Thiết kế, mô phỏng tĩnh một sơ đồ công nghệ làm ngọt khí bằng phương pháp hấp thụ dùng diethanolamine (DEA) bằng phần mềm hysys

Thiết kế, mô phỏng tĩnh một sơ đồ công nghệ làm ngọt khí bằng phương pháp hấp thụ dùng diethanolamine (DEA) bằng phần mềm hysys

LỜI MỞ ĐẦU

Khí tự nhiên và khí đồng hành là nguyên – nhiên liệu quan trọng, có hiệu quảkinh tế cao trong đời sống và công nghiệp hóa học Ở Việt Nam, nhu cầu tiêu thụ LPGtăng trưởng một cách nhanh chóng: năm 1991 nhu cầu LPG cả nước là 50.0000 tấn;năm 2000 là 400.000 tấn; năm 2010 là 1.2 triệu tấn Dự báo năm 2015 nhu cầu sửdụng LPG cả nước khoảng 1.5 triệu tấn và đến năm 2020 là 2 triệu tấn Lượng LPGsản xuất trong nước chiếm 40%, còn lượng nhập khẩu chiếm 60%, khoảng 1.2 triệutấn LPG nhập khẩu vào năm 2020 Khi các cụm công nghiệp hóa dầu của Việt Nam đivào hoạt động thì lượng nhập khẩu LPG sẽ cao hơn nữa Với nhu cầu lớn như vậyviệc tính toán thiết kế xây dựng các nhà máy chế biến khí có công suất lớn, sản phẩmphong phú, hiệu quả kinh tế cao là một yêu cầu cấp thiết Tăng công suất các nhà máychế biến khí là đã tăng nhịp độ phát triển của công nghiệp dầu khí Điều đó phụ thuộcrất nhiều yếu tố như: công nghệ chế tạo thiết bị, vấn đề khai thác, vận chuyển khí, sửdụng nguyên liệu và sản phẩm Đặc biệt là nguồn tài nguyên khí tự nhiên và khí đồnghành của từng nước

Khí tự nhiên và khí đồng hành bên cạnh thành phần chủ yếu là các hydrocacbon

no còn có một lượng nhỏ các khí khác như He, N2, CO2, H2S Trong đó các khí CO2,

H2S gọi là các khí axit được đặc biệt quan tâm vì khi có mặt ở một hàm lượng đủ lớn

sẽ gây những trở ngại cho các quá trình chế biến, vận chuyển, sử dụng và bảo quảnkhí Do vậy vấn đề làm sạch khí khỏi các cấu tử axit là một vấn đề không thể thiếu khithiết kế nhà máy chế biến khí

Trong ngành công nghiệp hóa học, phần mềm mô phỏng HYSYS (sản phẩm củacông ty AspenTech – Canada) đóng vai trò vô cùng quan trọng trong việc nghiên cứuthiết kế công nghệ phân tích vận hành và tối ưu hóa hệ thống, tối ưu về mặt kinh tế,điều khiển các quá trình công nghệ gần với các quá trình trong thực tế

Vì vậy mục đích của đồ án này là thiết kế, mô phỏng tĩnh một sơ đồ công nghệlàm ngọt khí bằng phương pháp hấp thụ dùng Diethanolamine (DEA) bằng phần mềmHysys

Em xin chân thành cảm ơn thầy Lê Đình Chiển đã nhiệt tình giảng dạy và giúp

đỡ chúng em hoàn thành đồ án này

Vũng tàu, ngày 20 tháng 11 năm 2012

TM nhóm:

CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆ LÀM NGỌT KHÍ

I Mục đích

Trong thành phần của khí tự nhiên và khí đồng hành bên cạnh thành phần chính

là các hydrocacbon no còn có chứa một lượng đáng kể các tạp chất có tính axit nhưcacbonic (CO2), hydrosunfua (H2S) và các hợp chất chứa lưu huỳnh khác như oxyt lưuhuỳnh cacbon (COS), disunfua cacbon (CS2), mecaptan (RSH) Các tạp chất kể trên

là các tạp chất không mong muốn trong quá trình khai thác, chế biến, vận chuyển, sửdụng và bảo quản khí cho mục đích làm nguyên liệu đốt, tổng hợp hữu cơ – hóadầu… Sự tồn tại của các khí axit gây nên sự ăn mòn kim loại, giảm hiệu quả của cácquá trình xúc tác, làm ngộ độc xúc tác, gây ô nhiễm môi trường, độc hại cho người sửdụng Bên cạnh đó sự có mặt ở hàm lượng cao CO2 trong khí cũng làm giảm nhiệt trịcủa khí, giảm hiệu quả của quá trình vận chuyển khí

Với các nguy hại đã trình bày, thì sự có mặt của các cấu tử mang tính axit trongkhí cần phải được khống chế ở một hàm lượng đủ nhỏ nhằm giảm thiểu những tác hại

mà các khí axit này gây ra cho thiết bị, máy móc, môi trường và sinh vật Cộng hòaliên bang Nga quy định hàm lượng H2S không được vượt quá 22 mg/m3 còn Mỹ quyđịnh khắt khe hơn: hàm lượng H2S không được vượt quá 5,7 mg/m3; nồng độ CO2trong khoảng 1÷2% thể tích

II Cơ sở lý thuyết

Trên thế giới đã có rất nhiều nghiên cứu nhằm làm sạch khí tự nhiên và khí đồnghành khỏi các cấu tử axit bằng các phương pháp hấp phụ và phương pháp hấp thụ.Việc lựa chọn các phương pháp làm ngọt khí cần chú ý đánh giá thành phần củanguyên liệu bao gồm cả tạp chất mà trong khí thành phẩm yêu cầu phải loại bỏ Một sốtạp chất khi tác dụng với các dung môi có thể hình thành các hợp chất hóa học màtrong giai đoạn tái sinh sẽ không bị phân hủy (phản ứng không thuận nghịch trong điềukiện quá trình) Điều này dẫn đến giảm hoạt tính dung môi và kết quả là dung môi mấthoàn toàn hoạt tính

Thực tế cho thấy, những lượng tạp chất nhỏ đôi khi lại gây những ảnh hưởng rấtlớn đến việc lựa chon dung môi hoặc công nghệ làm sạch khí Tỷ lệ H2S/CO2 trong khínguyên liệu cần phải được các nhà công nghệ xem xét thận trọng do nồng độ H2Strong các khí axit là yếu tố quyết định lựa chọn công nghệ, phương pháp làm sạch khí,phương pháp xử lý và thu hồi chất thải của công nghệ

Dưới đây là các phương pháp và công nghệ làm ngọt khí đã và đang được áp

Hấp thụ và nhả hấp thụ là hai quá trình chuyển khối cơ bản được sử dụng để táchcác cấu tử không mong muốn ra khỏi khí tự nhiên và khí đồng hành Bản chất hóa lýcủa quá trình là sự hình thành cân bằng pha giữa hai pha khí – lỏng do sự khuếch táncủa các chất từ pha nọ sang pha kia Động lực của quá trình khuếch tán là sự chênhlệch áp suất riêng phần giữa các cấu tử trong pha lỏng và pha khí Nếu áp suất riêngphần của các cấu tử trong pha khí lớn hơn trong pha lỏng thì sẽ xảy ra quá trình hấpthụ (chất lỏng hấp thụ chất khí), còn ngược lại thì xảy ra quá trình nhả hấp thụ (chấtkhí được tách ra khỏi pha lỏng) Thực tế, tính toán động lực của quá trình khuếch tánđược tính qua nồng độ các cấu tử, vì áp suất riêng phần tỷ lệ thuận với nồng độ.

Chất hấp thụ cần thỏa mãn các yêu cầu sau:

- Có khả năng hấp thụ chọn lọc

- Có áp suất hơi bão hòa bé để mất mát dung môi trong quá trình là bé nhất

- Nhiệt dung riêng bé, tiêu tốn năng lượng cho quá trình tái sinh nhỏ

- Nhiệt độ sôi khác xa với nhiệt đội sôi của chất bị hấp thụ, nhờ thế dễ dàng táisinh dung môi bằng chưng cất

- Nhiệt độ đóng rắn thấp, không bị đóng rắn tại nhiệt độ làm việc

- Độ nhớt của chất hấp thụ nhỏ

- Không tạo thành kết tủa khi hấp thụ

- ít ăn mòn, ít bay hơi, mất mát ít trong quá trình

- Có độ bền nhiệt và độ bền oxy hóa

- Không độc hại cho con người và môi trường

- Giá thành rẻ, dễ kiếm

Trong nhà máy chế biến khí nói riêng và trong công nghệ lọc – hóa dầu nóichung quá trình hấp thụ được sử dụng khá phổ biến Quá trình hấp thụ và nhả hấp thụđược tiến hành theo một chu trình kín và liên tục

b Phân loại

Để tách các cấu tử có tính axít trong khí tự nhiên và khí đồng hành người ta sửdụng chủ yếu là các quá trình hấp thụ bởi tính hiệu quả và kinh tế của nó Dưới đây làcác quá trình hấp thụ được phân loại theo đặc điểm tương tác của khí axit với dungmôi (chất hấp thụ): hấp thụ hóa học, hấp thụ vật lý và quá trình tổ hợp

 Quá trình hấp thụ hóa học

Các quá trình hấp thụ hóa học làm sạch khí bằng dung môi là những dung dịchnước alkanolamin (monoetanol amin, dietanol amin, diglycol amin ) chúng dựa trênphản ứng hóa học của các hợp chất không mong muốn với alkanolamin.

Các quá trình amin đảm bảo làm sạch triệt để khí khỏi H2S, CO2 với áp suất vànồng độ làm việc của chúng trong khí ban đầu khác nhau, độ hòa tan các hydrocacbontrong những chất hấp thụ này không cao Thiết bị và công nghệ của quá trình đơn giản

và bền

Nhược điểm cơ bản của quá trình là không tách được toàn bộ H2S, CO2, RSH,COS và CS2 Mức độ tách mercaptan và các hợp chất chứa lưu huỳnh khác thấp, tươngtác của mercaptan, COS và CS2 với một số dung môi kể trên tạo thành hợp chất khôngthể tái sinh được trong điều kiện của quá trình Muốn tái sinh dung môi khi có mặtmercaptan, COS và CS2 trong khí tự nhiên và khí đồng hành cần phải có bậc tuần hoàncủa chất hấp thụ cao, tiêu hao nhiệt lượng lớn Một điều cần lưu ý rằng chất hấp thụ vàsản phẩm tương tác của chúng với các tạp chất chứa trong khí có thể làm tăng tính ănmòn thiết bị, đòi hỏi vật liệu và công nghệ chế tạo thiết bị tốn kém

Bảng 1 dưới đây đưa ra một vài tính chất hoá lý cơ bản của các alkanolaminthường dùng

Bảng 1: Tính chất hóa lý cơ bản của MEA, DEA, DIPA, DGA

MEA DEA DIPA DGA

0,198(ở 45°C)

0,026(ở 24°C)

Độ hòa tan trong nước (%KL) ở 20°C hoàn toàn 96,4 87 hoàn toànNhiệt hóa hơi (J/kg) ở 105 Pa 1486,4 1205,9 722,5 917,4

khí tự nhiên và khí đồng hành bằng dung môi hữu cơ (propylen cacbonat, đimetyl etepolyetylenglycol, N-metyl pirrolidon ) Chúng dựa trên hấp thụ vật lý chứ không phải

là các phản ứng hóa học như quá trình hấp thụ hóa học

Trên nguyên tắc các dung môi hữu cơ có thể sử dụng để làm sạch toàn bộ khíkhỏi H2S, CO2, RSH, COS và CS2 khi áp suất riêng phần của chúng lớn trong điềukiện hấp thụ Chất hấp thụ thường không sủi bọt, không ăn mòn thiết bị, có nhiệt độđông đặc thấp Với các ưu điểm này thì việc sử dụng dung môi hữu cơ cho quá trìnhrất thích hợp khi áp dụng tại những vùng có điều kiện nhiệt độ khí hậu lạnh

Khi áp suất riêng phần của các hợp chất không mong muốn cao, quá trình làmsạch khí bằng dung môi hữu cơ có yêu cầu chi phí đầu tư và vận hành ít hơn đối vớiviệc thực hiện quá trình hấp thụ hóa học bằng amin Việc tái sinh chất hấp thụ vật lýdiễn ra trong nhiều trường hợp không cần cấp nhiệt mà nhờ giảm áp suất hệ thống.Nhược điểm cơ bản của quá trình là dung môi hữu cơ được sử dụng lại hấp thụthương đối tốt các hydrocabon Nhiều trường hợp việc làm sạch khí là chưa triệt để

 Quá trình tổ hợp

Quá trình tổ hợp làm sạch khí tự nhiên và khí đồng hành khỏi các cấu tử axit bằnghỗn hợp dung dịch nước alkanolamin với dung môi hữu cơ như sulfolan, metanol Chúng dựa trên hấp thụ vật lý các hợp chất không mong muốn bằng dung môi hữu cơ

và tương tác hóa học với alkanolamin, là phần phản ứng tích cực của chất hấp thụ Quátrình đã kết hợp được nhiều ưu điểm của hấp thụ vật lý và hấp thụ hóa học, nổi bật làviệc làm sạch triệt để H2S, CO2, RSH, COS và CS2 khỏi khí tự nhiên và khí đồng hành.Nhược điểm cơ bản của quá trình là sự hấp thụ tương đối tốt các hydrocacbon.Điều này làm hạn chế' việc thu hồi để sản xuất lưu huỳnh sau khi tiến hành tái sinhchất hấp thụ

Quá trình hoạt động hiệu quả nhất khi đảm bảo tỷ lệ các cấu tử axit trong khí

H2S/CO2 > 1 và áp suất riêng phần của chúng 7÷8 MPa Độ bão hòa của sulfinol có thểđạt 85% (cao hơn của MEA vài lần) Vì vậy thực hiện quá trình sulfinol cần tuần hoàndung dịch ít hơn, chi phí vận hành thấp hơn Nhưng thực tế cũng cho thấy khi áp suấtriêng phần nhỏ thì sử dụng dung môi MEA và Sulfinol hiệu quả là như nhau

2 Quá trình hấp phụ

Hấp phụ là quá trình hút các chất lên bề mặt xốp của chất rắn nhờ các ái lực trên

bề mặt Các vật liệu này được gọi là chất hấp phụ, chất bị hút gọi là chất bị hấp phụ.Lực hấp phụ hóa học do lực hút phân tử Vanderwall tác dụng trong khoảng không giangần sát bề mặt gọi là hấp phụ vật lý Mỗi phân tử bị hấp phụ (pha khí hay lỏng) đềugiảm độ tự do, nên hấp phụ luôn kèm theo sự tỏa nhiệt

Trong công nghệ làm ngọt khí nếu dùng phương pháp hấp phụ sẽ đáp ứng tốt với

khí có hàm lượng H2S , RSH trung bình và thấp Phương pháp có độ chọn lọc cao, H2Sthu được có độ tinh khiết cao, ít chịu ảnh hưởng của áp suất Chi phí cho chất hấp thụ

là tương đối thấp Nhưng nhược điểm lớn của quá trình hấp phụ trong làm ngọt khí đó

là quá trình xảy ra chậm, chất hấp phụ khó tái sinh, hiệu quả của quá trình thấp nênphương pháp sử dụng chất hấp phụ là ít phổ biến

Một số chất hấp phụ có thể dùng để làm ngọt khí:

o Silicagel, Al2O3, than hoạt tính, zeolit

o Các oxit kim loại: Fe2O3, ZnO,

III Sơ đồ nguyên lý công nghệ làm ngọt khí bằng phương pháp hấp thụ dùng DEA

Hình 1.1: Sơ đồ nguyên lý công nghệ làm ngọt khí bằng phương pháp hấp thụ dùng DEA

Ký hiệu:

1 tháp hấp thụ; 2,3,4 thiết bị phân ly; 5,6 thiết bị làm nguội bằng không khí; 7,8 thiết bị làm lạnh bằng nước; 9 thiết bị trao đổi nhiệt; 10 tháp nhả hấp thụ; 11.

Bộ phận đun nóng; I khí nguyên liệu; II khí sạch(khí ngọt); III Dung môi bão hoà;

IV khí phân ly; V Dung môi đã nhả hấp thụ một phần; VI khí axit; VII Dung môi đã tái sinh tuần hoà trở lại tháp hấp thụ.

CHƯƠNG II TỔNG QUAN VỀ HYSYS

62

I

I Giới thiệu chung

Hysys là phầm mềm chuyên dụng dùng để tính toán và mô phỏng công nghệđược dùng cho chế biến dầu và khí, trong đó các quá trình xử lý và chế biến khí được

sử dụng nhiều nhất

Hysys là sản phẩm phần mềm của công ty Hyprotech – Canada thuộc công tyAEA Technologie Engineering Software-Hyprotech Ltd Hiện tại thuộc về công tyAspenTech của Mỹ Là một phần mềm có khả năng tính toán đa dạng, cho kết quả có

độ chính xác cao, đồng thời cung cấp nhiều thuật toán sử dụng, trợ giúp trong quátrình tính toán công nghệ, khảo sát các thông số trong quá trình thiết kế nhà máy chếbiến khí Ngoài thư viện có sẵn, Hysys cho phép người sử dụng tạo các thư viện riêngrất thuận tiện cho việc sử dụng Ngoài ra Hysys còn có khả năng tự động tính toán cácthông số còn lại nếu thiết lập đủ thông tin Đây chính là điểm mạnh của Hysys giúpngười sử dụng tránh những sai sót và đồng thời có thể sử dụng những dữ liệu ban đầukhác nhau

Hysys được thiết kế sử dụng cho hai trạng thái mô phỏng:

o Steady Mode: Trạng thái tĩnh, sử dụng thiết kế công nghệ cho một quá trình

o Dynamic Mode: Trạng thái động, mô phỏng thiết bị hay quy trình ở trạng tháiđang vận hành liên tục, khảo sát sự thay đổi các đáp ứng của hệ thống theo sựthay đổi của một vài thông số

II Thao tác thực hiện quy trình công nghệ

Sau khi khởi động Hysys, để thiết kế một qui trình công nghệ ta cần tiến hànhcác bước sau:

 Bước 1: Thiết lập hệ đơn vị sử dụng: Từ Menu Bar chọn Tools\Preferences để

mở ra cửa sổ Preferences và sau đó lựa chọn Variable Tab Chúng ta có thể lựachọn hệ đơn vị trong thư viện có sẵn (như hệ đơn vị SI, Field…) hay chúng ta

có thể tạo ra một hệ đơn vị để phù hợp với quy trình công nghệ

 Bước 2: Chúng ta có hai trường hợp lựa chọn:

 Mở một quy trình đã được thiết lập: Nhấp File/Open Case.

 Thiết lập một quy trình mới: Nhấn File/New Case

 Bước 3: (chỉ thực hiện khi bước 2 thiết lập một quy trình mới): tạo New Fluid

Package hoặc chọn một Fluid Package đã có sẵn từ trước

Khi tạo New Fluid Package cần cung cấp thông tin về thuật toán dùng để tínhtoán và thành phần các cấu tử có mặt trong toàn bộ quá trình mô phỏng Việc xác địnhthuật toán có ý nghĩa quan trọng vì điều này sẽ quyết định đến phương pháp tính toán

và kết quả của quá trình Thông thường lựa chọn hệ nhiệt động Peng Robinson hoặc

SRK cho các hệ dầu, khí và hoá dầu.

Ngoài việc lựa chọn các thành phần các cấu tử có sẵn, Hysys còn cho phép người

sử dụng lựa chọn các hệ giả định, đây là những hệ không bao gồm từng cấu tử riêng lẻ

mà được xác định thông qua các thông tin về tính chất hoá lý như đường cong ASTM,TBP

 Bước 4: Nhấn chọn Enter Simulation Environment để vào môi trường mô

phỏng PFD, từ đây chúng ta có thể thiết lập các dòng và các thiết bị cần thiếtcho quy trình công nghệ

 Bước 5: Xuất kết quả của quá trình mô phỏng dưới dạng dữ liệu thông qua

Report (chọn Tool/Reports) hoặc bằng đồ thị và giao diện mô phỏng

 Bước 6: Trong trường hợp muốn xem mô hình động của quá trình (chuyển sang

Dynamic Mode) thì cần thực hiện các bước sau:

 Thiết lập các thông số động của quá trình qua trang Dyn Property Model

 Xác định kích thước của các thiết bị cùng với các thông số cần thiết như

số vòng quay của bơm, quạt, máy nén…

 Thiết lập các bộ điều khiển và các bảng theo dõi

III Ứng dụng

Hysys bao gồm các ứng dụng sau:

 Hysys.Concept: Thiết kế và bảo vệ hệ thống phân tách một cách hiệu quả nhất.

 Hysys.Process: Giảm thấp nhất vốn đầu tư và chi phí vận hành, chọn lựa cách

bảo quản, các đặc tính và phân loại thiết bị, trang bị và sữa chữa các thiết bị đểcải tiến quá trình hoạt động và điều khiển nhà máy

 Hysys.Plant: Sử dụng công cụ mô phỏng để đưa ra các điều kiện thuận lợi, đánh

giá hoạt động của nhà máy hiện hành, trang bị các thiết bị để đạt được độ tincậy về hoạt động, an toàn, lợi nhuận cao nhất Cải tiến các thiết bị có sẵn và mởrộng quy mô nhà máy hiện hành

 Hysys.OTS: Những qui trình hướng dẫn hoạt động giúp người vận hành nắm

bắt về công nghệ, mức độ an toàn trong hoạt động của nhà máy, làm theonhững qui tắc hướng dẫn về an toàn và vận hành để tăng lợi nhuận

 Hysys.RTO+: Tối ưu hiệu quả nhà máy, chuyển đổi mô hình sản xuất, sử dụng

công nghệ có sẵn và tăng lợi nhuận trong hoạt động bằng cách cho phép nhữngthay đổi về công nghệ và sản phẩm

 Economix: Những dữ liệu thu được từ mô phỏng là công cụ cơ bản để dựa vào

nó mà có những thông tin xác thực nhằm quyết định về vấn đề đầu tư và xâydựng một cách có hiệu quả nhất

IV Những ưu điểm của phần mềm Hysys

Hysys cho độ chính xác khá cao Trong Hysys việc mô phỏng được hướng dẫnmột cách cặn kẽ trong quá trình làm nền tương đối đơn giãn, Hysys có khả năng báolỗi bằng màu đỏ tại các thiết bị mô phỏng khi ta nhập dữ liệu không hợp lệ hoặc nhậpthiếu dữ liệu Việc điều hành và tính toán các thông số công nghệ của dòng và các thiết

bị trong nhà máy mang tính logic cao, việc thêm bớt các thiết bị cũng đơn giản vàkhông cần đòi hỏi nhập lại các số liệu ban đầu cũng như thiết lập một quy trình Khi

mô phỏng thì Hysys có các khả năng sau:

 Khả năng tính toán các thông số còn lại khi đã biết đủ các thông số liên quan.Trong Hysys, người ta đã lập ra nhiều mô hình nhiệt động và phương trình tínhtoán các đặc trưng lý hoá của tất cả các cấu tử và hợp chất

 Khả năng tính toán hai chiều và khả năng sử dụng thông tin một phần Chươngtrình chia làm nhiều phần nhỏ (các đơn vị unit khác nhau) Mỗi unit là một thiết

bị như: tháp chưng cất, máy nén, bình tách có khả năng xác định xem cácthông số nào đã biết hoặc các thông số nào có thể tính toán từ các dòng nối vớicác unit đó

 Khả năng truyền dữ liệu Khi Hysys được cung cấp thêm một thông tin mới,chương trình lập tức sẽ thực hiện các tính toán có thể rồi chuyển kết quả mớinày tới các thiết bị sử dụng chúng Trong quá trình chạy, Hysys sẽ thực hiệnviệc truyền dữ liệu và các phép tính lặp để đưa ra kết quả tối ưu từ những thông

số mà người mô phỏng nhập vào

 Khả năng tự động tính toán lại Khi người mô phỏng loại bỏ một thông số hoặcmột thiết bị nào đó, Hysys sẽ tự động loại bỏ tất cả các thông số tính toán được

từ các thông số cũ và giả định chúng là chưa biết Các thông số không liên quanđến thông số bị loại bỏ sẽ vẫn được giữ lại

CHƯƠNG III

MÔ PHỎNG QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆ

Dòng khí tự nhiên bão hòa hơi nước ở nhiệt độ 25°C được đưa vào tháp hấp thụbằng amin (amine contactor) Dung dịch Diethanolamine (DEA) có nồng độ phần khốilượng là 28% trong nước được dùng làm chất hấp thụ Tháp hấp thụ (contactor) gồm

20 đĩa thực tế Dung dịch amine bão hòa (rich amin) được đưa vào tháp tách nhanh,được giảm áp từ áp suất 6900 kPa trong tháp hấp thụ xuống còn 620 kPa trước khi vàothiết bị trao đổi nhiệt giữa hai dòng amin rich/lean, tại đây dòng amin tái sinh (leanamin) sẽ gia nhiệt cho dòng amin bão hoà (rich amin) tới nhiệt độ 95oC Tháp tái sinh(regenerator) cũng gồm 20 đĩa Khí acid ra khỏi tháp tái sinh ở 50oC, trong khi dòngamine tái sinh có nhiệt độ khoảng 110oC Dòng amine tái sinh được làm lạnh và quaytrở lại tháp hấp thụ

I Thông số đầu vào của dòng nguyên liệu và thiết bị chính

 Lưu lượng mole: 1250 kgmole/h

 Dòng amine nghèo vào thiết bị hấp thụ amine

 Nhiệt độ trong khoảng: 40 ÷ 70°C

 Áp suất cao từ : 6850 ÷ 6900 kPa

 Tháp tái sinh:

 Nhiệt độ cao: 100 ÷ 125°C

 Áp suất trong khoảng: 190 ÷ 220 kPa

II Sơ đồ PFD rút gọn

Hình 3.1: Sơ đồ PFD rút gọn của quá trình làm ngọt khí bằng dung môi DEA.

III Tiến hành mô phỏng

1 Tạo lập cơ sở mô phỏng

Sử dụng hệ nhiệt động Amines Property Package với các cấu tử như sau : N2,

H2S, CO2, C1, C2, C3, i-C4, n-C4, i-C5, n-C5, C6, H2O, DEA

Trong Amines Property Package không chứa các cấu tử giả định, các mô hình

nhiệt động được phát triển bởi D.B Robinson & Associates áp dụng cho mô phỏngcác phân xưởng amine

2 Nhập các dòng nguyên liệu

a Nhập dòng khí nguyên liệu vào với các tham số sau: