Nghiên cứu xây dựng quy trình công nghệ và mô hình điều khiển tự động hệ thống sản xuất cồn tinh luyện pha xăng

Đại Học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh Trường Đại Học Bách Khoa LÊ TƯỜNG LUẬT NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUI TRÌNH CƠNG NGHỆ VÀ MƠ HÌNH ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG HỆ THỐNG SẢN XUẤT CỒN TINH LUYỆN PHA XĂNG Chun ngành: Cơng nghệ hóa học LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, THÁNG 12 NĂM 2010 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học: Chữ kí Cán chấm nhận xét 1: Chữ kí Cán chấm nhận xét 2: Chữ kí Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách khoa, Đại học quốc gia Tp.HCM ngày tháng năm Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: Xác nhận Chủ tịch Hôi đồng đánh giá luận văn Bộ môn quản lý chuyên ngành sau luận văn sữa chữa (nếu có) CHỦ TỊCH HĐ ĐÁNH GIÁ LV (Họ tên chữ ký) BỘ MÔN QL CHUYÊN NGÀNH (Họ tên chữ ký) ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHIÃ VIỆT NAM Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc -oOo - Tp HCM, ngày 15 tháng 12 năm 2009 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: LÊ TƯỜNG LUẬT Giới tính : Nam Ngày, tháng, năm sinh : 09 – 03 – 1984 Nơi sinh : Phú n Chun ngành : Cơng nghệ hóa học Khoá : 2007 MSHV : 00507377 1- TÊN ĐỀ TÀI: Nghiên cứu xây dựng quy trình cơng nghệ mơ hình điều khiển tự động hệ thống sản xuất cồn tinh luyện pha xăng 2- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN: Lựa chọn công nghệ sản xuất cồn tinh luyện pha xăng Nghiên cứu lựa chọn vật vật liệu zeolite cho tháp hấp phụ Xây dựng công nghệ sản xuất cồn tinh luyện (99,5% wt) từ cồn nguyên liệu (70% wt) Mô công nghệ sản xuất cồn tinh luyện phần mềm ProII Xây dựng mơ hình hệ thống điều khiển cơng nghệ sản xuất cồn tinh luyện pha xăng Mô hệ thống điều khiển công nghệ sản xuất cồn tinh luyện phần mềm Dynsim 3- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 05/2010 4- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : 15/12/2010 5- HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS Huỳnh Quyền CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Họ tên chữ ký) CHỦ NHIỆM BỘ MÔN QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH (Họ tên chữ ký) -i- LỜI CẢM ƠN Xin chân thành cảm ơn đến gia đình, bạn bè người thân giúp đỡ, động viên, khuyến khích tơi suốt q trình học cao học thời gian làm luận văn thạc sĩ Những tình cảm họ động lực để phấn đấu học tập sống Xin chân thành cảm ơn thầy, Khoa Kỹ thuật Hóa học, mơn Cơng nghệ Chế biến Dầu khí, tồn thể anh chị em Trung tâm Nghiên cứu Công nghệ Lọc & Hóa dầu tạo điều kiện thuận lợi cho tơi thực hồn thành luận văn Xin chân thành cảm ơn thầy Trần Đăng Long (Khoa giao thông-Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM) giúp đỡ nhiệt tình việc xây dựng mơ hình điều khiển tự động hệ thống tinh cất cồn tinh luyện pha xăng Đặc biệt, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến thầy hướng dẫn luận văn – TS.Huỳnh Quyền (Giám đốc TT Nghiên cứu Công nghệ lọc & hóa dầu Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM) người tận tình hết lịng bảo để tơi hồn thành báo cáo luận văn Tp.HCM, tháng 12 năm 2009 Trân trọng Lê Tường Luật - ii - TÓM TẮT LUẬN VĂN Hiện nay, lý thuyết có nhiều phương pháp để sản xuất cồn tinh luyện pha xăng Tuy nhiên, công nghệ sản xuất dựa nguyên tắc rây phân tử có nhiều ưu điểm so với công nghệ khác Việc lựa chọn công nghệ áp dụng vào điều kiện Việt Nam với mục đích xây dựng dây chuyền sản xuất có mức độ tự động hóa cao dựa nguồn nguyên liệu cồn nồng độ thấp mục tiêu đề tài Dựa vào nghiên cứu thực nghiệm đề tài lựa chọn vật liệu cho công nghệ sản xuất cồn nhiên liệu phương pháp hấp phụ rây phân tử phù hợp với điều kiện thực tế Việt Nam zeolite 4A Đề tài xây dựng qui trình cơng nghệ mơ hình điều khiển cho công nghệ sản xuất cồn nhiên liệu 99.5%wt từ cồn nguyên liệu 70%wt phương pháp rây phân tử với cụm thiết bị chính: cụm chưng cất, cụm hấp phụ/giải hấp cụm thu hồi cồn với ưu điểm tính đại, mức độ tự động hóa, dễ vận hành, giảm thiểu nhiểm mơi trường, chất lượng sản phẩm đảm bảo yêu cầu từ nghiên cứu thực nghiệm mô phần mềm ProII, Dynsim Kết đề tài góp phần xây dựng công nghệ tinh luyện cồn để sản xuất cồn nhiên liệu vận hành tự động Việt Nam - iii - ABSTRACT Nowadays, anhydrous ethanol to mix fuel (gasohol) is having a lot of method to produce in theory but process of producing based on adsorption principle on molecular sieve that have more than advantage in comparison with another one Goal of theme is choose this technology and apply in Viet Nam condition with purpose to build a production line that have high automatic level based on raw ethanol material with low concentration Based on experimental research, theme chose 4A zeolite material for process of producing anhydrous ethanol by absorption method on molecular sieve according to realistic conditon in Viet Nam Theme also build a processing and control model for above technology from raw ethanol material with 70%wt concentration to 99.5%wt This technology incluce three main unit: distillation column, adsorption/desorption unit, recycle unit with outstanding features of modernity, easy operation, low energy costs, absorbent's time extension, minimizing pollution during the operation as well as ensuring quality requirements that use experimental researchs and ProII, Dynsim simulation software program Result of theme contribute to build ethanol rectifying technology to produce gasohol that automatic operation in Viet Nam - iv - LỜI NÓI ĐẦU Trong năm gần đây, với phát triển khơng ngừng kinh tế nhu cầu sử dụng lượng Việt Nam ngày cao, nguồn nhiên liệu hóa thạch (dầu mỏ,than đá, khí thiên nhiên ) Việt Nam ngày cạn dần Ngành vận tải tiêu thụ 60% lượng hóa thạch lực lọc dầu nhà máy Dung Quốc chiếm phần nhỏ nhu cầu tiêu dùng tương lai Vì lâu dài nước ta phải lệ thuộc chủ yếu vào nguồn xăng dầu nhập Đây nơi lựa chọn hợp lý để bắt đầu sử dụng nguồn lượng tái tạo thay Song thiếu hụt lượng không động lực thay đổi việc lựa chọn lượng Áp lực môi trường nhằm giảm ô nhiễm động vận tải phát gây hiệu ứng nhà kính buộc phủ nước giới Việt Nam phải giảm sử dụng nhiên liệu hóa thạch, thay lượng tái tạo Trong đó, ethanol tinh khiết ý đặc biệt lựa chọn ưu tiên việc pha chế xăng nhằm tăng số Octan xăng Ở nước giới, ethanol tinh khiết (≥ 99.5%kl) sử dụng phụ gia pha vào xăng tạo nhiên liệu mới, góp phần vào việc giảm thiểu tác động môi trường Tuy nhiên, Việt Nam chưa có cơng nghệ tinh luyện cồn để sản xuất cồn nhiên liệu với qui mô công nghiệp với khả tự động hóa cao Đó mục đích đề tài: “Nghiên cứu xây dựng quy trình cơng nghệ mơ hình điều khiển tự động hệ thống sản xuất cồn tinh luyện pha xăng” Đây đề tài có ý nghĩa thực tiễn nằm đề tài nghiên cứu trọng điểm cấp nhà nước (Mã số: KC.05.20/06-10) “Nghiên cứu, thiết kế chế tạo hệ thống thiết bị tự động tinh luyện cồn để sản xuất xăng pha cồn, cơng suất tối thiểu 2000 lít cồn (99, 5%)/ ngày” TS Huỳnh Quyền (Giám đốc TT Nghiên Cứu Công nghệ Lọc dầu Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM – Chủ nhiệm đề tài) Nội dung luận văn bao gồm: - Tính cấp thiết đề tài (chương 1) - Tìm hiểu lựa chọn cơng nghệ tinh cất cồn pha xăng (Chương 2) -v- - Nghiên cứu lựa chọn vật liệu zeolite cho tháp hấp phụ cồn (Chương 3) - Xây dựng qui trình cơng nghệ hệ thống sản xuất cồn tinh luyện pha xăng (chương 4) - Sử dụng phần mềm ProII để mô công nghệ sản xuất cồn (chương 5) - Xây dựng mơ hình điều khiển tự động cho cơng nghệ sản xuất cồn tinh luyện pha xăng (chương 6) - Sử dụng phần mềm Dynsim mô hệ thống điều khiển qui trình sản xuất cồn tinh luyện (chương 7) - Lựa chọn thành phần hệ thống điều khiển: điều khiển, thiết bị đo, thiết bị chấp hành (chương 8) Trong nội dung thực hiện, việc xây dựng mơ hình điều khiển tự động cịn mang tính hàn lâm, cần tiến hành hiệu chỉnh thực nghiệm thiết bị thực Cũng với mục đích nêu lên tiện ích phần mềm q trình mơ hoạt động đối tượng để từ có số nhận định phương án dự phòng Mặc dù cố gắng chắn tránh khỏi sai sót nhầm lẫn, tác giả mong nhận đóng góp, phê bình q thầy cô bạn để luận văn hoàn chỉnh - vi - MỤC LỤC NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ i LỜI CẢM ƠN ii TÓM TẮT LUẬN VĂN iii LỜI NÓI ĐẦU v DANH SÁCH HÌNH VẼ…………………………………………………………… xi DANH SÁCH BẢNG BIỂU xiv Chương 1: MỞ ĐẦU I ĐẶT VẤN ĐỀ: .1 1.1 Vấn đề an ninh lượng ô nhiễm môi trường: 1.2 Lợi ích xăng pha cồn: II TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU: 2.1 Tình hình sử dụng giới: .4 2.2 Tình hình nghiên cứu Việt Nam: III SỰ CẦN THIẾT CỦA ĐỀ TÀI: IV MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI: V ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU: VI PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU: Chương 2: LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CỒN TINH KHIẾT TẠI VIỆT NAM I TIÊU CHUẨN CỒN PHA XĂNG VÀ ĐẶC ĐIỂM CỦA HỆ ETHANOL – NƯỚC VÀ CỒN TINH LUYỆN: .7 1.1 Những yêu cầu kĩ thuật cồn tinh luyện pha xăng số nước giới: 1.2 Tính chất hệ ethanol - nước: II MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP TẠO CỒN NỒNG ĐỘ CAO: 2.1 Phương pháp chưng chân không ( Vacuum Distillation): 2.2 Phương pháp dùng chất hút ẩm: .10 2.3 Phương pháp chưng cất đẳng phí (Azeotropic Distillation): 10 2.4 Phương pháp thẩm thấu qua màng (Membrane Technology): .12 2.5 Phương pháp kết hợp chưng cất thẩm thấu qua màng: 13 2.6 Phương pháp kết hợp thẩm thấu qua màng rây phân tử: 13 2.7 Phương pháp dùng rây phân tử (Molecular Sieve Technology): 13 III SẢN XUẤT CỒN NHIÊN LIỆU THEO CÔNG NGHỆ RÂY PHÂN TỬ TRÊN THẾ GIỚI: 17 3.1 Sản xuất cồn nhiên liệu theo công nghệ rây phân tử Thái Lan: 17 3.2 Một phát minh Zhong, Yaling (National University Technic Park – China): 19 IV LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ ỨNG DỤNG VÀO VIỆT NAM: 21 Chương 3: NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN VẬT LIỆU ZEOLITE CHO THÁP HẤP PHỤ 23 I ĐẶT VẤN ĐỀ: 23 II CƠ SỞ LÝ THUYẾT QUÁ TRÌNH HẤP PHỤ/NHẢ HẤP CỦA VẬT LIỆU ZEOLITE: 23 2.1 Vật liệu Zeolite A : 23 2.2 Ứng dụng zeolite A tinh chế cồn: 25 2.2.1 Zeolite 3A: 25 2.2.2 Zeolite 4A: 26 2.3 Lý thuyết trình hấp phụ giải hấp: .26 2.3.1 Khái niệm: .26 - vii - 2.3.2 Phân loại: .26 2.3.3 Động học cân hấp phụ: 27 2.3.4 Các phương trình đẳng nhiệt hấp phụ: 27 III NGHIÊN CỨU NHIỆT ĐỘNG HỌC QUÁ TRÌNH HẤP PHỤ CỦA NƯỚC TRONG HỖN HỢP CỒN – NƯỚC TRÊN VẬT LIỆU ZEOLITE 3A VÀ 4A: .29 3.1 Vật liệu hấp phụ: 29 3.2 Phương pháp đo kết quả: 30 3.3 Phương pháp thực nghiệm: 32 3.4 Kết thực nghiệm zeolite 3A 4A: 33 3.4.1 Điều kiện thí nghiệm: 33 3.4.2 Kết quả: 33 3.4.3 Lập phương trình hấp phụ: 34 3.4.4 Nhận xét: .38 IV NGHIÊN CỨU NHIỆT ĐỘNG HỌC QUÁ TRÌNH GIẢI HẤP NƯỚC TRÊN VẬT LIỆU ZEOLITE 3A VÀ 4A: 39 4.1 Phương pháp thực hiện: 39 4.2 Kết thực nghiệm zeolite 3A 4A: 40 4.2.1 Kết thực nghiệm zeolite 3A: 40 4.2.2 Kết thực nghiệm zeolite 4A: 41 4.3 Nhận xét: 42 V NGHIÊN CỨU CHỌN LỰA VẬT LIỆU RÂY PHÂN TỬ CHO CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CỒN NHIÊN LIỆU: .42 5.1 Phương pháp nghiên cứu: .42 5.2 Phân tích kết quả: 44 5.2.1 So sánh biến thiên nồng độ cồn sản phẩm, nhiệt độ hấp phụ hai loại zeolite 3A 4A: 44 5.2.2 So sánh biến thiên nồng độ cồn sản phẩm theo lưu lượng zeolite 3A 4A: 45 5.2.3 Kết luận việc chọn lựa vật liệu zeolite: 46 VI NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUI TRÌNH VẬN HÀNH LIÊN TỤC VỚI HỆ HAI THÁP DỰA TRÊN NGUYÊN TẮC PSA: 46 Chương 4: XÂY DỰNG CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CỒN 99.5%WT TỪ CỒN NGUYÊN LIỆU 70% WT 48 I XÂY DỰNG CÔNG NGHỆ: .48 II NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG: 51 2.1 Tháp chưng cất: 51 2.2 Tháp hấp phụ: 52 2.3 Cụm thu hồi: 53 Chương 5: SỬ DỤNG PHẦN MỀM PROII MÔ PHỎNG CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CỒN TINH LUYỆN PHA XĂNG 54 I GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC PHẦN MỀM PROII: 54 II MÔ PHỎNG CỤM CHƯNG CẤT: .56 2.1 Nguyên liệu, yêu cầu sản phẩm thông số kĩ thuật: 56 2.2 Xây dựng lưu trình: 56 2.3 Khai báo thành phần: .57 2.4 Thiết lập dòng -vào thiết bị: 59 2.4.1 Dòng nguyên liệu: 59 2.4.2 Thiết bị trao đổi nhiệt: 60 2.4.3 Valve: 61 - viii - 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 MÔ PHỎNG BẰNG PROII THÔNG SỐ CÁC DÒNG: 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 n 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 Công nghệ hóa học qui khoa Tp.HCM (chun ngành hóa vơ cơ) Cao học Trường ĐH Bách Cơng nghệ hóa học khoa Tp.HCM (chuyên 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 Chuyên môn 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 Công ty Giấy Sài Gịn Kĩ sư kinh doanh Cơng ty CP thiết bị Thắng Lợi Từ 05/2009 – ... Mô công nghệ sản xuất cồn tinh luyện phần mềm ProII Xây dựng mơ hình hệ thống điều khiển cơng nghệ sản xuất cồn tinh luyện pha xăng Mô hệ thống điều khiển công nghệ sản xuất cồn tinh luyện phần... để mô công nghệ sản xuất cồn (chương 5) - Xây dựng mơ hình điều khiển tự động cho cơng nghệ sản xuất cồn tinh luyện pha xăng (chương 6) - Sử dụng phần mềm Dynsim mô hệ thống điều khiển qui trình. .. cơng nghệ tinh luyện cồn để sản xuất cồn nhiên liệu với qui mô công nghiệp với khả tự động hóa cao Đó mục đích đề tài: ? ?Nghiên cứu xây dựng quy trình cơng nghệ mơ hình điều khiển tự động hệ thống