Mô phỏng quy trình công nghệ nhà máy lọc dầu Nam Việt bằng phần mềm Hysys

KẾT LUẬN Luận văn tốt nghiệp với đề tài “Mô phỏng quy trình công nghệ nhà máy lọc dầu Nam Việt bằng phần mềm Hysys” sau một thời gian tìm hiểu, nắm bắt và cũng cố kiến thức về: - Tổng quan về phần mềm Hysys. - Các thao tác để tiếp cận Hysys trong mô hình hoá tĩnh. - Sơ lược về nhà máy lọc hóa dầu Nam Việt. Qua luận văn này chúng em thấy rằng phần mềm Hysys là phần mềm có ứng dụng thực tiễn trong lĩnh vực dầu khí, thông qua Hysys người mô phỏng như đang làm việc trên thực tế, các thông số công nghệ của các thiết bị cũng như chế độ vận hành của nhà máy có thể được thay đổi dễ dàng. Tuy nhiên Hysys chỉ là công cụ hỗ trợ cho việc tính toán, mô phỏng một cách nhanh chóng, còn quan trọng vẫn là người vận hành. Người mô phỏng phải có khả năng sử dụng tốt phần mềm Hysys, đồng thời kiến thức chuyên ngành phải thật vững, mới có những ý tưởng hay, sáng tạo về nghiên cứu, thiết kế hay thay đổi các thông số và chế độ vận hành của thiết bị, phải biết phân tích đánh giá so sánh các kết quả do ý tưởng của mình đưa ra và thực tế. Từ đó đưa ra chế độ vận hành cũng như thông số vận hành tối ưu nhằm mục đích đem lại hiệu quả kinh tế cao nhất. Vì đề tài này là một trong những đề tài còn rất mới. Do trình độ kiến thức và thời gian còn hạn chế, luận văn không tránh khỏi những thiết sót. Rất mong được sự đóng góp ý kiến của quý thầy cô, cũng như các bạn để luận văn được hoàn thiện hơn. Xin chân thành cảm ơn! Chương 1 TỔNG QUAN VỀ PHẦN MỀM HYSYS 1.Tầm quan trọng của các phần mềm mô phỏng. 2.Giới thiệu về phần mềm Hysys. 3. Ứng dụng của Hysys. 4.Giới thiệu về cấu trúc của Hysys. 5. Các thao tác đễ tiếp cận phần mền Hysys trong mô hình hóa tỉnh. Chương 2 SƠ LƯỢC VỀ CÔNG NGHỆ NHÀ MÁY LỌC DẦU NAM VIỆT 1. Sơ lược về nguyên liệu của nhà máy (condensate). 1.1. Giới thiệu về condensate và nguồn gốc của condensate Condensate còn gọi là khí ngưng tụ hay lỏng đồng hành, là dạng trung gian giữa dầu và khí có màu vàng rơm. Condensate là hỗn hợp hydrocarbon lỏng tỷ trọng thấp có mặt như thành phần thể khí (người ta thường gọi là phần lỏng ngưng trong khí) đặc trưng cho phân đoạn C5+. Condensat không chỉ thu được từ quá trình khai thác dầu mỏ, mà nó còn đươc hình thành khi chất lỏng ngưng tụ, từ dòng khí trong đường ống. Độ API của Condensate từ 50 đến 120. Trong quá trình khai thác dầu và khí, condensate bị lôi cuốn theo khí đồng hành hay khí thiên nhiên, được ngưng tụ và thu hồi sau khi qua các bước xử lý, tách khí bằng các phương pháp làm lạnh ngưng tụ, chưng cất nhiệt độ thấp, hấp phụ hay hấp thụ bằng dầu. Tính chất của nó thì còn tùy thuộc vào nguồn, và ứng dụng của nó : Trong nhà máy lọc dầu, tùy vào tính chất của condensate, nếu tốt làm cấu tử pha trộn xăng, nếu xấu thì người ta trộn với dầu thô đi chưng cất lại. Các nguồn Condensate tại Việt Nam bao gồm chủ yếu là Condensate Bạch Hổ được chế biến tại nhà máy chế biến khí Dinh Cố, Condensate Nam Côn Sơn, Condensate Rồng Đôi. Thuộc tính của các loại Condensate cũng khác nhau, và condensate của Bạch Hổ tương đối nhẹ hơn so với các loại condensate còn lại và được phối trộn trực tiếp với xăng có chỉ số Octan cao (Reformat) và cấu tử pha xăng có trị số Octane cao MTBE để thu được xăng RON 83. Còn những nguồn Condensate Nam Côn Sơn và Rồng Đôi, thì tương đối nặng hơn nên phải trải qua quá trình chế biến để thu được phân đoạn naptha và các sản phẩm khác như white spirit, DO, FO 2. Các sản phẩm của nhà máy. 3. Cơ sở lý thuyết của quá trình chưng cất 4. Sơ đồ công nghệ của quá trình chưng cất condensate. Chương 3 MÔ PHỎNG QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ NHÀ MÁY LOC HÓA DÀU NAM VIỆT BẰNG PHẦN MỀM HYSYS 1. Mục đích của mô phỏng Mô phỏng là công cụ cho phép người kỹ sư tiến hành công việc một cách hiệu quả hơn khi thiết kế một quá trình mới hoặc phân tích, nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến một quá trình đang hoạt động trong thực tế. Tốc độ của công cụ mô phỏng cho phép khảo sát nhiều trường hợp hơn trong cùng thời gian với độ chính xác cao hơn nếu so với tính toán bằng tay. Hơn nữa chúng ta có thể tự động hóa quá trình tính toán các sơ đồ công nghệ để tránh việc phải thực hiện các phép tính lặp không có cơ sở hoặc mò mẫn. Ví dụ,chúng ta có thể sử dụng một mô phỏng nẫu để nghiên cứu sự vận hành của một nhà máy khi thay đổi nguồn nguyên liệu hoặc các điều kiện vận hành của các thiết bị ảnh hưởng đến hiệu suất thu và chất lượng sản phẩm như thế nào? Điều này sẽ đơn giản, nhanh chóng, tiết kiệm và an toàn hơn nhiều so với thử trên nhà máy thực tế. Vì rằng cơ sở tính toán các công cụ mô phỏng thường được dựa trên các bộ cơ sở dữ liệu chuẩn hóa., nên một khi đã xây dựng một mô hình hợp lý thì bất cứ một kỹ sư nào cũng có thể sử dụng nó để tính toán và cho kết quả chính xác. 2. Các bước tiến hành mô phỏng. 3. Kết quả mô phỏng

doc54 trang | Chia sẻ: lvcdongnoi | Ngày: 28/12/2012 | Lượt xem: 5106 | Lượt tải: 10download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Mô phỏng quy trình công nghệ nhà máy lọc dầu Nam Việt bằng phần mềm Hysys, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Chương 1 TỔNG QUAN VỀ PHẦN MỀM HYSYS Tầm quan trọng của các phần mềm mô phỏng. Dầu và các sản phẩm dầu mỏ đã được biết đến từ xa xưa. Mới đầu con người đã dùng nó để thắp sáng hoặc để chữa bệnh. Nhu cầu về dầu và sản phẩm chế biến từ dầu mỏ gia tăng đột ngột vào đầu thế kỷ XX do sự xuất hiện của động cơ đốt trong cũng như do sự phát triển nhanh chóng của các ngành công nghiệp. Do vậy, dầu mỏ và khí đốt tự nhiên ngày càng đóng vai trò quan trọng trong cuộc sống con người. Hiện nay, dầu và khí cũng như các sản phẩm của chúng được sử dụng trong tất cả các nghành kinh tế thế giới. Ý nghĩa của dầu và sản phẩm của dầu đặc biệt tăng nhanh vào những năm gần đây, nhất là sau cuộc khủng hoảng năng lượng xảy ra tại nhiều nước phát triển. Dầu và khí tự nhiên ngày càng được sử dụng rộng rãi không chỉ như một chất đốt truyền thống mà còn như một dạng nguyên liệu quý giá cho công nghiệp hoá học. Nhà bác học Nga vĩ đại Menđêlêép đã từng nói rằng đem dầu làm chất đốt - đó là tội lỗi, bởi dầu là nguyên liệu quý để điều chế rất nhiều các sản phẩm hoá học. Trước đây để lên kế hoạch cho một dự án đòi hỏi rất nhiều thời gian, và khả năng thực hiện dự án đó là khó có thể không thể biết trước được. Nhưng khi các phần mềm mô phỏng ra đời, thì công việc trở nên nhẹ nhàng đi rất nhiều, chúng ta có thể mô phỏng hoạt động của các nhà máy trong các chế độ vận hành khác nhau, thay đổi các thông số làm việc của bất kỳ đơn vị hoạt động nào mà không ảnh hưởng đến quá trình hoạt động chung của nhà máy. Ngoài ra, với những tính năng của các phầm mềm mô phỏng ta có thể thiết kế được các dự án khác nhau, tìm được phương án tối ưu, nhanh, cho kết quả khả quan và đạt hiệu quả kinh tế, quan trọng hơn nữa là áp dụng được cho hầu hết các lĩnh vực của ngành dầu khí và các ngành công nghệ hoá học, đảm bảo được tính khả thi cho những kế hoạch lớn sẽ được thực hiện trong tương lai. Một số phần mềm mô phỏng: - Simsci (PRO//II). - Hyprotech (HYSIM, HYSYS, HTFS, STX/ACX, BDK). - Bryan research & engineering (PROSIM, TSWEET). - Winsim (DESIGN II for Windows). - IDEAS Simulation. - Simulator 42. - RSI. - Chemstations. …………………………………………….. Là một kỹ sư công nghệ ngành lọc hoá dầu trong tương lai, mỗi người trong chúng ta nên trang bị cho mình một phần mềm mô phỏng để giúp cho công việc được tốt hơn. Giới thiệu về phần mềm Hysys. Hysys là phầm mềm chuyên dụng dùng để tính toán và mô phỏng công nghệ được dùng cho chế biến dầu và khí, trong đó các quá trình xử lý và chế biến khí được sử dụng nhiều nhất. Hysys chạy trên Windows là phiên bản mới của Hysim, phần mềm này trước đây dùng trên hệ điều hành Dos. Hysys là sản phẩm của công ty Hyprotech-Canada thuộc công ty AEA Technologie Engineering Software - Hyprotech Ltd. Là một phần mềm có khả năng tính toán đa dạng, cho kết quả có độ chính xác cao, đồng thời cung cấp nhiều thuật toán sử dụng, trợ giúp trong quá trình tính toán công nghệ, khảo sát các thông số trong quá trình thiết kế nhà máy chế biến khí. Ngoài thư viện có sẵn, Hysys cho phép người sử dụng tạo các thư viện riêng rất thuận tiện cho việc sử dụng. Ngoài ra Hysys còn có khả năng tự động tính toán các thông số còn lại nếu thiết lập đủ thông tin. Đây chính là điểm mạnh của Hysys giúp người sử dụng tránh những sai sót và đồng thời có thể sử dụng những dữ liệu ban đầu khác nhau. Hysys được thiết kế sử dụng cho hai trạng thái mô phỏng: Steady Mode: Trạng thái tỉnh, sử dụng thiết kế công nghệ cho một quá trình. Dynamic Mode: Trạng thái động, mô phỏng thiết bị hay quy trình ở trạng thái đang vận hành liên tục, khảo sát sự thay đổi các đáp ứng của hệ thống theo sự thay đổi của một vài thông số. Ứng dụng của Hysys. Hysys bao gồm các ứng dụng sau: Hysys.Concept: Thiết kế và bảo vệ hệ thống phân tách một cách hiệu quả nhất. Hysys.Process: Giảm thấp nhất vốn đầu tư và chi phí vận hành, chọn lựa cách bảo quản, các đặc tính và phân loại thiết bị, trang bị và sữa chữa các thiết bị để cải tiến quá trình hoạt động và điều khiển nhà máy. Hysys.Plant: Sử dụng công cụ mô phỏng để đưa ra các điều kiện thuận lợi, đánh giá hoạt động của nhà máy hiện hành, trang bị các thiết bị để đạt được độ tin cậy về hoạt động, an toàn, lợi nhuận cao nhất. Cải tiến các thiết bị có sẵn và mở rộng quy mô nhà máy hiện hành. Hysys.OTS: Những qui trình hướng dẫn hoạt động giúp người vận hành nắm bắt về công nghệ, mức độ an toàn trong hoạt động của nhà máy, làm theo những qui tắc hướng dẫn về an toàn và vận hành để tăng lợi nhuận. Hysys.RTO+: Tối ưu hiệu quả nhà máy, chuyển đổi mô hình sản xuất, sử dụng công nghệ có sẵn và tăng lợi nhuận trong hoạt động bằng cách cho phép những thay đổi về công nghệ và sản phẩm. Economix: Những dữ liệu thu được từ mô phỏng là công cụ cơ bản để dựa vào nó mà có những thông tin xác thực nhằm quyết định về vấn đề đầu tư và xây dựng một cách có hiệu quả nhất. Trong phạm vi luận văn này ta chỉ sử dụng Hysys.Plant. Giới thiệu về cấu trúc của Hysys. Cấu trúc cơ bản của Hysys được thể hiện qua ba điểm quan trọng sau: Unique Concepts (Những khái niệm duy nhất): Mặc định cách mà người sử dụng xây dựng môi trường mô phỏng trên Hysys. Powerful Engineering Tools (Những công cụ thiết kế tối ưu): Quyết định cách Hysys thực hiện các phép tính toán. Primary Interface Elements (Những yếu tố tương giao cơ sở): Được dùng để giúp người sử dụng làm việc với Hysys. 4.1. Unique Concepts. Hysys được xây dựng dựa trên rất nhiều khái niệm quan trọng để có thể thực hiện hiệu quả nhất quá trình mô phỏng. Hai khái niệm quan trọng nhất quyết định đến cách thức cơ bản để người sử dụng xây dựng một quá trình mô phỏng trên Hysys là: Những khái niệm về Flowsheet và Sub-Flowsheet. Những khái niệm về Environment (Môi trường). 4.1.1 Flowsheets và Sub-Flowsheets Hysys Flowsheets gồm các thành phần sau: - Một Fluid Package có những tính chất về Package như thành phần và trạng thái .v.v. - Flowsheet Objects gồm những thiết bị và dòng vật chất hay dòng năng lượng. - PFD là mô phỏng bằng hình vẽ, chỉ ra mối liên kết giữa các thiết bị và dòng vật chất hay dòng năng lượng. - Workbook là những kết quả mô phỏng được xuất ra dưới dạng bảng (có một màn hình riêng để biểu diễn các Flowsheets). Từ flowsheets chính, ta có thể dùng những Sub-Flowsheet để việc mô tả được rõ ràng hơn. Cấu trúc có nhiều Flowsheet của Hysys đã chứng tỏ được ưu điểm của mình: + Ta có thể phân chia một quy trình lớn thành những quy trình nhỏ chính xác hơn. + Có thể xây dựng một quá trình làm mẫu và sử dụng cho những mô hình mô phỏng khác. + Có thể tạo một Sub-Flowsheet trong một Sub-Flowsheet khác. Cấu trúc có nhiều Flowsheet của Hysys gần giống với cấu trúc thư mục, trong đó thư mục chính là Flowsheet, thư mục con là Sub-Flowsheet và các file có nội dung là những thông tin về thiết bị hoặc dòng vật chất hay dòng năng lượng. 4.1.2 Environment. Khái niệm cho phép ta xuất hay nhập những thay đổi trong một môi trường này mà các môi trường khác vẫn giữ nguyên như khi ta còn ở trong môi trường đó. Có 5 Environment trong Hysys: - Basis (cơ bản). Nơi tạo ra, định nghĩa hay thay đổi Fluid Package. Nói chung, một Fluid Package sẽ chứa tối thiểu một Property Package cũng như thành phần của các cấu tử giả định, ngoài ra còn có thể chứa những thông tin về các thông số tương tác hay phản ứng. - Oil Characterization (đặc trưng về dầu). Cho phép ta đặc trưng hoá những lưu chất dầu mỏ bằng các định nghĩa những Assay và Blend. Đặc trưng dầu cho phép tạo ra các cấu tử giả sử dụng trong Fluid Package. Môi trường dầu là duy nhất có thể đến từ Basic môi trường. - Main Flowsheet (Flowsheet chính). Đây là môi trường mà phần lớn ta sẽ sử dụng để cài đặt hay định nghĩa các dòng hay thiết bị và Sub-Flowsheet. - Sub-Flowsheet. Chức năng tương tự như Main Flowsheet, nhưng ở mức độ nhỏ hơn. Column (tháp). Để định nghĩa hay cài đặt những dòng và thiết bị liên quan đến tháp chưng cất như số đĩa, thiết bị ngưng tụ, thiết bị đun sôi lại… Mối liên hệ giữa các môi trường trong Hysys:  4.2. Powerful Engineering Tools (Công Cụ thiết kế tối ưu). Hysys cho phép ta tiết kiệm rất nhiều thời gian khi tiến hành thao tác mô phỏng và tính toán, điều này được thể hiện rõ qua ba điểm sau: Bất cứ khi nào ta đưa vào một thông tin mới, Hysys sẽ tự động tính lại tất cả những ảnh hưởng của thông số này và đưa ra những thông tin cập nhật nhất ở mọi vị trí. Khi đưa vào đủ thông tin cần thiết, Hysys sẽ tự động tính rất nhanh. Kết quả được truy xuất theo hai chiều (trước và sau). 4.3. Primary Interface Elements (Những yếu tố tương giao cơ sở). Có rất nhiều cách truy cập thông tin trong Hysys và các thông tin đó luôn được cập nhật. Ba yếu tố tương giao cơ sở là: - PFD (Process Flow Diagram): Là sự mô tả quá trình mô phỏng bằng hình vẽ, biểu diễn những mối liên hệ giữa các dòng và thiết bị. Ta có thể dùng PFD để xây dựng hay kiểm tra những tính toán của mình và đưa ra những thông tin về quá trình bằng cách dùng các bảng cân bằng vật chất (Materiel Balance Tables). - Workbook: là tập hợp của nhiều trang trình bày những thông tin về quá trình dưới dạng bảng. Mỗi trang sẽ đưa ra những thông tin cụ thể về một dòng hay thiết bị nào đó. - Property View (khung thuộc tính): gồm nhiều khung thuộc tính của các dòng hay thiết bị. Thông tin giữa những yếu tố trên là giống nhau hoàn toàn, nên ta có thể truy cập ở đâu thuận tiện nhất. Ý nghĩa của các biểu tượng trên Object Palette. 5. Các thao tác đễ tiếp cận phần mền Hysys trong mô hình hóa tỉnh. 5.1. Các phím nóng dùng trong HYSYS. 5.2. Bắt đầu một quá trình mô phỏng. 1. Chọn nút “New Case”.  2. Chọn Add từ Simulation Basis Manager. 4. Lựa chọn cấu tử cho Case. 5. Cung cấp các thông tin được yêu cầu vào trong Fluid Package: Parameters – cung cấp thông tin về cấu tử tinh khiết/đặc tính của package. Binary Coefficients – nghiên cứu, cung cấp, hay ước lượng nhị phân. Stability Test – xác định phương pháp được sử dụng cho sự tính toán ổn định pha. Reactions – thiết đặt phản ứng. Notes – ghi chú. 6. Đóng khung thuộc tính để quay trở lại Basis Manager và nhấn nút Enter Simulation Environment để xây dựng quá trình mô phỏng. 5.3. Thiết đặt dòng và thiết bị.  Dòng  Thiết bị   Phím nóng  F11  F12   Object Palette  Double click vào biểu tượng dòng vật chất hay dòng năng lượng.  Double click vào biểu tượng thiết bị.   Summary View  Nhấn Add Material hay Add Energy button.  Nhấn Add button để mở the UnitOps Selection Dialog.   Workbook  Trong ô ”New” của một dòng vật chất hay dòng năng lượng trên Workbook page, nhập tên mới cho dòng.  Trong ô ”New” của một thiết bị trên Workbook page, nhập tên mới của thiết bị. Trên UnitOps page, chọn Add UnitOp.   Summary View Tools\Summaries\View  UnitOps Selection Dialog Object Palette. Object Palette có thể được dùng để thiết đặt trực tiếp dòng và thiết bị vào trong HYSYS. Để mở hay đóng Object Palette dùng phím nóng “F4”. Thiết đặt một dòng và thiết bị riêng lẻ. 1. Double click vào nút thích hợp. or 1. Click vào biểu tượng với chuột trái. 2. Click vào nút Add.  Dòng và thiết bị có thể được kéo (bằng chuột phải) vào trong PFD; hay click một lần trên Object Palette và một lần nữa trên PFD (bằng chuột trái). Thiết đặt nhiều dòng hay thiết bị của cùng một loại dòng hay thiết bị. (Use Modal Property Views must be Off under Preferences.) 1. Click “Lock” trên đỉnh của Object Palette.  2. Bằng chuột trái, click vào biểu tượng của dòng và thiết bị mà bạn muốn thiết đặt. 3. Chọn “Add” để thiết đặt dòng hay thiết bị.  4. Lặp lại bước #3 cho nhiều lần nhiều nếu cần thiết. Để chấm dứt hoạt động, lựa chọn nút đối tượng khi trong chế độ “locke”, nhấn “Cancel”.  5.4. PFD Ta có thể mở PFD bằng cách nhấn nút PFD trên Button Bar , hay mở PFD cho bất kỳ Flowsheet (từ bất kỳ nơi nào) sử dụng CTRL P. Để truy cập đến danh sách đối tượng khảo sát đặt con trỏ chuột lên đối tượng (biểu tượng hay khoảng trắng trên PFD) và nhấn chuột phải. Các nút dùng trên PFD.  Move/Attach - move (không được nhấn) cho phép bạn chuyển dời thiết bị và dòng. Attach (nhấn) cho phép bạn liên kết dòng và thiết bị.  Size Mode - cho phép thay đổi kích thước của đối tượng được lựa chọn.  Break Connection - phá vỡ liên kết giữa một dòng và một thiết bị.  Swap Connections - di chuyển điểm liên kết của hai dòng được gắn vào cùng một thiết bị.  Drag Zoom - giữ chuột trái và kéo xung quanh vùng chọn để phóng to khu vực thể hiện PFD.  Add Text Annotation - cho phép bạn thêm đề mục vào PFD.  Quick Route Mode – cho phép thao tác các biểu tượng nhanh chóng trên PFD không đặt vị trí lại của các dòng/biểu tượng khác.  Zoom In - thu nhỏ khung hiển thị 25%  Zoom All - hiện thị toàn bộ sơ đồ quy trình trong cửa sổ hiện thời.  Zoom Out - phóng lớn khung hiển thị 25% Thiết đặt dòng và thiết bị. 1. Lựa chọn thiết bị bằng chuột trái từ Object Palette. 2. Click chuột trái trên PFD nơi đối tượng mới được thiết đặt. Liên kết hai thiết bị.  1. Chuyển sang chế độ Attach*. 2. Điểm liên kết sẵn có sẽ bật sáng trên biểu tượng khi con trỏ chuột chạy qua nó. Đặt con trỏ chuột vào ví trí mong muốn. 3. Giữ chuột trái, con trỏ chuột thay đổi thành công cụ kết nối dòng. Kiểu kết nối (Feed, Product, etc.) được thể hiện. 4. Kéo chuột hướng về điểm liên kết khác. 5. Khi bạn chấp nhận điểm liên kết, công cụ kết nối xuất hiện. 6. Thả chuột để hoàn tất liên kết. * Để vào chế độ Attach, lựa chọn nút, hay giữ phím CTRL để tạm thời bật tắt chế độ trong khi sự liên kết được thực hiện. Tạo một dòng mới từ một thiết bị.  1. Chuyển sang chế độ Attach*. 2. Đặt con trỏ vào điểm liên kết theo yêu cầu. 3. Con trỏ sẽ thay đổi đến công cụ kết nối dòng. 4. Giữ chuột trái và kéo dòng đến chỗ trống trên PFD. 5. Thả chuột để đặt biểu tượng dòng mới. Liên kết một thiết bị đến dòng hiện hành (hay ngược lại).  1 - 4. giống như trên. 5. Khi bạn chấp nhận điểm kết nối thì công cụ kết nối xuất hiện. 6. Thả chuột để hoàn tất sự kết nối. 5.5 Workbook. Workbook có thể mở cho Flowsheet hiện hành bằng việc lựa chọn nút Workbook hay sử dụng phím nóng CTRL W. Workbook gồm có nhiều trang mà trình bày số liệu công nghệ dạng bảng. Một Workbook page riêng biệt có thể chứa đựng dòng hay thiết bị, nhưng chỉ một kiểu đối tượng cho Workbook page được phép. Mặc định là dòng vật chất (Material Streams) Workbook page. Thêm vào hay sữa đổi một trang Workbook Ta có thể thêm một trang mới vào Workbook như một bản soạn thảo hiện hành. Thực hiện như sau: 1. Chọn Workbook từ Menu Bar, và chọn Setup. 2. Khung Setup mở. Nếu muốn thêm một trang mới, click vào nút Add trên nhóm Workbook Pages. 3. Nếu thêm một trang mới, xuất hiện khung New Object Type. Double click vào ‘+’ để truy cập tuỳ chọn thấp hơn. Lựa chọn kiểu đối tượng cho trang mới. 4. Từ khung Setup, sử dụng Use Set (4a), Add (4b) hay nút Delete để sữa đổi danh sách biến. 5. Trước khi quay về Workbook hiện hành, bạn có thể chỉ rõ định dạng cho biến, thay đổi thứ tự của cấu tử trên Workbook page, thay đổi tên trang, hay thêm nhiều biến nữa. 6. Nhấn Close để quay về Workbook. 5.6. Cung cấp dữ liệu đầu vào. Các kiểu nhập liệu khác nhau (bằng ký tự, số) có thể được cung cấp vào trong HYSYS, với nhiều phương pháp khác nhau, sử dụng chuột hay bàn phím. Lựa chọn ô nhập liệu từ danh sách thả xuống. Chọn ô cần nhập liệu, click vào dấu mũi tên xuống để hiện thị danh sách thả xuống. Nhập liệu có thể được lựa chọn bằng chuột hay bàn phím. Sử dụng chuột để nhập liệu.  1. Lựa chọn hình mũi tên tới ô để mở danh sách thả xuống. 2. Sử dụng Scroll Bar / Button để di chuyển suốt danh sách. 3. Làm nổi bật mục mà mình mong muốn. 4. Kích chuột để chọn vào ô. Sử dụng bàn phím để nhập liệu  1. Kích hoạt ô cần nhập liệu. 2. Nhấn mũi tên đi xuống để mở danh sách thả xuống. 3. Viết tên của dòng, và HYSYS sẽ di chuyển đến dòng sáng đã viết tên, hay sử dụng mũi tên xuống để chọn dòng. 4. Nhấn ENTER để chọn. Cung cấp dữ liệu vào dạng Matrix. Ta có thể sử dụng chuột hay bàn phím (hay dùng phím F2) để lựa chọn nhập liệu mong muốn từ danh sách thả xuống được tìm thấy trên Edit Bar.  Cung cấp dữ liệu vào dạng số 1. Trường nhập dữ liệu dạng số được xếp thành bậc trên Edit Bar. 2. Lặp lại quá trình nhập liệu từ bàn phím trên Edit Bar với đơn vị mặc định được trình bày trên hộp đơn vị.  3. Sau khi cung cấp nhập liệu dạng số, nhấn SPACE BAR để kích hoạt danh sách các đơn vị.  4. Chọn đơn vị mong muốn. 5. Nhấn ENTER để chấp nhận đơn vị.  6. Giá trị đầu vào được chuyển về ô và được gán đơn vị mặc định.  5.7. Tìm một dòng hay thiết bị - Object Navigator Ta có thể sử dụng Object Navigator để định vị và quan sát Flowsheet cơ sở trong Flowsheet khác, hay nhập vào môi trường xây dựng cho một Flowsheet. 1. Bạn có thể truy cập the Object Navigator bằng các cách sau đây: Double clicking vào khoảng trống của DeskTop Nhấn nút Navigator trên Button Bar  Sử dụng phím nóng F3, hay Chọn Flowsheet từ Menu Bar, và sau đó chọn Find Object. 2. Từ nhóm Flowsheets nổi rõ the Flowsheet chứa đựng đối tượng mong muốn.  3. Chọn đối tượng trên nhóm Flowsheet Objects.  4. Nhấn nút View (hay double-click) để mở khung thuộc tính. Variable Navigator Variable Navigator được sử dụng để lựa chọn các biến công nghệ, được sử dụng trong thiết bị như là PID Controller và Adjust. Nó sử dụng cấu trúc giống như Object Navigator, nhưng cho phép bạn lựa chọn đồng thời Flowsheet, Object, Variable, và Variable Specific. Ví dụ, để lựa chọn biến công nghệ cho PID Controller, sử dụng Variable Navigator.  1. Lựa chọn nút Navigator Scope thích hợp cho đối tượng. 2. Chọn nút để lọc danh sách Object. 3. Lựa chọn Flowsheet chứa đựng biến. 4. Lựa chọn Object làm chủ biến. 5. Lựa chọn Variable mong muốn. 6. Lựa chọn Variable Specific khi thích hợp. 7. Nếu muốn cung cấp nhiều thông tin Variable Description. 8. Nếu thay đổi sự liên kết, sử dụng nút Disconnect. 5.8. Printing. Ta có thể in những trang tính được chỉ định cho dòng, thiết bị, các cấu tử, tiện ích Utilities, công cụ phân tích DataBook, Fluid Packages, (dữ liệu dạng bảng) Tabular data, Reactions, Reaction Sets, thuộc tính người dùng (User Properties), thông tin về đặc tính của dầu và PFD. Bạn có thể truy cập printing qua File menu, Object Inspection, hay Reports. Tuỳ chọn in Khi bạn chọn Print từ File menu, HYSYS in các trang tính chỉ định cho các đối tượng được chọn. Reports Ta có thể in nhiều trang tính cho dòng và thiết bị trên một Report đơn, có thể truy cập vào Report với phím nóng CTRL R hay nhiều Reports trong Tools trên Menu Bar. Xây dựng Report Xây dựng Report là nơi để chọn các trang tính có trong Report, cũng như tuỳ chỉnh hình thức của Report (Page Setup). 5.9. Databook. Ta có thể truy cập vào DataBook bằng cách sử dụng tổ hợp phím CTRL D. DataBook cung cấp truy cập đến Process Data Tables, Strip Charts, Data Recorder và Case Studies. Strip Charts Page Strip Charts được thiết đặt cụ thể thông qua Strip Charts page. The Strip Chart View Khung hình dạng của Strip Chart. Khung Configuration chứa đựng 3 tabs, mỗi tab sẽ chỉ rõ các bộ phận xuất hiện của đồ thị. General tab được thể hiện dưới đây. Process Data Tables Process Data Tables cho phép xem xét các biến công nghệ chính. Ta có thể mở khung hình để theo dõi liên tục giá trị của biến. Data Recorder Data Recorder cho phép bạn lưu trữ màn hình đồ họa của quy trình bằng cách nhóm các biến công nghệ chính vào trong những tình huống (Scenarios) khác nhau. Case Studies Công cụ Case Study cho phép bạn quan sát cách trả lời của biến công nghệ trong mô hình hoá tĩnh để thay đổi trong quy trình. Ta có thể chỉ rõ phạm vi thấp và cao, cũng như bước nhảy (step sizes); HYSYS thay đổi biến độc lập từng lần một, và mỗi lần thay đổi, biến phụ thuộc được tính toán và một State mới được xác định. Chương 2 SƠ LƯỢC VỀ CÔNG NGHỆ NHÀ MÁY LỌC DẦU NAM VIỆT 1. Sơ lược về nguyên liệu của nhà máy (condensate). 1.1. Giới thiệu về condensate và nguồn gốc của condensate Condensate còn gọi là khí ngưng tụ hay lỏng đồng hành, là dạng trung gian giữa dầu và khí có màu vàng rơm. Condensate là hỗn hợp hydrocarbon lỏng tỷ trọng thấp có mặt như thành phần thể khí (người ta thường gọi là phần lỏng ngưng trong khí) đặc trưng cho phân đoạn C5+. Condensat không chỉ thu được từ quá trình khai thác dầu mỏ, mà nó còn đươc hình thành khi chất lỏng ngưng tụ, từ dòng khí trong đường ống. Độ API của Condensate từ 50 đến 120. Trong quá trình khai thác dầu và khí, condensate bị lôi cuốn theo khí đồng hành hay khí thiên nhiên, được ngưng tụ và thu hồi sau khi qua các bước xử lý, tách khí bằng các phương pháp làm lạnh ngưng tụ, chưng cất nhiệt độ thấp, hấp phụ hay hấp thụ bằng dầu. Tính chất của nó thì còn tùy thuộc vào nguồn, và ứng dụng của nó : Trong nhà máy lọc dầu, tùy vào tính chất của condensate, nếu tốt làm cấu tử pha trộn xăng, nếu xấu thì người ta trộn với dầu thô đi chưng cất lại. Các nguồn Condensate tại Việt Nam bao gồm chủ yếu là Condensate Bạch Hổ được chế biến tại nhà máy chế biến khí Dinh Cố, Condensate Nam Côn Sơn, Condensate Rồng Đôi. Thuộc tính của các loại Condensate cũng khác nhau, và condensate của Bạch Hổ tương đối nhẹ hơn so với các loại condensate còn lại và được phối trộn trực tiếp với xăng có chỉ số Octan cao (Reformat) và cấu tử pha xăng có trị số Octane cao MTBE để thu được xăng RON 83. Còn những nguồn Condensate Nam Côn Sơn và Rồng Đôi, … thì tương đối nặng hơn nên phải trải qua quá trình chế biến để thu được phân đoạn naptha và các sản phẩm khác như white spirit, DO, FO… STT  Loại Condensate  oAPI   1  Bạch Hổ  59.7   2  Nam Côn Sơn  59.23   3  Rồng Đôi  49.4   4  Bongkot(Thailand)  55.3   Bảng so sánh tỷ trọng của các nguồn Condensate tại Việt Nam. Nhà máy chế biến Condensate Nam Việt được đặt tại Cần Thơ do công ty cổ phần đầu tư và vận tải Dầu Khí (Sinpetrol) quản lý, thuộc tập đoàn Vinashin. Hiện nay đang sử dụng nguồn nguyên liệu Condensate Nam Côn Sơn và chuẩn bị đưa vào sử dụng nguồn condensate Rồng Đôi. 1.2. Các thành phấn chính của condensate Thành phần cơ bản của condensate là các hydrocacbon no có phân tử lượng và tỷ trọng lớn hơn butan như pentane, hexane, heptane... Ngoài ra còn chứa các hydrocacbon mạch vòng, các nhân thơm, và một số tạp chất khác. Chất lượng của nó phụ thuộc vào mỏ khai thác, công nghệ và chế độ vận hành của quá trình tách khí. Ứng dụng condensate có thể chế biến thành các sản phẩm sau: - Naphtha: (xăng gốc, dùng để pha xăng) - White spirit: dung môi pha sơn - IK: Illuminat kerosen: dung môi, dầu hỏa - Diesel Oil - Fuel Oil. 2. Các sản phẩm của nhà máy. 2.1. Naphtha Là phần sản phẩm hóa dầu trung gian thuộc phân đoạn nhẹ, là hổn hợp của nhiều hydrocacbon, thu được từ quá trình chưng cất dầu mỏ.Được lấy ra ở đỉnh tháp, nhiệt độ từ <1800C. Naphtha dùng để được phối trộn với xăng có chỉ số Octan cao (Reformat) và cấu tử pha xăng có trị số Octane cao MTBE để thu được xăng RON cao. Được pha trộn với các phụ gia để tạo thành xăng động cơ. Chỉ tiêu chất lượng của Naphtha: STT  CÁC CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM  ĐƠN VỊ  KẾT QUẢ  PHƯƠNG PHÁP THỬ   1.  Khối lượng riêng ở 150C  kg/l  Báo cáo  ASTM D 1298   2.  Độ nhớt động học ở 40 oC  cSt(1)  Báo cáo  ASTM D 445   3.  Nhiệt độ chớp cháy  oC  Báo cáo  ASTM D 93   4.  Nhiệt độ chưng cất phân đoạn - Nhiệt độ sôi đầu - Nhiệt độ sôi cuối  0C  Báo cáo Max 210  ASTM D86   5.  Quan sát   Sáng và trong  ASTM D 4176   6.  Aromatic   Báo cáo  ASTM D 1319   7.  Trị số Octan theo phương pháp nghiên cứu (RON)   Báo cáo  ASTM D 2699   2.2. Dầu KO Dầu hoả là sản phẩm thu được từ quá trình chưng cất dầu mỏ, dầu hoả là hổn hợp nhiều hydrocacbon khác nhau. Là sản phẩm trích ngang tại đĩa số 11, nhiệt độ khoảng 180 – 2500C. Dùng ở gia đình để thắp sáng sáng và nấu bếp,hoặc tinh chế làm nhiên liệu cho động cơ phản lực. Các chỉ tiêu chất lượng của KO: CÁC CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG CỦA SẢN PHẨM  ĐƠN VỊ  MỨC  PHƯƠNG PHÁP THỬ   Khối lượng riêng 15 OC  Kg/l  Báo cáo  ASTM D 1298   Độ nhớt động học ở 40oC  cSt (1)  1.0 – 1.9  ASTM D 445   Điểm chớp cháy cốc kín  oC  Min 38  ASTM D 56   Ăn mòn tấm đồng ở 100oC, 3giờ  No.  Max No.3  ASTM D 130   Nhiệt độ chưng cất: 10% thể tích ( Vol) Điểm sôi cuối  oC  Max 205 Max 300  ASTM D 86   Hàm lượng lưu huỳnh  %KL  Max 0.3  ASTM D 129 ASTM D 1266 ASTM D 4294 ASTM D 1622   Chiều cao ngọn lửa không khói  mm  Min 19  ASTM D 1322   Hàm lượng lưu huỳnh mercaptan, định tính.   Âm tính  ASTM D 4952   2.3. Dầu DO (Diesel Oil) Dầu Diesel là một loại nhiên liệu lỏng, là hổn hợp nhiều loại hydrocacbon, nặng hơn dầu lửa và xăng, được sản xuất chủ yếu từ bằng phương pháp chưng cất dầu mỏ. Dùng làm nhiên liệu cho động cơ. Một số tiêu chuẩn sản phẩm DO: CÁC CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG CỦA SẢN PHẨM  ĐƠN VỊ  MỨC  PHƯƠNG PHÁP THỬ     0.25%S  0.05%S    Hàm lượng lưu huỳnh  mg/kg  Max 2500  Max 500  ASTM D2622 ASTM D 5453   Chỉ số xê tan (1)   Min 46  ASTM D 4737   Nhiệt độ chưng cất 90% TT  oC  Max 360  ASTM D 86   Điểm chớp cháy cốc kín  oC  Min 55  ASTM D 93 ASTM D 3828   Độ nhớt động học ở 40 oC  cSt (2)  2 - 4.5  ASTM D 445   Cặn cacbon của 10% cặn chưng cất  %KL  Max 0.3  ASTM D 189 ASTM D 4530   Điểm đông đặc  oC  Max +6  ASTM D 97   Hàm lượng tro  %KL  Max 0.01  ASTM D 482   Hàm lượng nước  mg/kg  Max 200  ASTM E 203   Tạp chất dạng hạt  mg/l  Max 10  ASTM D 2276   Độ ăn mòn tấm đồng ở 50oC, 3 giờ   Max No.1  ASTM D 130   Khối lượng riêng ở 15 oC  g/l  820-860  ASTM D1298 ASTM D 4502   Độ bôi trơn  µm  Max 460  ASTM D 6079   Ngoại quan   Sạch, trong  ASTM D 4176   3. Cơ sở lý thuyết của quá trình chưng cất 3.1. Khái niệm chung về chưng cất Quá trình chưng cất là quá trình trong đó hổn hợp lỏng hơi của hai hay nhiều cấu tử được tách ra thành từng phân đoạn sản phẩm với độ tinh khiết xác định dưới tác dụng nhiệt. 3.2. Cơ sở lý thuyết. Quá trình chưng cất dầu là một quá trình xử lý vật lý phân chia nguyên liệu dầu thành các phân đoạn sản phẩm khác nhau. Quá trình này được thực hiện bằng các biện pháp khác nhau nhằm tách các thành phần dầu theo nhiệt độ sôi của các cấu tử có trong dầu mà không làm phân hủy chúng. Tùy thoe các biện pháp tiến hành mà người ta phân chia quá trình chưng cất thành chưng đơn giản, chưng phức tạp, chưng nhờ cấu tử bay hơi và chưng chân không. Hổn hợp các cấu tử có trong nguyên liệu dầu thường không bền, dễ phân hủy khi gia tăng nhiệt độ. Độ bền nhiệt của các cấu tử tạo thành dầu không chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ mà còn phụ thuộc vào thời gian tiếp xúc ở nhiệt đô đó. Sự phân hủy khi chưng cất sẻ làm xấu đi tính chất của sản phẩm như giảm độ nhớt và nhiệt độ bắt cháy cốc kín của chúng, giảm độ bền oxy hóa… Do đó đễ giảm mức độ phân hủy , trong thực tế ta không đốt nóng quá 4000C – 4200C đối với dầu không có hoặc chứa ít lưu huỳnh, không quá 3200C – 3400C đối với dầu có chứa nhiều lưu huỳnh. Ngoài ra thời gian lưu của chúng ở nhiệt độ cao cũng cần phải hạn chế, trung bình trong khoảng từ 2 – 5 phút. Khi nhiệt độ sôi của hổn hợp ở áp suất khí quyển cao hơn nhiệt độ phân hủy nhiệt của chúng, người ta tiến hành chưng cất lôi cuốn bằng hơi nước để tránh phân hủy nhiệt. Hơi nước có tác dụng làm giảm áp suất riêng phần của các cấu tử trong hổn hợp và do đó làm giảm nhiệt độ sôi của chúng. Tuy nhiên nếu tăng lượng hơi nước quá cao thì nhiệt độ và áp suất hơi bảo hòa của dầu sẻ giảm xuống và do đó sự tách hơi cũng giảm. Do vậy lượng hơi nước có hiệu quả tốt nhất chỉ trong khoảng 2 - 3% so với nguyên liệu đem chưng cất. Nhiệt độ của hơi nước cần phải không thấp hơn nhiệt độ sôi của dầu để tránh sản phẩm dầu ngậm nước do vậy người ta thường dùng hơi nước có nhiệt độ trong khoảng 3000C – 4000C, áp suất 0.2 – 0.5 Mpa. Ưu điểm của công nghệ chưng cất dầu bằng hơi nước là: Ngoài việc làm giảm áp suất hơi riêng phần của dầu, nó còn tăng cường khấy trộn chất lỏng, tránh tích nhiệt cục bộ, tăng diện tích bề mặt bay hơi do tạo thành những tia và các bong bóng hơi. Người ta cũng dùng hơi nước để tăng cường đốt nóng cặn dầu trong lò, khi đó đạt được mức độ bay hơi lớn hơn cho nguyên liệu, tránh và ngăn ngừa tạo cốc trong các ống đốt nóng. 4. Sơ đồ công nghệ của quá trình chưng cất condensate. 4.1. Sơ đồ công nghệ  4.2. Thuyết minh quy trình công nghệ Condensate từ bồn chứa được gia nhiệt sơ bộ bằng cách trao đổi nhiệt với các sản phẩm tại các bộ phận trao đổi nhiệt E-101,E-102,E-103 và sau đó tiếp tục qua lò đốt F-101 để gia nhiệt trước khi vào tháp. Ở đây, nhiệt độ condensate khoảng 210-230 oC và được bốc hơi một phần. Nguyên liệu sau khi được gia nhiệt đi đến bộ phận nạp liệu vào tháp,ở đó pha lỏng và hơi được tách ra. Pha lỏng chảy xuống dưới và bị hơi cuốn từ phía dưới lên. Hơi di chuyển lên trên tháp, giảm nhiệt độ dần và ngưng tụ từng phần bởi dòng hoàn lưu để cung cấp toàn bộ sản phẩm cất cùng với một phần hoàn lưu tạo ra từng phân đoạn sản phẩm trên phía trên các mâm nạp liệu. Hơi ở đỉnh tháp được ngưng tụ hoàn toàn trong thiết bị trao đổi nhiệt làm nguội bằng hơi nước E-104 và sau đó đi vào bể hoàn lưu V-101, ở đây nước và naphtha được tách ra. Bộ phận điều khiển quá trình tách duy trì áp suất của bể hoàn lưu này bằng cách điều chỉnh van điều khiển trên ống dẫn hơi sản phẩm đỉnh cho vào khi áp suất giảm và xả khí dư ra ngoài khi áp suất tăng. Nước ở đáy bể cho ra ngoài thải bỏ. Một phần naphtha hoàn lưu cho vào mâm cao nhất của tháp. Tỉ số hoàn lưu được điều khiển bằng bộ phận điều khiển nhiệt độ trên đường ống dẫn hơi trên đỉnh tháp để duy trì lượng naphtha và nhiệt độ ổn định. Lượng naphtha còn lại đi vào thiết bị debutan hóa T-201. Các sản phẩm cạnh sườn gồm có dầu DO và LK-solvent được lấy ra từ bên thân tháp chưng phân đoạn đi vào thiết bị tách dung môi T-102,T-103. Ở đó nhiệt độ đầu vào và cuối mỗi phân đoạn được điều khiển nhằm thu được các phân đoạn sản phẩm mong muốn. Hơi được hoàn lưu trở lại tháp hỗ trợ cho quá trình lôi cuốn. Phần lỏng được làm nguội bằng cách trao đổi nhiệt với nguyên liệu condensate và ra ngoài bể chứa. Cặn của quá trình chưng cất lấy từ đáy tháp T-101 chính là dầu FO. Một phần cặn được hoàn lưu vào bộ phận gia nhiệt condensate để ngăn ngừa sự bốc hơi hoàn toàn condensate. Cặn còn lại được làm nguội bằng cách trao đổi nhiệt với nguyên liệu condensate và đi vào bể chứa. 4.3. Một số quy trình công nghệ của nhà máy khác. 4.3.1. Nhà máy lọc dầu Cát Lái  4.3.2. Nhà máy lọc dầu PDC.  Chương 3 MÔ PHỎNG QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ NHÀ MÁY LOC HÓA DÀU NAM VIỆT BẰNG PHẦN MỀM HYSYS 1. Mục đích của mô phỏng Mô phỏng là công cụ cho phép người kỹ sư tiến hành công việc một cách hiệu quả hơn khi thiết kế một quá trình mới hoặc phân tích, nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến một quá trình đang hoạt động trong thực tế. Tốc độ của công cụ mô phỏng cho phép khảo sát nhiều trường hợp hơn trong cùng thời gian với độ chính xác cao hơn nếu so với tính toán bằng tay. Hơn nữa chúng ta có thể tự động hóa quá trình tính toán các sơ đồ công nghệ để tránh việc phải thực hiện các phép tính lặp không có cơ sở hoặc mò mẫn. Ví dụ,chúng ta có thể sử dụng một mô phỏng nẫu để nghiên cứu sự vận hành của một nhà máy khi thay đổi nguồn nguyên liệu hoặc các điều kiện vận hành của các thiết bị ảnh hưởng đến hiệu suất thu và chất lượng sản phẩm như thế nào? Điều này sẽ đơn giản, nhanh chóng, tiết kiệm và an toàn hơn nhiều so với thử trên nhà máy thực tế. Vì rằng cơ sở tính toán các công cụ mô phỏng thường được dựa trên các bộ cơ sở dữ liệu chuẩn hóa., nên một khi đã xây dựng một mô hình hợp lý thì bất cứ một kỹ sư nào cũng có thể sử dụng nó để tính toán và cho kết quả chính xác. 2. Các bước tiến hành mô phỏng. 2.1. Thiết lập hệ thống đơn vị. Từ môi trường Hysys, vào Tool/Preferences, xuất hiên bảng sau: Từ đây ta thiết lập đơn vị cho các đại lượng như: nhiệt độ, áp suất, lưu lượng… 2.2. Xây dựng một cơ sở dữ liệu mới và nhập các thành phần nguyên liệu. Vào File/ New case, một cơ sở dữ liệu mô phỏng được hình thành. Từ môi trường mới vừa xuất hiện, nhấp vào nút Add để nhập các thành phần nguyên liệu 2.3. Chọn phương pháp tính Từ cửa số Simulation Basis manager, chọn thẻ Pluid Pkgs, chọn nút Add. Xuất hiện cửa số sau: Ở đây, do mô phỏng quá trình lọc dầu nên ta chọn phương pháp tính là Peng-Bobínon. 2.4. Nhập thông số khác của Assay Từ cửa số Simulation Basis manager, chọn tiếp thẻ Oil manager, sau đó nhấp vào nút Enter Oil Environment, xuất hiên cửa sổ: Từ cửa sổ này ta chọn nút Add, xuất hiện cửa sổ tiếp theo. Sau đó ở combobox Assay Data Type chọn ASTM D86; ở combobox Light Ends chọn Input compositions. Và nhập các thành phần assay cho Distillation: Sau đó nhập các thành phần assay cho Light Ends: Chọn nút Calculate để hoàn thành. 2.5. Cắt các phân đoạn sản phẩm Từ cửa sổ Oil Characterization, chọn thẻ Cut/Blend, sau đó chọn tiếp nút Add xuất hiện cửa số sau: Để xem các phân đoạn sản phẩm, vào thẻ Table. Tại mục Table type chọn Oil Distributtion: Đóng cửa sổ Blend, trở về cửa sổ Oil Characterization, và chọn thẻ Intall Oil để nhập dòng nguyên liệu cho chưng cất: Tiếp theo chọn nút Return to basis Envỉonment để trở về cửa sổ Simulation Basis manager: Bấm tiếp nút Return to Simulation Environment để chuyển sang môi trường thiết kế PFD: 2.6. Chọn thiết bị. Từ cửa sổ PFD ta chọn các thiết bị thích hợp cho nhà máy lọc hóa dầu Nam Việt như: Heater (E100), tháp Refluxed Absorber (T-101)... 2.7. Cung cấp số liệu của dòng nguyên liệu Nhấp đúp vào Feed, xuất hiện bảng sau và nhập vào các thong số nhiệt động cho dòng nguyên liệu. Ngoài ra ta còn các dòng khác như super heat cho T-101, T-102, T-103. Đều phải nhập các thong số cho các dòng này. 2.8. Nhập thông số vận hành của thiết bị  2.9. Thiết lập tháp stripper. Từ cửa sổ Column chính ta chọn thẻ Side Ops để them các tháp tripper: 2.10. Nhập sản lượng và chạy mô hình Nhập vào sản lượng của các dòng như: dòng hồi lưu, dòng Naphtha, dòng KO, dòng DO…. Sau đó Active các dòng sản phẩm sao cho degrees of Freedom là bằng không. Hệ thống đã hội tụ. 2.11. Xuất số liệu sản phẩm Để xuất số liệu sản phẩm nào thì ta nhấp đúp vào sản phẩm đó, bảng thuộc tính của sản phẩm sẻ xuất hiện: 2.12. Kiểm tra khả năng ngập lụt của tháp Vào menu Tool/Ultilties, sau đó chọn Trayzing và nhấn Add. Từ cửa sổ mới xuất hiện chọn Select TS/T-101/Main TS, chọn OK 3. Kết quả mô phỏng 3.1. Các sản phẩm thu được 3.1.1. Off gas Lượng khí này thu được không đáng kể. Nên được dẩn ra flare đốt. Các tính chất của nó được thẻ hiện ở bảng sau: 3.1.2. Naphtha. Đây là sản phẩm chính và chiếm tỉ lệ nhiều nhất trong các sản phẩm thu được. Các chỉ tiêu chất lượng được thể hiện ở bảng kết quả sau: 3.1.3. Karosene (KO). Đây la sản phẩm chính của nhà máy nhưng sản lượng không nhiều. Các thông số chính của KO: 3.1.4. Diesel Oil (DO). Đây là sản phẩm chính của nhà máy nhưng sản lượng rất thấp Các thông số đặc tính của DO được thể hiện ở bảng sau: 3.1.5. Dầu cặn (Residue). Do sản lượng dầu cặn rất thấp và giá thành rất rẻ, nên chỉ để làm nhiên liệu cung cấp cho lò gia nhiệt. 3.2. Một số tiêu chuẩn kỹ thuật về chất lượng sản phẩm của nhà máy 3.2.1 Naphtha.  TIÊU CHUẨN KỸ THUẬT CỦA DẦU HỎA DÂN DỤNG (KO)  Số hiệu: HD-PCN-02 Ngày hiệu lực: 01/02/2008 Lần soát xét: 00 Số trang: 01/01   STT  CÁC CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM  ĐƠN VỊ  KẾT QUẢ  PHƯƠNG PHÁP THỬ   1.  Khối lượng riêng ở 150C  kg/l  Báo cáo  ASTM D 1298   2.  Độ nhớt động học ở 40 oC  cSt(1)  Báo cáo  ASTM D 445   3.  Nhiệt độ chớp cháy  oC  Báo cáo  ASTM D 93   4.  Nhiệt độ chưng cất phân đoạn - Nhiệt độ sôi đầu - Nhiệt độ sôi cuối  0C  Báo cáo Max 210  ASTM D86   5.  Quan sát   Sáng và trong  ASTM D 4176   6.  Aromatic   Báo cáo  ASTM D 1319   7.  Trị số Octan theo phương pháp nghiên cứu (RON)   Báo cáo  ASTM D 2699   3.2.2 Karosene (KO).  TIÊU CHUẨN KỸ THUẬT CỦA DẦU HỎA DÂN DỤNG (KO)  Số hiệu: HD-PCN-02 Ngày hiệu lực: 01/02/2008 Lần soát xét: 00 Số trang: 01/01   STT  CÁC CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG CỦA SẢN PHẨM  ĐƠN VỊ  KẾT QUẢ  PHƯƠNG PHÁP THỬ   1.  Khối lượng riêng 15 OC  kg/l  Báo cáo  ASTM D 1298   2.  Độ nhớt động học ở 40oC  cSt (1)  1.0 – 1.9  ASTM D 445   3.  Điểm chớp cháy cốc kín  oC  Min 38  ASTM D 56   4.  Ăn mòn tấm đồng ở 100oC, 3giờ  No.  Max No.3  ASTM D 130   5.  Nhiệt độ chưng cất phân đoạn: 10% thể tích (Vol) Điểm sôi cuối  oC  Max 205 Max 300  ASTM D 86   6.  Hàm lượng lưu huỳnh  %KL  Max 0.3  ASTM D 129 ASTM D 1266 ASTM D 4294 ASTM D 1622   7.  Chiều cao ngọn lửa không khói  mm  Min 19  ASTM D 1322   8.  Hàm lượng lưu huỳnh mercaptan, định tính.   Âm tính  ASTM D 4952   3.2.3 Dầu Diesel Oil (DO).  TIÊU CHUẨN KỸ THUẬT CỦA DẦU HỎA DÂN DỤNG (KO)  Số hiệu: HD-PCN-02 Ngày hiệu lực: 01/02/2008 Lần soát xét: 00 Số trang: 01/01   STT  CÁC CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG CỦA SẢN PHẨM  ĐƠN VỊ  KẾT QUẢ  PHƯƠNG PHÁP THỬ      0.25%S  0.05%S    1.  Hàm lượng lưu huỳnh  mg/kg  Max 2500  Max 500  ASTM D2622 ASTM D 5453   2.  Trị số xê tan (1)   Min 46  ASTM D 4737   3.  Nhiệt độ chưng cất phân đoạn: 90% thể tích  oC  Max 360  ASTM D 86   4.  Điểm chớp cháy cốc kín  oC  Min 55  ASTM D 93   5.  Độ nhớt động học ở 40 oC  cSt (2)  2 - 4.5  ASTM D 445   6.  Cặn cacbon của 10% cặn chưng cất  %KL  Max 0.3  ASTM D 189 ASTM D 4530   7.  Điểm đông đặc  oC  Max +6  ASTM D 97   8.  Hàm lượng tro  %KL  Max 0.01  ASTM D 482   9.  Hàm lượng nước  mg/kg  Max 200  ASTM E 203   10.  Tạp chất dạng hạt  mg/l  Max 10  ASTM D 2276   11.  Độ ăn mòn tấm đồng ở 50oC, 3 giờ   Max No.1  ASTM D 130   12.  Khối lượng riêng ở 15 oC  kg/l  0.82-0.86  ASTM D1298   13.  Độ bôi trơn  µm  Max 460  ASTM D 6079   14.  Ngoại quan   Sạch, trong  ASTM D 4176   3.3. Các kết quả thực tế Ca  FEED  COT(C)  DO  KO  Nap    m3  m3/h   Chớp cháy  Độ nhớt  DO-KO  SL DO  Chớp cháy  KO-Naph  SL KO  SL Nap   D  114.617  10.5  223.4  69  2.54  48     48  24  7.180  99.927     10.3  221.6  72  2.22  55   48        C  115.560  10.6  220.0  67  2.14  49  9.4  46  32  6.610  100.275     10.3  216.9  66  2.14  50   46        D  113.525  10.4  218.0  66  2.27  55  9.756  46  22  7.256  100.982     10.7  219.3  69  2.28  51   47        C  116.928  10.4  228.2  69  2.25  47  7.956  47  39  7.297  100.110     10.3  230.3  65  2.16  54   45        A  115.612  10.4  215.8  66  2.22  59  9.166  47  25  7.216  100.027     10.1  215.9  68  2.25  57   45        D  113.021  10.5  223.3  62  2.19  60  8.872  45  25  7.387  100.692     10.5  221.1  59  2.14  65   45        A  114.675  10.5  217.1  54  2.12  61  8.971  46  28  7.574  98.653     10.6  214.6  68  2.16  55   47        D  115.566  10.6  217.4  59  2.12  51  8.234  41  36  8.225  100.562           73  2.3  48   46        B  113.306  10.3  214.2  77  2.37  35  9.179  46  24  8.276  100.766     10.6  214.3  76  2.25  35   43  25                  BẢNG BÁO CÁO KẾT QUẢ CẢI TIẾN CÔNG NGHỆ Nguyên liệu  Nam Côn Sơn  Rồng Đôi   Số Đĩa  27  27   Đĩa nhập liệu  18  21   Đĩa trích ngang sản phẩm KO  13  17   Đĩa hoàn lưu  11  14   Năng lượng Reboiler(Btu/h)  1.497*10*7  8.898 *10 *6   KẾT LUẬN  Luận văn tốt nghiệp với đề tài “Mô phỏng quy trình công nghệ nhà máy lọc dầu Nam Việt bằng phần mềm Hysys” sau một thời gian tìm hiểu, nắm bắt và cũng cố kiến thức về: - Tổng quan về phần mềm Hysys. - Các thao tác để tiếp cận Hysys trong mô hình hoá tĩnh. - Sơ lược về nhà máy lọc hóa dầu Nam Việt. Qua luận văn này chúng em thấy rằng phần mềm Hysys là phần mềm có ứng dụng thực tiễn trong lĩnh vực dầu khí, thông qua Hysys người mô phỏng như đang làm việc trên thực tế, các thông số công nghệ của các thiết bị cũng như chế độ vận hành của nhà máy có thể được thay đổi dễ dàng. Tuy nhiên Hysys chỉ là công cụ hỗ trợ cho việc tính toán, mô phỏng một cách nhanh chóng, còn quan trọng vẫn là người vận hành. Người mô phỏng phải có khả năng sử dụng tốt phần mềm Hysys, đồng thời kiến thức chuyên ngành phải thật vững, mới có những ý tưởng hay, sáng tạo về nghiên cứu, thiết kế hay thay đổi các thông số và chế độ vận hành của thiết bị, phải biết phân tích đánh giá so sánh các kết quả do ý tưởng của mình đưa ra và thực tế. Từ đó đưa ra chế độ vận hành cũng như thông số vận hành tối ưu nhằm mục đích đem lại hiệu quả kinh tế cao nhất. Vì đề tài này là một trong những đề tài còn rất mới. Do trình độ kiến thức và thời gian còn hạn chế, luận văn không tránh khỏi những thiết sót. Rất mong được sự đóng góp ý kiến của quý thầy cô, cũng như các bạn để luận văn được hoàn thiện hơn. Xin chân thành cảm ơn!

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docMô phỏng quy trình công nghệ nhà máy lọc dầu Nam Việt bằng phần mềm Hysys.doc