Nhóm Mô phỏng Công nghệ Hoá học và Dầu khí Trường Đại học Bách khoa Hà Nội
Tháp chưng luyện Distilaltion Column
1
Nội dung
• Thu hồi khí hóa lỏng NGL từ khí tự nhiên
• Thiết kế nhà máy gồm 3 tháp
• De-Methanizer
• De-Ethanizer
• De-Propanizer
2
Bài toán
• Tách NGL từ hỗn hợp N2, CO2, C1C8
• EOS :PR
3
PFD
4
Feed
Name Feed 1 Feed 2
Temperature (oC) -95 -85
Pressure (kPa) 2275 2290
1)
5
Flow Rate (kgmolh- 1620 215
Name
Feed 1
Feed 2
Component (Mole Fraction)
0.0025
0.0057
0.0048
0.0029
0.7041
0.7227
0.1921
0.1176
0.0706
0.0750
0.0112
0.0204
0.0085 0.0036
0.0197 0.0147
0.0020
0.0102
0.0003
0.0037
0.0002
0.0047
0.0001
0.0027
N2 CO2 C1 C2 C3 i-C4 n-C4 i-C5 n-C5 C6 C7 C8
6
Dòng năng lượng
Name
Ex Duty
Energy Flow (kJh-1)
2.1e6
7
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
De Methanizer
Connections Page
Top Stage Pressure 2275 kPa
Bottom Stage Pressure 2310 kPa
11
Next>
De Methanizer
12
De Methanizer
Connections Page
-87.22oC
Optional Top Stage Temperature Estimate
26.67oC
Optional Bottom Stage Temperature Estimate
13
Next>
De Methanizer
14
De Methanizer
15
Done
De Methanizer
16
Select Monitor page
De Methanizer
• Add Spec Ovhd Prod Rate 1338 kgmole/h
• Run
17
De Methanizer
18
De Methanizer
19
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
20
De Methanizer
21
De Methanizer
22
De Methanizer
• Có thể kiểm tra điều kiện làm việc của từng đĩa
trong tháp: To, P, lưu lượng phần lỏng, hơi.
• Performance/Column Profiles
23
De Methanizer
24
Adding Pump
Connections
Inlet
DC1 Btm
Outlet
DC2 Feed
Energy
P-100-HP
Worksheet
DC2 Feed Pressure (kPa)
2790
25
Adding Pump
26
De Ethanizer
• Distillation Column, 14 stages • Pressure: ~2760kPa
27
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
28
Cond Duty DC2 Cond Q
De Ethanizer Name
DC2
Cond Pressure (kPa) 2725
Cond Delta P (kPa) 35
2792
-4
95
320
Reb Pressure (kPa) Cond Temp (oC) Reb Temp (oC) Ovhd Vap Rate (kgMolh-1) Distillate Rate (kgMolh-1) 0
29
Reflux Ratio (Molar) 2.5
De Ethanizer
30
De Ethanizer
31
De Ethanizer
32
De Ethanizer
33
De Ethanizer
34
De Ethanizer
35
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
36
De Ethanizer
37
De Ethanizer
38
Valve
Connections
Feed Stream
DC2 Btm
Product Stream
DC3 Feed
Worksheet
DC3 Feed Pressure (kPa)
1690
39
Valve
40
De Propanizer
• Giống tháp De Etanizer với 25 đĩa, 24 bậc.
• Áp suất làm việc ~1620 kPa
• Mục đích:
• Tạo sản phẩm đỉnh có X(i-C4+ n-C4) < 1.5%
41
• Thu sản phẩm đáy XC3<2%
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
42
Reflux Ratio (Molar) 1.0
De Propanizer
Name DC3
Cond Pressure (kPa) 1585
Cond Delta P (kPa) 35
1655
38
Reb Pressure (kPa) Cond Temp (oC) Reb Temp (oC) 120
Distillate Rate (kgMolh-1) 100
43
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
• Điều chỉnh thành phần C3 trong sản phẩm đỉnh và
đáy:
• Thiết lập thêm 2 specs Component Fraction; • Bỏ click Dist Rate & Reflux Ratio; • Click hoạt 2 specs vừa lập; • Cho hội tụ tháp.
51
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
52
Components i-C4 & n-C4 C3
De Propanizer
53
Column Environment
54
Column Environment
55
