Giáo trình hướng dẫn phân tích chu trình cổ điển trong công việc tự động hóa khi tải dao động p1

Có nhiều phơng pháp hoá lỏng khí thiên nhiên. Phơng pháp đợc ứng dụng rộng rãi nhất là phơng pháp làm lạnh nhờ các máy ghép tầng, trong đó các cấp trên môi chất lạnh là etylen và propan. Có thể sử dụng các phơng pháp làm lạnh gián tiếp để hoá lỏng khí thiên nhiên. Một trong những phơng pháp làm lạnh gián tiếp là nén khí lên trên áp suất tới hạn sau đó đa vào làm lạnh gián tiếp bằng môi chất lạnh, ví dụ nh êtan. Sau đó khí đợc dãn nở và một phần khí...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình hướng dẫn phân tích chu trình cổ điển trong công việc tự động hóa khi tải dao động p1 Giáo trình hướng dẫn phân tích chu trình cổ điển trong công việc tự động hóa khi tải dao động Cã nhiÒu ph−¬ng ph¸p ho¸ láng khÝ thiªn nhiªn. Ph−¬ng ph¸p ®−îcøng dông réng r·i nhÊt lµ ph−¬ng ph¸p lµm l¹nh nhê c¸c m¸y ghÐptÇng, trong ®ã c¸c cÊp trªn m«i chÊt l¹nh lµ etylen vµ propan. Cã thÓ södông c¸c ph−¬ng ph¸p lµm l¹nh gi¸n tiÕp ®Ó ho¸ láng khÝ thiªn nhiªn.Mét trong nh÷ng ph−¬ng ph¸p lµm l¹nh gi¸n tiÕp lµ nÐn khÝ lªn trªn ¸psuÊt tíi h¹n sau ®ã ®−a vµo lµm l¹nh gi¸n tiÕp b»ng m«i chÊt l¹nh, vÝdô nh− ªtan. Sau ®ã khÝ ®−îc d·n në vµ mét phÇn khÝ ®−îc ho¸ láng.H×nh 1-2 giíi thiÖu chu tr×nh ho¸ láng khÝ thiªn nhiªn b»ng m¸y l¹nhghÐp tÇng. Chu tr×nh cæ ®iÓn th«ng dông (h×nh 1-2a) cã nh−îc ®iÓm lµ qu¸nhiÒu thiÕt bÞ víi nhiÒu lo¹i m¸y nÐn, thiÕt bÞ trao ®æi nhiÖt, ®−êng èngvv... lµm cho c«ng t¸c vËn hµnh, b¶o d−ìng, söa ch÷a gÆp khã kh¨n,®Æc biÖt khi t¶i dao ®éng vµ viÖc hót h¬i l¹nh vÒ m¸y nÐn. C«ng viÖc tù®éng ho¸ còng gÆp khã kh¨n. 4 5 5 2 1 1 288K 293K; 6,8MPa 293K, 0,86MPa 3 6 6 7 NH3 233K, 0,07MPa 238K; 1,66MPa 238K 233K 6 7 6 C2H4 3 170K, 0,1MPa 6 173K 170K 6 6 7 0,1MPa 112K 7 a) b) 1-KhÝ thiªn nhiªn vµo; 2- M¸y nÐn khÝ thiªn nhiªn; 3- M¸y nÐn l¹nh; 4- M¸y nÐn l¹nh hçn hîp m«i chÊt; 5- B×nh ng−ng; 6- ThiÕt bÞ trao ®æi nhiÖt; 7- Van tiÕt l−u H×nh 1-2: Chu tr×nh ghÐp tÇng ho¸ láng khÝ thiªn nhiªn 17 Mét gi¶i ph¸p tÝch cùc lµ øng dông hçn hîp m«i chÊt l¹nh ®−îc viÕtt¾t lµ ph−¬ng ph¸p ARC (Auto-Refrigerated Cascade). Hçn hîp m«ichÊt l¹nh gåm nit¬, mªtan, ªtan, propan vµ butan ®−îc nÐn trong m¸ynÐn 4 vµ ®−îc ho¸ láng theo thø tù tõng thµnh phÇn. B»ng c¸ch tiÕt l−uvµ cho bay h¬i tõng thµnh phÇn ®ã khÝ thiªn nhiªn ®−îc lµm l¹nh dÇn®Õn 120oK råi ho¸ láng mét phÇn khi qua tiÕt l−u 7. HiÖn nay nhiÒunhµ m¸y ho¸ láng khÝ thiªn nhiªn cã n¨ng suÊt rÊt lín lµm viÖc theoph−¬ng ph¸p ARC nµy. VÝ dô nhµ m¸y ho¸ láng khÝ Badak(In®«nªxia) cã n¨ng suÊt 250.000m3 tiªu chuÈn trong mét giê vµ nhµm¸y ho¸ láng Arzew (Angiªri) cã n¨ng suÊt 1.200.000 m3/h. KhÝ thiªn nhiªn ho¸ láng ®−îc ký hiÖu lµ LNG (Liquefied NaturalGas) cã nhiÖt ®é s«i ë ¸p suÊt khÝ quyÓn kho¶ng -160oC, bëi vËy khÝho¸ láng cÇn ®−îc chøa vµ vËn chuyÓn trong c¸c b×nh c¸ch nhiÖt tèt.Ng−êi ta ®· b¶o qu¶n khÝ ho¸ láng trong nÒn ®Êt ®«ng cøng. Ph−¬ngph¸p nµy tá ra cã hiÖu qu¶ kinh tÕ. B×nh chøa ®Æt trong nÒn ®Êt ®«ngcøng ®· sö dông cã søc chøa lªn tíi 40.000 m3. KhÝ ho¸ láng tõ dÇu th« LPG (Liquefied Petroleum Gas) cã nhiÖt ®és«i ë ¸p suÊt khÝ quyÓn cao h¬n nhiÒu. KhÝ PLG lµ s¶n phÈm thu ®−îckhi chÕ biÕn dÇu th« vµ bao gåm chñ yÕu c¸c thµnh phÇn propan, n-butan vµ isobutan. C¸c chÊt nµy lµ thÓ khÝ ë nhiÖt ®é m«i tr−êng nh−ngchØ cÇn nÐn lªn ¸p suÊt võa ph¶i lµ chóng ®· ho¸ láng v× nhiÖt ®é tíih¹n cña chóng lín h¬n nhiÖt ®é m«i tr−êng nhiÒu. C¸c khÝ láng còng ®−îc b¶o qu¶n vµ vËn chuyÓn b»ng c¸c b×nh.Ngµy nay ng−êi ta gäi nhiÒu khÝ cã nhiÖt ®é tíi h¹n cao h¬n nhiÖt ®ém«i tr−êng, khi ®−îc ho¸ láng lµ khÝ ho¸ láng nh− am«ni¾c,butadien, clo vv... Trong mét b×nh kÝn chøa khÝ láng, h¬i vµ láng ë tr¹ng th¸i c©nb»ng, bëi vËy ¸p suÊt trong b×nh phô thuéc rÊt nhiÒu vµo nhiÖt ®é.Trong khi vËn chuyÓn khÝ láng ng−êi ta ph©n biÖt ba lo¹i ¸p suÊt: ¸psuÊt ®Çy, ¸p suÊt gi¶m vµ ¸p suÊt khÝ quyÓn. Chuyªn chë víi ¸p suÊt®Çy nghÜa lµ c¸c chai kh«ng ®−îc lµm l¹nh, ¸p suÊt trong chai lµ ¸psuÊt b·o hoµ t−¬ng øng víi nhiÖt ®é m«i tr−êng. C¸c chai th−êng ®−îcthiÕt kÕ cho ¸p suÊt cao nhÊt lªn tíi 17 bar, nghÜa lµ khi chuyªn chëpropan, nhiÖt ®é ngoµi trêi cã thÓ lªn tíi kho¶ng 45oC. H×nh d¸ng cña c¸c b×nh chøa rÊt kh¸c nhau nh−ng th«ng th−êng cãd¹ng h×nh trô n»m hoÆc ®Æt ®øng (®Æt trong c¸c khoang tµu thuû), ®«i 18khi c¶ h×nh cÇu. C¸c b×nh chøa nµy rÊt nÆng nªn th−êng ®−îc chÕ t¹okh«ng qu¸ 1000 TÊn. Chuyªn chë víi kiÓu ¸p suÊt gi¶m thuËn lîi h¬n v× ¸p suÊt trongb×nh kh«ng qu¸ cao nh−ng ph¶i cã hÖ thèng lµm l¹nh kÌm theo. C¸cb×nh khÝ ho¸ láng ®−îc lµm l¹nh ®Õn mét nhiÖt ®é thuËn lîi nµo ®ã ®Ó¸p suÊt trong b×nh kh«ng qu¸ cao. Do ®−îc lµm l¹nh nªn c¸c b×nh chøanµy ph¶i ®−îc bäc c¸ch nhiÖt ®Ó gi÷ l¹nh. Do khèi l−îng riªng ë nhiÖt®é thÊp lín h¬n nªn víi cïng thÓ tÝch b×nh, ph−¬ng ph¸p ¸p suÊt gi¶mchøa ®−îc nhiÒu khÝ ho¸ láng h¬n. C¸c b×nh chøa ¸p suÊt gi¶m ®−îcthiÕt kÕ cho ¸p suÊt tèi ®a 10 bar. NhiÖt ®é thÊp nhÊt cho phÐp tuú theovËt liÖu chÕ t¹o mµ tiªu chuÈn cho phÐp. Do cã tæn thÊt qua líp c¸ch nhi ...