Thiết lập hệ cấu tử dầu thô trong mô phỏng

Thiết lập hệ cấu tử dầu thô trong mô phỏng

MODULE 8: THIẾT LẬP HỆ CẤU TỬ DẦU THÔ TRONG MÔ PHỎNG MỤC TIÊU     Đa phần hệ cấu tử chế biến dầu mỏ khí đốt hỗn hợp hydrocacbon có thành phần đa dạng Thành phần hệ xác định sở máy phân tích sắc ký Tuy nhiên nhiều trường hợp khơng thể xác định xác cấu tử hệ Hệ cấu tử dầu thô mô cho phép lập đưa kết phân tích thành phần, tính chất vật lý dầu thô phân đoạn dầu thô để khai bảo hệ cấu tử Phần mềm cho phép cung cấp thông tin tối thiểu để đặc trưng hệ dầu thơ Tuy nhiên số lượng tính chất khai báo chi tiết kết tính tốn xác CƠ SỞ LÝ THUYẾT Q TRÌNH  Việc khai báo hệ cấu tử dầu thô mô thực theo 03 bước sau: Khai báo đặc tính hệ (assay) Tạo hệ cấu tử giả sở đặc tính dầu Đưa hệ cấu tử dầu vào sơ đồ mô CƠ SỞ LÝ THUYẾT Q TRÌNH Khai báo đặc tính hệ (assay) Đặc trưng hệ cấu tử dầu thô chứa tồn thơng tin sau: - Assay types: Thơng tin đường đặc tuyến nhiệt độ sôi, thành phần cấu tử theo họ HC… - Light ends: Thành phần cấu tử nhẹ Thông thường đặc trưng cho cấu tử từ C1 đến C5 - Bulk properties: Các tính vật lý MW, tỷ trọng, hệ số Watsson K - Các kết thực nghiệm khác: MV, Density, Visicosity curve… CƠ SỞ LÝ THUYẾT QUÁ TRÌNH Khai báo đặc tính hệ (assay) Đặc trưng hệ cấu tử dầu thơ chứa tồn thông tin sau: - Assay types: Thông tin đường đặc tuyến nhiệt độ sôi, thành phần cấu tử theo họ HC… - Light ends: Thành phần cấu tử nhẹ Thông thường đặc trưng cho cấu tử từ C1 đến C5 - Bulk properties: Các tính vật lý MW, tỷ trọng, hệ số Watsson K - Các kết thực nghiệm khác: MV, Density, Visicosity curve… CƠ SỞ LÝ THUYẾT QUÁ TRÌNH    Các phương pháp khai báo đường đặc tuyến sôi TBP: True Boiling Point – Đường đặc tuyến sơi có hiệu chuẩn đến điều kiện thực tế ASTM D86: Phân đoạn cất theo Phương pháp chưng cất phịng thí nghiệm áp suất khí => Áp dụng dầu nhẹ có FBP đến 400 oC Số liệu biểu diễn % thể tích ASTM D1160: Tương tự ASTM D86 áp dụng cho phân đoạn dầu nặng Số liệu biểu diễn % thể tích CƠ SỞ LÝ THUYẾT QUÁ TRÌNH     D86_D1160: Phân đoạn cất theo phương pháp kết hợp chưng cất chân không chưng cất khí Số liệu biểu diễn % thể tích ASTM D2887: Phân đoạn cất theo phương pháp chưng cất mô máy sắc ký Áp dụng hệ có IBP > 38 oC FBP đến 538 oC Số liệu biểu diễn % thể tích EFV: Equilibrium Flash Vaporization: phương pháp tái tạo mẫu sở pha lỏng pha khí hệ Chromatoghraphic Analysis: Sử dụng phương pháp sắc ký để xác định thành phần theo họ Paraffin, aromatic, naphthenic Áp dụng HC từ C6 đến C30 Kết biểu diễn dạng mole, mass, liquid volume fraction CƠ SỞ LÝ THUYẾT QUÁ TRÌNH       Khai báo Light ends: Thành phần cấu tử nhẹ Thông thường đặc trưng cho cấu tử từ C1 đến C5 Thành phần cấu tử nhẹ thể mole, mass, volume fraction… Bulk properties: MW: Khối lượng mole phân tử phải lơn 16 Mass Density: Nằm khoảng từ 250 đến 2000 kg/m3 Watson K Factor: từ đến 15 Độ nhớt: tối thiểu 02 giá trị nhiệt độ 100 oF, 210 oF CƠ SỞ LÝ THUYẾT Q TRÌNH Để hệ dầu thơ khai báo hồn chỉnh cần tối thiểu thơng tin sau: Đặc trưng phân đoạn chưng cất (distillation curve): Thực nghiệm Tối thiểu số tính chất sau: Khối lượng mole phân tử, Tỷ trọng hệ số Watson K Các thơng tin khác khai báo thêm tuỳ điều kiện đề Số lượng thơng tin khai báo chi tiết đặc trưng hệ xác CÁCH KHAI BÁO HỆ DẦU THÔ I Vào New Case để tạo trường mô II Vào Tab Fluid Pkgs để khai báo phương trình nhiệt động: - Đối với hệ dầu thô chọn Peng-Robinson - Lưu ý: Khác với khai báo hệ cấu tử (Pure component) phải khai báo phương trình trước, phần mềm cho phép khai báo đặc trưng dầu thô - Tại phải thực khai báo phương trình trước??? CÁCH KHAI BÁO HỆ DẦU THÔ V Tại mục Assay Definition: khai báo thông tin sau: Bulk Properties:  Tại mục Bulk Properties chọn Used  Tại mục Input Data chọn tích chọn Bukl Props  Nhập thơng tin tính chất vật lý MW, khối lượng mole phân tử, độ nhớt… theo điều kiện đề CÁCH KHAI BÁO HỆ DẦU THÔ Assay Type: a chọn cách biển diễn đường đặc tuyến chưng cất phân đoạn dầu theo cách biển diễn sau:TBP, ASTM D86, D1160, D86_D1160, ASTM D2887, EFV, thành phần cấu tử theo nhóm hydrocacbon (Chromatographic Analysis) tuỳ thuộc vào điều kiện đề cho CÁCH KHAI BÁO HỆ DẦU THÔ CÁCH KHAI BÁO HỆ DẦU THÔ b Nhập thông tin phân đoạn cất hệ dầu thơ cách: - Tích chọn Distillation mục Input Data - Chọn đơn vị đo phân đoạn cất mục Assay basic theo mole, mass Liquid volume (thường dùng) - Nhấn Edit Assay nhập thông tin nhiệt độ sôi ứng với phân đoạn theo % thể tích CÁCH KHAI BÁO HỆ DẦU THƠ b Nhập thông tin phân đoạn cất hệ dầu thơ cách: - Tích chọn Distillation mục Input Data - Chọn đơn vị đo phân đoạn cất mục Assay basic theo mole, mass Liquid volume (thường dùng) - Nhấn Edit Assay nhập thông tin nhiệt độ sôi ứng với phân đoạn theo % thể tích CÁCH KHAI BÁO HỆ DẦU THƠ Khai báo Light Ends: Lựa chọn 03 cách khai báo từ danh mục sau: - Ignore: Khi khơng có thơng tin hệ cấu tử phân đoạn nhẹ - Auto Calculate: Có thơng tin hệ cấu tử khơng có thơng tin thành phần - Input Composition: Biết thông tin cấu tử thành phần cấu tử có phân đoạn nhẹ CÁCH KHAI BÁO HỆ DẦU THÔ       Cách đưa hệ cấu tử chọn Input Composition để đưa hệ cấu tử nhẹ vào hệ thống: Tại Tab component Simulation manager chọn add để khai báo hệ cấu tử phân đoạn nhẹ tương tự khai báo hệ cấu tử Vào Oil manager => Oil manager environmemt Tại mục Light End chọn Input Composition Tại mục Input Data chọn Light end Chọn đơn vị đo thành phần mục Light End basis Nhập thành phần vào mục Compositon CÁCH KHAI BÁO HỆ DẦU THÔ CÁCH KHAI BÁO HỆ DẦU THÔ Khai báo tính chất vật lý bổ trợ thêm (Physical property Curves) biết VI.Nhấn nút Calculation để phần mềm tính tốn tính chất cịn lại hệ dầu TÁI TẠO HỆ CẤU TỬ GIẢ - - - - Mục đích: Chia phân đoạn dầu thơ thành cấu tử giả có nhiệt độ sơi đặc trưng theo phân đoạn phân đoạn Để tái tạo hệ cấu tử giả cần phân chia (Cut Ranges) thành phân đoạn nhỏ đặc trưng khác nhiệt độ sôi Nguyên tắc phân chia: Các phân chia theo mục đích q trình, phân đoạn nhỏ số lượng cấu tử giả nhiều, phân đoạn nặng (cặn dầu) số lượng cấu tử giả Có 03 phương pháp phân chia sau: TÁI TẠO HỆ CẤU TỬ GIẢ Auto Cut: Hysys tự phân chia dựa sở: 37.8 – 425 oC: 28 cấu tử 420 – 650 oC: 08 cấu tử 650 – 871 oC: 04 cấu tử User Point: Do người dùng tự xác đinh số lượng cấu tử phân mềm tự phân chia cho đảm bảo số cấu tử người dùng cài đặt  Thông thường số lượng cấu tử giả đặc trưng cho hệ dầu thô tối thiểu từ 30 cấu tử trở lên để đảm bảo độ xác kết tính tốn      TÁI TẠO HỆ CẤU TỬ GIẢ  User Ranges: Do người dùng tự phân chia phân đoạn số lượng cấu tử phân đoạn cho phù hợp với mục đích trình - Đối với phân đoạn nhẹ (IBP – 420 oC) - số lượng chia > 20 cấu tử - Phân đoạn nặng (420 – 620 oC) – số lượng chia – 10 cấu tử - Cặn dầu thô (> 620 0C – 720 oC) – số lượng chia khoảng 2-3 cấu tử ĐƯA HỆ CẤU TỬ DẦU VÀO TRƯỜNG MÔ PHỎNG  - Cơng đoạn cuối q trình khai báo hệ cấu tử dầu đưa hệ cấu tử vào trường mô Cách đưa hệ cấu tử dầu vào trường mô phỏng: Vào Oil manager => Oil manager environmemt Nhấn chọn Tab Oil Instal Tại mục Stream name đặt tên dòng dầu cần khai báo Nhấn nút Return to Basic Environment để trở trường khai báo ban đầu => Xem hệ cấu tử dầu tạo VD: Cấu tử NBP104*: Ký hiệu cấu tử giả phân đoạn có nhiệt độ sơi 104 oC Muốn xem tính chất cấu tử dầu => chọn cấu tử cần xem => nhấn View component ĐƯA HỆ CẤU TỬ DẦU VÀO TRƯỜNG MÔ PHỎNG ĐƯA HỆ CẤU TỬ DẦU VÀO TRƯỜNG MÔ PHỎNG    Công đoạn cuối trình khai báo hệ cấu tử dầu đưa hệ cấu tử vào trường mô Cách đưa hệ cấu tử dầu vào trường mô phỏng: Vào Oil manager => Oil manager environmemt Nhấn chọn Tab Oil Instal Tại mục Stream name đặt tên dòng dầu cần khai báo Nhấn nút Return to Basic Environment để trở trường khai báo ban đầu => Xem hệ cấu tử dầu tạo Nhấn Enter to Simulation Environment Kiểm tra sơ đồ mô lúc xuất dòng dầu với đặt trưng cần khai báo Nếu không đưa hệ cấu tử dầu vào sao??? Nếu có nhiều loại dầu khác khai báo nào? ... DẦU VÀO TRƯỜNG MÔ PHỎNG ĐƯA HỆ CẤU TỬ DẦU VÀO TRƯỜNG MÔ PHỎNG    Công đoạn cuối trình khai báo hệ cấu tử dầu đưa hệ cấu tử vào trường mô Cách đưa hệ cấu tử dầu vào trường mô phỏng: Vào Oil... => Xem hệ cấu tử dầu tạo VD: Cấu tử NBP104*: Ký hiệu cấu tử giả phân đoạn có nhiệt độ sơi 104 oC Muốn xem tính chất cấu tử dầu => chọn cấu tử cần xem => nhấn View component ĐƯA HỆ CẤU TỬ DẦU VÀO... khai báo hệ cấu tử dầu thô mô thực theo 03 bước sau: Khai báo đặc tính hệ (assay) Tạo hệ cấu tử giả sở đặc tính dầu Đưa hệ cấu tử dầu vào sơ đồ mơ CƠ SỞ LÝ THUYẾT Q TRÌNH Khai báo đặc tính hệ (assay)