Mô phỏng công nghệ hóa học và dầu khí - Optimization of Crude Column

Nhóm Mô phỏng Công nghệ Hoá học và Dầu khí Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Optimization of Crude Column HYSYS Oil-5 Load the Oil-4 and continue Mục đích Optimizer là một công cụ trong HYSYS → tối đa hóa hoặc tối thiểu hóa một hàm mục tiêu được nhập vào hoặc được tính toán trong spreadsheet Trong module này, Optimizer được dùng để tối ưu hóa lợi nhuận thu được từ quá trình chưng cất dầu thô - Lưu lượng dòng nguyên liệu dầu thô - Lưu lượng sản phẩm - Nhiệt độ dòng vào tháp chưng 2 Oil 5 Expanding the Flowsheet Trong các module trước, tháp chưng cất được xây dựng chỉ để chưng cất một loại dầu nguyên liệu Giả sử rằng, để tiết kiệm chi phí đầu tư, quyết định sử dụng thêm loại nguyên liệu dầu thô nặng hơn, rẻ hơn → yêu cầu tìm ra lưu lượng tối ưu cho dòng nguyên liệu nặng hơn 3 Oil 5 Installing the New Crude Oil 4 Oil 5 Basis Environment Oil manager Assay Edit Assay 5 Oil 5 Bulk Properties 6 Oil 5  Used  Standard Density = 23 API_60 Add a New Blend and Cut 7 Oil 5 Add  number of cuts 8 Oil 5 Install oil 9 Oil 5 Add Heavy Crude to Mixer 10 Oil 5 Open Worksheet 11 Oil 5 Raw Crude 330 m3/h Feed 693 m3/h Open Atmospheric Column 12 Oil 5 Changing the Column Specifications 13 Oil 5 Naphtha cut point 180oC (355oF) Kerosene cut point 245oC (475oF) Diesel cut point 320oC (610oF) AGO cut point 420oC (790oF) Add Specs: Column Cut Point 14 Oil 5 Name Naphtha cut point Kerosene cut point Diesel cut point AGO cut point Stage Condenser Kerosen_SS Reb 3_Diesel SS 3_SS 1 Type ASTM D86 ASTM D86 ASTM D86 ASTM D86 Flow Basis Volume Fraction Volume Fraction Volume Fraction Volume Fraction Phase Liquid Liquid Liquid Liquid Cut Point 95% 95% 95% 95% Spec Value 180oC 245oC 320oC 420oC Add Specs: Column Cut Point 15 Oil 5 Add Specs: Column Cut Point 16 Oil 5 Add Specs: Column Cut Point 17 Oil 5 Add Specs: Column Cut Point 18 Oil 5 19 Oil 5 Monitor  Reset  Active Run  Converged 20 Oil 5 Setting up the Optimizer 21 Oil 5 Simulation Optimizer (F5) Variables tab  Add 22 Oil 5 Spreadsheet tab  Parameters 23 Oil 5 Spreadsheet tab  Spreadsheet only 24 Oil 5 Import Variables Cell Object Variable B1 Naphtha Liquid Volume Flow B2 Kerosene Liquid Volume Flow B3 Diesel Liquid Volume Flow B4 AGO Liquid Volume Flow B5 Atm Residue Liquid Volume Flow B7 Raw Croud Liquid Volume Flow B8 Heavy Crude Liquid Volume Flow B10 Cond.Duty Heat Flow B11 Trim Duty Heat Flow 25 Oil 5 Import Variables 26 Oil 5 Cell B1 Right Mouse  Import Variable Import Variables 27 Oil 5 Cell B2 Right Mouse  Import Variable Import Variables 28 Oil 5 Cell B3 Right Mouse  Import Variable Import Variables 29 Oil 5 Cell B4 Right Mouse  Import Variable Import Variables 30 Oil 5 Cell B5 Right Mouse  Import Variable Import Variables 31 Oil 5 Cell B7 Right Mouse  Import Variable Import Variables 32 Oil 5 Cell B8 Right Mouse  Import Variable Import Variables 33 Oil 5 Cell B10 Right Mouse  Import Variable Import Variables 34 Oil 5 Cell B11 Right Mouse  Import Variable Import Variables 35 Oil 5 Giá của nguyên liệu & sản phẩm Cell Value per day Comment C1 $220/m3 Naphtha price C2 $194/m3 Kerosene price C3 $176/m3 Diesel price C4 $145/m3 AGO price C5 $113/m3 Residue price C7 $151/m3 Raw crude price C8 $148/m3 Heavy crude price C10 $25/MW-hr Condenser energy costs C11 $30/MW-hr Btm steam energy costs 36 Oil 5 Nhập giá của nguyên liệu & sản phẩm 37 Oil 5 Nhập công thức tính Cell Enter Comments D1 +b1*c1 Naphtha revenue D2 +b2*c2 Kerosene revenue D3 +b3*c3 diesel revenue D4 +b4*c4 AGO revenue D5 +b5*c5 residue revenue D6 +d1+d2+d3+d4+d5 Total revenue D7 +b7*c7 Raw crude cost D8 +b8*c8 Heavy crude cost D9 +d7+d8 Total crude cost D10 +b10*c10 Condenser steam D11 +b11*c11 Trim duty steam D12 +d10+d11 Total steam cost D13 D6-d9-d12 Profit 38 Oil 5 Kết quả tính 39 Oil 5 Kết quả tính Profit 40 Oil 5 Profit = product revenue – crude cost – steam cost Simulation menu→Optimizer Object function: (hàm mục tiêu) là giá trị đã tính toán được trong spreadsheet cần phải tối ưu hóa (min/max) Constraint function: có thể thêm các điều kiện rằng buộc cho giá trị được tối ưu hóa, để giá trị này sát với điều kiện thực tế Function tab 41 Oil 5 Functions tab 42 Oil 5 6877.10830 Parameters tab 43 Oil 5 Start  tính toán giá trị tối ưu 44 Oil 5 7616.93303 Monitor tab: Quá trình tính toán 45 Oil 5