Báo cáo Mô phỏng công nghệ CNG

BÁO CÁO MÔ PHỎNG CÔNG NGHỆ CNG Họ và tên: Nguyễn Trọng Thái. SHSV: 20092473 Lớp: KTHH3 – K54. Mô phỏng và báo cáo kết quả mô phỏng. Sơ đồ công nghệ sau khi mô phỏng: Các thiết bị chính sử dụng trong quá trình mô phỏng. Đường ống: 11 Van: 6 Tee: 5 Thiêt bị làm mát: 4 Mix: 1. Nguyên lý hoạt động của công nghệ. Dòng khí từ nguồn được dẫn vào đường ống thu nhất, đường ống có kích thước 6 inch, làm việc ở áp suất 23 bar, chiều dài 20m, có các hệ thống để bảo ôn bên ngoài. Dòng khí được dẫn qua van và các hệ thống đo lưu lượng (flow meter ) trước khi vào hệ thống đường ống thứ 2. Hệ thống đường ống này có cấu tao hoàn toàn tương đương với đường ống trước. Nhưng chiều dài là 50m và là đường ống trung gian trước khi đưa tới cụm máy nén. Cuối đường ống này có lắp van an toàn. Vì trong quá trình xử lý khí, an toàn phải được đảm bảo trên hết. Trước khi đưa vào các cụm máy nén khí. Dòng khí được chia thành 4 dòng có thông số giống hệt nhau nhờ Tee-100. Tỷ lệ của các dòng đều là 0,25. Sau khi được chia thành 4 dòng. Trước khi vào máy nén, phải trước có lắp 1 van an toàn nhằm cô lập cụm khí phái trước khi có sự cố hoặc ngược lại. Máy nén được lựa chọn là loại máy nén 3 cấp (3 bậc) sau khi nén lên đến áp suất 251 bar để đảm bảo yêu cầu của công nghệ sản xuất khí CNG, dòng khí này có nhiệt độ cao 270oC, được làm mát qua cooler. Nhiệt độ dòng khí sau khi làm mát là 45oC, được vận chuyển bằng hệ thống đường ống. Hệ thống được ống vận chuyển khí sau khi nén có đường kính 2 inch, chiều dài là 50m, có bảo ôn bên ngoài. Nhà máy xử lý khí gồm 4 máy nén có công suất và hoạt động giống hệt nhau, nhưng trong giai đoạn đầu có 3 máy hoạt động, 1 máy nghỉ. Khi công suất xử lý khí tăng cần 4 máy nén hoạt động vói công suất thiết kế. Sau khi được vận chuyển qua đường ống, dòng khí được chia qua Tee để đưa vào họng nạp. Có 4 đường ống sau máy nén nhưng nhà máy thiết kế với 5 họng nạp. Khí được vận chuyển đến họng nạp nhờ đường ống dẫn. Mỗi đường ống dẫn có đường kính là 1,5 inch, chiều dài là 20m. Hiện tại với công suất 30 triệu m3/ năm mới có 3 họng nạp được đi vào hoạt động, 2 họng nạp còn lại được dự phòng khi công suất lên tới 250 triêu m3 / năm vào năm 2015. Nhận xét, đánh giá về công nghệ CNG. Công nghệ sản xuất CNG khá đơn giản. Thiết bị quan trọng nhất trong sơ đồ và cũng là thiết bị có giá trị cao nhất là máy nén khí. Tuy nhiên, nó lại mang lại hiệu quả rất cao trong sản xuất, kinh tế. Công nghệ CNG rẻ hơn nhiều so với xử lý khí bằng công nghệ LNG. Khí nén thuận lợi cho vận chuyển sử dụng trong khu công nghiệp sản xuất gạch, hộ sản xuất, cung cấp cho xe vận tải. Chi phí đầu từ ban đầu của công nghệ sản xuất CNG có thể giảm nhưng chi phí để vận hành thì rất cao, nên đó là nhược điểm cần khác phải khắc phục của công nghệ CNG. Do phải nén khí ở áp suất cao nên các thiết bị chứa đựng, bảo quản của CNG phải rất kiên cố, chắc chắn nên giá thành thường cao và có khối lượng lớn. Tuy còn có nhiều khó khăn nhưng phát triển công nghệ CNG phù hợp với thực tiễn công nghiệp tại Việt Nam. Với nhiều làng nghề cần cung cấp nhiện liệu đốt bằng khí và trữ lượng khí tự nhiên của Việt Nam là rất lớn. Bài tập. Với thiết kế đường ống, quan trong nhất là đảm bảo công suất khi mở rộng sản xuất mà hệ thống đường ống cũ vẫn đảm bảo thiết kế. Với hệ thống đã mô phỏng, dùng công cụ speadsheet để tính toán công suất phân phối như nhau cho cả 5 họng nạp khi công suất đến năm 2015 là 250 triệu m3/ năm. Sử dụng công cụ speadsheet để thực hiện tính toán với công suất đầu vào 250 triệu m3/ năm (thời gian 1 năm lấy trung bình là 8000 giờ làm việc). Sau khi tính toán xong, thì mỗi họng nạp đảm bảo nạp 241,4 kmole/h (5708 m3/h), độ phân chia trong mỗi tee là 0,2 và 0,8. Điều quan trọng nhất của công tác thiết kế hệ thống đó là đảm bảo rằng sau khi tăng công suất thì hệ thống đường ống vẫn hoạt động tốt. Tiết kiệm chi phí đầu tư, mang lại hiệu quả kinh tế cao nhất. Đánh giá, so sánh công nghệ CNG với LPG đã mô phỏng. Đặc điểm so sánh LPG CNG Độ phức tạp của CN Công nghệ LPG phức tạp hơn nhiều với nhiều thiết bị, cụm thiết bị thực hiện nhiều chức năng khác nhau trong hệ thống CN. Công hệ đợn giản với thành phần quan trọng nhất là máy nén và hệ thống đường ống vận chuyển khí. Chi phí đầu tư, vận hành Chi phí đầu tư khá lớn do độ phức tạp của công nghệ nhưng chi phí vận hành giảm xuống khi hệ thống đã hoạt động ổn đinh. Chi phí đầu tư thấp chủ yếu là giá tiền của máy nén và đường ống. Tuy nhiên chi phí vận hành lại rất cao. Mức độ linh hoạt khi sử dụng Có độ linh hoạt cao khi thành phần của dòng khí nguyên liệu thay đổi, chất lượng của khí vẫn đảm bảo. Không linh hoạt khi thành phần dòng khí đầu vào thay đổi. Chất lượng của khí thương phẩm phụ thuộc nhiều vào chất lượng của khí nguyên liệu. Sản phẩm thu được Có các sản phẩm đa dạng từ khí thương phẩm đến LPG có chất lượng cao. Đảm bào yêu cầu phong phú trên thị trường. Chỉ có 1 sản phẩm duy nhất là khí nén, được chủ yếu dùng cho nguyên liệu cho các hộ sản xuất hay xe vận tải. Khả năng ứng dụng của công nghệ Có khả năng ứng dụng cao và là trọng điểm của công nghiệp chế biến khí. Chỉ ứng dụng tại những địa điểm phủ hợp có đường ống dãn nhắm tận dụng triệt để nguồn khí tự nhiên của địa phương đó mà thôi.