Nghiên cứu tối ưu hóa thông số vận hành và cơ cấu sản phẩm của hệ thống chưng cất nhà mày chế biến condensate

Đại Học Quốc Gia Tp Hồ Chí Minh TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN HOA NGHIÊN CỨU TỐI ƯU HĨA THƠNG SỐ VẬN HÀNH VÀ CƠ CẤU SẢN PHẨM CỦA HỆ THỐNG CHƯNG CẤT NHÀ MÁY CHẾ BIẾN CONDENSATE Chuyên ngành : Lọc Hóa Dầu LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 12 năm 2009 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học : GVHD: GVC.TS Huỳnh Quyền GVC.THs Hoàng Minh Nam Cán chấm nhận xét : Cán chấm nhận xét : Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM ngày tháng năm Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA TP HCM PHÒNG ĐÀO TẠO SĐH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc Tp HCM, ngày tháng năm 2009 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: NGUYỄN HOA Phái: NAM Ngày, tháng, năm sinh: 01/07/1981 Nơi sinh: QUẢNG BÌNH Chuyên ngành: CƠNG NGHỆ HĨA HỌC MSHV:00507376 I- TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU TỐI ƯU HĨA THƠNG SỐ VẬN HÀNH VÀ CƠ CẤU SẢN PHẨM CỦA HỆ THỐNG CHƯNG CẤT NHÀ MÁY CHẾ BIẾN CONDENSATE II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: o Tìm hiểu tổng quan cơng nghệ chưng cất dầu mỏ phần mềm ứng dụng mô Hysys o Tìm hiểu tổng quan nhà máy chế biến condensate o Mô hệ thống chưng cất condensate Nhà máy Chế biến Condensate Thị Vãi o Nghiên cứu khả tối ưu hóa thơng số vận hành nhà máy o Nghiên cứu khả thay đổi cấu sản phẩm nghiên cứu tối ưu hóa thơng số vận hành theo cấu sản phẩm III- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ IV- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: V- CÁN BỘ HƯỚNG DẪN GVHD: GVC.TS HUỲNH QUYỀN GVC.THs HOÀNG MINH NAM CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CN BỘ MÔN QL CHUYÊN NGÀNH LỜI CẢM ƠN Trước hết, xin chân thành cảm ơn khoa Cơng Nghệ Hóa Học trường Đại học Bách Khoa Thành phố Hồ Chí Minh tạo điều kiện tốt cho tơi hồn thành luận văn thạc sĩ Tôi xin chân thành cảm ơn GV TS Huỳnh Quyền GVC.THs Hoàng Minh Nam, người thầy dìu dắt tơi q trình thực luận văn Nhờ hướng dẫn tận tình động viên khích lệ thầy lúc khó khăn, tơi hồn thành luận văn Xin cảm ơn bạn bè, anh chị đồng nghiệp thuộc Tổng công ty Dầu Việt Nam hỗ trợ nhiều trình thu thập liệu tìm kiếm tài liệu để thực luận văn Những lời cảm ơn sau xin cảm ơn cha mẹ, vợ anh em gia đình hết lịng quan tâm tạo điều kiện tốt để (em) hoàn thành luận văn tốt nghiệp Tháng 12/2009 Nguyễn Hoa TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ Luận văn thạc sĩ “Nghiên cứu tối ưu hóa thơng số vận hành cấu sản phẩm hệ thống chưng cất Nhà máy Chế biến Condensate” gồm có nội dung sau: Chương 1: Tổng quan công nghệ chưng cất dầu mỏ Trong chương ta giới thiệu phần tổng quan công nghệ chế biến dầu mỏ condensate, đặc biệt lý thuyết liên quan đến việc nghiên cứu tối ưu tính tốn đề tài Phần lý thuyết chưng cất, ta giới thiệu tổng quan trình chưng cất từ đơn giản đến phức tạp yếu tố ảnh hưởng đến trình chưng cất Tiếp theo tổng quan sản phẩm chưng cất dầu mỏ, đặc biệt sản phẩm xăng, dầu diezen dung môi có liên quan đến việc tính tốn chương sau luận văn Đồng thời ta giới thiệu công nghệ chế biến condensate nhà máy chế biến condensate nước ta Chương 2: Tổng quan công nghệ nhà máy chế biến condensate Trong chương ta nghiên cứu tổng quan nhà máy Condensate trọng đến phần nguyên liệu Condensate Nam Côn Sơn sơ đồ công nghệ hệ thống chưng cất nhà máy Đồng thời, giới thiệu khó khăn phương hướng phát triển Của nhà máy thời gian tới Chương 3: Phần mềm ứng dụng mô Hysys Chương nêu vấn đề ứng dụng phần mềm mơ cơng nghệ hóa học giới thiệu chi tiết Hysys Trong phần giới thiệu phần mềm mô Hysys, ta giới thiệu thiết bị Hysys mơ có ứng dụng cho việc tính tốn luận văn đặc biệt công cụ tối ưu Optimizer Hysys Đồng thời ta giới thiệu bước thực dùng Hysys để mơ quy trình công nghệ Chương 4: Mô hệ thống tháp chưng cất Trong chương này, ta thực mô Nhà máy Chế biến Condensate sở phần mềm mô Hysys Để thực việc mô phỏng, ta phải lựa chọn phương pháp tính nhiệt động lựa chọn thuật tốn giải mơ hình Tiếp theo, ta phải tiến hành xây dựng dòng nguyên liệu đầu vào bao gồm việc thiết lập hệ thống cấu tử giả Hysys tiến hành mô thiết bị cơng nghệ cụm chưng cất hữu nhà máy với thông số nhiệt độ, áp suất lưu lượng dựa vào số liệu vận hành thực tế Cuối cùng, ta so sánh tồn thơng số vận hành tính chất sản phẩm sau mô với kết thực tế để đánh giá việc xây dựng mơ hình Chương 5: Nghiên cứu khả tối ưu hóa thông số vận hành nhà máy Trong chương này, ta tiến hành tính tốn tối ưu hóa thơng số vận hành nhà máy với nguyên liệu Condensate Nam Côn Sơn công cụ Optimizer Hysys Để thực việc tối ưu, ta phải chọn biết sơ cấp với điều kiện biên tương ứng, xác định điều kiện ràng buộc tiến hành xây dựng hàm mục tiêu Sau đó, sử dụng cơng cụ Optimizer để tối ưu hóa hàm mục tiêu tìm điều kiện vận hành tốt nhà máy theo mục tiêu đề Sau tối ưu hóa, ta so sánh kết tối ưu chưa tối ưu để đưa hiệu chỉnh thích hợp cho việc vận hành nhà máy Việc tối ưu thơng số vận hành nhà máy có ý nghĩa lớn việc thiết kế nhà máy dựa nguyên liệu condensate Bangkot nhập từ Thái Lan thực tế lại sử dụng condensate Nam Côn Sơn Chương 6: Nghiên cứu thay đổi cấu sản phẩm tối ưu hóa nhà máy theo cấu sản phẩm Trong Chương ta nghiên cứu tối ưu hóa nhà máy condensate hữu với ba dòng sản phẩm Off gas, Naphtha Heavy oil Dòng off gas dùng để đốt lò đốt H-01 cho mục đích vận hành nhà máy Dịng Naphtha dùng để pha xăng A-83 dòng Heavy oil dùng để pha chế dầu DO Trong chương ta thực việc thay đổi cấu sản phẩm Nhà máy condensate theo hướng thu hồi phân đoạn Naphtha nhẹ làm dung môi Điều dẫn đến việc thay đổi sơ đồ cơng nghệ nhà máy Sau ta tính tốn tối ưu thơng số cơng nghệ để phù hợp việc vận hành theo cấu sản phẩm so sánh mặt kinh tế với chế độ vận hành tối ưu với cấu sản phẩm Luận văn thạc sĩ -1- Nguyễn Hoa MỤC LỤC ĐẶT VẤN ĐỀ .7 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CHƯNG CẤT DẦU MỎ Cơ sở lý thuyết trình chưng cất 1.1 Chưng đơn giản .9 1.2 Chưng cất phức tạp .12 Các yếu tố ảnh hưởng đến trình chưng cất 16 2.1 Chế độ nhiệt tháp chưng luyện 16 2.2 Áp suất tháp chưng .18 2.3 Điều chỉnh chế độ làm việc tháp chưng cất 18 2.4 Các điều kiện cần thiết để đảm bảo cho việc chưng cất 19 Các sản phẩm chưng cất dầu mỏ thông dụng 20 3.1 Các loại nhiên liệu 20 3.2 Dung môi hữu 22 Chưng cất condensate 27 4.1 Nguồn gốc hình thành Condensate 27 4.2 Các hướng chế biến sử dụng condensate 29 4.3 Các nhà máy chế biến condensate Việt Nam 31 CHƯƠNG :TỔNG QUAN CÔNG NGHỆ NHÀ MÁY CHẾ BIẾN CONDENSATE 33 Giới thiệu chung 33 Nguyên liệu sản phẩm 34 2.1 Nguyên liệu 34 2.2 Sản phẩm .34 Hệ thống công nghệ .37 3.1 Thiết bị chưng cất condensate 37 3.2 Hệ thống trộn .38 3.3 Hệ thống bồn bể 39 3.4 Phân phối sản phẩm 40 CHƯƠNG 3: PHẦN MỀM ỨNG DỤNG MÔ PHỎNG HYSYS .42 Q trình mơ hệ thống cơng nghệ hố học .45 1.1 Giới thiệu chung 45 1.2 Đặc điểm chương trình mơ 47 1.3 Các phần mềm mô công nghệ chế biến dầu & khí 47 Phần mềm mô Hysys 48 2.1 Các đặc điểm ưu điểm phần mềm Hysys 48 2.2 Các thiết bị mô phần mềm Hysys 49 2.3 Các bước để mô quy trình cơng nghệ dùng Hysys .51 Tối ưu hố quy trình cơng nghệ 54 3.1 Phương pháp Box 55 3.2 Phương pháp toàn phương liên tục 55 3.3 Phương pháp hỗn hợp 56 3.4 Phương pháp Fletcher Reeves: 56 CHƯƠNG 4: MÔ PHỎNG HỆ THỐNG CHƯNG CẤT 57 Chuẩn bị mô 57 1.1 Lựa chọn thiết bị công nghệ để xây dựng mơ hình 57 GVHD: GV.TS Huỳnh Quyền GVC.THs Hồng Minh Nam Deleted: tốt nghiệp Luận văn thạc sĩ -2- Nguyễn Hoa 1.2 Chuẩn bị số liệu 58 1.3 Chọn phương pháp tính tốn nhiệt động .67 1.4 Chọn thuật tốn giải cho mơ hình 71 Thực q trình mơ 73 2.1 Tạo Fluid Package 73 2.2 Xây dựng dòng nguyên liệu Condensate Nam Côn Sơn .74 2.3 Thiết lập mơ hình PFD (Process Flowsheet Diagram) 77 2.4 Kết quả: 79 2.5 Nhận xét kết luận 81 CHƯƠNG V: NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG TỐI ƯU HÓA .83 CÁC THÔNG SỐ VẬN HÀNH NHÀ MÁY 83 Cơ sơ tính tốn 83 1.1 Thành phần nhiệt độ cắt sản phẩm: 83 1.2 Vấn đề nhiên liệu lò gia nhiệt H-01: 84 1.3 Giá thành sản phẩm: .85 Xác định biến sơ cấp .86 Xác định điều kiện ràng buộc 87 Xây dựng hàm mục tiêu .88 Kết nhận xét: 92 5.1 Kết tính tốn tối ưu 92 5.2 Nhận xét - kết luận : 93 CHƯƠNG 6: NGHIÊN CỨU THAY ĐỔI CƠ CẤU SẢN PHẨM VÀ TỐI ƯU HÓA NHÀ MÁY THEO CƠ CẤU SẢN PHẨM MỚI 95 Nghiên cứu thay đổi lại cấu sản phẩm nhà máy .95 Nghiên cứu việc tối ưu hóa thơng số vận hành cấu sản phẩm 97 2.1 Phương án 98 2.2 Phương án 100 Kết tối ưu kết luận 101 3.1 Kết tối ưu phương án 101 3.2 Kết tối ưu phương án 103 3.3 Nhận xét kết luận 105 KẾT LUẬN 107 TÀI LIỆU THAM KHẢO 108 GVHD: GV.TS Huỳnh Quyền GVC.THs Hoàng Minh Nam Deleted: tốt nghiệp Luận văn thạc sĩ -3- Nguyễn Hoa Deleted: tốt nghiệp DANH SÁCH BẢNG SỐ LIỆU Bảng 1-1 Khoảng nhiệt độ sôi dung môi 25 Bảng 1-2 Bảng tiêu loại dung môi Shell .25 Bảng 1-3 Bảng tiêu loại dung môi Petrolimex 26 Bảng 1-4 Mức tiêu thụ dung môi dự báo vài năm tới 27 Bảng 1-5 Tính chất số loại condensate quanh khu vực 29 Bảng 2-1 Các đặc tính kỹ thuật condensate Nam Côn Sơn 35 Bảng 2-2 Tính chất sản phẩm Naphtha 36 Bảng 2-3 Tính chất sản phấm Heavy oil 37 Bảng 2-4 Hệ thống bể nhà máy 39 Bảng 3-1 Phạm vi ứng dụng phương pháp tối ưu hoá Hysys 56 Bảng 4-1 Thành phần nhẹ nguyên liệu .58 Bảng 4-2 Tỷ trọng nguyên liệu 59 Bảng 4-3 Đường cong chưng cất 59 Bảng 4-4 Điều kiện đầu vào nguyên liệu 60 Bảng 4-5 Điều kiện dòng Off gas .60 Bảng 4-6 Điều kiện dòng Naphtha 60 Bảng 4-7 Điều kiện dòng Heavy oil 61 Bảng 4-8 Bậc tự mẫu mơ hình cột 61 Bảng 4-9 Cấu trúc đĩa thực tế quy lý thuyết 62 Bảng 4-10 Áp suất cột C-01 63 Bảng 4-11 Nhiệt độ cột C-01 64 Bảng 4-12 Hồi lưu C-01 64 Bảng 4-13 Điều kiện lò gia nhiệt H-01 .65 Bảng 4-14 Điều kiện bình tách V-02 65 Bảng 4-15 Số liệu thiết kế trao đổi nhiệt 67 GVHD: GV.TS Huỳnh Quyền GVC.THs Hồng Minh Nam Deleted: mâm Luận văn thạc sĩ -4- Nguyễn Hoa Deleted: tốt nghiệp Bảng 4-16 So sánh kết tính tốn số liệu thực tế 79 Bảng 4-17 So sánh tính chất sản phấm Naphtha theo tính tốn với thực tế .80 Bảng 4-18 So sánh tính chất sản phấm Heavy oil theo tính tốn với thực tế 81 Bảng 5-1 Thành phần điểm cắt TBP sản phẩm .84 Bảng 5-2 Giá bán loại sản phẩm 85 Bảng 5-3 Các biến sơ cấp 87 Bảng 5-4 Điều kiện ràng buộc 87 Bảng 5-6 So sánh đặc tính sản phẩm trước sau tối ưu 92 Bảng 5-5 So sánh thông số vận hành trước sau tối ưu 92 Bảng 6-1 Giá thành sản phẩm 97 Bảng 6-2 Các biến số sơ cấp phương án 99 Bảng 6-3 Cấu trúc số đĩa theo thực tế theo lý thuyết 100 Deleted: mâm Bảng 6-4 Các biến số sơ cấp phương án 101 Bảng 6-5 So sánh thông số vận PA1 phương án sở 102 Deleted: base case Bảng 6-6 So sánh đặc tính sản phẩm trước sau tối ưu 102 Bảng 6-7 So sánh thông số vận PA1 phương án sở 103 Bảng 6-8 So sánh đặc tính sản phẩm trước sau tối ưu 104 Bảng 6-9 So sánh phương án phương án .106 GVHD: GV.TS Huỳnh Quyền GVC.THs Hoàng Minh Nam Deleted: base case Số liệu thí nghiệm 4A: T= 120oC T= 140oC Hấp Phụ Giải Hấp T(phút) m1H2O T(phút) m2H2O(g) 22.48 2.4942 9.52 3.5807 40.05 5.2460 21.10 5.3444 54.78 7.7897 32.65 6.6824 70.30 10.4245 42.13 7.6577 86.17 13.0144 52.73 8.6805 103.12 15.7122 63.42 9.6958 Hấp Phụ T(phút) m1H2O 18.85 2.501653 34.33333 5.084886 52.58333 8.046378 68.35 10.69429 85.93333 13.28258 104.0667 15.8561 Giải Hấp T(phút) m2H2O(g) 7.3 6.05312 16.38333 7.870512 24.21667 9.33355 31.76667 10.72673 39.45 12.06933 47.35 13.36794 118.88 18.1491 74.60 10.5368 123.8 19.08198 55.35 14.71169 134.53 20.3027 85.98 11.4352 140.9 21.65359 62.4 15.81172 150.50 22.1102 96.55 12.1846 158.3167 24.22663 70.81667 18.09596 166.27 23.6366 108.50 12.9888 176.0833 26.69971 79.8 19.58434 181.83 24.8283 120.58 13.8111 194.9667 28.98901 88.18333 20.76338 197.08 25.8058 131.80 14.2251 209.15 30.87457 96.06667 21.72378 215.83 26.7262 142.45 14.8502 228.4667 32.51868 104.3333 22.67972 231.23 28.5653 153.25 15.4263 242.9 33.93121 112.3667 23.5482 247.03 29.1668 165.35 16.0354 260.75 35.18833 120.2333 24.34237 264.25 29.6811 177.05 16.5781 276.4833 36.27595 129.0333 25.23597 279.93 30.2056 189.30 17.1248 292.4667 37.11027 137.4 26.00152 295.55 30.5786 201.28 17.5856 308.6 37.84648 145.5 26.72078 311.93 30.9674 213.07 18.0540 324.8833 38.49705 153.4333 27.36843 327.12 31.3258 224.95 18.6349 344.8667 39.09237 161.1667 27.95519 343.28 31.6438 237.42 19.0946 363.1167 39.70896 169.7833 28.62082 359.57 31.8577 250.15 19.6187 379.0333 40.05199 177.9667 29.14347 375.87 32.1831 262.12 20.0468 398.4333 40.76854 187.8833 29.67137 392.10 32.4817 274.18 20.4477 414.9167 41.20589 196.5333 30.17106 410.15 32.7387 286.18 20.8790 432.8667 41.61503 205.3667 30.73437 426.33 32.9876 296.77 21.1930 448.6833 42.02952 214.95 31.21309 443.52 33.2405 308.42 21.5037 460.3167 42.31622 225 31.67707 458.72 33.4412 320.68 21.8097 472.05 42.54789 234.5167 32.09846 474.67 33.5400 332.92 22.1261 488.9833 42.75518 244 32.52415 490.73 33.6639 345.12 22.4651 508.25 43.04566 252.8667 32.91112 505.95 33.8166 359.47 22.7993 524.4333 43.32804 261.6333 33.29203 521.03 33.8273 371.83 23.0527 540.0667 43.5353 270.4333 33.5969 535.95 34.0278 383.43 23.2585 555.4 43.64426 279.7667 33.88649 T= 160oC T= 180oC Hấp Phụ Giải Hấp T(phút) m1H2O T(phút) m2H2O(g) 16.27 2.3921 10.35 6.1815 33.60 4.8806 23.37 9.2798 51.68 7.5436 35.70 11.8458 68.82 10.1546 46.00 14.1205 86.45 12.7906 55.18 15.7577 102.87 15.3169 65.45 17.4575 Hấp Phụ T(phút) m1H2O 8.133333 7.727136 20.61667 11.23207 31.01667 14.12013 42 16.88019 56.81667 20.1429 68.55 22.59884 Giải Hấp T(phút) m2H2O(g) 14.18333 2.47464 27.4 5.109446 48.06667 8.268441 62.8 10.641 80.71667 13.21891 95.43333 15.78174 119.60 17.8614 75.67 19.0244 78.88333 24.60826 114.0333 18.33929 136.53 20.3401 86.57 20.5740 88.71667 26.40853 153.55 22.5330 96.85 21.9522 98.88333 28.13702 149.5333 23.47138 170.32 24.4026 107.17 23.2153 109.4167 29.7423 187.62 25.9055 119.18 24.4883 119.5333 31.0845 182.4333 204.07 27.1534 131.98 25.6985 129.5167 32.25617 219.63 28.1468 141.87 26.5387 139.45 33.35088 212.4667 30.46193 235.10 28.9208 152.40 27.3141 149.95 34.34785 237.2667 31.75766 253.02 29.7481 162.08 27.9914 160.35 268.37 30.3462 172.68 28.6074 170.1333 35.90466 285.25 30.8646 182.75 29.1526 302.22 31.3019 192.67 29.6643 191.3833 37.09992 318.62 31.6922 202.70 30.1086 334.68 32.0459 214.10 30.5586 212.4333 37.93593 324.8167 36.59848 350.08 32.3821 224.17 30.9020 223.4 38.25164 342.15 36.95306 365.75 32.6725 234.18 31.2407 234.5667 38.52696 357.95 37.40027 381.42 32.9471 245.50 31.5511 397.30 33.2033 256.13 31.8028 258.6333 38.90798 412.60 33.4355 267.50 32.0222 428.88 33.6462 279.00 32.2083 284.3667 39.14538 424.4667 38.51176 444.60 33.8564 291.03 32.3222 297.0833 460.48 34.0620 301.32 32.4536 310.1333 39.29457 467.1167 39.09202 476.17 34.2707 309.82 32.4948 322.0667 319.43 32.5456 334.1833 39.37837 329.95 32.6400 128.7 20.90544 165.95 25.99879 27.8849 195.8 29.23083 35.1945 247.8667 32.81395 262.45 34.03533 180.6 36.55525 277.4333 34.81299 290.2 35.62377 201.85 37.54756 308.3167 36.15835 247.1 38.76991 375.8833 37.71978 392.6 38.05459 270.55 39.02339 408.7667 38.29704 39.2237 451.1667 38.82448 39.348 484.3167 39.28981 346.85 39.40523 498.65 39.47447 516.6 39.64592 358.9333 39.43558 531.9333 39.85269 PHỤ LỤC C3: SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM Q TRÌNH HẤP PHỤ/GIẢI HẤP TRÊN HỆ THỐNG HAI THÁP VẬN HÀNH LIÊN TỤC (Mơ hình hình 3.13) Số liệu thí nghiệm 3A: Số liệu thí nghiệm 4A: PHỤ LỤC D: BẢNG KẾT QUẢ SỐ LIỆU MƠ PHỎNG BẰNG PROII THƠNG SỐ CÁC DỊNG: Stream UOM F S1 S2 S3 S5 Total Molar Rate Total Mass Rate Total Std Liq Rate Total Std Vap Rate Temperature Pressure Total Molecular Weight Total Enthalpy Total Specific Enthalpy Total Liquid Mole Fraction Liquid Mole Fraction Total Reduced Temperature (Kay's Rule) Total Reduced Pressure (Kay's Rule) Total Acentric Factor Total UOP K factor Total Std Liq Density Total Std Liq Specific Gravity Total Std API kmol/h kg/h m3/h m3/h o C kg/cm2 4.043 126.945 0.150 90.616 80.842 1.066 31.400 7544.941 59.435 1.000 1.000 4.043 126.945 0.150 90.616 30.000 1.085 31.400 2649.408 20.870 1.000 1.000 2.337 95.735 0.119 52.380 78.150 1.033 40.966 4848.546 50.646 1.000 1.000 1.706 31.211 0.031 38.236 97.711 1.073 18.296 3025.375 96.934 1.000 1.000 4.043 126.945 0.150 90.616 80.892 1.083 31.400 7545.044 59.435 1.000 1.000 0.607 0.519 0.653 0.574 0.607 0.007 0.007 0.011 0.005 0.007 0.488 10.185 846.301 0.847 35.533 0.488 10.185 846.301 0.847 35.533 0.591 10.634 807.506 0.808 43.558 0.348 8.809 992.571 0.994 10.918 0.488 10.185 846.301 0.847 35.533 Total Molar Component Rates kmol/h 1.929 2.114 1.929 2.114 1.912 0.425 0.017 1.689 1.929 2.114 0.477 0.523 4.042 126.926 0.161 0.150 0.847 31.399 59.396 0.477 0.523 4.043 126.945 0.152 0.150 0.847 31.400 20.870 0.818 0.182 2.337 95.735 0.128 0.119 0.808 40.966 50.646 0.010 0.990 1.706 31.211 0.033 0.031 0.994 18.296 96.934 0.477 0.523 4.043 126.945 0.161 0.150 0.847 31.400 59.435 0.808 0.714 0.739 1.001 0.808 846.304 790.195 0.001 846.301 834.836 0.002 807.506 749.544 0.002 992.571 950.842 0.001 846.301 790.143 0.001 0.477 0.523 0.477 0.523 0.818 0.182 0.010 0.990 0.477 0.523 1.929 2.114 1.929 2.114 1.912 0.425 0.017 1.689 1.929 2.114 kcal/h kcal/kg fraction fraction kg/m3 ETHANOL H2O Total Molar Component Fractions ETHANOL H2O Liquid Molar Rate Liquid Mass Rate Liquid Vol Rate Liquid Std Vol Rate Liquid Std Specific Gravity Liquid Molecular Weight Liquid Specific Enthalpy Liquid CP Liquid Std Density Liquid Act Density Liquid Z (from density) Liquid Composition fraction kmol/h kg/hr m3/h m3/h kcal/kg kcal/kgK kg/m3 kg/m3 fraction ETHANOL H2O Liquid Component Rate ETHANOL H2O kmol/h THIẾT BỊ GIA NHIỆT NHẬP LIỆU: OPERATING CONDITIONS DUTY, M*KCAL/HR LMTD, C F FACTOR (FT) MTD, C U*A, KCAL/HR-C 4.896E-03 93.596 1.000 93.596 52.306 HOT SIDE CONDITIONS STEAM, KG-MOL/HR SATURATION PRESSURE, KG/CM2 SATURATION TEMPERATURE, C COLD SIDE CONDITIONS FEED LIQUID PRODUCT LIQUID, KG-MOL/HR K*KG/HR CP, KCAL/KG-C TOTAL, KG-MOL/HR K*KG/HR CONDENSATION, KG-MOL/HR TEMPERATURE, C PRESSURE, KG/CM2 INLET 0.539 5.000 151.336 OUTLET 0.539 INLET S1 OUTLET - 4.043 0.127 0.714 4.043 0.127 30.000 1.085 S5 4.043 0.127 0.808 4.043 0.127 0.000 80.892 1.083 THÁP CHƯNG CẤT: STAGE NUMBER P (kg/cm2) T(oC) Vap Rate (kmol/h) Liq Rate (kmol/h) CONDENSER STAGE2 STAGE3 STAGE4 STAGE5 STAGE6 STAGE7 STAGE8 STAGE9 STAGE10 STAGE11 REBOILER 1.033 1.033 1.037 1.041 1.045 1.049 1.053 1.057 1.061 1.065 1.069 1.073 78.150 78.216 78.396 78.598 78.830 79.106 79.454 79.928 80.649 81.810 86.693 97.711 0.000 7.453 7.442 7.433 7.422 7.411 7.397 7.380 7.355 7.324 7.226 7.068 5.116 5.105 5.096 5.085 5.074 5.060 5.043 5.020 9.030 8.932 8.773 0.000 Feed Rate (kmol/h) Product Rate (kmol/h) 2.337 69838.227 1.706 70167.207 4.043 TRAY WEIGHT COMPOSITIONS COMPONENT ETHANOL H2O RATE, KG/HR COMPONENT Heater Duty (kcal/h) TRAY X Y -0.92000 0.92862 0.08000 0.07138 209.594 0.000 TRAY X Y -0.90727 0.92000 0.09273 0.08000 205.519 305.329 TRAY X Y TRAY X Y ETHANOL H2O RATE, KG/HR COMPONENT ETHANOL H2O RATE, KG/HR COMPONENT ETHANOL H2O RATE, KG/HR COMPONENT ETHANOL H2O RATE, KG/HR COMPONENT ETHANOL H2O RATE, KG/HR 0.89373 0.10627 201.421 0.91131 0.08869 301.253 0.87870 0.12130 197.056 0.90219 0.09781 297.155 TRAY X Y -0.86122 0.89220 0.13878 0.10780 192.207 292.791 TRAY X Y -0.83979 0.88076 0.16021 0.11924 186.571 287.942 TRAY X Y -0.81178 0.86699 0.18822 0.13301 179.670 282.305 TRAY X Y -0.77199 0.84940 0.22801 0.15060 170.669 275.405 TRAY X Y -0.70809 0.82518 0.29191 0.17482 285.997 266.340 TRAY 10 X Y -0.59739 0.79175 0.40261 0.20825 252.916 254.787 TRAY 11 X Y -0.22216 0.67794 0.77784 0.32206 182.784 221.705 TRAY 12 X Y -0.02518 0.26273 0.97482 0.73727 31.211 151.573 TRAY NET VAPOR RATES AND DENSITIES TRAY MW -2 10 11 12 -40.966 40.479 39.980 39.447 38.854 38.164 37.318 36.211 34.788 30.682 21.446 ACTUAL DENS KG/M3 -1.42083 1.40865 1.39585 1.38164 1.36502 1.34455 1.31794 1.28109 1.23133 1.07528 0.73202 Z FROM DENSITY -1.00000 1.00000 1.00000 1.00000 1.00000 1.00000 1.00000 1.00000 1.00000 1.00000 1.00000 - RATES NORMAL ACTUAL K*KG/HR K*M3/HR K*M3/HR - - 0.305 0.167 0.215 0.301 0.167 0.214 0.297 0.167 0.213 0.293 0.166 0.212 0.288 0.166 0.211 0.282 0.166 0.210 0.275 0.165 0.209 0.266 0.165 0.208 0.255 0.164 0.207 0.222 0.162 0.206 0.152 0.158 0.207 TRAY NET LIQUID RATES AND DENSITIES TRAY MW -1 10 11 -40.966 40.256 39.528 38.749 37.882 36.870 35.627 33.998 31.672 28.316 20.834 ACTUAL DENS KG/M3 -749.544 751.851 754.209 756.846 759.945 763.795 768.911 776.347 788.693 811.304 899.907 Z FROM DENSITY -0.00190 0.00186 0.00182 0.00179 0.00175 0.00170 0.00163 0.00155 0.00142 0.00124 8.11E-04 - RATES STD LIQ ACTUAL K*KG/HR M3/HR M3/HR - - 0.210 0.260 0.280 0.206 0.254 0.273 0.201 0.248 0.267 0.197 0.242 0.260 0.192 0.235 0.253 0.187 0.227 0.244 0.180 0.217 0.234 0.171 0.205 0.220 0.286 0.339 0.363 0.253 0.292 0.312 0.183 0.193 0.203 12 18.296 950.842 6.57E-04 3.121E-02 3.144E-02 3.282E-02 TRAY STANDARD LIQUID DENSITIES TRAY DENSITY - API - SPGR -KG/M3 WATER 60F LIQUID VAPOR LIQUID VAPOR LIQUID VAPOR -1 807.506 0.000 43.558 0.000 0.8083 0.0000 809.654 807.506 43.094 43.558 0.8105 0.8083 811.951 808.970 42.600 43.241 0.8128 0.8098 814.516 810.514 42.051 42.909 0.8153 0.8113 817.520 812.211 41.414 42.544 0.8183 0.8130 821.232 814.163 40.632 42.127 0.8220 0.8150 826.134 816.525 39.611 41.624 0.8269 0.8173 833.202 819.562 38.159 40.983 0.8340 0.8204 844.808 823.782 35.829 40.099 0.8456 0.8246 10 865.700 829.677 31.790 38.880 0.8666 0.8305 11 944.900 850.397 18.104 34.729 0.9458 0.8512 12 992.571 935.646 10.918 19.583 0.9936 0.9366 TRAY TRANSPORT PROPERTIES TRAY - THERMAL CONDUCTIVITY KCAL/HR-M-C LIQUID VAPOR - 1.3778E-01 0.0000E+00 1.3867E-01 1.7826E-02 1.3961E-01 1.7869E-02 1.4068E-01 1.7915E-02 1.4196E-01 1.7966E-02 1.4358E-01 1.8024E-02 1.4579E-01 1.8094E-02 1.4913E-01 1.8184E-02 1.5522E-01 1.8312E-02 10 1.6786E-01 1.8496E-02 11 2.5741E-01 1.9154E-02 12 4.8025E-01 2.0624E-02 TRAY RATING MECHANICAL DATA SECTION TRAY DIAM NUMBERS MM - -1 457 - 11 457 SECTION NO VALVES OR CAPS N/A N/A VALVE THK,MM -N/A N/A VISCOSITY CP LIQUID VAPOR - 4.2542E-01 0.0000E+00 4.2302E-01 1.0589E-02 4.1988E-01 1.0610E-02 4.1650E-01 1.0632E-02 4.1273E-01 1.0657E-02 4.0835E-01 1.0685E-02 4.0300E-01 1.0719E-02 3.9601E-01 1.0764E-02 3.8606E-01 1.0826E-02 3.7164E-01 1.0916E-02 3.3221E-01 1.1245E-02 2.8711E-01 1.2149E-02 TRAY PASSES -1 SPACE MM 350 350 CAP TO CAP, MM N/A N/A SIEVE PCT 12.00 12.00 SF -1.00 1.00 SURFACE -TENSION DYNE/CM 2.5604E+01 2.6735E+01 2.7883E+01 2.9107E+01 3.0469E+01 3.2056E+01 3.4002E+01 3.6544E+01 4.0158E+01 4.5333E+01 5.6350E+01 5.8226E+01 - TRAY -TYPE METAL THK, MM - - SIEVE SS 1.880 SIEVE SS 1.880 UNIT ++ DIA, MM 12.700 12.700 WEIR HT MM 50.800 50.800 DC CLEAR MM -38.100 38.100 ++ DIAMETER OF VALVES, SIEVE HOLES, OR BUBBLE CAPS TRAY RATING RESULTS TRAY -2 VAPOR M3/S 0.059 0.059 0.059 0.059 0.058 0.058 LIQUID M3/S 0.00008 0.00007 0.00007 0.00007 0.00007 0.00006 VLOAD M3/S 0.003 0.003 0.003 0.002 0.002 0.002 DIAM MM -457.0 457.0 457.0 457.0 457.0 457.0 FF -18.2 18.1 17.9 17.7 17.4 17.2 PRES WEIR DROP RATE KG/CM2 CM3/S/MM -0.003 0.571 0.003 0.562 0.003 0.553 0.003 0.542 0.003 0.530 0.003 0.515 DOWNCOMER BACKUP, PCT TRAY SPACING -28.62 28.60 28.58 28.56 28.53 28.50 10 11 0.058 0.057 0.057 0.058 0.00006 0.00010 0.00009 0.00006 0.002 0.002 0.002 0.002 457.0 457.0 457.0 457.0 16.8 16.7 15.6 13.0 0.003 0.004 0.004 0.004 0.495 0.696 0.631 0.481 28.46 29.01 28.90 28.65 THÔNG SỐ ĐƯỜNG ỐNG DẪN: Gas Velocity (m/s) Liquid Velocity (m/s) Stream Name Description Phase Total Molar Rate Total Mass Rate Temperature Pressure Molecular Weight Mole Fraction Liquid Liquid Mass Rate Vapour Mass Rate Liquid Actual Volume Rate Vapour Actual Volume Rate Total Actual Volume Rate Line Size in Inches Line Size 10 0.2 KGMOL/HR KG/HR C BAR KG/HR KG/HR LIT/HR LIT/HR LIT/HR MM Dòng đỉnh Dòng đáy Dòng vào Liquid Liquid Liquid 2.350 N/A 78.150 1.013 N/A 1.0000 96.255 0.000 128.418 0.000 128.418 0.265 33.695 1.693 N/A 101.335 1.118 N/A 1.0000 30.690 0.000 32.192 0.000 32.192 0.133 16.87 4.043 N/A 81.642 1.079 N/A 1.0000 126.945 0.000 160.809 0.000 160.809 0.297 37.71 LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên: LÊ TƯỜNG LUẬT Năm sinh: 09-03-1984 Nơi sinh: Hịa Thành, H.Đơng Hịa, Phú Yên Địa liên lạc: 521/3A, CMT8, Phường 9, Q.10, Tp.HCM Quá trình đào tạo: Thời gian Hệ đào tạo Nơi học Ngành học Từ 09/2002 – 04/2007 Đại học Trường ĐH Bách Cơng nghệ hóa học qui khoa Tp.HCM (chun ngành hóa vơ cơ) Cao học Trường ĐH Bách Cơng nghệ hóa học khoa Tp.HCM (chun ngành dầu khí) Trường ĐH Bách Quản trị kinh doanh Từ 09/2007 – Từ 09/2008 – Cao học khoa Tp.HCM Q trình cơng tác: Thời gian Chun mơn Đơn vị công tác Từ 05/2007 – 01/2008 Color Specialist Công ty Coats Phong Phú Từ 01/2008 – 05/2009 Kĩ sư dự án Cơng ty Giấy Sài Gịn Kĩ sư kinh doanh Công ty CP thiết bị Thắng Lợi Từ 05/2009 – ... Chun ngành: CƠNG NGHỆ HĨA HỌC MSHV:00507376 I- TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU TỐI ƯU HĨA THƠNG SỐ VẬN HÀNH VÀ CƠ CẤU SẢN PHẨM CỦA HỆ THỐNG CHƯNG CẤT NHÀ MÁY CHẾ BIẾN CONDENSATE II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:... Nghiên cứu khả tối ưu hóa thơng số vận hành nhà máy o Nghiên cứu khả thay đổi cấu sản phẩm nghiên cứu tối ưu hóa thơng số vận hành theo cấu sản phẩm III- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ IV- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM... Mơ hình mơ hệ thống chưng cất condensate nhà máy phần mềm Hysys; Tối ưu hóa chế độ vận hành hệ thống chưng cất mơ hình mơ phỏng; Thay đổi cấu sản phẩm nhà máy theo hướng tách phần sản phẩm nhẹ