Bài tập lớn PROII: Tính toán thiết kế tháp tách propane từ khí thu được của quá trình FCC có lưu lượng 15000kh trên giờ

BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ ĐĨA NHẠY CẢM CHO THÁP TÁCH PROPANE Giáo viên hướng dẫn : TS Nguyễn Đình Lâm SVTH : Huỳnh Lê Thị Anh Vân Nguyễn Thái Bình Lê Văn Hồng Lê Quốc Hồng Lớp : 04H5 Đà Nẵng 1/09 Page Đề tài Tính tốn thiết kế tháp tách propane từ khí thu trình FCC có lưu lượng 15000 kg/hr Thành phần C H6 0.01 C H6 0.4 C H8 0.09 iC4= 0.17 nC4= 0.15 iC4 0.1 nC4 0.05 nC6 0.03 Nguyên liệu vào P = bar, nhiệt độ điểm sôi Điều kiện làm việc nhiệt độ reboiler 98 oC Chất lượng sản phẩm : Hiệu suât thu hồi C3- đỉnh 99.5 %( C3=) Hiệu suất thu hồi butene 99.5% đáy Xây dựng hệ thống điều khiển cho tháp giá trị cài đặt cho cá thiết bị điều khiển Sủ dụng Pro II Xác định thông số làm việc (dựa vào t ≤ 98 oC cho 96 oC) từ áp suất Reboiler Sử dụng Shortcut Mô tháp Tối ưu đĩa nạp liệu Chọn nước cấp nhiệt cho Reboiler Xác định đĩa nhạy cảm nhiệt độ đĩa nhạy cảm Xây dựng hệ thống điều khiển với TRC đĩa nhạy cảm Ưu, nhược điểm hệ thống điều khiển xây dựng thiết kế 10 Kết luận NỘI DUNG THỰC HIỆN Đà Nẵng 1/09 Page 1.1 Xác định thông số làm việc tháp tách propane Xác định áp suất làm việc tháp tách : áp suất dòng sản phẩm khỏi đáy tháp Giả sử sản phẩm đáy gồm cấu tử iC4=, nC4=, iC4, nC4, nC6 Từ kết chọn áp suất làm việc tháp tách propane 15.7 bar 1.2 Sử dụng Shortcut : nhằm  kiểm tra đảm bảo áp suất làm việc tháp  nhiệt độ đáy tháp T< 98 oC Vì nguyên liệu vào tháp trạng thái lỏng P = bar, mà P tháp = 15,7 bar nên sử dụng bơm để tăng áp Nguyên liệu lỏng trạng thái bão hòa tăng áp trở thành lỏng lạnh để lên đến nhiệt độ làm việc tháp cần sử dụng thiết bị trao đổi nhiệt Nhiệt độ nạp liệu nguyên liệu sau qua thiết bị trao đổi nhiệt xấp xỉ 61 oC, 15,7 bar Đà Nẵng 1/09 Page Kết Chọn số đĩa 21, nạp liệu đĩa 13 Xây dựng mô hình mơ tháp chưng cất cách xóa shortcut thay tháp chưng cất với 21 đĩa Đà Nẵng 1/09 Page Kết Tiến hành optimizer để tối ưu hóa đĩa nạp liệu với u cầu cơng suất thiết bị đun sôi lại cực tiểu Ta có kết theo sau : Vậy đĩa nạp liệu tối ưu đĩa số 10 với công suất thiết bị đun sôi lại 2,1610 Mkcal/hr Đà Nẵng 1/09 Page Tính sizing rating Đà Nẵng 1/09 Page Nhằm tính kết cấu đĩa tổn thất áp suất thực qua đĩa, từ có tổn thất áp suất thực toàn tháp ( khác so với việc lựa chọn tổn thất áp suất đĩa mmbar) Kết cấu đĩa valve, 1pass, khoảng cách cá đĩa 609,6 mm, hệ số sặc cài đặt 75% Đĩa 20 đĩa có kết cấu lớn tồn tháp 1400,6 mm chọn để tính ating cho toàn tháp Đà Nẵng 1/09 Page Ta tính lại tổng tổn thất áp suất toán tháp 0,087 mmbar Đà Nẵng 1/09 Page 1.3 Tính tốn lựa chọn nước cấp nhiệt cho reboiler Bằng cách thêm vào Simple HX làm việc thiết bị đun sơi lại ta có kết sau : Dùng nước bão hòa 5atm, 152 oC, lưu lượng 4291,65 kg/hr Đà Nẵng 1/09 Page 1.4 Xác định đĩa nhạy cảm tháp Định nghĩa : đĩa nhạy cảm đĩa có thay đổi nhiệt độ nhanh đối xứng Vậy chọn đĩa nhạy cảm đĩa số Đà Nẵng 1/09 Page 10 1.5 Xây dựng hệ thống điều khiển với TRC đĩa nhạy cảm Vì đĩa nhạy cảm xác định cách thay đổi lượng sản phẩm đỉnh ± 5% nên mơ hình thiết kế lựa chọn thiết kế tháp chưng cất dành cho tháp sản phẩm tác động lên lưu lượng hồi lưu Ưu điểm Tại đĩa xảy thay đổi nhiệt độ nhanh đối xứng nên nhiệt độ thay đổi TRC FRC phần hồi lưu đỉnh tháp phát điều khiển lưu lượng lỏng hồi lưu Đà Nẵng 1/09 Page 11 VD : nhiệt độ đĩa tăng lên TRC phát qua FRC mở van hồi lưu, lượng lỏng hồi lưu tăng lên, lượng sinh nhiều (nhưng lưu lượng pha pha lỏng đĩa nhau) áp suất đỉnh tăng lên nhờ có PRC ( mở van xả đỉnh bình tách PRC mở van thiết bị làm lạnh, công suất thiết bị làm lạnh tăng lên) nên áp suất trì khơng đổi, chất lượng sản phẩm không thay đổi Nhược điểm Với thiết kế chưa xét đến thay đổi lưu lượng nguyên liệu KẾT LUẬN Đà Nẵng 1/09 Page 12 ...Đề tài Tính tốn thiết kế tháp tách propane từ khí thu q trình FCC có lưu lượng 15000 kg/hr Thành phần C H6 0.01 C H6 0.4 C H8 0.09 iC4=... 75% Đĩa 20 đĩa có kết cấu lớn toàn tháp 1400,6 mm chọn để tính ating cho tồn tháp Đà Nẵng 1/09 Page Ta tính lại tổng tổn thất áp suất toán tháp 0,087 mmbar Đà Nẵng 1/09 Page 1.3 Tính tốn lựa chọn... nhạy cảm xác định cách thay đổi lượng sản phẩm đỉnh ± 5% nên mơ hình thiết kế lựa chọn thiết kế tháp chưng cất dành cho tháp sản phẩm tác động lên lưu lượng hồi lưu Ưu điểm Tại đĩa xảy thay đổi