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

h 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”. Nhập một Fluid Package được lưu trên đĩa. 2. Chọn Add từ Simulation Basis Manager. Nhóm này chứa tất cả thuộc tính của Packages. Danh sách lọc 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 Danh sách các đơn vị thiết bị Chọn các đơn vị thiết bị Add để chọn thêm thiết bị 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. Double click để mở khung Input Composition Double click để mở khung thuộc tính của thiết bị Tất cả các thiết bị được gán bởi dòng được liệt kê trong hộp này Double - click để mở khung thuộc tính của dòng Include Sub – Flowsheets thể hiện Sub-Flowsheet của các dòng. Show Name Only trình bày tên dòng, để nhanh tìm ra dòng . Hiện thị Workbook pages. 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. Hiện thị các biến cho trang Workbook Hiện thị độ chính xác của các biến Định rõ thiết đặt cho mỗi kiểu đối tượng. Các biến thay đổi phụ thuộc vào kiểu đối tượng Đặt tất cả hay các cấu tử đặc biệt Có thể thay đổi tên trình bày Chọn biến để thêm vào 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. Đơn vị được hiện thị trên hộp đơn vị Nhiệt độ được kích hoạt 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. Lọc danh sách các đối tượng của Flowsheet Vào môi trường xây dựng cho Flowsheet. Mở hộp thoại để cung cấp tên đối tượng cần định vị Double click vào đối tượng để mở khung thuộc tính Mở khung thuộc tính cho đối tượng 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. Object Inspection (kích chuột phải) vào Title Bar để truy cập tuỳ chọn in trang tính 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. Đối tượng có trang tính sẽ được in. Để xem trước sự xuất hiện của trang tính trước khi in In trang tính như một file văn bản. Các trang tính cho các đối tượng. 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. Report hiện hành Tạo một Report mới và mở Report Builder Đưa Report đến máy in Xem trước Report Đưa Report đến một file Mở Report Builder và soạn thảo Report 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). Các trang tính thêm vào được trình bày ở đây Số trang trong Report Thêm trang tính của dòng và thiết bị vào trong Report Bỏ các trang tính từ Report 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. Truy cập đến Variable Navigator để thêm các biến Các biến được sử dụng cho tất cả các công cụ phân tích DataBook đặt ở đây Strip Charts Page Strip Charts được thiết đặt cụ thể thông qua Strip Charts page. Mở StripChart được chọn Khung thiết đặt StripChart Tên của StripChart (lưu lượng và các biến chính có thể được thay đổi Kích hoạt vào các biến được hiện thị trên StripChart X-Axis luôn là thời gian Mỗi biến có một trục tỷ lệ Y, và giá trị nhỏ nhất và lớn nhất cho mỗi biến có thể đặt độc lập Kích chuột phải vào đồ thị và lựa chọn Graph Control để truy cập vào khung định dạng Có thể đặt Time Span cho đồ thị trên trang Overall Chart Properties của khung Setup 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. Để có thể trông thấy trục đồ thị Tab này gồm tuỳ chọn định dạng cho curves và axes cho stripchart. Tuỳ chọn diện mạo đồ thị Mở khung Logger Setup Mở DataBook 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. Nhập tên của Process Data Table Khi lựa chọn nút View, Process Data Table sẽ được trình bày. Data Recorder Lựa chọn nút View để trình bày Scenario hoặc Table hay Graph 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. Truy cập vào khung Setup của Case Studies Thể hiện Case Studies ở dạng bảng hay đồ thị Thay đổi định dạng dữ liệu dạng bảng và đồ thị Chọn View để mở Setup view Kết quả trình bày theo bảng hay đồ thị Số state được tự động cập nhật khi thêm bound và step size 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