Tháp chưng cất dầu thô (chưng cất khí quyển)

Tài Liệu học mô phỏng hysys mô phỏng thiết bị

Tháp chưng cất dầu thô (chưng cất khí quyển) Nội dung Tháp chưng cất ở áp suất khí quyển là một trong những thiết bị quan trọng nhất trong công nghiệp chế biến dầu mỏ. Là một thiết bị điển hình, nó nằm ngay sau thiết bị tách muối và gia nhiệt dầu thô. Tháp chưng có nhiệm vụ phân tách dầu thô thành các phân đoạn khác nhau bao gồm: naphtha, kerosene, dầu nhẹ, dầu nặng và AGO. Trong module này, bạn sẽ xây dựng, chạy thử, phân tích, và thao tác mô phỏng một tháp chưng cất khí quyển. Bạn sẽ bắt đầu xây dựng một tháp chưng đơn giản và tiếp tục thêm các thiết bị cạnh sườn vào tháp. Mục tiêu Sau khi hoàn thành module này bạn có thể:  Xây dựng và hội tụ một tháp chưng đơn giản.  Sử dụng Hysys để phân tích và dự báo các hoạt động của tháp mô phỏng.  Thêm các thiết bị ở sườn tháp như hồi lưu để tăng hiệu quả và khả năng phân tách.  Nghiên cứu cắt giảm chi phí, chi tiết để tăng chất lượng sản phẩm. Yêu cầu Trước khi bắt đầu module này bạn cần phải biết cách:  Add dòng và thiết bị  Mô tả và cài đặt thông số dầu thô. 1 Sơ đồ công nghệ chưng cất dầu thô áp suất khí quyển 2 Sơ đồ tháp chưng cất khí quyển 3 Mở rộng Flowsheet Load case Preheat Train từ Module 2 (Oil 2. Pre-Heat Train). Các tham số của các sản phẩm từ tháp chưng cất Trước khi bắt đầu xây dựng một tháp chưng cất dầu thô cần phải biết tính chất của các sản phẩm mong muốn nhận được từ tháp chưng cất. Hysys cung cấp thông tin này dưới dạng đồ thị. 1. Trở lại Basis Environment, vào Oil Manager. 2. Dưới Cut/Blend tab, chọn Crude blend và nhấn View. 3. Tới Distribution Plot tab, sẽ hiển thị các thông số. 4. Sử dụng Straight Run cắt theo phân đoạn, hoàn thành bảng sau: Component Volume% Volume in 100000 bbl Off Gas + Lt St Run Naphtha Kerosene Diesel (light+heavy) AGO Residue Nhập dòng hơi nước vào đáy tháp 1. Nhập dòng tên Btm Steam. Các thông số nhiệt độ, áp suất và lưu lượng dòng như trong bảng sau: Temperature Pressure Flowrate Btm Steam 190 o C (375 o F) 1035 kPa (150 psia) 3400 kg/h (7500 lb/hr) Distribution Plots tab hiển thị biểu đồ mô tả phân bố thành phần phân đoạn trong tháp chưng cất dầu thô. Thành phần phần khối lượng H 2 O trong tất cả các dòng hơi nước là 1.0 4 Nhập tháp chưng cất khí quyển Tháp chưng cất được mô phỏng dựa trên thiết bị Refluxed Absorber. 1. Chọn thiết bị Refluxed Absorber. 2. Input Expert Page hiển thị, nhập dữ liệu như hình vẽ: 3. Bấm phím Next để chuyển tới trang tiếp theo của Input Expert. Nhập tiếp các dữ liệu như trên giao diện sau: 4. Bấm Next để chuyển sang trang tiếp theo của Input Expert. Nhập các số liệu như trên giao diện dưới đây: Các tháp chưng cất dầu thô luôn luôn yêu cầu có dòng nước Luôn luôn yêu cầu nhập giá trị áp suất cho stage 1 của tháp chưng cất dầu thô. Tháp có thể không hội tụ nếu thiếu giá trị này. 5 5. Bấm Next để chuyển sang trang tiếp của Input Expert. Nhập các số liệu như trên giao diện dưới đây: 6. Sau khi bấm vào phím Done, di chuyển đến trang Column Property View. Vào Design tab, mở Monitor page. 7. Các giá trị cần nhập là:  Distillate rate: 150 m 3 /hr (22500 bbl/day) (estimate).  Vap Prod Rate: 0 (active + estimate), có nghĩa là condenser hoạt động ở chế độ ngưng tụ hoàn toàn 8. Nhấn Run để tháp hội tụ Tháp chưng cất dầu tho dễ dàng hội tụ nếu nhập đầy đủ ba giá trị nhiệt độ gần đúng. Các giá trị cố định là các giá trị để tính toán. Còn các giá trị gần đúng là các giá trị sẽ được chương trình hiệu chỉnh khi hội tụ tháp Lưu lượng thể tích có thể thay đổi, khi cần. Lưu lượng dòng Naphta, Residue, nước thải, khí thải bằng bao nhiêu? 6 Nhập Side Strippers và Pump Arounds Side Strippers (Thiết bị bay hơi cạnh sườn) được thêm vào bên cạnh tháp nhằm cải thiện chất lượng của ba sản phẩm chính: Kerosene, Diesel, AGO. Có hai loại thiết bị Stripped có sẵn trong Hysys: Reboiled và Steam Stripped. Cài đặt một Reboiler để bốc hơi cạnh sườn và hai thiết bị Steam Stripped. Pump Arounds (bơm tuần hoàn) giúp cải thiện khả năng phân tách của tháp. Dòng lỏng từ một đĩa được làm lạnh và bơm vào đĩa cao hơn. Trên thực tế, quá trình này là sự hồi lưu giữa hai đĩa. 1. Vào Side Ops tab, chọn Side Strippers; bấm Add và nhập các thông tin như hình vẽ sau: 2. Bấm Install. Các thông số chi tiết của Side Stripper sẽ xuất hiện. Đóng giao diện lại. 3. Tiếp tục với Side Ops tab, chọn Pump Around và nhấn Add. 4. Nhập dữ liệu như hình vẽ: Khi nhập tên dòng, không cần nhập “@COL1” vì HYSYS sẽ tự động thêm vào. 7 5. Bấm Install. Trong trang tiếp theo, trước hết bấm phím Change và nhập dữ liệu như hình vẽ (nếu sử dụng hệ đơn vị Anh giá trị lưu lượng dòng sẽ là 30,000 BPD): 6. Đóng Parameter Tab lại và tiếp tục bấm phím Change lần thứ 2 và nhập dữ liệu như hình vẽ (nếu sử dụng hệ đơn vị Anh giá trị Duty sẽ là -3.5e7 BTU/hr): 8 7. Đóng Parameter Tab lại. Khi tất cả các dữ liệu đã được nhập, sẽ hiển thị giao diện như sau: 8. Đóng cửa sổ này lại. Pump Around đã được cài đặt và xác định. 9. Trong Work Sheet tab, nhập các thông tin sau đây cho dòng AGO Steam: 9 In this Cell… Enter… Temperature 150 o C (300 o F) Pressure 350 kPa (50 psia) Mass Flow 1150 kg/hr (2500lb/hr) 10. Trở lại Design tab và Monitor page. Chắc chắn rằng giá trị Degrees of Freedom là 0. 11. Sau đó nhấn Run để hội tụ tháp. SAVE YOUR CASE! Nhớ rằng thành phần dòng hơi nước luôn luôn là 100% nước Sau khi làm thay đổi thực chất cho thiết kế tháp (column’s design) cần phải reset các giá trị này trước khi cho tháp hội tụ bằng cáh bấm phím Reset 10 . Tháp chưng cất dầu thô (chưng cất khí quyển) Nội dung Tháp chưng cất ở áp suất khí quyển là một trong những thiết bị. thiết bị  Mô tả và cài đặt thông số dầu thô. 1 Sơ đồ công nghệ chưng cất dầu thô áp suất khí quyển 2 Sơ đồ tháp chưng cất khí quyển 3 Mở rộng Flowsheet