MÔ PHỎNG CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ETHANOL CỦA NHÀ MÁY BIOETHANOL DUNG QUẤT TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT HÓA HỌC

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TRẦN MINH TRIẾT MÔ PHỎNG CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ETHANOL CỦA NHÀ MÁY BIOETHANOL DUNG QUẤT Chuyên ngành: Kỹ thuật hóa học Mã số: 8520301 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT HĨA HỌC Đà Nẵng – Năm 2019 Cơng trình hồn thành TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG Người hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Đình Minh Tuấn Phản biện 1: TS Nguyễn Thị Thanh Xuân Phản biện 2: T.S Nguyễn Đình Thống Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ Kỹ thuật học học họp Trường Đại học Bách khoa vào ngày 31 tháng năm 2019 Có thể tìm hiểu luận văn tại:  Trung tâm Học liệu, ĐHĐN Trường Đại học Bách khoa  Thư viện Khoa Hóa, Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài: Nhiên liệu hóa thạch đóng vai trò quan trọng phát triển kinh tế xã hội quốc gia Bên cạnh ưu điểm vượt trội, nhiên liệu hóa thạch bộc lộ điểm hạn chế: khơng có khả tái sinh, ô nhiễm môi trường, nguy cạn kiệt tương lai…; hạn chế có ảnh hưởng lớn đến vấn đề mang tính thời giới nay: an ninh lượng biến đổi khí hậu Để tìm lời giải cho toán này, nhiều giải pháp đưa có giải pháp thúc đẩy mạnh mẽ nghiên cứu nhằm tìm nguồn lượng thay thế, có khả tái tạo thân thiện với môi trường Để đảm bảo an ninh lượng, bảo vệ môi trường thúc đẩy phát triển kinh tế nông thôn vùng sâu, vùng xa nước ta, ngày 20/11/2007, Thủ tướng Chính phủ phê duyệt "Đề án phát triển nhiên liệu sinh học đến năm 2015, tầm nhìn 2025" Trên sở pháp lý đó, có nhiều cơng trình nghiên cứu nhiên liệu sinh học phát triển ứng dụng vào thực tiễn Nhiên liệu sinh học nghiên cứu phát triển dạng khác gồm: Biogas, Hydro, Bioethanol, Biodiesel,…trong Bioethanol nhiên liệu sinh học phổ biến với ưu điểm: trị số octan cao, không gây ô nhiễm môi trường, nguyên liệu sản xuất dồi từ sản phẩm, phụ phẩm nơng nghiệp Nhiệm vụ khó khăn thiết kế nhà máy sản xuất Bioethanol đảm bảo tiêu kỹ thuật sản phẩm nâng cao hiệu kinh tế công nghệ nơi trực tiếp sản xuất Với tốc độ phát triển chóng mặt công nghệ thông tin, phần mềm mô trình sản xuất ứng dụng vào trình thiết kế, vận hành nhà máy nhằm giảm thiểu khó khăn Phần mềm mơ hỗ trợ cho việc thiết kế q trình khơng đảm bảo tính thân thiện với mơi trường sản xuất an tồn mà cịn giúp giảm chi phí đầu tư chi phí sản xuất Phần mềm mơ giúp xây dựng nên mơ hình có độ trung thực cao với đầy đủ chức linh động Phần mềm mô sử dụng để thiết kế cải tiến trình thu hồi nhiệt xác lập phương án hoạt động có hiệu kinh tế cao Hiệu kinh tế sản xuất yếu tố quan trọng để trì hoạt động nhà máy sản xuất ethanol Để đáp ứng yêu cầu cần sử dụng phần mềm mô công nghiệp để xây dựng mơ hình chuẩn với thơng số tối ưu cho cơng nghệ sản xuất Bioethanol, từ đánh giá, so sánh, lựa chọn tìm thơng số vận hành hợp lý, đặc biệt phân xưởng vận hành quan trọng nhà máy: phân xưởng chưng cất Xuất phát từ sở khoa học thực tiễn trên, chọn đề tài: "Mô công nghệ sản xuất Ethanol Nhà máy Bioethanol Dung Quất" Đối tượng mục tiêu nghiên cứu  Mục tiêu nghiên cứu: - Mô công nghệ sản xuất ethanol Nhà máy Bioethanol Dung Quất dựa số liệu thiết kế - Đánh giá dựa so sánh kết mô thông số thiết kế, từ tìm thơng số vận hành cho Nhà máy suất chất lượng sản phẩm thay đổi  Đối tượng nghiên cứu: - Phần mềm mô ASPEN HYSYS - Công nghệ sản xuất Nhà máy Bioethanol Dung Quất (gồm: nguyên liệu, công nghệ, thông số kỹ thuật, ) Nội dung nghiên cứu:  Tìm hiểu quy trình công nghệ Nhà máy, nguyên liệu sản xuất, đặc tính sản phẩm  Nghiên cứu tính phần mềm mô  Xây dựng sơ đồ mô  Chạy mô hiệu chỉnh thông số công nghệ  Đánh giá khai thác kết Phương pháp nghiên cứu:  Nghiên cứu chi tiết sơ đồ công nghệ thông số công nghệ khu vực sản xuất Nhà máy để đưa thông số phục vụ cho trình mơ  Nghiên cứu tính phần mềm mô để xây dựng sơ đồ mô công nghệ sản xuất Ethanol  Chạy mô hiệu chỉnh thông số vận hành để đánh giá kết  Khai thác mô phỏng, đề xuất phương án sản xuất hợp lý Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài:  Xây dựng sở liệu điều kiện vận hành nhà máy sản xuất Ethanol Việt Nam, góp phần vào việc nâng cao khả mô công nghệ hóa học  Tiết kiệm chi phí thực nghiệm mơ hình thực, giảm chi phí vận hành, tối ưu hóa chi phí sản xuất  Có thể hiệu chỉnh điều kiện sản xuất Nhà máy suất, chất lượng sản phẩm thay đổi Cấu trúc luận văn CHƯƠNG - TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan nhiên liệu sinh học, bioethanol 1.1.1 Nhiên liệu sinh học Nhiên liệu sinh học theo định nghĩa rộng nhiên liệu rắn, lỏng, khí chuyển hóa từ sinh khối 1.1.2 Bioethanol a Định nghĩa: Ethanol hợp chất hữu thuộc dãy đồng đẳng rượu no đơn chức có cơng thức phân tử C2H5OH hay C2H6O, gọi tên khác rượu Etylic, cồn, ethyl alcohol, ethyl hydrate, hydroxyethane Ethanol tổng hợp phương pháp hóa học phương pháp sinh học Bioethanol ethanol sản xuất theo phương pháp sinh học b Lịch sử phát triển: c Ứng dụng: 1.2 Tình hình sản xuất, tiêu thụ bioethanol giới Việt Nam 1.2.1 Tình hình sản xuất tiêu thụ bioethanol giới 1.2.2 Tình hình sản xuất tiêu thụ bioethanol Việt Nam a Thực trạng tình hình sản xuất tiêu thụ b Triển vọng phát triển nhiên liệu sinh học nước ta 1.3 Nguyên liệu sắn để sản xuất bioethanol Bioethanol sản xuất từ nhiều nguồn nguyên liệu tinh bột ( sắn, ngô ), từ rỉ đường, từ nguyên liệu có nguồn gốc lignocellulose Hiện sắn ngô hai loại nguyên liệu phổ biến nhất, nước ta sắn trồng với quy mô lớn sử dụng làm nguyên liệu nhiều 1.3.1 Thành phần hóa học sắn 1.3.2 Thành phần tính chất tinh bột sắn 1.3.3 Tình hình sản xuất tiêu thụ sắn 1.4 Công nghệ sản xuất bioethanol 1.4.1 Công nghệ sản xuất truyền thống Công nghệ áp dụng với đa phần nhà máy sản xuất cồn thực phẩm sử dụng nguyên liệu gạo, rỉ đường, sắn Quy trình sản xuất truyền thống gồm cơng đoạn là: nghiền nguyên liệu, nấu dịch hóa, đường hóa, lên men, chưng cất tinh chế 1.4.2 Công nghệ sản xuất cồn cải tiến Các công nghệ chủ yếu cải tiến dựa đời chủng nấm men enzym có nhiều ưu điểm Ví dụ enzym cho phép thực q trình hồ hóa, dịch hóa nhiệt độ thấp hay enzym cho phép thực q trình đường hóa khơng cần qua giai đoạn nấu [9], [10], [11] Ưu điểm giúp giảm thời gian sản xuất, tiết kiệm lượng chi phí cho thiết bị, tạo điều kiện cho đường hóa lên men đồng thời CHƯƠNG – GIỚI THIỆU NHÀ MÁY BIOETHANOL DUNG QUẤT 2.1 Tổng quan công nghệ sản xuất bioethanol Dung Quất Hình 2.1: Sơ đồ cơng nghệ tổng quan Nhà máy 2.2 Nguyên liệu sản xuất Nguyên liệu Phân xưởng Bio-ethanol Dung Quất sắn khô có chiều dày 20-30mm, đường kính 30-70mm với tiêu sau: - Hàm lượng tinh bột: 70 – 75 %wt - Độ ẩm: 12 – 14 %wt - Hàm lượng chất xơ: 2,1 – %wt - Protein: 1,5 – 1,8 %wt - Tro: 1,8 – %wt - Lipit: 0,5 – 0,9 %wt - Tạp chất khác: nhỏ %wt 2.3 Các phân xưởng công nghệ 2.3.1 Kho chứa, nhà nghiền 2.3.2 Tách cát 2.3.3 Hồ hóa nấu 2.3.4 Lên men 2.3.5 Chưng cất Ethanol dịch sau lên men tách khỏi bã hèm hệ thống tháp chưng cất hoạt động áp suất khác nhau, bao gồm tháp chưng cất thô tháp chưng cất tinh Hình 2.6: Sơ đồ trình chưng cất 2.3.6 Tách nước Hình 2.7: Sơ đồ trình tách nước 2.3.7 Phân xưởng thu hồi nén khí CO2 2.3.8 Phân xưởng tách, sấy tồn chứa bã 2.3.9 Phân xưởng xử lý nước thải 10 Sản phẩm công đoạn chưng cất tách nước ethanol đạt 99% c Tính tốn cân vật chất: Bảng 3.2 Cân vật chất chưng cất tách nước Lưu lượng (kg/h) Dòng Nguyên liệu Sản phẩm 3046 H2O từ scrubber CO2 7013 Nước ngưng từ hệ 233 thống chân không 3022 Beer well 93646.9 4091 Ethanol sản phẩm 10872 4058 Dòng sản phẩm đáy tháp chưng 22791 cất C-4201 4059 Dòng sản phẩm đáy tháp 73181.2 chưng cất thơ qua xử lý bã 4033 Dịng khí khơng ngưng đến hệ thống 176.9 chân khơng 9011 Dịng khí khơng ngưng từ bình tách 14 VS-4303 Tổng 13155 107034,9 107035,1 11 d Sơ đồ công nghệ e Khai thác số liệu từ vẽ tài liệu liên quan: 3.2.2 Nhập thơng số cho dịng công nghệ thiết bị 3.2.2.1 Công đoạn chưng cất ethanol: * Đối với Cụm tháp C-4102: - Dòng beer well (4002) với lưu lượng 47765 kg/h vào từ đỉnh tháp chưng cất C-4102 76.7 0C, 7.4 bara, sản phẩm đỉnh tháp ethanol 50%wt Hình 3.6.Thơng số hoạt động tháp chưng cất C-4102 12 - Tháp C-4102 hoạt động với tiêu chuẩn ràng buộc thành phần ethanol dòng sản phẩm đỉnh đạt 51%, hiệu suất đĩa: 100% Hình 3.7 Thơng số ràng buộc cho tháp C-4102 * Đối với Cụm tháp C-4101: - Dòng beer well (4003) với lưu lượng 45880.9 kg/h gia nhiệt lên đến 87.8 0C thiết bị trao đổi nhiệt E-4105 trước vào đỉnh tháp chưng cất C-4101 Sản phẩm cụm tháp C4101 dịng ethanol 50%wt 13 Hình 3.12 Thơng số hoạt động tháp C-4101 - Tháp C-4101 hoạt động với tiêu chuẩn ràng buộc thành phần ethanol dòng sản phẩm đỉnh đạt 52,3%, hiệu suất đĩa 100% - Sau mô phỏng, ta so sánh thành phần dòng ethanol trước qua cụm tháp tách tinh Rectifier Column: Bảng 3.3: So sánh thành phần dòng ethanol 4036 mơ PFD Dịng 4036 Mơ (kg/h) PFD (kg/h) Sai số (%) H2O 9940.2 9950.5 0.1 CO2 9.7 6.28 3-M-1-C4ol 50.6 52.4 3.95 Ethanol 10957.9 10936.9 0.19 Inositol 0 Kết bảng 2.3 cho thấy sau mô cụm tháp tách thô, kết mơ cấu tử dịng 4036 có sai số so với PFD %, kết cho phép tiếp tục mô tháp tách tinh Rectifier Column 14 Hình 3.14 Sơ đồ mơ cụm chưng cất thô * Đối với Cụm tháp Rectifier Column C-4201 - Tháp tinh luyện rectifier column tháp chưng cất quan trọng công đoạn chưng cất, tháp sử dụng để cô đặc nồng độ dịng ethanol đến gần điểm đẳng phí hỗn hợp ethanol nước Sản phẩm ethanol sau qua tháp chưng cất tinh luyện đạt nồng độ 90%wt - Tháp rectifier column C-4201 sử dụng 59 đĩa thực tế, tháp sử dụng dòng nguyên liệu nạp liệu đĩa khác nhau, dòng hồi lưu đỉnh tháp có rút dịng sản phẩm heavy alcohols (3-M-1-C4ol) từ thân tháp việc xây dựng mơ hình mơ cho tháp rectifier column phức tạp khó khăn nhiều so với tháp chưng cất thô - Khai thác số liệu công nghệ nhà máy bioethanol Dung Quất cho biết tháp C-4201 hoạt động áp suất cao với áp suất đỉnh đáy 3.4 3.7 bara, nhiệt độ đỉnh tháp 15 112.30C đáy tháp 1410C Vị trí đĩa nạp liệu đĩa rút sản phẩm thể bảng 3.4 Bảng 3.4 Vị trí đĩa nạp liệu, đĩa rút sản phẩm tháp Rectifier Column C-4201 Dòng Recycle 4050 4070 Dòng nạp liệu Ethanol 50%wt 4038 H2O từ CO2 scrubber 3046 Dòng rút sản phẩm thân Heavy alcohols 4041 tháp Vị trí đĩa 45 47 55 54 Bảng 3.5 Áp suất nhiệt độ dòng nguyên liệu cho tháp C-4201 Dòng Recycle 4050 4070 4038 3046 Nhiệt độ (oC) 110.9 118.3 116.7 126.7 Áp suất (bara) 7.2 4.2 4.5 4.3 - Ta tiến hành nhập thông số vận hành cho tháp C-4201, tháp vận hành với 59 đĩa thực tế, khơng có condenser mà có reboiler đáy tháp - Sản phẩm heavy alcohols (3-M-1-C4ol) rút đĩa số 54 pha Để xác định vị trí phù hợp để rút sản phẩm heavy alcohols ta dựa vào số liệu dự đoán thành phần cấu tử pha đĩa Kết số liệu dự đoán thành phần mol pha đĩa số 54 trùng với số liệu vẽ dịng sản phẩm heavy alcohols (4041) từ biết đĩa thích hợp để rút sản phẩm thân tháp Rectifier Column.` 16 Hình 3.20 Thơng số vận hành tháp Rectifier Column C4201 - Ta tiến hành thiết lập tiêu chuẩn ràng buộc cho tháp: + Phần khối lượng ethanol sản phẩm thân tháp 0.42 + Lưu lượng sản phẩm thân tháp heavy alcohols 544 kg/h - Đối với tháp Rectifier Column phân tách hỗn hợp ethanol nước ta thiết lập số Damping Factor 0.25 để tăng tốc độ hội tụ cho tháp, hiệu suất đĩa 80% - Trước tiếp tục tiến hành mô cụm tách nước dòng ethanol, so sánh thành phần lưu lượng dịng sản phẩm cơng đoạn chưng cất mô số liệu 17 Bảng 3.6 So sánh thành phần dòng sản phẩm ethanol 90%wt cơng đoạn chưng cất Dịng 4044 Ethanol 90%wt H2O CO2 3-M-1-C4ol Ethanol Inositol Mô (kg/h) 1223.7 58.5 12432.5 Sai số (%) PFD (kg/h) 1247.5 6.9 59 12410.6 1.9 0.85 0.018 - Kết từ bảng 3.6 cho thấy số liệu mô thành phần lưu lượng cấu tử dịng ethanol 90%wt sau cơng đoạn chưng cất có sai số nhỏ 5% so với số liệu vẽ Điều cho phép tiếp tục tiến hành mô cơng đoạn tách nước cho dịng ethanol nhà máy bioethanol Dung Quất Sơ đồ mô cụm tháp chưng cất tinh hình sau: Hình 3.24 Sơ đồ mô cụm tháp chưng cất tinh 18 3.2.2.2 Cụm tách nước: Để loại bỏ phần lớn nước cịn sót lại dịng ethanol sau cơng đoạn chưng cất, nhà máy bioethanol Dung Quất sử dụng phương pháp tách nước rây phân tử với tháp hấp phụ hoạt động luân phiên Sau khỏi cụm tách nước, nồng độ ethanol nâng lên đến 99%wt Tuy nhiên phần mềm Aspen Hysys chưa hỗ trợ công cụ mô tháp hấp phụ mơ sử dụng công cụ Component Splitter thay cho tháp hấp Dòng ethanol 90%wt (4044) nâng nhiệt độ đến 135 0C thiết bị trao đổi nhiệt E-4301 sau vào cơng cụ Component Splitter Để chạy công cụ Component Splitter, ta tiến hành kết nối dịng cơng nghệ nhập tỷ lệ cấu tử dịng sản phẩm Hình 3.25: Kết nối dịng cơng nghệ Component Splitter VS4301 19 Hình 3.26 Tỷ lệ phân tách cấu tử theo khối lượng VS-4301 Đi khỏi công cụ Component Splitter VS-4301 hai dịng cơng nghệ, dịng ethanol 99%wt qua thiết bị để trở thành dịng sản phẩm bioethanol nhà máy, lại dòng nước bị hấp phụ lẫn ethanol thu hồi giai đoạn giải hấp phụ Trong mô này, lượng nước thu trình giải hấp thể dịng cơng nghệ ký hiệu H2O from desorption CHƯƠNG - KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1 Phân tích kết mơ Để đánh giá mức độ xác mơ phỏng, ta thực phân tích kết mô đem so sánh với số liệu vẽ PFD Phần trình bày kết mơ thiết bị cụm tháp chưng cất cụm tách nước 3.1.1 Kết mô cụm chưng cất: 4.1.1 Kết mô cụm chưng cất: 20 4.1.1.1 Lưu lượng: Bảng 4.1 Lưu lượng dòng sản phẩm đỉnh đáy tháp chưng cất Tháp C-4101 C-4102 Rectifier Column C-4201 Sản phẩm Lưu lượng (kg/h) PFD Mô Sai số (%) Đỉnh-4015 9904.2 9890 0.14 Đáy-4008 35976.6 35998 0.06 Đỉnh-4026 10573.9 10579 0.85 Đáy-4020 37191 37184.8 0.06 Đỉnh-4042 37505.1 37548 0.11 Thân-4041 543.8 544 0.04 Đáy-4053 22862.8 22791 0.31 Kết bảng 4.1 cho thấy số liệu mô lưu lượng sản phẩm khỏi tháp chưng cất gần với số liệu vẽ, có sai số 5% Điều cho phép kết luận q trình xây dựng mơ hình mơ tháp chưng cất đảm bảo lưu lượng dòng sản phẩm khỏi tháp Ta tiếp tục tiến hành phân tích kết mơ thành phần dòng sản phẩm cụm chưng cất 4.1.1.2 Thành phần: a Tháp C-4101: b Tháp C-4102: c Tháp Rectifier Column C-4201: Các kết so sánh số liệu mơ thành phần cấu tử dòng sản phẩm cụm tháp chưng cất cho thấy số liệu mô gần với số liệu thành phần vẽ, có sai số 5% 21 Cùng với kết so sánh số liệu mô lưu lượng kết luận mơ thành công cụm tháp chưng cất ethanol nhà máy bioethanol Dung Quất 4.1.2 Kết phân tích cụm tách nước: Kết phân tích số liệu mơ cụm tách nước cho thấy số liệu mô thành phần lưu lượng dòng sản phẩm gần giống với số liệu vẽ, có sai số 5% Điều cho thấy việc mô cơng đoạn tách nước cho dịng ethanol nhà máy bioethanol Dung Quất thành công 4.2 Nghiên cứu thay đổi điều kiện vận hành cụm tháp chưng cất để đảm bảo chất lượng sản phẩm ethanol nguyên liệu từ công đoạn lên men biến động Trong vận hành thực tế có nhiều trường hợp hàm lượng ethanol dịng ngun liệu beer well từ q trình lên men bị thay đổi Sự thay đổi lý thiếu hụt nguyên liệu, thay đổi chất lượng nguyên liệu sắn hay trình lên men khơng đảm bảo, nhà máy cần thay đổi điều kiện vận hành để đảm bảo chất lượng ethanol thương phẩm không thay đổi Xuất phát từ ý tưởng đó, mơ tác giả thực thay đổi thành phần ethanol dòng nguyên liệu beer well (3022) từ công đoạn lên men tiến hành thay đổi điều kiện vận hành tháp cụm chưng cất để đảm bảo chất lượng dịng ethanol trước qua cơng đoạn tách nước Trong trường hợp này, thành phần ethanol nguyên liệu từ công đoạn lên men thay đổi tăng/giảm 2%wt ethanol lưu lượng dòng beerwell giữ nguyên Dòng nguyên liệu beerwell sau thay đổi thành phần ethanol thể bảng 4.12: 22 Bảng 4.12 Thành phần dịng beer well từ cơng đoạn lên men điều kiện vận hành bình thường tăng/giảm 2%wt Dòng 3022 Ethanol Ethanol -2%wt Ethanol (kg/h) +2%wt (kg/h) Beer well (kg/h) H2O 82921.2 84864.3 81161.2 CO2 101.3 103.6 99.1 3-M-1-C4ol 50.6 51.8 49.6 Ethanol 10572.7 8625.6 12335.5 Inositol 0 Tiến hành mô tháp C-4101, C-4102 cụm chưng cất với dòng nguyên liệu beer well sau thay đổi thành phần ethanol Khi điều kiện mơ tháp sau: 4.2.1 Tháp C-4101: 4.2.1 Tháp C-4102: Dòng sản phẩm ethanol từ tháp chưng cất thơ C-4101, C4102 hợp thành dịng 4038 ngun liệu cho tháp rectifier column C-4201 Kết so sánh lưu lượng thành phần dòng 4038 bảng 4.15 cho thấy so với điều kiện vận hành bình thường ethanol nguyên liệu giảm 2%wt lưu lượng dòng 4038 giảm 12%wt, thành phần ethanol giảm xuống 50%wt (48.8%) Ngược lại ethanol nguyên liệu tăng 2%wt, lưu lượng dòng 4038 tăng 9%wt đồng thời thành phần ethanol tăng lên đến 55.4%wt Như việc thành phần dòng nguyên liệu beer well thay đổi khiến dòng nguyên liệu cho tháp rectifier column C-4201 thay đổi dẫn đến điều kiện vận hành tháp C-4201 cần thay đổi để giữ chất lượng sản phẩm ethanol không đổi (> 90%wt) 4.2.3 Tháp rectifier column C-4201 Kết so sánh điều kiện vận hành tháp rectifier column C- 23 4201 điều kiện bình thường thay đổi thành phần nguyên liệu ethanol cho thấy: để đảm bảo chất lượng sản phẩm ethanol phải thay đổi điều kiện vận hành tháp rectifier column C-4201 Cụ thể, trường hợp ethanol nguyên liệu tăng 2%wt dẫn đến lưu lượng dòng sản phẩm đỉnh tháp tăng 17%wt, lưu lượng dòng hồi lưu 4050 tăng 1.5%wt so với điều kiện vận hành bình thường Ngược lại, lưu lượng sản phẩm đỉnh giảm 13.3%wt đồng thời lưu lượng dòng hồi lưu giảm mạnh đến 23.9%wt ethanol nguyên liệu giảm 2%wt Với việc thay đổi điều kiện vận hành tháp rectifier column C-4201 tác giả thành cơng việc bảo đảm thành phần dịng sản phẩm cụm chưng cất không thay đổi Kết cho thấy hai trường hợp thành phần ethanol nguyên liệu tăng/giảm 2%wt, thành phần ethanol sản phẩm đỉnh đạt 92%wt, thành phần heavy alcohols sản phẩm thân tháp giữ ổn định mức 10%wt Đánh giá suất, kết cho thấy dòng sản phẩm khỏi cụm chưng cất đạt 90%wt (đạt yêu cầu chất lượng) trường hợp thay đổi nguyên liệu, nhiên, suất nhà máy có thay đổi, cụ thể suất nhà máy giảm 12,8% lượng ethanol nguyên liệu giảm 2%wt, ngược lại suất nhà máy tăng 16,4% lượng ethanol nguyên liệu tăng 2% KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Nhiện liệu sinh học nói chung Bioethanol nói riêng có vị trí quan trọng chiến lược phát triển kinh tế xã hội, tình hình giới đã, phải đối diện với vấn đề mang tính sống cịn: cạn kiệt nhiên liệu hóa thạch, biến đổi khí hậu tồn cầu Do vấn đề đặt phải nghiên cứu, cải tiến trình sản 24 xuất nhiên liệu sinh học, thúc đẩy mạnh mẽ nghiên cứu nhằm tìm nguồn lượng thay thế, có khả tái tạo thân thiện với mơi trường Mơ q trình sản xuất công việc thiết yếu xây dựng, vận hành nhà máy sản xuất bioethanol, sở để xem xét, phân tích lựa chọn thơng số vận hành phù hợp với điều kiện thực tế nhà máy Luận văn mô thành cơng quy trình cơng nghệ quan trọng Nhà máy sản xuất bioethanol Dung Quất: cụm công nghệ chưng cất tách nước phần mềm HYSYS V10 Từ mơ hình, người nghiên cứu dự đốn thay đổi số thông số công nghệ có thay đổi chất lượng nguyên liệu đầu vào nhằm đảm bảo chất lượng sản phẩm đầu Một hạn chế luận văn trình nghiên cứu bỏ qua có mặt cấu tử rắn có thành phần nguyên liệu thực tế HYSYS chưa hỗ trợ sở liệu cho cấu tử Kiến nghị Để tiếp tục phát triển nghiên cứu, tác giả xin đề xuất số kiến nghị sau: - Sử dụng ASPEN PLUS mô bổ sung công đoạn trước chưng cất bổ sung cấu tử rắn vào thành phần nguyên liệu để hồn thiện mơ hình chuẩn cho nhà máy - Trên sở mơ hình cơng nghệ mơ phỏng, tiếp tục nghiên cứu cách thay điều kiện hoạt động khác nhau, cấu hình khác nhau, kết hợp với phần mềm tính tốn Excel với hàm mục tiêu tối ưu hóa chi phí vận hành nâng cao hiệu sản xuất bioethanol