ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINH KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC BM: CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN DẦU KHÍ THÍ NGHIỆM CHUYÊN ĐỀ MƠ PHỎNG VÀ TỐI ƯU HÓA Q TRÌNH GV-TS Huỳnh Quyền

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINH KHOA KỸ THUẬT HĨA HỌC BM: CƠNG NGHỆ CHẾ BIẾN DẦU KHÍ THÍ NGHIỆM CHUN ĐỀ MƠ PHỎNG VÀ TỐI ƯU HĨA Q TRÌNH GV-TS Huỳnh Quyền Hồ Chí Minh, 2008 Mục đích: -Trang bị cho SV khái niệm sở mơ hình, quy trình mơ hình hóa ưng dụng thiết kế mơ thiết bị, q trình công nghệ -Trang bị kiến thức sở chương trình PROII, HYSYS -Làm quen với chương trình mơ proII qua ví dụ mơ Giới thiệu tổng quan I Giới thiệu: -Thiết kế mô trình thiết kế với trợ giúp máy tính phần mền ứng dụng chuyên nghiệp -Các từ khóa sử dụng thiết kế mơ phỏng: Simulation, process simulation : Mơ phỏng, q trình mô Dynamic simulation : mô động Simulator : thiết kế mô Equation of state (EOS) : phương trình trạng thái Steady-state simulation : mơ trạng thái bền vững To proceed by trial and error : Mô cách mị mẫm Model : mơ hình Modelling : q trình mơ hình hóa II.Khái niệm Model, mơ hình hóa mơ hình hố Phương trình mơ hình hố Biến vào (T,P,V…) Tham số hiệu suất q trình Biến (T,P,V…) Phương trình mơ hình hố: -Phương trình lượng -Phương trình vật chất -Phương trình hiệu suất q trình Model mơ hình hố thiết bị Dựa trên: Hệ phương trình: -Phương trình cân vật liệu -Phương trình cân lượng -Phương trình hiệu suất thiết bị Tham số: - Đầu vào - đặc trưng - tham số hiệu suất Cho phép tính tốn đầu thiết bị Các bước tiến hành mơ hình hố Phương trình tốn học Vấn đề thực tế Lặp Giải tốn Quy trình mơ hình hố Xác định vấn đề Xây dựng model Tham số giới hạn Giải Model Dữ liệu Kiểm tra model Hiệu chỉnh model III Ứng dụng thiết kế mô phỏng: -Thiết kế trình ( designing) -Kiểm tra trình tồn (Retrofitting) -Hiệu chỉnh trình vận hành (Troubleshooting) -Tối ưu trình vận hành ( Optimizing) -Tạo sở cho trình thiết kế hệ thống điều kiển trình Các bước cần quan tâm tiến hành thiết kế mô phỏng: - Để làm gì? - Nội dung mơ - Sự cần thiết tính phức tạp q trình mơ - Kết cần xác định trình mơ lưu ý: Mục tiêu hàm biến số ban đầu IV Các phần mềm ứng dụng mô CNHH -Design II ( WINSIM) -Pro/II (Simsci) -Prosim -HYSYS ( HYSIM) IV Phần mềm PRO/II IV.1 Giới thiệu chung ProII: -Lịch sử: +Xây dựng năm 1967 đưa vào ứng dụng 1988 SIMSCI +Có nhiều phiên -Ứng dụng: + Các q trình cơng nghệ Hóa học, Polymer, Hóa dược, đặc biệt cơng nghệ chế biến dầu khí -Ngun tắc proii: +làm việc theo kiểu modul + có thư viện liệu phong phú: Đặt tính hóa lí cấu tử, hệ thống phương trình động học cho phép tính tốn tính chất hóa lý, phuơng trình phản ứng IV.2 Ứng dụng PROII: -Thiết kế phân xưởng - Mô phân xưởng hoạt động nhằm tối ưu, hiệu chỉnh, xây dựng mô hình điều khiển quy trình IV.3 bước tiến hành mô proII -Chọn hệ đơn vị ( anh, mét, SI) -Xác định thành phần cấu tử có hệ -Lựa chọn phương trình nhiệt động: -Xây dựng dịng ngun liệu đặc tính sản phẩm -Xây dựng thiết bị với thông số đặc trưng thiết bị điều kiện vận hành Lưu ý: -Chú ý đến độ đơn giản sơ đồ mô - Mô thực chế độ dừng V Các khái niệm trình chưng cất: Hình vẽ: V.1 Thiết bị ngưng tụ sản phẩm đỉnh: Các dạng ngưng tụ: PROII mật định trình ngưng tụ sản phẩm đỉnh bậc thay đổi nồng độ tương ứng với đĩa lý thuyết Có dang ngưng tụ: -Ngưng tụ phần: (partial) lỏng ngưng tụ phần, nhiệt độ nhiệt độ điểm sương hỗn hợp Dạng có hai loại: + Distillat vapor: Lỏng ngưng tụ để hồi lưu, sản phẩm lấy trạng thái ( overhead) phần thu hồi + Distillat mixe: lỏng ngưng tụ phần hồi lưu -Bubble temperature: Hỗn hợp làm lạnh đến nhiệt độ điểm sôi, hỗn hợp ngưng tụ hịan tồn Một phần hồi lưu, phần thu hồi ( Fixe rate draw: sôi hổn hợp + Subcooled, Fixe temperature: Làm lạnh nhiệt độ điểm + Subcooled, Fixe temperature drop: Giốg trình trênm nhiệt độ làm lạnh xác định bỡi giá trị V.2 Thiết bị đun sơi đáy: ( Reboiler) ProII xem thiết bị đun sôi đáy bậc thay đổi nồng độ Thiết bị đun sôi đáy có dạng: + Kettle: + Thermosiphon without baffles + Thermosiphon with baffles ... Model : mơ hình Modelling : q trình mơ hình hóa II.Khái niệm Model, mơ hình hóa mơ hình hố Phương trình mơ hình hố Biến vào (T,P,V…) Tham số hiệu suất q trình Biến (T,P,V…) Phương trình mơ hình... niệm sở mơ hình, quy trình mơ hình hóa ưng dụng thiết kế mô thiết bị, trình cơng nghệ -Trang bị kiến thức sở chương trình PROII, HYSYS -Làm quen với chương trình mơ proII qua ví dụ mơ Giới thiệu... điều kiển trình Các bước cần quan tâm tiến hành thiết kế mô phỏng: - Để làm gì? - Nội dung mơ - Sự cần thiết tính phức tạp q trình mô - Kết cần xác định q trình mơ lưu ý: Mục tiêu hàm biến số