Xemtailieu Do An Tot Nghiep Nganh Cong Nghe Hoa Tinh Toan Va Thiet Ke Phan Xuong Xu Ly Bang Hydro Cho Phan Doan Naphtha NHT Bang Phan Mem Pro II [PDF]

Zitiervorschau

Đồ án tốt nghiệp

Tính toán và thiết kế phân xưởng NHT bằng Pro II

MỤC LỤC MỤC LỤC..................................................................................................................... 1 DANH MỤC BẢNG.....................................................................................................4 DANH MỤC HÌNH ẢNH.............................................................................................5 DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT........................................................................................7 LỜI MỞ ĐẦU...............................................................................................................8 PHẦN I: TỔNG QUAN................................................................................................9 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY LỌC DẦU DUNG QUẤT.....................9 1.1. Giới thiệu nhà máy lọc dầu Dung Quất...........................................................9 1.2. Các phân xưởng trong nhà máy lọc dầu........................................................10 1.2.1. Các phân xưởng công nghệ........................................................................10 1.2.2. Các phân xưởng phụ trợ............................................................................11 1.2.3. Phân xưởng ngoại vi..................................................................................11 1.3. Nguyên liệu và sản phẩm..............................................................................12 1.3.1. Nguyên liệu...............................................................................................12 1.3.2. Sản phẩm...................................................................................................12 1.4. Sơ lược về các phân xưởng công nghệ..........................................................12 1.4.1. Phân xưởng chưng cất khí quyển (U011)..................................................12 1.4.2. Phân xưởng xử lý Naphtha bằng Hydro (U012)........................................13 1.4.3. Phân xưởng Reforming xúc tác liên tục CCR (U013)...............................13 1.4.4. Phân xưởng xử lý Kerosene (U014)..........................................................14 1.4.5. Phân xưởng Cracking xúc tác tầng sôi cặn (RFCC-U015)........................14 1.4.6. Phân xưởng xử lý LPG (U 016).................................................................15 1.4.7. Phân xưởng xử lý Naphtha của phân xưởng RFCC (U017).......................15 1.4.8. Phân xưởng xử lý nước chua SWS (U018)................................................16 1.4.9. Phân xưởng tái sinh amine (U019)............................................................16 1.4.10. Phân xưởng trung hòa kiềm thải (U020)................................................17 1.4.11. Phân xưởng thu hồi Propylen (U021)....................................................17 1.4.12. Phân xưởng thu hồi lưu huỳnh (U022)...................................................17 1.4.13. Phân xưởng đồng phân hóa (U023)........................................................18 1.4.14. Phân xưởng xử lý LCO bằng hydro (U024)...........................................18 1.5. Các công nghệ được sử dụng trong nhà máy lọc dầu Dung Quất..................18 CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH XỬ LÝ NAPHTHA.........................20 2.1. Tổng quan.........................................................................................................20 2.2. Các phản ứng của quá trình xử lý naphtha bằng hydro..................................21 2.2.1. Xử lý lưu huỳnh.........................................................................................21 2.2.2. Xử lý nitơ..................................................................................................22 2.2.3. Xử lý oxi....................................................................................................23 2.2.4. No hóa olefin.............................................................................................23 2.2.5. Xử lý halogen............................................................................................23 2.2.6. Xử lý kim loại............................................................................................24 SVTH: Chế Viết Bình

1

GVHD: TS.Nguyễn Thị Thanh Xuân

Đồ án tốt nghiệp

Tính toán và thiết kế phân xưởng NHT bằng Pro II

CHƯƠNG III: GIỚI THIỆU PHÂN XƯỞNG XỬ LÝ NAPHTHA BẰNG HYDRO (NHT) CỦA NHÀ MÁY LỌC DẦU DUNG QUẤT..................................................25 3.1. Tổng quan.........................................................................................................25 3.2. Khu vực phản ứng.............................................................................................26 3.2.1. Hệ thống cung cấp nguyên liệu...................................................................26 3.2.2. Hệ thống thiết bị phản ứng.........................................................................27 3.2.3. Hệ thống nước rửa......................................................................................28 3.2.4. Hệ thống thiết bị phân tách (D-1203).........................................................28 3.2.5. Khí tuần hoàn.............................................................................................29 3.2.6. Điều khiển áp suất......................................................................................29 3.3. Khu vực phân tách.............................................................................................29 3.3.1. Tháp stripper T-1201..................................................................................30 3.3.2. Tháp tách xăng T-1202...............................................................................30 CHƯƠNG IV: GIỚI THIỆU VỀ PHẦN MỀM PRO II...............................................32 4.1. Mô phỏng trong công nghệ hóa học..................................................................32 4.1.1. Giới thiệu chung........................................................................................32 4.1.2. Các đặc điểm của quá trình mô phỏng.......................................................33 4.1.3. Mục đích và vai trò của phần mềm PRO/II................................................33 4.1.4. Các phần mềm mô phỏng trong công nghệ lọc hóa dầu.............................34 4.2. Phần mềm PRO/II.............................................................................................34 4.2.1. Tính năng và phạm vi sử dụng...................................................................34 4.2.2. Các cụm thiết bị trong PRO/II ..................................................................37 4.2.3. Sử dụng chương trình PRO/II....................................................................38 4.3. Phương pháp lựa chọn mô hình nhiệt động.......................................................39 4.3.1. Cơ sở lựa chọn...........................................................................................39 4.3.2. Các ứng dụng cụ thể về chọn mô hình nhiệt động:....................................40 PHẦN II: MÔ PHỎNG PHÂN XƯỞNG XỬ LÝ NAPHTHA BẰNG HYDRO (NHT) CỦA NHÀ MÁY LỌC DẦU DUNG QUẤT..............................................................42 CHƯƠNG I: DỮ LIỆU ĐẦU VÀO.............................................................................42 1.1. Nguyên liệu...................................................................................................42 1.2. Sản phẩm.......................................................................................................43 1.2.1. Stripper off gas cho phân xưởng RFCC.....................................................43 1.2.2. Naphtha nhẹ...............................................................................................44 1.2.3. Naphtha nặng.............................................................................................45 1.3. Cân bằng vật chất của phân xưởng NHT.......................................................45 CHƯƠNG II: QUÁ TRÌNH MÔ PHỎNG...................................................................48 2.1. Các bước tiến hành mô phỏng...........................................................................48 2.1.1. Chọn hệ đơn vị đo......................................................................................48 2.1.2. Nhập các cấu tử.........................................................................................48 2.1.3. Chọn mô hình nhiệt động thích hợp...........................................................48 2.1.4. Thiết lập sơ đồ công nghệ của phân xưởng................................................48 2.1.5. Nhập dữ liệu và các biến ràng buộc...........................................................50 2.2. Tính toán cho các thiết bị chính.......................................................................63 SVTH: Chế Viết Bình

2

GVHD: TS.Nguyễn Thị Thanh Xuân

Đồ án tốt nghiệp

Tính toán và thiết kế phân xưởng NHT bằng Pro II

2.2.1. Thiết bị phản ứng.......................................................................................63 2.2.2. Tháp stripper T-1201.................................................................................63 2.2.3. Tháp Splitter T-1202..................................................................................70 2.3. Chạy phần mềm mô phỏng............................................................................81 CHƯƠNG III: KẾT QUẢ............................................................................................82 3.1. Kết quả mô phỏng............................................................................................82 3.1.1. Dòng khí offgas:........................................................................................82 3.1.2. Dòng naphtha nhẹ......................................................................................83 3.1.3. Dòng naphtha nặng....................................................................................84 3.2. So sánh kết quả mô phỏng với thực tế...........................................................85 3.2.1. Dòng Offgas..............................................................................................85 3.2.2. Dòng Naphtha nhẹ.....................................................................................86 3.2.3. Dòng Naphtha nặng...................................................................................87 KẾT LUẬN.................................................................................................................89 TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................................90

SVTH: Chế Viết Bình

3

GVHD: TS.Nguyễn Thị Thanh Xuân

Đồ án tốt nghiệp

Tính toán và thiết kế phân xưởng NHT bằng Pro II

DANH MỤC BẢNG PHẦN I. Bảng 1.1: Các sản phẩm của tháp chưng cất dầu thô............................................12 PHẦN II. Bảng 1.1: Các tính chất của Naphtha....................................................................42 Bảng 1.2: Thành phần dòng khí make up.............................................................43 Bảng 1.3: Stripper off gas cho phân xưởng RFCC...............................................43 Bảng 1.4: Thành phần Naphtha nhẹ......................................................................44 Bảng 1.5: Cân bằng vật chất của phân xưởng NHT..............................................45 Bảng 2.1: Nhiệt độ mỗi đĩa ứng với từng giá trị lưu lượng sản phẩm đỉnh...........78 Bảng 3.1: Kết quả mô phỏng dòng khí offgas......................................................82 Bảng 3.2: Kết quả mô phỏng dòng naphtha nhẹ...................................................83 Bảng 3.3: Kết quả mô phỏng của dòng naphtha nặng...........................................84 Bảng 3.4: So sánh kết quả mô phỏng với thực tế dòng offgas..............................85 Bảng 3.5: So sánh kết quả mô phỏng với thực tế dòng Naphtha nhẹ....................86 Bảng 3.6: So sánh kết quả mô phỏng với thực tế dòng Naphtha nặng..................87

SVTH: Chế Viết Bình

4

GVHD: TS.Nguyễn Thị Thanh Xuân

Đồ án tốt nghiệp

Tính toán và thiết kế phân xưởng NHT bằng Pro II

DANH MỤC HÌNH ẢNH PHẦN I. Hình 1.1: Sơ đồ tổng thể vị trí nhà máy lọc dầu Dung Quất...................................9 Hình 1.2: Sơ đồ các phân xưởng trong nhà máy lọc dầu Dung Quất....................10 Hình 3.1: Phân xưởng xử lý naphtha bằng hydro (U-12)......................................25 Hình 4.1: Giao diện phần mềm PRO-II................................................................38 PHẦN II. Hình 2.1: Thiết bị phản ứng..................................................................................48 Hình 2.2: Thiết bị trao đổi nhiệt...........................................................................49 Hình 2.3: Van điều khiển......................................................................................49 Hình 2.4: Lò đốt...................................................................................................49 Hình 2.5: Tháp Stripper........................................................................................49 Hình 2.6: Tháp tách xăng Splitter.........................................................................50 Hình 2.7: Các dòng trong sơ đồ công nghệ...........................................................50 Hình 2.8: Nhập thông số nhiệt độ và áp suất cho dòng nguyên liệu.....................51 Hình 2.9: Thành phần các cấu tử trong nguyên liệu.............................................51 Hình 2.10: Nhập các thông số cho thiết bị trao đổi nhiệt......................................52 Hình 2.11: Lựa chọn tiêu chuẩn kỹ thuật cho thiết bị trao đổi nhiệt.....................52 Hình 2.12: Lò đốt.................................................................................................53 Hình 2.13: Các tiêu chuẩn chung của lò đốt.........................................................53 Hình 2.14: Ràng buộc nhiệt của lò đốt.................................................................54 Hình 2.15: Áp suất lò đốt......................................................................................54 Hình 2.16: Ước lượng ban đầu về nhiệt lượng của lò đốt.....................................55 Hình 2.17. Khai báo phản ứng..............................................................................55 Hình 2.18: Viết phương trình phản ứng................................................................56 Hình 2.19: Nhập hệ số tỷ lượng cho cấu tử phản ứng và sản phẩm......................56 Hình 2.20:Thiết bị phản ứng.................................................................................57 Hình 2.21: Mức phản ứng.....................................................................................57 Hình 2.22: Trở lực thiết bị phản ứng....................................................................58 Hình 2.23: Tháp stripper.......................................................................................58 Hình 2.24: Áp suất tháp stripper...........................................................................59 Hình 2.25: Nguyên liệu và các sản phẩm của tháp stripper..................................59 Hình 2.26: tiêu chuẩn và các biến của tháp stripper..............................................60 Hình 2.27: Tháp tách xăng splitter........................................................................61 Hình 2.28: Áp suất làm việc của tháp tách xăng...................................................61 Hình 2.29: Dòng nguyên liệu và sản phẩm của tháp tháp tách xăng.....................62 Hình 2.30: Các tiêu chuẩn của tháp tách xăng......................................................62 Hình 2.31: Đồ thị liên hệ giữa f(R) và f(N)..........................................................64 Hình 2.32: Xác định đĩa tối ưu cho tháp T-1201..................................................66 Hình 2.33: Tính sizing cho tháp T-1201...............................................................67 Hình 2.34: Tính rating cho tháp T-1201...............................................................68 Hình 2.35: Nhập dữ liệu cho đĩa 2, 3....................................................................69 Hình 2.36: Nhập dữ liệu cho đĩa 4 tới 13..............................................................69 Hình 2.37: Xác định đĩa nạp liệu tối ưu cho tháp T-1202.....................................72 SVTH: Chế Viết Bình

5

GVHD: TS.Nguyễn Thị Thanh Xuân

Đồ án tốt nghiệp

Tính toán và thiết kế phân xưởng NHT bằng Pro II

Hình 2.38: Tính sizing cho tháp T-1202...............................................................74 Hình 2.39: Tính rating cho tháp T-1202...............................................................75 Hình 2.40: Nhập dữ liệu tính rating cho đĩa 2 đến 8.............................................76 Hình 2.41: Nhập dữ liệu tính rating cho đĩa 9 đến 28...........................................76 Hình 2.42: Sơ đồ điều khiển cho tháp T-1202......................................................80 Hình 2.43: Sơ đồ công nghệ mô phỏng NHT của NMLD Dung Quất..................81

SVTH: Chế Viết Bình

6

GVHD: TS.Nguyễn Thị Thanh Xuân

Đồ án tốt nghiệp

Tính toán và thiết kế phân xưởng NHT bằng Pro II

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT Tên đầy đủ

Ý nghĩa

ARU

Amine Recovery Unit

Phân xưởng thu hồi amine

BFW

Boiling Feed Water

Nước cấp cho nồi hơi

CDU

Crude Distillation Unit

Phân xưởng chưng cất khí quyển

HCO

Heavy Cycle Oil

Phần cất nặng

HN

Heavy Naphtha

Xăng nặng

LCO

Light Cycle Oil

Phần cất nhẹ

LN

Light Naphtha

Xăng nhẹ

FO

Fuel Oil

Dầu nhiên liệu

LPG

Liquefied Petroleum Gas

Khí dầu mỏ hóa lỏng

LTU

LPG Treater Unit

NTU

Naphtha Treater Unit

Phân xưởng xử lý LPG Phân xưởng xử lý Naphtha của

NHT

Naphtha Hydro Treater

P&ID

Piping and Intrument Diagram

Hydro Sơ đồ đường ống và điều khiển

PFD

Process Flow Diagram

Sơ đô công nghệ

PRU

Propylene RecoveryUnit

Phân xưởng thu hồi Propylene

RFCC

Residue Fluid Catalytic Cracking

Cracking xúc tác tầng sôi dầu cặn

SPM

Single Point Mooring

Phao rót dầu một điểm neo

ISOM

Isomerization

Isomer hóa

KTU

Kerosene Treating Unit

Phân xưởng xử lý Kerosene

SRU

Sulfur Recovery Unit

Phân xưởng thu hồi lưu huỳnh

SWS

Sour Water Stripping

Xử lý nước chua

CNU

Caustic Neutralization Unit

Phân xưởng trung hòa kiềm

ETP

Effluent treatment plant

Khu vực xử lý nước thải

RFCC Phân xưởng xử lý Naphtha bằng

NMLD

SVTH: Chế Viết Bình

Nhà máy lọc dầu

7

GVHD: TS.Nguyễn Thị Thanh Xuân

Đồ án tốt nghiệp

Tính toán và thiết kế phân xưởng NHT bằng Pro II

LỜI MỞ ĐẦU Nhà máy Lọc dầu (NMLD) Dung Quất là công trình trọng điểm quốc gia về dầu khí có ý nghĩa hết sức to lớn với việc phát triển kinh tế xã hội của tỉnh Quảng Ngãi và các tỉnh, thành phố khu vực miền Trung – Tây Nguyên. Việc đầu tư xây dựng NMLD Dung Quất cho phép nước ta chế biến dầu thô trong nước, đảm bảo từng bước về an ninh năng lượng, giảm bớt sự phụ thuộc vào nguồn cung cấp các sản phẩm dầu mỏ thương phẩm từ nước ngoài, góp phần vào sự nghiệp công nghiệp hóa – hiện đại hóa đất nước. Với công suất 6,5 triệu tấn dầu thô một năm, NMLD Dung Quất đã đáp ứng được khoảng 30% nhu cầu sử dụng trong nước gồm Propylene, LPG, xăng, dầu Diesel, nhiên liệu phản lực Jet A1, dầu hỏa, dầu đốt lò đạt chất lượng theo yêu cầu của Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về sản phẩm xăng dầu. Trong các phân xưởng công nghệ của NMLD Dung Quất, phân xưởng xử lý Naphtha bằng Hydro (NHT) được thiết kế để xử lý các tạp chất trong phân đoạn Naphtha nhằm đảm bảo chất lượng đầu vào cho hai phân xưởng Izomer hóa và CCR. Để tìm hiểu kỹ hơn về phân xưởng NHT này, em xin giới thiệu đề tài: “Tính toán và thiết kế phân xưởng xử lý bằng Hydro cho phân đoạn Naphtha (NHT) bằng phần mềm Pro II”. Đồ án là tổng hợp các kiến thức học tập tại giảng đường. Cho em được gửi lời cảm ơn đến các thầy cô trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng, khoa Hóa và bộ môn Kỹ thuật Dầu khí. Em xin cảm ơn cô Nguyễn Thị Thanh Xuân đã hướng dẫn giúp đỡ em hoàn thành đề tài này. Tuy nhiên, trong quá trình trình bày đồ án không thể tránh khỏi những thiếu sót. Kính mong quý thầy cô và các bạn đóng góp ý kiến để đồ án của em được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn!

SVTH: Chế Viết Bình

8

GVHD: TS.Nguyễn Thị Thanh Xuân

Đồ án tốt nghiệp

Tính toán và thiết kế phân xưởng NHT bằng Pro II

PHẦN I: TỔNG QUAN CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY LỌC DẦU DUNG QUẤT 1.1.

Giới thiệu nhà máy lọc dầu Dung Quất Nhà máy lọc dầu Dung Quất đặt tại 2 xã Bình Thuận và Bình Trị, huyện Bình

Sơn, tỉnh Quảng Ngãi. Mặt bằng dự án gồm có 4 khu vực chính: các phân xưởng công nghệ và phụ trợ, khu bể chứa sản phẩm, cảng xuất sản phẩm và phao rót dầu không bến, hệ thống lấy và xả nước biển. Những khu vực này được nối với nhau bằng hệ thống ống với đường phụ liền kề.

Hình 1.1: Sơ đồ tổng thể vị trí nhà máy lọc dầu Dung Quất Diện tích sử dụng: Diện tích tổng nhà máy được tính toán xấp xỉ là 345 hecta mặt đất và 471 hecta mặt biển, bao gồm như sau: - Khu công nghiệp (các phân xưởng công nghệ, phụ trợ và khu vực ngoại vi): 110 ha. - Khu bể chứa dầu thô : 42 ha. - Khu bể chứa sản phẩm: 44 ha. - Tuyến ống lấy nước biển và xả nước thải: 4 ha. SVTH: Chế Viết Bình

9

GVHD: TS.Nguyễn Thị Thanh Xuân

Đồ án tốt nghiệp

Tính toán và thiết kế phân xưởng NHT bằng Pro II

- Hành lang an toàn cho tuyến ống dẫn sản phẩm: 40 ha. - Cảng xuất sản phẩm: 135 ha (mặt đất và mặt biển). - Hệ thống phao rót dầu không bến (SPM), đường ống ngầm dưới biển và khu vực vòng quay tàu: 336 ha ( mặt biển). 1.2.

Các phân xưởng trong nhà máy lọc dầu

Hình 1.2: Sơ đồ các phân xưởng trong nhà máy lọc dầu Dung Quất 1.2.1. Các phân xưởng công nghệ Bao gồm 14 phân xưởng công nghệ: - Phân xưởng 011:

Chưng cất khí quyển(CDU)

- Phân xưởng 012:

Xử lý Naphtha bằng Hydro (NHT)

- Phân xưởng 013:

Reforming xúc tác liên tục (CCR)

- Phân xưởng 014:

Xử lý Kerosene (KTU)

- Phân xưởng 015:

Cracking xúc tác tầng sôi cặn chưng cất khí quyển (RFCC)

- Phân xưởng 016:

Xử lý LPG (LTU)

- Phân xưởng 017:

Xử lý Naphtha của phân xưởng RFCC (NTU)

- Phân xưởng 018:

Xử lý nước chua (SWS)

- Phân xưởng 019:

Tái sinh Amine (ARU)

- Phân xưởng 020:

Trung hòa kiềm thải (CNU)

- Phân xưởng 021:

Thu hồi Propylene (PRU)

- Phân xưởng 022:

Thu hồi lưu huỳnh (SRU)

- Phân xưởng 023:

Đồng phân hóa Naphtha nhẹ (ISOM)

SVTH: Chế Viết Bình

10

GVHD: TS.Nguyễn Thị Thanh Xuân

Đồ án tốt nghiệp

- Phân xưởng 024:

Tính toán và thiết kế phân xưởng NHT bằng Pro II

Xử lý LCO bằng hydro (LCO-HDT)

Ngoài ra, nhà máy Poly Propylen cũng là 1 phân xưởng thuộc NMLD Dung Quất, - Phân xưởng 025:

Sản xuất Poly Propylen (PP).

1.2.2. Các phân xưởng phụ trợ Bao gồm 11 phân xưởng phụ trợ: - Hệ thống cấp nước sinh hoạt, nước công nghệ, nước khử khoáng (U031) - Hệ thống hơi nước và nước ngưng (U032) - Phân xưởng nước làm mát (U033) - Hệ thống lấy nước biển (U034) - Phân xưởng khí điều khiển + khí công nghệ (U035) - Hệ thống sản xuất Nitơ (U036) - Hệ thống cung cấp khí nhiên liệu (U037) - Hệ thống dầu nhiên liệu (U038) - Hệ thống cung cấp kiềm (U039) - Hệ thống nhà máy điện (U040) - Hệ thống lọc nước thẩm thấu ngược RO (Reverse Osmosic) (U100) 1.2.3. Phân xưởng ngoại vi - Khu bể chứa trung gian

U051 (gồm 23 bể)

- Khu bể chứa sản phẩm

U052 (gồm 22 bể)

- Trạm xuất sản phẩm bằng đường bộ

U053

- Phân xưởng phối trộn sản phẩm

U054

- Hệ thống phân phối dầu rửa (Flushing Oil)

U055

- Phân xưởng thu hồi dầu thải

U056

- Hệ thống đuốc đốt

U057

- Phân xưởng xử lý nước thải PP

U058

- Khu bể chứa dầu thô

U060

- Đường ống dẫn sản phẩm

U071

- Phao rót dầu không bến 1 điểm neo SPM

U082

SVTH: Chế Viết Bình

11

GVHD: TS.Nguyễn Thị Thanh Xuân

Đồ án tốt nghiệp

1.3.

Tính toán và thiết kế phân xưởng NHT bằng Pro II

Nguyên liệu và sản phẩm

1.3.1. Nguyên liệu Nguyên liệu dầu thô chủ yếu lấy từ mỏ Bạch Hổ và nhập khẩu 1 phần từ Arap, Dubai, Brunei, Nga. 1.3.2. Sản phẩm - Khí hóa lỏng LPG (cho thị trường nội địa) -

Propylene

-

Xăng Mogas 92/95

-

Dầu hỏa

-

Nhiên liệu phản lực Jet A1

-

Diesel ô tô

-

Dầu đốt (FO).

1.4.

Sơ lược về các phân xưởng công nghệ

1.4.1. Phân xưởng chưng cất khí quyển (U011) Công suất thiết kế: 6.5 triệu tấn/năm (tương đương 148000 thùng/ngày trường hợp dầu ngọt và 141000 thùng/ngày trường hợp dầu chua). Mô tả chung: Dầu thô được đưa vào phân xưởng chưng cất dầu thô, được gia nhiệt sơ bộ bằng các dòng sản phẩm và dòng bơm tuần hoàn trước khi vào lò gia nhiệt. Dầu thô được tách phân đoạn thành một số sản phẩm trong tháp chưng cất chính và các tháp stripper bên cạnh sườn tháp chính. Sản phẩm Naphtha ở đỉnh được xử lý thêm trong một tháp ổn định và một thiết bị tách. Bảng 1.1: Các sản phẩm của tháp chưng cất dầu thô Sản phẩm Đến Full range Naphtha

NHT (U 012)

Kerosene

KTU (U 014)

LGO HGO

Bể chứa (qua hệ thống pha trộn) Bể chứa hoặc LCO-HDT (hoặc đi qua hệ thống pha trộn)

Cặn chưng cất khí quyển RA Phân xưởng RFCC Sản phẩm nhẹ từ đỉnh tháp chưng cất CDU được đưa qua cụm xử lý khí của cụm phân xưởng RFCC, sau đó qua phân xuởng xử lý khí hóa lỏng LPG. SVTH: Chế Viết Bình

12

GVHD: TS.Nguyễn Thị Thanh Xuân

Đồ án tốt nghiệp

Tính toán và thiết kế phân xưởng NHT bằng Pro II

Full range naphtha được đưa qua phân xưởng xử lý Naphtha bằng Hydro, sau đó được đưa đến tháp splitter và được phân tách thành 2 dòng: Light Naphtha và Heavy Naphtha. -

Light Naphtha làm nguyên liệu cho phân xưởng Isome hóa.

-

Heavy Naphtha được dùng làm nguyên liệu cho phân xưởng CCR. Dòng Kerosene từ phân xưởng chưng cất khí quyển được đưa trực tiếp tới bể

chứa Kerosene hoặc được sử dụng làm nguyên liệu trộn để sản xuất Diesel, hoặc nó được đưa tới phân xưởng xử lý Kerosene. Tại đây dòng nguyên liệu được xử lý để loại bỏ thành phần mercaptan (RSH), Hydrosulfide (H 2S), acid Naphthenic (RCOOH) và nước. Kerosene sau khi xử lý và phun phụ gia chống tĩnh điện (anti-static) vào sẽ được đưa tới bể chứa sản phẩm, và được dùng làm nhiên liệu phản lực JetA1. LGO được bơm trực tiếp đến phân xưởng LCO-HDT hoặc đến hệ thống pha trộn Diesel để cho ra Diesel thương phẩm và được bơm đến bể chứa sản phẩm. HGO được bơm trực tiếp đến phân xưởng LCO-HDT hoặc đến bể chứa trung gian và làm cấu tử để phối trộn Diesel/Dầu đốt. Cặn chưng cất khí quyển làm nguyên liệu cho RFCC để sản xuất các sản phẩm có giá trị thương phẩm cao hơn. 1.4.2. Phân xưởng xử lý Naphtha bằng Hydro (U012) Công suất: 23500 thùng/ngày Nhà cung cấp bản quyền: UOP. Mô tả chung: Phân xưởng xử lí Naphtha bằng Hydro (NHT) xử lý toàn bộ phân đoạn Naphtha của CDU. Phân xưởng gồm 1 lò phản ứng xúc tác tầng chặt, tuổi thọ xúc tác tối thiểu 2 năm. Phân xưởng còn có thiết bị tái sinh xúc tác. Sản phẩm lỏng đi qua tháp tách LN (Light Naphtha) và HN (Heavy Naphtha). Còn khí của NHT sẽ được đưa qua cụm xử lý khí của phân xưởng RFCC, được làm sạch bằng quá trình hấp thụ bằng Amine. 1.4.3. Phân xưởng Reforming xúc tác liên tục CCR (U013) Công suất thiết kế: 21100 thùng/ngày. Nhà cung cấp bản quyền: UOP. Mô tả chung: Phân xưởng CCR xử lý nguyên liệu là Heavy Naphtha (HN) đã xử lý bằng Hydro tại phân xưởng NHT. Nguyên liệu đi vào thiết bị phản ứng tiếp xúc SVTH: Chế Viết Bình

13

GVHD: TS.Nguyễn Thị Thanh Xuân

Đồ án tốt nghiệp

Tính toán và thiết kế phân xưởng NHT bằng Pro II

với các tầng xúc tác tuần hoàn, chúng được tái sinh liên tục để duy trì hoạt tính xúc tác. Sản phẩm đi ra từ thiết bị phản ứng được tách thành 2 dòng. Dòng khí giàu H2 được tuần hoàn để trộn chung với dòng nguyên liệu, một phần đi cung cấp cho NHT, ISOME, LCO-HDT và phân xưởng PP. Dòng lỏng đi qua một loạt các thiết bị phân tách để thu hồi LPG, reformate thu được qua bể chứa trung gian để làm cấu tử phối trộn xăng Mogas 92/95 thương phẩm. 1.4.4. Phân xưởng xử lý Kerosene (U014) Công suất: 10000 thùng/ngày. Nhà cung cấp bản quyền: Merichem. Mô tả chung: Phân xưởng xử lý Kerosene (KTU) được thiết kế để xử lý phân đoạn Kerosene từ phân xưởng chưng cất dầu thô với mục đích loại bỏ thành phần mercaptan (RSH), hydrosulfide (H2S), acid naphthenic (RCOOH) và nước. Dung dịch kiềm được cung cấp từ khu vực phụ trợ (U039). Sản phẩm từ phân xưởng xử lý Kerosene sẽ được phun phụ gia chống tĩnh điện (anti-static) vào và được đưa tới bể chứa sản phẩm để dùng làm nhiên liệu phản lực JetA1 hoặc được đưa đến bể chứa trung gian làm nguyên liệu phối trộn Diesel thương phẩm. Dung dịch Amine loãng (MEA) sẽ được sử dụng trong phân xưởng KTU theo từng mẻ gián đoạn để tái sinh. 1.4.5. Phân xưởng Cracking xúc tác tầng sôi cặn (RFCC-U015) Công suất: 69700 thùng/ngày. Nhà cung cấp bản quyền: IFP. Chế độ vận hành: -

Max Naphtha RFCC (Tối đa xăng)

-

Max Distillate (Tối đa LCO) Mô tả chung: Phân xưởng RFCC nhận trực tiếp phần cặn chưng cất khí quyển

nóng từ phân xưởng chưng cất khí quyển, hoặc phần cặn nguội từ bể chứa. Cụm chuyển hóa và phân tách: gồm có thiết bị phản ứng, thiết bị tái sinh, tháp chưng cất chính, thiết bị kiểm soát xúc tác và các thiết bị phụ trợ khác. Bộ phận chuyển hóa của phân xưởng RFCC sẽ chế biến ra các dòng sau: - Dòng khí ướt được dẫn tới cụm xử lý khí RFCC. - Dòng naphtha được dẫn tới phân xưởng NTU. SVTH: Chế Viết Bình

14

GVHD: TS.Nguyễn Thị Thanh Xuân

Đồ án tốt nghiệp

Tính toán và thiết kế phân xưởng NHT bằng Pro II

- Dòng dầu nhẹ (LCO) được đưa đến bể chứa và phân xưởng LCO-HDT. - Dòng dầu cặn (DCO) được đưa tới hệ thống pha trộn dầu đốt hoặc bồn chứa dầu đốt dùng cho nhà máy. Cụm xử lý khí RFCC: gồm có hai tháp hấp thụ bằng Amine và một thiết bị stripping để xử lý khí nhiên liệu và khí hóa lỏng LPG trước khi chúng ra khỏi thiết bị và sẽ sử dụng dòng Amine sạch từ tháp tái sinh Amine (ARU). Dòng Amine bẩn sẽ được đưa trở lại ARU để tái sinh. Dòng khí ướt và sản phẩm đỉnh từ tháp chưng cất chính được đưa tới cụm xử lý khí của phân xưởng RFCC, sẽ tạo ra các dòng sau: -

Dòng FG chưa bão hòa đi ra từ tháp hấp thụ bằng Amine.

- Dòng hỗn hợp C3/C4 được đưa tới phân xưởng xử lý LPG (LTU) trước khi phân tách ra trong phân xưởng thu hồi Propylene (PRU). - Toàn bộ dòng Naphtha thu hồi được đưa tới phân xưởng xử lý Naphtha của phân xưởng RFCC (NTU). 1.4.6. Phân xưởng xử lý LPG (U 016) Công suất: 21100 thùng/ngày. Nhà cung cấp bản quyền: Merichem. Công nghệ: tiếp xúc màng sợi Fiber-film contactor. Mô tả chung: Phân xưởng xử lý LPG được thiết kế để xử lý dòng C3/C4 từ cụm xử lý khí RFCC trước khi đưa tới phân xưởng thu hồi Propylene. Phần lớn H2S trong dòng LPG được tách ra trong tháp hấp thụ bằng Amine nằm trong cụm xử lý khí RFCC. Phân xưởng xử lý LPG được thiết kế làm giảm hàm lượng mercaptan, carbonyl sulfide và H2S trong dòng C3/C4. 1.4.7. Phân xưởng xử lý Naphtha của phân xưởng RFCC (U017) Công suất: 45000 thùng/ngày. Nhà cung cấp bản quyền: Merichem. Công nghệ: Tiếp xúc màng-sợi Mô tả chung: Phân xưởng xử lý Naphtha NTU bằng Hydro được thiết kế để xử lý Naphtha đến từ RFCC, mục đích là làm giảm hàm lượng Mercaptan, S đến mức tối thiểu. SVTH: Chế Viết Bình

15

GVHD: TS.Nguyễn Thị Thanh Xuân

Đồ án tốt nghiệp

Tính toán và thiết kế phân xưởng NHT bằng Pro II

Sản phẩm từ phân xưởng NTU được đưa tới hệ thống pha trộn xăng. Bể chứa sản phẩm không đạt chất lượng được đặt ở cuối đầu ra của phân xưởng NTU. Kiềm sạch ở nồng độ thích hợp được cung cấp cho phân xưởng để dùng cho xử lý. Kiềm đã qua sử dụng từ tháp xử lý được dẫn tới phân xưởng trung hòa kiềm. 1.4.8. Phân xưởng xử lý nước chua SWS (U018) Mô tả chung: Nước chua từ các phân xưởng CDU, NHT và RFCC được đưa tới bình ổn định, tại đây các hydrocarbon được tách khí. Dòng khí chua này được đưa tới đầu đuốc đốt khí chua. Hỗn hợp nước chua được bơm qua thiết bị trao đổi nhiệt nguyên liệu và sản phẩm đáy tới cột tách, tại đây ammoniac và H 2S hòa tan được loại ra khỏi nước chua. Khí chua ở đỉnh của tháp tách được ngưng tụ và hồi lưu, và phần khí chua còn lại với nồng độ cao được dẫn tới đuốc đốt khí chua. Nước đã khử chua được làm mát bằng dòng nguyên liệu và không khí trước khi dẫn tới phân xưởng xử lý nước thải (ETP). Một phần nước đã khử chua được sử dụng làm nước tách muối trong phân xưởng CDU. 1.4.9. Phân xưởng tái sinh amine (U019) Dòng amine bẩn từ phân xưởng RFCC được đưa đến bình ổn định để loại bỏ hydrocacbon và khí khỏi amine. Dầu tràn ra được dẫn đến bể chứa dầu thải nhẹ, khí chua được làm sạch và dẫn đến hệ thống khí nhiên liệu. Dòng amine bẩn được đưa đến thiết bị trao đổi nhiệt giữa nguyên liệu và sản phẩm, rồi đến tháp tái sinh để tách H2S. Khí chua ở đỉnh tháp tách được ngưng tụ và hồi lưu, khí chua còn lại được đưa qua hệ thống đốt khí chua. Dòng Amine sạch tách ra được làm mát bằng dòng nguyên liệu và không khí. Amine sạch sau đó được xử lý bằng tác nhân chống tạo bọt và bơm ngược trở lại các tháp hấp thụ H2S trong phân xưởng RFCC. Một phần dòng Amine được lọc để loại bỏ tạp chất. Trong trường hợp phân xưởng dừng hoạt động, một bể có khả năng chứa toàn bộ lượng Amine đã qua sử dụng. Amine sạch được chứa trong một bể nhỏ bổ sung để pha chế dung dịch Amine ban đầu và dung dịch Amine bổ sung. 1.4.10. Phân xưởng trung hòa kiềm thải (U020) Phân xưởng trung hòa Kiềm thải dùng để trung hòa và loại bỏ dầu phenolic và naphthenic ra khỏi các dòng kiềm thải. SVTH: Chế Viết Bình

16

GVHD: TS.Nguyễn Thị Thanh Xuân

Đồ án tốt nghiệp

Tính toán và thiết kế phân xưởng NHT bằng Pro II

Kiềm thải được tách khí và sau đó được trung hòa bằng acid sulfuric. Nước muối trung hòa được đưa tới phân xưởng xử lý dòng thải. Khí chua sinh ra từ phân xưởng được đưa đến đuốc đốt khí chua. Các dòng đưa tới phân xưởng trên cơ sở từng mẻ và liên tục. Phân xưởng được thiết kế để tạo ra nước muối trung tính có pH nằm trong khoảng từ 6-8, với nguyên liệu theo thiết kế. Acid sulfuric sạch được cung cấp từ bể chứa nằm trong phạm vi phân xưởng. 1.4.11. Phân xưởng thu hồi Propylen (U021) Phân xưởng thu hồi Propylene (PRU) được thiết kế để xử lý dòng hỗn hợp C3/C4 từ phân xưởng xử lý LPG. Phân xưởng PRU sẽ tách và tinh chế Propylene để đạt được đặc tính kỹ thuật của loại Propylene độ sạch polymer hóa 99,6% khối lượng. Giai đoạn đầu trong quá trình loại C4 ra khỏi LPG trong một tháp tách C3/C4. Thiết bị tách chính Propane/Propylene có hai cấp. -

Cấp một là giai đoạn tách C2-.

-

Cấp hai là cột tách propane/Propylene. Sản phẩm Propylene từ cột tách

Propane/Propylene tiếp tục được tinh chế thêm. Giai đoạn thứ nhất sẽ là loại bỏ carbonyl sulfur bằng xúc tác khô. Giai đoạn thứ hai thông thường bao gồm việc loại bỏ Arsenic, Phosphorus và Antimong bằng tầng xúc tác khô. Các giai đoạn tinh chế được kết hợp trong cùng một tháp. 1.4.12. Phân xưởng thu hồi lưu huỳnh (U022) Phân xưởng thu hồi lưu huỳnh bằng phương pháp Claus (SRU), công suất xử lý 3 tấn lưu huỳnh/ngày để xử lý khí acid từ phân xưởng ARU, khí thoát ra từ phân xưởng SWS và khí thải từ CNU. Khí acid từ ARU được đưa tới lò phản ứng, khí thoát ra từ phân xưởng SWS và khí thải từ CNU được đưa tới lò đốt. Sản phẩm lưu huỳnh thu hồi tối thiểu là 99,9% và hiệu suất thu hồi lưu huỳnh của phân xưởng Claus không nhỏ hơn 92,6%. Nồng độ phát tán các khí NOx, SOx, và CO từ lò đốt của phân xưởng sẽ đáp ứng tiêu chuẩn chất lượng khí Việt Nam (TVCN 5939-1995). 1.4.13. Phân xưởng đồng phân hóa (U023) Công suất: 6500 thùng/ngày. Nhà cung cấp bản quyền: UOP. SVTH: Chế Viết Bình

17

GVHD: TS.Nguyễn Thị Thanh Xuân

Đồ án tốt nghiệp

Tính toán và thiết kế phân xưởng NHT bằng Pro II

Mô tả chung: Phân xưởng Isomer với mục đích tạo ra các sản phẩm đồng phân có chỉ số octane cao hơn, nguyên liệu được sử dụng là phân đoạn Naphtha nhẹ đã xử lý hydro từ phân xưởng NHT. 1.4.14. Phân xưởng xử lý LCO bằng hydro (U024) Công suất: 1320000 tấn/năm. Nhà cung cấp bản quyền: IFP (Axens). Mô tả chung: Phân xưởng LCO-HDT xử lý dòng LCO từ phân xưởng RFCC bằng hydro nhằm tăng độ ổn định cho LCO để làm nguyên liệu phối trộn vào Diesel thương phẩm. 1.5.

Các công nghệ được sử dụng trong nhà máy lọc dầu Dung Quất NMLD Dung Quất sử dụng các công nghệ hiện đại, mua bản quyền công nghệ

từ các công ty rất nổi tiếng như UOP (Mỹ), MERICHEM (Mỹ) và IFP (Pháp), cho các phân xưởng: -

Cụm phân xưởng xử lý Naphtha bằng hydro và phân xưởng Reforming xúc tác

liên tục (NHT-CCR): phân xưởng CCR này nhằm nâng cao chỉ số octane (RON) của xăng nặng đi ra từ quá trình chưng cất khí quyển dầu thô (CDU), làm nguyên liêụ để phối trộn xăng thương phẩm. Mặc khác phân xưởng này còn cung cấp một lượng H 2 cho các phân xưởng xử lý bằng H2 của nhà máy như NHT (xử lý nguyên liệu cho phân xưởng CCR, LCO-HDT, PP). Ưu điểm của công nghệ UOP đối với phân xưởng CCR là tăng hiệu suất sản phẩm, khả năng tái sinh xúc tác cao và yêu cầu về bảo dưỡng thấp. -

Phân xưởng cracking xúc tác tầng sôi nguyên liệu cặn (RFCC), sử dụng công

nghệ R2R của IFP (Pháp) để chuyển hóa nguyên liệu cặn của phân xưởng chưng cất khí quyển (CDU) thành các sản phẩm như: khí đốt (FG), khí hóa lỏng (LPG), Gasoline, LCO, HCO + Slurry và cốc. Phân xưởng bao gồm hệ thống phun nguyên liệu, thiết bị phản ứng dạng ống đứng riser, hệ thống tách đầu ra của riser, bộ phận bốc các hydrocarbon nhẹ trên xúc tác, bậc thiết bị tái sinh thứ nhất, bậc thiết bị tái sinh thứ hai, bộ phận rút xúc tác, các đường vận chuyển xúc tác, hệ thống điều khiển…Công nghệ R2R có ưu điểm là làm tăng độ linh động của quá trình trong một khoảng rộng của nguyên liệu, tăng hiệu suất các phân đoạn nhẹ như gasoline, distillate đồng thời giảm hiệu suất cốc và khí nhiên liệu. SVTH: Chế Viết Bình

18

GVHD: TS.Nguyễn Thị Thanh Xuân

Đồ án tốt nghiệp

-

Tính toán và thiết kế phân xưởng NHT bằng Pro II

Công nghệ thiết bị tiếp xúc dưới dạng màng film xảy ra trên sợi kim loại được

sử dụng trong các phân xưởng như: phân xưởng xử lý Kerosene (KTU), phân xưởng xử lý xăng Naphtha của RFCC (NTU), phân xưởng xử lý LPG (LTU) và phân xưởng trung hòa kiềm (CNU) nhằm mục đích xử lý H 2S và mercaptan có mùi khó chịu và ăn mòn (KTU, LTU, NTU) và trung hòa kiềm (CNU).

CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH XỬ LÝ NAPHTHA

SVTH: Chế Viết Bình

19

GVHD: TS.Nguyễn Thị Thanh Xuân

Đồ án tốt nghiệp

Tính toán và thiết kế phân xưởng NHT bằng Pro II

2.1. Tổng quan Quá trình xử lý naphtha bằng hydro (Hydrotreating) thường được sử dụng để tiến hành loại bỏ các chất gây ngộ độc xúc tác có trong sản phẩm thu được trực tiếp từ tháp chưng cất khí quyển hay trong các sản phẩm từ phân xưởng RFCC. Các hợp chất cơ kim, hợp chất Asen và kiềm, được biết đến là những chất gây ngộ độc vĩnh viễn cho xúc tác chứa Pt. Việc loại bỏ hoàn toàn những hợp chất này bằng hydro sẽ giúp kéo dài tuổi thọ của xúc tác trong phân xưởng Reforming. Lưu huỳnh là chất gây ngộ độc tạm thời cho xúc tác của quá trình Reforming. Khi mà xúc tác cho quá trình Reforming bị mất dần hoạt tính nó sẽ gây ra những thay đổi không mong muốn trong quá trình phân phối sản phẩm và làm tăng sự hình thành cốc. Các hợp chất hữu cơ có chứa Nitơ cũng làm ngộ độc tạm thời cho xúc tác của Reforming. Khi phản ứng chúng sẽ tạo thành NH3 mang tính base làm trung hòa các tâm acid của xúc tác, làm giảm hoạt tính xúc tác. Ngoài ra, hợp chất NH 4Cl tạo thành có thể lắng đọng trong máy nén, gây hỏng máy Các hợp chất chứa Oxi là những chất gây hại cho quá trình hoạt động của thiết bị Reformer. Bất cứ hợp chất chứa oxi nào không được xử lý trong thiết bị Hydrotreating đều sẽ được chuyển hóa thành nước trong phân xưởng Reforming, do đó nó tác động lên cân bằng nước/clo của xúc tác cho quá trình Reforming. Một lượng lớn Olefin có trong nguyên liệu góp phần làm tăng quá trình cốc hóa xúc tác của phân xưởng Reforming. Olefin cũng có thể bị Polyme hóa ở các điều kiện hoạt động của của quá trình Reforming, từ đó kéo theo làm ngập các thiết bị phản ứng và trao đổi nhiệt. Quá trình xử lý naphtha bằng hydro (NHT) tạo ra sự phân bố dễ dàng cho việc hoạt động và tính kinh tế của quá trình Reforming, tính linh động rất lớn đảm bảo cho việc lựa chọn nguyên liệu cho phép cho phân xưởng Platforming. Điều quan trọng là cần phải duy trì sự hoạt động ổn định trong phân xưởng Hydrotreating, vì do phân xưởng này bảo vệ cho xúc tác của quá trình Platforming. Ngoài việc xử lý naphtha làm nguyên liệu cho thiết bị Reformer, người ta còn sử dụng naphtha cho các khu vực khác. Naphtha sinh ra từ quá trình xử lý bằng nhiệt như là quá trình cốc hóa trễ, thường chứa hàm lượng olefin và tạp chất cao, sẽ không ổn SVTH: Chế Viết Bình

20

GVHD: TS.Nguyễn Thị Thanh Xuân

Đồ án tốt nghiệp

Tính toán và thiết kế phân xưởng NHT bằng Pro II

định trong khi tồn chứa do đó chúng có thể được xử lý bằng hydro để lại bỏ olefin và làm giảm các tạp chất kim loại, cung cấp các sản phẩm có giá trị cho thị trường. 2.2.

Các phản ứng của quá trình xử lý naphtha bằng hydro

2.2.1. Xử lý lưu huỳnh Đối với xúc tác 2 chức kim loại cho quá trình Reforming, nguyên liệu naphtha phải chứa hàm lượng lưu huỳnh nhỏ hơn 0,5% ppm khối lượng để tối ưu hóa việc phân loại độ chọn lọc và độ ổn định. Nói chung, việc xử lý lưu huỳnh trong quá trình xử lý hydro tương đối dễ dàng và để quá trình hoạt động của thiết bị Platformer đạt hiệu quả tốt nhất thì lượng lưu huỳnh trong Naphtha được đem đi xử lý bằng hydro cần được duy trì ở mức dưới 0,5ppm khối lượng.

(Mercaptan) C–C–C–C–C–C–SH + H2 (Sulfide) C–C–C–S–C–C–C + 2H2

C–C–C–C–C–C + H2S 2 C–C–C + H2S - 117 kJ/mol

(Disulfide) C–C–C–S–S–C–C–C + 3H2 (Cyclic sulfide) C

C–C + H2

C

2 C–C–C + 2 H2S - 209 kJ/mol C–C–C–C–C + H2S

C–C

C

S (Thiophenic) C

C–C + 4H2

C

C–C

C–C–C–C–C + H2S

- 284,2 kJ/mol

C

S C–C–C–C = C–C + H2S

C–C–C–C–C S

2.2.2. Xử lý nitơ Việc xử lý nitơ khó khăn hơn so với việc xử lý lưu huỳnh trong quá trình xử lý naphtha bằng hydro. Tốc độ khử nitơ chỉ vào khoảng 1/5 tốc độ khử lưu huỳnh. Hầu SVTH: Chế Viết Bình

21

GVHD: TS.Nguyễn Thị Thanh Xuân

Đồ án tốt nghiệp

Tính toán và thiết kế phân xưởng NHT bằng Pro II

hết phân đoạn naphtha từ chưng cất trực tiếp chứa ít nitơ hơn lưu huỳnh, tuy nhiên cần phải được chú ý tới để đảm bảo nguyên liệu naphtha khi dùng xúc tác 2 chức kim loại sử dụng trong quá trình Reforming có chứa hàm lượng nitơ tối đa là 0,5ppm khối lượng hoặc nhỏ hơn nhiều. Bất kỳ lượng nitơ trong các hợp chất hữu cơ nào đi vào thiết bị Reformer cũng đều phản ứng với dung dịch amin và clo sinh ra trong khí tuần hoàn để hình thành nên dung dịch amoniclorua. Amoniclorua sẽ hình thành trong vòng khí tuần hoàn và hệ thống phía trên tháp ổn định Stabilizer. Muối amoniclorua có thể được loại bỏ nhờ vào quá trình rửa bằng nước. Muối này có thể được giảm đến mức tối thiểu nhờ vào việc xử lý tối đa nitơ trong phân xưởng Naphtha Hydrotreating. Việc loại bỏ nitơ quan trọng rất nhiều khi mà phân xưởng NHT xử lý naphtha bằng nhiệt (như là naphtha sinh ra từ thiết bị cốc hóa coker), đây là những nguyên liệu thường chứa hàm lượng nitơ nhiều hơn naphtha thu được từ quá trình chưng cất trực tiếp. Lượng amoniac được hình thành trong các phản ứng khử nitơ, và cuối cùng được loại bỏ bằng nước sử dụng cho thiết bị phản ứng xử lý hydro. a. (Pyridine) + 5H2

C–C–C–C–C + NH3

N

b. (Quinoline) N

CH3

+ 4H2

+ NH3 - 271,7 kJ/mol

c. (Pyrrole) CH3

N

CH3

C + 4H2

C–C–C–C–C + NH3 C

H

d. (Methylamine) CH3NH2 + H2 SVTH: Chế Viết Bình

CH4 + NH3 - 79,4kJ/mol 22

GVHD: TS.Nguyễn Thị Thanh Xuân

Đồ án tốt nghiệp

Tính toán và thiết kế phân xưởng NHT bằng Pro II

2.2.3. Xử lý oxi Các hợp chất chứa oxi như là phenol, rượu được xử lý trong phân xưởng NHT bằng quá trình hydro hóa liên kết cacbon-oxi hình thành nước và hydrocacbon tương ứng. Phản ứng chi tiết như sau: OH

+ H2

+ H2 O

- 66,9 kJ/mol

R

R

2.2.4. No hóa olefin Sự no hóa olefin hầu như có tốc độ bằng sự khử lưu huỳnh. Hầu hết phân đoạn naphtha từ chưng cất trực tiếp có chứa một lượng nhỏ olefin ở dạng vết, tuy nhiên naphtha của quá trình cốc hóa và cracking thường có nồng độ olefin cao. Việc xử lý lượng olefin có nồng độ cao trong NHT cần phải được quan tâm vì do nhiệt sinh ra từ phản ứng cao (phản ứng tỏa nhiệt) khi xảy ra phản ứng no hóa. a. ( Linear olefin) C–C–C–C=C–C + H2

C–C–C–C–C–C ( and isomers)

b. ( Cyclic olefin) + H2 2.2.5. Xử lý halogen Các halogen trong hợp chất hữu cơ có thể bị phân hủy trong NHT thành các hydro halogen tương ứng, chúng được hấp thụ trong dòng nước rửa dùng cho việc rửa sản phẩm của thiết bị phản ứng và được tháo ra từ đỉnh của tháp stripper khí. Loại bỏ lượng halogen tối đa vào khoảng 90%, tuy nhiên điều kiện vận hành lại khắc nghiệt hơn nhiều so với quá trình xử lý lưu huỳnh và nitơ. Vì lý do này, cần phải phân tích hàm lượng clo có trong naphtha được xử lý bằng hydro, đo mức hợp chất clo được sử dụng để thiết lập tốc độ phun clo thích hợp cho thiết bị Reformer. Phản ứng đặc trưng phân hủy hợp chất clo hữu cơ như sau: SVTH: Chế Viết Bình

23

GVHD: TS.Nguyễn Thị Thanh Xuân

Đồ án tốt nghiệp

Tính toán và thiết kế phân xưởng NHT bằng Pro II

C–C–C–C–C–C–Cl + H2

HCl + C–C–C–C–C–C

2.2.6. Xử lý kim loại Hầu hết tạp chất kim loại có mặt trong naphtha ở mức vài ppb. Xúc tác của hãng UOP Hydrobon có thể loại bỏ các hợp chất này ở nồng độ khá cao, lên đến 5ppm hoặc cao hơn phụ thuộc vào điều kiện vận hành thông thường. Các tạp chất kim loại sẽ được giữ lại trong xúc tác của quá trình hydrotreating khi đi ra khỏi naphtha. Một số các cấu tử thường được phát hiện khi sử dụng xúc tác Hydrobon là As, Fe Ca, Mg, P, Pb, Si, Cu, Na. Việc loại bỏ các kim loại trong nguyên liệu thường được thực hiện trong dòng tháo ra tương ứng với mỗi tầng xúc tác. Sắt được tìm thấy thường tập trung ở trên tầng xúc tác đỉnh ở dưới dạng Sắt sulfit. As được phát hiện khi nồng độ trên 1ppb khối lượng trong phân đoạn naphtha thu được từ quá trình chưng cất trực tiếp, việc phát hiện này rất quan trọng bởi vì nó gây ngộ độc xúc tác Pt. Việc xử lý lượng chì trong có quá trình tồn chứa và quá trình tái xử lý xăng chứa chì trong tháp chưng cất dầu thô người ta cũng thường sử dụng xúc tác Hydrobon. Na, Ca và Mg thường xuất hiện do sự tiếp xúc giữa nguyên liệu có chứa nước muối và các chất phụ gia. Các phụ gia thích hợp được sử dụng để bảo vệ hệ thống đỉnh tháp phân tách khỏi bị ăn mòn và kiểm soát việc tạo bọt, kể cả khi có sự có mặt của P và Si. Việc xử lý kim loại thường được xảy ra hoàn toàn ở nhiệt độ trên 315 oC cho đến khi kim loại mang đến 2-3 % khối lượng xúc tác. Nếu vượt quá mức trên, xúc tác bắt đầu đạt tới mức bão hòa ở trạng thái cân bằng rất nhanh và khi đó làm phá vỡ cấu trúc kim loại. Các rắc rối về mặt cơ khí bên trong thiết bị phản ứng như là chia vùng, bị ảnh hưởng đặc biệt xấu khi quá trình xử lý này không tốt sẽ kéo theo việc quá tải trên một lượng nhỏ xúc tác trong thiết bị phản ứng.

CHƯƠNG III: GIỚI THIỆU PHÂN XƯỞNG XỬ LÝ NAPHTHA BẰNG HYDRO (NHT) CỦA NHÀ MÁY LỌC DẦU DUNG QUẤT

SVTH: Chế Viết Bình

24

GVHD: TS.Nguyễn Thị Thanh Xuân

Đồ án tốt nghiệp

Tính toán và thiết kế phân xưởng NHT bằng Pro II

3.1. Tổng quan Như phần trên đã giới thiệu, phân xưởng xử lý Naphtha bằng Hydro xử lý toàn bộ phân đoạn Naphtha của CDU. Phân xưởng gồm 1 lò phản ứng xúc tác, tuổi thọ xúc tác tối thiểu 2 năm. Phân xưởng còn có thiết bị tái sinh xúc tác. Sản phẩm lỏng đi qua tháp tách LN (Light Naphtha) và HN (Heavy Naphtha). Còn khí của NHT sẽ được đưa qua cụm xử lý khí của phân xưởng RFCC, được làm sạch bằng quá trình hấp thụ bởi dung môi Amine. Phân xưởng được thiết kế bởi Nhà bản quyền UOP, có công suất thiết kế 23500 thùng /ngày.

Hình 3.1: Phân xưởng xử lý naphtha bằng hydro (U-12)

3.2. Khu vực phản ứng 3.2.1. Hệ thống cung cấp nguyên liệu Nguyên liệu Naphtha, hoặc các nguyên liệu khác có thể đi vào phân xưởng NHT từ tháp chưng cất khí quyển CDU, từ các khu vực tồn chứa trung gian, hoặc các SVTH: Chế Viết Bình

25

GVHD: TS.Nguyễn Thị Thanh Xuân

Đồ án tốt nghiệp

Tính toán và thiết kế phân xưởng NHT bằng Pro II

phân xưởng xử lý khác. Trong trường hợp nguyên liệu đi từ các khu vực tồn chứa, các bình chứa phải được phủ một lớp khí thích hợp để ngăn chặn oxi bị phân hủy trong naphtha. Ngay cả khi lượng oxi hoặc olefin có mặt ở dạng vết trong nguyên liệu có thể gây ra sự polyme hóa các olefin trong bình chứa khi chung được tồn chứa trong một khoảng thời gian dài hoặc đi vào trong các thiết bị trao đổi nhiệt giữa sản phẩm của thiết bị phản ứng và nguyên liệu. Kết quả là kéo theo sự ngập lụt và hiệu suất chuyển đổi lượng nhiệt mất mát. Nguyên liệu được chứa trong D1201, ở đây tốc độ của chúng được được định mức bằng công suất của chứa của bình, bình chứa nguyên liệu Feed Surge Drum cũng được cung cấp một bộ boot chứa nước để giúp loại bỏ nước tự do đi vào trong nguyên liệu. Viêc loại bỏ lượng nước chua (có chứa axit) này, tới đầu bình chứa nước được vận hành một cách tự động dựa vào bộ điều khiển mức tiếp xúc pha (012-LIC-002 ) Áp suất của bình này được điều khiển bởi bộ điều khiển khoảng chia dòng (012-PIC-001) để duy trì một lượng áp suất trên áp suất ở nhiệt độ sôi của naphtha. Khi tín hiệu áp suất thấp, Fuel gas từ phân xưởng U37 sẽ được bổ sung vào bình chứa bằng cách mở van điều khiển 012 PV-001 sẽ đóng lại và van xả khí 012PV-001B sẽ đóng lại. Ở trạng thái ổn định cả 2 van sẽ được đóng lại. Khi nguyên liệu cấp trực tiếp cho phân xưởng NHT đến từ phân xưởng chưng cất khí quyển, sẽ không có bộ điều khiển mức trong bình chứa nguyên liệu FSD. Naphtha được đưa vào phân xưởng NHT thông qua bộ điều khiển lưu lượng đặt bên trong khu vực cấp phát. Bộ hiển thị mức trong D-1201 mang tín hiệu ngược trở lại phân xưởng CDU Trong trường hợp thiếu nguyên liệu trực tiếp từ CDU, phân xưởng NHT sẽ được cấp nguyên liệu từ khu vực tồn chứa TK-5112. Dòng nguyên liệu naphtha được điều khiển bởi bộ điều khiển 012-FIC-001, điểm đặt của bộ điều khiển này được thiết lập lại bởi bộ điều khiển mức 02-LIC-001 của bình chứa D-1201. Naphtha nặng của dầu ngọt từ khu vực tồn chứa TK-5014 sẽ được dùng trong suốt quá trình khởi động phân xường NHT và phân xưởng CCR. Tại đầu hút của bơm P-1201A/B, người ta cấp một bộ nối các đầu phun lưu huỳnh để sunfit hóa lượng xúc tác trong suốt quá trình khởi động ban đầu. Tốc độ

SVTH: Chế Viết Bình

26

GVHD: TS.Nguyễn Thị Thanh Xuân

Đồ án tốt nghiệp

Tính toán và thiết kế phân xưởng NHT bằng Pro II

phun sunfit được đặt trước để duy trì ở mức nhỏ nhất là 15ppm khối lượng. Điều này rất cần thiết để giữ cho xúc tác ở trạng thái tối ưu của nó. Dòng nguyên liệu tối thiểu đi vào các bơm này được điều khiển bởi bộ điều khiển 012-FIC-013, diễn ra ngay trên van điều khiển 012-FV-031 phía trên dòng Spillback (dòng chảy ngược), để bảo vệ các bơm này khỏi bị phá hủy. Lưu lượng thực đi vào thiết bị phản ứng được đặt trước bởi bộ điều khiển hiển thị lưu lượng 012-FIC003. Lưu lượng nhỏ sẽ ngắt đầu cấp liệu và van điều khiển thiết bị trao đổi nhiệt để tránh giảm áp trong phân xưởng. Vì do chênh lệch áp suất cao giữa đầu tháo liệu và đầu hút của bơm Charge Pump, nên bơm Charge Pump sẽ ngắt van điều khiển cấp liệu bất cứ lúc nào cũng như van 012-XV-010 được tự động đóng lại để đảm bảo dòng ngược chiều từ vùng phản ứng quay ngược trở lại D1201 không xảy ra thông qua các van điều khiển lưu lượng của bơm và cũng để tránh sự nén áp và làm bẩn Cold Boiler Feed Water. 3.2.2. Hệ thống thiết bị phản ứng Nguyên liệu naphtha từ bơm Charge Pump kết hợp với dòng khí giàu hydro đi và đi vào thiết bị trao đổi nhiệt E1201, ở đây nó lấy nhiệt sản phẩm đi ra từ thiết bị phản ửng R-1201. Nguyên liệu đã được kết hợp đi khỏi thiết bị trao đổi nhiệt ở dạng hơi, và chảy vào H1201. Nhiệt độ đầu vào mong muốn của thiết bị phản ứng R1201 thu được thông qua bộ điều khiển nhiệt độ đầu ra của H-1201 mắc nối tiếp với bộ điều khiển áp suất khí fuel gas 02-PIC-526B của thiết bị gia nhiệt. Sau đó, nguyên liệu đi vào thiết bị phản ứng và chảy qua các lớp xúc tác. Khi xử lý phân đoạn naphtha từ quá trình chưng cất trực tiếp, thường thì có rất ít sự thay đổi nhiệt độ khi đi qua các lớp xúc tác. Sản phẩm đi ra từ thiết bị phản ứng, có chứa một lượng nhỏ lưu huỳnh, khí giàu hydro, H2S và amoniac đi trong ống thiết bị trao đổi nhiệt E1201, tại đây nhiệt được cấp cho nguyên liệu. Dòng sản phẩm của thiết bị phản ứng được làm lạnh sâu tại thiết bị ngưng tụ sản phẩm E1202A/B, chuẩn bị cho quá trình phân tách lỏng-khí. Bộ phun nước rửa được cấp đường ống dẫn dòng sản phẩm đi ra từ thiết bị phản ứng tới thiết bị ngưng tụ để pha loãng các HCl và ngăn ngừa lượng muối hình thành trên dòng dẫn hay thiết bị ngưng tụ.

SVTH: Chế Viết Bình

27

GVHD: TS.Nguyễn Thị Thanh Xuân

Đồ án tốt nghiệp

Tính toán và thiết kế phân xưởng NHT bằng Pro II

3.2.3. Hệ thống nước rửa Có 3 điểm đặt hệ thống phun nước rửa ở 3 vị trí khác nhau trên đường ống dẫn sản phẩm của thiết bị phản ứng. Điểm đầu tiên là tại đầu vào chùm ống cuối của thiết bị E1201G/H, điểm thứ 2 là tại đầu ra của chùm ống này nằm trên đường ống dẫn đi vào E1202 và điểm thứ 3 là tại đầu hút của máy nén khí tuần hoàn D1204 (đường ống dẫn này thường không hoạt động ở quá trình vận hành thông thường). Nước rửa được sủ dụng để rửa sạch lượng muối tích tụ lại trong thiết bị trao đổi nhiệt với nguyên liệu, các dòng công nghệ, hay thiết bị ngưng tụ và để pha loãng HCl có thể có mặt trong sản phẩm. Dòng phía trên điểm phun trong E1202 được đặt trên một nền liên tục. Bơm P1201A/B bơm lượng nước sạch đủ lớn, là 3% thể tích lỏng của lưu lượng nạp thông qua bộ điều khiển hiển thị lưu lượng 012-FI-C008 vào hệ thống để ngăn ngừa lượng muối tích tụ và pha loãng Axit HCl. 3.2.4. Hệ thống thiết bị phân tách (D-1203) Sản phẩm của thiết bị phản ứng và nước rửa chảy ra khỏi thiết bị E-1202. Nhiệt độ đẩu ra của thiết bị ngưng tụ này đủ nhỏ để đảm bảo thu hồi hoàn toàn lượng naphtha đi vào D-1203. Vì lý do này, người ta đặt bộ hiển thị thông báo nhiệt độ cao TAH-009 được đặt ngay tại đầu ra của E-1202. Bộ lắng có tấm lưới có đường kính bằng đường kính thiết bị phân tách được được đặt trong thiết bị phân tách để đảm bảo sự phân tách khí, phần hydrocacbon lỏng, nước xảy ra một cách hoàn toàn. D-1203 cũng được lắp đặt một boot chứa nước để thu hồi lượng nước bơm vào trong quá trình xử lý muối. Lượng nước này được nén thông qua bộ điều khiển mức tiếp xúc. Chất lượng nước thải được giám sát một cách hợp lý tại điểm này (CP026 và CC027) để đảm bảo cho sự điều khiển độ ăn mòn xảy ra một cách phù hợp. Mục đích là giữ cho nước có chứa axit trong thiết bị phân tách nằm trong khoảng 5,5-6,5PH. Cần có một số điều chỉnh đối với tốc độ phun nước rửa để pha loãng HCl nhiều hơn. Tuy nhiên, tốc độ không được giảm xuống dưới 3% thể tích lỏng của tốc độ nguyên liệu và quan trọng là ở mức 25% lượng nước phun duy trì ở pha lỏng.

SVTH: Chế Viết Bình

28

GVHD: TS.Nguyễn Thị Thanh Xuân

Đồ án tốt nghiệp

Tính toán và thiết kế phân xưởng NHT bằng Pro II

3.2.5. Khí tuần hoàn Sau khi phân tách các pha khí và lỏng trong D-2130, lượng khí đi ra khỏi đỉnh tháp được dẫn vào D-1204 và đi vào C-1201A và B. Thiết bị D-1204 có chứa tấm lưới nhỏ để loại bỏ các giọt lỏng trước khi đi vào máy nén pittong C-1201A/B. Bình này cũng được trang bị gồm 2 đĩa và nối với hệ thống bổ sung nước. Những tính năng này được thường sử dụng trong suốt quá trình tái sinh xúc tác. Ở trong quá trình vận hành bình thường, tất cả lượng lỏng đã ngưng tụ được đưa vào tháp T1201 thông qua bộ điều khiển 012-LIC-010. Bộ máy nén C-1201A/B là những máy nén pittong một bậc có thể hoạt động trong khoảng 50-100% lưu lượng thiết kế. Sau khi tháo liệu từ máy nén tuần hoàn Recycle Compressor, lượng khí tuần hoàn được đưa trở lại và bơm phun vào dòng nguyên liệu naphtha từ E-1201. Dòng khí chảy cùng với dòng lỏng dọc theo chu vi của thiết bị phản ứng. 3.2.6. Điều khiển áp suất Áp suất tuần hoàn trong thiết bị phản ứng được điều khiển ở mức của D1204 bởi bộ điều khiển hiển thị áp suất 012-PIC-009. Khí mới (make up gas), khí thực từ phân xưởng Platforming, được nén lại trong máy nén C1202A/B/C. Ở đầu tháo liệu của máy nén 2 bậc, khi hydro mới sinh được đưa vào vòng phản ứng trong NHT nằm phía trên bộ điều khiển áp suất 012-PIC-009, dòng thượng nguồn của D1204, để bổ sung lượng hydro đã tiêu thụ bởi các phản ứng và giữ cho áp suất không đổi. Thiết bị Separator cũng có van điều khiển bằng tay 012-HV-007 đặt phía trên dòng dẫn sản phẩm, ở điều kiện thường chúng bị đóng lại. 3.3. Khu vực phân tách Nguyên liệu đi vào khu vực phân tách,từ khí hydro và H 2S cho đến các cấu tử nặng nhất trong naphtha nặng, và cần thiết phải phân tách các dòng này thành các sản phẩm mong muốn như khí nhẹ, LPG, Naphtha nhẹ, và naphtha nặng. Đầu tiên ,Nguyên liệu này được đưa vào T-1201 mà ở đó nó stripping H 2S, nước, hydrocacbon nhẹ và hydro hòa tan có trong nguyên liệu.

SVTH: Chế Viết Bình

29

GVHD: TS.Nguyễn Thị Thanh Xuân

Đồ án tốt nghiệp

Tính toán và thiết kế phân xưởng NHT bằng Pro II

Phần đáy của thiết bị Stripper được gia nhiệt trong E1207 trước khi đi vào tháp T1201. Thiết bị Naphtha Splitter (tách naphtha) sẽ tách naphtha thành naphtha nhẹ (thường là phân đoạn C6) thường được đưa vào phân xưởng isome hóa, và naphtha nặng (từ C7+) thường được đưa vào phân xưởng Reforming. 3.3.1. Tháp stripper T-1201 Hydrocacbon lỏng trong D1203 được nén, nằm phía trên bộ điều khiển mức 012 –LIC-007 đi vào E1206 và E1207A/B, và nguyên liệu được gia nhiệt đi vào đĩa gần đỉnh tháp stripper (số đĩa tháp là 6). Lượng nhiệt cần thiết ở đầu vào thiết bị Naphtha stripper được cấp bởi H1201 cho phép stripping khí hydro bị hòa tan, H2S, nước và hydrocacbon nhẹ, sau đó đi qua phía đỉnh tháp, lượng nhiệt ở thiết bị H1201 thu được thông qua bộ điều khiển nhiệt độ đầu ra 012-TIC-037 mắc nối tiếp với bộ điều khiển áp suất ở thiết bị gia nhiệt bằng khí fuel gas 02-PIC-533B. Đầu tiên, sản phẩm đi ra từ đỉnh tháp stripper được ngưng tụ một phần, trong thiết bị ngưng tụ E1209, sau đó là trong thiết bị E1210. Sản phẩm của các thiết bị ngưng tụ này được tách thành các pha hơi và lỏng trong D1209. Pha hơi (C4 và phần nhẹ) hơn đi ra khỏi bộ tiếp nhận đặt phía trên bộ điều khiển áp để điều chỉnh áp suất đỉnh tháp Stripper 012-PIC-018. Pha hydrocabon lỏng được bơm bởi bơm P1205A/B , thông thường thì không có sản phẩm lỏng ở trên đỉnh tháp, và tất cả phần lỏng trong bộ tiếp nhận được bơm ngược trở lại tháp đóng vai trò như dòng hồi lưu của tháp (hồi lưu hoàn toàn). Dòng hồi lưu này được bơm vào thiết bị stripper nằm ngay trên bộ điều khiển mức của Stripper Receiver D-1209. Tỉ số giữa dòng hồi lưu và nguyên liệu xấp xỉ khoảng 0,25 đủ để stripping phần nhẹ và nước ra khỏi tháp. Nước có chứa axit được loại ra khỏi boot của Stripper Receiver đặt ngay trên bộ điều khiển mức tiếp xúc 012-LIC-022. 3.3.2. Tháp tách xăng T-1202 Nguyên liệu cho tháp T1202 được làm lạnh sơ bộ trong thiết bị E1207A/B trước khi đi vào tháp ở phía trên đĩa thứ 25. Sản phẩm đi ra khỏi đỉnh tháp T1202 được ngưng tụ hoàn toàn trong E1212 (thiết bị ngưng tụ bằng không khí) trước khi được đưa vào bình chứa sản phẩm đỉnh SVTH: Chế Viết Bình

30

GVHD: TS.Nguyễn Thị Thanh Xuân

Đồ án tốt nghiệp

Tính toán và thiết kế phân xưởng NHT bằng Pro II

tháp D1210. Hydrocacbon lỏng được bơm vào bình chứa bằng bơm đỉnh tháp P1212A/B và được chia thành 2 dòng. Dòng hồi lưu được đưa trở lại tháp phía trên bộ điều khiển dòng 012-FIC-026 được thiết lập lại bởi điều khiển mức Trong bình chứa Receiver 012-LIC-023. Phần Naphtha nhẹ đã xử lý hydro được đưa vào giàn làm lạnh đặt phía trên bộ điều khiển dòng 012-FIC-026 thiết lập lại bởi bộ điều khiển nhiệt độ đĩa nhạy cảm thứ 14, 012-TIC-043, được xử lý trong phân xưởng isome hóa. Điểm cắt nằm giữa naphtha nặng và naphtha nhẹ được thực hiện bởi bộ điều khiển nhiệt độ của đĩa thứ 14 trong tháp. Sản phẩm naphtha nặng được bơm P1213 và chia thành 2 dòng. 1 dòng được đun sôi trở lại bởi thiết bị đun sôi đáy tháp E1211 (Thiết bị trao đổi nhiệt bằng dòng hơi áp suất trung bình - MP). Công suất của thiết bị đun sôi lại được đảm bảo bởi bộ điều khiển dòng Condensat MP (FIC-024). Dòng thứ 2 là Naphtha đã được xử lý hydro, thường được đưa vào phân xưởng Reforming sau khi được làm lạnh trong E-1206. Việc điều khiển dòng naphtha này được thực bên trong phân xưởng Reforming nhờ vào bộ điều khiển dòng 013-FIC-003. Quá trình hoạt động luân phiên để đưa các sản phẩm này vào khu vực tồn chứa (TK5014) sau khi được làm lạnh sâu trong E1208 (chẳng hạn như trong trường hợp gặp sự cố trong phân xưởng Reforming). Áp suất đỉnh tháp Splitter được điều khiển bởi bộ điều khiển áp suất 012-PIC021, diễn ra ngay trên dòng hơi đỉnh tháp đi vào thiết bị ngưng tụ E1212. Cuối cùng áp suất bình chứa sản phẩm đỉnh được điều khiển nhờ vào việc điều chỉnh lượng bypass nóng đi vào E1212 thông qua bộ điều khiển chênh lệch áp suất 012-PDIC-022. Sơ đồ công nghệ của phân xưởng NHT: ( Chèn hình ảnh pfd)

CHƯƠNG IV: GIỚI THIỆU VỀ PHẦN MỀM PRO II

SVTH: Chế Viết Bình

31

GVHD: TS.Nguyễn Thị Thanh Xuân

Đồ án tốt nghiệp

Tính toán và thiết kế phân xưởng NHT bằng Pro II

4.1. Mô phỏng trong công nghệ hóa học 4.1.1. Giới thiệu chung Trong xã hội phát triển ngày nay, nhu cầu về năng lượng là một nhu cầu không thể thiếu trong đời sống sinh hoạt cũng như trong các hoạt động công nghiệp nói chung. Một trong những nguồn cung cấp năng lượng rất quan trọng là dầu khí  ngành công nghiệp đóng góp không nhỏ vào nguồn thu nhập của các quốc gia. Bởi vậy các quốc gia, kể cả các nước không có nguồn dầu khí đã và đang xây dựng cho mình một nền công nghiệp lọc dầu hiện đại, đáp ứng nhu cầu tiêu dùng năng lượng không những ở trong nước mà còn cung cấp cho các nước khác. Việc thu hồi tối đa những sản phẩm có hiệu quả kinh tế cao luôn là vấn đề được các nhà dầu khí quan tâm. Để không ngừng cải thiện năng suất cũng như chất lượng sản phẩm, các công trình nghiên cứu và các dự án thiết kế luôn được tiến hành. Và trên hết nhờ sự phát triển vượt bậc của ngành Công nghệ thông tin, với những máy tính tốc độ cao, các hệ điều hành siêu việt đã góp phần to lớn cho sự ra đời của các phần mềm mô phỏng. Mô phỏng là một công cụ cho phép người kỹ sư tiến hành công việc một cách hiệu quả hơn khi thiết kế một quá trình mới hoặc phân tích, nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến một quá trình đang hoạt động trong thực tế.Tốc độ của công cụ mô phỏng cho phép khảo sát nhiều trường hợp hơn trong cùng thời gian với độ chính xác cao hơn nếu so với tính toán bằng tay. Hơn nữa, chúng ta có thể tự động hóa quá trình tính toán các sơ đồ công nghệ để tránh việc phải thực hiện các phép tính lặp không có cơ sở hoặc mò mẫm. Ví dụ, chúng ta có thể sử dụng một mô hình mẫu để nghiên cứu sự vận hành của một phân xưởng khi thay đổi nguồn nguyên liệu hoặc các điều kiện vận hành của các thiết bị ảnh hưởng đến hiệu suất thu và chất lượng sản phẩm như thế nào. Điều này sẽ đơn giản, nhanh chóng và tiết kiệm hơn nhiều so với thử nghiệm trên phân xưởng thực tế. Vì rằng cơ sở tính toán các công cụ mô phỏng thường dựa trên các bộ cơ sở dữ liệu chuẩn hóa, nên một khi đã xây dựng một mô hình hợp lý thì bất kỳ một kỹ sư nào cũng có thể sử dụng nó để tính toán và cho các kết quả chính xác. Ngoài ra, các phần mềm này còn được ứng dụng trực tiếp vào quá trình hoạt động của nhà máy. Ta có thể khảo sát sự biến thiên của các thông số làm việc và chế độ hoạt động của nhà máy khi có những sự thay đổi ở bất kỳ một đơn vị hoạt động nào đó. Bên cạnh đó, các phần mềm mô phỏng còn giúp cho việc giảm thiểu những tai nạn và rủi ro SVTH: Chế Viết Bình

32

GVHD: TS.Nguyễn Thị Thanh Xuân

Đồ án tốt nghiệp

Tính toán và thiết kế phân xưởng NHT bằng Pro II

có thể xảy đến với con người, làm giảm chi phí đầu tư ban đầu và tăng năng suất của nhà máy. 4.1.2. Các đặc điểm của quá trình mô phỏng Chương trình mô phỏng luôn có các thành phần sau: - Thư viện dữ liệu và thuật toán liên quan đến việc truy cập và tính toán các tính chất hóa lý của các cấu tử và hệ cấu tử. - Các công cụ mô phỏng cho các quá trình có thể có trong hệ thống công nghệ hóa học như bơm, máy nén, truyền nhiệt, chưng cất... Phần này chứa các mô hình toán và thuật toán phục vụ cho quá trình tính toán các thông số công nghệ của một quá trình được mô phỏng. - Các công cụ mô phỏng cho các quá trình điều khiển trong một quy trình công nghệ hóa học. - Chương trình điều hành chung toàn bộ hoạt động của các công cụ mô phỏng và ngân hàng dữ liệu. - Chương trình xử lý thông tin: lưu trữ, xuất, nhập, in... dữ liệu và kết quả tính toán được từ quá trình mô phỏng. 4.1.3. Mục đích và vai trò của phần mềm PRO/II Phần mềm PRO/II được sử dụng nhằm: 

Thiết kế một quá trình mới mới (Designing).



Kiểm tra lại (Retrofitting) các quá trình đang tồn tại



Hiệu chỉnh các quá trình đang vận hành (Troubleshooting).



Tối ưu hóa các quá trình đang vận hành (Optimizing).



Mô phỏng một phân xưởng đã được xây dựng trong thực tế để nghiên cứu

các yếu tố ảnh hưởng đến sự vận hành của nó (Rating) như: thay đổi nguồn nguyên liệu, hiệu chỉnh, tối ưu hóa (Optimizing) các quá trình vận hành. Mô phỏng là một công cụ cho phép người kỹ sư tiến hành công việc một cách hiệu quả hơn khi thiết kế một quá trình mới hoặc phân tích, nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng.Tốc độ của mô phỏng cho phép khảo sát nhiều trường hợp hơn trong cùng thời gian với độ chính xác cao hơn tính toán bằng tay. SVTH: Chế Viết Bình

33

GVHD: TS.Nguyễn Thị Thanh Xuân

Đồ án tốt nghiệp

Tính toán và thiết kế phân xưởng NHT bằng Pro II

Có thể tự động hóa quy trình tính toán các sơ đồ công nghệ để tránh việc thực hiện các phép tính lặp không có cơ sở hoặc mò mẫm. 4.1.4. Các phần mềm mô phỏng trong công nghệ lọc hóa dầu Trong công nghệ hóa học người ta sử dụng rất nhiều phần mềm mô phỏng: a.PRO/II (SIMSCI- Mỹ): sử dụng trong công nghiệp lọc hóa dầu. b.

HYSYS (HYPROTECH - Canada): sử dụng trong công nghiệp chế biến

khí c.ASPEN PLUS (ASPENTECH - Mỹ) d.

DESIGN II (CHEMSHARE - Mỹ): sử dụng trong công nghiệp hóa học

nói chung. e.PROSIM: Sử dụng trong công nghiệp hóa học. Các phần mềm này đều có khả năng tính toán cho các quá trình lọc hóa dầu, tuy nhiên mỗi phần mềm có ưu điểm vượt trội cho một quá trình nào đó. Đa số các phần mềm chạy trên hệ điều hành DOS, chỉ có PRO/II và HYSYS chạy trên môi trường Windows. Việc sử dụng phần mềm mô phỏng để tính toán công nghệ các quá trình lọc hóa dầu ở nước ta còn nhiều hạn chế do thiếu kinh nghiệm thực tế và kiến thức về các phần mềm. 4.2. Phần mềm PRO/II 4.2.1. Tính năng và phạm vi sử dụng PRO/II là sản phẩm của hãng SIMSCI được đưa vào sử dụng năm 1988 sau nhiều lần cải tiến, có tác dụng mô phỏng các quá trình trong công nghệ hóa học mà chủ yếu là lĩnh vực dầu khí. PRO/II có thể dễ dàng cài đặt trên hầu hết các máy tính với một thư viện dữ liệu rộng lớn, các modun tính toán và sự đa dạng về phương pháp nhiệt động đã đáp ứng được hầu hết các công việc thiết kế, nghiên cứu trong công nghệ hóa chất, hóa dầu cũng như chế biến khí, là phần mềm chuyên dụng tính toán các quá trình chưng cất rất chính xác. PRO/II có giao diện đẹp, là phần mềm chạy trên môi trường Windows nên rất dễ dàng giao tiếp giữa chương trình và người sử dụng. SVTH: Chế Viết Bình

34

GVHD: TS.Nguyễn Thị Thanh Xuân

Đồ án tốt nghiệp

Tính toán và thiết kế phân xưởng NHT bằng Pro II

Phần mềm này được sử dụng nhằm hai mục đích: - Thiết kế phân xưởng mới. - Mô phỏng một phân xưởng đã được xây dựng trong thực tế để nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến việc vận hành của nó như: thay đổi nguồn nguyên liệu, điều kiện vận hành hay tiêu chuẩn kỹ thuật của sản phẩm… Việc nhập dữ liệu vào chương trình được tiến hành rất đơn giản vì trình tự công việc được hướng dẫn cụ thể thông qua sự hiển thị màu trên màn hình. Chương trình mô phỏng được chạy với số lần lặp xác định. Chương trình mô phỏng phương pháp tính toán bằng tay, tự động biên dịch thông tin đưa vào và thực hiện quá trình tính toán từ các thông tin đó. Chương trình có một số đặc trưng sau: Khả năng tính từng phần: khi đã biết đủ các thông số cần thiết thì chương trình sẽ tự động tính các thông số còn lại. Khả năng tính hai chiều và khả năng sử dụng thông tin một phần: chương trình được chia thành nhiều modun khác nhau, mỗi modun là một thiết bị như van, bơm, cột chưng cất... Mỗi modun có khả năng xem thông số nào đã biết và thông số nào cần thiết cho quá trình tính toán. Khả năng truyền dữ liệu: khi PRO/II được cung cấp một thông tin mới, chương trình sẽ thực hiện các tính toán có thể rồi truyền kết quả mới này đến mỗi thiết bị có thể sử dụng chúng. Quá trình này tiếp diễn cho đến khi tất cả các tính toán nhờ thông tin mới này được hoàn tất. Khả năng tự động tính toán lại: khi người thiết kế loại bỏ một thông số nào đó, chương trình sẽ loại bỏ tất cả các kết quả tính được từ thông số đó, các kết quả không liên quan sẽ được giữ lại. Kết quả chạy PRO/II có thể xuất qua các chương trình khác như Word, Excel, Autocad... 

PRO/II được ứng dụng để:

- Thiết kế quy trình mới - Nghiên cứu việc chuyển đổi chế độ hoạt động của nhà máy - Hiện đại hóa các nhà máy hiện có - Giải quyết sự cố trong quá trình vận hành của nhà máy - Tối ưu hóa, cải thiện sản lượng và lợi nhuận SVTH: Chế Viết Bình

35

GVHD: TS.Nguyễn Thị Thanh Xuân

Đồ án tốt nghiệp

Tính toán và thiết kế phân xưởng NHT bằng Pro II

 PRO/II mô phỏng những quá trình tiêu biểu sau: 

Trong lĩnh vực lọc dầu :

- Chưng cất dầu thô ở áp suất khí quyển - Gia nhiệt dầu thô - Quá trình cốc hóa - Quá trình FCC - Các quá trình tách khí - Quá trình ổn định naphta và gasoline - Quá trình tách naphta - Quá trình alkyl hóa - Chưng cất chân không - Stripping hơi nước 

Trong quá trình xử lý khí:

- Rửa Amine - Làm lạnh bằng các tác nhân lạnh - Nén khí - Quá trình tách nước - Quá trình giãn nở - Tách ethane và methane 

Trong lĩnh vực hóa dầu:

- Tách hợp chất thơm - Tách propylene. - Sản xuất cyclohexane - Sản xuất ethylene - Sản xuất olefine - Tách MTBE 

Trong công nghệ hóa học:

- Tổng hợp amoni - Chưng cất trích ly và đẳng phí - Quá trình kết tinh - Tách nước SVTH: Chế Viết Bình

36

GVHD: TS.Nguyễn Thị Thanh Xuân

Đồ án tốt nghiệp

Tính toán và thiết kế phân xưởng NHT bằng Pro II

- Chưng phenol - Polymer hóa.... 4.2.2. Các cụm thiết bị trong PRO/II . Trong thư viện PRO/II có lưu sẵn một số thiết bị dùng để tạo ra các sơ đồ công nghệ trong các ngành công nghiệp lọc hóa dầu, công nghệp hóa chất. Mỗi thiết bị được xác định bởi chức năng nhiệt động học, lượng vật chất, năng lượng trao đổi và các tham số nội tại (hệ số truyền nhiệt, độ giảm áp...). Các thiết bị liên hệ với nhau bằng các dòng chảy liên kết, chính các dòng chảy vào và ra khỏi thiết bị này sẽ xác định trạng thái làm việc của thiết bị. Các thiết bị sẽ tự động cập nhật thông tin mới có liên quan đến chúng và tự cập nhật cho các dòng chảy nối với chúng. Các thiết bị chính trong chương trình PRO/II: - Thiết bị trao đổi nhiệt (Heat Exchanger) - Thiết bị làm nguội, đun nóng (Cooler, Heater) - Bộ trộn (Mixer) - Van (Valve) - Cột (Column): dùng trong các quá trình chưng cất, hấp thụ, trích ly... - Thiết bị chia dòng (Splitter): chia dòng chảy thành nhiều dòng theo tỷ lệ tùy ý. - Bộ tách (Separator): gồm có thiết bị tách 2 pha, thiết bị tách 3 pha và thiết bị tách chất rắn ra khỏi dòng lỏng hoặc hơi - Thiết bị phản ứng (Reactor) - Thiết bị nén, giãn nở (Compressor, Expander) - Bơm (Pump) - Thiết bị cân bằng (Balance): cân bằng năng lượng hay cân bằng vật chất cho hệ. - Thiết bị điều khiển (Controller) - Thiết bị hồi lưu (Recycle)

SVTH: Chế Viết Bình

37

GVHD: TS.Nguyễn Thị Thanh Xuân

Đồ án tốt nghiệp

Tính toán và thiết kế phân xưởng NHT bằng Pro II

4.2.3. Sử dụng chương trình PRO/II

Hình 4.1: Giao diện phần mềm PRO-II Các bước của quá trình mô phỏng:  Bước 1: Chuẩn bị sơ đồ công nghệ mong muốn Chuẩn bị sẵn sơ đồ công nghệ và các thông số đầu vào, đầu ra cần thiết (tên dòng, lưu lượng, nhiệt độ, áp suất...) của các dòng chảy cũng như các thông số vận hành của thiết bị.  Bước 2: Xây dựng PFD: Vẽ chu trình (Process Flow Diagram - PFD) bằng cách chọn và định vị các thiết bị (unit operation) trên cửa sổ chính. Vẽ các dòng vào ra cho từng thiết bị.  Bước 3: Chọn hệ thống đơn vị đo: Hệ đơn vị mặc nhiên được cài đặt trong chương trình là hệ đơn vị Anh, ta có thể thay đổi và chọn hệ thống đơn vị khác như MET, hay SI, thông thường ta hay chọn đơn vị MET.  Bước 4: Xác định các cấu tử: Có thể xác định trực tiếp bằng cách gõ tên của các cấu tử hoặc chọn từ danh mục có sẵn trong thư viện của chương trình.  Bước 5: Xác định phương trình nhiệt động thích hợp. Có thể chọn phương pháp nhiệt động từ danh mục các phương pháp thông dụng nhất trong thư viện. Việc chọn hệ thống phù hợp là bước quan trọng trong chương trình mô phỏng.  Bước 6: Lựa chọn các dòng nguyên liệu và sản phẩm: xác định thành phần, trạng thái nhiệt của các dòng. SVTH: Chế Viết Bình

38

GVHD: TS.Nguyễn Thị Thanh Xuân

Đồ án tốt nghiệp

Tính toán và thiết kế phân xưởng NHT bằng Pro II

 Bước 7: Cung cấp dữ liệu cho dòng nhập liệu và các dòng hồi lưu: Dữ liệu của dòng nhập liệu và dữ liệu giả định của các dòng hồi lưu cần cung cấp gồm: lưu lượng, thành phần, điều kiện nhiệt động...  Bước 8: Cung cấp các điều kiện của quá trình: Cung cấp đầy đủ các dữ liệu cần thiết cho mỗi thiết bị trong sơ đồ công nghệ.  Bước 9: Chạy và xem kết quả: Trước khi tiến hành chạy chương trình, phải kiểm tra để đảm bảo rằng không xuất hiện màu đỏ trên đường viền của các thiết bị hay các dòng chảy. Nếu tất cả đường viền là màu xanh nước biển, xanh dương (hay đen) có nghĩa là đã cung cấp đủ thông tin để chạy chương trình. Có thể xem kết quả bằng nhiều cách: đồ thị, báo cáo xuất... 4.3. Phương pháp lựa chọn mô hình nhiệt động 4.3.1. Cơ sở lựa chọn  Lựa chọn mô hình nhiệt động thích hợp cho một ứng dụng cụ thể là một bước rất quan trọng, nó ảnh hưởng trực tiếp tới độ chính xác của kết quả mô phỏng.  Mỗi phương pháp nhiệt động cho phép tính các thông số sau: - Hằng số cân bằng pha K: thể hiện sự phân bố cấu tử giữa các pha ở điều kiện cân bằng. - Enthalpy của các pha lỏng và pha hơi: xác định năng lượng cần thiết để chuyển một hệ từ trạng thái nhiệt động này sang trạng thái khác. - Enthalpy của các pha lỏng và pha hơi: nhằm phục vụ việc tính toán các máy nén, thiết bị giản nở và năng lượng tự do tối thiểu ở các thiết bị phản ứng. - Tỉ trọng của pha lỏng và pha hơi: để tính toán quá trình truyền nhiệt, trở lực và xác định kích thước tháp chưng cất.  Để lựa chọn mô hình nhiệt động thích hợp, nên dựa vào các yếu tố sau: - Bản chất của các đặc trưng nhiệt động của hệ như sau: Hằng số cân bằng lỏng – hơi (VLE: Vapor Liquid Equilibrium) của các quá trình chưng cất, cô đặc hoặc bốc hơi, quá trình trích ly… - Thành phần của hỗn hợp - Phạm vi nhiệt độ và áp suất - Tính sẵn có của các thông số hoạt động của các thiết bị SVTH: Chế Viết Bình

39

GVHD: TS.Nguyễn Thị Thanh Xuân

Đồ án tốt nghiệp

Tính toán và thiết kế phân xưởng NHT bằng Pro II

4.3.2. Các ứng dụng cụ thể về chọn mô hình nhiệt động:  Các quá trình lọc dầu và chế biến khí:  Hệ thống áp suất thấp (tháp chưng cất áp suất khí quyển và chân không): Trong nguyên liệu của các hệ thống này nói chung có khoảng gần 3% thể tích phần nhẹ nên có thể chọn mô hình BK10 hoặc GS và các biến thể của nó. Khi hàm lượng phần nhẹ lớn (nhất là thành phần C1) nên chọn EOS: SRK, PR.  Hệ thống áp suất cao (tháp chưng phân đoạn sản phẩm của phân xưởng cracking, cốc hóa...): Trong hệ thống này, hàm lượng phần nhẹ nói chung lớn hơn. Các mô hình nên chọn: GS, SRK, PR.  Các quá trình chế biến khí thiên nhiên: trong thành phần thường có chứa N 2, khí acide (CO2, H2S) và các hydrocarbon nhẹ: - Với loại khí chứa ít hơn 5% N 2, CO2, H2S và không có cấu tử phân cực nào khác nên chọn SRK, PR hoặc Benedict - Webb - Rubin - Starling (BWRS). - Với loại khí chứa nhiều hơn 5% N 2, CO2, H2S nhưng không có cấu tử phân cực nào khác nên chọn SRK, PR và người sử dụng nên đưa vào các thông số tương tác để thu được kết quả tốt hơn. - Với hệ thống xử lý khí thiên nhiên có lẫn nước làm việc ở áp suất cao (trong trường hợp này độ hoà tan của hydrocarbon trong nước sẽ tăng lên) nên chọn các biến thể của các phương trình trạng thái như: SRKM, PRM hay SRKS, SRKKD (Kabadi Danner Modification to SRK). - Khi khí thiên nhiên chứa các cấu tử phân cực như méthanol nên chọn SRKM, PRM hay SRKS.  Các quá trình hóa dầu:  Quá trình xử lý hydrocarbon nhẹ: - Ở áp suất thấp: SRK, PR. - Ở áp suất cao: SRKKD.  Xử lý hydrocarbon thơm: - P < 2 bars: IDEAL. - P > 2 bars: GS, SRK, PR.  Xử lý hỗn hợp hydrocarbon thơm và hydrocarbon khác: NRTL, UNIQUAC, UNIFAC.

SVTH: Chế Viết Bình

40

GVHD: TS.Nguyễn Thị Thanh Xuân

Đồ án tốt nghiệp

Tính toán và thiết kế phân xưởng NHT bằng Pro II

PHẦN II: MÔ PHỎNG PHÂN XƯỞNG XỬ LÝ NAPHTHA BẰNG HYDRO (NHT) CỦA NHÀ MÁY LỌC DẦU DUNG QUẤT CHƯƠNG I: DỮ LIỆU ĐẦU VÀO SVTH: Chế Viết Bình

41

GVHD: TS.Nguyễn Thị Thanh Xuân

Đồ án tốt nghiệp

1.1.

Tính toán và thiết kế phân xưởng NHT bằng Pro II

Nguyên liệu Nguyên liệu của phân xưởng NHT được cung cấp từ phân đoạn naphtha của phân xưởng chưng cất khí quyển. Nguyên liệu có nguồn gốc từ dầu thô Bạch Hổ hoặc dầu thô hỗn hợp (84,6% Bạch Hổ và 15,4% Dubai). Tuy nhiên theo đề tài thì phân xưởng NHT sẽ xử lý nguồn nguyên liệu có nguồn gốc từ 100% dầu thô Bạch Hổ. Sau đây là những đặc điểm, tính chất của dòng nguyên liệu: Bảng 1.1: Các tính chất của Naphtha Property Specific gravity @15°C Distillation, °C IBP 10% 30% 50% 70% 90% EP Paraffins, wt. % Olefins, wt. % Naphthenes, wt. % Aromatics, wt. % Sulfur, wt. ppm Nitrogen, wt. ppm Silicon, wt.ppm Lead, wt.ppb Copper, wt.ppb Arsenic, wt.ppb Total Oxygen, wt ppm Chlorides, wt.ppm

Value 0.745

Test Method ASTM D-287 ASTM D-86

85 102 115 127 134 145 160 52.5 0 36.9 10.6 100 1 max 0.1 max 5 max 20 max 2 max 2 max 0.5 max

UOP 880 UOP 880 UOP 880 UOP 880 ASTM D-4045 ASTM D-4629 UOP 787 UOP 350 UOP 114 UOP 946 UOP 678 UOP 395

Ngoài ra, phân xưởng còn sử dụng dòng khí giàu hydro để xử lý các tạp chất như lưu huỳnh, nitơ, oxi, kim loại, halogen, olefine. Đặc trưng của dòng khí như sau : Bảng 1.2  : Thành phần dòng khí make up Make up Hydrogen

Compound

mole % H2 SVTH: Chế Viết Bình

93.3 42

GVHD: TS.Nguyễn Thị Thanh Xuân

Đồ án tốt nghiệp

1.2.

Tính toán và thiết kế phân xưởng NHT bằng Pro II

Methane

2.5

Ethane

2.4

Propane

1.4

i Butane

0.1

n Butane

0.1

i Pentane

0.04

n Pentane

0.02

C6+

0.04

Sản phẩm

1.2.1. Stripper off gas cho phân xưởng RFCC Bảng 1.3: Stripper off gas cho phân xưởng RFCC Compound

Stripper Off Gas mole %

H2O

0.7

H2 S

1.2

NH3

0.0

H2

58.3

Methane

6.2

Ethane

5.0

Propane

3.1

i Butane

2.3

n Butane

17.8

i Pentane

3.4

i Pentane

2.1

C6+

0.1

1.2.2. Naphtha nhẹ Bảng 1.4: Thành phần Naphtha nhẹ Property SVTH: Chế Viết Bình

Value 43

Test Method GVHD: TS.Nguyễn Thị Thanh Xuân

Đồ án tốt nghiệp

Specific Gravity Composition, mole % i butane n butane i pentane n pentane Cyclopentane 2,2 Dimethylbutane 2,3 Dimethylbutane 2 Methylpentane 3 Methylpentane Hexane Methylcyclopentane Cyclohexane Benzene nC7 Water Copper, wt.ppb Lead, wt.ppb Arsenic, wt ppb Fluorides Bromine Number Chlorides, wt.ppm Sulfur, wt.ppm Fluorides Total Oxygenates, wt ppm Nitrogen, wt.ppm

Tính toán và thiết kế phân xưởng NHT bằng Pro II

0.674 0.12 1.16 11.34 19.00 0.12 0.74 1.62 11.72 6.34 25.86 6.09 5.81 6.3 3.78 Bão hòa ở nhiệt độ thiết kế 20 10 1 0.1 4 0.5 0.1 Không phát hiện 0.5 0.1

ASTM D-4052 UOP-690

UOP 481 UOP 144 UOP 350 UOP 296 UOP 619 UOP 304 UOP 395 ASTM D-4045 Method based on suspected compounds UOP 384

1.2.3. Naphtha nặng Naphtha nặng cho Platforming (Unit 13) sẽ chứa ít hơn 0.5 wt ppm S và ít hơn 0.5 wt ppm N. 1.3.

Cân bằng vật chất của phân xưởng NHT

SVTH: Chế Viết Bình

44

GVHD: TS.Nguyễn Thị Thanh Xuân

Đồ án tốt nghiệp

Tính toán và thiết kế phân xưởng NHT bằng Pro II

Bảng 1.5: Cân bằng vật chất của phân xưởng NHT

STREAM H2 C1 C2 H2 S C3 NH3 iC4 SO2 nC4 iC5 nC5 CP 22DMB 23DMB 2MP 3MP nC6 MCP 22DMP BENZENE 24DMP CH 33DMP 23DMP 2MH 3MH nC7 DMCP H20 MCH ECP TOLUENE iC8 nC8 C3CP SVTH: Chế Viết Bình

MATERIAL BALANCE, KG MOL/HR Design Case FEED PRODUCT STREAM STREAM STREAM 201 0

377 0

399 0

0 0 0 0 0.58 0 5.4 45.35 76.11 0.48 2.47 5.46 39.53 21.33 86.60 21.04 1.45 23.53 2.24 22.24 1.9 4.14 19.01 20.80 90,36 29.45 0 54.55 3.08 30.89 73.67 88.59 48.64

0 0 0 0 0.01 0 0.95 44.59 75.69 0.48 2.47 5.46 39.39 21.32 86.96 21.01 1.37 23.52 2.09 20.14 0.7 0.4 2.18 0.77 0.08 4.47 0 0.01 0 0 0.04 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.02 0,02 0.08 0.01 0.15 1.96 1.2 3.74 16.83 19.91 90.27 24.98 0 54.43 3.08 30.9 73.63 88.58 48.63

45

STREAM 519 16.04 1.71 1.37 0.33 0.84 0 0.62 0 4.88 0.93 0.57 0 0 0 0.01 0 0.01 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

GVHD: TS.Nguyễn Thị Thanh Xuân

Đồ án tốt nghiệp

Tính toán và thiết kế phân xưởng NHT bằng Pro II

C2CH EBZ P-XYLENE M-XYLENE iC9 O-XYLENE nC9 C3CH C4CP C10 PARA C4CH C5CP C10 AROM Mole flow, kmol/h

39.05 3.80 4.54 21.32 66.23 11.93 91.39 7.46 10.3 8.27 3.91 3.92 8.18 1099.18

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 354.11

39.04 3.8 4.54 21.32 66.13 11.93 91.3 10.3 7.46 8.27 3.91 3.92 8.18 738.49

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 27.49

Nhìn vào bảng cân bằng vật chất ta thấy lượng lưu huỳnh phản ứng trong thiết bị phản ứng để tạo ra H2S sẽ là 0.33 kmol/h, tức là lượng lưu huỳnh tạp chất có trong nguyên liệu đã phản ứng là 0.33 kmol/h Giả sử các cấu tử bị chứa lưu huỳnh có cấu tạo là C6H14S và C6H14S2 (do hàm lượng các cấu tử C6 tham gia phản ứng nhiều nhất) và tổng lượng lưu huỳnh có trong nguyên liệu là 100 ppm tương đương với: 112051 x 100 x 10-6 = 11.2051 kg/h = 0.35 kmol/h Giả sử các chất chứa lưu huỳnh sẽ là: Cấu tử

Công thức phân tử

DPDSULFD

Lưu lượng (kmol/h) Ban đầu

Chuyển hóa

Còn lại

C6H14S2

0.08766

0.085

0.0026

DPRS

C6H14S

0.08766

0.085

0.0026

C6_MECAPTANE

C6H14S

0.08766

0.085

0.0026

Để cân bằng được khối lượng, khi giả sử thêm vào các chất trên ta phải thay thế bằng một lượng NC6 (118*0.08766*2+150*0.08766)/86=0.263 Kmol/h C6H14 Lượng NC6 còn lại trong CBVC là: 86.6-0.263=86.337 Kmol /h

SVTH: Chế Viết Bình

46

GVHD: TS.Nguyễn Thị Thanh Xuân

Đồ án tốt nghiệp

STREAM

Tính toán và thiết kế phân xưởng NHT bằng Pro II

MATERIAL BALANCE, KG MOL/HR Design Case FEED PRODUCT STREAM STREAM STREAM

H2

Trước

STREAM

201

377

399

519

0

0

0

16.04

C1 0

0

0

1.37

H2 S

0

0

0

0.33

C3

0

0

0

0.84

NH3

0

0

0

0

iC4

0.58

0.01

0

0.62

SO2

0

0

0

0

nC4

5.4

0.95

0

4.88

iC5

45.35

44.59

0

0.93

nC5

76.11

75.69

0

0.57

CP 22DMB 23DMB 2MP 3MP nC6

0.48 2.47 5.46 39.53 21.33 86.337

0.48 2.47 5.46 39.39 21.32 86.96

0 0 0 0 0 0.02

0 0 0 0.01 0 0.01

DPDSULFD

0.08766

0

0

0

DPDS

0.08766

0

0

0

0.08766

0

0

0

MECAPTANE

22.19 1 0.68

1.71

C2

C6-

SVTH: Chế Viết Bình

47

sau

7 0.38 8 0.33 0.26 7 0.00 9 0.38 9 0.15 4 0.14 2

0.146 0.01 0.64 0.087 6 0.087 6 0.087 6

GVHD: TS.Nguyễn Thị Thanh Xuân

Đồ án tốt nghiệp

MCP 22DMP BENZENE 24DMP CH 33DMP 23DMP 2MH 3MH nC7 DMCP H20 MCH ECP TOLUENE iC8 nC8 C3CP C2CH EBZ P-XYLENE M-XYLENE iC9 O-XYLENE nC9 C3CH C4CP C10 PARA C4CH C5CP C10 AROM Mole flow, kmol/h

Tính toán và thiết kế phân xưởng NHT bằng Pro II

21.04 1.45 23.53 2.24 22.24 1.9 4.14 19.01 20.80 90,36 29.45 0 54.55 3.08 30.89 73.67 88.59 48.64 39.05 3.80 4.54 21.32 66.23 11.93 91.39 7.46 10.3 8.27 3.91 3.92 8.18

21.01 1.37 23.52 2.09 20.14 0.7 0.4 2.18 0.77 0.08 4.47 0 0,01 0 0 0.04 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0.02 0.08 0.01 0.15 1.96 1.2 3.74 16.83 19.91 90.27 24.98 0 54.43 3,08 30.9 73.63 88.58 48.63 39.04 3.8 4.54 21.32 66.13 11.93 91.3 10.3 7.46 8.27 3.91 3.92 8.18

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1099.18

354.11

738.49

27.49

SVTH: Chế Viết Bình

48

0.01

0.14

0.12 0.01

0.11 0.01 0.01 0.01 0.01

0.1 0.09

GVHD: TS.Nguyễn Thị Thanh Xuân

Đồ án tốt nghiệp

Tính toán và thiết kế phân xưởng NHT bằng Pro II

CHƯƠNG II: QUÁ TRÌNH MÔ PHỎNG 2.1. Các bước tiến hành mô phỏng 2.1.1. Chọn hệ đơn vị đo Theo các thứ nguyên của nhiệt độ (0C), áp suất (kg/cm2), lưu lượng (kmol/h) ... Do đó, chọn hệ đơn vị là Metric. 2.1.2. Nhập các cấu tử Ngoài các cấu tử đã cho trong bản PFD, còn có một số cấu tử mới tạo thành do phản ứng và các cấu tử trong các dòng phụ trợ, công nghệ đưa vào phân xưởng. Nhập và sắp xếp theo chiều tăng nhiệt độ sôi của các cấu tử. 2.1.3. Chọn mô hình nhiệt động thích hợp Căn cứ vào dòng nguyên liệu có thành phần cấu tử, nhiệt độ, áp suất như đã cho ở PFD, dựa vào giản đồ J4 trong tài liệu thiết kế mô phỏng [3], chọn mô hình nhiệt động là Grayson – Streed. 2.1.4. Thiết lập sơ đồ công nghệ của phân xưởng Sơ đồ công nghệ bao gồm các dòng và các thiết bị phản ứng, trao đổi nhiệt, lò đốt, các van, thiết bị tách dòng, tháp stripper, tháp tách xăng. 2.1.4.1.

Thiết bị phản ứng

Click vào biểu tượng show or hide PFD palette trên thanh công cụ, sau đó chọn vào biểu tượng reactor.

2.1.4.2.

Hình 2.1: Thiết bị phản ứng Các trao đổi nhiệt trong phân xưởng

Click vào biểu tượng Simple HX ở PFD, sau đó nhấn phím Shift và click chuột trái cho đến khi số lượng các trao đổi nhiệt vừa đủ thì dừng lại, sắp xếp lại vị trí các trao đổi nhiệt thích hợp.

SVTH: Chế Viết Bình

49

GVHD: TS.Nguyễn Thị Thanh Xuân

Đồ án tốt nghiệp

Tính toán và thiết kế phân xưởng NHT bằng Pro II

Hình 2.2: Thiết bị trao đổi nhiệt 2.1.4.3.

Các valve

Click vào biểu tượng Valve ở PFD.

Hình 2.3: Van điều khiển 2.1.4.4.

Lò đốt

Click vào biểu tượng Fired Heater ở PFD.

Hình 2.4: Lò đốt

2.1.4.5. Tháp stripper Click vào biểu tượng Distillation ở PFD. Có condenser và reboiler, theo số liệu của nhà máy thì tháp này có 25 đĩa thực tế.

Hình 2.5: Tháp Stripper SVTH: Chế Viết Bình

50

GVHD: TS.Nguyễn Thị Thanh Xuân

Đồ án tốt nghiệp

2.1.4.6.

Tính toán và thiết kế phân xưởng NHT bằng Pro II

Tháp tách xăng Splitter

Cũng tương tự như tháp stripper, tháp tách xăng splitter cũng có condenser và reboiler, số đĩa thực tế là 52 đĩa.

2.1.4.7.

Hình 2.6: Tháp tách xăng Splitter Các dòng công nghệ và phụ trợ

Click vào nút stream rồi nối các dòng với các thiết bị theo bản PFD của phân xưởng.

Hình 2.7: Các dòng trong sơ đồ công nghệ 2.1.5. Nhập dữ liệu và các biến ràng buộc Dựa vào bản PFD và sổ tay vận hành của phân xưởng NHT, tiến hành nhập dữ liệu, các biến, các ràng buộc cho sơ đồ công nghệ. Phần mềm Pro/II là phần mềm rất thông minh, nên trong thực tế không nhất thiết phải nhập tất cả những gì có trong PFD mà chỉ cần nhập các dữ liệu chính, phần mềm sẽ hiểu và tính toán chính xác.

SVTH: Chế Viết Bình

51

GVHD: TS.Nguyễn Thị Thanh Xuân

Đồ án tốt nghiệp

2.1.5.1.

Tính toán và thiết kế phân xưởng NHT bằng Pro II

Dòng nguyên liệu

Hình 2.8: Nhập thông số nhiệt độ và áp suất cho dòng nguyên liệu Click vào Flowrate and Composition để nhập thành phần các cấu tử.

Hình 2.9: Thành phần các cấu tử trong nguyên liệu

SVTH: Chế Viết Bình

52

GVHD: TS.Nguyễn Thị Thanh Xuân

Đồ án tốt nghiệp

Tính toán và thiết kế phân xưởng NHT bằng Pro II

2.1.5.2. Hệ thống trao đổi nhiệt Click vào các thiết bị trao đổi nhiệt, xuất hiện bảng Heat Exchanger rồi nhập tên thiết bị, trở lực dòng nóng, dòng lạnh (nếu có).

Hình 2.10: Nhập các thông số cho thiết bị trao đổi nhiệt Sau đó click vào Specification để lựa chọn tiêu chuẩn kỹ thuật, nhập giá trị cho tiêu chuẩn ấy.

SVTH: Chế Viết Bình

53

GVHD: TS.Nguyễn Thị Thanh Xuân

Đồ án tốt nghiệp

Tính toán và thiết kế phân xưởng NHT bằng Pro II

Hình 2.11: Lựa chọn tiêu chuẩn kỹ thuật cho thiết bị trao đổi nhiệt 2.1.5.3. Lò đốt Click vào lò đốt, xuất hiện bảng Fired Heater:

Hình 2.12: Lò đốt Chọn vào ô “general specification” để nhập các thông số tổng quát của lò đốt.

SVTH: Chế Viết Bình

54

GVHD: TS.Nguyễn Thị Thanh Xuân

Đồ án tốt nghiệp

Tính toán và thiết kế phân xưởng NHT bằng Pro II

Hình 2.13: Các tiêu chuẩn chung của lò đốt Chọn vào ô Temperature Specification để nhập các thông số nhiệt độ.

Hình 2.14: Ràng buộc nhiệt của lò đốt Chọn ô Process Pressure Specification để nhập áp suất.

SVTH: Chế Viết Bình

55

GVHD: TS.Nguyễn Thị Thanh Xuân

Đồ án tốt nghiệp

Tính toán và thiết kế phân xưởng NHT bằng Pro II

Hình 2.15: Áp suất lò đốt Chọn ô Initial Estimates để nhập ước lượng ban đầu về nhiệt độ của lò đốt.

Hình 2.16: Ước lượng ban đầu về nhiệt lượng của lò đốt

SVTH: Chế Viết Bình

56

GVHD: TS.Nguyễn Thị Thanh Xuân

Đồ án tốt nghiệp

2.1.5.4.

Tính toán và thiết kế phân xưởng NHT bằng Pro II

Thiết bị phản ứng

Trước tiên chúng ta phải khai báo phương trình phản ứng. Click vào mục “2A+B” trên thanh công cụ để khai báo và đặt tên cho phản ứng tại mục Reaction Set Name.

Hình 2.17. Khai báo phản ứng Chọn mục Enter Data xuất hiện bảng Reaction Definitions, nhập tên phản ứng là HDT tại mục Name.

SVTH: Chế Viết Bình

57

GVHD: TS.Nguyễn Thị Thanh Xuân

Đồ án tốt nghiệp

Tính toán và thiết kế phân xưởng NHT bằng Pro II

Hình 2.18: Viết phương trình phản ứng Chọn vào mục Definition, xuất hiện bảng Reaction Components. Từ bảng số liệu cho ở PFD, tính toán được hệ số tỷ lượng của chất tham gia phản ứng và sản phẩm.

Hình 2.19: Nhập hệ số tỷ lượng cho cấu tử phản ứng và sản phẩm

SVTH: Chế Viết Bình

58

GVHD: TS.Nguyễn Thị Thanh Xuân

Đồ án tốt nghiệp

Tính toán và thiết kế phân xưởng NHT bằng Pro II

Sau khi khai báo xong phương trình phản ứng, nhấp chọn thiết bị phản ứng, xuất hiện bảng Conversion Reactor. -

Đặt tên cho thiết bị phản ứng tại mục Description.

-

Ở mục Reaction Set Name chọn tên phản ứng là HDT đã được khai báo.

-

Ở mục Thermal Specification, chọn Fixed Temperature và nhập giá trị nhiệt độ.

-

Hình 2.20:Thiết bị phản ứng Trong bảng Conversion Reactor, chọn mục Extent of Reaction, xuất hiện bảng Extent of Reaction rồi chọn cấu tử cơ bản là DPDSULFD và nhập các giá trị A, B, C của công thức biến đổi.

SVTH: Chế Viết Bình

59

GVHD: TS.Nguyễn Thị Thanh Xuân

Đồ án tốt nghiệp

Tính toán và thiết kế phân xưởng NHT bằng Pro II

Hình 2.21: Mức phản ứng Ở mục Pressure trong Conversion Reactor, nhập trở lực của thiết bị phản ứng là 0,5 kg/cm2.

Hình 2.22: Trở lực thiết bị phản ứng 2.1.4.12. Tháp Stripper T-1201 Với: - Số đĩa thực tế: 25 đĩa - Lưu lượng: 112247 kg/h - Nhiệt độ dòng vào 164oC - Áp suất đỉnh tháp: 11.5 kg/cm2 - Áp suất đáy tháp: 11.9 kg/cm2 Nhấp chọn vào tháp Stripper để nhập dữ liệu. Ở mục Description, đặt tên cho tháp.

SVTH: Chế Viết Bình

60

GVHD: TS.Nguyễn Thị Thanh Xuân

Đồ án tốt nghiệp

Tính toán và thiết kế phân xưởng NHT bằng Pro II

Hình 2.23: Tháp stripper Chọn vào mục Pressure Profile để nhập các thông số về áp suất của tháp

Hình 2.24: Áp suất tháp stripper Trong mục Feed and Products, nhập vị trí đĩa nạp liệu và lưu lượng các dòng ra.

SVTH: Chế Viết Bình

61

GVHD: TS.Nguyễn Thị Thanh Xuân

Đồ án tốt nghiệp

Tính toán và thiết kế phân xưởng NHT bằng Pro II

Hình 2.25: Nguyên liệu và các sản phẩm của tháp stripper Trong mục Performance Specification and Variables, nhập các tiêu chuẩn và các biến của tháp.

SVTH: Chế Viết Bình

62

GVHD: TS.Nguyễn Thị Thanh Xuân

Đồ án tốt nghiệp

Tính toán và thiết kế phân xưởng NHT bằng Pro II

Hình 2.26: tiêu chuẩn và các biến của tháp stripper 2.1.4.13. Tháp tách xăng Splitter Các thông số mô phỏng cho tháp: Với: -Lưu lượng: 111630 kg/h -Số đĩa thực tế: 52 đĩa -Nhiệt độ dòng vào 122oC -Áp suất đỉnh: 1,1 kg/cm2 -Áp suất đáy : 1,7 kg/cm2 Nhấp chọn vào tháp, hiện ra bảng Column và đặt tên cho tháp ở mục Description.

SVTH: Chế Viết Bình

63

GVHD: TS.Nguyễn Thị Thanh Xuân

Đồ án tốt nghiệp

Tính toán và thiết kế phân xưởng NHT bằng Pro II

Hình 2.27: Tháp tách xăng splitter Nhấp vào mục Pressure Profile để nhập áp suất cho tháp.

Hình 2.28: Áp suất làm việc của tháp tách xăng

Nhấp vào Feed and Products để nhập vị trí đĩa nạp liệu và lưu lượng các dòng ra. SVTH: Chế Viết Bình

64

GVHD: TS.Nguyễn Thị Thanh Xuân

Đồ án tốt nghiệp

Tính toán và thiết kế phân xưởng NHT bằng Pro II

Hình 2.29: Dòng nguyên liệu và sản phẩm của tháp tháp tách xăng Ở mục Specifications and Variables, nhập các tiêu chuẩn và các biến cho tháp

Hình 2.30: Các tiêu chuẩn của tháp tách xăng 2.2. Tính toán cho các thiết bị chính SVTH: Chế Viết Bình

65

GVHD: TS.Nguyễn Thị Thanh Xuân

Đồ án tốt nghiệp

Tính toán và thiết kế phân xưởng NHT bằng Pro II

2.2.1. Thiết bị phản ứng - Theo kết quả mô phỏng Pro II ta thấy chênh lệch nhiệt độ trước và sau khi qua thiết bị phản ứng là ∆T= 344.56-343 = 1.56 (oC), nên ta chỉ cần sử dụng 1 tầng xúc tác. - Tính toán kích thước của thiết bị phản ứng: Các kích thước phản ứng có thể được xác định bằng cách xác định 1 tiêu chuẩn thiết kế. Vận tốc chất lỏng trên bề mặt phải lớn hơn 1cm/s để đảm bảo rằng các chất lỏng được phân bố đều. VSL> 1 cm/s Lưu lượng thể tích của môi trường lỏng trong lò phản ứng: 112223,9  156,78 3 m /h 715,805

(Điều kiện hiện tại) hoặc = 0,04355m3/s

Diện tích mặt cắt ngang của thiết bị phản ứng: S 

0,04355  4,355 0,01

m2

Vậy đường kính của thiết bị phản ứng: D

4S  2,355 

(m)

2.2.2. Tháp stripper T-1201  Tính shortcut cho tháp Ta tính shortcut cho tháp với tiêu chuẩn của sản phẩm: - Lưu lượng H2S trong khí offgas là 0,329 kmol/h. - Tổng lưu lượng của dòng khí offgas là 27,49 kmol/h. Từ quá trình shortcut ta xác định được:

Rmin= 1,58551 và Nmin= 6,70734 SVTH: Chế Viết Bình

66

GVHD: TS.Nguyễn Thị Thanh Xuân

Đồ án tốt nghiệp

Tính toán và thiết kế phân xưởng NHT bằng Pro II

 Xác định Rth và Nlt theo phương pháp Gilian: Đặt f(R) =

R  R min R 1

N lt  Nm N lt  1 Trong đó: R chỉ số hồi lưu Nlt số đĩa lý thuyết Nm số đĩa tối thiểu

f (N) =

Hình 2.31: Đồ thị liên hệ giữa f(R) và f(N)

Tra trên đồ thị ta có bảng sau: B

R

f(R )

f(N)

Nlt

Nlt(R+1)

1,2

1,902612

0,109247

0,54

15,75509

45,7309

SVTH: Chế Viết Bình

67

GVHD: TS.Nguyễn Thị Thanh Xuân

Đồ án tốt nghiệp 1,3 1,4 1,5 1,6 2 2,2 2,4 2,6

Tính toán và thiết kế phân xưởng NHT bằng Pro II 2,061163 2,219714 2,378265 2,536816 3,17102 3,488122 3,805224 4,122326

0,155383 0,196975 0,234663 0,268972 0,380125 0,423922 0,461938 0,495247

0,49 0,45 0,43 0,41 0,34 0,3 0,28 0,26

14,11243 13,01335 12,52165 12,06329 10,67779 10,01049 9,704639 9,415324

43,20045 41,89925 42,30145 42,66563 44,53727 44,92828 46,63296 48,22836

Khi đó ta có đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa R và N(R+1):

Từ đồ thị ta chọn điểm cực tiểu tương ứng với điểm (2.2;41.89). Vậy N lý thuyết là: 14 ứng với R: 2.2  Xác định đĩa nạp liệu tối ưu Để xác định đĩa nạp liệu tối ưu ta sử dụng công cụ optimizer :

SVTH: Chế Viết Bình

68

GVHD: TS.Nguyễn Thị Thanh Xuân

Đồ án tốt nghiệp

Tính toán và thiết kế phân xưởng NHT bằng Pro II

Hình 2.32: Xác định đĩa tối ưu cho tháp T-1201 Ban đầu, nạp liệu vào 1 đĩa bất kỳ là đĩa số 5. Kết quả ta được như sau :

SVTH: Chế Viết Bình

69

GVHD: TS.Nguyễn Thị Thanh Xuân

Đồ án tốt nghiệp

Tính toán và thiết kế phân xưởng NHT bằng Pro II

Sau đó thử nạp liệu vào đĩa số 3. Kết quả thu được như sau :

Ta thấy nhiệt lượng cần thiết cho reboiler nhỏ hơn so với nạp liệu vào đĩa số 5. Vậy đĩa nạp liệu tối ưu là đĩa 3.  Tính sizing cho tháp Trong thiết kế tháp 2 thông số quan tâm chính là : - Hệ số ngập lụt (FF) : thích hợp