm Hiệp Phước 50 triệu m /năm
Sử dụng Pipe Segment


CNG Hiệp Phước

Tính toán kích thước đường ống phù hợp cho mỗi cụm
Lựa chọn:



Máy nén
Valve

Sử dụng Pipe Segment để mô phỏng hệ thống:
 Cum đo đếm khí đầu vào
 Cụm máy nén khí CNG
 Cụm dẫn CNG ra họng nạp

2


Tính kích thước đường ống

Theo tiêu chuẩn ASME B31.8 vận tốc lưu chất đi trong ống lớn nhất là 30.5 m/s
Theo tiêu chuẩn NORSOK, tổn thất áp suất cho phép qua 100m ống:



Đối với lưu chất có P < 35 barg → Delta P = 0.11 bar



Đối với lưu chất có P> 138 barg → Delta P = P/500

3


Tính kích thước đường ống


•   Tính vận tốc khí
Vận tốc trung bình lớn nhất qua ống phụ thuộc lưu lượng lớn nhất và khối lượng riêng lớn nhất của khí:

Trong đó:
V - Vận tốc khí trung bình, m/s
ρ - Tỷ trọng, kg/ m3
d - Đường kính trong ống, m
Q - Lưu lượng, kg/s

4


Tính kích thước đường ống


•   Tính toán độ giảm áp

 Độ giảm áp lớn nhất qua ống gây ra bởi lưu lượng lớn nhất và tại khối lượng riêng lớn nhất của
khí.

 Công thức Darcy để tính độ giảm trên 1 đơn vị chiều dài đường ống như sau:
Trong đó:
f - Hệ số ma sát
W - Lưu lượng khối lượng, kg/h
d - Đường kính trong, mm
ρ - Tỷ trọng, kg/m3

5


Lựa chọn máy nén

Loại máy nén: Pittiong đa cấp (3 cấp)
Công suất: 1800 Sm3/h/1 máy
Số lượng máy nén: 4 máy ( 3làm việc, 1 dự phòng)
Áp suất đầu vào: 14 20 barg
Áp suất đầu ra: 250 barg
Nhiệt độ đầu vào: -10 65°C
Công suất điện: 250 KW

6


Lựa chọn van

Lựa chọn van an toàn theo các tiêu chuẩn:

 APIRP 520: sizing, selection, and Installation of Pressure- Relieving Devices in Refineries
 APIRP 521: Guide for Pressure – Relieving Depressuring Systems
 API Std 526: Flanged Steel Pressure Relief Vales

Lựa chọn van điều áp theo các tiêu chuẩn:
 ISA-S75.01: Flow Equation for Sizing Control Valve
 Gas Conditioning & Processing Book
 Engineering Data Book

7


PFD Công nghệ CNG




FP: Peng-Robinson
Components: CO2, N2, C1- C6, Benzen, Cyclohexan,
C7, Toluen, S-Rhombic, H2S
8


Hệ nhiệt động PR

9


Nguyên liệu
Tên dòng

Gas In

Nhiệt độ (C)

25

Áp suất (bar)

23

Molar Flow
(m3/h)

7200

10


Nguyên liệu
Component

Molefraction

Component

Molefraction

CO2

0.0188

n-C5

0.0012

Nitơ

0.0034

n-C6

0.0023

C1

0.8943

Benzen

0.0001

C2

0.0426

Cyclohexan

0.0001

C3

0.0238

n-C7

0.0001

i-C4

0.0058

Toluen

0.0001

n-C4

0.0054

S-Rhombic

0

i-C5

0.002

H2S

0

11


Nguyên liệu

12


Cụm dẫn khí đầu vào

2 đường ống 6 inch
Sử dụng Pipe Segment để mô phỏng
Chọn Pipe Segment từ Object Palette

13


Cụm dẫn khí đầu vào

14


Cụm dẫn khí đầu vào

Rating tab  Append Segment  View Segment
Pipe Schedule chọn Schedule 40
Available Nominal Diameter: 152.4 mm (6”)
Bấm phím Specify để kết thúc

15


Cụm dẫn khí đầu vào

 Rating tab
 Append Segment
 View Segment
Schedule 40
Nominal Diameter:
152.4 mm (6”)

Specify
16


Cụm dẫn khí đầu vào

Rating tab → Sizing → Nhập chiều dài ống 20m

17


Cụm dẫn khí đầu vào

Rating tab → Heat Tranfer
Check Include Insulation
Ambient temperature (C)

30

Insulation Type

User Specified

Thermal Conductivity (w/m-K)

0.1

Thickness (mm)

0.1

Ambient Medium

Air

Velocity (m/s)

2.134

18


Cụm dẫn khí đầu vào
Rating tab → Heat Tranfer

19

Add Valve VLV-100

Delta P = 50 KPa

20


Cụm dẫn khí đầu vào

Đường ống 6 inch sau đó nhập tương tự
Chiều dài của đoạn ống: 50m

21


Add Valve VLV-101

P
P out
out == 20
20 bar
bar

22


Add TEE-100

23

Add TEE-100

4 dòng có tỷ lệ như nhau: 0.25

24


Cụm nén khí CNG

25