ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINH KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC BM: CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN DẦU KHÍ THÍ NGHIỆM CHUYÊN ĐỀ MÔ PHỎNG VÀ TỐI ƯU HÓA QUÁ TRÌNH H ồ Chí Minh, 2008 GV-TS Huỳnh Quyền Mục đích: -Trang bị cho SV những khái niệm cơ sở về mô hình, quy trình mô hình hóa ưng dụng trong thiết kế mô phỏng các thiết bị, quá trình công nghệ. -Trang bị những kiến thức cơ sở về chương trình PROII, HYSYS -Làm quen với chương trình mô phỏng proII qua các ví dụ về mô phỏng Giớithiệutổng quan -Thiếtkế mô phỏng là quá trình thiếtkế vớisự trợ giúp củamáy tính và các phầnmền ứng dụng chuyên nghiệp. -Các từ khóa được sử dụng trong thiết kế mô phỏng: Simulation, process simulation : Mô phỏng, quá trình mô phỏng Dynamic simulation : mô phỏng động Simulator : thiết kế mô phỏng Equation of state (EOS) : phương trình trạng thái Steady-state simulation : mô phỏng trạng thái bền vững To proceed by trial and error : Mô phỏng bằng cách mò mẫm Model : mô hình Modelling : quá trình mô hình hóa I. Giới thiệu: mô hình hoá Phươngtrìnhmôhìnhhoá Biến vào (T,P,V…) Biến ra (T,P,V…) Tham số hiệusuất quá trình Phương trình mô hình hoá: -Phương trình năng lượng -Phương trình vậtchất -Phương trình hiệusuất củaquátrình II.Khái niệm Model, mô hình hóa Model mô hình hoá mộtthiết bị Dựatrên: Hệ các phương trình: -Phương trình cân bằng vậtliệu -Phương trình cân bằng năng lượng -Phương trình hiệusuất củathiết bị Tham số: - Đầu vào -những đặc trưng -thamsố hiệusuất Chophéptínhtoán được đầu ra củathiết bị Các bướctiến hành mô hình hoá Vấn đề thựctế Phương trình toán học Giải quyết bài toán Lặp 1 2 3 4 Quy trình mô hình hoá Xác định vấn đề Tham số giớihạn Dữ liệu Xây dựng model Giải quyết Model Kiểm tra model Hiệuchỉnh model III. Ứng dụng của thiết kế mô phỏng: -Thiết kế một quá trình mới ( designing) -Kiểm tra một quá trình đang tồn tại (Retrofitting). -Hiệu chỉnh quá trình đang vận hành (Troubleshooting) -Tối ưu quá trình đang vận hành. ( Optimizing) -Tạo cơ sở cho quá trình thiết kế hệ thống điều kiển của quá trình. Các bước cần quan tâm khi tiến hành thiết kế mô phỏng: - Để làm gì? -Nội dung mô phỏng -Sự cần thiết của tính phức tạp trong quá trình mô phỏng -Kết quả nào cần xác định của quá trình mô phỏng. lưu ý: M ụ c tiêu là hàm c ủ a các bi ế n s ố ban đ ầ u IV. Các phần mềm ứng dụng mô phỏng trong CNHH -Design II ( WINSIM) -Pro/II (Simsci) -Prosim -HYSYS ( HYSIM) [...]... mới - Mô phỏng một phân xưởng đang hoạt động nhằm tối ưu, hiệu chỉnh, xây dựng mô hình điều khiển quy trình IV.3 các bước tiến hành mô phỏng bằng proII -Chọn hệ đơn vị ( anh, mét, SI) -Xác định thành phần cấu tử có trong hệ -Lựa chọn phương trình nhiệt động: -Xây dựng dòng nguyên liệu và đặc tính của sản phẩm -Xây dựng thiết bị với các thông số của đặc trưng thiết bị và điều kiện vận hành Lưu ý:... +Xây dựng năm 1967 và đưa vào ứng dụng 1988 do SIMSCI +Có nhiều phiên bản -Ứng dụng: + Các quá trình công nghệ Hóa học, Polymer, Hóa dược, đặc biệt trong công nghệ chế biến dầu khí -Nguyên tắc của proii: +làm việc theo kiểu modul + có một thư viện dữ liệu phong phú: Đặt tính hóa lí của các cấu tử, hệ thống các phương trình động học cho phép tính toán các tính chất hóa lý, phuơng trình phản ứng IV.2... H2S và không có cấu tử phân cực khác + chọn các biến thể của PTTT như SRKM, PRM Trong trường hợp là việc ở áp suất cao có lẫn nước hặc trong trường hợp nguyên liệu có methanol ( phân cực) VIII.2 các quá trình hóa dầu: -Quá trình xử lí HC nhẹ: + Áp suất thấp SRK, PR + Áp suất cao SRKKD Quá trình xử lí HC thơm: + Áp suất nhỏ hơn 2 bars: Ideal + Áp suất lớn hơn 2 bars: SRK, PR Xử lí hỗn hợp HC thơm và. .. bậc nhất: +API và Rackett: Tính tóan chính xác tỷ trọng của pha lỏng + Phương trình trạng thái ( phương trình bậc III tổng quát, phương trình PR, SRK, SRKP Tính tóan chính xác các đựac trưng nhiệt động học như enthanpie, entropie lỏng hơi, tỷ trọng pha hơi VI.1 Phương trình trạng thái: - Ứng dụng trong khoảng nhiệt độ và áp suất rộng - Trạng thái tham khảo là trạng thái khí lý tưởng và trang thái... thiết bị với các thông số của đặc trưng thiết bị và điều kiện vận hành Lưu ý: -Chú ý đến độ đơn giản của sơ đồ mô phỏng - Mô phỏng chỉ thực hiện ở chế độ dừng V Các khái niệm cơ bản về quá trình chưng cất: Hình vẽ: V.1 Thiết bị ngưng tụ sản phẩm đỉnh: Các dạng ngưng tụ: PROII mật định quá trình ngưng tụ sản phẩm đỉnh là một bậc thay đổi nồng độ tương ứng với một đĩa lý thuyết Có 4 dang ngưng tụ: -Ngưng... các pha lỏng và hơi tỷ trọng pha lỏng và pha hơi Các yếu tố cần quan tâm khi chọn mô hình nhiệt động -Bản chất đặc trưng nhiệt động của hệ: hằng số cân bằng lỏng hơi ( VLE: vapor liquide equilibrium) của các quá trình như chưng cất, cô đặc bốc hơi -Thành phần của hỗn hợp -Nhiệt độ áp suất -Tính sẵn có của các thông số hoạt động của thiết bị Phương pháp chọn lựa mô hình nhiệt động Lựa chọn mô hình nhiệt... số hoạt áp cho cả hai pha VI.1.1 Phương trình bậc ba tổng quát Các hệ số u, w được xác định: VI.1.2 Phương trình Soave Redlick Kwrong 1972, tính chính xác áp suất hơi của cấu tử tinh khiết và tính toán cân bằng lỏng hơi cho hệ nhiều cấu tử Saove xác định: Trong đó: VII Lựa chọn mô hình nhiệt động VII.1 Phương pháp chung Ảnh hưởng đến độ chính xác của kết quả mô phỏng Mỗi phương pháp nhiệt động cho phép... các mô hình nhiệt động VIII.1 Các qúa trình lọc dầu và chế biến khí -Hệ thống chưng cất áp suất thấp: ( Chưng cất chân khôngm chưng cất khí quyển) Tùy thuộc vào thành phần nhẹ trong nguyên liệu, nếu phần nhẹ ít có thể chọn GS hoặc BK10 nếu thành phần nhẹ lớn chọn PR, SRK, EOS -Hệ thống áp suất cao nên chọn SRK, PR, GS -Khí thiên nhiên: + Chọn SRK, PR, BWRS nếu nguyên liệu chứa ít hơn 5% N2, CO2, H2S và. .. để hồi lưu, sản phẩm lấy ra ở trạng thái hơi ( overhead) phần thu hồi + Distillat mixe: lỏng ngưng tụ một phần hồi lưu một -Bubble temperature: Hỗn hợp được làm lạnh đến nhiệt độ điểm sôi, hỗn hợp ngưng tụ hòan toàn Một phần hồi lưu, một phần thu hồi ( Fixe rate draw: sôi của hổn hợp + Subcooled, Fixe temperature: Làm lạnh dưới nhiệt độ điểm + Subcooled, Fixe temperature drop: Giốg như quá trình trênm... Các phần cơ bản của PROII các quy ước ban đầu: -Các màu viền ở các nút có ý nghĩa khác nhau: Đỏ: dữ liệu cần nhập Xanh lục: dữ liệu mật định hoặc lựa chọn Xanh dương: dữ liệu cung cấp thõa mãn yêu cầu Vàng: dữ liệu nhập ngoài vùng cho phép Nâu: dữ liệu không có giá tri Đen: dữ liệu không cần nhập Giao diện . THUẬT HÓA HỌC BM: CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN DẦU KHÍ THÍ NGHIỆM CHUYÊN ĐỀ MÔ PHỎNG VÀ TỐI ƯU HÓA QUÁ TRÌNH H ồ Chí Minh, 2008 GV-TS Huỳnh Quyền Mục đích: -Trang bị cho SV những khái niệm cơ sở về mô hình,. simulation : Mô phỏng, quá trình mô phỏng Dynamic simulation : mô phỏng động Simulator : thiết kế mô phỏng Equation of state (EOS) : phương trình trạng thái Steady-state simulation : mô phỏng trạng. error : Mô phỏng bằng cách mò mẫm Model : mô hình Modelling : quá trình mô hình hóa I. Giới thiệu: mô hình hoá Phươngtrìnhmôhìnhhoá Biến vào (T,P,V…) Biến ra (T,P,V…) Tham số hiệusuất quá trình Phương