T NG QUAN
T ng quan v tháp debutanizer trong nhà máy l c hóa d u Dung Qu t ổ ề ọ ầ ấ 3 1 Gi i thi u v nhà máy l c d u Dung Qu t
1.1.1 Gii thiu v nhà máy l c du Dung Qu t
Nhà máy l c d u (NMLD) Dung Qu t thuc Khu kinh t Dung Qu t, nhà là máy l c d u u tiên c a Vit Nam xây d ng thu a ph n xã Bình Thu n và Bình
Tr, huy n , t nh Qu ng Ngãi NMLD Dung Qu t s d ng các công ngh hii, mua b n quy n công ngh t các công ty r t n i ti ng v công ngh UOP (M), MERICHEM (M ) và IFP (Pháp)
ng chính trong NMLD Dung Qu t:
C ng x nguyên li u naphtha b ng hydro lý ng Reforming xúc tác liên t c (NHT- ng này nh m nâng cao ch s octan (RON) c t khí quy n d u thô (CDU), làm nguyên u ph i trli m M c khác ng này s n xu t mng H2 cung c ng s d ng H2 c NHT (x lý nguyên li ng Reforming xúc tác liên t m c a công ngh i v u su t s n ph m, kh tái sinh xúc tác cao và yêu cu v b ng th p
ng cracking xúc tác t ng sôi nguyên li u c n (RFCC), công ngh thit b ti i d ng màng x y ra trên s i kim lo c s d ng trong các
ng x lý Kerosene (KTU), phân ng x Naphta cng x ng trung hòa ki m (CNU) nh m m lý H2S và mercaptan có mùi khó ch (KTU, LTU, NTU) và trung hòa kim (CNU)
Nhà máy chi m di n tích kho ng 810 ha ha m t và 471 ha m t bi n M t b ng d án g m có 4 khu v ng công ngh và ph , khu b tr cha s n ph m, c ng xu t s n ph m và phao rót d u không b n và h ng l y và x th c bi n Nh ng khu v c n i v i nhau b ng h thng
ng v ng ph li n k Công su t t a nhà máy là 6,5 tri u t n d u
4 thô/ ki ng kho ng 30% nhu c u tiêu th u Vi t Nam
Nhà máy gng ch bi n công ngh ng ph và 8 h ng m c ngotr ng công ngh trong nhà máy l c d u g m có:
ng x lý Naphta b ng Hydro (NHT)
ng phân hóa Naphta nh (ISOMER)
ng Reforming xúc tác liên t c (CCR)
ng Cracking xúc tác t ng sôi c t khí quy n (RFCC)
ng x lý Naphta c ng RFCC (NTU)
ng x lý LCO b ng hydro (LCO-HDT)
ng tái sinh Amin (ARU)
ng trung hòa xút th i (CNU)
c thi t k s n xu t ra các s n ph m sau:
Khí hóa l ng LPG (cho th ng n a)
c thi t k v n hành hai lo i nguyên li u:
5.5 tri u t n d u B ch H và 1tri u t n d ng h p d u chua)
Nhà máy l c d u Dung Qu t là m t trong nh ng d án kinh t l n, tr m quc gia ca Vit Nam u k 21 [4] th
Hình 1 1 : nhà máy lc du Dung Qu t
1.1.2 Gii thing reforming xúc tác liên t c (CCR) ca nhà máy lc d u Dung Qu t.
CCR trong nhà máy l c d u Dung Qu t là quá trình Reforming xúc tác liên t c
Hi n nay trên th gi i t n t i 2 lo i công ngh reforming ch y u là công ngh bán tái sinh và công ngh tái sinh liên t c (CCR) Nhà máy lc du Dung Qu t s d ng công ngh CCR
Hình 1 2 C u t o lò ph n ng trong công ngh : CCR
C u t o theo m t c t d c lò ph n ng reforming xúc tác k c lò phn
i trong khong kính 1,5 3,5m, Chi u cao 4 12m, Th tích l p xúc tác 6 80 m 3
Công ngh CCR c a Dung Qu t mua công ngh c a UOP, nguyên t c công ngh UOP
Thi t b ph n c x p ch ng l trên xu ng qua h thng thi t b ph n p trung lc nâng lên thi t b tái sinh nh khí nâng Sau khi tái sinh, ch l i thi t b ph n ng th nh t
Nh c l y ra t ng ph n và tái sinh liên t c mà ho t tính xúc tác so v ng h p l p xúc tác c nh (công ngh bán tái sinh) Công ngh này hic s d ng ph bi (chim 70% th ph n công ngh CCR trên th gi m là v n hành k u cao h thng thi t b ph n ng
Hình 1 3 : công ngh CCR c a UOP
Ngoài công ngh c a UOP, trên th gi i còn hay s d ng công ngh CCR ca
Nguyên lý làm vic cng CCR trong nhà máy lc du Dung Qu t:
ng reforming xúc tác liên t c c a nhà máy l c d u Dung qu c lt theo công ngh Platforming c a UOP (M ng này có nhi m v cung c p h p ph e) ch ng ng m t ph n
8 nguyên li u (BTX) cho hóa d
T ng quan ph n m m Indiss ổ ầ ề
1.2.1 T ng quan v mô ph ng
Hin nay s ng các ph n m m mô ph c CNHH r t l n,
i k n m t s ph n m m m nh và n i ti (Simsci); IINDISS, HYSIM, HYSYS, HTFS, STX/ACX, BDK (Hyprotech); PROSIM, TSWEET (Bryan research & engineering); Design II (Winsim); IDEAS
ph bi n là PRO II, Hysys, Dynsim và trong công nghip hay s d ng ph n m m INDISS
Khái nim mô ph ng:
Mô ph ng (simulation) a trên vi c thi t l p mô hình s và s d tìm ra l i gi i v i s giúp c a máy vi tính tr
[4] mô ph ng m t quá trình trong th c t i:
Mô hình nguyên lí: N các
T t nhiên m t quá trình trong th c t là mt tp h p g m rt nhi u y u t phc t p mà không th có m t mô t toán h c nào có th cho k t qu chính xác tuy i
ph c t p c i s ng các thông s liên quan, bi n s i quy t cùng lúc c h i m t kh c kì ly mô ph ng v i s giúp c tr a máy vi tính là t t y u Trong ngành công ngh hóa h c nói chung và công ngh l c hóa d u nói riêng, mô ph ng trong vi c thi t k , phân tích, v n hành và t ng th
Có th phân chia quá trình mô phng làm 2 ph n:
Mô ph (Steady Simulation): Là mô ph ng quá trình ng tr thái d thi t k ( Designing) m t quá trình m i, th l i, ki m tra l i
n t i, hi u ch nh (Troubleshooting) các quá
Mô ph ng (Dynamic Simulation): Là mô ph ng thi t b , quá trình tr ng thái ho ng liên t i dùng kh o sát các y u t
n h th ng theo th i gian v lí tình hu ng gi l p trong quá trình thi t k và v n hành quá trình m t cách hi u qu và an toàn nh t.
Mt s ph n m m mô ph ng thông d ng:
Pro II là ph n m m tính toán chuyên d c công ngh hóa h c nói chung, c bi c l c hóa d ph n m m tính toán r t Pro II là s n ph m c a
c s d ng chính th Phiên b n m i nht hin nay là Pro II 8.1.
Pro II v n hành theo các modul liên ti p, m i thi t b c tính riêng l và l n
t tính cho t ng thi t b Nó bao g m các ngu n d li u phong phú n các c u t hóa h nh các tính ch t nhi ng, tr giúp r t m nh trong vi c tính toán các thi t b công ngh
Pro II là công c mô phc s d ng nh m 2 m :
- Mô ph ng m c xây d ng trong th c t nghiên c u các y u t n s v n hành c i ngun nguyên liu ki n v n hành ho c tiêu chun k thu t c a sn ph
Hysys là s n ph m c a công ty Hyprotech-Canada thu c công ty AEA Technologie Engineering Software- Hyprotech Ltd t ph n m m có kh
ng, cho k t qu ng th i cung c p nhi u thut toán s d ng, tr giúp trong quá trình tính toán công ngh , kh o sát các thông s trong quá trình thi t k nhà máy ch bi n khí Ngoài ra Hysys còn có kh
ng tính toán các thông s còn l i n u thi t l thông tin
c thi t k s d ng cho hai tr ng thái mô ph ng Hysys có nhi u ng d i b t là kh :
Thit k và b o v h th ng phân tách m t cách hi u qu nh t (Hysys.Concept)
S d ng công c mô ph u ki n thu n l t
ng c a nhà máy hi n hành, trang b các thi t b tin c y v ho t
ng, an toàn, l i nhu n cao nh t C i ti n các thi t b có s n và m r ng quy mô nhà máy hi n hành (Hysys.Plant)
Dynsim là s n ph m c a SIMSCI, là ph n m m mô ph c s d ng cho k t k và v n hành, v i nhi u ng d ng trong các quá trình công nghi p g m l c d u, ch bi n khí, hóa d u và m t s quá trình hóa h c khác Dynsim có m d u r t l n các c u t , các mô hình nhili ng h c và các
13 thi t b Nó cho phép th c hi n nhi u ng d u thi t k quá trình, khu khi n, hu n luy n v n hành, phân tích h ng và t th th i gian th c Hin nay, phiên b n m i nh t là Dynsim 4.2
Dynsim có nhit tri trong vi c mô ph
- Cho k t qu tính toán r t nhanh và chính xác trong quá trình mô ph ng
- Các thi t b công ngh , thi t b u khi n, v n hành và kh ng c a chúng r t tht.
- Có th mô ph ng m công ngh l n trong nhà máy v i nhi u phân
ng có th mô ph ng trên m t Flow-sheet và k t n i vi nhau.
Dynsim là m t công c h r t m nh trong vi c mô ph tr ng các quá trình trong công ngh hóa h c nói chung và l c hóa d u nói riêng V i kh t n i d u thi t k v i Pro II, nó t o ra b li n m m mô ph ng c c kì hi u qu
ng yêu c u trong nghiên c u, gi ng d i h c, vi n nghiên c a, n u làm m t phép so sánh kinh t , rõ ràng giá thành khi thuê ho c mua ph n m m c c k nh so v i giá c a m t pilot, m c dù k t qu c nói là r t kh p nhau
1.2.2 Gii thiu v ph n mm mô ph ng Indiss
Nhng khái nin v Indiss:
Indiss là ph n m m mô ph ng công nghi c tích h mô ph ng t ng th các quá trình công nghc bi t là quá trình công ngh l c hóa d là m t ph n m m linh ho t vì nó có th liên k t v i các ph n m n mm
li u vào ph n m m Indiss giúp cho vi c nh p s li
n hành mô ph c m t tr mong mu n thì ta có th c kt qu t ph n m m ra phn m m excel
c xây d ng d a trên nguyên t n c a k thut hóa h c M hoc mô t d ng
14 vi phân v kh i d ng h gi n hóa b ng chu c.
Các dòng v t ch t b ng m nhing l c h c,
n h p chính là t p h p các thành ph n hóa h i s d nh
c iss b ng cách l y t ng c u t tinh khi t
i s d ng Indiss s u t gi (petroleum cuts) thông qua các thu t toán c Tính toán nhi th ng l c h t kh t khe cho cân b c tính c a h n h p Các ph n ng cân b ng hc tính toán x lý trong Indiss, s c k t h p ch t ch v i th c t K c u ki n kh n c p, kh ng hay d ng ho ng c a thi t b hay h thc Indiss mô phng gc t
Mô ph ng b c s d ng m t h thng các thi t b t n
t b i nhi t, motor, bình phân tách, máy nén, tháp
t, thi t b ph n t b này s liên k t v i nhau theo quy t c ca Indiss trên phù h p v i thc t
S phân b dòng ch y trong h th ng c chính xác thông qua vi c tính toán toàn h ng m th ng ng trong Indiss d a trên h s dòng chy M i ph ng c mô ph ng b ng mô hình van trong Indiss v c
a van là Cv van, Mt ch dòng ch y và Indiss tính toán dnh lu t Bernoulli
Thành ph n c c tiên Indiss s mô ph ng l i các thi t b , van, b
u khi n có trong b n v thi t k chi ti t (P&ID) r i v n hành theo yêu c u mong mu u khi n v c công ngh thì c n xây d ng giao di quan sát và vi v n hành ch c phép thc hing t graphic)
t, m t key, và m t kh u licence c a key
Indiss có cha các file làm vi
: là file ch a t t c các thành ph c tính c a thi t b , thi t b u khi n n ra mô ph ng
: Là file ch a hình nh mô ph b n v v i nh ng d u c a các thi t b mli u c a chúng t n File này ch hình (construction) ng
li u mà k ng gán cho các thi t b mà h mô phng
File a hình nh g n gi ng DCS nhà máy th c t mà các k i s d ng s n ph m ph n m m s làm vi hc và kim tra v công ngh c a nhà máy
n c a ph n m m, nó ch a t t c các mô hình thi t b u khi
m mà k công ngh h mô ph ng S thi t l p file này r t quan tr ng và n tính
nh c a s n ph m mô ph ng Nó bao g m nh ng các thành ph n nguyên li u (mixtures), l a ch
vi c hi n th c tính c a m nào,
s d ng hi n th cho các dòng
Gii thi u công vi c mô ph ng Indiss
c b n v công ngh PFD và b n v P&ID và xây d công ngh vào ph n m m Indiss: T b n v thi t k công ngh , các k ph ng s có khái ni m khái quát v quá trình công ngh mà mình chu n b s mô ph ng trên Indiss
Hình 1 7: Mt ph công ngh c ng CDU trong Dung Qu t
B n v công ngh ( PFD ch) có chúng ta m t cái nhìn t ng quan v công ngh , mô phc tthì cn phc và hiu b n v chi ti t P&ID Trong b n v thit k ng u khiên (P&ID) s có các thit b, các van và các thit b u khi
Hình 1 8: công ngh chi tit bình cc cho bình tách mui (desalter) c a
ng CDU trong Dung Qu t
T b n v trên gi c chuy n vào trong ph n m m mô ph sau:
Hình 1 9 công ngh chi tit bình c p c mô ph ng trong Indiss
Hình 1 10: Hình nh hi n th cho k n hành quan sát và thao tác
Lý thuy ế t phân riêng h ệ nhi ề u c ấ u t ử ằng chưng cấ b t
Da vào thành phn nguyên lit làm ba lo i chính:
b ng v t cht theo c u t d n trên g m n b c a tháp: c
Gn-1.yn-1 + Lo.xo = Ln.xn + Go.yo (1) Hay vii dng n làm vi c : yn-1= xn + yo xo (2)
ng cong cân b ng pha l ng - ng n làm vic th hi n trong hình v i, ta th y r ng làm vi c s là tp h p c a các tr ng thái gia các bc cân b ng S b c cân b ng n c n thi có th c m thay
i n mong mu n s c khó tách c a h n h p, s b c cân bc biu di n b ng s các bc (s x, thy có d th này th
Hình 1 11 nguyên lý c McCabe- Thiele th
balance phase equilibrium mole fraction summation and energy balance) Cho
Hình 1 12 b c cân b xây d ng mô hình MESH
Lj-1.xi,j-1 + Gj+1.yi,j+1 + Fj,Zi,j (Lj + SL,j).xi,j.(Gj + SG,j).yi,j = 0 (3)
- Cân b ng pha cho c u t yi,j K i,j xi,j = 0 (4) v i K i,j = f(tj, pj, xi,j, yi,j)
- T ng n ph n mol trong pha l u t
- Cân b ng nhi ng (cân bng enthalpy):
Lj-1.hL,j-1 + Gj+1.hG,j+1 +F.hF,j (Lj + SL,j).hL,j (Gj + SG,j).hG,j + Qj = 0 (7)
Vi hL,j = f(tj, pj, xi,j) và hG,j = f(tj, pj,yi,j)
Trong n là s b c cân b ng, k là s c u t
Nguyên t c tách h n h p nhi u c u t theo nhóm: Do các c u t cùng thu c m t nhóm trong h n h p nhi u c u t nhau c Nên tách h n h p nhi u ct u t có th c hi n theo nguyên t c tách theo nhómth
thi t k tách h n h p nhi u c u t theo nhóm ph i th c hi c sau:
Chn c u t chính: Ch n c u t chính có th th c hi n theo m tách Theo tiêu chu n này, c u t s là s n ph c ch n làm c u t chính C u t c ch n theo m khó tách Theo tiêu chun này thì c p c u t khó tách nh t s c ch n làm c p c u t chính C u t chính
c ch n theo m ng c a n c a c u t n phân b n c a các c u t t.
Nghiên c u hành vi c a các c u t có trong h n h p ( ng b ng
t), t n hành phân lo i các c u t trong h
Nghiên c u các y u t n hành vi c a t ng nhóm c u t
t nh xu t ch h p lý cho t ng nhóm c u t
NGHIÊN CỨ U
Mô ph ỏ ng
Tháp debutanizer là m t v i nguyên li u vào là h n h p nhi u hydrocacbon ch y u g m t n C11 Mong mu n là tháp phân tách ra s n ph Reformate i yêu c u thành ph n t C 4 + xu ng tr
t quá 1% mol, và s n ph nh là LPG vu ki n thành ph n l C 5 + t quá 1.1% Tr s c trong reformate pht trên 98.99 c nh ng yêu c u trên thì tháp ph i làm vi c ch t nh t Và nhi m v c tài này là phân tích các y u t ng t i ho ng c a tháp, d a trên các thông s thi t k và ng d ng ph n m m mô ph
m làm vi c t t nh t yêu c u v ch t s n phm.
gi i quy t nhi m v c tài s d lý thuy t phân riêng h nhi u c u t phân tích các y u t ng t i ho ng c a tháp, s d ng các thông s c d ng công ngh c a UOP và ng d ng ph n m m mô ph ng Indiss chu ch m làm vi c t a tháp
T khi có các máy tính v i c u hình m nh, nhi ph c t p cao dùng mô ph c phát tri n, cho t i th m hi n t các mô hình c i c phát tri n ch khác nhau ch y u trong vi c s d p và c là trong vi c th chn các bi n l p
mô ph luy n nhi u c u t c n ph i ti n hành chn thông s u ki n làm vi c c a tháp theo m t s
c ch n là v i các thông s u vào là s t c a tháp n, v
p li u n F, v trí thi t b , thi t b s n phnh và
u ki n làm vi c c a tháp s bao g m ch s h ng RL, t i nhi t c a thi t b ng s n ph
n h n h p nhi u c u t ng s d pháp tính g u v cân bli u v enthalpy li
cao tính nhanh và ít t n kém, vì v y b d nh
c vùng ta các thông s c a tháp và ti p theo có th kh o sát vùng này b
2.1.3.1 Da trên các thông s thit k c a nhà máy
Các thông s c a nhà máy c các k công ngh có chuyên môn cao và nhim thi t k ra, d lý thuy t, tìm hi u v thành ph n nguyên liu, v i yêu c u c t ra v th t, chng tìm ra các thông s thi t k u ki n làm vi c cho thi t b Nên các thông s này là r t
y d ng b n thi t k ti n hành xây d ng nhà máy Trong quá trình thi t k các k n d ng các ph n m m thi t k r t t thit k c t v n có s sai khác và n u v n gi các thông s này thì hi u su t và ch ng s n ph m i t t nh t nên khi xây d ng xong nhà máy v n c n ph i ch làm vi c c a thi t b trong quá trình v n hành Và các thông s thi t k s là n n t t tìm ra các thông s t
2.1.3.2 ng d ng ph n m m mô ph m t
Phn m m Indiss h tr tính toán, phân tích s ng c a các thông s làm vi và t c m làm vi c t i
c mô ph ng l i thi t k và v u ki n làm vi c theo thi t k là m t minh ch ng cho tính chính xác c a ph n m m Nên khi xây d ng xong và chy tr ng thái nh c a nhà máy trên ph n m m mô ph ng s
Mô ph ng chi ti t ỏ ế
D cân b ng v t ch t, cân b ng enthaphy, cân b ng entropy ph n m c t t c các dòng v các tính ch t Trong ph n m m Indiss ng mô ph ng các thi t b trong nhà máy l c hóa d u v i d u lên li tu t xây d ng m ng, m t nhà máy trên ph n m m c n ph u v thành ph n nguyên li ng hthuc s d ng cho h ng thith t b, công ngh nhà máy Vic ti n hành xây d tài này bao g m các ph n sau:
Hình 2 1: Hình nh thit lp file thermodynamic
- ph n nguyên liu vào (mixtures) :
Nguyên li u vào g m có 46 c u t và h n h p này mang tên Reactor_Component_List, ngoài ra trong h thng này có s d i nhi và t
Hình 2 2: Thành ph n nguyên li u vào
- Thi t l nhi ng l c h c (STYLE 1): ó chính là
- m hi n th c a các dòng: Khi mô ph ng ph n m m s hi n th các thông s t tên là DQR
- s d ng cho các bi n (STYLE 0)
Nh th ng nh t và s d ng xuyên su t trong quá trình mô ph ng
công ngh tháp debutanizer d ng hai dòng v t ch t là dòng s nguyên liu là hn h p nhi i nhi c n t c.
- ph n nguyên liu vào (mixtures):
V hi n th s d hi n th là STYLE
0 gi ng file thermodynamic c a u vào
T b n v thi t k , xây d ng l i trên phn m m mô ph ng Indiss:
Xây d ng tháp debutanizer và các thi t b ph tr n v thit k P&ID (piping and instrumentation diagram)
Các c s d ng khi xây d ng construction, có ch d ng thì có hai lo v n chuy n ch t lng) và mô hình node (Mô cht lng, có tht s c lit kê trong b ng 2.1:
B ng 2 1: M t s mô hình trong ph n m m Indiss
Tên mô hình Hình ảnh Phân loại Đặc điểm
Baterylimit Node cho b ch a nguyên liu
i nhi t thông qua ng tube và thân thit b
T b n v thi t k c chuy n vào ph n m m xây d công ngh
Mô hình phân tách ba pha
Node Phân tách s n ph m thành ba pha
Hình 2 9: Xây d ng construction cho ph n gia nhi t nguyên li u
T hai P&ID 8474L-013-PID-0021-021-0.pdf và 8474L-013-PID-0021-022- 0.pdf (hình v ) xây d ng thành m t sheet trong construction c a ph n mm (Hình 2.9 ).
Trong quá trình xây d công ngh ph i tuân th các quy t c c a ph n m m v cách n i mô hình arc ph i n i v i mô hình node, hai mô hình arc
c n i v i nhau Quy trình xây d ng construction là l y các mô hình t
n và ch n mô hình r c xây d ng t tên b n v thi t k P&ID
Hình 2 10: Xây dng construction cho pht
T P&ID 8474L-013-PID-0021-023-0.pdf (hình v ) xây d ng thành mt sheet trong construction ca phn mm (Hình 2.10 ).
Nguyên li u sau khi gia nhi t qua các thi t b i nhi
t, m t ph n l i nhi t v i dòng c quá nhi t áp su t cao qua thi t b i nhi t E-1307 Các k t n i cho nguyên li u vào, dòng s n ph nh ra, dòng s n ph
Hình 2 11: Xây dng construction cho ph n nh tháp
T hai P&ID 8474L-013-PID-0021-025-0.pdf và 8474L-013-PID-0021-026- 0.pdf (hình v ) xây d ng thành m t sheet trong construction c a ph n mm (Hình 2.8)
Dòng n qua aircooler E-1309 và thi t b i nhi t E-1310, h n h p l
n bình phân tách ba pha D-1303 S n ph m d c chia làm hai ph n, m t ph n làm dòng h l i tháp, ph n còn l a làm sn ph m LPG
T t c các k t n u ph i tuân th nh k t n i ca phn m m, các thi t b, các tín hi u khiu ph trong bn thit k
T công ngh xây d n th m t giao di n d nhìn gihi ng v công ngh nht T t c nh ng bi i v dòng, nhi, áp su t, b u khi n s i c xây d công ngh tháp t debutanizer:
Hình 2 12: Hình nh hi n th ho n debutanizer
Các thông s thi t k c c thng 1
V trí dòng h m t nh xu ng Áp su t t i nh tháp 9.8 kg/cm 2 g Áp su t t 10.1 kg/cm 2 g
Kh ng riêng c nh tháp 25.21kg/m 3
Kho ng cách gi 600mm
Lo có ng ch y chuy n
Thit b gia nhi t cho dòng nguyên li u vào E1306A/B/C/D:
Dòng nguyên li u l t b có nhi là 30 o nóng lên 175 o C
Dòng s n ph ng thi t b i nhi t có nhi t
là 214 o c làm ngu i xu ng 70 o C
Vt liu s d ng ch tao thi t b là thép cacbon, các thông s t thit k:
Thi t b i nhi t E1306A/B v i các thông s k thu t: n tích b m t: 335m2
H s i nhi t: Dòng nguyên li u: 1200W/m 2 o C, dòng s n ph tháp: 950 W/m 2 o C
Thi t b i nhi t E1306C/D v i các thông s k thu t: n tích b m t: 280m2
H s i nhi t: dòng nguyên li u: 1100 W/m 2 o C, dòng s n ph tháp: 1100 W/m 2 o C
ng các dòng: dòng nguyên li u là 26.81kg/s, dòng s n ph tháp là 25.62kg/s
Thi t b t ph n dòng l gia nhing cách s d c quá nhi t có áp su t cao ( c có nhi 360 o C và áp sut 40.3kg/cm 2 g) Dòng cht l 214 o n 230 o C Các thông s c a thi t b :
S n ph c t n di nhi t nhm gia nhi t cho dòng nguyên li u còn ti p t c làm ngua.
t b i nhi t E1305AB làm ngu i dòng s n ph c l nh có nhi là 32 o C
+ H s trao i nhi t: Dòng s n ph c mát là 550 W/m2oC
Hình 2 14: B n v chi ti t ca bình phân tách
Dòng s n ph c t n d ng i nhi t v i nguyên li u vào ti p t c làm mát qua qut aircooler E-1308
ng dòng khí làm mát : 80kg/s
Thi t b làm mát s n ph nh E1309
Dòng sn phc làm mát qua thi t b E-1309
ng dòng khí làm mát : 150kg/s
có nhi m v n phnh t bình phân tách m t ph n h t, ph n còn l n ph m ra thùng ch a s n phm.
t c các thông s thi t k c tính c a thi t b vào thi t b mô ph ng ( gi ng v i thi t b t) ph n m m Indiss th có ng d ng ph n m các thông s vào ph n m m nh p s u tr c ti p vào trong ph n m li m
d b sai xót mà không th có cách nào ki c là thông s nh Vi c s d ng ph n m m Excel có tên g i là IndissConfigure có r t nhi u l i ích: Th nh t khi nh p r t nhi u thông s thì s d ng excel s nhanh và có h ng, th hai nó s th thành m t file ngoài nên khi mu n xem l i hay ki m tra thì d dàng vì m i thi t b là m t sheet và các thông s c th ng kê theo c t, ba file excel này có th vi t các thông s vào b th là ng cách n vào ô write s li u và c các thông s t ph n m m Indiss ra file excel b ng cách n vào ô read, n u thông s nào không gi ng nhau gi a hai c t write và ct read thì s có màu khác nhau nên vi c ki m tra d nh n ra
nhp các thông s c a các thi t b
Hình 2 15:Minh ha mt sheet nhp d u cho thili t b i nhit
nh p các thành ph u vào d là file Baterylimit nh c d u cho ph n m li m Indiss nh minh h c xây d nh p thành ph n cho nguyên li u và thành ph n c c.
Hình 2 16:Minh ha file nh p thành ph n các c u t cho nguyên li u
m v n phnh sau phân tách m t ph n v
t, ph n còn l i ra thùng ch a c tính cc nh s d ng công c excel có tên là
xây dnh minh h a file nh p d lic làm
Tr s RON là mng kích n c a nhiên li u Tr s ng % th tích c a iso-octan (2,2,4-trimetylpentan) có trong h n h p c a nó v i n-heptan và có kh ng kích n kh ng kích n c a nhiên liu thí nghim u ki n chu n
Kim tra ch ng s n ph m kh o sát d a trên tính toán tr s RON c a reformate Vi c tính toán tr s c vi t m t prog d a trên ph u t trong sn phi dung thu
?.Xd01=(?.Xd02+(DV_13021V04.InletFluidStream.Composition[7]*(86.5)))
?.Xd01=(?.Xd02+(DV_13021V04.InletFluidStream.Composition[8]*(95.2)))
?.Xd01=(?.Xd02+(DV_13021V04.InletFluidStream.Composition[9]*(15)))
?.Xd01=(?.Xd02+(DV_13021V04.InletFluidStream.Composition[10]*(82.9)))
?.Xd01=(?.Xd02+(DV_13021V04.InletFluidStream.Composition[11]*(87.4)))
?.Xd01=(?.Xd02+(DV_13021V04.InletFluidStream.Composition[12]*(96)))
?.Xd01=(?.Xd02+(DV_13021V04.InletFluidStream.Composition[13]*(88)))
?.Xd01=(?.Xd02+(DV_13021V04.InletFluidStream.Composition[14]*(106)))
?.Xd01=(?.Xd02+(DV_13021V04.InletFluidStream.Composition[15 -5))) ]*(
?.Xd01=(?.Xd02+(DV_13021V04.InletFluidStream.Composition[16]*(81.7)))
?.Xd01=(?.Xd02+(DV_13021V04.InletFluidStream.Composition[17]*(95.8)))
?.Xd01=(?.Xd02+(DV_13021V04.InletFluidStream.Composition[18]*(86.4)))
?.Xd01=(?.Xd02+(DV_13021V04.InletFluidStream.Composition[19]*(82)))
?.Xd01=(?.Xd02+(DV_13021V04.InletFluidStream.Composition[20]*(109.5)))
?.Xd01=(?.Xd02+(DV_13021V04.InletFluidStream.Composition[21]*(-10)))
?.Xd01=(?.Xd02+(DV_13021V04.InletFluidStream.Composition[22]*(74.3)))
?.Xd01=(?.Xd02+(DV_13021V04.InletFluidStream.Composition[23]*(88.8)))
?.Xd01=(?.Xd02+(DV_13021V04.InletFluidStream.Composition[24]*(100)))
?.Xd01=(?.Xd02+(DV_13021V04.InletFluidStream.Composition[25]*(82.7)))
?.Xd01=(?.Xd02+(DV_13021V04.InletFluidStream.Composition[26]*(75.9)))
?.Xd01=(?.Xd02+(DV_13021V04.InletFluidStream.Composition[27]*(114.5)))
?.Xd01=(?.Xd02+(DV_13021V04.InletFluidStream.Composition[28]*(-15)))
?.Xd01=(?.Xd02+(DV_13021V04.InletFluidStream.Composition[29]*(56.6)))
?.Xd01=(?.Xd02+(DV_13021V04.InletFluidStream.Composition[30]*(73.4)))
?.Xd01=(?.Xd02+(DV_13021V04.InletFluidStream.Composition[31]*(90)))
?.Xd01=(?.Xd02+(DV_13021V04.InletFluidStream.Composition[32]*(80)))
?.Xd01=(?.Xd02+(DV_13021V04.InletFluidStream.Composition[33]*(70)))
?.Xd01=(?.Xd02+(DV_13021V04.InletFluidStream.Composition[34]*(110.5)))
?.Xd01=(?.Xd02+(DV_13021V04.InletFluidStream.Composition[35]*(-22.3)))
?.Xd01=(?.Xd02+(DV_13021V04.InletFluidStream.Composition[36]*(35)))
?.Xd01=(?.Xd02+(DV_13021V04.InletFluidStream.Composition[37]*(55)))
?.Xd01=(?.Xd02+(DV_13021V04.InletFluidStream.Composition[38]*(80)))
?.Xd01=(?.Xd02+(DV_13021V04.InletFluidStream.Composition[39]*(80)))
?.Xd01=(?.Xd02+(DV_13021V04.InletFluidStream.Composition[40]*(70)))
?.Xd01=(?.Xd02+(DV_13021V04.InletFluidStream.Composition[41]*(101.3)))
?.Xd01=(?.Xd02+(DV_13021V04.InletFluidStream.Composition[42]*(109.5)))
?.Xd01=(?.Xd02+(DV_13021V04.InletFluidStream.Composition[43]*(96.4)))
?.Xd01=(?.Xd02+(DV_13021V04.InletFluidStream.Composition[44]*(89.1)))
?.Xd01=(?.Xd02+(DV_13021V04.InletFluidStream.Composition[45]*(82.8)))
DV_13021V04 công ngh c xây d ng trong ph n m m.
2.2.4 Chy và hi u ch nh
các thông s vào ph n m m thì ti t b
t vào hong c khi n nút cho simulator ch y thì c n m
ng ng, nh u khi n các b u khi n b ng tay (manual) m kho ng 10% B t cho simulator ch y nguyên li u vào tháp, m gia nhi t cho nguyên li u vào, khi dòng nguyên lic kho u khin level u khi n t ng 50%, t i các v trí c n thi thápu có tín hit c áp su t D a vào các tín hi
c u ch nh dòng nguyên li u ki n thi t k
u khi n m vào ch u khi n t ng 50% thì s có m t ph n dòng s n ph c này s n ph m
x lý ti p), dòng s n ph i nhi t v i nguyên li u
gia nhi t cho nguyên li u, khi dòng s n ph nâng nhit thì dòng nguyên lit theo
Khi nhi a vào tín hi tháp) t nh tháp nhi , lúc này tháp ch nhi m v t b phân tách ba pha D-1303, khi nhi u thi t k thì
50 tin hành b ba c a tháp t tVii tháp v i m ng nh tránh làm gi m nhi tháp quá nhi u và tránh làm c nh tháp u s b u khi n dòng v t t setpoint là 20
t các b u khi c quá nhi t áp su t cao, b u khi n m c
t, b u khi n m c bình phân tách cascade v i dòng h
u khi n áp su nh tháp vào ch t t set point (giá tr mong mu n) t k c th
Set point cho b u khi n m c bình phân tách: 50%
Set point cho b u khi n áp su t: 9.8kg/cm 2 g
t k các thông s v các dòng thì ti n hành thay i các h s i nhi t c a các thi b t c yêu c u v nhi t
t b u khi n cascade nhi nh và dòng s n ph nh ra thùng ch a vào t 5 o C
Khi các thông s u chi thi t k , các thông s áp su t, nhi c, các thông s , chênh l ch áp su nh
i thi t k T i các v u có yêu c u v các thông s dòng, nhi, áp su t, các thông s này l y t HMB (heat material balance).Trong quá
u ch nh luôn quan sát s i c a các thông s nhi , áp su t, dòng qua hình nh b hi n th và giao di n trend
Hình 2 18: Hình i ca mt s tín hi u khi n trên trend
u ch nh h th ng ch y nh, t t c các b u ch nh lúc này ph i
c t trong ch t ng Các b u khi n ch u khi n nhanh v ng thái tr nh Các b u khi n thng v tr ng thái cân b ng v t ch t, nhi
K t qu v dòng, nhi và áp suc trong kho ng sai s 2% so v i thi t k Và chng v s n ph c gu thi t k
Yêu c u s n ph nh: 3660kg/h, nhi ra thùng ch a là 38 o C, hàm
Yêu c u s n ph áy: 88224kg/h, nhi ra thùng ch a là 38 o C, hàm
ng t C 4 xutr t quá 1%, tr s RON ph i l c b ng 98.99%
Kh ả o sát các thông s ố ho ạ t đ ộ ng c ủ a tháp
Các thông s thit k c nghiên c u tính toán d a trên dây truy n công ngh c a nhà cung c p công ngh UOP Cân b ng v t ch t và cân b ng nhi t c a h thc tính toán d a vào m t s ph n m m công ngh nên các thông s này có th ng c tham kh
n m m Indiss.Vi c các thông s thi t k vào trong ph n mm và h ng làm vith c ng t các thông sthi t k khá chính xác
Khi không có các s u thi t k thì vi c xây d ng và v n hành nhà máy s li g p r t nhi N m t h ng g m các thi t b th n thì có th xây d ng v n hành theo kinh nghi nh
n hi u qu kinh t Nên các s li u thi t k t cu n c m nang quan tr ng giúp cho các nhà xây d ng và k n hành trong nhà máy Các thông s thit k n n t ng cho nhà máy
Các thông s thi t k ch c tính toán trên gi y, c xây d ng nên tính chính xác sau này bit
c Nên gi s các nhà thi t k do trong quá trình phân tích, tính toán b sai s nhi u, không có tính th c t ng là m t thi t h i r t l n Nên các s u thi t k c n ph li c ki c và trong quá trình xây d có th i cho phù h p v i nhà máy ho c sau này
Và ph n m m Indiss có th mô t l i toàn b ho ng c a nhà máy ng thái tr
ng (dynamic), các k n hành có th c hong c a các thi t b
i các thông s xem ph n ng l i c a các thi t b v i h th nào, t c các thông s phù h p
2.3.2 Phân tích ng nhi tháp
m bu ki n làm vi c c a h th c hi u qu kinh t
m b o các yêu c u v ng, các thông s c ct công nghip phi nm trong khoi nh nh
Khi h thng nh, v i các thông s c theo yêu cu v thi t k trong kho ng sai s tháp ho c s n ph m t t
t và chng thì cm làm vi c t t
c tiên là phân tích và tìm nhira làm vi c phù h p c a tháp
i v t công nghi p luôn t n t i gi i h n trên c a nhi làm vi c M t trong nh ng lý do ph i gi i h n nhi làm vi c c a các
phân h y nhi t c a các c u t trong h n h p tách Ngoài ra còn do s d ng ngu n nhi t Trong h th t tháp debutanizer thì ngu n nhi t s d ng chính là c quá nhi t Áp su t có th t o
c cc s quy nh gi i h n trên c a nhi .Và trong h th ng này s d ng c quá nhi t áp su t 42at và nhi là 360 o C áp su hòa 43at thì nhi kho ng 255 o C Gii h i c a nhi trong các tháp
t s do nhi c a các ch t làm l nh tháp quy t
nh Trong h th ng tháp debutanizer s d ng ch t làm l c
cho thi t b làm vi ng thì nhi nh tháp s thp nh t trong kho ng 60 70 o C y, kho ng nhi t cho tháp là
t, thành ph n các c u t d yu t C1 ÷ C4 phía trên nh tháp Mong mu n c c nhi u
54 reformate khí hóa l ng LPG nh s RON v n ph i
t yêu c u. t qu kh o sát c v ch t khi
Theo thi t k có m t b u khi n nhi t tám s u ch
ng s n ph nh ra thùng ch a và b u khi n m c trong bình phân tách s
u khing h l t Hai b u khi n cascade này r t là cht ch và giúp cho h th t nhanh v nh tr ng thái cân b ng c là nhi làm các cu t d nên s n ph nh ra thùng ch s gi m, dòng a
nh gi m làm m nh gi m mà nhi nh
K t qu kh o sát nhi trên tám, các thông s v nguyên li u vào
B ng 2 3 :Bng k t qu kho sát ng nhi nh c a tháp
T s n ph nh s n ph Tr s RON
ng ra thùng sp (Kg/h)
2.3.3 Phân tích ng áp su t nh tháp
th a mãn các yêu c u v nhi làm ngu i thì c n ph i ch t làm vi c c a tháp Vi c ch áp su t làm vi c c a tháp giúp cho vi c phân tách các c u t t
nhi sôi c a các h n h p có nhi sôi th t c n làm vic áp sut làm vi c c a tháp càng cao thì m khác nhau gi a n n c ng s càng nh Nên vi c ch c áp su t phù h p t là m t vi c r t quan tr ng và c n thi t qu kh o sát khi i áp su t làm vi c c a tháp debutanizer
Gi nguyên các thông s u vào, c nh nhi tám theo b u khi n là 72 o C
B ng 2 4 :Bng k t qu kho sát ng áp sut ca tháp
P s n ph nh s n ph Tr s RON
ng (Kg/h) áp sut ( o C) nhi
(Kg/cm 2 ) 9.75 u khi m van lúc này 100%)
t là quá trình tiêu hao nhi u ng, vì v y v gi m tiêu hao
l n.Các gi ti t ki m trong
u nh m gi ng nhi t c p cho quá trình
n d ng nhi t c a dòng s n ph m nhi cao nóng cho nguyên liu vào Vi c này l c hai lu không c n tiêu t n m ng nhi t t gia nhi t, và s n ph thùng ch t mng nhi làm l nh s n ph m y bn thân thi t k c a h thc hi n r t t t vi c ti t ki ng b ng
i nhi t hi u qu gi a dòng s n ph m nóng và dòng h n h u
t này có s d ng m t ngu n nhi t dòng l ng
c quá nhi t áp su t cao Gi t này có ý
n v m t kinh t Vi c gi n ph m b o quá
t hiu qu cao v ch t các sn ph m
t qu v ch o sát khi ti n hành gi m
B ng 2 5 :Bng k t qu kho sát ng c p cho tháp
(kg/h) s n ph nh s n ph Tr s
KẾ T QU VÀ TH O LU N 58 Ả Ả Ậ 3.1 K t qu ếả kh ả o sát nhi ệ t đ ộ c a thápủ
K t qu ế ả kh ảo sát năng lượ ng tiêu th ụ
và áp su i v m t s n ph t tiêu th nhi u
Sản phẩm đỉnh sản phẩm đáy Trị số Ron
Hình 3 3: th kho sát ng ng c p nhi v t t và cht
T phân tích t th p hc la cht là 6283kg/h
B ng 3 3 :Bng k t qu t và chng s n ph m khi s d
(kg/h) F s n ph nh s n ph Tr s
Sản phẩm đỉnh sản phẩm đáy Trị số Ron
KẾT LUẬN ĐỀ TÀI VÀ KIẾN NGHỊ
T phân tích có th l a ch th c nhi u b thông s phù h p cho tháp hong cho ra s n ph t yêu c u v t và chng Tuy nhiên, cân nh c v m t tiêu th ) thì có th l a ch n ba thông s nhi , áp su t là:
Áp su nh: 9.77kg/cm 2
Vi b s u trên thì h ng tháp làm vili th c kt qu
Sản phẩm Đỉnh Sản phẩm đáy Trị ố s RON
So sánh với s liố ệu thi t kế ế
Tên S u thiốliệ ết kế S ốliệu lựa ch n sau kh o sát ọ ả
Nhi nh 61 o C 56.6 o C Áp su nh tháp 9.8kg/cm 2 g 9.77 kg/cm 2 g