Đồ án tốt nghiệp ngành công nghệ chế biến dầu khí mô phỏng phân xưởng chưng cất khí quyển bằng phần mềm hysys

Đồ án tốt nghiệp Mô CDU Nghi Sơn phần mềm Hysys Mục Lục LỜI MỞ ĐẦU Đồ án tốt nghiệp xem đồ án quan trọng hành trình sinh viên ngành Cơng nghệ chế biến dầu khí Đây hội cuối để sinh viên hoàn thiện thân trước tốt nghiệp Mơ hình hóa mô phương pháp ứng dụng rộng rãi từ khâu thiết kế, chế tạo đến khâu vận hành máy móc - thiết bị, dây chuyền công nghệ sản xuất sản phẩm Ngày nay, hầu hết lĩnh vực kỹ thuật người sử dụng phương pháp mơ hình hóa mức độ khác Điều đặc biệt quan trọng lĩnh vực điều khiển hệ thống kỹ thuật điều khiển q trình thu nhận thơng tin từ hệ thống theo mơ hình đưa định để điều khiển hệ thống Lĩnh vực chế biến dầu khí khơng ngoại lệ Tùy theo nguồn nguyên liệu dầu thô nhu cầu thị trường sản phẩm mà nhà máy có cấu hình riêng Với số liệu sau bước khảo sát nhu cầu thị trường, nhiệm vụ người kỹ sư phải thiết kế nhà máy với cấu hình phù hợp, mang lại hiệu kinh tế cao Mơ hình hóa mơ công cụ mạnh việc giải toán Ngày với trợ giúp máy tính tốc độ cao SVTH: Đỗ Khương Duy Trang GVHD: Lê Thị Như Ý Đồ án tốt nghiệp Mô CDU Nghi Sơn phần mềm Hysys kết hợp với thuật tốn làm cho việc tối ưu hóa, quy hoạch mô thuận lợi Bất kỳ NMLD thiếu phân xưởng chưng cất dầu thơ áp suất khí (Cruide Distillation Unit - CDU) Đây phân xưởng nhà máy, sản phẩm phân xưởng nguyên liệu cho phân xưởng khác Việc thiết kế hệ thống thiết bị nào, vận hành hệ thống để có hiệu cao tốn khó ln đặt cho kỹ sư Đó lí hướng giải đề tài: "Mơ phân xưởng chưng cất khí phần mềm Hysys" Sau tháng nghiên cứu thực với giúp đỡ nhiệt tình giáo Lê Thị Như Ý đồ án hồn thành Em xin chân thành cảm ơn cô tồn thể thầy giáo khoa Sinh viên thực Đỗ Khương Duy DANH MỤC VIẾT TẮT AGO API ASTM BPSD CCR CDU CRD DCS DWT FC FO GOHDS HGO KEC KER KHDS LGO LPG MON NAP SVTH: Đỗ Khương Duy : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : Atmospheric Gas Oil American Petroleum Institute American Standard Testing Method Barrels Per Standard Day Carbon Conradson Residue Crude Distillation Unit Crude Distributed Control System Dead Weight Ton Flow Control Fuel Oil Gas Oil Hydro Desulphuriser Heavy Gas Oil Kuwait Export Crude Kerosene Kerosene Hydro Desulphuriser Light Gas Oil Liquefied Petroleum Gas Motor Octane Number Naphtha Trang GVHD: Lê Thị Như Ý Đồ án tốt nghiệp PA PFD PID PLC RHDS RON RSH TBP TC TCVN Vol Mô CDU Nghi Sơn phần mềm Hysys : : : : : : : : : : : Pump Around Process Flow Diagram Proportional Integral Differential Programmable Logic Control Residue Hydro Desulphuriser Research Octane Number Mercaptan True Boiling Point Temperature Control Tiêu chuẩn Việt Nam Volume DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH SVTH: Đỗ Khương Duy Trang GVHD: Lê Thị Như Ý Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG I : I Mô CDU Nghi Sơn phần mềm Hysys TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY LỌC DẦU NGHI SƠN GIỚI THIỆU: Nhà máy lọc dầu Nghi Sơn thuộc khu kinh tế Nghi Sơn, nằm phía Nam tỉnh Thanh Hóa, cách Hà Nội 200km, có đường đường sắt Quốc gia chạy qua, có cảng biển nước sâu cho tàu có tải trọng đến 30.000 DWT (Dead Weight Ton) cập bến Khu kinh tế Nghi Sơn đánh giá trọng điểm phát triển phía Nam Vùng kinh tế trọng điểm Bắc Bộ, đồng thời cầu nối vùng Bắc Bộ với Trung Bộ, với thị trường Nam Lào Đông Bắc Thái Lan Mục tiêu cụ thể việc xây dựng nhà máy lọc dầu Nghi Sơn phủ đề xuất là: - Đáp ứng nhu cầu thị trường an ninh lượng Cung cấp nguyên liệu để phát triển ngành công nghiệp hóa dầu Đóng góp vào phát triển kinh tế khu vực phía Bắc đảm bảo phát triển đồng nước II CÔNG SUẤT VÀ NHU CẦU SẢN PHẨM CỦA NHÀ MÁY: Dự án có tổng mức đầu tư lên tới tỷ USD có cơng suất 8,4 triệu dầu thơ/năm giai đoạn đầu nâng cấp lên 10 triệu dầu thô/năm Chủ đầu tư một cơng ty liên doanh gồm: Tập đồn Dầu khí Việt Nam (PVN) (25,1% vốn), Công ty Dầu mỏ Kuwait (KPI) (35,1%), Công ty Idemitsu Kosan Co (IKC) (35,1%) Cơng ty Hóa chất Mitsui Chemicals Inc (MCI) 4,7% Liên danh nhà thầu EPC công ty JGC Corporation (Nhật Bản) đứng đầu nhà thầu: Chiyoda Corporation (Nhật Bản), GS Engineering & Construction Corporation (Hàn Quốc), SK Engineering & Construction Co., Ltd (Hàn Quốc), Technip France (Pháp), Technip Geoproduction (M) Sdn Bhd (Malaysia) Nhà máy thiết kế cung cấp sản phẩm thương mại: - III 2,3 triệu xăng với loại khác nhau: RON92, RON95 RON98 3,7 triệu dầu diesel 400.000 polypropylene 600.000 nhiên liệu phản lực JET A1 triệu sản phẩm hóa dầu khác 0,5 triệu LPG NGUỒN NGUYÊN CHO NHÀ MÁY: Nhà máy lọc dầu Nghi Sơn sử dụng nguồn nguyên liệu dầu thô Kuwait Export Crude (KEC) SVTH: Đỗ Khương Duy Trang GVHD: Lê Thị Như Ý Đồ án tốt nghiệp Mô CDU Nghi Sơn phần mềm Hysys Lí chọn dầu Kuwait làm nguyên liệu cho nhà máy: Nước ta khai thác nguồn dầu thô mỏ Bạch Hổ - Vũng Tàu nguồn dầu tương đối với hàm lượng lưu huỳnh thấp (0.041%wt) tốt để làm nguyên liệu cho nhà máy lọc dầu Tuy nhiên, khai thác mỏ Bạch Hổ từ năm 1973 đất nước chưa có nhà máy lọc dầu nên nguồn dầu thô khai thác chủ yếu bán cho nước Đến năm 2009 nhà máy lọc dầu Dung Quất vào hoạt động nguồn nguyên liệu chủ yếu cho nhà máy dầu Bạch Hổ thêm dự trữ dầu thô Việt Nam thấp Vì vậy, để đảm bảo hoạt động lâu dài liên tục phức hợp nhà máy lọc dầu Nghi Sơn nên nhà máy hợp tác nhập dầu thô từ Trung Đông Hỗn hợp dầu thô từ Kuwait, Murban Black Tiger (Việt Nam) nghiên cứu cho thấy sử dụng 100% dầu thô từ Kuwait mang lại kết tốt với lợi nhuận 1041 triệu USD/năm Kết là, dầu thô Kuwait lựa chọn nguồn nguyên liệu để thiết kế nhà máy lọc dầu Nghi Sơn Ngoài ra, để đảm bảo trữ lượng nhà máy, nguồn nguyên liệu Murban sử dụng Các đặc tính dầu thơ Kuwait: Là dầu thơ có tỷ trọng trung bình (d = 0,876 oAPI = 29,9) có hàm lượng lưu huỳnh cao (2,65%wt) Do đó, q trình xử lý, dầu thơ cần giải để tạo sản phẩm có chất lượng tốt Hàm lượng kim loại nặng dầu tương đối cao Ví dụ, hàm lượng Nikel 10,1 ppm, Vanadium 31,1 ppm sắt 0,7 ppm Với nồng độ kim loại vậy, có hại cho trình sản xuất diện kim loại gây ngộ độc chất xúc tác, hư hỏng thiết bị giảm chất lượng sản phẩm Hàm lượng nitơ khoảng 372 ppm, có khả gây ngộ độc chất xúc tác giảm độ ổn định dầu trình bảo quản Một số đặc tính dầu thơ Kuwait cho bảng 1.1 Bảng 1 Tóm tắt số đặc tính dầu thơ Kuwait Tính chất Đơn vị Giá trị Specific Gravity - 0,8765 KUOP - 11,84 Hàm lượng Lưu huỳnh %wt 2,65 Hàm lượng Nước %vol 0.00 SVTH: Đỗ Khương Duy Trang GVHD: Lê Thị Như Ý Đồ án tốt nghiệp Mô CDU Nghi Sơn phần mềm Hysys Áp suất bão hòa kPa 26,20 Hàm lượng Nitơ ppm 372,00 Hàm lượng tro %wt 0,00 Asphaltenes %wt 2,50 Cặn Carbon conradson %wt 6,11 Hàm lượng Sáp %wt 3,80 Iron ppm 0,70 Nickel ppm 10,1 Vanadium ppm 31,10 Sodium ppm 3,30 o Điểm đông đặc Chỉ số axit Viscosity 20oC 40oC 50oC C -36 mgKOH/g 0,18 cSt cSt cSt 22,73 11,41 8,88 Đường cong chưng cất dầu thô Kuwait: Bảng Đường cong chưng cất dầu thô Kuwait o C C2 C3 iC4 nC4 iC5 nC5 70,0 85,0 100,0 115,0 135,0 150,0 170,0 185,0 205,0 225,0 245,0 265,0 285,0 305,0 325,0 345,0 SVTH: Đỗ Khương Duy % Vol %Vol 0,01 0,51 0,39 1,22 1,06 1,65 2,69 2,05 2,17 2,36 3,06 2,24 3,01 2,31 3,13 3,16 3,12 3,09 3,12 3,16 3,13 3,02 o API Sum 0,01 0,52 0,91 2,13 3,19 4,84 7,53 9,58 11,75 14,11 17,17 19,41 22,42 24,73 27,86 31,02 34,14 37,23 40,35 43,51 46,64 49,66 246,80 147,00 119,80 110,80 94,90 92,70 79,72 71,38 66,09 62,22 58,32 55,12 52,38 49,65 47,28 45,50 43,02 39,95 36,70 34,50 33,68 30,24 Trang %Mass % Mass Sum 0,00 0,00 0,30 0,30 0,25 0,55 0,82 1,37 0,76 2,13 1,19 3,32 2,09 5,41 1,64 7,05 1,76 8,81 1,97 10,78 2,60 13,38 1,94 15,32 2,65 17,97 2,06 20,03 2,83 22,86 2,89 25,75 2,89 28,64 2,91 31,55 3,00 34,55 3,08 37,63 3,07 40,70 3,02 43,72 GVHD: Lê Thị Như Ý Đồ án tốt nghiệp 365,0 385,0 400,0 415,0 430,0 445,0 460,0 475,0 490,0 505,0 520,0 535,0 550,0 565,0 565+ Mô CDU Nghi Sơn phần mềm Hysys 3,01 3,00 2,22 2,14 2,12 2,08 2,01 1,93 1,90 1,84 1,76 1,67 1,58 1,51 21,57 52,67 55,67 57,89 60,03 62,15 64,23 66,24 68,17 70,07 71,91 73,67 75,34 76,92 78,43 100,00 26,58 25,61 24,78 23,91 22,75 21,76 21,00 20,12 19,09 18,09 17,15 16,27 15,41 14,55 3,65 3,08 3,09 2,30 2,23 2,23 2,19 2,13 2,06 2,04 1,98 1,91 1,82 1,74 1,67 25,81 46,80 49,89 52,19 54,42 56,65 58,84 60,97 63,03 65,07 67,05 68,96 70,78 72,52 74,19 100,00 Các cấu tử nhẹ dầu thô: Bảng Các cấu tử nhẹ dầu thô Component Ethane Propane n-Butane i-Butane n-Pentane i-Pentane CycloPentane n-Hexane 2-MethylPentane 3-MethylPentane 2,2-DimethylButane 2,3-DimethylButane MethylcycloPentane IV Cut (%Vol) 0,41 27,623 39,99 18,172 4,721 8,928 0,022 0,031 0,051 0,03 0,007 0,012 0,003 Crd (%Vol) 0,007 0,483 0,7 0,318 0,083 0,156 0,001 0,001 0,001 0 CÁC SẢN PHẨM THƯƠNG MẠI CỦA NHÀ MÁY: Theo dự kiến, năm 2017, nhà máy lọc dầu Nghi Sơn vào vận hành thương mại Không giống sản phẩm khác, sản phẩm nhiên liệu (LPG, xăng dầu, Jet A1, diesel, FO, ) thường thay đổi theo thời gian ngày nghiêm ngặt, quan tâm ngày cao bảo vệ môi trường y tế cộng đồng Do đó, tiêu chuẩn chất lượng Việt Nam áp dụng cho dự án Thay vào phải xây dựng tiêu chí tiêu chuẩn chất lượng sản phẩm dựa tiêu chuẩn Euro 3, Euro để thực dự án đảm bảo hiệu kinh tế dự án SVTH: Đỗ Khương Duy Trang GVHD: Lê Thị Như Ý Đồ án tốt nghiệp Mô CDU Nghi Sơn phần mềm Hysys Các sản phẩm thương mại nhà máy lọc dầu Nghi Sơn là: - Các sản phẩm lượng: LPG, xăng dầu, Kerosene, Jet A1, diesel, FO Các sản phẩm phi lượng: benzen, paraxylene, polypropylene lưu huỳnh Các sản phẩm lượng: a Khí hóa lỏng (LPG): Khí hóa lỏng (LPG) tách từ phần nhẹ chưng cất dầu thô, hỗn hợp propane (C3) Butane (C4) có tỷ lệ C3/C4 7:3 5:5 tùy thuộc vào điều kiện sử dụng Ngoài ra, hỗn hợp chứa lên đến 0,5% hydrocarbon nhẹ khác butadien Tỷ lệ C3/C4 yếu tố quan trọng để đánh giá an toàn LPG sử dụng nhiên liệu nhiênl iệu Một số tiêu chí để đánh giá chất lượng LPG sau nhà máy lọc dầu Nghi Sơn đưa Bảng 1.4 Bảng Các tiêu chuẩn đánh giá chất lượng LPG Tiêu chuẩn Giá trị Phương pháp 0,5 ASTM D1657 Áp suât Reid (RVP) , kPa 1430 ASTM D1267 Hàm lượng lưu huỳnh, mg/kg ≤100 ASTM D2784 Mercaptan, ppm ≤20 ASTM D3227 20-50 ASTM D2163 Tỷ trọng (ở 15oC), kg/l Propan, %vol, max b Xăng: Thành phần chủ yếu hydrocarbon từ C đến C11, tương ứng với nhiệt độ sôi thấp 180oC Tùy thuộc vào nguồn gốc dầu thô mà thành phần hydrocarbon (paraffin, naphtene, aromatic) xăng khác Ngồi ra, tồn tạp chất nitơ, lưu huỳnh oxy Nhà máy lọc dầu luôn quan tâm đến hợp chất lưu huỳnh, đặc biệt mercaptan (RSH) Chỉ số octan tiêu kỹ thuật quan trọng đối xăng Hiện nay, xăng RON95 chiếm lĩnh phần không đáng kể thị trường Việt Nam, nhiên, nhu cầu loại xăng tăng đáng kể tương lai sau năm 2015 thống trị thị trường xăng dầu Tiết kiệm nhiên liệu RON98 giới thiệu SVTH: Đỗ Khương Duy Trang GVHD: Lê Thị Như Ý Đồ án tốt nghiệp Mô CDU Nghi Sơn phần mềm Hysys việc sử dụng siêu xe Do đó, nhà máy lọc dầu Nghi Sơn quy hoạch để sản xuất ba loại xăng: RON92, RON95 RON98 Bảng Các tiêu chuẩn chất lượng xăng khơng Chì Xăng khơng Chì 92 95 98 Tiêu chuẩn Chỉ số Octane, Research Octane Number (RON) 92 95 98 Motor Octane Number (MON) 82 85 88 Hàm lượng Chì, g/l ≤0 Hàm lượng lưu huỳnh, ppm ≤ 50 Hàm lượng Benzene, %vol Áp suất bão hòa, kPa 43-75 Tỷ trọng (ở 15oC), kg/l 0,72-0,76 Phương pháp đo TCVN 2703:2002 ASTM D2699 ASTM D2700 TCVN 7143:2002 ASTM D3237 TCVN 6701:2000 ASTM D5453 TCVN 6703:2000 ASTM D4420 TCVN 7023:2002 ASTM D4953 TCVN 6594:2000 ASTM D1298 c Nhiên liệu phản lực Jet A1: Động phản lực làm việc điều kiện khắc nghiệt (nhiệt độ áp suất thấp độ cao cao) Vì vậy, thơng số kỹ thuật loại nhiên liệu nghiêm ngặt tất loại nhiên liệu khác Bảng Các tiêu chuẩn chất lượng nhiên liệu phản lực JET A1 Tiêu chuẩn Giá trị Hàm lượng lưu huỳnh, %kl ≤0,1 Mercaptan, %kl Tỷ trọng (ở 15oC), kg/l Điểm chớp cháy, oC Điểm đóng băng, oC d Phương pháp đo TCVN 2708:2002, ASTM D1266-98 ASTM D3227 TCVN 6594:2002, ASTM D1298 TCVN 6608:2002, ASTM D3828 TCVN 7170:2002, ASTM D2386 ≤0,003 0,775-0,84 38 -47 Diesel: Bảng Các tiêu chuẩn chất lượng nhiên liệu Diesel Tiêu chuẩn Lưu huỳnh SVTH: Đỗ Khương Duy Đơn vị Wt ppm Giá trị ≤ 50/≤ 350 Trang Phương pháp đo TCVN 6701:2000 GVHD: Lê Thị Như Ý Đồ án tốt nghiệp Mô CDU Nghi Sơn phần mềm Hysys ASTM D2622/ D5433 Chỉ số Cetane - 48 – 50 / 46 - 47 50% o C - 90% o C 360 95% o C - Điểm chớp cháy o C 55 Độ nhớt động học (40 oC) cSt - 4.5 Cặn Conradson wt% ≤ 0.2 Phần cất o Điểm chảy C wt% ≤ 0.01 Nước Nước tạp chất Tạp chất mg/kg vol% mg/l ≤ 100 10 Tỷ trọng (15 oC) kg/l ≤1 mg/100ml ≤2 ≤ 2.5 Hàm lượng tro Màu Độ ổn định e ASTM D976/ D613 TCVN 2698:2002 ASTM D86 TCVN 6608:2000 ASTM D3828/ D93 TCVN 3172:2003 ASTM D445 TCVN 6324:1997 ASTM D189/ D4530 TCVN 3753:1995 ASTM D97 TCVN 2690:1995 ASTM D 482 ASTM E 203 ASTM D2709 ASTM D 2276 TCVN 2694:2000 ASTM D 1298/ D4052 ASTM D 1500 ASTM D 2274 Dầu FO (Fuel Oil): FO sản phẩm nặng nhà máy lọc dầu có điểm sôi cao 350 oC Phân loại FO dựa vào hai tiêu chí độ nhớt hàm lượng lưu huỳnh FO có hai ứng dụng làm nhiên liệu đốt cơng nghiệp (nhà máy điện, lò nung ) nhiên liệu cho tàu lớn chạy động diesel chậm tải trọng lớn Bảng Tiêu chuẩn chất lượng FO Tiêu chuẩn Lưu huỳnh Tỷ trọng (15oC) Độ nhớt động SVTH: Đỗ Khương Duy Đơn vị Giá trị wt% ≤ 1.0 Kg/l ≤ 0.991 cSt ≤ 380 Trang 10 Phương pháp đo TCVN 6701:2000 (ASTM D2622)/ D129/ D4294/ TCVN2708:2002 (ASTM D 1266-98) TCVN 6594:2000 ASTM D1298 TCVN 3171:2003 GVHD: Lê Thị Như Ý Đồ án tốt nghiệp Mô CDU Nghi Sơn phần mềm Hysys Tác động P + I + D dùng để điều khiển thông số thay đổi chậm điều khiển nhiệt độ, điều khiển độ pH, điều khiển nồng độ Việc lựa chọn thông số đặt trưng cho khâu thông thường vào hàm truyền q trình Ngày có số điều khiển đại tự động lựa chọn khâu điều khiển kể việc thiết đặt thông số đặt trưng cho khâu Bảng sau trình bày kinh nghiệm lựa chọn khâu điều khiển thông số đặc trưng cho khâu ứng với q trình Bảng 14 Thơng số đặc trưng cho trình diều khiển Quá trình Kp Ti (phút) Td (phút) Điều khiển nhiệt độ 2-10 2-10 0-5 Điều khiển áp suất 2-10 2-10 Không sử dụng Điều khiển mức 2-10 1-5 Không sử dụng 0,4- 0,65 0,05- 0,25 Không sử dụng Điều khiển lưu lượng Trên bốn trình điều khiển bản, tất vòng điều khiển thực tế cấu thành thành phần Khâu PID sử dụng thực tế điều khiển trình, hầu hết tất trình điều khiển khâu PI lựa chọn thơng số đặt trưng d Vai trò q trình mơ động: Trong q trình vận hành thực tế phân xưởng thông số hoạt động như: nhiệt độ, áp suất, lưu lượng…luôn thay đổi ảnh hưởng đến hoạt động thiết bị toàn nhà máy Do cần đánh giá trình hoạt động thực nhà máy mơ động Các dụng cụ đo lường cần thiết cho nhà máy cơng nghiệp hoạt động xác an tồn Chúng sử dụng để điều khiển q trình nhằm đạt tiêu kỹ thuật sản phẩm ngừng hoạt động nhà máy trước có cố xảy Để trì hoạt động an tồn đòi hỏi dụng cụ đo lường cần phải: SVTH: Đỗ Khương Duy Trang 49 GVHD: Lê Thị Như Ý Đồ án tốt nghiệp Mô CDU Nghi Sơn phần mềm Hysys - Giữ cho biến trình nằm giới hạn vận hành - Phát nguy xảy nguy hiểm chúng xuất Tiến hành mô động: Nhiệm vụ đồ án mơ động tháp Do đó, phần khơng liên quan đến tháp bỏ qua Đầu tiên muốn mơ động tháp ta cần define lại dòng ngun liệu vào tháp để sau ta xoá tất phần khơng liên quan đến tháp tháp khơng bị ảnh hưởng Sau thực xong, ta vào môi trường tháp cách chọn vào Column Environment tháp Hình 22 Giao diện phần chuyển vào mơi trường tháp phần mềm Hysys a Tính kích thước thiết bị : Sau đó, ta tính tốn lại kích thước tháp thiết bị khác (Stripping, Reboiler có, Condenser có,…) Tính tốn kích thước thiết bị phần mềm có cơng cụ để ta tính đơn giản nhất, để tính ta vào Tools → Availble Utilities → Tray Sizing → Add thiết bị muốn tính vào → Auto Section → Phần mềm tính cho ta rùi ta lấy kết nhập vào thiết bị  Tháp chính: Trên sở kết tính tốn phần mềm, ta có bảng kết sau tháp chính: Bảng 15 Kích thước tháp Section SVTH: Đỗ Khương Duy Giá trị Trang 50 GVHD: Lê Thị Như Ý Đồ án tốt nghiệp Mô CDU Nghi Sơn phần mềm Hysys Tray Spacing, m Section Diameter, m Weir Heigth, mm Total Weir Length, mm Number Of Flow Paths 0,6096 7,468 50,8 30430 Sau có kết này, ta vào tháp chọn Rating nhập kết vào tháp Hình 23 Giao diện phần nhập kích thước cho tháp phần mềm Hysys  Stripping Kerosene: Trên sở kết tính tốn phần mềm, ta có bảng kết sau tháp Stripping Kerosen: Bảng 16 Kích thước tháp Stripping Kerosene Section Tray Spacing, m Section Diameter, m Weir Heigth, mm Total Weir Length, mm Number Of Flow Paths Giá trị 0,6096 1,829 50,8 3120 Sau có kết này, ta vào tháp chọn Rating nhập kết vào Stripping Kerosene: SVTH: Đỗ Khương Duy Trang 51 GVHD: Lê Thị Như Ý Đồ án tốt nghiệp Mơ CDU Nghi Sơn phần mềm Hysys Hình 24 Giao diện phần nhập kích thước Stripping Kerosene phần mềm Hysys  Stripping AGO: Trên sở kết tính tốn phần mềm, ta có bảng kết sau tháp Stripping AGO: Bảng 17 Kích thước tháp Stripping AGO Section Tray Spacing, m Section Diameter, m Weir Heigth, mm Total Weir Length, mm Number Of Flow Paths Giá trị 0,6096 2,743 50,8 6997 Sau có kết này, ta vào tháp chọn Rating nhập kết vào Stripping AGO: SVTH: Đỗ Khương Duy Trang 52 GVHD: Lê Thị Như Ý Đồ án tốt nghiệp Mô CDU Nghi Sơn phần mềm Hysys Hình 25 Giao diện phần nhập kích thước Stripping AGO phần mềm Hysys b Lắp đặt thiết bị điều khiển: Ta điều khiển thơng số là: Điều khiển lưu lượng sản phẩm Kerosene, AGO điều khiển nhiệt độ đỉnh  Điều khiển lưu lượng sản phẩm Kerosene: Đầu tiên, ta lắp thiết bị PID Controller bên cạnh dòng Kerosene Tiếp theo ta thiết lập thông số PID controller hoạt động Bảng 18 Dữ liệu PID Controller để điều khiển lưu lượng Kerosene Connections Parameters Control Valve Name Process Variable Source Output Target Object Action Kc Ti (minutes) PV Minimum (kg/h) PV Maximum (kg/h) Min Flow (kgmol/h) Max Flow (kgmol/h) FIC-101 Kerosene, Liq Vol Flow@Std Cond Kerosene Draw Reverse 150000 1200 Sau nhập liệu vào PID Controller Kerosene ta sau: SVTH: Đỗ Khương Duy Trang 53 GVHD: Lê Thị Như Ý Đồ án tốt nghiệp Mơ CDU Nghi Sơn phần mềm Hysys Hình 26 Giao diện PID Controller lưu lượng Kerosene Hysys  Điều khiển lưu lượng sản phẩm AGO: Đầu tiên, ta lắp thiết bị PID Controller bên cạnh dòng AGO Tiếp theo ta thiết lập thơng số PID controller hoạt động Bảng 19 Dữ liệu PID Controller để điều khiển lưu lượng AGO Connections Parameters Control Valve Name Process Variable Source Output Target Object Action Kc Ti (minutes) PV Minimum (kg/h) PV Maximum (kg/h) Min Flow (kgmol/h) Max Flow (kgmol/h) FIC-100 AGO, Liq Vol Flow@Std Cond AGO Draw Reverse 300000 2000 Sau nhập liệu vào PID Controller AGO ta sau: SVTH: Đỗ Khương Duy Trang 54 GVHD: Lê Thị Như Ý Đồ án tốt nghiệp Mô CDU Nghi Sơn phần mềm Hysys Hình 27 Giao diện PID Controller lưu lượng AGO Hysys  Điều khiển nhiệt độ đỉnh tháp chính: Đầu tiên, ta lắp thiết bị PID Controller bên cạnh dòng Overhead Tiếp theo ta thiết lập thơng số PID controller hoạt động Bảng 20 Dữ liệu PID Controller nhiệt độ đỉnh tháp Connections Parameters Control Valve Name Process Variable Source Output Target Object Action Kc Ti (minutes) PV Minimum (oC) PV Maximum (oC) Min Availble (kcal/h) Max Availble (kcal/h) TIC-102 Overhead, Temperature PA1.QCooler Direct 130 500000000 Sau nhập liệu vào PID Controller nhiệt độ đỉnh tháp ta sau: SVTH: Đỗ Khương Duy Trang 55 GVHD: Lê Thị Như Ý Đồ án tốt nghiệp Mô CDU Nghi Sơn phần mềm Hysys Hình 28 Giao diện PID Controller để điều khiển nhiệt độ đỉnh tháp Hysys c Chuyển sang chế độ động: Trước chuyển sang chế độ động ta vào Dynamiccs Assistant để hỗ trợ bổ sung thiết bị van nguyên liệu, van sản phẩm, kiểm tra phù hợp thông số áp suất Hình 29 Giao diện Dynamiccs Assistant phần mềm Hysys Sau đó, ta chuyển sang chế độ động cách click vào Dynamics Mode Taskbar SVTH: Đỗ Khương Duy Trang 56 GVHD: Lê Thị Như Ý Đồ án tốt nghiệp Mô CDU Nghi Sơn phần mềm Hysys CHƯƠNG V : I KẾT QUẢ MÔ PHỎNG VÀ KẾT LUẬN PHÂN TÍCH KẾT QUẢ MƠ PHỎNG TĨNH: Lưu lượng dòng sản phẩm: Bảng Lưu lượng dòng sản phẩm Lưu lượng dòng Overhead Kerosene AGO Residue Mơ (kg/h) 158000 89700 245000 690000 Theo PFD (kg/h) Sai số (%) 159034 89659 244972 690877 0,65 0,05 0,01 0,13 Như kết mơ hồn tồn phù hợp với giá trị PFD Lưu lượng dòng trích ngang thân tháp Kerosene AGO khơng đổi q trình tính tốn tháp dựa tiêu chuẩn nhập Dòng Overhead Residue có sai số với PFD ( lưu lượng dòng Overhead Residue khơng đặt làm tiêu chuẩn, để phần mềm tính) sai số bé 0,65% với dòng Overhead 0,13% với dòng Residue Như cách điều chỉnh nhiệt độ đỉnh tháp khống chế lưu lượng dòng sản phẩm trích ngang ta khống chế cân vật chất tháp Chất lượng sản phẩm: Đối với tháp chưng cất đa cấu tử có rút sản phẩm thân tháp chất lượng sản phẩm khống chế tiêu chuẩn Gap Overlap dựa vào đường cong chưng cất ASTM (D86 D1160) Theo Gap tính sau: Gap = ASTM 5% ( Heavy cut ) − ASTM 95 % (light cut ) Gap