Mô phỏng công nghệ hóa học và dầu khí - Rotating equipment

Nhóm Mô phỏng Công nghệ Hoá học và Dầu khí Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Rotating Equipment Pump Compressor Expander Compressor/ Expander 2 1 Reciprocating Compressor Rotating Equipment 3 Bơm 2 Bơm Thiết lập Fluid package:  New Case  Chọn Peng Robinson EOS  Thêm vào các cấu tử n-Hexane n-Heptane n-Octane 3 Bơm PUMP [P-100] Tab [Page] Input Area Entry Design [Conditions] Inlet Feed Outlet Outlet Energy P-100 Energy Design [Parameters] Adiabatic Efficiency 75% Delta P 345 psi Đặt tên các dòng vào bơm Khai báo các thông số của bơm 4 Bơm MATERIAL STREAM [LP Mixture] Tab [Page] Input Area Entry Worksheet [Conditions] Temperature 25o Pressure 120 kPa Liquid Volume Flow 500 m3/hr Worksheet [Compositions] Mass Fraction Hexane 0.6 Heptane 0.3 Octane 0.1 Khai báo các thông số dòng vào 5 Bơm Connections page 6 Bơm Parameters page 7 COMPRESSOR  Mục đích: tăng áp suất dòng vào  Tuz thuộc thông số cung cấp, Hysys sẽ tính: • Tham số của dòng (T hoặc P) • Hệ số nén  Có hai loại: • Compressor Expander (centrifugal compressor): constant head and variable volume • Reciprocating Compressor: constant volume and variable head 8 COMPRESSOR Phương pháp không dùng biểu đồ: Biết Flow rate và Inlet Pressure Khai báo Outlet Pressure Khai báo Adiabatic or Polytropic Efficiency (Hiệu suất của chế độ Đoạn nhiệt hoặc Đa biến)  HYSYS sẽ tính toán được: • Required Energy • Outlet Temperature • Other Efficiency 9 COMPRESSOR Phương pháp không dùng biểu đồ: Biết Flow rate và Inlet Pressure Khai báo Efficiency and Duty (Hiệu suất và Năng suất)  HYSYS sẽ tính toán: • Outlet Pressure • Outlet Temperature • Other Efficiency 10 COMPRESSOR Phương pháp dùng biểu đồ  Biết Flow rate và Inlet pressure  Khai báo Operating speed  HYSYS sử dụng biểu đồ • Xác lập Efficiency • Xác lập Head  HYSYS tính toán: • Outlet Pressure, • Outlet Temperature, • Applied Duty 11 COMPRESSOR Phương pháp dùng biểu đồ:  Biết Flow rate, và Efficiency  HYSYS nội suy từ biểu đồ xác lập: • Operating Speed • Head HYSYS tính toán: • Outlet Pressure • Outlet Temperature • Applied Duty 12 Mô phỏng máy nén dùng biểu đồ 1. Thiết lập các cấu tử dòng vào 2. Thiết lập hệ nhiệt động: Sour PR 3. Thiết lập dòng với các tham số đã cho 4. Thiết lập Compressor: • Nhập tên dòng vào, dòng ra, dòng năng lượng • Xóa giá trị mặc định Adiabatic Efficiency 5. Thiết lập biểu đồ đặc tính của máy nén 6. Đọc kết quả tính toán 13 Thiết lập dòng vào Name Feed Temperature 70oC (160oF) Presure 130 kPa (19 psia) Molar Flow 500 kgmole/hr (1100 lbmole/hr) 14 Thiết lập dòng vào Comp. Mole Fraction Comp. Mole Fraction H2O 0.24 C2 0.11 H2S 0.07 C3 0.25 CO2 0.06 i-C4 0.08 C1 0.04 n-C4 0.15 15 Rating Tab - Curve Page 16 Kết quả tính toán máy nén 17 Kết quả tính toán máy nén 18 VD: RECIPROCATING COMPRESSOR 1. Nhập cấu tử: H2, C1, C2, C3, n-C4 2. Hệ nhiệt động: PR EOS 3. Nhập các tham số cho dòng 4. Thiết lập máy nén 5. Chuyển đổi máy nén ly tâm sang máy nén piston 6. Xóa giá trị mặc định Adiabatic Efficiency và nhập giá trị Politropic Efficiency = 90 7. Vào Setting Page, nhập các thông tin về kích thước của máy nén 8. Trong Worksheet tab áp suất dòng ra = 630 psia 19 PFD 20 Dòng nguyên liệu Feed MATERIAL STREAM [Feed] Tab [Page] Input Area Entry Worksheet [Conditions] Temperature 100oF Pressure 230 psia Molar Flow 43 MMSCFD Worksheet [Compositions] H2 Mole Frac 0.890 C1 Mole Frac 0.062 C2 Mole Frac 0.031 C3 Mole Frac 0.015 n-C4 Mole Frac 0.002 21 Thiết lập máy nén 22 Máy nén piston Politropic Efficiency = 90 23 Nhập thông tin cho K-100 24 Nhập P out = 630 psia = 4344 kPa 25 Kết quả tính toán 26