Hóa dầu - Chưng cất phân đoạn ngl

Nhóm Mô phỏng Công nghệ Hoá học và Dầu khí Trường Đại học Bách khoa Hà Nội CHƯNG CẤT PHÂN ĐOẠN NGL De-Methanizer De-Ethanizer De-Propanizer Nội dung  Thu hồi khí hóa lỏng NGL từ khí tự nhiên  Thiết kế nhà máy gồm 3 tháp: De-Methanizer DC1 De-Ethanizer DC2 De-Propanizer DC3 2 Bài toán • Tách NGL từ hỗn hợp N2, CO2, C1 ÷ C8 • EOS: PR 3 PFD 4 Feed Name Feed 1 Feed 2 Temperature (oC) -95 -85 Pressure (kPa) 2275 2290 Flow Rate (kgmolh-1) 1620 215 5 Name Feed 1 Feed 2 Component (Mole Fraction) N2 0.0025 0.0057 CO2 0.0048 0.0029 C1 0.7041 0.7227 C2 0.1921 0.1176 C3 0.0706 0.0750 i-C4 0.0112 0.0204 n-C4 0.0085 0.0197 i-C5 0.0036 0.0147 n-C5 0.0020 0.0102 C6 0.0003 0.0037 C7 0.0002 0.0047 C8 0.0001 0.0027 6 Dòng năng lượng 7 Name Ex Duty Energy Flow (kJh-1) 2.1e6 De Methanizer • Tháp De Methanizer sử dụng Tháp có đun sôi đáy tháp (Reboiled Absorber) để mô phỏng 8 De Methanizer Name De Methanizer Top Stage Inlet Feed1 Optional Inlet Streams Feed2 Stage 2 Ex Duty Stage 4 Ovhd Vapour Outlet DC1 Ovhd Bottom Liquid Outlet DC1 Btm Reboiler Energy Stream DC1 Reb Q 9 Next> De Methanizer 10 Next> De Methanizer Connections Page Top Stage Pressure 2275 kPa Bottom Stage Pressure 2310 kPa Next> 11 De Methanizer 12 Next> De Methanizer Connections Page Optional Top Stage Temperature Estimate -87.22oC Optional Bottom Stage Temperature Estimate 26.67oC Next> 13 De Methanizer 14 Next> De Methanizer 15 Done De Methanizer Select Monitor page 16 De Methanizer • Add Spec Ovhd Prod Rate 1338 kgmole/h • Run 17 De Methanizer 18 De Methanizer 19 De Methanizer 20 De Methanizer Khi yêu cầu thành phần C1 trong Ovhd là 0.96 thì thành phần các cấu tử còn lại sẽ thay đổi như thế nào? Add thêm đặc tính để tháp hội tụ lại:  Design/Specs/Add/Column Component Fraction Nhập thông tin vào giao diện hiển thị 21 De Methanizer 22 De Methanizer 23 De Methanizer Có thể kiểm tra điều kiện làm việc của từng đĩa trong tháp: • To • P • lưu lượng • phần lỏng, hơi Performance tab → Column Profiles 24 De Methanizer 25 Adding Pump Connections Inlet DC1 Btm Outlet DC2 Feed Energy P-100-HP Worksheet DC2 Feed Pressure (kPa) 2790 26 Adding Pump 27 De Ethanizer Distillation Column, 14 stages Pressure: ~2760kPa 28 De Ethanizer Name DC2 Feed Stream/Stage DC2 Feed/6 Cond Type Partial Ovhd Vap Prod DC2 Ovhd Ovhd Liq Prod DC2 Dist Bottom Prod DC2 Btm Reb Duty DC2 RebQ Cond Duty DC2 Cond Q 29 De Ethanizer Name DC2 Cond Pressure (kPa) 2725 Cond Delta P (kPa) 35 Reb Pressure (kPa) 2792 Cond Temp (oC) -4 Reb Temp (oC) 95 Ovhd Vap Rate (kgMolh-1) 320 Distillate Rate (kgMolh-1) 0 Reflux Ratio (Molar) 2.5 30 De Ethanizer 31 De Ethanizer 32 De Ethanizer 33 De Ethanizer 34 De Ethanizer 35 De Ethanizer 36 De Ethanizer Tỉ lệ thành phần C2/C3 trong DC2 Btm? Nếu trong Reboiler đòi hỏi tỉ lệ C2/C3=0.01 thì các thành phần các cấu tử khác là bao nhiêu?  Add thêm spec tỉ lệ C2/C3  Trong Monitor Tab, bỏ click Ovhd Vap Rate, Click spec C2/C3  Hội tụ tháp 37 De Ethanizer 38 De Ethanizer 39 Valve Connections Feed Stream DC2 Btm Product Stream DC3 Feed Worksheet DC3 Feed Pressure (kPa) 1690 40 Valve 41 De Propanizer Tháp De Propanizer với 24 đĩa Áp suất làm việc ~1620 kPa Mục đích: • Sản phẩm đỉnh có X(i-C4+ n-C4) < 1.5% • Sản phẩm đáy XC3<2% 42 De Propanizer Name DC3 Cond Pressure (kPa) 1585 Cond Delta P (kPa) 35 Reb Pressure (kPa) 1655 Cond Temp (oC) 38 Reb Temp (oC) 120 Distillate Rate (kgMolh-1) 100 Reflux Ratio (Molar) 1.0 43 Name DC3 Cond Pressure (kPa) 1585 Cond Delta P (kPa) 35 Reb Pressure (kPa) 1655 Cond Temp (oC) 38 Reb Temp (oC) 120 Distillate Rate (kgMolh-1) 100 Reflux Ratio (Molar) 1.0 De Propanizer 44 De Propanizer 45 De Propanizer 46 De Propanizer 47 De Propanizer 48 De Propanizer 49 De Propanizer 50 De Propanizer 51 De Propanizer Điều chỉnh thành phần C3 trong sản phẩm đỉnh và đáy: • Thiết lập thêm 2 specs Component Fraction • Bỏ active Dist Rate & Reflux Ratio • Active 2 specs vừa lập • Cho hội tụ tháp 52 De Propanizer Name i-C4 and n-C4 C3 Stage Cond Reb Flow Basis Mole Fraction Phase Liquid Liquid Spec Value 0.015 0.02 Components i-C4 & n-C4 C3 53 De Propanizer 54 Column Environment 55 Column Environment DC1 56 Column Environment DC2 57 Column Environment DC3 58