Embed Size (px)
Citation preview
1
TRƢỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT
KHOA DẦU KHÍ
BỘ MÔN LỌC HÓA DẦU
***
ĐỀ TÀI: Đề xuất phương pháp sản xuất etylen từ etan và mô phỏng
công nghệ trong môi trường Hysys
GVHD: TS. Lê Đình Chiển Nhóm sinh viên:
Nguyễn Thị Lam 1121010195
Bùi Công Lộc 1121010212
Đinh Văn Lâm 1121010196
Nguyễn Mạnh Linh 1121020106
2
MỤC LỤC Chƣơng 1: TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆ ......................................................... 5
I.Cơ sở lý thuyết của quá trình công nghệ .................................................................................. 5
1.Mục đích, ý nghĩa ................................................................................................................ 5
2.Sơ đồ công nghệ của quá trình [1]
......................................................................................... 5
a.Sơ đồ nguyên lý chung ..................................................................................................... 5
b.Sơ đồ công nghệ ............................................................................................................... 5
Chƣơng 2. CƠ SỞ CỦA VIỆC THIẾT KẾ QUÁ TRÌNH ............................................................. 7
I.Động học của quá trình nhiệt phân ........................................................................................... 7
II. Các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình cracking nhiệt ............................................................... 8
1.Nguyên liệu .......................................................................................................................... 8
2.Nhiệt độ ................................................................................................................................ 8
3.Ảnh hƣởng của áp suất ......................................................................................................... 8
III.Cơ sở tính toán ....................................................................................................................... 8
1.Các bƣớc tính toán ............................................................................................................... 8
2.Tính toán .............................................................................................................................. 9
a.Các thông số ban đầu: ...................................................................................................... 9
b.Cân bằng vật chất ............................................................................................................. 9
Chƣơng 3. MÔ PHỎNG QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆ VỚI PHẦN MỀM HYSYS ................... 11
I.Mục đích của quá trình mô phỏng .......................................................................................... 11
II.Mô phỏng quá trình công nghệ với phần mềm HYSYS ....................................................... 11
1.Số liệu đầu vào và yêu cầu của sản phẩm .......................................................................... 11
2.Ƣớc tính các thông số hoạt động cơ bản của quá trình[1]
................................................... 11
a.Quá trình nhiệt phân ....................................................................................................... 11
b.Quá trình tách ................................................................................................................. 11
3.Các thiết bị chính trong quá trình công nghệ ..................................................................... 12
4.Ý tƣởng mô phỏng ............................................................................................................. 12
5.Sơ đồ PFD .......................................................................................................................... 12
6.Tiến hành mô phỏng .......................................................................................................... 14
7.Kết quả và phân tích .......................................................................................................... 16
a.Tối ƣu hóa nhiệt độ tại các tháp tách ............................................................................. 16
b.Kết luận .............................................................................................................................. 19
Chƣơng 4. PHỤ LỤC…………………………………………………………………………….20
TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………………………………………………….27
3
MỤC LỤC
BÀNG & HÌNH ẢNH
Bảng 1: Các hằng số của phƣơng trình (2) cho một vài ankan 7
Bảng 2: Thiết bị và thông số 14
Bảng 3: Khảo sát sự ảnh hƣởng của nhiệt độ dòng <5> đến lƣu lƣợng dòng sản phẩm lỏng tại áp
suất 3,2 MPa 16
Bảng 4: Khảo sát ảnh hƣởng của nhiệt độ đến độ chọn lọc và hiệu suất của quá trình tại áp suất
1,9MPa 18
Hình 1. Sơ đồ nguyên lý chung của sản xuất etylen 6
Hình 2. Sơ đồ công nghệ của hãng Stone & Webster Engineering Corp 7
Hình 3: Sơ đồ thể hiện sự ảnh hƣởng của nhiệt độ dòng <5> đến lƣu lƣợng dòng sản phẩm lỏng
tại áp suất 3,2 MPa 17
Hình 4: Sơ đồ thể hiện sự phụ thuộc của độ chọn lọc và hiệu suất quá trình vào nhiệt độ dòng
vào tại áp suất 1,9MPa 18
4
MỞ ĐẦU
Mô phỏng – là phƣơng pháp mô hình hóa dựa trên việc thiết lập mô hình số. Đây là một công
cụ rất mạnh để giải quyết các biểu thức toán học mô tả các quá trình công nghệ hóa học. Để mô
phỏng một quá trình trong thực tế đòi hỏi trƣớc hết phải thiết lập mô hình nguyên lý của quá
trình và mối liên hệ giữa các thông số liên quan. Tiếp đó là sử dụng các công cụ toán học để mô
tả mô hình nguyên lý, lựa chọn các thuật toán cần thiết. Cuối cùng là tiến hành xử lý các biểu
thức với các điều kiện rang buộc.
Trong thực tế việc tính toán gặp hai khó khăn. Thứ nhất đó là giải hệ các phƣơng trình đại số
phi tuyến (thƣờng phải sử dụng phƣơng pháp tính lặp ). Thứ hai là phép tính tích phân của các
biểu thức vi phân (sử dụng các biểu thức vi phân hữu hạn rời rạc để xấp xỉ các biểu thức vi phân
liên tục ). Các mô hình toán học rất hữu ích trong tất cả các giai đoạn, từ nghiên cứu triển khai
đến đến cải tiến phất triển nhà máy, và ngay cả trong nghiên cứu các khía cạnh thƣơng mại và
kinh tế của quá trình công nghệ.
Trong nghiên cứu công nghệ, dựa trên các số liệu nghiên cứu về cơ chế và động học của
phản ứng trong phòng thí nghiệm hoặc các phân xƣởng pilot, đánh giá ảnh hƣởng của các điều
kiện tiến hành quá trình để nghiên cứu tối ƣu hóa về điều khiển quá trình, bao gồm cả nghiên cứu
tính toán mở rộng quy mô sản xuất (scale-up)
Trong nghiên cứu thiết kế, tính toán kích thƣớc và các thông số của thiết bị và toàn bộ dây
chuyền công nghệ, đánh giá ảnh hƣởng của các yếu tố động học, nghiên cứu tƣơng tác ảnh
hƣởng lẫn nhau của các công đoạn trong công nghệ khi có sự tuần hoàn nguyên liệu hoặc trao
đổi nhiệt tận dụng tối ƣu nhiệt của quá trình. Mô phỏng tính toán điều khiển quá trình, khởi
động, dừng nhà máy, xử lý các sự ố và các tình huống xảy ra trong quá trình vạn hành nhà máy.
Một quá trình công nghệ hóa học trong thực tế là một tập hợp gồm rất nhiều yếu tố hết sức
phức tạp có ảnh hƣởng lẫn nhau ( các thông số công nghệ nhƣ nhiệt độ, áp suất, lƣu lƣợng dòng,
thành phần hỗn hợp phản ứng, xúc tác, các quá trình phản ứng song song và nối tiếp, hiệu ứng
nhiệt của phản ứng, cân bằng pha trong hệ thống…). độ phức tạp của quá trình tăng lên, đồng
nghĩa với số lƣợng các thông số liên quan, các biến ố, các phƣơng trình,các biểu thức toán học,
các điều kiện ràng buộc tăng lên. Giải quyết đồng thời các vấn đề trên đòi hỏi một khối lƣợng
tính toán cực kỳ lớn, việc tính toán bằng tay đòi hỏi rất nhiều thời gian và hầu nhƣ là không thể
thực hiện đƣợc một cách chính xác và tin cậy.
Ngày nay với sự phát triển của công nghệ phần mềm tin học, sự ra đời của các phần mềm mô
phỏng, việc nghiên cứu tính toán thiết kế công nghệ bằng phƣơng pháp mô phỏng đang ngày
càng phát triển, đã trở nên phổ biến và chiếm ƣu thế. Mô phỏng công nghệ bằng các phần mêm
mô phỏng với sự trợ giúp của máy vi tính là giải pháp hiệu quả, toàn diện cho kết quả tin cậy.
5
NỘI DUNG
Chƣơng 1: TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆ
I.Cơ sở lý thuyết của quá trình công nghệ
1.Mục đích, ý nghĩa[1]
Etylen là chất có nhiều ứng dụng trong đời sống và trong công nghiệp hóa học, etylen đƣợc
dùng làm nguyên liệu tổng hợp các hợp chất hữu cơ do:
- Cấu tạo đơn giản, hoạt tính cao
- Tƣơng đối rẻ tiền
- Dễ sản xuất từ các hydrocacbon khác bằng quy trình cracking với hiệu suất cao
- Các phản ứng đi từ nguyên liệu etylen tạo thành ít sản phẩm phụ hơn so với phản ứng đi
từ các olefin khác.
Etylen chủ yếu đƣợc sản xuất từ quá trình cracking với nhiều nguồn nguyên liệu khác nhau
nhƣ etan, propan, butan, naphta, khí hóa lỏng (LPG) và gasoil. Tuy nhiên, nguồn nguyên liệu đầu
là etan thì có chi phí xây dựng thấp hơn, hoạt động đơn giản hơn, cho hiệu suất cao hơn và ít sản
phẩm phụ hơn, ít tiêu tốn nguyên liệu, ít tạo cốc trên bề mặt của thiết bị.
Công nghệ sản xuất etylen từ dầu khí chủ yếu là khí thiên nhiên đã đƣợc biết từ lâu, đây là
nguồn nguyên liệu có sẵn. Công nghệ này có tính kinh tế cao, không gây ô nhiễm môi trƣờng và
rất hợp và rất hợp cho xu thế hiện nay.
2.Sơ đồ công nghệ của quá trình [2]
a.Sơ đồ nguyên lý chung
Đối với bất kỳ quá trình sản xuất nào, sơ đồ nguyên lý chung cũng bao gồm hai công đoạn:
- Giai đoạn 1: nhiệt phân
- Giai đoạn 2: tách và tinh chế sản phẩm
Nguyên liệu
Hình 1. Sơ đồ nguyên lý chung của sản xuất etylen
b.Sơ đồ công nghệ[3]
Sơ đồ công nghệ chung của hãng Stone & Webster Engineering Corp
Cracking nhiệt Tách và làm
sạch sản phẩm
C2H4
Các sản
phẩm phụ
Etan tuần hoàn
6
Áp dụng để sản xuất etylen và propylen bằng quá trình cracking nguyên liệu parafin.
Thiết bị chính:
- USC (ultra selector cracking) – Hệ thống nhiệt phân và tôi
- ARS ( Advanced recovery system) – Quá trình chƣng lạnh
Hiệu suất:
- 28% với nguyên liệu Gasoil
- 57% với nguyên liệu Etan
Sơ đồ công nghệ:
Hình 2. Sơ đồ công nghệ của hãng Stone & Webster Engineering Corp
7
Chƣơng 2. CƠ SỞ CỦA VIỆC THIẾT KẾ QUÁ TRÌNH
I.Động học của quá trình nhiệt phân[2]
Hằng số tốc độ phản ứng bẽ gãy mạch các alkan tuân theo phƣơng trình:
(1)
Trong đó:
- A: hằng số đặc trƣng cho từng hydrocacbon
- ∆E: năng lƣợng hoạt hóa của phản ứng (J/mol)
- R: hằng số khí phổ biến R= 8,3144 (J/mol.K)
- T: nhiệt độ Kelvin (0C)
Phƣơng trình (1) có thể viết lại ở dạng đơn giản sau:
lnK = B – C/T (2)
Với: B = lnK và C = ∆E/R
Các giá trị của B, C, ∆E của một số alkan đƣợc tra trong bảng:
Bảng 1: Các hằng số của phƣơng trình (2) cho một vài ankan
Phƣơng trình (1) có thể biến đổi thành:
KT.t = ln (1
1−∝) (3)
Trong đó:
- KT: hằng số tốc độ phản ứng chuyển hóa tại nhiệt độ T
- t : thời gian lƣu
- α: độ chuyển hóa
Phƣơng trình (1) chỉ ra rằng K là một hàm của T. Bởi vậy phƣơng trình (2) nói lên mức độ
chuyển hóa của hợp chất tƣơng ứng với số lớn hợp thời gian nhiệt độ.
8
II. Các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình cracking nhiệt
Trong bất cứ quá trình chuyển hóa dƣới tác dụng của nhiệt nào thì hiệu suất và chất lƣợng
của sản phẩm tạo thành đều phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau, nhƣng quan trọng nhất là:
1.Nguyên liệu
Thành phần của nguyên liệu phụ thuộc rất nhiều đến hiệu suất và thành phần của sản phẩm.
Điều này có thể giải thích bởi độ bền của các hydrocacbon trong nguyên liệu. Nguyên liệu càng
nặng thì độ bền nhiệt càng kém và quá trình phân hủy nhiệt càng dễ hơn. Nên để tránh tạo ra
nhiều sản phẩm phụ nhất thì nên dùng các phân đoạn nhẹ.
2.Nhiệt độ
Nhiệt độ là một yếu tố quan trọng ảnh hƣởng trực tiếp đến hiệu suất và thành phần của sản
phẩm. Do các phản ứng cracking thu nhiệt rất mạnh nên để đạt đƣợc hiệu suất cao thì điều cần
thiết là phải tăng nhiệt độ. Tuy nhiên nhiệt độ tăng quá cao sẽ làm tăng hiệu suất sản phẩm phụ.
Mà nếu nhiệt độ thấp, độ chuyển hóa nguyên liệu thấp sẽ làm tăng quá trình polymer hóa, cốc
hóa ngoài ra còn làm giảm năng suất quá trình.
Vì vậy, cần tăng nhiệt độ đến giá trị thích hợp để đạt đƣợc hiệu suất olefin cao, đồng thời
tránh đƣợc sự tạo muội than, sản phẩm cốc hóa.
Với nguyên liệu đầu vào là etan, quá trình thƣờng tiến hành trong khoảng nhiệt độ phản
ứng từ 800 ÷ 850℃.
3.Ảnh hƣởng của áp suất
Áp suất ảnh hƣởng đến tốc độ phản ứng và hƣớng phản ứng. Sự thay đổi áp suất có thể ảnh
hƣởng đến trạng thái pha trong vùng phản ứng. Quá trình cracking nhiệt ở pha hơi thì áp suất ảnh
hƣởng đến thành phần sản phẩm. Khi cracking nhiệt ở pha lỏng thì sự ảnh hƣởng của áp suất
không lớn lắm.
III.Cơ sở tính toán
1.Các bƣớc tính toán
- Tính toán thông số ban đầu:
Từ số liệu ban đầu và năng suất sản phẩm ethylene cần đạt, ta tính đƣợc lƣợng nguyên liệu cần
cho quá trình.
- Xây dựng sơ đồ mô phỏng trong phần mềm Hysys
Xây dựng sơ đồ hoàn thiện. Hysys có đủ các hình ảnh mô phỏng thiết bị, cho phép ta lập đƣợc
sơ đồ tƣơng đƣơng với sơ đồ trong bản vẽ PFD đã thiết kế.
9
- Nhập số liệu đã tính toán
Dựa vào số liệu đã tính toán ban đầu, nhập số liệu dòng nguyên liệu vào sơ đồ Hysys, sau đó
điều chỉnh các thông số tại các thiết bị để nhận đƣợc lƣợng sản phẩm ethylene.
2.Tính toán
a.Các thông số ban đầu:
- Năng suất: 100000 tấn ethylene/năm
- Độ chuyển hóa: 60%
Giả sử nhà máy làm việc 24h/ngày và 1 năm nghỉ 30 ngày.Vậy số giờ hoạt động trong 1 năm
là:
(365-30) x 24=8040 (h)
Năng suất ethylene cần đạt trong là:
100000x10^3
8040= 12437.811 [
kg
h]
Số mol ethylene là:
nethylene =12437 .811
28 = 444.2075 [kmol h ]
Phƣơng trình phản ứng:
C2H6 → C2H4 +H2
Theo phƣơng trình phản ứng ta có:
netan(pƣ) = nhydro = nethylene = 444.2075 [kmol/h]
Số mol etan ban đầu là:
netan =444.2075x100
60 = 740.346 [kmol h ]
Qua tính toán thì ta tính đƣợc:
- Lƣu lƣợng đầu vào của etan: 740,346 [kmol/h]
b.Cân bằng vật chất
Lƣu lƣợng khối lƣợng: LLKL
Phƣơng trình cân bằng vật chất:
- Thiết bị phản ứng:
10
LLKL (dòng vào) = LLKL (dòng ra)
= LLKL (Etylen ) + LLKL (sản phẩm phụ) + LLKL ( Etan dƣ)
- Tháp tách:
LLKL (dòng vào) = LLKL (dòng ra)
= LLKL (dòng hơi) + LLKL (dòng lỏng)
Phƣơng trình cân bằng nhiệt lƣợng:
- Thiết bị phản ứng:
Q (dòng vào) + Q (reactor) = Q (dòng ra)
- Thiết bị tách:
Q (dòng vào) = Q (dòng ra)
11
Chƣơng 3. MÔ PHỎNG QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆ VỚI PHẦN MỀM HYSYS
I.Mục đích của quá trình mô phỏng
Để có một cái nhìn tổng quát và đánh giá đƣợc chất lƣợng của quá tình công nghệ trƣớc khi tiến
hành xây dựng công nghệ trong thực tế, HYSYS là một công cụ trợ giúp rất đắc lực. Do đó quá
trình mô phỏng công nghệ sản xuất Ethylen từ Ethane trong HYSYS nhằm:
- Thiết kế quá trình công nghệ
- Tối ƣu hóa sản phẩm
- Tính toán nhiệt, sản lƣợng – thành phần sảm phẩm lỏng, khí
- Đánh giá chất lƣợng sản phẩm
II.Mô phỏng quá trình công nghệ với phần mềm HYSYS
1.Số liệu đầu vào và yêu cầu của sản phẩm
Điều kiện đầu vào của khí nguyên liệu
- Năng suất: 100.000 tấn/năm
- Nguyên liệu: Ethane
- Nhiệt độ nguyên liệu: 25oC
- Áp suất: 1atm
- Độ chuyển hóa của Ethane trong phản ứng: 60%
- Lƣu lƣợng đầu vào (sau khi tính) : 740.346 [kmol h ]
Để đơn giản, chúng tôi có một số giả thiết nhƣ sau:
- Nguyên liệu vào lò nguyên chất chỉ có C2H6
- Sản phẩm phụ tạo ra chỉ có H2
2.Ƣớc tính các thông số hoạt động cơ bản của quá trình[1]
a.Quá trình nhiệt phân
- Nhiệt độ
Đối với nguyên liệu etan, quá trình phản ứng thƣờng đƣợc tiến hành trong khoảng nhiệt độ phản
ứng từ 800 ÷ 850 oC.
- Áp suất
Phản ứng diễn ra tại áp suất khí quyển: 1atm
b.Quá trình tách
Quá trình tách gồm 2 quá trình:
- Tách khí H2
12
Quá trình đƣợc thực hiện ở áp suất 3,2 MPa, tại đây thì H2 thu đƣợc tại đỉnh với nhiệt độ tháp
-100oC. Sản phẩm đáy của thiết bị tách có chứa sản phẩm C2 và C2
= đƣợc đƣa sang thiết bị tách
etan.
- Tháp tách etan
Quá trình tiến hành ở áp suất 1,9 MPa. Tại đây, etylen đƣợc tách ra ở đỉnh với nhiệt độ tháp là
-35oC. Lƣợng etan chƣa phản ứng sẽ đi ra ở đáy tháp và đƣợc hồi lƣu lại thiết bị phản ứng.
3.Các thiết bị chính trong quá trình công nghệ
Bao gồm:
- Thiết bị phản ứng chuyển hóa (Conversion Reactor): Sử dụng với loại phản ứng chuyển hóa
không yêu cầu các thông tin về nhiệt động học. Phản ứng tiến hành cho đến khi đạt giới hạn hoặc
hết chất phản ứng.
- Tháp tách: nguyên lý hoạt động đơn giản là tách phần lỏng và phần hơi trong hai pha thành hai
dòng lỏng và hơi riêng biệt.
- Thiết bị làm lạnh
- Thiết bị gia nhiệt
- Thiết bị hồi lƣu
- Van tiết lƣu: giảm áp dòng khí.
- Máy nén
4.Ý tƣởng mô phỏng
Quá trình sản xuất etylen từ etan là quá trình cracking nhiệt nên yêu cầu nhiệt độ để phản ứng
xảy ra rất cao (800 ÷ 850oC) mà nguyên liệu có nhiệt độ 25
oC vì vậy chúng ta phải có nhiệt bị
gia nhiệt để làm tăng nhiệt độ. Sản phẩm khí sau khi ra khỏi thiết bị phản ứng thì đƣợc làm lạnh
nhanh để tránh các sản phẩm bị polyme hóa.
Đồng thời, tại áp suất khí quyển thì nhiệt độ sôi của H2, etan và etylen tƣơng ứng là -252,9, -88,9
và -103,7oC. Trong điều kiện thƣờng, để tách đƣợc các hợp chất này đòi hỏi nhiệt độ rất thấp, vì
vậy để quá trình chƣng tách khí dễ dàng hơn thì khí tiếp tục đƣợc nén và làm lạnh để chuyển
sang dạng lỏng. Từ đó, tách đƣợc sản phẩm phụ, etan và etylen.
5.Sơ đồ PFD
13
14
6.Tiến hành mô phỏng
Nhập các dòng, thiết bị và thông số nhƣ sau:
Bảng 2: Thiết bị và thông số
Tab[Page] Trong ô
……………………..
Thông tin ………..
FEED [Stream]
Worksheet [Condition] Temperature [C] 25
Pressure [kPa] 101,3
Mole flow [kgmole/h] 740,4
Worksheet [Composition] Ethane [Mole fractions] 1
MIXER [Opers]
Design [Connection] Inlet Feed
<10>
Outlet <11>
HEATER: E-100 [Opers]
Design [Connection] Inlet <11>
Outlet <2>
Worksheet [Connection] Temperature <2> [C] 800
REACTION
Design [Connection] Inlet <2>
Vapour Outlet <V-2>
Liquid Outlet <L-2>
HEATER: E-101[Opers]
Design [Connections] Inlet <V-2>
15
Outlet <3>
Worksheet [Conditions] Temperature <3> [C] 400
COMPRESSOR: K-100 [Opers]
Design [Connections] Inlet <3>
Outlet <4>
Worksheet [Conditions] Pressure [kPa] 3200
COOLER: E-102 [Opers]
Design [Connections] Inlet <4>
Outlet <5>
Worksheet [Conditions] Temperature <5> [C] -100
SEPARATOR: V-100 [Opers]
Design [Connections] Inlet <5>
Vapour Outlet <V-5>
Liquid Outlet <L-5>
VAVLE: VLV-100 [Opers]
Design [Connections] Inlet <L-5>
Outlet <6>
Worksheet [Conditions] Pressure <6> [kPa] 1900
HEATER: E-103 [Opers]
Design [Connections] Inlet <6>
Outlet <7>
Worksheet [Conditions] Temperature <7> [C] -35
SEPARATOR: V-101 [Opers]
16
Design [Connections] Inlet <7>
Vapour Outlet <V-P>
Liquid Outlet <L-P>
VALVE: VLV-101[Opers]
Design [Connections] Inlet <L-P>
Outlet <8>
Worksheet [Conditions] Pressure <8> [kPa] 101,3
HEATER: E-104 [Opers]
Design [Connections] Inlet <8>
Outlet <9>
Worksheet [Conditions] Temperature <9> [C] 25
RECYCLE: RCY-1 [Opers]
Connections [Connections] Inlet <9>
Outlet <10>
7.Kết quả và phân tích
a.Tối ưu hóa nhiệt độ tại các tháp tách
- Tháp tách V-100
Bảng 3: Khảo sát sự ảnh hƣởng của nhiệt độ dòng <5> đến lƣu lƣợng dòng sản phẩm lỏng tại áp
suất 3,2 MPa
5 – Temperature
(0C)
L-5 - Molar Flow
(kmol/h)
V-5 - Molar Flow
(kmol/h)
V-5 - Composition
(Hydrogen)
-200 1.18E+04 620.2 1
-190 3.24E+04 703.8 1
-180 2.29E+04 637.4 1
-170 1.51E+04 637 0.9999
-160 1.17E+04 631.9 0.9996
-150 9643 636.2 0.9987
-140 8194 622.7 0.9965
17
-130 7228 626.2 0.9921
-120 6412 619.8 0.9839
-110 5819 625.9 0.9699
-100 5269 633.9 0.9478
-90 4834 655.2 0.9147
-80 4397 687.3 0.8675
Hình 3: Sơ đồ thể hiện sự ảnh hƣởng của nhiệt độ dòng <5> đến lƣu lƣợng dòng sản phẩm lỏng
tại áp suất 3,2 MPa
Qua khảo sát thấy đƣợc nhiệt độ giảm thì lƣu lƣợng dòng lỏng tăng nhƣng đến -2000C thì lƣợng
sản phẩm giảm. Vậy nhiệt độ tối ƣu để quá trình tách H2 đƣợc triệt để và thu đƣợc lƣợng sản
phẩm lỏng nhiều nhất là – 1900C.
- Tháp tách V-101
0.00E+00
5.00E+03
1.00E+04
1.50E+04
2.00E+04
2.50E+04
3.00E+04
3.50E+04
-200 -180 -160 -140 -120 -100 -80 -60
Lƣu lƣợng dòng lỏng
Nhiet do (C)
18
Bảng 4: Khảo sát ảnh hƣởng của nhiệt độ đến độ chọn lọc và hiệu suất của quá trình tại áp suất
1,9MPa
7 –
Temperature
(0C)
V-P - Molar
Flow
(kmol/h)
V-P -
Composition
(Ethylene)
V-P -
Composition
(Ethane)
Độ chọn lọc
(%)
Hiệu suất
(%)
-40 0 0.8076 3.19E-02 0 0
-38 0 0.8341 1.86E-02 0 0
-36 438.1 0.8835 7.84E-03 88.35 53.01
-34 916.1 0.9182 1.17E-02 91.82 55.092
-32 790.8 0.9261 3.40E-02 92.61 55.566
-30 867.3 0.9038 7.73E-02 90.38 54.228
-28 693.1 0.8389 0.1502 83.89 50.334
-26 617.5 0.7612 0.2319 76.12 45.672
-24 1302 0.697 0.2998 69.7 41.82
-22 742.4 0.5984 0.3989 59.84 35.904
-20 742.4 0.5984 0.3989 59.84 35.904
Hình 4: Sơ đồ thể hiện sự phụ thuộc của độ chọn lọc và hiệu suất quá trình vào nhiệt độ dòng
vào tại áp suất 1,9MPa
-20
0
20
40
60
80
100
-40 -35 -30 -25 -20
Nhiet do (C)
Độ chọn lọc
Hiệu suất
19
Qua khảo sát thấy đƣợc tại nhiệt độ -32 ÷ -35℃ thì sản phẩm có độ chọn lọc cao nhất và có hiệu
suất cao nhất.
b.Kết luận
Hiệu suất của phản ứng thu đƣợc là 55,566%.
20
Chƣơng 4: PHỤ LỤC
21
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Petrochemical process 1 - Synthesis gas derivatives and major hydrocarbons
A. Chauvel, G. Lefebvre.
[2]. Thiết kế phân xƣởng sản xuất Etylen.
[3]. Công nghệ tổng hợp hữu cơ – hóa dầu.
Phạm Thanh Huyền, Nguyễn Hồng Liên
