C. Mô tả sơ đồ 4.2C:
a. Khảo sát ảnh hởng của áp suất tháp C-01.
Tháp chng cất làm việc với áp suất càng thấp thì năng lợng cung cấp cho tháp thấp. Ngoài ra, khi vận hành tháp chng cất ở áp suất thấp còn đảm bảo an toàn, tránh đợc nhiều rủi ro so với việc vận hành tháp ở áp suất cao. Chính vì điều này, việc tìm ra áp suất làm việc tối u của tháp chng cất là việc cần thiết.
Chọn áp suất tháp C-01 phải quan tâm đến yêu cầu khí từ đỉnh C-01 phải đợc nén đến áp suất 51,94 bar để khi các máy nén K-02/03 phải ngừng hoạt động, khí từ đỉnh C-01 có thể đa tới áp Salegas tránh phải đốt bỏ. Do vậy, áp suất đầu ra của máy nén K-01 phải là thông số cố định. Khi áp suất tháp C-01 cao, sẽ làm giảm năng lợng tiêu tốn để nén lợng khí từ đỉnh tháp C-01 ra Salegas và nhiệt độ đầu ra của khí tại máy nén K-01. Tuy nhiên, áp suất tháp C-01 sẽ tăng làm tốn năng lợng gia nhiệt ở đáy tháp C-01. Chi phí thiết bị sẽ cao khi áp suất vận hành tháp cao.
Khi áp suất tháp C-01 thấp, sẽ làm tăng năng lợng tiêu tốn để nén lợng khí từ đỉnh tháp C-01 ra Salegas và nhiệt độ đầu ra của khí tại máy K-01 tăng. Do áp suất tháp C-01 giảm sẽ làm giảm tiêu tốn lợng nhiệt phải gia nhiệt tại đáy tháp C-01. Chi phí thiết bị sẽ thấp khi áp suất vận hành thấp.
Nh vậy, việc xác định áp suất tháp là rất quan trọng, cha nói đến việc tăng giảm áp suất vận hành của C-01 sẽ ảnh hởng đến việc thu hồi sản lợng lỏng.
Để xác định áp suất vận hành của tháp C-01 tối u ta phải xác định chỉ tiêu kinh tế cho việc tiêu tốn năng lợng và sản lợng LPG thu đợc.
Tháp C-01 thông thờng có áp suất làm việc từ 375-450 psi tức là 26,5 đến 32 bar [14/291]. Vậy, ta sẽ khảo sát ảnh hởng của áp suất làm việc của tháp C- 01 trong khoảng 26,5-32 bar đến năng lợng tiêu tốn và sản lợng thu hồi LPG.
Do áp suất đầu ra K-01 là một số cố định (52 bar) nên việc nén lợng khí đầu ra K-01 lên đến áp suất 110 bar bằng áp suất đầu vào để tăng thu hồi LPG ta phải nén 02 cấp. Khi đó áp suất đầu ra K-02 là: 52 (110/52) =75,63 bar. Kết quả khảo sát ảnh hởng của tháp C-01 đến năng lợng tiêu tốn cho K-01, gia nhiệt tại đáy C-01 và sản lợng LPG nh sau:
Bảng 4.8: ảnh hởng của áp suất đến khả năng thu hồi sản lợng LPG và năng lợng tiêu tốn cho K-01 và gia nhiệt cho đáy tháp C-01
áp suất tháp C-01 Nhiệt độ đáy C-01 Năng lợng Reboiler của C-01 Năng lợng cung cấp cho K-01 Sản lợng LPG Bar 0C KW KW Tấn/ngày 26,5 103,8 99070000 14870000 1817 27,5 106,3 99950000 13940000 1814 28,5 108,8 100800000 13040000 1813 29,5 111,3 101700000 12180000 1812 30,5 113,7 102600000 11370000 1811 31,5 116,1 103300000 10590000 1809 Nhận xét:
Trung bình cứ tăng áp suất của tháp C-01 lên 1 bar thì nhiệt độ đáy tháp C-01 tăng lên 2,5 0C nên năng lợng cần cung cấp để gia nhiệt cho đáy tháp tăng lên 846000 kJ/h và năng lợng cung cấp cho máy nén K-01 giảm đi 856000 kJ/h, đồng thời sản lợng LPG cũng giảm đi 2 tấn.
Nếu áp suất tháp C-01 là 26,5 bar thì năng lợng cần dùng để cung cấp cho máy nén K-01 sẽ tăng lên: 14870000 - 13940000 = 930000 (kJ/h) (so với áp suất 27,5 bar). Nhng bù lại, năng lợng dùng để gia nhiệt cho đáy tháp giảm: 99950000 - 99070000 = 880000 (kJ/h) và sản lợng LPG cũng tăng lên 3 tấn/ngày.
Vậy, dựa vào những giá trị trên, thì áp suất làm việc thích hợp của tháp C-01 là 26,5 bar.