Tài liệu Bài báo cáo-thiết kế mô phỏng

Thiãút kãú mä phoíng 1/1 MUÛC LUÛC 1 2 3 4 5 6 7 Giåïi thiãûu täøng quan ................................................................................................3 1.1 Muûc âêch, vai troì cuía thiãút kãú mä phoíng.........................................................3 1.2 Caïc pháön mãöm mä phoíng trong cäng nghãû hoïa hoüc .......................................4 Pháön mãöm PRO/II....................................................................................................4 2.1 Lénh væûc sæí duûng .............................................................................................4 2.2 Quaï trçnh mä phoíng bàòng pháön mãöm PRO/II..................................................5 Caïc khaïi niãûm cå baín vãö chæng cáút .........................................................................5 3.1 Thiãút bë ngæng tuû âènh thaïp .............................................................................5 3.2 Thiãút bë âun säi âaïy thaïp .................................................................................6 Lyï thuyãút nhiãût âäüng hoüc .........................................................................................8 4.1 Phæång phaïp phæång trçnh traûng thaïi ..............................................................8 4.1.1 Phæång trçnh báûc ba täøng quaït .....................................................................9 4.1.2 Phæång trçnh Soave-Redlich-Kwong...........................................................9 Læûa choün mä hçnh nhiãût âäüng................................................................................10 5.1 Cå såí læûa choün ...............................................................................................10 5.2 Caïc æïng duûng cuû thãø ......................................................................................13 5.2.1 Caïc quaï trçnh loüc dáöu vaì chãú biãún khê .......................................................13 5.2.2 Caïc quaï trçnh hoïa dáöu ................................................................................13 Caïc pháön cå baín cuía PROII...................................................................................14 6.1 Giao diãûn cuía PROII .....................................................................................14 6.1.1 Qui æåïc ban âáöu .........................................................................................14 6.1.2 Cæía säø PRO/II............................................................................................15 Caïc thao taïc thæåìng duìng trong mä phoíng bàòng PRO/II ......................................16 7.1 Måí mäüt chæång trçnh mä phoíng måïi (Opening a New Simulation) .............16 7.2 Måí mäüt chæång trçnh mä phoíng âaî coï (Opening an Existing Simulation) ...16 7.3 Ghi mäüt file mä phoíng âang hiãûn haình (Saving the Current Simulation) ....16 7.3.1 Ghi mäüt file mä phoíng âang hiãûn haình.....................................................16 7.3.2 Ghi mäüt file mä phoíng våïi mäüt tãn khaïc...................................................17 7.4 Xoïa mäüt chæång trçnh mä phoíng (Deleting a Simulation)............................17 7.5 Sao cheïp mäüt chæång trçnh mä phoíng (Copy a Simulation) .........................17 7.6 Thay âäøi daûng âæåìng viãön caïc doìng (Modifying the Flowsheet Stream Border Style)..............................................................................................................17 7.7 Hiãøn thë tênh cháút cuía doìng trãn så âäö mä phoíng..........................................18 7.8 Sæí duûng Flash Hot-Key Tool.........................................................................19 7.9 Xuáút mäüt så âäö mä phoíng ra cæía säø læu træî taûm (Exporting the PFD to the Windows Clipboard) .................................................................................................19 ThS. Lã Thë Nhæ YÏ Âaûi Hoüc Baïch Khoa Thiãút kãú mä phoíng 2/2 7.10 Nháûp mäüt file PRO/II coï sàón (Importing a PRO/II Keyword Input File) .....20 7.11 Xaïc âënh caïc tênh cháút vãö cán bàòng loíng - håi cuía caïc hãû 2 cáúu tæí (Display BVLE) 20 8 BAÌI TÁÛP AÏP DUÛNG .............................................................................................22 8.1 Baìi toaïn 1: Mä phoíng så âäö cäng nghãû cuía phán xæåíng taïch Meïthane........22 8.1.1 Phæång phaïp tiãún haình ..............................................................................23 8.1.2 Mä phoíng vuìng 1.......................................................................................23 8.2 Baìi toaïn 2: Mä phoíng thiãút bë taïch khê - loíng ...............................................61 8.2.1 Baìi toaïn ......................................................................................................61 8.2.2 Kãút quaí: .....................................................................................................62 8.3 Baìi toaïn 3: Tênh nhiãût âäü säi cuía mäüt häùn håüp hai pha åí mäüt aïp suáút nháút âënh 70 8.3.1 Baìi toaïn ......................................................................................................70 8.3.2 Giaíi quyãút baìi toaïn.....................................................................................70 8.3.3 Så âäö baìi toaïn ............................................................................................70 8.3.4 Kãút quaí: .....................................................................................................71 8.4 Baìi toaïn 4: Mä phoíng thaïp taïch propane ......................................................78 8.4.1 Baìi toaïn ......................................................................................................78 8.4.2 Så âäö baìi toaïn ............................................................................................79 8.4.3 Caïc bæåïc mä phoíng ...................................................................................79 8.5 Baìi toaïn 5: Xaïc âënh âéa naûp liãûu täúi æu cho thaïp taïch propane bàòng cäng cuû Optimiser ...................................................................................................................92 8.5.1 Baìi toaïn ......................................................................................................92 8.5.2 Sæí duûng cäng cuû Optimiser .......................................................................93 8.5.3 Giaíi quyãút baìi toaïn.....................................................................................94 8.5.4 Tiãún haình mä phoíng vaì xem kãút quaí ........................................................95 8.6 Baìi toaïn 6: Xaïc âënh säú âéa lyï thuyãút täúi thiãøu vaì chè säú häöi læu täúi thiãøu cho thaïp taïch propane bàòng phæång phaïp shortcut ..........................................................95 8.6.1 Baìi toaïn ......................................................................................................95 8.6.2 Tiãún haình mä phoíng vaì xem kãút quaí ........................................................97 ThS. Lã Thë Nhæ YÏ Âaûi Hoüc Baïch Khoa Thiãút kãú mä phoíng 3/3 1 Giåïi thiãûu täøng quan 1.1 Muûc âêch, vai troì cuía thiãút kãú mä phoíng • Thiãút kãú mä phoíng laì quaï trçnh thiãút kãú våïi sæû tråü giuïp cuía maïy tênh våïi caïc pháön mãöm chuyãn nghiãûp • Caïc tæì khoaï thæåìng âæåüc sæí duûng trong thiãút kãú mä phoíng laì : - Simulation, process simulation : mä phoíng, quaï trçnh mä phoíng - Dynamic simulation : mä phoíng âäüng - Simulator : thiãút bë mä phoíng - Equation of state (EOS) : phæång trçnh traûng thaïi - Steady-state simulation : mä phoíng traûng thaïi bãön væîng - To proceed by trial and error : Tiãún haình bàòng caïch moì máùm - Model : mä hçnh - Modelling : mä hçnh hoïa • Mä phoíng laì mäüt cäng cuû cho pheïp ngæåìi kyî sæ tiãún haình cäng viãûc mäüt caïch hiãûu quaí hån khi thiãút kãú mäüt quaï trçnh måïi hoàûc phán têch, nghiãn cæïu caïc yãúu täú aính hæåíng dãún mäüt quaï trçnh âang hoaût âäüng trong thæûc tãú. • Täúc âäü cuía cäng cuû mä phoíng cho pheïp khaío saït nhiãöu træåìng håüp hån trong cuìng thåìi gian våïi âäü chênh xaïc cao hån nãúu so våïi tênh toaïn bàòng tay. Hån næîa, chuïng ta coï thãø tæû âäüng hoïa quaï trçnh tênh toaïn caïc så âäö cäng nghãû âãø traïnh viãûc phaíi thæûc hiãûn caïc pheïp tênh làûp khäng coï cå såí hoàûc moì máùm. Vê duû, chuïng ta coï thãø sæí duûng mäüt mä hçnh máùu âãø nghiãn cæïu sæû váûn haình cuía mäüt phán xæåíng khi thay âäøi nguäön nguyãn liãûu hoàûc caïc âiãöu kiãûn váûn haình cuía caïc thiãút bë aính hæåíng âãún hiãûu suáút thu vaì cháút læåüng saín pháøm nhæ thãú naìo ? Âiãöu naìy seî âån giaín, nhanh choïng vaì tiãút kiãûm hån nhiãöu so våïi thæí trãn phán xæåíng thæûc tãú. Vç ràòng cå såí tênh toaïn caïc cäng cuû mä phoíng thæåìng dæûa trãn caïc bäü cå såí dæî liãûu chuáøn hoïa, nãn mäüt khi âaî xáy dæûng mäüt mä hçnh håüp lyï thç báút kyì mäüt kyî sæ naìo cuîng coï thãø sæí duûng noï âãø tênh toaïn vaì cho caïc kãút quaí chênh xaïc. • Thiãút kãú mä phoíng thæåìng âæåüc sæí duûng âãø : - Thiãút kãú (Designing) mäüt quaï trçnh måïi - Thæí laûi, kiãøm tra laûi (Retrofitting) caïc quaï trçnh âang täön taûi - Hiãûu chènh (Troubleshooting) caïc quaï trçnh âang váûn haình - Täúi æu hoïa (Optimizing) caïc quaï trçnh váûn haình ThS. Lã Thë Nhæ YÏ Âaûi Hoüc Baïch Khoa Thiãút kãú mä phoíng 4/4 • Âãø xáy dæûng mäüt mä hçnh mä phoíng hiãûu quaí, chuïng ta phaíi xaïc âënh âuïng muûc tiãu. Bæåïc âáöu tiãn trong báút cæï mäüt quaï trçnh mä phoíng naìo laì læåüng hoïa caïc muûc tiãu caìng nhiãöu caìng täút. Caïc kãút quaí âaût âæåüc thæåìng phuû thuäüc vaìo caïc yãu cáöu âàût ra. Nhæ váûy, træåïc khi mä phoíng mäüt quaï trçnh nãn âàût ra caïc cáu hoíi sau : - Muûc âêch sæí duûng cäng cuû mä phoíng trong træåìng håüp naìy âãø laìm gç ? - Quaï trçnh mä phoíng seî thæûc hiãûn nhæîng viãûc gç ? - Sæû phæïc taûp coï cáön thiãút khäng ? - Cáön thiãút phaíi tçm ra caïc kãút quaí naìo tæì quaï trçnh mä phoíng ? • Cáön nhåï ràòng caïc giaï trë thu âæåüc tæì kãút quaí mä phoíng phuû thuäüc ráút nhiãöu vaìo nhæîng læûa choün ban âáöu maì chuïng ta âaî nháûp vaìo. 1.2 Caïc pháön mãöm mä phoíng trong cäng nghãû hoïa hoüc • Trong cäng nghãû hoïa hoüc, ngæåìi ta sæí duûng ráút nhiãöu caïc pháön mãöm mä phoíng : - DESIGN II (WINSIM) : sæí duûng trong cäng nghiãûp hoïa hoüc noïi chung - PRO/II (SIMSCI) : sæí duûng trong cäng nghiãûp hoïa hoüc, cäng nghiãûp loüc hoïa dáöu - PROSIM : sæí duûng trong cäng nghiãûp hoïa hoüc - HYSIM (HYSYS) : sæí duûng trong cäng nghiãûp chãú biãún khê • Trong caïc pháön mãöm kãø trãn, pháön mãöm PRO/II laì pháön mãöm näøi tiãúng nháút, âæåüc sæí duûng räüng raîi nháút trong nhiãöu lénh væûc cäng nghiãûp. 2 Pháön mãöm PRO/II 2.1 Lénh væûc sæí duûng • Pháön mãöm PRO/II laì pháön mãöm tênh toaïn chuyãn duûng trong caïc lénh væûc cäng nghãû hoïa hoüc noïi chung, âàûc biãût trong lénh væûc loüc dáöu, hoïa dáöu, polymer, hoïa dæåüc, ... Âáy laì pháön mãöm tênh toaïn ráút chênh xaïc caïc quaï trçnh chæng cáút. Laì saín pháøm cuía SIMSCI, hçnh thaình tæì nàm 1967 vaì âæåüc chênh thæïc sæí duûng vaìo nàm 1988 sau nhiãöu láön âæåüc caíi tiãún. Hiãûn nay, chuïng ta âang sæí duûng phiãn baín PRO/II 7.0 • PRO/II váûn haình theo caïc modul liãn tiãúp, mäùi thiãút bë âæåüc tênh riãng leî vaì láön læåüt tênh cho tæìng thiãút bë. • PRO/II bao gäöm caïc nguäön dæî liãûu phong phuï : thæ viãûn caïc cáúu tæí hoïa hoüc, caïc phæång phaïp xaïc âënh caïc tênh cháút nhiãût âäüng, caïc kyî xaío váûn haình caïc thiãút bë hiãûn âaûi âãø cung cáúp cho caïc kyî sæ cäng nghãû caïc kyî nàng âãø biãøu diãùn táút caí caïc ThS. Lã Thë Nhæ YÏ Âaûi Hoüc Baïch Khoa Thiãút kãú mä phoíng 5/5 tênh toaïn cán bàòng váût cháút vaì nàng læåüng cáön thiãút khi mä phoíng caïc traûng thaïi dæìng cuía caïc så âäö cäng nghãû. • Pháön mãöm PRO/II âæåüc sæí duûng theo nhàòm 2 muûc âêch : - Thiãút kãú mäüt phán xæåíng måïi (Sizing) - Mä phoíng mäüt phán xæåíng âaî âæåüc xáy dæûng trong thæûc tãú âãø nghiãn cæïu caïc yãúu täú aính hæåíng âãún sæû váûn haình cuía noï (Rating) nhæ : thay âäøi nguäön nguyãn liãûu, âiãöu kiãûn váûn haình hoàûc tiãu chuáøn kyî thuáût cuía saín pháøm, ... 2.2 Quaï trçnh mä phoíng bàòng pháön mãöm PRO/II • Træåïc khi tiãún haình mä phoíng, chuïng ta phaíi diãùn âaût caïc dæî liãûu tæì så âäö thæûc tãú thaình mä hçnh mä phoíng. Quaï trçnh naìy bao gäöm caïc bæåïc sau : - Xaïc âënh hãû âån vë âo : coï 3 hãû âån vë âo : hãû Anh, hãû Meït vaì hãû SI. Tuyì træåìng håüp, chuïng ta choün hãû âån vë âo cho thêch håüp, thäng thæåìng choün hãû Meït; - Xaïc âënh thaình pháön cáúu tæí coï trong hãû : âæåüc choün tæì nguäön dæî liãûu phong phuï caïc cáúu tæí cuía PROII; - Læûa choün caïc phæång trçnh nhiãût âäüng thêch håüp : trãn cå såí thaình pháön hoïa hoüc cuía nguyãn liãûu vaì âiãöu kiãûn váûn haình cuía thiãút bë ; - Læûa choün caïc doìng nguyãn liãûu vaì saín pháøm : xaïc âënh thaình pháön, traûng thaïi nhiãût cuía caïc doìng; - Xaïc âënh caïc dæî liãûu vãö thiãút bë vaì âiãöu kiãûn váûn haình cho caïc thiãút bë. • Hån næîa, trong nhiãöu træåìng håüp chuïng ta phaíi thay âäøi så âäö cäng nghãû thæûc tãú sang muûc âêch mä phoíng. Màûc duì coï sæû tæång æïng giæîa så âäö cäng nghãû thæûc tãú vaì så âäö mä phoíng nhæng váùn coï nhæîng sæû khaïc biãût cáön chuï yï. • Vç cäng cuû mä phoíng chè mä taí traûng thaïi dæìng nãn trong så âäö mä phoíng khäng nãn bäú trê caïc thiãút bë âiãöu khiãøn, kiãøm tra 3 Caïc khaïi niãûm cå baín vãö chæng cáút 3.1 Thiãút bë ngæng tuû âènh thaïp PRO/II màûc âënh Condenser âæåüc xem laì mäüt báûc thay âäøi näöng âäü (mäüt âéa lyï thuyãút) vaì coï 4 daûng Condenser : • Partial : Loíng åí âéa 2 âæåüc laìm laûnh vaì chè ngæng tuû mäüt pháön. Loaûi Condenser naìy thæûc sæû laì mäüt báûc thay âäøi näöng âäü. Nhiãût âäü trong Condenser chênh laì nhiãût âäü âiãøm sæång cuía häùn håüp håi cán bàòng Gäöm 2 loaûi : ThS. Lã Thë Nhæ YÏ Âaûi Hoüc Baïch Khoa Thiãút kãú mä phoíng 6/6 - loaûi Distillat vapor : loíng ngæng tuû chè âãø häöi læu vãö âènh thaïp, coìn saín pháøm láúy ra åí thãø håi âæåüc goüi laì Overhead. - Loaûi Distillat mixe : loíng ngæng tuû mäüt pháön âãø häöi læu vãö âènh thaïp, coìn laûi láúy ra laìm saín pháøm ⇒ saín pháøm âènh gäöm 2 loaûi laì saín pháøm håi vaì saín pháøm loíng. • Bubble Temperature : Loíng åí âéa 2 âæåüc âæåüc laìm laûnh âãún nhiãût âäü âiãøm säi cuía häùn håüp vaì ngæng tuû hoaìn toaìn, mäüt pháön cho häöi læu vãö âéa 2 åí âènh thaïp, pháön coìn laûi láúy ra daûng saín pháøm loíng, âæåüc goüi laì Fixe Rate Draw. Nhiãût âäü trong Condenser chênh laì nhiãût âäü âiãøm säi cuía häùn håüp loíng cán bàòng - Subcooled, Fixe Temperature : Loíng åí âéa 2 âæåüc âæåüc laìm laûnh dæåïi nhiãût âäü âiãøm säi cuía häùn håüp loíng. Loíng naìy goüi laì loíng quaï laûnh. - Subcooled, Fixe Temperature Drop : Loaûi Condenser naìy cuîng giäúng nhæ loaûi trãn nhæng âäü quaï laûnh cuía häùn håüp loíng âæåüc xaïc âënh båíi mäüt giaï trë naìo âoï. Håi Håi Loíng Loíng a- Daûng Partial Distillate vapor b- Daûng Bubble Distillate mixe 3.2 Thiãút bë âun säi âaïy thaïp PRO/II màûc âënh Reboiler âæåüc xem laì mäüt báûc thay âäøi näöng âäü vaì coï 3 daûng Reboiler : - Daûng Kettle : âæåüc màûc âënh (qui chuáøn) - Thermosiphon without baffles - Thermosiphon with baffles ThS. Lã Thë Nhæ YÏ Âaûi Hoüc Baïch Khoa Thiãút kãú mä phoíng 7/7 ThS. Lã Thë Nhæ YÏ Âaûi Hoüc Baïch Khoa Thiãút kãú mä phoíng 8/8 ? 210 ? ? ? 300 50 4 Lyï thuyãút nhiãût âäüng hoüc Caïc tênh cháút nhiãût âäüng laì cå såí dæî liãûu quan troüng nháút cho viãûc tênh toaïn quaï trçnh phán taïch toaìn hãû thäúng. Coï nhiãöu phæång phaïp tênh toaïn caïc tênh cháút naìy, trong âoï, quan troüng nháút laì 2 phæång phaïp : - Phæång phaïp tæång quan : API vaì Rackett - Phæång phaïp phæång trçnh traûng thaïi : phæång trçnh báûc ba täøng quaït, cäng thæïc Alpha, caïc qui luáût häùn håüp, phæång trçnh SRK, phæång trçnh PR, phæång trçnh SRKP, SRKM, SRKS, ... Phæång phaïp API vaì Rackett tênh toaïn khaï chênh xaïc tè troüng cuía pha loíng, coìn caïc tênh cháút nhiãût âäüng khaïc nhæ : enthalpie, entropie loíng vaì håi, tè troüng pha håi, ... thç âæåüc tênh toaïn ráút chênh xaïc bàòng caïc phæång trçnh traûng thaïi nhæ : SRK, SRKM, ... 4.1 Phæång phaïp phæång trçnh traûng thaïi Phæång phaïp tênh cán bàòng pha naìy coï thãø aïp duûng trong mäüt khoaíng räüng nhiãût âäü vaì aïp suáút. Ngoaìi ra, coìn âãø tênh toaïn caïc tênh cháút nhiãût âäüng nhæ Enthalpie vaì Entropie. Traûng thaïi tham khaío cho caí hai pha loíng-håi laì khê lyï tæåíng, caïc chãnh lãûch ThS. Lã Thë Nhæ YÏ Âaûi Hoüc Baïch Khoa Thiãút kãú mä phoíng 9/9 cuía hãû thæûc so våïi hãû lyï tæåíng âæåüc xaïc âënh bàòng caïch tênh hãû säú hoaût aïp cho caí hai pha. Cuû thãø âäúi våïi caïc phæång trçnh traûng thaïi báûc ba, caïc âiãöu kiãûn tåïi haûn vaì quaï tåïi haûn âæåüc tênh toaïn khaï chênh xaïc. Bàòng caïch sæí duûng mäüt haìm theo nhiãût âäü biãøu diãùn læûc háúp dáùn giæîa caïc phán tæí, haìm thãø têch, quy luáût häùn håüp, caïc phæång trçnh traûng thaïi báûc ba âaî âæåüc váûn duûng khaï thaình cäng âãø tênh cán bàòng loíng - håi caïc hãû phi lyï tæåíng låïn. 4.1.1 Phæång trçnh báûc ba täøng quaït Phæång trçnh gäöm 2 tham säú a vaì b âæåüc biãøu diãùn dæåïi daûng sau : P= Trong âoï : RT a (T ) − 2 v − b v + ubv + wb 2 P : aïp suáút T : nhiãût âäü tuyãût âäúi v : thãø têch mol u, w : hàòng säú, daûng säú nguyãn Caïc giaï trë cuía u vaì w seî xaïc âënh daûng cuía phæång trçnh traûng thaïi báûc ba nhæ baíng dæåïi âáy : u w Phæång trçnh traûng thaïi 0 0 Van der Waals (vdW) 1 0 Redlich-Kwrong (RK) 2 -1 Peng-Robinson (PR) 4.1.2 Phæång trçnh Soave-Redlich-Kwong Âãún nàm 1972, âãø caíi thiãûn tênh chênh xaïc khi tênh aïp suáút håi cuía cáúu tæí tinh khiãút vaì tênh cán bàòng loíng - håi cuía hãû âa cáúu tæí, Soave âaî xaïc âënh : a (T ) = α(T ).a (Tc ) [ ( α(T ) = 1 + M 1 − Tr1 / 2 )] 2 M = 0,48 + 1,574ω − 0,176ω 2 Trong âoï : a (T) : hãû säú phuû thuäüc vaìo nhiãût âäü ThS. Lã Thë Nhæ YÏ Âaûi Hoüc Baïch Khoa Thiãút kãú mä phoíng 10/10 α (T) : haìm phuû thuäüc vaìo nhiãût âäü, âàûc træng cho læûc háöp dáùn giæîa caïc phán tæí Tc : nhiãût âäü tåïi haûn Tr = T : nhiãût âäü ruït goün Tc ω : hàòng säú Acentric 5 Læûa choün mä hçnh nhiãût âäüng 5.1 Cå såí læûa choün • Læûa choün mä hçnh nhiãût âäüng thêch håüp cho mäüt æïng duûng cuû thãø âoïng mäüt vai troì ráút quan troüng, aính hæåíng låïn âãún âäü chênh xaïc cuía kãút quaí mä phoíng • Mäùi phæång phaïp nhiãût âäüng cho pheïp tênh caïc thäng säú sau : - Hàòng säú cán bàòng pha K : thãø hiãûn sæû phán bäú cáúu tæí giæîa caïc pha åí âiãöu kiãûn cán bàòng - Enthapie cuía caïc pha loíng vaì pha håi : xaïc âënh nàng læåüng cáön thiãút âãø chuyãøn mäüt hãû tæì traûng thaïi nhiãût âäüng naìy sang traûng thaïi khaïc - Enthapie cuía caïc pha loíng vaì pha håi : nhàòm phuûc vuû viãûc tênh toaïn caïc maïy neïn, thiãút bë giaín nåí vaì nàng læåüng tæû do täúi thiãøu åí caïc thiãút bë phaín æïng - Tè troüng cuía pha loíng vaì pha håi : âãø tênh toaïn quaï trçnh truyãön nhiãût, tråí læûc vaì xaïc âënh kêch thæåïc thaïp chæng cáút • Âãø læûa choün mä hçnh nhiãût âäüng thêch håüp, nãn dæûa vaìo caïc yãúu täú sau : - Baín cháút cuía caïc âàûc træng nhiãût âäüng cuía hãû nhæ : Hàòng säú cán bàòng loínghåi (VLE : Vapor Liquid Equilibrium) cuía caïc quaï trçnh chæng cáút, cä âàûc hoàûc bäúc håi, quaï trçnh trêch ly, ... - Thaình pháön cuía häùn håüp - Phaûm vi nhiãût âäü vaì aïp suáút - Tênh sàón coï cuía caïc thäng säú hoaût âäüng cuía caïc thiãút bë • Cuû thãø, ta coï thãø dæûa vaìo så âäö sau : ThS. Lã Thë Nhæ YÏ Âaûi Hoüc Baïch Khoa Thiãút kãú mä phoíng 11/11 ThS. Lã Thë Nhæ YÏ Âaûi Hoüc Baïch Khoa Thiãút kãú mä phoíng 12/12 ThS. Lã Thë Nhæ YÏ Âaûi Hoüc Baïch Khoa Thiãút kãú mä phoíng 13/13 5.2 Caïc æïng duûng cuû thãø 5.2.1 Caïc quaï trçnh loüc dáöu vaì chãú biãún khê • Hãû thäúng aïp suáút tháúp (thaïp chæng cáút aïp suáút khê quyãøn vaì chán khäng) : Trong nguyãn liãûu cuía caïc hãû thäúng naìy noïi chung coï khoaíng ≥ 3 % thãø têch pháön nheû ⇒ coï thãø choün mä hçnh BK10 hoàûc GS vaì caïc biãún thãø cuía noï. Khi haìm læåüng pháön nheû låïn (nháút laì thaình pháön C1) ⇒ nãn choün EOS: SRK, PR • Hãû thäúng aïp suáút cao (thaïp chæng phán âoaûn saín pháøm cuía phán xæåíng cracking, cäúc hoïa, ...) Trong hãû thäúng naìy, haìm læåüng pháön nheû noïi chung låïn hån ⇒ Caïc mä hçnh nãn choün : GS, SRK, PR • Caïc quaï trçnh chãú biãún khê thiãn nhiãn : trong thaình pháön thæåìng coï chæïa N2, khê acide (CO2, H2S) vaì caïc hydrocarbon nheû : - Våïi loaûi khê chæïa êt hån 5% N2, CO2, H2S vaì khäng coï cáúu tæí phán cæûc naìo khaïc ⇒ nãn choün SRK, PR hoàûc Benedict - Webb - Rubin - Starling (BWRS) - Våïi loaûi khê chæïa nhiãöu hån 5% N2, CO2, H2S nhæng khäng coï cáúu tæí phán cæûc naìo khaïc ⇒ nãn choün SRK, PR vaì ngæåìi sæí duûng nãn âæa vaìo caïc thäng säú tæång taïc âãø thu âæåüc kãút quaí täút hån - Våïi hãû thäúng xæí lyï khê thiãn nhiãn coï láùn næåïc laìm viãûc åí aïp suáút cao (trong træåìng håüp naìy âäü hoaì tan cuía hydrocarbon trong næåïcseî tàng lãn) ⇒ nãn choün caïc biãún thãø cuía caïc phæång trçnh traûng thaïi nhæ : SRKM, PRM hay SRKS, SRKKD (Kabadi - Danner Modification to SRK) - Khi khê thiãn nhiãn chæïa caïc cáúu tæí phán cæûc nhæ meïthanol ⇒ SRKM, PRM hay SRKS 5.2.2 Caïc quaï trçnh hoïa dáöu • Quaï trçnh xæí lyï hydrocarbon nheû : - ÅÍ aïp suáút tháúp : SRK, PR - ÅÍ aïp suáút cao : SRKKD • xæí lyï hydrocarbon thåm : - P < 2 bars : IDEAL - P > 2 bars : GS, SRK, PR • Xæí lyï häùn håüp hydrocarbon thåm vaì hydrocarbon khaïc : NRTL, UNIQUAC, UNIFAC ThS. Lã Thë Nhæ YÏ Âaûi Hoüc Baïch Khoa Thiãút kãú mä phoíng 14/14 6 Caïc pháön cå baín cuía PROII 6.1 Giao diãûn cuía PROII 6.1.1 Qui æåïc ban âáöu Khi khåíi âäüng PROII, âáöu tiãn seî xuáút hiãûn mäüt cæía säø giao diãûn qui æåïc ban âáöu nhæ sau: Caïc nuït hoàûc caïc biãøu tæåüng trong mäüt vaìi træåìng håüp âæåüc viãön quanh båíi 1 trong 6 maìu sau : âoí, xanh luûc, xanh dæång, vaìng, náu vaì âen. YÏ nghéa cuía mäùi maìu nhæ sau : • Âoí : dæî liãûu yãu cáöu cáön phaíi nháûp • Xanh luûc : dæî liãûu màûc âënh hoàûc læûa choün • Xanh dæång : dæî liãûu baûn væìa cung cáúp thoaí maîn yãu cáöu • Vaìng : baïo ràòng säú liãûu baûn væìa nháûp ngoaìi khoaíng cho pheïp • Náu : dæî liãûu khäng coï giaï trë • Âen : dæî liãûu khäng yãu cáöu nháûp vaìo ThS. Lã Thë Nhæ YÏ Âaûi Hoüc Baïch Khoa Thiãút kãú mä phoíng 15/15 6.1.2 Cæía säø PRO/II Tæì File menu ⇒ Choün New : mäüt cæía säø View1 seî xuáút hiãûn cho chuïng ta mäüt flowsheet måïi nhæ sau: Maìn hçnh bao gäöm : • Doìng trãn cuìng goüi laì Application Title Bar (Thanh tiãu âãö æïng duûng), åí âoï coï tãn cuía æïng duûng laì PRO/II with PROVISION, keìm theo laì Document Title Bar (Thanh tiãu âãö taìi liãûu) åí âoï coï tãn cuía chæång trçnh mä phoíng âang thæûc hiãûn (chàóng haûn laì View 1 - laì tãn nguyãn cuía taìi liãûu khi måïi khåíi âäüng PRO/II) • Doìng thæï hai goüi laì Menu Bar (Thanh trçnh âån) gäöm 10 muûc tæì File âãún Help ; • Doìng thæï ba goüi laì Standard Tool Bar (Thanh cäng cuû chuáøn) chæïa biãøu tæåüng cuía caïc lãûnh thæåìng duìng • Bãn phaíi vaì phêa dæåïi maìn hçnh laì thanh træåüt doüc vaì thanh træåüt ngang • Bãn phaíi maìn hçnh, bãn ngoaìi thanh træåüt doüc laì thanh cäng cuû floating PFD (Pipe Flow Diagram). Nãúu thanh cäng cuû PFD khäng hiãøn thë thç ta coï thãø goüi noï nhæ sau : - click vaìo biãøu tæåüng Show or Hide PFD Palette trãn Standard Tool Bar - hoàûc tæì View ⇒ Palettes ⇒ nhàõp choün (hoàûc khäng) PFD • Ngoaìi ra coìn coï thanh cäng cuû Run. Âãø laìm xuáút hiãûn hoàûc biãún máút thanh cäng cuû naìy cuîng tæì View ⇒ Palettes ⇒ nhàõp choün (hoàûc khäng) Run ThS. Lã Thë Nhæ YÏ Âaûi Hoüc Baïch Khoa Thiãút kãú mä phoíng 16/16 7 Caïc thao taïc thæåìng duìng trong mä phoíng bàòng PRO/II 7.1 Måí mäüt chæång trçnh mä phoíng måïi (Opening a New Simulation) • Tæì File Menu ⇒ New • Nãúu baûn muäún PRO/II luän luän âæåüc måí våïi mäüt chæång trçnh mä phoíng måïi ⇒ Options Menu ⇒ New File on Startup 7.2 Måí mäüt chæång trçnh mä phoíng âaî coï (Opening an Existing Simulation) Baûn coï thãø måí báút kyì mäüt chæång trçnh mä phoíng naìo âaî âæåüc ghi træåïc âoï âãø chènh sæía, xem hoàûc in. Qui trçnh : • Tæì File Menu ⇒ Open ⇒ hiãøn thë cæía säø Open Simulation . • Âaïnh tãn chæång trçnh vaìo hoàûc choün tãn file mä phoíng • OK hoàûc Enter ⇒ hiãøn thë file Simulation cáön thiãút 7.3 Ghi mäüt file mä phoíng âang hiãûn haình (Saving the Current Simulation) 7.3.1 Ghi mäüt file mä phoíng âang hiãûn haình • Tæì File Menu ⇒ Save ⇒ nãúu baûn chæa ghi chæång trçnh mä phoíng naìy láön naìo thç seî hiãøn thë cæía säø Save as ⇒ nháûp tãn ⇒ Choün OK hoàûc nhàõp Enter. Coìn sau láön ghi âáöu tiãn, muäún ghi laûi file âang hiãûn haình ⇒ nhàõp vaìo biãøu tæåüng Save • Chæång trçnh PRO/II seî tæû âäüng neïn 3 file dæî liãûu (*.pr1, .pr2, .pr3) vaì 1 file flowsheet biãøu âäö caïc doìng (*.sfd) thaình mäüt file âån *.prz. Vç váûy, bãn caûnh viãûc giaím kêch thæåïc cuía caïc file læu træî coìn âaím baío ràòng viãûc caìi âàût file âaî hoaìn thaình mäùi khi chuïng ta ghi caïc chæång trçnh mä phoíng • Chæïc nàng Autosave cuía PRO/II seî tæû âäüng taûo mäüt file sao cheïp dæû phoìng (backup file). Nãúu baûn âoïng hoàûc thoaït ra chæång trçnh mä phoíng maì khäng ghi thç file naìy seî bë xoïa. Haîy choün Options / simulation Defaults / Autosave tæì menu bar ⇒ hiãøn thë cæía säø Autosave Options ⇒ nhàõp choün Automatic Save File every ⇒ nháûp chu kyì save (phuït) ⇒ OK ThS. Lã Thë Nhæ YÏ Âaûi Hoüc Baïch Khoa Thiãút kãú mä phoíng 17/17 7.3.2 Ghi mäüt file mä phoíng våïi mäüt tãn khaïc Tæì File Menu ⇒ choün Save as ⇒ hiãøn thë cæía säø Save as ⇒ Nháûp tãn måïi cho chæång trçnh mä phoíng ⇒ Choün OK hoàûc nhàõp Enter 7.4 Xoïa mäüt chæång trçnh mä phoíng (Deleting a Simulation) • Tæì File Menu ⇒ choün Delete ⇒ PRO/II seî hiãøn thë mäüt danh saïch caïc file mä phoíng âaî coï • Nháûp hoàûc choün tãn cuía flie muäún xoïa (Baûn khäng thãø xoïa mäüt chæång trçnh mä phoíng âang hiãûn haình) • Choün OK hoàûc nhàõp Enter ⇒ PRO/II seî xoïa táút caí caïc file liãn kãút våïi chæång trçnh mä phoíng naìy 7.5 Sao cheïp mäüt chæång trçnh mä phoíng (Copy a Simulation) • PRO/II coï thãø copy táút caí caïc file liãn kãút våïi chæång trçnh mä phoíng (3 file dæî liãûu vaì 1 flowsheet) vaìo mäüt file mä phoíng måïi hoàûc âang hiãûn haình. Nãúu baûn muäún copy vaìo mäüt file mä phoíng âang hiãûn haình ⇒ PRO/II seî hoíi baûn coï muäún viãút âeì lãn file hiãûn haình naìy khäng ? • Tæì File Menu ⇒ choün Copy ⇒ PRO/II seî hiãøn thë cæía säø Select File to Copy ⇒ Haîy choün tãn file cáön copy (Baûn khäng thãø copy mäüt chæång trçnh mä phoíng âang hiãûn haình) ⇒ Nháûp tãn file âêch (target) ⇒ OK 7.6 Thay âäøi daûng âæåìng viãön caïc doìng (Modifying the Flowsheet Stream Border Style) • Thäng thæåìng âæåìng viãön caïc doìng thæåìng coï daûng hçnh chæî nháût ⇒ Chuïng ta coï thãø thay âäøi thaình âæåìng viãön daûng troìn. Qui trçnh nhæ sau : - Right-click vaìo doìng âæåüc choün ⇒ hiãøn thë cæía säø læûa choün - Choün Display ⇒ xuáút hiãûn cæía säø Stream Style - Choün Circle tæì drop-down list box cuía Stream Label Border - click OK ⇒ âæåìng viãön doìng âæåüc choün tæì daûng hçnh chæî nháût chuyãøn thaình âæåìng viãön daûng troìn • Våïi caïch nhæ trãn, baûn coï thãø thay âäøi daûng âæåìng viãön cho tæìng doìng riãng leî. Coìn nãúu muäún, baûn coï thãø click chuäüt traïi vaì queït choün mäüt hçnh chæî nháût bao ThS. Lã Thë Nhæ YÏ Âaûi Hoüc Baïch Khoa Thiãút kãú mä phoíng 18/18 xung quanh caïc doìng muäún thay âäøi daûng âæåìng viãön räöi tiãún haình qui trçnh nhæ trãn. Hoàûc baûn coï thãø màûc âënh daûng âæåìng viãön cho táút caí caïc doìng ngay tæì âáöu theo qui trçnh sau : - Tæì Options Menu ⇒ Drawing Defauts ⇒ Stream Display ⇒ hiãøn thë cæía säø Stream Style - Choün Circle tæì drop-down list box cuía Stream Label Border. Vaì læûa choün naìy chè coï giaï trë khi chuïng ta choün Name åí muûc Stream Label Type ⇒ OK 7.7 Hiãøn thë tênh cháút cuía doìng trãn så âäö mä phoíng • Qui trçnh nhæ sau : - Right-click vaìo doìng âæåüc choün ⇒ hiãøn thë cæía säø læûa choün - Choün Display ⇒ xuáút hiãûn cæía säø Stream Style - Choün Properties tæì drop-down list box åí muûc Stream Label Type - Màûc âënh åí muûc Property List laì Property Label List ⇒ seî hiãøn thë tãn, nhiãût âäü, aïp suáút vaì læu læåüng doìng ⇒ OK ThS. Lã Thë Nhæ YÏ Âaûi Hoüc Baïch Khoa Thiãút kãú mä phoíng 19/19 7.8 Sæí duûng Flash Hot-Key Tool • PRO/II coï mäüt cäng cuû hæîu êch cho pheïp hiãøn thë nhanh choïng caïc tênh toaïn flash cuía báút kyì doìng naìo âæåüc choün ⇒ Âoï laì cäng cuû Flash Hot-Key, cung cáúp mäüt phæång tiãûn nhanh choïng, dãù daìng âãø xaïc âënh haìm læåüng vaì thaình pháön cuía pha loíng vaì pha håi cuía báút kyì doìng naìo • Haîy thæí våïi doìng S1 : - click choün doìng S1 - click vaìo biãøu tæåüng Do flash ⇒ seî xuáút hiãûn trãn Programmer’s File Editor : file [S1.000] 7.9 Xuáút mäüt så âäö mä phoíng ra cæía säø læu træî taûm (Exporting the PFD to the Windows Clipboard) Tæì Clipboard, baûn coï thãø daïn mäüt caïch âån giaín hçnh veî lãn báút kyì mäüt chæång trçnh soaûn thaío naìo nhæ trong Microsoft Word. Qui trçnh nhæ sau : • Tæì Menu ⇒ File ⇒ Export • Choün Flowsheet Drawing ThS. Lã Thë Nhæ YÏ Âaûi Hoüc Baïch Khoa Thiãút kãú mä phoíng 20/20 • Click OK ⇒ PRO/II seî hiãøn thë mäüt häüp häüi thoaûi âãø khàóng âënh ràòng flowsheet âaî âæåüc xuáút ra cæía säø læu træî taûm 7.10 Nháûp mäüt file PRO/II coï sàón (Importing a PRO/II Keyword Input File) Baûn coï thãø nháûp mäüt file keyword Input cuía PRO/II daûng *.inp coï sàón vaìo giao diãûn PRO/II âang hiãûn haình. PRO/II seî tæû âäüng chuyãøn âäøi file naìy thaình mäüt så âäö tênh toaïn vaì chuïng ta coï thãø tiãún haình mä phoíng nhæ mä phoíng trãn mäüt så âäö PFD, tæì âoï chuïng ta coï thãø chènh sæía theo yï mçnh • Tæì Menu ⇒ File ⇒ Import • Nháûp hoàûc choün tãn cuía flie muäún nháûp • Choün OK hoàûc nhàõp Enter 7.11 Xaïc âënh caïc tênh cháút vãö cán bàòng loíng - håi cuía caïc hãû 2 cáúu tæí (Display BVLE) Giaí sæí ta coï hãû 2 cáúu tæí: propane vaì butane. Âãø xaïc âënh caïc tênh cháút vãö bàòng loíng håi cuía caïc hãû 2 cáúu tæí naìy åí aïp suáút thæåìng (1 atm) hay åí mäüt aïp suáút báút kyì naìo âoï, ta sæí duûng cäng cuû Display BVLE. Qui trçnh nhæ sau : • Choün hãû âån vë • Choün cáúu tæí • Choün mä hçnh nhiãût âäüng thêch håüp • Nhàõp choün biãøu tæåüng Display BVLE ⇒ Choün caïc cáúu tæí, choün aïp suáút vaì nhàõp choün Calculate ⇒ Ta seî âæåüc 5 loaûi biãøu âäö: • Biãøu âäö X - Y • Biãøu âäö T - X - Y • Biãøu âäö hãû säú Fugacity • Biãøu âäö hàòng säú cán bàòng K thay âäøi theo thaình pháön mol • Biãøu âäö hàòng säú cán bàòng K thay âäøi theo ThS. Lã Thë Nhæ YÏ Âaûi Hoüc Baïch Khoa