Ứng dụng phương trình trạng thái srk trong nghiên cứu cân bằng pha và mô phỏng quá trình chưng cất hệ đa cấu tử

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - LUẬN VĂN THẠC SĨ ỨNG DỤNG PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI SRK TRONG NGHIÊN CỨU CÂN BẰNG PHA VÀ MÔ PHỎNG QUÁ TRÌNH CHƯNG CẤT HỆ ĐA CẤU TỬ NGHÀNH : CƠNG NGHỆ HỐ HỌC TRẦN NHẬT HUY Hà Nội - 2007 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - LUẬN VĂN THẠC SĨ ỨNG DỤNG PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI SRK TRONG NGHIÊN CỨU CÂN BẰNG PHA VÀ MƠ PHỎNG Q TRÌNH CHƯNG CẤT HỆ ĐA CẤU TỬ NGHÀNH : CƠNG NGHỆ HỐ HỌC Người hướng dẫn : PGS.TS Nguyễn Thị Minh Hiền Học viên : Trần Nhật Huy Hà Nội - 2007 Ứng dụng phương trình trạng thái Soave – Redlich – Kwong nghiên cứu cân lỏng mơ q trình chưng cất hệ nhiều cấu tử MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG : CƠ SỞ LÝ THUYẾT I PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI KHÍ THỰC VÀ QUY TẮC HỖN HỢP Phương trình trạng thái khí lý tưởng Một số phương trình trạng thái khí thực phổ biến a Phương trình số b Phương trình Van Der Waals (1899) c Phương trình Redlich – Kwong (1949) d Phương trình Peng – Robinson (1976) e Phương trình Hederer – Peter – Wenzel (1976) f Phương trình Soave – Redlich – Kwong (1972) g Phương trình Benedict – Webb – Rubin Quy tắc hỗn hợp (mixing rule) 10 a Quy tắc hỗn hợp bậc (quadratic mixing rule) 10 b Quy tắc hỗn hợp Panagiotopoulos – Reid (1985) 10 c Quy tắc hỗn hợp Adachi – Sugie (1986) 11 d Quy tắc hỗn hợp Melhem 11 Hệ số nén 11 a Tính Z theo giản đồ Katz 11 b Tính Z theo phương trình trạng thái 12 II CÂN BẰNG PHA LỎNG – HƠI CỦA HỆ NHIỀU CẤU TỬ 14 Giản đồ pha (Phase behavior) 14 a Giản đồ pha hệ cấu tử (Hình 1) 14 b Giản đồ pha hệ nhiều cấu tử (Hình 2) 15 c Quy tắc pha Gibbs 16 Hằng số cân (Equilibrium ratio) 17 a Xác định K theo phương pháp đồ thị 17 b Định luật Raoult 18 c Tính K theo phương trình tương quan (correlation method) 18 d Áp dụng phương trình trạng thái để tính K 19 e Tính K theo phương pháp hệ số hoạt độ phương trình trạng thái 20 Nhiệt độ điểm sương 20 Nhiệt độ điểm sôi 20 Luận văn tốt nghiệp Cao học CNHH 2005 - 2007 Trần Nhật Huy Ứng dụng phương trình trạng thái Soave – Redlich – Kwong nghiên cứu cân lỏng mơ q trình chưng cất hệ nhiều cấu tử Áp suất bão hoà 21 Cân hỗn hợp pha Lỏng – Hơi (Flash Calculation) 21 Xác định trạng thái pha hỗn hợp 22 III CHƯNG CẤT NHIỀU CẤU TỬ (MULTICOMPONENT DISTILLATION) 23 Khái niệm cân cấu tử khoá 24 Độ bay tương đối 25 Bậc tự (degree of freedom) biến thiết kế hệ thống (design variables) 25 a Phân tích phận (analysis of element) 26 b Phân tích hệ thống (analysis of unit) 28 Thiết kế tháp chưng cất 31 a Thực tính cân vật chất sơ ban đầu 32 b Xác định áp suất làm việc tháp 33 c Xác định nhiệt độ đỉnh tháp 34 d Xác định nhiệt độ thiết bị gia nhiệt đáy tháp (reboiler) 35 e Xác định số đĩa lý thuyết tối thiểu 35 f Xác định phân bố cấu tử khơng khố 38 g Tính lại cân vật chất chi tiết từ mục (b) – (e) 39 h Chỉ số hồi lưu tối thiểu 39 i Số đĩa lý thuyết số hồi lưu thực tế 40 j Vị trí đĩa nạp liệu tối ưu 41 Điều khiển hệ thống chưng cất 41 CHƯƠNG : XÂY DỰNG CÁC PHẦN MỀM MÔ PHỎNG DỰA TRÊN SRK EOS 42 I TÍNH HỆ SỐ NÉN, HẰNG SỐ CÂN BẰNG THEO SRK EOS 42 Tính hệ số nén 42 Tính số cân pha 42 II PHƯƠNG PHÁP TÍNH GẦN ĐÚNG ÁP DỤNG TRONG CHƯƠNG TRÌNH 43 Phương pháp chia đôi 43 a Nội dung phương pháp 43 b Ưu nhược điểm 44 Phương pháp tiếp tuyến 44 a Nội dung phương pháp 44 b Ưu nhược điểm 45 III XÂY DỰNG PHẦN MỀM TÍNH HỆ SỐ NÉN CỦA HỖN HỢP 45 Thuật toán 45 Giao diện 48 Luận văn tốt nghiệp Cao học CNHH 2005 - 2007 Trần Nhật Huy Ứng dụng phương trình trạng thái Soave – Redlich – Kwong nghiên cứu cân lỏng mô trình chưng cất hệ nhiều cấu tử IV XÂY DỰNG PHẦN MỀM LIÊN QUAN TỚI CÂN BẰNG LỎNG – HƠI VÀ CÁC ỨNG DỤNG KHÁC 48 Tính nhiệt độ điểm sơi hỗn hợp đa cấu tử 48 a Thuật toán 48 b Giao diện 50 Tính nhiệt độ sơi hỗn hợp đa cấu tử 50 a Thuật toán 50 b Giao diện 52 Tính cân Lỏng – Hơi dòng pha đa cấu tử 52 a Thuật toán 52 b Giao diện 55 Tính áp suất bão hoà hỗn hợp 55 a Thuật toán 55 b Giao diện 56 V XÂY DỰNG PHẦN MỀM MÔ PHỎNG QUÁ TRÌNH CHƯNG CẤT NHIỀU CẤU TỬ TÁCH RIÊNG LPG VÀ CONDENSATE 56 Sơ đồ trình thực 57 Thuật toán 58 Giao diện 59 CHƯƠNG : KẾT QUẢ ÁP DỤNG, SO SÁNH VỚI PHẦN MỀM HYSYS 61 Tính hệ số nén 61 Tính số cân 63 Tính nhiệt độ điểm sương 64 Tính nhiệt độ điểm sơi 67 Tính cân pha dòng pha (Flash Calculation) 68 Mô hệ thống chưng cất Debutanizer 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO 81 PHỤ LỤC 83 Luận văn tốt nghiệp Cao học CNHH 2005 - 2007 Trần Nhật Huy Ứng dụng phương trình trạng thái Soave – Redlich – Kwong nghiên cứu cân lỏng mơ q trình chưng cất hệ nhiều cấu tử MỞ ĐẦU Phương trình trạng thái (Equation Of State - EOS) đóng vai trị quan trọng q trình thiết kế cơng nghệ hố học - dầu khí, đặc biệt nghiên cứu cân pha hỗn hợp nhiều cấu tử Ban đầu, EOS áp dụng chủ yếu cho cấu tử tinh khiết Khi áp dụng cho hỗn hợp, chúng dùng hỗn hợp không cực (Soave, 1972; Peng and Robinson, 1976) hợp chất phân cực (Huron, 1978; Assenlineau, 1978; Graboski Daubert, 1978) Sau đó, phương trình trạng thái phát triển nhanh chóng cho việc tính tốn cân pha hỗn hợp có cực lẫn khơng cực Có nhiều điểm thuận tiện cho việc áp dụng phương trình trạng thái việc tính tốn cân pha : i) dùng với khoảng áp suất nhiệt độ rộng, kể vùng áp suất cao; ii) cấu tử thay đổi bất kỳ, từ nhẹ tới nặng, từ không cực tới có cực; iii) dùng cho cân lỏng - hơi, lỏng - lỏng, iv) dùng cho pha lẫn pha lỏng; Ngoài ra, phương trình trạng thái cịn dùng để xác định tính chất tỷ trọng, áp suất hơi, entanpy, entropy … Phương trình Van Der Waals phương trình trạng thái dự đoán tồn hai pha lỏng – Sau đó, Redlich – Kwong (1949), Soave (1972) Peng Robinson (1976), Carhanan Starling (1969), Guggenheim (1965) Boublik (1981), Chen Kreglewski (1977), Christoforakos Franck (1986) Heilig Franck (1989) … cải tiến để tăng độ xác phương trình trạng thái việc dự đốn cân pha, tính áp suất hơi, tỷ trọng lỏng, tỷ trọng khí, tỷ lệ pha cân … Ngày nay, với hỗ trợ máy tính, việc áp dụng phương trình trạng thái vào tính tốn, thiết kế, mơ tối ưu hố q trình cơng nghệ hóa học - dầu khí trở nên dễ dàng, nhanh chóng thuận tiện nhiều với phần mềm thông dụng biết đến HYSYS, PRO II … Nội dung đồ án cao học đề cập chi tiết vấn đề : “Ứng dụng phương trình Soave – Redlich – Kwong nghiên cứu cân Lỏng – Hơi mơ q trình chưng cất hệ nhiều cấu tử” Sản phẩm đề tài tốt nghiệp phần mềm SRK 4.1 sử dụng số đơn vị trực thuộc Tổng Cơng ty Khí Việt Nam Luận văn tốt nghiệp Cao học CNHH 2005 - 2007 Trần Nhật Huy Ứng dụng phương trình trạng thái Soave – Redlich – Kwong nghiên cứu cân lỏng mơ q trình chưng cất hệ nhiều cấu tử CHƯƠNG : CƠ SỞ LÝ THUYẾT I PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI KHÍ THỰC VÀ QUY TẮC HỖN HỢP Phương trình trạng thái khí lý tưởng Bất phương trình thể mối liên quan áp suất (P), nhiệt độ (T) thể tích (V) gọi phương trình trạng thái Bắt đầu từ định luật Boyle – Charles sử dụng cho khí lý tưởng biểu thị cơng thức sau : PV = nRT (1) Trong : P : Áp suất tuyệt đối V : Thể tích n : Số mol khí điều kiện áp suất P, nhiệt độ T tích V T : Nhiệt độ tuyệt đối R : Hằng số khí, giá trị thể Bảng sau : P V T R kPa MPa Bar Psi lb/ft2 m3 m3 m3 ft3 ft3 K K K o R o R 8.314 0.00831 0.08314 10.73 1545 Đối với hầu hết loại khí phương trình xác tới áp suất khoảng 400 kPa Khi áp suất tăng lên, độ xác giảm xuống hệ thống coi không lý tưởng Một số phương trình trạng thái khí thực phổ biến a Phương trình số PV = ZRT (2) Z hệ số nén xác định phương pháp sau : - Áp suất rút gọn Pr nhiệt độ rút gọn Tr; - Từ Pr, Tr thừa số thứ ω Zc; Luận văn tốt nghiệp Cao học CNHH 2005 - 2007 Trần Nhật Huy Ứng dụng phương trình trạng thái Soave – Redlich – Kwong nghiên cứu cân lỏng mơ q trình chưng cất hệ nhiều cấu tử - b Phương pháp nhiễu xạ phân tử Eykman (Eykman molecular refraction) Phương trình Van Der Waals (1899) P= RT a − v−b v (3) Trong : Với hệ cấu tử R 2Tc2 a = 0.421875 Pc b = 0.125 (4) RTc Pc (5) Tc : Nhiệt độ tới hạn cấu tử Pc : Áp suất tới hạn cấu tử Với hỗn hợp, thơng số a, b tính theo quy tắc hỗn hợp (mixing rule) c Phương trình Redlich – Kwong (1949) Phương trình Redlich – Kwong dạng biến thể phương trình VDW P= RT a − v − b v( v + b) (6) Với hệ cấu tử : R 2Tc2 a = 0.42747 Pc b = 0.08664 (7) RTc Pc (8) Với hỗn hợp nhiều cấu tử, thơng số a, b tính từ quy tắc hỗn hợp d Phương trình Peng – Robinson (1976) P= RT a (T ) − v − b v + 2bv − b (9) Với hệ cấu tử Luận văn tốt nghiệp Cao học CNHH 2005 - 2007 Trần Nhật Huy Ứng dụng phương trình trạng thái Soave – Redlich – Kwong nghiên cứu cân lỏng mơ q trình chưng cất hệ nhiều cấu tử a (T ) = a (Tc ).α(Tr , ω) (10) R 2Tc2 Pc (11) a (Tc ) = 045724 α(Tr , ω) = (1 + k (1 − Tr )) (12) Tr nhiệt độ rút gọn cấu tử Tr = T Tc k = 0.37464 + 1.54226ω − 0.26992ω2 (13) ω thừa số acentric (acentric factor) b = 0.0778 RTc Pc (14) Với hỗn hợp, thông số a, b tính tốn theo quy tắc hỗn hợp So với phương trình Redlich Kwong, phương trình Peng – Robinson xác việc tính tốn khối lượng riêng pha lỏng, đặc biệt hydrocacbon trung bình (như hexan) e Phương trình Hederer – Peter – Wenzel (1976) P= a (T ) RT − v − b v( v + b) (15) Với hệ cấu tử a (T ) = a c Trα (16) (nếu α = -0.5 phương trình Redlich – Kwong 1949) a c = 0.42747 b = 0.08664 R 2Tc2 Pc (17) RTc Pc (18) Với hỗn hợp, thông số hỗn hợp tính theo quy tắc hỗn hợp Luận văn tốt nghiệp Cao học CNHH 2005 - 2007 Trần Nhật Huy Ứng dụng phương trình trạng thái Soave – Redlich – Kwong nghiên cứu cân lỏng mơ q trình chưng cất hệ nhiều cấu tử f Phương trình Soave – Redlich – Kwong (1972) P= RT a (T ) − v − b v( v + b) (19) Với hệ cấu tử a (T ) = a c α(T ) (20) Năm 1964, Wilson người giới thiệu dạng phụ thuộc nhiệt độ thông số a theo hàm α(T) a c = 0.42747 R 2Tc2 Pc (21) α(T ) = (1 + m(1 − Tr )) (22) m = 0.48 + 1.574ω − 0.176ω2 (23) RTc Pc (24) b = 0.08664 Với hỗn hợp nhiều cấu tử, thơng số tính từ quy tắc hỗn hợp Các phương trình trạng thái bậc VDW, SRK, PR … chứng tỏ xác đơn giản , hiệu việc tính số cân pha Ki, dự đoán tỷ trọng pha lỏng enthalpy cho hydrocacbon không phân cực Cùng với phương trình Peng – Robinson, phương trình trạng thái SRK phương trình sử dụng rộng rãi dự đoán cân lỏng hệ thống chứa cấu tử khơng phân cực phân cực g Phương trình Benedict – Webb – Rubin P = RTρ + (Bo RT − A o − cρ3 Co ρ + − ρ + αρ + (1 + γρ2 )e −γρ ) ( bRT a ) a 2 T T (25) Trong Ao, Bo, Co, a, b, c, α, γ hệ số tương quan (correlation constant); ρ hệ số tỷ trọng mol (molar density coefficient) Các phương trình khơng phải dạng bậc (non cubic EOS) Benedict – Webb – Rubin dùng để xác định tỷ trọng, enthalpy, entropy pha pha lỏng áp suất kể vùng cực lạnh (cryogennic liquid region) Luận văn tốt nghiệp Cao học CNHH 2005 - 2007 Trần Nhật Huy Ứng dụng phương trình trạng thái Soave – Redlich – Kwong nghiên cứu cân lỏng mơ q trình chưng cất hệ nhiều cấu tử Xác định thông số vận hành tương ứng để áp suất Reid condensate = 11.2 psi hàm lượng C5+ LPG 1.5 Bằng phần mềm mô xác định hiệu suất tách n-C4 sản phẩm đỉnh 99.95%; hiệu suất tách i-C5 sản phẩm đáy 78.5%; thông số vận hành tương ứng : i) nhiệt độ đáy tháp : 142.16oC; lưu lượng hồi lưu : 64.3 m3/h (chỉ số hồi lưu = 0.656) Luận văn tốt nghiệp Cao học CNHH 2005 - 2007 Trần Nhật Huy Ứng dụng phương trình trạng thái Soave – Redlich – Kwong nghiên cứu cân lỏng mô trình chưng cất hệ nhiều cấu tử KẾT LUẬN Phần mềm SRK giải vấn đề sau :  Giải toán cân lỏng hệ đa cấu tử : tính hệ số nén (compressible factor), điểm sương (dewpoint), điểm sôi (bubble point), thành phần hai pha lỏng – cân (flash calculation), áp suất bão hồ (vapor pressure) …  Mơ hệ thống chưng cất hệ đa cấu tử (Debutanizer), thông qua xác định thơng số vận hành tối ưu cho trường hợp (thay đổi yêu cầu chất lượng sản phẩm, thay đổi thành phần nguyên liệu, … ) Phạm vi khả áp dụng :  Khoảng áp suất nhiệt độ áp dụng rộng (kể vùng áp suất tới hạn)  Áp dụng cho hệ gồm nhiều cấu tử từ C1 – C10, CO2, N2, H2S, H2O  Có tính đến phụ thuộc số cân vào thành phần hỗn hợp Do làm tăng độ xác kết thu  Độ xác tương đương với phần mềm HYSYS  Tuy nhiên hỗn hợp có hàm lượng cấu tử khơng phải hydrocacbon (non hydrocarbon) tương đối cao sai số so với HYSYS lớn q trình tính toán giả sử gần số tương tác lưỡng cấu tử kij Luận văn tốt nghiệp Cao học CNHH 2005 - 2007 Trần Nhật Huy Ứng dụng phương trình trạng thái Soave – Redlich – Kwong nghiên cứu cân lỏng mô trình chưng cất hệ nhiều cấu tử TÀI LIỆU THAM KHẢO John M Campbell; Gas Conditioning and Processing – Vol 1; Second Edition Oklahoma 2001 John M Campbell; Gas Conditioning and Processing – Vol 2; Second Edition Oklahoma 2001 John M Campbell; Gas Conditioning and Processing – Vol 3; Second Edition Oklahoma 2001 Robert H Perry, Don W Green, James O Maloney; Perry’s Chemical Engineer’s Handbook; Seventh Edition Mc Graw Hill 1997 Gas Processors Suppliers Association; Engineering Data Book William C Lyons; Handbook of Petroleum & Natural Gas Engineering – Vol 2; Gulf Publishing Company – Houston – Texas; Ya Song Wei, Richard J Sadus; Equation of State for the Calculation of Fluid – Phase Equilibria; AlChE Journal – Vol 46 Chorng H Twu, John E Coon, Melinda G Kusch, Allan H Harvey; Selection of Equation of State Models for Process Simulator Michael S Graboski, Thomas E Daubert; A Modified Soave Equation of State for Phase Equilibrium Calculation; Ind Eng Chem Des Dev – Vol 17 1978 10 Gallen J Supes; Selecting Thermodynamic Model for Process Simulation of Organic VLE and LLE Systems 11 Chorng H Twu, Bruce Tilton, David Bluck; The Strength and Limitation of Equation of State Models and Mixing Rule 12 Robert N Maddox, Abdulreda Al-Saygh, Mahmood Mosfeghian; Calculating and Applying K Values 13 M Mohsen-Nia, H Modarress, G A Mansoori; A Cubic Hard – Core Equation of State; Fluid Phase Equilibria 206 (2003) Elsevier 14 Douani Mustapha, Ouadjenia Fatima, Terkhi Sabria; Distillation of complex mixture; Entropy 2007 Luận văn tốt nghiệp Cao học CNHH 2005 - 2007 Trần Nhật Huy Ứng dụng phương trình trạng thái Soave – Redlich – Kwong nghiên cứu cân lỏng mơ q trình chưng cất hệ nhiều cấu tử 15 Ivar J Halvorsen, Sigurd Skogestad; Intergrated column designs for minimum energy and entropy requirements in multicomponent distillation; AlChE Annual meeting, 2001 16 Samir H Mushrif; Determining equation of state binary interation parameters using K and L point, Canada 2004 17 Chorng H Twu, John E Coon, John R Cunningham; A new generalyzed alpha function for a cubic equation of state, Simulation Science 18 Chorng H Twu, Wayne D Sim, Vince Tassone; Getting a handle on advanced cubic equations of state 19 Aspen Technology, Inc; Physical property methods and models 20 Ernest E Ludwig; Applied process design for chemical and petrochemical plants – Vol 2; Gulf Professional Publishing, Houston, Texas 21 Stanley M Walas; Chemical process equipment selection and design; Reed Publishing, 1990 Luận văn tốt nghiệp Cao học CNHH 2005 - 2007 Trần Nhật Huy Ứng dụng phương trình trạng thái Soave – Redlich – Kwong nghiên cứu cân lỏng mô trình chưng cất hệ nhiều cấu tử PHỤ LỤC MÃ CHƯƠNG TRÌNH TÍNH DEWPOINT Function DEP(c1 As Double, c2 As Double, c3 As Double, ic4 As Double, nc4 As Double, ic5 As Double, nc5 As Double, c6 As Double, c7 As Double, c8 As Double, co2 As Double, n2 As Double, P As Double) As Double Dim r As Double r = 8.314 '(kPa)(m3)/(kmol)(K) Dim pc(1 To 12) As Double Dim Tc(1 To 12) As Double Dim w(1 To 12) As Double 'Thu tu theo bay hoi : N2, C1, CO2, C2, … pc(1) = 3398 pc(2) = 4599 pc(3) = 7374 pc(4) = 4880 pc(5) = 4240 pc(6) = 3640 pc(7) = 3784 pc(8) = 3381 pc(9) = 3365 pc(10) = 3030 pc(11) = 2740 pc(12) = 2490 Tc(1) = 126.21 Tc(2) = 190.56 Tc(3) = 304.11 Tc(4) = 305.41 Tc(5) = 369.77 Tc(6) = 407.82 Tc(7) = 425.1 Tc(8) = 460.35 Tc(9) = 469.65 Tc(10) = 506.4 Tc(11) = 539.2 Tc(12) = 568.4 w(1) = 0.037 w(2) = 0.0108 Luận văn tốt nghiệp Cao học CNHH 2005 - 2007 Trần Nhật Huy Ứng dụng phương trình trạng thái Soave – Redlich – Kwong nghiên cứu cân lỏng mô trình chưng cất hệ nhiều cấu tử w(3) = 0.2667 w(4) = 0.0972 w(5) = 0.1515 w(6) = 0.1852 w(7) = 0.1981 w(8) = 0.2286 w(9) = 0.251 w(10) = 0.299 w(11) = 0.3483 w(12) = 0.3978 Dim a(1 To 12) As Double Dim b(1 To 12) As Double Dim alp0(1 To 12) As Double Dim alp1(1 To 12) As Double Dim m(1 To 12) As Double Dim tr0(1 To 12) As Double Dim tr1(1 To 12) As Double Dim i As Integer Dim j As Integer Dim l As Double Dim y(1 To 12) As Double Dim tot As Double y(1) = n2 / 100 y(2) = c1 / 100 y(3) = co2 / 100 y(4) = c2 / 100 y(5) = c3 / 100 y(6) = ic4 / 100 y(7) = nc4 / 100 y(8) = ic5 / 100 y(9) = nc5 / 100 y(10) = c6 / 100 y(11) = c7 / 100 y(12) = c8 / 100 Dim x(1 To 12, To 100) 'Xac dinh cau tu nang nhat hon hop Dim q As Integer For i = To 12 If y(i) > Then Luận văn tốt nghiệp Cao học CNHH 2005 - 2007 Trần Nhật Huy Ứng dụng phương trình trạng thái Soave – Redlich – Kwong nghiên cứu cân lỏng mơ q trình chưng cất hệ nhiều cấu tử q=i End If Next 'Gia su phan pha long can bang x(q, 1) = For i = To 12 If i < q Or i > q Then x(i, 1) = 0.001 End If Next For i = To 12 m(i) = 0.48 + 1.574 * w(i) - 0.176 * w(i) ^ a(i) = 0.42747 * (r ^ 2) * (Tc(i) ^ 2) / pc(i) b(i) = 0.08667 * r * Tc(i) / pc(i) Next Dim k As Integer Dim T0 As Double Dim t1 As Double Dim Tm(1 To 100) As Double Dim pi As Integer pi = Dim tcm As Double tcm = For i = To 12 tcm = tcm + Tc(i) * y(i) Next Dim Thc As Double Dim c As Integer 'c la so lan lap vong ngoai c=0 Do c=c+1 For i = To 12 x(i, 1) = x(i, k + 1) Next Luận văn tốt nghiệp Cao học CNHH 2005 - 2007 Trần Nhật Huy Ứng dụng phương trình trạng thái Soave – Redlich – Kwong nghiên cứu cân lỏng mơ q trình chưng cất hệ nhiều cấu tử k=0 Do k=k+1 pi = pi + t1 = T0 + 0.00001 For i = To 12 tr0(i) = T0 / Tc(i) Tr1(i) = t1 / Tc(i) alp0(i) = (1 + m(i) * (1 - tr0(i) ^ 0.5)) ^ alp1(i) = (1 + m(i) * (1 - Tr1(i) ^ 0.5)) ^ Next 'Tinh totv0 'Tinh fugacity pha Dim anav0(1 To 12) As Double Dim anv0 As Double Dim bnv0 As Double Dim Alv0 As Double Dim Blv0 As Double bnv0 = For i = To 12 bnv0 = bnv0 + y(i) * b(i) Next For i = To 12 anav0(i) = For j = To 12 anav0(i) = anav0(i) + y(j) * a(i) ^ 0.5 * a(j) ^ 0.5 * alp0(i) ^ 0.5 * alp0(j) ^ 0.5 Next Next anv0 = For i = To 12 For j = To 12 anv0 = anv0 + y(i) * y(j) * a(i) ^ 0.5 * a(j) ^ 0.5 * alp0(i) ^ 0.5 * alp0(j) ^ 0.5 Next Next Alv0 = anv0 * P / (r ^ * T0 ^ 2) Blv0 = bnv0 * P / (r * T0) Luận văn tốt nghiệp Cao học CNHH 2005 - 2007 Trần Nhật Huy Ứng dụng phương trình trạng thái Soave – Redlich – Kwong nghiên cứu cân lỏng mơ q trình chưng cất hệ nhiều cấu tử Dim Zv0(1 To 10) As Double Dim zvap0 As Double Zv0(1) = For l = To Zv0(l + 1) = Zv0(l) - Comp.F(Zv0(l), Alv0, Blv0) / Comp.dF(Zv0(l), Alv0, Blv0) Next zvap0 = Zv0(8) Dim phiv0(1 To 12, To 100) As Double For i = To 12 phiv0(i, k) = Exp((b(i) / bnv0) * (zvap0 - 1) - Log(zvap0 - Blv0) + (Alv0 / Blv0) * ((b(i) / bnv0) - * (anav0(i) / anv0)) * Log(1 + (Blv0 / zvap0))) Next 'Tinh fugacity pha long Dim ana0(1 To 12) As Double Dim an0 As Double Dim bn0 As Double Dim Al0 As Double Dim Bl0 As Double bn0 = For i = To 12 bn0 = bn0 + x(i, k) * b(i) Next For i = To 12 ana0(i) = For j = To 12 ana0(i) = ana0(i) + x(j, k) * a(i) ^ 0.5 * a(j) ^ 0.5 * alp0(i) ^ 0.5 * alp0(j) ^ 0.5 Next Next an0 = For i = To 12 For j = To 12 an0 = an0 + x(i, k) * x(j, k) * a(i) ^ 0.5 * a(j) ^ 0.5 * alp0(i) ^ 0.5 * alp0(j) ^ 0.5 Next Next Al0 = an0 * P / (r ^ * T0 ^ 2) Bl0 = bn0 * P / (r * T0) Luận văn tốt nghiệp Cao học CNHH 2005 - 2007 Trần Nhật Huy Ứng dụng phương trình trạng thái Soave – Redlich – Kwong nghiên cứu cân lỏng mơ q trình chưng cất hệ nhiều cấu tử Dim Zl0(1 To 10) As Double Dim zliq0 As Double Zl0(1) = For l = To Zl0(l + 1) = Zl0(l) - Comp.F(Zl0(l), Al0, Bl0) / Comp.dF(Zl0(l), Al0, Bl0) Next zliq0 = Zl0(8) Dim phil0(1 To 12, To 100) As Double For i = To 12 phil0(i, k) = Exp(((b(i) / bn0) * (zliq0 - 1)) - (Log(zliq0 - Bl0)) + (Al0 / Bl0) * ((b(i) / bn0) - * (ana0(i) / an0)) * Log(1 + (Bl0 / zliq0))) Next 'Tinh hang so can bang Dim kcb0(1 To 12, To 100) For i = To 12 kcb0(i, k) = phil0(i, k) / phiv0(i, k) Next 'Tinh lai phan pha long For i = To 12 x(i, k + 1) = y(i) / kcb0(i, k) Next 'Tinh tong phan long Dim totl0 As Double totl0 = -1 For i = To 12 totl0 = totl0 + x(i, k + 1) Next 'Tinh totv1 'Tinh fugacity pha Dim anav1(1 To 12) As Double Dim anv1 As Double Dim bnv1 As Double Dim Alv1 As Double Dim Blv1 As Double Luận văn tốt nghiệp Cao học CNHH 2005 - 2007 Trần Nhật Huy Ứng dụng phương trình trạng thái Soave – Redlich – Kwong nghiên cứu cân lỏng mô trình chưng cất hệ nhiều cấu tử bnv1 = For i = To 12 bnv1 = bnv1 + y(i) * b(i) Next For i = To 12 anav1(i) = For j = To 12 anav1(i) = anav1(i) + y(j) * a(i) ^ 0.5 * a(j) ^ 0.5 * alp1(i) ^ 0.5 * alp1(j) ^ 0.5 Next Next anv1 = For i = To 12 For j = To 12 anv1 = anv1 + y(i) * y(j) * a(i) ^ 0.5 * a(j) ^ 0.5 * alp1(i) ^ 0.5 * alp1(j) ^ 0.5 Next Next Alv1 = anv1 * P / (r ^ * t1 ^ 2) Blv1 = bnv1 * P / (r * t1) Dim Zv1(1 To 10) As Double Dim zvap1 As Double Zv1(1) = For l = To Zv1(l + 1) = Zv1(l) - Comp.F(Zv1(l), Alv1, Blv1) / Comp.dF(Zv1(l), Alv1, Blv1) Next zvap1 = Zv1(8) Dim phiv1(1 To 12, To 100) As Double For i = To 12 phiv1(i, k) = Exp((b(i) / bnv1) * (zvap1 - 1) - Log(zvap1 - Blv1) + (Alv1 / Blv1) * ((b(i) / bnv0) - * (anav1(i) / anv1)) * Log(1 + (Blv1 / zvap1))) Next 'Tinh fugacity pha long Dim ana1(1 To 12) As Double Dim an1 As Double Dim bn1 As Double Dim Al1 As Double Dim Bl1 As Double Luận văn tốt nghiệp Cao học CNHH 2005 - 2007 Trần Nhật Huy Ứng dụng phương trình trạng thái Soave – Redlich – Kwong nghiên cứu cân lỏng mơ q trình chưng cất hệ nhiều cấu tử bn1 = For i = To 12 bn1 = bn1 + x(i, k) * b(i) Next For i = To 12 ana1(i) = For j = To 12 ana1(i) = ana1(i) + x(j, k) * a(i) ^ 0.5 * a(j) ^ 0.5 * alp1(i) ^ 0.5 * alp1(j) ^ 0.5 Next Next an1 = For i = To 12 For j = To 12 an1 = an1 + x(i, k) * x(j, k) * a(i) ^ 0.5 * a(j) ^ 0.5 * alp1(i) ^ 0.5 * alp1(j) ^ 0.5 Next Next Al1 = an1 * P / (r ^ * t1 ^ 2) Bl1 = bn1 * P / (r * t1) Dim Zl1(1 To 10) As Double Dim zliq1 As Double Zl1(1) = For l = To Zl1(l + 1) = Zl0(l) - Comp.F(Zl1(l), Al1, Bl1) / Comp.dF(Zl1(l), Al1, Bl1) Next zliq1 = Zl1(8) Dim phil1(1 To 12, To 100) As Double For i = To 12 phil1(i, k) = Exp(((b(i) / bn1) * (zliq1 - 1)) - (Log(zliq1 - Bl1)) + (Al1 / Bl1) * ((b(i) / bn1) - * (ana1(i) / an1)) * Log(1 + (Bl1 / zliq1))) Next 'Tinh hang so can bang Dim kcb1(1 To 12, To 100) For i = To 12 kcb1(i, k) = phil1(i, k) / phiv1(i, k) Next Luận văn tốt nghiệp Cao học CNHH 2005 - 2007 Trần Nhật Huy Ứng dụng phương trình trạng thái Soave – Redlich – Kwong nghiên cứu cân lỏng mô trình chưng cất hệ nhiều cấu tử 'Tinh lai phan pha hoi For i = To 12 x(i, k + 1) = y(i) / kcb1(i, k) Next 'Tinh tong phan hoi Dim totl1 As Double totl1 = -1 For i = To 12 totl1 = totl1 + x(i, k + 1) Next If Abs(totl1) < 0.00001 Then Tm(k) = T0 Else T0 = t1 - totl1 * 0.00001 / (totl1 - totl0) For i = To 12 x(i, k + 1) = x(i, 1) Next End If Loop Until Abs(totl1) < 0.00001 Loop Until Abs(x(1, 1) - x(1, k + 1)) < 0.00001 DEP = Tm(k) End Function Luận văn tốt nghiệp Cao học CNHH 2005 - 2007 Trần Nhật Huy LÝ LỊCH KHOA HỌC I LÝ LỊCH SƠ LƯỢC Họ tên : Trần Nhật Huy Giới tính : Nam Ngày, tháng, năm sinh : 23/11/1979 Nơi sinh : Bắc Ninh Chức vụ, đơn vị công tác trước học tập, nghiên cứu : II Địa liên lạc : Công ty Khí Cà Mau – Lơ D khu cơng nghiệp Phường 1, đường Ngô Quyền – TP Cà Mau Điện thoại quan : 0780.591321 Điện thoại nhà riêng : 0908.879147 QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO Trung học chuyên nghiệp : Hệ đào tạo : Thời gian đào tạo từ : Nơi học : Ngành học : Đại học : Hệ đào tạo : Chính quy Thời gian đào tạo từ : 09/1997 – 05/2002 Nơi học : Đại học Bách Khoa Hà Nội Ngành học : Công nghệ Hữu – Hoá dầu Tên luận án tốt nghiệp : Mô thiết kế công nghệ sản xuất etylen từ etan Người hướng dẫn : PGS.TS.Nguyễn Thị Minh Hiền Thời gian đào tạo : 07/2005 – 11/2007 Nơi học : Trường đại học Bách Khoa Hà Nội Ngành học : Cơng nghệ Hố học Thạc sỹ : Tên luận văn tốt nghiệp : Trình độ ngoại ngữ : Anh văn trình độ C Ứng dụng phương trình trạng thái Soave – Redlich – Kwong nghiên cứu cân pha mơ q trình chưng cất hệ nhiều cấu tử III Q TRÌNH CƠNG TÁC CHUN MƠN SAU KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Thời gian Công việc đảm nhiệm Nơi công tác 10/2002 – 01/2005 Nhà máy xử lý khí Dinh Cố Cơng ty Chế biến Khí Vũng Tàu (PVGASVT) Kỹ sư công nghệ 02/2005 – 09/2006 Nhà máy xử lý khí Dinh Cố Cơng ty Chế biến Khí Vũng Tàu (PVGASVT) Trưởng ca vận hành 10/2006 – 11/2007 Cơng ty Khí Cà Mau (PVGASCM) Trưởng phịng Kỹ thuật Sản xuất IV CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CƠNG BỐ Mơ q trình nhiệt phân khí tự nhiên sản xuất etylen - Tạp chí Khoa học & Công nghệ - số 36 & 37/2002 Ngày 16 tháng 11 năm 2007 NGƯỜI KHAI KÝ TÊN ... DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - LUẬN VĂN THẠC SĨ ỨNG DỤNG PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI SRK TRONG NGHIÊN CỨU CÂN BẰNG PHA VÀ MÔ PHỎNG QUÁ TRÌNH CHƯNG CẤT HỆ ĐA CẤU TỬ... Huy Ứng dụng phương trình trạng thái Soave – Redlich – Kwong nghiên cứu cân lỏng mô trình chưng cất hệ nhiều cấu tử d Áp dụng phương trình trạng thái để tính K Fugacity cấu tử pha xác định phương. .. Nhật Huy Ứng dụng phương trình trạng thái Soave – Redlich – Kwong nghiên cứu cân lỏng mô trình chưng cất hệ nhiều cấu tử IV XÂY DỰNG PHẦN MỀM LIÊN QUAN TỚI CÂN BẰNG LỎNG – HƠI VÀ CÁC ỨNG DỤNG KHÁC