Thióỳt kóỳ mọ phoớng 78/78 8.4 Baỡi toaùn 4: Mọ phoớng thaùp taùch propane 8.4.1 Baỡi toaùn Tờnh cho thaùp Depropanizer vồùi caùc dổợ lióỷu ban õỏửu nhổ sau : Nguyón lióỷu : - nng suỏỳt : 400 tỏỳn/ngaỡy - P = 18 bar - coù thaỡnh phỏửn 40% hồi gọửm : 26% khọỳi lổồỹng propane vaỡ 74 % khọỳi lổồỹng butane Thaùp : - 22 õộa lyù thuyóỳt - naỷp lióỷu ồớ õộa 11 - aùp suỏỳt õốnh : 16,5 bar - trồớ lổỷc : 10 mbar/õộa lyù thuyóỳt - thióỳt bở ngổng tuỷ hoaỡn toaỡn - aùp suỏỳt bỗnh taùch : 16,2 bar Chố tióu chỏỳt lổồỹng sau : - saớn phỏứm õốnh : coù 1% khọỳi lổồỹng C4 - saớn phỏứm õaùy : coù 2% khọỳi lổồỹng C3 Haợy xaùc õởnh : - Chố sọỳ họửi lổu ? - Nng suỏỳt nhióỷt cuớa thióỳt bở õun sọi laỷi vaỡ thióỳt bở ngổng tuỷ (MkCal/ngaỡy) - Lổu lổồỹng saớn phỏứm õốnh vaỡ saớn phỏứm õaùy ? ThS. Ló Thở Nhổ Yẽ aỷi Hoỹc Baùch Khoa Thióỳt kóỳ mọ phoớng 79/79 8.4.2 Sồ õọử baỡi toaùn 8.4.3 Caùc bổồùc mọ phoớng 8.4.3.1 Xaùc õởnh hóỷ õồn vở õo Choỹn hóỷ õồn vở METRIC 1 ton = 1014.04 kilograms 2000 pounds = 1 short ton = 0.907 tonne 2240 pounds = 1 long ton = 1.016 tonne Choỹn kg 8.4.3.2 Xaùc õởnh thaỡnh phỏửn cỏỳu tổớ coù trong hóỷ Hóỷ 2 cỏỳu tổớ : Propane vaỡ Butane 8.4.3.3 Lổỷa choỹn caùc phổồng trỗnh nhióỷt õọỹng thờch hồỹp Choỹn hóỷ GS (Grayson-Streed) ThS. Ló Thở Nhổ Yẽ aỷi Hoỹc Baùch Khoa Thióỳt kóỳ mọ phoớng 80/80 8.4.3.4 Thióỳt lỏỷp caùc thióỳt bở coù trong sồ õọử vaỡ caùc doỡng ra vaỡ vaỡo caùc thióỳt bở Thióỳt bở : Thaùp click choỹn bióứu tổồỹng thaùp tổỡ floating PFD hióứn thở cổớa sọứ Column Configuration nhừp choỹn Condenser vaỡ Reboiler nhỏỷp giaù trở 22 ồớ muỷc Number Theoretical Trays OK Caùc doỡng : - Thióỳt lỏỷp doỡng nguyón lióỷu S1 naỷp vaỡo õộa thổù 11 cuớa thaùp ; - Doỡng saớn phỏứm õốnh S2 laỡ doỡng loớng õi ra tổỡ õaùy bỗnh taùch sau khi õaợ cho họửi lổu mọỹt phỏửn vóử õốnh thaùp (ngổng tuỷ hoaỡn toaỡn) - Doỡng saớn phỏứm õaùy S3 8.4.3.5 Xaùc õởnh thaỡnh phỏửn, traỷng thaùi cuớa caùc doỡng, xaùc õởnh caùc dổợ lióỷu vóử thióỳt bở Ta nhỏỷn thỏỳy rũng : chố coù doỡng S1, thaùp T1 laỡ õổồỹc vióửn õoớ yóu cỏửu nhỏỷp dổợ lióỷu a- Doỡng S1 : Double click doỡng S1 hióứn thở baớng Stream Data muỷc Description baỷn coù thóứ nhỏỷp tón FEED (nguyón lióỷu) cho doỡng naỡy click choỹn Flowrate and Composition choỹn Total Fluid Flowrate nhỏỷp vaỡo giaù trở 400. Chuù yù, lổu lổồỹng nguyón lióỷu õổồỹc tờnh bũng tỏỳn/ngaỡy, maỡ ồớ õỏy õồn vở laỡ KG-MOL/HR click UOM xuỏỳt hióỷn baớng Convert Unit of Measure choỹn Mass TON DAY nhừp Change Units Nhỏỷp thaỡnh phỏửn caùc cỏỳu tổớ cuớa doỡng S1 : Nhỏỷp giaù trở 26 cho cỏỳu tổớ 1 nhừp nuùt TAB nhỏỷp 74 cho cỏỳu tổớ 2 nhừp OK õóứ quay laỷi cổớa sọứ chờnh Stream Data Xaùc õởnh nhióỷt õọỹ vaỡ aùp suỏỳt cuớa doỡng S1 ồớ muỷc Thermal Condition : doỡng First Specification choỹn Pressure nhỏỷp giaù trở 18. Xong nhừp choỹn Liquid Weight Fraction ồớ muỷc Second Specification nhỏỷp giaù trở 0.6 OK b- Thaùp T1 Double-click vaỡo C1 xuỏỳt hióỷn cổớa sọứ Column muỷc Description nhỏỷp tón DEPROP Nhừp choỹn vaỡo ọ thổù hai õổồỹc vióửn õoớ Feeds and Products xuỏỳt hióỷn cổớa sọứ Column - Feeds and Products baớng trón, xaùc õởnh doỡng S1 õổồỹc naỷp vaỡo õộa 11 baớng dổồùi, vồùi doỡng S2 choỹn Fixed Rate Draw ồớ muỷc Type of Product choỹn Liquid ồớ muỷc Phase nhỏỷp giaù trở 1 ồớ muỷc Tray nhỏỷp giaù trở lổu lổồỹng 104 Chuù yù, lổu lổồỹng saớn phỏứm õổồỹc tờnh bũng tỏỳn/ngaỡy, maỡ ồớ õỏy õồn vở laỡ KG-MOL/HR click UOM xuỏỳt hióỷn baớng Convert Unit of Measure choỹn Mass TON DAY nhừp Change Units OK ThS. Ló Thở Nhổ Yẽ aỷi Hoỹc Baùch Khoa Thióỳt kóỳ mọ phoớng 81/81 Nhừp choỹn vaỡo ọ thổù nhỏỳt õổồỹc vióửn õoớ Pressure Profile xuỏỳt hióỷn cổớa sọứ Column - Pressure Profile Nhỏỷp giaù trở 16.5 bar laỡ aùp suỏỳt ồớ õộa trón cuỡng cuớa thaùp ồớ muỷc Overall Specification muỷc Pressure Drop choỹn muỷc Per Tray nhỏỷp giaù trở 0,01 (bar) OK õóứ trồớ vóử cổớa sọứ Column muỷc Condenser : nhừp choỹn Bubble Temperature ồớ muỷc Condenser Type nhỏỷp giaù trở 16.2 (bar) ồớ muỷc Pressure trong cổớa sọứ Condenser Data muỷc Performance Specification - Nhừp choỹ n xuỏỳt hióỷn cổớa sọứ Column - Specifications and Variables click vaỡo ọ choỹn Add Specifications and Variables click vaỡo parameter (chổợ õoớ vaỡ gaỷch dổồùi õoớ) trong muỷc Specifications xuỏỳt hióỷn cổớa sọứ Parameter choỹn Stream ồớ muỷc Stream/Unit vaỡ choỹn doỡng S3 ồớ muỷc Stream Name laỡ doỡng saớn phỏứm õaùy cuớa thaùp - Click vaỡo Parameter (chổợ trừng trón nóửn õoớ) xuỏỳt hióỷn cổớa sọứ Parameter selection choỹn Composition ồớ muỷc Parameter choỹn PROPANE laỡ cỏỳu tổớ õỏửu vaỡ cỏỳu tổớ cuọỳi OK õó ứ trồớ vóử cổớa sọứ Parameter nhừp choỹn vaỡo Mole Fraction click UOM xuỏỳt hióỷn baớng Convert Unit of Measure choỹn Mass Percent nhừp Change Units OK : trồớ vóử cổớa sọứ Parameter OK : hoaỡn thaỡnh cổớa sọứ Parameter trồớ vóử cổớa sọứ Column - Specifications and Variables click vaỡo Value nhỏỷp giaù trở 2 - Nhừp choỹn Insert Specification/ Variable xuỏỳt hióỷn thóm mọỹt Specification 2 - Tióỳp tuỷc nhừp choỹn Parameter maỡu õoớ cuợng ồớ muỷc Specifications xuỏỳ t hióỷn cổớa sọứ Parameter choỹn Stream ồớ muỷc Stream/Unit vaỡ choỹn doỡng S2 ồớ muỷc Stream Name Click vaỡo Parameter (chổợ trừng trón nóửn õoớ) xuỏỳt hióỷn cổớa sọứ Parameter selection choỹn Composition ồớ muỷc Parameter choỹn BUTANE laỡ cỏỳu tổớ õỏửu vaỡ cỏỳu tổớ cuọỳi OK õóứ trồớ vóử cổớa sọứ Parameter nhừp choỹn vaỡo Mole Fraction click UOM xuỏỳt hióỷn baớng Convert Unit of Measure choỹn Mass Percent nhừp Change Units OK : trồớ vóử cổớa sọứ Parameter OK : hoaỡn thaỡnh cổớa sọứ Parameter trồớ vóử cổớa sọứ Column - Specifications and Variables click vaỡo Value nhỏỷp giaù trở 1 - Click vaỡo parameter (chổợ õoớ vaỡ gaỷch dổồùi õoớ) trong muỷc Variables 1 xuỏỳt hióỷn cổớa sọứ Parameter Selection Choỹn Heat Duty (nng suỏỳt nhióỷt) muỷc Heater choỹn REBOILER OK : quay laỷi cổớa sọứ Variables OK : quay laỷi cổớa sọứ Column - Specifications and Variables Tióỳp tuỷc Click vaỡo parameter (chổợ õoớ vaỡ gaỷ ch dổồùi õoớ) trong muỷc Variables 2 xuỏỳt hióỷn cổớa sọứ Parameter Selection Choỹn Heat Duty (nng suỏỳt nhióỷt) ThS. Ló Thở Nhổ Yẽ aỷi Hoỹc Baùch Khoa Thióỳt kóỳ mọ phoớng 82/82 muỷc Heater choỹn CONDENSER OK : quay laỷi cổớa sọứ Variables OK : quay laỷi cổớa sọứ Column - Specifications and Variables OK : hoaỡn thaỡnh vióỷc nhỏỷp dổợ lióỷu cho T1 8.4.3.6 Tióỳn haỡnh mọ phoớng vaỡ xem kóỳt quaớ $ Generated by PRO/II Keyword Generation System <version 7.0> $ Generated on: Tue Jul 26 15:12:44 2005 TITLE PRINT INPUT=REFP, ION=NONE DIMENSION METRIC, PRES=BAR, STDTEMP=0, STDPRES=1.01325 SEQUENCE SIMSCI CALCULATION RVPBASIS=APIN, TVP=37.778 COMPONENT DATA LIBID 1,PROPANE/2,BUTANE, BANK=PROCESS,SIMSCI THERMODYNAMIC DATA METHOD SYSTEM=GS, SET=GS01, DEFAULT STREAM DATA PROPERTY STREAM=S1, PRESSURE=18, PHASE=M, LFRACTION(WT)=0.6, & RATE(WT)=400000, COMPOSITION(M)=1,26/2,74 UNIT OPERATIONS COLUMN UID=T1 PARAMETER TRAY=22,IO FEED S1,11 PRODUCT OVHD(WT)=S2,100000, BTMS(M)=S3 CONDENSER TYPE=BUBB, PRESSURE=16.2 DUTY 1,1,,CONDENSER/2,22,,REBOILER PSPEC PTOP=16.5, DPTRAY=0.01 PRINT PROPTABLE=PART ESTIMATE MODEL=CONVENTIONAL, RRATIO=3 SPEC STREAM=S2,PCT(WT), COMP=2,WET, VALUE=1 SPEC STREAM=S3,PCT(WT), COMP=1,WET, VALUE=2 VARY DUTY=1,2 REBOILER TYPE=KETTLE END ThS. Ló Thở Nhổ Yẽ aỷi Hoỹc Baùch Khoa Thióỳt kóỳ mọ phoớng 83/83 SIMULATION SCIENCES INC. R PAGE H-1 PROJECT PRO/II VERSION 7.0 ELEC V6.6 PROBLEM CALCULATION HISTORY 07/26/05 ============================================================================== *** PROBLEM SOLUTION BEGINS FEED FLASH COMPLETE SCALING 0 FACTORS = 7.160E-01 ERROR = -6.778E-02 SCALING 1 FACTORS = 7.232E-01 ERROR = -6.464E-02 SCALING 2 FACTORS = 8.709E-01 ERROR = 4.160E-03 INNER 0 : E(ENTH+SPEC) = 4.100E-01 CALCULATING NEW MATRIX INNER 1 : E(ENTH+SPEC) = 2.017E-01 ALPHA = 1.0000 INNER 2 : E(ENTH+SPEC) = 7.976E-02 ALPHA = 1.0000 INNER 3 : E(ENTH+SPEC) = 2.838E-02 ALPHA = 1.0000 INNER 4 : E(ENTH+SPEC) = 6.419E-03 ALPHA = 1.0000 ITER 1 E(K) = 1.144E-02 E(ENTH+SPEC) = 6.419E-03 E(SUM) = 1.604E-01 DAMP = 1.000E+00 INNER 0 : E(ENTH+SPEC) = 1.660E-02 INNER 1 : E(ENTH+SPEC) = 6.574E-03 ALPHA = 1.0000 INNER 2 : E(ENTH+SPEC) = 1.651E-03 ALPHA = 1.0000 INNER 3 : E(ENTH+SPEC) = 6.993E-05 ALPHA = 1.0000 ITER 2 E(K) = 1.346E-03 E(ENTH+SPEC) = 6.993E-05 E(SUM) = 1.595E-02 DAMP = 1.000E+00 INNER 0 : E(ENTH+SPEC) = 2.911E-03 INNER 1 : E(ENTH+SPEC) = 1.527E-04 ALPHA = 1.0000 INNER 2 : E(ENTH+SPEC) = 2.738E-05 ALPHA = 1.0000 INNER 3 : E(ENTH+SPEC) = 2.525E-06 ALPHA = 1.0000 ITER 3 E(K) = 0.000E+00 E(ENTH+SPEC) = 2.525E-06 E(SUM) = 9.704E-04 UNIT 1 SOLVED - 'T1 ' *** PROBLEM SOLUTION REACHED *** THIS RUN USED 47.38 PRO/II SIMULATION UNITS *** RUN STATISTICS STARTED 15:11:49 07/26/05 NO ERRORS FINISHED 15:11:50 07/26/05 NO WARNINGS RUN TIMES NO MESSAGES INTERACTIVE 0 MIN, 0.00 SEC CALCULATIONS 0 MIN, 0.21 SEC TOTAL 0 MIN, 0.21 SEC ThS. Ló Thở Nhổ Yẽ aỷi Hoỹc Baùch Khoa Thióỳt kóỳ mọ phoớng 84/84 SIMULATION SCIENCES INC. R PAGE I-1 PROJECT PRO/II VERSION 7.0 ELEC V6.6 PROBLEM OUTPUT INDEX 07/26/05 ============================================================================== PAGE CONTENTS ------ ---------------------------------------------------------------- COLUMN SUMMARY 1 UNIT 1, 'T1' 3 TRAY RATES AND DENSITIES 5 STREAM MOLAR COMPONENT RATES 6 STREAM SUMMARY ThS. Ló Thở Nhổ Yẽ aỷi Hoỹc Baùch Khoa Thióỳt kóỳ mọ phoớng 85/85 SIMULATION SCIENCES INC. R PAGE P-1 PROJECT PRO/II VERSION 7.0 ELEC V6.6 PROBLEM OUTPUT COLUMN SUMMARY 07/26/05 ============================================================================== UNIT 1, 'T1' TOTAL NUMBER OF ITERATIONS IN/OUT METHOD 3 COLUMN SUMMARY ---------- NET FLOW RATES ----------- HEATER TRAY TEMP PRESSURE LIQUID VAPOR FEED PRODUCT DUTIES DEG C BAR KG-MOL/HR M*KCAL/HR ------ ------- -------- -------- -------- --------- --------- --------- --- 1C 47.6 16.20 10899.4 1776.8L - 38.3190 2 48.8 16.50 10895.5 12676.2 3 49.8 16.51 10726.7 12672.3 4 51.7 16.52 10426.7 12503.5 5 55.3 16.53 9992.8 12203.5 6 61.1 16.54 9530.6 11769.6 7 68.4 16.55 9200.0 11307.4 8 75.6 16.56 9054.2 10976.7 9 81.4 16.57 9031.4 10831.0 10 85.4 16.58 9053.8 10808.2 11 87.8 16.59 13199.0 10830.6 7342.6M 12 88.6 16.60 13218.4 7633.2 13 89.6 16.61 13243.0 7652.6 14 90.8 16.62 13273.6 7677.2 15 92.0 16.63 13311.0 7707.8 16 93.4 16.64 13355.2 7745.2 17 94.8 16.65 13405.7 7789.4 18 96.2 16.66 13461.0 7839.9 19 97.6 16.67 13519.9 7895.2 20 99.0 16.68 13579.4 7954.1 21 100.2 16.69 13637.2 8013.7 22R 101.3 16.70 8071.4 5565.8L 28.1602 FEED AND PRODUCT STREAMS TYPE STREAM PHASE FROM TO LIQUID FLOW RATES HEAT RATES TRAY TRAY FRAC KG-MOL/HR M*KCAL/HR ----- ------------ ------ ---- ---- ------ ------------ ------------ FEED S1 MIXED 11 0.5620 7342.55 33.5075 ThS. Ló Thở Nhổ Yẽ aỷi Hoỹc Baùch Khoa Thióỳt kóỳ mọ phoớng 86/86 PROD S2 LIQUID 1 1776.78 2.4950 PROD S3 LIQUID 22 5565.77 20.8536 OVERALL MOLE BALANCE, (FEEDS - PRODUCTS) -7.9936E-12 OVERALL HEAT BALANCE, (H(IN) - H(OUT) ) 8.9387E-05 ThS. Ló Thở Nhổ Yẽ aỷi Hoỹc Baùch Khoa Thióỳt kóỳ mọ phoớng 87/87 SIMULATION SCIENCES INC. R PAGE P-2 PROJECT PRO/II VERSION 7.0 ELEC V6.6 PROBLEM OUTPUT COLUMN SUMMARY 07/26/05 ============================================================================== UNIT 1, 'T1' (Cont) SPECIFICATIONS SPECIFICATION PARAMETER TRAY COMP SPECIFICATION SPECIFIED CALCULATED NUMBER TYPE NO NO TYPE VALUE VALUE ------------- --------- ---- ------ ------------- ---------- ---------- 1 (ACTIVE) STRM S2 1 2 WT PERCENT 1.000E+00 1.000E+00 2 (ACTIVE) STRM S3 22 1 WT PERCENT 2.000E+00 2.000E+00 REFLUX RATIOS -------- REFLUX RATIOS -------- MOLAR WEIGHT STD L VOL --------- --------- --------- REFLUX / FEED STREAM S1 1.4844 1.2045 1.3420 REFLUX / LIQUID DISTILLATE 6.1343 6.1343 6.1343 ThS. Ló Thở Nhổ Yẽ aỷi Hoỹc Baùch Khoa [...]... PROBLEM OUTPUT STREAM MOLAR COMPONENT RATES 07/26/05 ============================================================================== STREAM ID NAME PHASE S1 S2 S3 MIXED LIQUID LIQUID FLUID RATES, KG-MOL/HR 1 PROPANE 2 BUTANE 1909.0633 5433.4878 1763.2672 13.5127 145.7961 5419.9751 TOTAL RATE, KG-MOL/HR 7342.5511 1776.7799 5565.7712 TEMPERATURE, C PRESSURE, BAR ENTHALPY, M*KCAL/HR MOLECULAR WEIGHT MOLE FRAC . Thióỳt kóỳ mọ phoớng 78/78 8.4 Baỡi toaùn 4: Mọ phoớng thaùp taùch propane 8.4.1 Baỡi toaùn Tờnh cho thaùp Depropanizer vồùi caùc dổợ lióỷu ban. tỏỳn/ngaỡy - P = 18 bar - coù thaỡnh phỏửn 40% hồi gọửm : 26% khọỳi lổồỹng propane vaỡ 74 % khọỳi lổồỹng butane Thaùp : - 22 õộa lyù thuyóỳt - naỷp lióỷu