Hình 41 : Thiết bị trao đổi nhiệt 6.2.2. Xây dựng hệ thống điều khiển PID cho thiết bị :
Gồm có các thiết bị điều khiển như sau :
FIC-100 : Thiết bị điều khiển lưu lượng hơi thấp áp vào thiết bị trao đổi nhiệt thông qua độ mở van VLV-101.
FIC-101 : Thiết bị điều khiển lưu lượng dòng Propylen vào thiết bị trao đổi nhiệt thông qua điều khiển độ mở van VLV-100.
TIC-100 : Thiết bị điều khiển nhiệt độ dòng Propylen ra khỏi thiết bị trao đổi nhiệt thông qua điều khiển độ mở van VLV-101.
Hình 42 : Hệ thống điều khiển thiết bị trao đổi nhiệt
Cách thức thiết lập một thiết bị điều khiển:
Trên thanh công cụ Case (Main) Click vào Control Ops → PID Controller.
Hình 43 : Xây dựng hệ thống điều khiển
Trong phần Connections tại mục Process Variable Source chọn biến điều khiển là nhiệt độ dòng PRO11 như sau
Hình 44 : Xác lập biến điều khiển
Tại mục Output Target Object chọn đối tượng thay đổi (là độ mở van VLV- 102).
Trong phần Parameters điền các thông số Kc, Ti, Td, khoảng giá trị nhiệt độ tối thiểu, tối đa.
Tương tự ta thiết lập các thiết bị điều khiển còn lại FIC-100, FIC-101. Sau khi
xây dựng hệ thống các thiết bị điều khiẻn ta kích chuột vào nút Dynamics Assistant
trên thanh công cụ và chọn Make Change→ Finish.
Sau đó vào Tool → Chọn Databook (hoặc Ctrl D), Tại mục Variables → insert
các dòng vật chất như sau :
Hình 45 : Quá trình điều khiển
Tại mục Strip Chats ta đánh dấu tick vào các mục đã chọn và kích vào Strip Charts để hiển thị đường biều diễn sự thay đổi nhiệt độ, lưu lượng… khi các biến còn lại thay đổi.
Cuối cùng kích vào nút Intergrator active trên thanh công cụ (hoặc vào
Simulation → Intergrator) để chuyển qua trạng thái mô phỏng động. Ta xem như hoàn tất việc mô phỏng động của một thiết bị. Tương tự ta có thể mô phỏng động sự thay đổi các thông số của tất cả các thiết bị còn lại.
Hình 46 : Hệ thống điều khiển thiết bị trao đổi nhiệt
Tương tự ta có thể tiến hành mô phỏng động để xây dựng hệ thống điều khiển các thiết bị còn lại. Vì số liệu còn chưa chính xác so với thực tế nên chưa thể mô phỏng động toàn bộ nhà máy cùng một lúc mà chỉ có thể xây dựng hệ thống điều khiển của từng thiết bị và từng khu vực trong nhà máy.
Tài liệu tham khảo của Chương I [1] http://UOP.com/products/UOP Propylene Recovery Unit.
Thế Nghĩa, Tình hình và triển vọng phát triển ngành Hóa dầu trên thế giới, Tập Chí Công Nghiệp Hoá Chất, số 08 – 2003, [http://www.vinachem.com.vn/.
[2] http://www.airliquide.com/en/business/products/Propylene.
[3] http://en.wikipedia.org/wiki/Propylene.
[4] Người dịch Nguyễn Đức Chung, Hoá Học Hữu Cơ Hiện Đại. NXB Khoa học và Kỹ thuật, 1981.
GS.TS. Phan Minh Tân, Tổng hợp hữu cơ và Hoá dầu, tập I. NXB - ĐHQG TP.Hồ Chí Minh.
[5] Handbook-Propylene Polymers.pdf.
[6] http://www.airliquide.com/en/business/products/Hydrogen.
[7],[ 8 ], [ 9 ] Hoàng Nhâm, Hoá học vô cơ, tập I. Nhà xuất bản Giáo dục, 2000.
[10] Handbook-Propylene Polymers.
[11], [12] http://en.wikipedia.org/wiki/Polypropylene.
[13] Jean – Maire BÉCHET – Polypropylènes.
[14] http://www.pslc.ws/mactest/pp.htm.
[15] Jean – Maire BÉCHET – Polypropylènes.
[16] http://www.polysurfacesbookstore.com/keyword/id=Polypropylene.
[17],[18], [19], [20] Handbook-Propylene Polymers.pdf.
[21] Người dịch Phạm Duy Phúc – Công nghệ sản xuất polypropylene và qui trình vận hành nhà máy- Trường cao đẳng dạy nghề Vùng Tàu.
[23] Chương 4-Tài liệu nghiên cứu tiền khả thi dự án xây dựng phân xưởng Polypropylene của PetroVietnam.
[24] Jean – Maire BÉCHET – Polypropylènes.
[25], [26], [27], [28], [29] Chương 4-Tài liệu nghiên cứu tiền khả thi dự án xây dựng phân xưởng Polypropylene của PetroVietnam.
[30] Tài liệu tham khảo của phần mềm Hysys
http://www.simsci.com/ http://www.hyprotech.com/
http://www.ideas-simulation.com/
[31] Tổng quan về hệ thống điều khiểntrong nhà máy lọc dầu của Nguyễn Đình Lâm.
[32] Tài liệu tham khảo của phần mềm Hysys (Hysys v2.4.1.3870 Add. Ons /training / PDFs/training /Current /DS+PC7).
KẾT LUẬN
Qua gần bốn tháng tìm hiểu, phân tích và tiến hành mô phỏng, đến nay tôi đã hoàn thành nhiệm vụ đồ án được giao với đề tài “Tổng quan công nghệ và thiết kế mô phỏng phân xưởng sản xuất Polypropylene của nhà máy lọc dầu Dung Quất bằng phần mềm Hysic”.
Nhìn chung Đề tài này đã giải quyết được một số vấn đề sau. • Tổng quan các công nghệ sản xuất Polypropylene.
• So sánh, lựa chọn và đề nghị quy trình công nghệ thích hợp.
• Nắm bắt được các Phương pháp tiếp cận và sử dụng phần mềm Hysys trong mô phỏng công nghệ sản xuất, đặc biệt là mô phỏng thiết bị phản ứng và các cấu tử giả.
• Tính toán, thiết kế các thông số kỹ thuật của các thiết bị trong phân xưởng. • Xây dựng hệ thống điều khiển và điều khiển các thông số của các dòng vật chất và các thiết bị.
Những hạn chế của đề tài:
• Đề tài còn mới mẽ và bản thân còn thiếu nhiều kiến thức thực tế.
• Các số liệu chưa thực tế do ở Việt Nam chưa có Nhà máy sản xuất Polypropylen.
• Vì số liệu còn chưa chính xác so với thực tế nên chưa thể mô phỏng động toàn bộ nhà máy cùng một lúc
• Các thiết bị trong Hysic tính toán không sát với thực tế. Do đó độ chính xác không cao.
Hướng phát triển của đề tài
• Tính thiết kế mặt bằng, các công trình phụ trợ và tính kinh tế cho toàn nhà máy.
• Phát triển mô phỏng cho hệ nhiều monomer (comonomer), mở rộng cho các quá trình trùng hợp khác.
• Mô phỏng động cùng lúc toàn bộ phân xưởng khi các thông số thay đổi. • Tối ưu hoá thiết kế quá trình sản xuất các polymer từ các olefine.
Tuy nhiên do thời gian có hạn và khả năng còn hạn chế nên trong đồ án này em chưa tìm hiểu kỹ hết các ứng dụng của phầm mềm Hysys, chưa tìm hiểu được quy trình công nghệ của xưởng phụ trợ cũng như chưa tính toán các thông số vận hành tối ưu, chưa tính thiết kế cho tất cả các thiết bị của sơ đồ mô phỏng xưởng sản xuất Polypropylen.
Việc hoàn thành đồ án tốt nghiệp đã giúp em ôn lại nhiều kiến thức mà thầy cô đã truyền đạt. Tiếp cận và tìm hiểu phần mềm mới đã giúp em tích lũy được nhiều kỹ năng trong việc sử dụng phần mềm để mô phỏng và tính toán công nghệ của quá trình.
Qua đồ án này em thấy rằng phần mềm Hysys là phần mềm có ứng dụng rất quan trọng trong lĩnh vực dầu khí, thông qua nó người mô phỏng như cảm thấy đang làm việc với các thiết bị trong thực tế.
Tuy nhiên. khi đi vào thực tế công việc này là một công trình đồ sộ, nằm ngoài phạm vi đồ án tốt nghiệp. Hơn nữa, do hạn chế về kiến thức và thời gian, nên đồ án của em không tránh khỏi những sai sót. Kính mong nhận được sự phê bình, góp ý của quí thầy cô và các bạn để đề tài ngày càng được hoàn thiện.
Em xin chân thành cảm ơn quí thầy cô trong Trường, Khoa Hoá, Ngành Công nghệ Hóa học - Dầu và Khí của Trường ĐHBK- ĐH Đà Nẵng, đặc biệt là Thầy TS. Nguyễn Đình Lâm đã dành nhiều thời gian hướng dẫn tận tình, giúp em thực hiện và hoàn thành đồ án tốt nghiệp này.