THÍ dụ xử lý KHÍ (PHẦN 1) (TIN học ỨNG DỤNG) (chữ biến dạng do slide dùng font VNI times, tải về xem bình thường)

Computer-Aided Chemical Engineering An Introduction to Process Simulation - HYSYS - C6a THÍ DỤ XỬ LÝ KHÍ Mục lục Thí dụ Xử lý khí: bước Tạo lập tập thứ nguyên Khởi đầu Mô Tạo lập Gói môi chất Chọn lựa cấu tử Hiển thị tính chất cấu tử Môi trường mô & PFD Lưu trữ trường hợp mô Mô tả trình 10 Sử dụng sổ Workbook PFD 11 Cài đặt dòng nhập liệu: Nhiệt độ, áp suất, lưu lượng dòng; 12 Nhập liệu thành phần 13 Tạo dòng với tên mặc định 14 Xác định dòng nhập liệu thứ hai 15 Hiển thị giản đồ pha 16 Cài đặt thiết bị: thiết bị trộn dòng; thiết bị phân tách đầu vào; thiết bị trao đổi nhiệt 17 Các tính sổ Workbook 18 Thêm thẻ tab vào sổ Workbook Thí dụ Xử lý khí Một dòng khí thiên nhiên gồm N 2, CO2 C1 đến nC4 xử lý hệ thống lạnh để loại bỏ hydrocarbon nặng Khí khô (nghèo hydrocarbon nặng hoá lỏng) sản xuất phải đáp ứng thông số điểm sương hydrocarbon đường ống Phần lỏng loại từ khí giàu hydrocarbon nặng xử lý tháp khử propan (depropanizer column), cho sản phẩm lỏng với hàm lượng propan qui định Mô xây dựng với bước sau: Tạo lập tập thứ nguyên; Chọn gói tính chất; Chọn cấu tử; Tạo dựng thiết lập dòng nhập liệu; Cài đặt xác định thiết bị phía trước tháp; Cài đặt xác định tháp H 1: Flowsheet xử lý khí a Xây dựng trường hợp mô thời điểm này, cửa sổ Session Preferences phải Tại mởû Nếu chưa, chọn Preferences từ Tools menu Sau di chuyển đến thẻ tab Variables cách click vào thẻ Chọn trang Units thẻ tab Variable File Preference (ưu tiên) đặt tên mặc định HYSYS.prf Khi ta chỉnh sửa mục preferences, ta lưu trữ thay đổi vào file preference cách nhấn nút Save Preference Set HYSYS nhắc cung cấp tên cho file preference mới, mà sau ta gọi file cho trường hợp mô cách nhấn nút Load Preference Set Tạo lập tập thứ nguyên HYSYS không cho phép thay đổi điều ba tập thứ nguyên mặc định liệt kê hình Tuy nhiên, ta tạo tập thứ nguyên cách nhân (cloning) tập hữu Trong thí dụ này, tập thứ nguyên tạo dựng dựa tập Field HYSYS, sau chỉnh sửa tùy ý tập này: Click vào Field danh mục Available Unit Set để chắn tập hoạt động Lưu ý thứ nguyên mặc định dòng chảy Flow theo mol lbmole/hr Một thứ nguyên thích hợp thí dụ MMSCFD Nhấn nút Clone Một tập thứ nguyên tên New User xuất Nếu muốn, ta nhập tên vào ô Unit Set Name Bây ta có tự động thể thay đổi thứ nguyên biến số có tập đánh dấu sáng, trở thành tập Tạo lập tập thứ nguyên Di chuyển đến ô Flow cách click vào lbmole/hr Mở danh mục rơi thứ nguyên có Edit Bar cách click vào (H 3) Click vào MMSCFD (H 4) Bây tập nguyên xác định Nhấn Close để bắt đầu công việc thứ nút thực mô Khởi đầu Mô Để khởi đầu trường hợp mô mới, thực mục sau: (a) Chọn New Case từ File menu (b) Nhấn nút New Case Cửa sổ Simulation Basis Manager xuất (H 5) Lưu ý HYSYS hiển thị Environment Mode hành góc phía bên phải hình Cửa sổ Simulation Basis Manager cho phép tạo Tạo lập Gói môi chất Nhấn nút Add, cửa sổ property gói Fluid Package xuất (H 6) HYSYS tạo gói Fluid Package với tên mặc định Basis1 Ta thay đổi tên gói fluid package cách nhập tên vào ô Name phía cửa sổ Đối với thí dụ này, hai thẻ tab đầu tiên, Prop Pkg Components sử dụng Tạo lập Gói môi chất Việc chọn lựa Gói Property Package thực thẻ tab Prop Pkg Lưu ý vị trí đoạn đánh dấu sáng khu vực Base Property Package Selection (hiện thời vị trí ) Hãy chọn gói property package sở cần thiết, trường hợp Peng Robinson cách sử dụng đứng để di chuyển danh mục xuống phía xuất Peng Robinson, clicking vào mục (H 7) Lưu ý báo Prop Pkg phần cửa sổ hiển thị Peng Robinson gói property package hành gói Fluid Package 10 Cài đặt thiết bị trộn dòng 76 Bây thiết bị MIXER tính toán đầy đủ, đóng cửa sổ để quay lại sổ Workbook Thiết bị hiển thị bảng matrix thẻ tab Unit Ops sổ Workbook (H 38) Bảng matrix thể Name thiết bị, Object Type, dòng gắn kết (Feeds Products), trạng thái Ignored, Calculation Level Khi ta ấn nút View UnitOp button, cửa sổ property thiết bị chiếm dòng hành bảng matrix mở 47 Cài đặt thiết bị trộn dòng Chúng ta mở cửa sổ property dòng trực tiếp từ thẻ tab Unit Ops sổ Workbook Khi ô ô Name, Object Type, Ignored, hay Calculation Level chọn, hộp thông báo đáy sổ Workbook hiển thị tất dòng gắn kết với thiết bị xét Hiện thời, ô Name thiết bị MIX-100 chọn, hộp thông báo hiển thị ba dòng gắn kết với thiết bị Để mở cửa sổ property dòng gắn kết với thiết bị MIXER, lấy thí dụ Feed 1, thực mục sau: - Click đôi vào Feed hộp đối thoại đáy sổ Workbook - Click đôi vào ô Feeds thiết bị MIX-100 Cửa sổ 48 property dòng nhập liệu liệt kê đầu tiên, trường hợp Feed 1, mở Cài đặt thiết bị phân tách đầu Thiết bị phân tách đầu vàovào phân đôi dòng hai pha MixerOut thành pha pha lỏng Thẻ tab Unit Ops sổ Workbook lần cần chọn Để cài đặt xác định thiết bị SEPARATOR: 77 n nút Add UnitOp, cửa sổ UnitOps xuất 78 Chọn nút radio Vessels nhóm Categories 79 Chọn Separator danh mục Available Unit Operations 80 n nút Add button Cửa sổ property SEPARATOR xuất hiện, trang Connections thẻ Design chọn 81 Đổi tên mặc định thiết bị (V-100) cách nhập chữ InletSep vào ô Name, ấn Enter 82 Di chuyển đến danh mục Feeds cách click vào ô 83 Mở danh mục rơi dòng nhập liệu có Edit Bar 84 Chọn dòng MixerOut cách thực mục sau: - Click vào tên dòng danh mục rơi - Nhấn phím để đánh dấu sáng tên dòng, sau nhấn Enter 85 Di chuyển đến ô Vapour Outlet cách thực mục sau: - Click vào ô 49 - Nhấn Alt_V Cài đặt thiết bị phân tách đầu vào 86 Tạo lập dòng cách nhập vào ký tự SepVap, nhấn Enter 87 Lập lại bước 85 86 dòng Liquid Outlet, đặt tên dòng SepLiq Trang Connections page hoàn chỉnh thể H 39 Lưu ý dòng Energy kết nối đến phần nóng hay lạnh bồn chứa Tuy nhiên, thí dụ này, dòng lượng không cần thiết 50 Cài đặt thiết bị phân tách đầu vào 88 Chuyển sang trang Parameters page cách click vào trang Delta P (độ giảm áp) mặc định zero chấp nhận thí dụ Các đại lượng Volume, Liquid Volume Liquid Level, nói chung áp dụng bồn chứa vận hành chế độ không ổn định hay có phản ứng kèm theo, chấp nhận với giá trị mặc định chúng (H 40) 51 Cài đặt thiết bị phân tách đầu vào 89 Di chuyển đến trang Conditions thẻ tab Worksheet muốn, để hiển thị liệu dòng đầu tính toán Bảng matrix xuất trang hiển thị H 41 Khi kết thúc, ấn nút Close để đóng cửa sổ 52 Cài đặt thiết bị trao đổi nhiệt Thiết bị cần cài đặt thiết bị trao đổi nhiệt dạng khí/khí Bảng Object Palette cần phải xuất hình; không, ấn Để cài đặt xác định thiết bị trao đổi nhiệt HEAT EXCHANGER: 90 Double-click vào nút Heat Exchanger button bảng Object Palette Cửa sổ property thiết bị trao đổi nhiệt HEAT EXCHANGER xuất hiện, trang Connections page cần chọn 91 Thay đổi Name thiết bị từ tên mặc định E-100 sang Gas/Gas 92 Kết nối dòng đầu đầu vào hình H 42, cách sử dụng phương pháp thảo luận trước Để ý phải tạo tất dòng ngoại trừ dòng SepVap, dòng hữu chọn từ danh mục rơi Tube Side Inlet Tạo lập dòng cách di chuyển đến ô nhập liệu tương ứng, nhập vào tên ấn Enter 53 Cài đặt thiết bị trao đổi nhiệt 93 Di chuyển đến trang Parameters 94 Exchanger Design (End Point) cách bố trí mặc định chấp nhận mô hình Heat Exchanger Model thí dụ 95 Nhập độ giảm áp 10 psi hai trường hợp Tube Side Delta P Shell Side Delta P Để ý thứ nguyên mặc định (thể Edit Bar) psi, đơn giản cần nhập 10 vào ô, nhấn Enter 96 Bố trí Shell Passes nên để nguyên theo mặc định, thiết kế dạng Counter Current Trang Parameters hoàn chỉnh trình bày H 43 54 Cài đặt thiết bị trao đổi nhiệt 97 Đóng cửa sổ property thiết bị HEAT EXCHANGER để quay lại sổ Workbook 98 Di chuyển đến thẻ tab Material Streams sổ Workbook, thể H 44 Dòng CoolGas chưa tính toán cân (flashed), nhiệt độ dòng chưa biết CoolGas tính toán (flashed) độ tiếp cận nhiệt độ thiết lập thiết bị trao đổi nhiệt Gas/Gas, vào thời điểm sau Hãy để ý cách mà phần thông tin di chuyển (đối với dòng CoolGas) flowsheet HYSYS luôn tính toán nhiều tính chất theo khả dòng dựa 55 thông tin có Các tính sổ Workbook Trước cài đặt thiết bị lại, số tính sổ Workbook minh họa, chúng cho phép ta truy cập thông tin cách nhanh chóng thay đổi cách thể thông tin Truy cập thiết bị từ sổ Workbook Ngoài việc sử dụng thẻ tab Unit Ops để mở cửa sổ property thiết bị cách trực tiếp từ sổ Workbook, ta sử dụng phương pháp sau : Khi vị trí hành thẻ tab dòng sổ Workbook, tức thẻ thẻ tab Material Streams, Compositions Energy Streams, hộp đối thoại phần đáy cửa sổ Workbook hiển thị thiết bị mà dòng xét kết nối vào Thí dụ, click vào ô liên kết với dòng SepVap Hộp đối thoại hiển thị tên hai thiết bị, InletSep Gas/Gas, mà dòng kết nối vào Để truy cập cửa sổ property thiết bị này, double-click vào tên thiết bị tương ứng Bất kỳ thiết bị liên kết đến dòng chọn sổ 56 Workbook hiển thị (và truy cập thông qua) hộp đối thoại Truy cập thiết bị từ sổ Workbook a 57 Thêm thẻ tab vào sổ Workbook Để ý sổ Workbook chọn, hạng mục Workbook xuất HYSYS menu Hạng mục cho phép tùy chỉnh sổ Workbook tùy theo thông tin mà ta muốn hiển thị Giả sử ta muốn tạo thẻ tab cho sổ Workbook để hiển thị áp suất, nhiệt độ lưu lượng dòng Để thêm thẻ tab mới: 99 Thực điều sau: - Từ hạng mục Workbook menu, chọn Setup - Object inspect (click với nút chuột phụ) thẻ tab Material Streams sổ Workbook, sau chọn Setup từ menu xuất Cửa sổ Setup sổ Workbook xuất (H 46) 58 Thêm thẻ tab vào sổ Workbook Để ý bốn thẻ tab hữu liệt kê nhóm trang page sổ Khi ta thêm thẻ tab mới, thẻ chèn vào trước thẻ tab đánh dấu sáng (hiện thời thẻ Material Streams) Bây ta muốn thêm thẻ tab trước thẻ tab Composition 100 Click vào thẻ tab Compositions danh mục thẻ tab sổ Workbook 101 Nhấn nút Add button Cửa sổ New Object Type xuất (H 48) 102 Click vào Stream để mở rộng thành Material Stream Energy Stream Hãy chọn Material Stream ấn nút OK button, hay doubleclick vào Material Stream Ta quay lại cửa sổ Setup, thẻ tab thêm vào sau thẻ tab hữu Material Streams 103 Click vào ô Name nhóm Object, thay đổi tên cho thẻ tab từ tên mặc định Material Streams thành P,T,Flow để diễn tả nội dung thẻ tab 59 cách phù hợp Thêm thẻ tab vào sổ Workbook Bước tùy chỉnh thẻ tab cách loại bỏ thông số không phù hợp 104 Click vào thông số thứ nhất, Vapour Fraction 105 Nhấn giữ phím Ctrl 106 Click vào thông số khác, Mass Flow, Heat Flow Molar Enthalpy Bây giờ, bốn thông số đánh dấu sáng 107 Buông phím Ctrl 108 n nút Delete để loại bỏ chúng khỏi thẻ tab sổ Workbook Nếu ta muốn loại bỏ thông số khỏi thẻ tab khác, ta phải chỉnh tab riêng rẽ Cửa sổ Setup hoàn chỉnh thể H 49 60 Thêm thẻ tab vào sổ Workbook 109 Đóng cửa sổ để quay lại sổ Workbook hiển thị thẻ tab Tại thời điểm này, ý tưởng tốt ta lưu trữ trường hợp mô cách thực hạng mục sau: (i) n nút Save button button bar; 61 (ii) Chọn Save từ File menu; (iii) Ấn Ctrl_S ... Workbook Thí dụ Xử lý khí Một dòng khí thiên nhiên gồm N 2, CO2 C1 đến nC4 xử lý hệ thống lạnh để loại bỏ hydrocarbon nặng Khí khô (nghèo hydrocarbon nặng hoá lỏng) sản xuất phải đáp ứng thông...Mục lục Thí dụ Xử lý khí: bước Tạo lập tập thứ nguyên Khởi đầu Mô Tạo lập Gói môi chất Chọn lựa cấu tử Hiển thị tính chất cấu tử Môi trường mô & PFD Lưu trữ trường hợp mô Mô tả trình 10 Sử dụng... (H 1) Dòng nhập liệu hỗn hợp vào thiết bị phân tách đầu vào (inlet separator), để loại bỏ chất lỏng tự Dòng khí khỏi đỉnh SEPARATOR đưa vào thiết bị trao đổi nhiệt dạng khí/ khí, làm nguội sơ khí