Đang tải... (xem toàn văn)
Quyển sách này sẽ nghiên cứu tìm hiểu các thiết bị mô phỏng trong HYSYS, sử dụng các công cụ của HYSYS để mô phỏng một số quá trình công nghệ hoá học đơn giản, nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số công nghệ đến chất lượng sản phẩm.
Nhóm Mơ Cơng nghệ Hố học Dầu khí Trường Đại học Bách khoa Hà Nội MỞ ĐẦU Giao diện ban đầu Tạo Case thông thường Chỉ dùng cho mô tháp chưng Các Case sử dụng gần Simulation Basis Manager Thiết lập cấu tử Xuất nhập file lưu thành phần Các Tab Lựa chọn cấu tử Tạo cấu tử giả Tạo cấu tử giả Thiết lập tính chất cấu tử giả Lựa chọn Fluid Packages Thiết lập hệ nhiệt động Xuất nhập file lưu hệ nhiệt động Hệ nhiệt động Lựa chọn mơ hình nhiệt động phù hợp đóng vai trò quan trọng tới độ xác kết mô Các thông số xác định từ hệ nhiệt động Hằng số cân pha K Enthanpi pha lỏng pha Entropy pha lỏng pha Tỷ trọng pha lỏng pha Hệ nhiệt động Các mô hình nhiệt động • Dạng theo phương pháp hiệu chỉnh ( Generalized Correlation Methods): GS, CS,IGS,… • Dạng phương trình trạng thái ( Equation of State Methods): SRK, PR, SRKS, BWRS, • Dạng theo hoạt độ (Liquid Activity Methods): NRTL, UNIQUAC,… • Dạng đặc biệt (Special Packages): AMINE, ALCOHOL, SOUR,… Cơ sở lựa chọn hệ nhiệt động: • Đặc trưng nhiệt động hệ (hệ số K) • Thành phần hỗn hợp • Phạm vi nhiệt độ áp suất • Tính sẵn có thơng số hệ Lựa chọn Hệ nhiệt động Lựa chọn EOS 10 Optimizer Monitor tab → quan sát trình hội tụ 31 Optimizer SpreadSheet: UA = 1.389e5 Btu/F-hr So sánh UA trước = 1.495e5 Btu/F-hr 32 Nhóm Mơ Cơng nghệ Hố học Dầu khí Trường Đại học Bách khoa Hà Nội LỰA CHỌN MƠ HÌNH NHIỆT ĐỘNG Phương pháp tương quan Phương pháp EOS CÁC MƠ HÌNH NHIỆT ĐỘNG Phương pháp tương quan: API Rackett Phương pháp phương trình trạng thái (EOS): Các tính chất nhiệt động học sở liệu quan trọng tính tốn q trình cơng nghệ EOS Phương pháp EOS: Phương trình bậc ba tổng qt Cơng thức Alpha Các quy luật hỗn hợp Phương trình SRK, PR, … Phương trình SRKP, SRKM, SRKS… Phương trình bậc ba tổng quát RT a (T ) P 2 v b v uvb wb Trong đó: P - áp suất T - nhiệt độ tuyệt đối v - thể tích mol u, w - số nguyên Giá trị u, w EOS u w Phương trình trạng thái 0 Van der Waals Redlich-Kwrong -1 Peng-Robinson EOS Soave-Redlich-Kwrong a (T ) (T ).a (Tc ) (T ) 1 M (1 T 12 r ) M 0,48 1,574 0,176 Trong đó: a(T) (T) : hệ số phụ thuộc nhiệt độ : hàm phụ thuộc nhiệt độ, đặc trưng cho lực hấp dẫn phân tử Tc : nhiệt độ tới hạn Tr = T/Tc : nhiệt độ rút gọn : thừa số acentric LỰA CHỌN MƠ HÌNH NHIỆT ĐỘNG Cơ sở lựa chọn: Hằng số cân pha cho trình chưng cất, hấp thụ, hấp phụ, đặc bốc hơi, q trình trích ly… Thành phần hỗn hợp Nhiệt độ Áp suất Các thống số làm việc thiết bị LỰA CHỌN MƠ HÌNH NHIỆT ĐỘNG Phương pháp nhiệt động cho phép: Tính K khoảng rộng T P tính q trình phân tách pha Tính Enthalpy tính cân nhiệt Tính Entropy tối thiểu hoá lượng tự Gibbs thiết bị phản ứng Q TRÌNH CHẾ BIẾN KHÍ Với khí chứa ≤5% N2, CO2 H2S khơng có phân tử phân cực khác: SRK, PR BWRS Với khí chứa ≥5% N2, CO2 H2S khơng có phân tử phân cực khác: SRK, PR, (người sử dụng nên đưa vào thông số tương tác để thu kết xác hơn) Tách hydrocacbon nhẹ: PR-BM, RKS-BM, PR, SRK Tách khí từ khơng khí làm lạnh sâu: PR-BM, RKSBM, PR, SRK Tách nước Glycol: PRWS, RKSWS, PRMHV2, RKSMHV2, PSRK, SR-POLAR, SAFT Q TRÌNH CHẾ BIẾN KHÍ Hấp thụ khí axit metanol (RECTISOL) NMP (PURISOL): PRWS, RKSWS, PRMHV2, RKSMHV2, PSRK, SR-POLAR, PHSCT, SAFT Hấp thụ khí axit amin (AMISOL) kiềm xoda nóng: ELECNRTL Q trình Claus: PRWS, RKSWS, PRMHV2, RKSMHV2, PSRK, SRPOLAR Xử lý khí tự nhiên có lẫn nước làm việc áp suất cao (độ hòa tan hydrocacbon nước tăng lên): SRKM, PRM, SRKS, SRKKD (EOS SRK biến đổi Kabadi-Danner) 10 QUÁ TRÌNH CHẾ BIẾN DẦU Hệ thống áp suất thấp (tháp chưng cất áp suất khí chân khơng): Trong nguyên liệu hệ thống có khoảng 3% thể tích phần nhẹ: BK10 GS dạng biến đổi Khi hàm lượng phần nhẹ lớn (nhất thành phần C1): SRK,PR Hệ thống áp suất cao (tháp chưng cất phân đoạn sản phẩm phân xưởng cracking, cốc hóa,…) hàm lượng phần nhẹ nói chung lớn: GS, SRK, PR 11 QUÁ TRÌNH HỐ DẦU Q trình tách hydrocacbon nhẹ tháp “tôi”: GRAYSON PR, RK-SOAVE CHAO-SEA Ở áp suất thấp : SRK,PK Ở áp suất cao : SRKKD Tách BTX WILSON, NRTL, UNIQUAC P2 bars : GS,SRK,PK Các sản phẩm khác MTBE, ETBE, TAME: WILSON, NRTL, UNIQUAC Tách ethylbenzen,styren: PR, SRK, WILSON, NRTL Axit Terephthalic WILSON, NRTL, UNIQUAC 12 Q TRÌNH HỐ DẦU Chưng tách rượu đẳng phí: WILSON, NRTL, UNIQUAC Axit Cacboxylic: WILS-HOC, UNIQ-HOC Sản xuất Phenol: WILSON, NRTL, UNIQUAC Sản xuất Amonia: PR, SRK Sản xuất khí tổng hợp: PR-BM, RKS-BM 13 ... Các hệ số tỷ lượng phản ứng 13 Độ chuyển hóa Độ chuyển hóa 14 Thiết lập đơn vị tính Tools / Preferences / Variable tab 15 Vào môi trường mô Vào môi trường mô 16 Thiết lập dòng vật liệu 17 Composision... vào biểu tượng Bấm vào biểu tượng Bấm vào Tool PFD chọn View 21 Nhóm Mơ Cơng nghệ Hố học Dầu khí Trường Đại học Bách khoa Hà Nội CÁC DỊNG Dòng vật liệu Dòng lượng THIẾT LẬP DỊNG Trình tự thao... lập phản ứng Thiết lập phản ứng 11 Các phản ứng Conversion: phản ứng tính tốn dựa vào độ chuyển hóa Equilibium: phản ứng tính tốn dựa số cân K Heterogeneous Catalytic Kinetic: phản ứng tính