Huong Dan Hysys_KS Dao Van Huan BKSG

Bài giảng môn Tin ứng dụng

24/8/2010

BÀI GIẢNG TIN ỨNG DỤNG Số trình: 05

KS. Đoàn Văn Huấn – BM. Lọc Hóa dầu

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

1

Bài giảng môn Tin ứng dụng

24/8/2010

Choose a suitable job Kiến thức chuyên ngành

Tin học chuyên ngành Thiết kế (Designer) Vận hành (Operator) Tư vấn (Consultant)

Tiếng Anh Kỹ năng mềm “We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

2

Bài giảng môn Tin ứng dụng

24/8/2010

MỤC ĐÍCH MÔN HỌC §

§ §

§ §

Hiểu được vai trò của mô phỏng, một số phần mềm mô phỏng điển hình trong công nghệ Lọc Hóa dầu Cách xây dựng một bài toán mô phỏng Nắm rõ được các bước, các tiện ích trong phần mềm Hysys để thực hiện một số bài toán chuyên ngành cụ thể Củng cố lại kiến thức chuyên ngành Giúp sinh viên có kĩ năng làm việc độc lập cũng như theo nhóm “We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

3

Bài giảng môn Tin ứng dụng

24/8/2010

TIÊU CHUẨN ĐÁNH GIÁ - Dự lớp đầy đủ theo quy định (nghỉ không quá 1/5 số giờ lên lớp) - Thực hiện các Task trong mỗi session - Thi cuối học kỳ (vấn đáp + thực hành) - Bài tập thực hành

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

4

Bài giảng môn Tin ứng dụng

24/8/2010

TÀI LIỆU THAM KHẢO ü ü

ü

ü ü ü

Bài giảng môn Tin ứng dụng (2010) – Đoàn Văn Huấn Advanced Process Modeling using HYSYS (2008) – Aspentech Training Manual Workbook Process Modeling using HYSYS with Refinery Focus (2004) – Aspentech Process Modeling using HYSYS (2004) – Aspentech Simulation Basis - Aspentech Dynamic Modeling - AspenTech

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

5

Bài giảng môn Tin ứng dụng

24/8/2010

NỘI DUNG MÔN HỌC Chương 1: Giới thiệu về mô phỏng Chương 2: Các phần mềm mô phỏng phổ biến Chương 3: Aspen Hysys 3.1. Bắt đầu quá trình mô phỏng với Hysys 3.2. Sử dụng các tiện ích trong Hysys 3.3. Nhập các thiết bị 3.4. Mô phỏng động trong Hysys 3.5. In và báo cáo kết quả Chương 4: Hướng dẫn thực hành Chu trình làm lạnh bằng Propan Phân xưởng làm lạnh khí Sự đặc trưng dầu mỏ Làm ngọt khí chua bằng DEA “We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

6

Bài giảng môn Tin ứng dụng

24/8/2010

Yêu cầu và ý nghĩa của môn học Yêu cầu

Nội dung môn học

Ý nghĩa môn học

- Cách thiết lập một quá trình mô phỏng (thu thập tài liệu, lựa chọn công nghệ,..)

Thiết kế, tối ưu, kiểm tra được quá trình công nghệ cần nghiên cứu

Học xong môn Hóa Lý Sử dụng các tiện ích trong Hysys

Tính toán các tính chất của dòng, trợ giúp cho môn học Hóa Lý keo, công nghệ chế biến khí

Học xong Công nghệ lọc dầu, hóa dầu, chế biến khí

Học xong môn thiết bị phản ứng, Thiết bị trong công nghệ lọc dầu

Nhập các thiết bị trong Hysys

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

7

Bài giảng môn Tin ứng dụng

24/8/2010

Session 1: Giới thiệu về mô phỏng Quá trình công nghệ bao gồm các yếu tố gì? Mô phỏng là gì? Mô phỏng là việc phát triển và sử dụng mô hình hóa máy tính để nghiên cứu hệ động học thực

Thiết kế mô phỏng là quá trình thiết kế với sự trợ giúp của máy tính với các phần mềm chuyên nghiệp.

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

8

Bài giảng môn Tin ứng dụng

24/8/2010

Giới thiệu về mô phỏng Có hai loại mô phỏng: l Mô phỏng tĩnh (Steady Mode): l l l l

l

Thiết kế (Designing) một quá trình công nghệ mới. Thử lại, kiểm tra lại (Retrofitting) các quá trình đang tồn tại. Hiệu chỉnh (Troubleshooting) các quá trình đang vận hành. Tối ưu hóa (Optimizing) các quá trình đang vận hành.

Mô phỏng động (Dynamic Mode): mô phỏng thiết bị hoặc quy trình đang hoạt động l l l

Khảo sát sự đáp ứng khi thay đổi các thông số công nghệ Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến hệ thống theo thời gian Phương pháp xử lí tình huống giả lập trong quá trình thiết kế và vận hành quá trình một cách hiệu quả và an toàn nhất. “We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

9

Bài giảng môn Tin ứng dụng

24/8/2010

Mục đích của mô phỏng l

Để mô hình hóa, dự đoán sự thực hiện của quá trình: l l

Chia nhỏ quá trình để nghiên cứu riêng lẻ Đặc tính của quá trình (nhiệt độ, áp suất, lưu lượng, thành phần, kích thước thiết bị,… ) được dự đoán sử dụng công nghệ phân tích: Mô hình toán § Tương quan thực nghiệm § Công cụ (phần mềm) mô phỏng quá trình sử dụng máy tính §

l

Để dự đoán các thông số quá trình (đặc tính dòng, điều kiện hoạt động, kích thước thiết bị) phải dựa trên: PT cân bằng vật chất và năng lượng, cân bằng nhiệt động học, các PT tỷ lệ.

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

10

Bài giảng môn Tin ứng dụng

24/8/2010

Các bước thiết lập quá trình mô phỏng

Thành phần

Thành phần

Nhiệt độ

Nhiệt độ

Áp suất

Áp suất

Lưu lượng

Lưu lượng

……

……

Module? PFD? (khác so với BFD như thế nào?) “We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

11

Bài giảng môn Tin ứng dụng

24/8/2010

PFD for Cyclohexane

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

12

Bài giảng môn Tin ứng dụng

24/8/2010

BFD for Cyclohexane

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

13

Bài giảng môn Tin ứng dụng

24/8/2010

Các bước thiết lập mô phỏng Thu thập số liệu

Lập mô hình đầy đủ (PFD/BFD)

Đánh giá số liệu

Chạy chương trình mô phỏng

Rút gọn mô hình

Thiết lập mô hình trên phần mềm mô phỏng với các số liệu dự kiến

OK Kết luận và Chọn mô hình cuối cùng “We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

14

Bài giảng môn Tin ứng dụng

24/8/2010

Mối liên hệ giữa phần tính toán đầu vào và yêu cầu trong mô phỏng

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

15

Bài giảng môn Tin ứng dụng

24/8/2010

Ưu điểm của mô phỏng l l l l l

- Độ chính xác cao - Thay đổi bộ số liệu đầu vào - Tối ưu hóa chế độ công nghệ (T, P, …) - Nhanh chóng, chính xác, dễ kiểm tra - Thân thiện

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

16

Bài giảng môn Tin ứng dụng

24/8/2010

Learning outcome in Session 1 l l l l l

Mô phỏng là gì? Mô phỏng làm gì? Ưu thế của mô phỏng là gì? Có những kiểu mô phỏng gì? Thực hiện mô phỏng trong tính toán thiết kế công nghệ như thế nào?

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

17

Bài giảng môn Tin ứng dụng

24/8/2010

Giới thiệu về các phần mềm mô phỏng phổ biến

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

1

Bài giảng môn Tin ứng dụng

24/8/2010

Các phần mềm mô phỏng phổ biến - Simulation Sciences SIMSCI (California): PRO//II, DYNSIM - Hyprotech (Calgary, Canada): HYSIM, HYSYS, HTFS, STX/ACX, BDK - Aspen Technology (Cambridge, USA): Aspen-Plus (Most widely used and versatile in range and application) - Bryan research & engineering: PROSIM, TSWEET - Prosim (Labege, France): Prosim Plus - Chemstation (Houston): CHEMCAD - PSE Ltd (London): gPROMS - Winsim (DESIGN II for Windows). - IDEAS Simulation. - Simulator 42. - RSI (France): RSI

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

2

Bài giảng môn Tin ứng dụng

24/8/2010

Pro/II Sản phẩm của Hãng Simsci l l l

Hình thành năm 1967 Sử dụng chính thức vào năm 1988. Phiên bản mới nhất hiện nay là Pro/II 8.4 (tuy nhiên phiên bản 8.2 được sử dụng rộng rãi hơn cả)

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

3

Bài giảng môn Tin ứng dụng

24/8/2010

Pro/II Phạm vi ứng dụng l l l l l

CN Hoá học CN Hoá Dầu CN Chế biến dầu khí CN Hoá Dược CN Polimer

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

4

Bài giảng môn Tin ứng dụng

24/8/2010

Pro/II

Pro/II có duy nhất một trạng thái mô phỏng: Mô phỏng tĩnh nhược điểm Tuy nhiên, bên cạnh Pro/II còn có phần mềm DYNSIM (cũng của hãng Simsci), đây là phần mềm rất mạnh để mô phỏng động

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

5

Bài giảng môn Tin ứng dụng

24/8/2010

Pro/II Ứng dụng của Pro/II l Mô phỏng quá trình công nghệ l Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng: l l l

l l l

Thay đổi nguồn nguyên liệu, Điều kiện vận hành Tiêu chuẩn kỹ thuật của sản phẩm…

Mô phỏng thiết kế thiết bị Cơ sở dữ liệu phong phú Kiểm tra, tối ưu hoá, cải tiến công nghệ, nâng cao lợi nhuận của nhà máy

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

6

Bài giảng môn Tin ứng dụng

24/8/2010

HYSYS

l

Hyprotech Hysys (3.2) Aspen Hysys (2006)

l

Phạm vi Ứng dụng:

•

Công nghệ chế biến khí Công nghệ Lọc dầu Công nghệ Hóa dầu Hóa học

• • •

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

7

Bài giảng môn Tin ứng dụng

24/8/2010

ASPEN HYSYS Ưu điểm của phần mềm Hysys: l Có khả năng tính toán đa dạng l Cho kết quả có độ chính xác cao, cung cấp nhiều thuật toán sử dụng, trợ giúp trong quá trình tính toán công nghệ, khảo sát các thông số trong quá trình thiết kế nhà máy chế biến khí. l Ngoài thư viện có sẵn, Hysys cho phép người sử dụng tạo các thư viện riêng rất thuận tiện cho việc sử dụng. l Có khả năng tự động tính toán các thông số còn lại nếu thiết lập đủ thông tin -> điểm mạnh l So với Pro/II, điểm nổi bật của HYSYS là giao diện thân thiện hơn, tương thích với nhiều hệ điều hành và cách truy xuất kết quả tốt hơn, giúp cho người dùng dễ đọc và dễ phân tích hơn so với Pro/II. Mặc khác nhờ ra đời sau nên HYSYS đã kịp hiệu chỉnh các thiếu sót của Pro/II, HYSYS có nhiều mô hình thiết bị hơn, khả năng tính toán thiết kế cao hơn, kèm theo đó là các mô hình thiết bị điều khiển như LIC….

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

8

Bài giảng môn Tin ứng dụng

24/8/2010

ASPEN HYSYS Hysys được thiết kế sử dụng cho hai trạng thái mô phỏng: l l

Steady Mode: Dynamic Mode: Ưu điểm so với Pro/II cũng như với các phần mềm mô phỏng khác

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

9

Bài giảng môn Tin ứng dụng

24/8/2010

ASPEN HYSYS Hysys bao gồm các ứng dụng sau: l Hysys.Concept: Thiết kế và bảo vệ hệ thống phân tách một cách hiệu quả nhất. l Hysys.Process: Giảm thấp nhất vốn đầu tư và chi phí vận hành, chọn lựa cách bảo quản, các đặc tính và phân loại thiết bị, trang bị và sửa chữa các thiết bị để cải tiến quá trình hoạt động và điều khiển nhà máy. l Hysys.Plant: Sử dụng công cụ mô phỏng để đưa ra các điều kiện thuận lợi, đánh giá hoạt động của nhà máy hiện hành, trang bị các thiết bị để đạt được độ tin cậy về hoạt động, an toàn, lợi nhuận cao nhất. Cải tiến các thiết bị có sẵn và mở rộng quy mô nhà máy hiện hành. l Hysys.OTS: Những qui trình hướng dẫn hoạt động giúp người vận hành nắm bắt về công nghệ, mức độ an toàn trong hoạt động của nhà máy, làm theo những qui tắc hướng dẫn về an toàn và vận hành để tăng lợi nhuận. l Hysys.RTO+: Tối ưu hiệu quả nhà máy, chuyển đổi mô hình sản xuất, sử dụng công nghệ có sẵn và tăng lợi nhuận trong hoạt động bằng cách cho phép những thay đổi về công nghệ và sản phẩm. l Economix: Những dữ liệu thu được từ mô phỏng là công cụ cơ bản để dựa vào nó mà có những thông tin xác thực nhằm quyết định về vấn đề đầu tư và xây dựng một cách có hiệu quả nhất. Ở đây ta chỉ sử dụng Hysys.Plant

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

10

Bài giảng môn Tin ứng dụng

24/8/2010

DYNSIM l l l

Sản phẩm của Hãng Simsci Dynsim 4.2 Phần mềm mô phỏng động được sử dụng: l l

l

Kỹ sư thiết kế Kỹ sư vận hành

Phạm vi ứng dụng: l l l l

Công nghệ Lọc dầu Công nghệ Chế biến khí Công nghệ Hóa dầu Một số quá trình hóa học khác.

Đặc biệt hiệu quả khi tính toán đường ống

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

11

Bài giảng môn Tin ứng dụng

24/8/2010

Ưu điểm của DYNSIM l

Dynsim có một cơ sở dữ liệu rất lớn: l l l

l

Cho phép thực hiện nhiều ứng dụng: l l l l l

l

l l l

l

Nghiên cứu thiết kế quá trình Khảo sát quá trình điều khiển Huấn luyện vận hành Phân tích hệ thống Tối ưu hóa thời gian thực

Tính năng vượt trội trong việc mô phỏng động l

l

Các cấu tử Các mô hình nhiệt động học Các thiết bị

Tính toán rất nhanh và chính xác trong mô phỏng động. Các thiết bị chính trong sơ đồ công nghệ, thiết bị điều khiển, vận hành và khả năng đáp ứng của chúng rất gần với thực tế. Có thể lấy kết quả thiết kế ở trạng thái ổn định trực tiếp từ Pro II của một quá trình có sẵn Có thể kết nối dữ liệu với các phần mềm khác như Excel, Hysys,...

Khả năng kết nối dữ liệu thiết kế với Pro II, Hysys, mô phỏng hiệu quả và chính xác Giá thành phần mềm so với giá của một pilot.

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

12

Bài giảng môn Tin ứng dụng

24/8/2010

Kế hoạch học Hysys 3.1. Thiết lập một quá trình mô phỏng với Hysys 3.1.1. Quá trình mô phỏng tĩnh trong Hysys 3.1.2. Quá trình mô phỏng động trong Hysys 3.1.3. Báo cáo trong Hysys 3.2. Sử dụng các tiện ích trong Hysys 3.2.1. Tính toán Flash 3.2.2. Envelope 3.2.3. Property Table 3.3. Hướng dẫn thực hành Làm ngọt khí chua bằng DEA Chưng cất dầu thô Xử lí nước chua Tách Propylene/Propane Sản xuất Ethanol Sản xuất khí tổng hợp

G: Gas Processing R: Refining P: Petrochemical C: Chemical

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

1

Bài giảng môn Tin ứng dụng

24/8/2010

Revise (Yêu cầu xem lại Session 1 để hiểu các bước tiến hành quá trình mô phỏng) Để xây dựng một mô hình mô phỏng hiệu quả, chúng ta phải xác định đúng mục tiêu. Bước đầu tiên trong bất cứ một quá trình mô phỏng nào cũng là lượng hóa các mục tiêu càng nhiều càng tốt. Các kết quả đạt được thường phụ thuộc vào các yêu cầu đặt ra. Như vậy, trước khi mô phỏng nên đặt ra các câu hỏi sau: l Mục đích sử dụng công cụ mô phỏng trong trường hợp này để làm gì? l Quá trình mô phỏng sẽ thực hiện những việc gì? l Sự phức tạp có cần thiết không? l Cần thiết phải tìm ra các kết quả nào từ quá trình mô phỏng?

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

2

Bài giảng môn Tin ứng dụng

24/8/2010

Session 3.1.

Bắt đầu với Aspen Hysys

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

3

Bài giảng môn Tin ứng dụng

24/8/2010

Bắt đầu với Hysys Simulation Basis Manager (thiết lập ban đầu cho quá trình mô phỏng) l l l l

Lựa chọn cấu tử Chọn gói chất lưu Thiết lập cấu tử giả (nếu có) Thiết lập phản ứng (nếu có)

Simulation Enviroment (vào môi trường mô phỏng) l

l l

Đặt các dòng: thành phần, lưu lượng, t, P. Tính toán các tính chất của dòng (nếu cần) Đặt các thiết bị Chạy và in kết quả

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

4

Bài giảng môn Tin ứng dụng

24/8/2010

Simulation Basis Manager

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

5

Bài giảng môn Tin ứng dụng

24/8/2010

Lựa chọn cấu tử Nút

Miêu tả

View

Cho phép chúng ta xem hoặc sửa đổi thông tin trong cửa sổ hiển thị tính chất của danh sách hợp phần được lựa chọn.

Add

Cho phép chúng ta tạo một danh sách hợp phần. Chú ý: Các danh sách hợp phần có thể được tao thêm thông qua cửa sổ hiện thị tính chất của gói chất lưu

Delete

Loại bỏ danh sách hợp phần được lựa chọn khỏi mô phỏng

Copy

Tạo một bản sao của danh sách hợp phần được lựa chọn.

Import

Cho phép chúng ta nhập một một danh sách hợp phần đã được định nghĩa trước đó từ đĩa. Các các danh sách hợp phần là các file có phần mở rộng là “.cml”.

Export

Cho phép chúng ta xuất danh sách hợp phần được lựa chọn ra một đĩa. Các danh sách hợp phần có thể được lấy lại vào các mô phỏng khác bằng việc sử dụng chức năng Import. “We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

6

Bài giảng môn Tin ứng dụng

24/8/2010

HỆ NHIỆT ĐỘNG

Thiết lập hệ nhiệt động

Xuất nhập file lưu hệ nhiệt động

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

7

Bài giảng môn Tin ứng dụng

24/8/2010

HỆ NHIỆT ĐỘNG l

Lựa chọn mô hình nhiệt động phù hợp đóng vai trò quan trọng tới độ chính xác kết quả mô phỏng

l

Các thông số xác định từ hệ nhiệt động v v v v

Hằng số cân bằng pha K Enthanpie của pha lỏng và pha hơi Entropy của pha lỏng và pha hơi Tỷ trọng của pha lỏng và pha hơi

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

8

Bài giảng môn Tin ứng dụng

24/8/2010

Lựa chọn phương pháp nhiệt động học q Các mô hình nhiệt động

• Dạng theo phương pháp hiệu chỉnh ( Generalized Correlation Methods): •

GS, CS,IGS,… Dạng phương trình trạng thái ( Equation of State Methods): SRK, PR, SRKS, BWRS,... Dạng theo hoạt độ (Liquid Activity Methods): NRTL, UNIQUAC,… Dạng đặc biệt (Special Packages): AMINE, ALCOHOL, SOUR,…

• • q Cơ sở lựa chọn hệ nhiệt động:

• Đặc trưng nhiệt động của hệ (hệ số K) • Thành phần hỗn hợp • Phạm vi nhiệt độ áp suất • Tính sẵn có của các thông số của hệ

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

9

Bài giảng môn Tin ứng dụng

24/8/2010

Quá trình chế biến khí Với khí chứa ≤5% N2, CO2 và H2S và không có phân tử phân cực nào khác

SRK, PR hoặc BWRS

Với khí chứa ≥5% N2, CO2 và H2S và không có phân tử phân cực nào khác

SRK, PR, (người sử dụng nên đưa vào các thông số tương tác để thu được kết quả chính xác hơn)

Tách các hydrocacbon nhẹ

PR-BM, RKS-BM, PR, SRK.

Tách khí từ không khí bằng làm lạnh sâu

PR-BM, RKS-BM, PR, SRK

Tách nước bằng Glycol

PRWS, RKSWS, PRMHV2, RKSMHV2, PSRK, SR-POLAR, SAFT

Hấp thụ khí axit bằng metanol (RECTISOL) NMP (PURISOL)

PRWS, RKSWS, PRMHV2, RKSMHV2, PSRK ,SR-POLAR, PHSCT, SAFT

Hấp thụ khí axit bằng amin (AMISOL) kiềm xoda nóng

ELECNRTL

Quá trình Claus

PRWS, RKSWS, PRMHV2, RKSMHV2, PSRK, SRPOLAR

Xử lý khí tự nhiên có lẫn nước làm việc ở áp suất cao (độ hòa tan của hydrocacbon trong nước sẽ tăng lên)

SRKM, PRM, SRKS, SRKKD (EOS SRK được biến đổi bởi Kabadi-Danner)

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

10

Bài giảng môn Tin ứng dụng

24/8/2010

Quá trình chế biến dầu Hệ thống áp suất thấp (tháp chưng cất áp suất khí quyển và chân không)

Trong nguyên liệu của các hệ thống này có khoảng trên 3% thể tích phần nhẹ

BK10 hoặc GS và các dạng biến đổi của nó

Khi hàm lượng phần nhẹ SRK,PR. lớn (nhất là thành phần C1)

Hệ thống áp suất cao (tháp chưng cất phân đoạn sản phẩm của phân xưởng cracking, cốc hóa,…) hàm lượng phần nhẹ nói chung lớn

GS, SRK, PR

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

11

Bài giảng môn Tin ứng dụng

24/8/2010

Quá trình hóa dầu Quá trình tách các hydrocacbon nhẹ

Ở áp suất thấp

SRK,PK

Ở áp suất cao

SRKKD

Tách BTX

P2 bars

GS,SRK,PK

Các sản phẩm khác MTBE, ETBE, TAME

WILSON, NRTL, UNIQUAC

Tách ethylbenzen,styren

PR, SRK, WILSON, NRTL

Axit Terephthalic

WILSON, NRTL, UNIQUAC

Chưng tách rượu đẳng phí

WILSON, NRTL, UNIQUAC

Axit Cacboxylic

WILS-HOC, UNIQ-HOC

Sản xuất phenol

WILSON, NRTL, UNIQUAC

Sản xuất amonia

PR, SRK

Sản xuất khí tổng hợp

PR-BM, RKS-BM

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

12

Bài giảng môn Tin ứng dụng

24/8/2010

Cấu tử giả (Hypothetical) Một hợp phần giả định có thể được sử dụng để tạo mô hình các cấu tử không có trong thư viện, các hỗn hợp xác định, các hỗn hợp không xác định, hay các chất rắn.

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

13

Bài giảng môn Tin ứng dụng

24/8/2010

Cấu tử giả (Hypothetical) Structure Builder: Xây dụng cấu trúc •Critical: Nhập thông tin tối thiểu •“Estimate Unknown Props”: Hysys sẽ tự động tính toán tất cả các tính chất khác cũng như định nghĩa đầy đủ hợp phần giả định. •“Add Hypo”: Nhập hợp phần giả định vào danh sách các hợp phần được lựa chọn (Có thể sử dụng nút “Sort list” để gọi danh sách các hợp phần” (Thông tin tối thiểu phải biết để định nghĩa một hợp phần giả định là nhiệt độ sôi ở điều kiện chuẩn Pt hay là tỷ trọng của chất lưu lý tưởng (chất lưu có dòng chảy lý tưởng) và khối lượng phân tử. VD: nhiệt độ sôi của C7+ = 1100C “We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

14

Bài giảng môn Tin ứng dụng

24/8/2010

Thiết lập các phản ứng

Thiết lập phản ứng

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

15

Bài giảng môn Tin ứng dụng

24/8/2010

CÁC DẠNG PHẢN ỨNG l

l

l l

l

Conversion : phản ứng tính toán dựa vào độ chuyển hóa Equilibium: phản ứng tính toán dựa trên hằng số cân bằng K Heterogeneous Catalytic Kinetic: phản ứng tính toán dựa trên hằng số tốc độ phản ứng Simple Rate

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

16

Bài giảng môn Tin ứng dụng

24/8/2010

Thiết lập phản ứng

Các hệ số tỷ lượng của phản ứng “We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

17

Bài giảng môn Tin ứng dụng

24/8/2010

Độ chuyển hóa

Độ chuyển hóa

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

18

Bài giảng môn Tin ứng dụng

24/8/2010

Thiết lập đơn vị tính Tools/Preferences/Variable tab

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

19

Bài giảng môn Tin ứng dụng

24/8/2010

Simulation Enviroment

Toolbar

Menu Bar

Object Pallette

Status Bar

Object Status Window

Trace Window

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

Performance Slider

20

Bài giảng môn Tin ứng dụng

24/8/2010

Stream Material streams Flow rates (F): Stream and components (mass, mol, etc.) Composition (x): Components and their mass/mol fractions Phase (f): Solid, liquid, gas, 2phase, 3-phase, etc. Temperature (T) Pressure (P) Form (φ): Particle size distribution, shape, etc.

Energy streams Flow (e): Energy flow kJ/h Form: Power (work) or heat

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

21

Bài giảng môn Tin ứng dụng

24/8/2010

Stream Có 3 cách để nhập các dòng trong Hysys

Phương pháp

Cách thực hiện

Sử dụng Menu Bar

Lựa chọn “Add Stream” từ mục “Flowsheet” trên thanh menu, hoặc • Ấn vào phím nóng F11 Mở Workbook di chuyển đến mục “Material Streams”. Nhập tên dòng vào trong ô “New”. Từ mục “Flowsheet” trên thanh menu, lựa chọn “Open Object Palette” hoặc ấn F4 để mở bảng nổi. Nhấp đúp vào biểu tượng dòng

Sử dụng Workbook Sử dụng bảng nổi

•

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

22

Bài giảng môn Tin ứng dụng

24/8/2010

Stream Nhập các thành phần của dòng Có hai mục khác nhau để nhập thành phần dòng:

Mục

Thực hiện

Điều kiện

•Kích

đúp vào ô “Molar Flow” để phần mole. •Hoặc kích đúp vào ô “Mass Flow” để nhập phần khối lượng. Hoặc * Kích đúp vào ô “Std Ideal Liquid Volume Flow” để nhập phần thể Thành phần Kích tích. vào nút “Edit”, cửa sổ để nhập thành phần dòng sẽ xuất hiện.

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

23

Bài giảng môn Tin ứng dụng

24/8/2010

Extra – Các phím nóng trong Hysys

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

24

Bài giảng môn Tin ứng dụng

24/8/2010

Extra – Các phím nóng trong Hysys

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

25

Bài giảng môn Tin ứng dụng

24/8/2010

Homework Dùng 3 cách khác nhau để nhập các dòng vật chất sau: Gaswell 1 Gaswell 2

Gaswell 3

Cấu tử

Phần mole

Cấu tử

Phần mole

Cấu tử

Phần mole

N2

0.0002

N2

0.025

N2

0.0050

H2S

0.0405

H2S

0.0237

H2S

0.0141

CO2

0.0151

CO2

0.0048

CO2

0.0205

C1

0.7250

C1

0.6800

C1

0.5664

C2

0.0815

C2

0.1920

C2

0.2545

C3

0.0455

C3

0.0710

C3

0.0145

i-C4

0.0150

i-C4

0.0115

i-C4

0.0041

n-C4

0.0180

n-C4

0.0085

n-C4

0.0075

i-C5

0.0120

i-C5

0.0036

i-C5

0.0038

n-C5

0.0130

n-C5

0.0021

n-C5

0.0037

C6

0.0090

C6

0.0003

C6

0.0060

C7+

0.0252

C7+

0.0000

C7+

0.0090

H2O

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

0.0000

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

H2O

0.0000

H2O

0.0909

26

Bài giảng môn Tin ứng dụng

22/8/2010

Session 3.2.

Các tiện ích của HYSYS

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

1

Bài giảng môn Tin ứng dụng

22/8/2010

Revise Nhập các thành phần của dòng

Cấu tử

Phần mole

Name: Feed

C1

0.0724

Molar Flow: 100 kgmol/h

C2

0.1288

C3

0.2765

i-C4

0.1895

n-C4

0.1145

i-C5

0.0648

n-C5

0.0548

C6

0.0329

C7+

0.0658

Bốn tham số cần khai báo cho dòng nguyên liệu là: Composition Flowrate Hai trong số các tham số sau: Temperature Pressure Vapor/phase fraction

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

2

Bài giảng môn Tin ứng dụng

22/8/2010

Tính toán Flash l • • l • • l • •

Tính toán thông số thứ 3: Nhập thành phần của dòng Nhập hai trong số các thông số là nhiệt độ, áp suất hoặc phần hơi Tính toán nhiệt độ hay áp suất điểm sương (dew point): t, P Phần hơi (Vapour Fraction) = 1.0 Nhập áp suất hay nhiệt độ của dòng Để tính toán nhiệt độ điểm bọt hay áp suất điểm bọt (bubble point) Phần hơi là 0.0 Nhập áp suất hay nhiệt độ của dòng Chú ý màu chữ của các giá trị trong Hysys Màu xanh: do người nhập, Màu đen do chương trình tự tính toán, Màu đỏ: những giá trị do Hysys để mặc định và có thể thay đổi bởi người dùng “We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

3

Bài giảng môn Tin ứng dụng

22/8/2010

Tính toán Flash l l l

P = 4000 kPa, nhiệt độ điểm bọt (bubble point) = ? P = 4000 kPa, nhiệt độ điểm sương (dew point) = ? P = 4000 kPa, T = 1000C, phần hơi (vapour fraction) =?

Dùng chuột để resize lại cửa sổ xem tính chất của dòng

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

4

Bài giảng môn Tin ứng dụng

22/8/2010

Các tiện ích kèm theo Phương pháp Sử dụng Menu

thanh

Từ cửa sổ hiện thị tính chất dòng

Thực hiện •Từ

mục Tools trên thanh Menu, lựa chọn Utilities Hoặc •ấn Ctrl U. Cửa sổ hiển thị các tiện ích sẽ xuất hiện. 1.Mở

cửa sổ hiện thị tính chất dòng. 2.Trên mục Attachments, kích vào mục Utilities. 3.Kích vào nút “Create”. Cửa sổ hiện thị các tiện ích sẽ xuất hiện.

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

5

Bài giảng môn Tin ứng dụng

22/8/2010

Tiện ích Envelope Mục đích: kiểm tra các mối quan hệ giữa các đại lượng cường độ và đại lượng khuếch độ (P, V, T, H, S). Tiện ích Envelope có thể đưa ra được đồ thị của các mối quan hệ sau: Áp suất – nhiệt độ (P-T) Áp suất – thể tích (P-V) Áp suất – Enthalpy (P-H) Áp suất – Entropy (P-S) Nhiệt độ – Thể tích (P-V) Nhiệt độ – Enthalpy (T-H) Nhiệt độ – Entropy (T-S) Yêu cầu: Để sử dụng được tiện ích này, yêu cầu tối thiểu là phải biết được thành phần của dòng, kể cả khi dòng chỉ có một thành phần

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

6

Bài giảng môn Tin ứng dụng

22/8/2010

Tiện ích Envelope Cách truy cập vào tiện ích: Utilities (Ctrl+U): Lựa chọn “Envelope”. Kích vào nút “Add Utility”. Cửa sổ hiển thị tiện ích Envelope xuất hiện. Chọn dòng Feed trong mục Select Stream Mục “Design” sẽ chỉ ra các giá trị tới hạn và các giá trị lớn nhất cho envelope.

ØNhiệt độ và áp suất tới hạn Tc, Pc (critical temperature and pressure) cho dòng Feed là bao nhiêu? ØNhiệt độ và áp suất lớn nhất (Cricondentherm and Cricondenbar) cho dòng Feed là bao nhiêu? “We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

7

Bài giảng môn Tin ứng dụng

22/8/2010

Giản đồ P-V cho hệ một cấu tử Với một chất tinh khiết Nhiệt độ tới hạn là nhiệt độ mà tại đó khi tăng áp suất lên dòng khí không thể bị hóa lỏng Tại điểm tới hạn C(Tc, Pc), khí rất đậm đặc nhưng chưa phải là lỏng Mỗi chất có một điểm tới hạn riêng. Từ Tc, Pc ta có thể tính được nhiệt độ rút gọn Tr và áp suất rút gọn Pr theo công thức:

TR =

TLV TC

PR =

PLV PC

C: điểm tới hạn T: điểm 3 pha

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

8

Bài giảng môn Tin ứng dụng

22/8/2010

Giản đồ P-V cho hệ một cấu tử T = constant Liquid

G (Bubble point): điểm mà tại đó lượng khí còn như rất nhỏ và bắt đầu chuyển sang trạng thái lỏng F (Dew point): điểm mà tại đó lượng lỏng còn như rất nhỏ và bắt đầu chuyển sang trạng thái khí

Liquid & gas Gas

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

9

Bài giảng môn Tin ứng dụng

22/8/2010

Giản đồ P-V cho hệ hai cấu tử Khái niệm về điểm tới hạn dùng cho hệ một cấu tử không áp dụng được với hệ nhiều cấu tử. Trong hệ hai cấu tử, pha lỏng và khí có thể cùng tồn tại tại áp suất và nhiệt độ trên điểm tới hạn. Với hệ nhiều cấu tử, điểm tới hạn được định nghĩa là điểm mà tại đó tất cả các tính chất của lỏng và khí là giống nhau

Pm

Liquid

Pm: cricondenbar Tm: cricondentherm

Gas Tm

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

10

Bài giảng môn Tin ứng dụng

22/8/2010

Tiện ích Envelope Chuyển sang mục “Performance” để hiển thị envelope. Kích vào mục “Table” để hiển thị dữ liệu envelope dạng bảng. (Các giá trị dạng số có thể được copy từ Hysys sang Microsoft Excel bằng việc sử dụng lệnh copy, Ctrl C, và sau đó sử dụng lệnh dán, Ctrl V.

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

11

Bài giảng môn Tin ứng dụng

22/8/2010

Tiện ích Envelope l l l

l

Nhiệt độ điểm bọt (bubble point) ở 4000 kPa? Nhiệt độ điểm sương (dew point) ở 4000 kPa? Nhiệt độ của dòng Feed với 50% lượng chất ở pha hơi (50% quality) ở 5000 kPa? Nhiệt độ kết tinh nước (hydrate) ở 5000 kPa?

Phương pháp nội suy??? So sánh kết quả bubble point và dew point với kết quả đã tính toán ở phần trước

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

12

Bài giảng môn Tin ứng dụng

22/8/2010

Tiện ích Property Table Mục đích: Tiện ích của bảng tính chất là cho phép chúng ta kiểm tra các dải tính chất trên một khoảng điều kiện theo cả dạng bảng và dạng đồ thị. Tiện ích này sẽ tính toán các biến phụ thuộc nếu người sử dụng cho biết các khoảng hay các giá trị của biến độc lập.

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

13

Bài giảng môn Tin ứng dụng

22/8/2010

Tiện ích Property Table 1. Utilities (Ctrl+U): chọn Property Table>Add 2. Kích vào nút “Select Stream” và lựa chọn dòng Feed>OK 3. The first Independent Variable: Pressure Thay đổi phương thức biến đổi áp suất là “State”, tức là các giá trị đã được cho trước. Trong khung nhập các giá trị 2500, 5000, 7500, và 9000 kPa. 4. The second Independent Variable: Temperature Thay đổi biên dưới và biên trên lần lượt là 00C (320F) và 1000C (2120F). Số lượng các điểm tăng mặc định là 10 điểm. 4. Chuyển sang mục “Dep. Prop”>Add và chọn lần lượt các tính chất sau: Mass Density, Thermal Conductivity, Specific Gravity 5. Kích vào nút “Caculate” để tạo ra bảng tính chất. 6. Kiểm tra kết quả của bảng tính chất theo cả dạng đồ thị và dạng bảng trong mục “Performance”. “We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

14

Bài giảng môn Tin ứng dụng

22/8/2010

Phân tích kết quả dòng Kích đúp vào dòng Feed, kéo bảng rộng ra cho đến khi nhìn được tất cả các pha Các thông tin chi tiết của dòng có thể thấy ở mục Conditions, Properties l Mở Workbook bằng biểu tượng có trên thanh Toolbar. RC>Setup Material stream>add>Stream • Rename thành “Other props” • Variable: delete hết các biến mặc định, thêm Cp/Cv, Nhiệt bay hơi khối lượng (Mass Heat of Vapourization), Enthalpy phân tử gam thể tích (Molar Enthalpy) • Đóng cửa sổ này khi chúng ta đã hoàn thành và quay trở lại Workbook. • Workbook bây giờ sẽ bao gồm cả mục “Other Prop”. Mục này chỉ ra các giá trị của Cp/Cv, Nhiệt bay hơi khối lượng, và Enthalpy phân tử gam thể tích.

l

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

15

Bài giảng môn Tin ứng dụng

22/8/2010

Cp/Cv l

l

Nhiệt dung riêng (Specific heat) là lượng nhiệt cần thiết để đun nóng một mol chất lên 1 độ Nhiệt dung riêng đẳng tích Cv Nhiệt dung riêng đẳng áp Cp Cp/Cv, k, specific heat ratio k = Enthalpy H/Internal energy U Enthalpy H = Cp * T Internal energy U = Cv * T Specific heat ratio (k) k = Cp/Cv Specific heat and Gas constant R R = Cp - Cv

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

16

Bài giảng môn Tin ứng dụng

22/8/2010

Mass Heat of Vapourization l

Nhiệt bay hơi khối lượng (Mass Heat of Vapourization) là lượng nhiệt cần thiết để chuyển hóa 1g lỏng thành khí

l

VD: Nhiệt bay hơi khối lượng của nước là: 2260J/g Biết được đại lượng này ta có thể tính toán xem cần bao nhiêu lượng nhiệt để hóa hơi hoàn toàn một khối lượng nước biết trước

l

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

17

Bài giảng môn Tin ứng dụng

22/8/2010

Molar Enthalpy Hm l

Molar Enthalpy là lượng nhiệt chuyển hóa trong phản ứng trên một mol

C Hm = n

Nguyên lý 1: Từ đó suy ra:

C: specific heat

dU = δQ − δA Q p = (U 2 + pV2 ) − (U 1 + pV1 )

= H 2 − H1 U, H: hàm trạng thái Q, A: hàm quá trình

U: nội năng của hệ Q: nhiệt sinh ra khi thực hiện một công A H: thế năng của hệ ∆ H: biến thiên Enthalpy: diễn tả sự biến thiên thế năng nhiệt động của hệ, thường được dùng để tính công có ích của một "hệ nhiệt động kín" dưới một

áphear; suất “We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

không đổi.

18

Bài giảng môn Tin ứng dụng

22/8/2010

In dữ liệu của dòng và của Workbook Trong Hysys chúng ta có khả năng in các dữ liệu của dòng, các quá trình hoạt động, và các Workbook. l In các dữ liệu trong Workbook 1. Mở Workbook 2. Kích chuột phải trên thanh tiêu đề của Workbook. 3. Lựa chọn “Print Datasheet”. Cửa sổ để ta lựa chọn các khối dữ liệu cần in sẽ xuất hiện. 4. Từ danh sách chúng ta có thể in, hoặc xem trước bản in của bất kỳ dữ liệu nào. l In một dữ liệu dòng riêng biệt Để in dữ liệu cho một dòng riêng biệt, chúng ta phải nhấp chuột phải lên thanh tiêu đề của dòng cần in trong Workbook, các bước còn lại thực hiện như đối với việc in Workbook đã trình bày ở trên. “We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

19

Bài giảng môn Tin ứng dụng

22/8/2010

Task 3.2.1 Nhóm: 1,2,3,4,5 Đọc và dịch tài liệu 3.2.1. Utilities

Yêu cầu: ở mỗi tính chất cần phải đưa ra được định nghĩa, mục đích các thông số mà chương trình đưa ra (Wh-question: what, how) Hạn nộp: 01/09/2010

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

20

Bài giảng môn Tin ứng dụng

22/8/2010

Learning outcome in session 3.2 l

l

l l

Thành thạo các thao tác thêm dòng, nhập thành phần của dòng Hiểu được cách thêm một Utilities, thực hành một số các tiện ích để tính toán tính chất cho dòng: phase envelope, table property Ôn lại một số kiến thức cơ sở Hóa Lý Phân tích và lựa chọn in kết quả của dòng và workbook “We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

21

Bài giảng môn Tin ứng dụng

22/8/2010

Homework vHãy thực hiện tính toán flash P-T cho dòng GasWell2. Đặt áp suất là 7500 kPa và nhiệt độ là 100C. Phần hơi là bao nhiêu? vThực hiện một tính toán điểm sương cho dòng GasWell2. Đặt áp suất là 7500 kPa. Nhiệt độ điểm sương là bao nhiêu? vThực hiện một tính toán điểm bọt cho dòng GasWell2. Nhập áp suất là 7500 kPa. Nhiệt độ điểm bọt là bao nhiêu? vSử dụng tiện ích Envelope để xác định Tc, Pc, Tr, Pr cho dòng GasWell2. Từ đó tính hệ số Z của dòng (hệ số nén dặc trưng cho khí thực). Hiển thị dữ liệu envelope dưới dạng bảng trong Excel.

Tr, Pr (nhiệt độ và áp suất rút gọn, reduced) Tr = T làm việc/Tc Pr = P làm việc/Pc

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

22

Bài giảng môn Tin ứng dụng

22/8/2010

Homework vSử dụng “Envelope Phase” để tìm các điểm sau: Điểm tới hạn cho GasWell1: Áp suất tới hạn cho GasWell1: Nhiệt độ điểm bọt cho GasWell3 ở 6000 kPa: Nhiệt độ điểm sương cho GasWell1 ở 4000 kPa: Nhiệt độ của GasWell1 với 50% lượng chất ở pha hơi ở 8000 kPa: Nhiệt độ kết tinh nước cho GasWell2 ở 7500 kPa vSử dụng Workbook để tìm các giá trị sau: Nhiệt độ điểm bọt cho GasWell3 ở 6000 kPa Nhiệt độ điểm sương cho GasWell1 ở 4000 kPa Nhiệt độ của GasWell1 với 50% lượng chất ở pha hơi ở 8000 kPa vSử dụng tiện ích “Hydrate Formation” để tìm nhiệt độ kết tinh nước cho GasWell1 và GasWell2

Dòng

áp suất, kPa (psia)

Nhiệt độ kết tinh nước

GasWell1

5000 (725)

21.1253

GasWell1

7500 (1090)

23.0292

GasWell2

5000 (725)

20.6811

GasWell2

7500 (1090)

22.6107

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

23

Bài giảng môn Tin ứng dụng

22/8/2010

Session 3.3

Aspen Hysys Unit Operation

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

1

Bài giảng môn Tin ứng dụng

22/8/2010

Revise l l •

•

Cách thiết lập một quá trình mô phỏng? Tiến hành mô phỏng trên Aspen Hysys Basis Manager: component, FP, hypothetical, RXN,.. Simulation Enviroment: + Thêm dòng vật chất (tính toán flash, sử dụng utilities, in báo cáo stream và workbook)

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

2

Bài giảng môn Tin ứng dụng

22/8/2010

Unit operation Steady state

Unsteady state

Physical

Reactors (General, CSTR, PFR) Movers (Pump, Compressor, Expander, Valve) Mixer Splitter (Tee) Exchangers (Air Cooler, Heater/Cooler, Heat Exchanger, S&T LNG) Flash Drums (2-phase (VL), 3-phase (VLL)) Separators (Component Splitter, Distiller, Absorber, CycloneCyclone, Gas filterfilter, Extractor) Pipe segment

Tank FurnaceF Air Cooler

Logical

Set Adjust Recycle Balance Spreadsheet

PID Controller

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

3

Bài giảng môn Tin ứng dụng

22/8/2010

Cách đưa các thiết bị vào trong PFD Phương pháp Sử dụng menu

Thực hiện

thanh Từ mục Flowsheet trên thanh menu, lựa chọn “Add Operation” Hoặc ấn F12. Cửa sổ “UnitOps” sẽ xuất hiện.

Sử dụng Workbook

Mở Workbook và chuyển đến mục “UnitOps”, sau đó kích vào nút “Add UnitOp”. Cửa sổ “UnitOps” sẽ xuất hiện.

Sử dụng bảng nổi

Từ mục FlowSheet trên thanh menu, lựa chọn “Open Object Palette”, hoặc ấn F4. Kích đúp vào biểu tượng của thiết bị mà chúng ta muốn nhập.

Sử dụng bảng nổi Sử dụng chuột phải, kéo và thả biểu tượng từ bảng nổi kết hợp với sơ đồ vào sơ đồ trên màn hình. trên màn hình “We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

4

Bài giảng môn Tin ứng dụng

22/8/2010

Cách đưa các thiết bị vào trong PFD

Cách 1. Object Palette (F4)

Cách 2. UnitOps (F12)

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

5

Bài giảng môn Tin ứng dụng

22/8/2010

Kết nối dòng với các thiết bị l l l l

Open unit operation window Choose stream to connect from Inlet and Outlet drop down menus Some unit operations require energy streams as well If the name of a stream that does not exist is entered manually, HYSYS will create that stream

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

6

Bài giảng môn Tin ứng dụng

22/8/2010

3.3.1. Pumps l

l

Mục đích: để tăng áp suất của dòng lỏng vào. Tùy thuộc vào tham số được khai báo ban đầu sẽ tính toán nhiệt độ, áp suất chưa biết, hoặc công suất của bơm Mục tiêu: Thiết lập được bơm trong Hysys để mô phỏng các quá trình bơm Kết nối các dòng với thiết bị Xác định công suất của bơm và nhiệt độ dòng ra

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

7

Bài giảng môn Tin ứng dụng

22/8/2010

Pumps - Nguyên lý tính toán l

Các tính toán được dựa trên phương trình chuẩn cho công suất, sử dụng độ tăng áp, tốc độ và cường độ dòng chảy:

Power Re quired ideal =

Trong đó:

( Pout − Pin ) × Flow Rate Liquid Density

Pout = áp suất dòng ra Pin = áp suất dòng vào bơm

vCông suất cần thiết thực tế của máy bơm được xác định theo hiệu suất bơm: Power Re quired ideal × 100% Power Re quired actual vKhi hiệu suất nhỏ hơn 100%, năng lượng dư sẽ được dùng để tăng nhiệt độ của dòng ra. Efficiency (%) =

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

8

Bài giảng môn Tin ứng dụng

22/8/2010

Pumps - Nguyên lý tính toán vKết hợp những phương trình trên, sẽ được công suất cần thiết thực tế của máy bơm:

Power Re quired ideal =

( Pout − Pin ) × Flow Rate × 100% Liquid Density × Efficiency (%)

vNếu như dòng nguyên liệu đã được xác định đầy đủ, chỉ cần cung cấp hai trong những biến sau để Pump có thể tính toán tất cả các biến chưa biết: Áp suất dòng ra hoặc sự giảm áp suất Hiệu suất Năng lượng bơm

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

9

Bài giảng môn Tin ứng dụng

22/8/2010

Pumps - Design Pumps can be specified in two ways: ◦ If inlet and outlet streams connected to a pump are fully specified, then nothing needs to be specified in the pump unit operation ◦ If outlet pressure is not specified, then a pressure differential across the pump, or a duty must be specified

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

10

Bài giảng môn Tin ứng dụng

22/8/2010

Pumps – Example Dòng Feed:

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

11

Bài giảng môn Tin ứng dụng

22/8/2010

Pumps – Example Thiết lập pump với các thông số sau:

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

12

Bài giảng môn Tin ứng dụng

22/8/2010

Pumps – Example Kết quả

Chú ý rằng nếu như bạn không chọn ô On Pump Switch, trạng thái của dòng Feed sẽ được chuyển thẳng sang Outlet.

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

13

Bài giảng môn Tin ứng dụng

22/8/2010

3.3.2. Compressor/Expander l •

•

l • •

Mục đích: Máy nén (Compressor) là thiết bị dùng để tăng áp suất dòng khí vào. Phụ thuộc các thông tin được cho trước, máy nén sẽ tính toán các tính chất khác của dòng (như áp suất hay nhiệt độ) hoặc hiệu suất nén. Tuốc bin giãn nở khí (Expander) là thiết bị được sử dụng để làm giảm áp của dòng khí vào có áp suất cao để tạo ra dòng ra với áp suất thấp và vận tốc nhanh. Quá trình giãn nở bao gồm quá trình chuyển nội năng của khí sang động năng và cuối cùng là sang công có ích. Mục tiêu: Sau khi học xong người sử dụng có thể: Thao tác với Compressor/Expander trong Hysys để mô phỏng quá trình chế biến khí Xác định công suất của Compressor/Expander và nhiệt độ đầu ra của dòng “We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

14

Bài giảng môn Tin ứng dụng

22/8/2010

Compressor/Expander – Nguyên lý Đối với máy nén, hiệu suất đẳng entropy được tính bằng tỷ số của năng lượng đẳng entropy yêu cầu cho quá trình nén với năng lượng yêu cầu thực tế

Power Requiredactual = Heat Flowoutlet – Heat Flowinlet Đối với thiết bị Expander, hiệu suất được cho là tỷ số của năng lượng thực tế được tạo ra trong quá trình giãn với năng lượng tạo ra trong một quá trình giãn đẳng entropy

Power Producedactual = Heat Flowoutlet – Heat Flowinlet

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

15

Bài giảng môn Tin ứng dụng

22/8/2010

Compressor/Expander – Nguyên lý Hiệu suất

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

16

Bài giảng môn Tin ứng dụng

22/8/2010

Compressor/Expander – Các hướng giải quyết Không dùng đồ thị Biết Flow rate và Inlet Pressure Khai báo Outlet Pressure Khai báo Adiabatic or Polytropic efficiency (Hiệu suất của chế độ Đoạn nhiệt hoặc Đa biến) à HYSYS sẽ tính toán được: Required Energy Outlet temperature Other efficiency

Biết Flow rate và Inlet Pressure Khai báo Efficiency and Duty (Hiệu suất và Năng suất) à HYSYS sẽ tính toán: Outlet pressure Outlet temperature Other efficiency

Dùng đồ thị Biết Flow rate và Inlet pressure Khai báo Operating speed HYSYS sử dụng biểu đồ Xác lập Efficiency Xác lập Head

à HYSYS tính toán: outlet pressure, outlet temperature, applied duty

Biết Flow rate và efficiency HYSYS nội suy từ biểu đồ xác lập: operating speed head

àHYSYS tính toán: outlet pressure outlet temperature applied duty

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

17

Bài giảng môn Tin ứng dụng

22/8/2010

Compressor/Expander – Design l l

Mục Connection tương tự như với máy pump Parameters Page

Nếu không sử dụng các đồ thị, cung cấp bốn trong số các biến số sau, và giá trị thứ 5 sẽ được tính toán, theo công suất: •Nhiệt độ dòng vào •Áp suất dòng vào •Nhiệt độ dòng ra •Áp suất dòng ra •Hiệu suất

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

18

Bài giảng môn Tin ứng dụng

22/8/2010

Compressor/Expander – Design Tab Rating Tab Rating bao gồm 4 trang: Đồ thị (Curves), Giới hạn dòng (Flow Limits), Nozzles, và Inertia. Curves Page l

1. 2.

3. 4.

5.

Chọn hộp Enable Curves. Lựa chọn hiệu suất đoạn nhiệt hay đa biến, sử dụng phím tương ứng. Đây là cơ sở xác định giá trị hiệu suất dòng vào. Bấm vào phím Add Curve để vào giao diện Curve. Trên giao diện hiển thị Curve, bạn có thể nhập các điểm dữ kiện Flow, Head và %Efficiency, cũng như giá trị Speed cho một đồ thị đơn. Với mỗi đồ thị thêm vào, thao tác lại bước 3 và 4. Loại hiệu suất phải thống nhất với tất cả đồ thị đưa vào.

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

19

Bài giảng môn Tin ứng dụng

22/8/2010

Compressor/Expander – Example l

Dòng nguyên liệu

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

20

Bài giảng môn Tin ứng dụng

22/8/2010

Compressor/Expander – Example l

Thiết lập Máy nén

1. Trên trang Parameter, xóa giá trị Adiabatic Efficiency mặc định. Cả hiệu suất đoạn nhiệt và đa biến nên để trống để tránh lỗi không đồng nhất hoặc cung cấp thừa đặc tính cho máy nén. 2. Vào tab Rating, và mở trang Curves. 3. Chắc chắn rằng phím đoạn nhiệt (Adiabatic) trong nhóm Efficiency đã được chọn. 4. Chọn hộp Enable Curves, và bấm vào phím Add Curve. 5. Hoàn thành thiết lập đồ thị như trong giao diện sau. “We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

21

Bài giảng môn Tin ứng dụng

22/8/2010

Compressor/Expander – Example l

Các điều kiện của dòng ra có thể được xem ở tab Performance của bảng hiển thị tính chất Compressor và được biểu diễn như ở bảng dưới đây:

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

22

Bài giảng môn Tin ứng dụng

22/8/2010

3.3.3. Heater and Cooler l

Là thiết bị trao đổi nhiệt một chiều. Dòng vào được làm lạnh hoặc gia nhiệt để đạt được điều kiện yêu cầu dòng ra. Dòng năng lượng hấp thụ (hoặc cung cấp) do chênh lệch Enthalpy giữa hai dòng. Công cụ mô phỏng này hữu ích khi chỉ quan tâm tới dòng năng lượng yêu cầu bao nhiêu để làm lạnh hoặc gia nhiệt dòng quá trình, mà không quan tâm đến điều kiện khác.

Biểu tượng Cooler

Biểu tượng Heater

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

23

Bài giảng môn Tin ứng dụng

22/8/2010

Heater and Cooler – Nguyên lý Cooler và Heater sử dụng cùng một phương trình cơ sở. Sự khác nhau theo quy ước về dấu. Xác định rõ dòng năng lượng tuyệt đối của các dòng và Hysys sẽ thêm các giá trị sau: - Với Cooler, Enthalpy và dòng nhiệt năng bị trừ từ dòng vào: Heat Flowinlet - Dutycooler = Heat Flowoutlet - Với Heater, dòng nhiệt năng được cộng vào: Heat Flowinlet + Dutycooler = Heat Flowoutlet l

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

24

Bài giảng môn Tin ứng dụng

22/8/2010

Heater and Cooler – Design Like pumps, heaters and coolers can be specified in two ways ◦ If both the inlet and outlet streams are fully specified, then nothing needs to be specified in the pump unit operation ◦ If the outlet stream is underspecified, then the heater or cooler can be solved by specifying the pressure differential and/or the duty

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

25

Bài giảng môn Tin ứng dụng

22/8/2010

Heater and Cooler – Example Một dòng khí cần làm lạnh từ nhiệt độ 60ºF tới –105ºF với độ giảm áp suất 15 psi. Property Package

Components

Peng Robinson

Nitrogen, Carbon Dioxide, C1, C2, C3, i-C4, n-C4, iC5, n-C5, n-C6, nC7, n-C8

Worksheet [Conditions]

Worksheet [Composition]

Temperature

60.0000 F

Pressure

600.0000 psi

Molar Flow

100.0000 lbmole/hr

Nitrogen

0.0149

CO2

0.0020

Methane

0.9122

Ethane

0.0496

Propane

0.0148

i-Butane

0.0026

n-Butane

0.0020

i-Pentane

0.0010

n-Pentane

0.0006

n-Hexane

0.0001

n-Heptane

0.0001

n-Octane

0.0001

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

26

Bài giảng môn Tin ứng dụng

22/8/2010

Heater and Cooler – Example l

Kết quả

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

27

Bài giảng môn Tin ứng dụng

22/8/2010

3.3.4. Shortcut distillation Mục đích: xác định nhanh số đĩa lý thuyết tối ưu ứng với tỷ số hồi lưu của tháp

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

28

Bài giảng môn Tin ứng dụng

22/8/2010

Shortcut distillation Dòng nguyên liệu được thêm vào với số liệu sau

Cấu tử (Component)

Mole Fraction

Ethylene

0.0002

Ethane

0.0002

Propene

0.5734

Propane

0.0246

i-Butane

0.0051

i-Butene

0.0489

1-Butene

0.0235

13-Butadiene

0.1295

n-Butane

0.0032

Tên dòng (Name)

Feed

Temperature (oC)

83.3

Pressure (bar)

24

cis2-Butene

0.0061

Flowrate (kg/h)

24000

tr2-Butene

0.0072

n-Pentane

0.031

n-Hexane

0.028

n-Octane

0.0255

Toluene

0.0936

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

29

Bài giảng môn Tin ứng dụng

22/8/2010

Shortcut distillation Trên Connections page của design tab nhập đầy đủ các thông tin cho dòng được kết nối với thiết bị:

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

30

Bài giảng môn Tin ứng dụng

22/8/2010

Shortcut distillation Trên Parameters page của design tab nhập đầy đủ các thông số hoạt động của tháp:

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

31

Bài giảng môn Tin ứng dụng

22/8/2010

Shortcut distillation Sau khi nhập đầy đủ số liệu, Hysys sẽ tính toán, kết quả tính toán được hiện thị trên Performance tab.

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

32

Bài giảng môn Tin ứng dụng

22/8/2010

Shortcut distillation Số liệu khảo sát thể hiện dưới dạng bảng:

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

33

Bài giảng môn Tin ứng dụng

22/8/2010

Shortcut distillation Số liệu khảo sát thể hiện dưới dạng đồ thị:

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

34

Bài giảng môn Tin ứng dụng

22/8/2010

Shortcut distillation Đồ thị thu được khi xử lý số liệu thu được từ Hysys. N(Rf+1)

Khao sat so dia ly thuyet toi uu

95 90 85 80 75 70 65 60 55 50

+ Chỉ số hồi lưu là 1.75 + Số đĩa lý thuyết tối ưu là 28 đĩa + Đĩa nạp liệu tối ưu: đĩa số 4

Rf 1

1.25

1.5

1.75

2

2.25

2.5

2.75

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

35

Bài giảng môn Tin ứng dụng

22/8/2010

Others Modules

Mixers/Tees

Recycle operations

Splitters

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

36

Bài giảng môn Tin ứng dụng

22/8/2010

Task 3.3

Đọc thêm tài liệu SSModel

Nhóm 1, 2, 3, 4, 5 Đọc và dịch tài liệu 3.3.2. HYSYS styrene Inductive Hạn nộp: 30/09/2010

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

37

Bài giảng môn Tin ứng dụng

22/8/2010

Learning outcome in Session 3.3 l l

l

Thành thạo các thao tác với Hysys Cách thêm một số các Unit để phục vụ cho các bài toán (đưa các thông số, kết nối với dòng,..) Hiểu được mục đích, cách thức hoạt động của một số các thiết bị. Ôn lại kiến thức của môn thiết bị phản ứng và môn Thiết bị trong công nghệ Lọc dầu “We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

38

Bài giảng môn Tin ứng dụng

24/8/2010

Session 3.1.2

ASPEN HYSYS Quá trình mô phỏng động

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

1

Bài giảng môn Tin ứng dụng

24/8/2010

Xây dựng mô phỏng động trên Hysys Có hai cách để xây dựng mô phỏng động trên Hysys: • Thực hiện chuyển đổi chế độ tĩnh sang chế độ động với một vài sửa đổi thiết kế quy trình hoạt động và chỉ rõ đặc điểm của dòng • Xây dựng trực tiếp trong chế độ động (Dynamic mode).

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

2

Bài giảng môn Tin ứng dụng

24/8/2010

Quá trình chuyển từ trạng thái tĩnh sang trạng thái động 1. 2. 3. 4. 5.

6.

7.

Thêm các đơn vị thiết bị. Điều chỉnh kích thước của các thiết bị. Điều chỉnh áp suất của tháp. Các thiết bị toán học (logical operations). Thêm các chỉ định áp suất-lưu lượng (Pressure-Flow Specifications). Thực hiện bước chuyển đổi vào môi trường động. Troubleshooting (Việc xử lý sự cố).

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

3

Bài giảng môn Tin ứng dụng

24/8/2010

Thêm các đơn vị thiết bị Nhận biết các dòng vật chất không có quan hệ áp suất lưu lượng được kết nối tới hai đơn vị hoạt động và lưu lượng của các dòng này phải được chỉ đỉnh rõ trong mô hình hoá động. Các đơn vị hoạt động bao gồm thiết bị SEPARATOR và COLUMN. Khi thêm một đơn vị hoạt động, như VALVES, HEAT EXCHANGERS, hay PUMPS, thì phải xác định quan hệ áp suất lưu lượng cho các dòng đó. Có thể chỉ định rõ lưu lượng trên dòng đó thay vì sử dụng thiết bị để xác định lưu lượng.

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

4

Bài giảng môn Tin ứng dụng

24/8/2010

Điều chỉnh kích thước của các thiết bị Kích thước của tất cả các đơn vị hoạt động trong quá trình mô phỏng sử dụng trang thiết bị thực tế hay được xác định theo kích thước kỹ thuật. Kích thước của đĩa trong tháp có thể hoàn thành bằng cách sử dụng Tray Sizing utility trên Utilities page. Vessels sẽ được thay đổi kích thước để điều tiết lưu lượng thực và áp suất của thiết bị trong khi đang duy trì hoạt động có thể đảm bảo thời gian lưu.

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

5

Bài giảng môn Tin ứng dụng

24/8/2010

Điều chỉnh kích thước của các thiết bị Nguyên tắc điều chỉnh kích thước của các thiết bị nói chung (Equipment Sizing). l Vessels (SEPARATORS, CONDENSERS, REBOILERS) phải được thay đổi kích thước để thời gian lưu lỏng từ 5 - 15 phút. Sự tính toán kích thước và chi phí có thể được thực hiện bằng cách sử dụng Vessel Sizing utility trên Sizing page của Rating tab. l Valves được thay đổi kích thước dựa vào đặc tính lưu lượng. Valve sẽ thay đổi kích thước với độ mở của valve là 50% và trở lực nằm trong khoảng 15 - 30 kPa.

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

6

Bài giảng môn Tin ứng dụng

24/8/2010

Điều chỉnh kích thước của các thiết bị Điều chỉnh kích thước đĩa của tháp. (Column Tray Sizing). Tray Sizing có thể được hoàn thành cho tháp tách bằng cách sử dụng Tray Sizing utility trong Utilities page. Một vài tiện ích sử dụng sẽ bị hạn chế trong mô hình hoá tĩnh. Các đĩa được định kích thước tuỳ theo lưu lượng hiện hành và thời gian lưu mong muốn trên đĩa. Các thông số quan trọng bao gồm: l Tray diameter (đường kính đĩa) l Weir length (chiều dài vách ngăn) l Weir height (chiều cao vách ngăn) l Tray spacing (khoảng cách giữa hai đĩa)

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

7

Bài giảng môn Tin ứng dụng

24/8/2010

Điều chỉnh áp suất của tháp l

l

l

Trong mô hình hoá tĩnh, áp suất của tháp là do người dùng định nghĩa. Trong mô hình hoá động, nó được tính toán bằng cách sử dụng sự tính toán thuỷ động lực. Nếu như áp suất ở trạng thái tĩnh là rất khác nhau từ tính toán trở lực, thì sẽ có sự xáo trộn lớn lưu lượng trong tháp khi Integrator chạy. Sự ước lượng hợp lý áp suất của tháp có thể được tính toán bằng cách sử dụng the Tray Sizing utility. Tiện ích này cung cấp một giá trị Max DP/Tray trên Results tab. Áp suất của tháp có thể được tính toán bằng cách sử dụng giá trị này (Max DP/Tray), và sự chỉ định rõ áp suất mong muốn ở bất kỳ nơi đâu trên tháp. Chúng ta có thể thay đổi giá trị Max DP/Tray để mà đạt được áp suất mong muốn qua tháp. Việc này dễ dàng thực hiện bằng cách sửa đổi chiều cao vách ngăn (Weir height) trên Ratings tab trong Tray Sizing utility. Giảm chiều cao vách ngăn thấp hơn áp suất tĩnh (static head contributions) và thấp hơn giá trị Max DP/Tray. Trong chế độ động, Nozzle Pressure Flow Kfactors (được tìm thấy trên Dynamics tab của khung thuộc tính của Main TS) có thể được điều chỉnh tối ưu trở lực qua tháp.

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

8

Bài giảng môn Tin ứng dụng

24/8/2010

Các thiết bị toán học (logical operations) Các thiết bị toán học từ mô hình hoá tĩnh sau được bỏ qua trong mô hình hoá động. ADJUST có thể đặt lại bằng PID Controllers. RECYCLE là không cần thiết trong mô hình hoá động.

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

9

Bài giảng môn Tin ứng dụng

24/8/2010

Thêm các chỉ định áp suất-lưu lượng (Pressure-Flow Specifications) Chỉ định rõ áp suất lưu lượng cho mỗi dòng của sơ đồ công nghệ. Bộ điều khiển đóng vai trò to lớn đảm bảo tính ổn định cho quá trình tính toán pressure-flow.

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

10

Bài giảng môn Tin ứng dụng

24/8/2010

Thực hiện bước chuyển đổi vào môi trường động Click vào nút Dynamic Mode để chuyển từ mô hình hoá tĩnh sang mô hình hoá động

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

11

Bài giảng môn Tin ứng dụng

24/8/2010

Troubleshooting (Việc xử lý sự cố) l

l l

Too many specifications/ Not enough specifications Singular Problem (Các vấn đề đáng chú ý) The Pressure Flow Solver failed to converge

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

12

Bài giảng môn Tin ứng dụng

24/8/2010

Các chú ý quan trọng khi xây dựng trạng thái động 1. Phải đặc biệt chú ý với việc cố định trở lực trong thiết bị. Một vài chỉ định rõ cố định trở lực trong thiết bị có thể mang lại kết quả không hiện thực, như xuất hiện lưu lượng theo chiều tăng áp suất. Nhớ kiểm tra việc cố định trở lực trong thiết bị đun sôi lại và thiết bị làm nguội của tháp. 2. Dòng nguyên liệu vào và sản phẩm ra khỏi tầng đĩa sẽ có áp suất giống như áp suất ở đĩa đó. Nếu như có sự khác nhau lớn về áp suất giữa dòng nguyên liệu hay dòng sản phẩm với tầng đĩa và kết quả là có lượng lớn dòng vật chất di chuyển vào hay ra khỏi tháp. Chạy Integrator sau khi các đơn vị thiết bị đã được thêm vào trong chế độ động. Không giống như môi trường tĩnh, thì dòng ra ngoài của đơn vị thiết bị trong chế độ động không được tính toán cho đến khi Integrator chạy. Integrator sẽ chạy đủ lâu để đạt được giá trị phù hợp mới cho dòng ra ngoài của các thiết bị. “We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

13

Bài giảng môn Tin ứng dụng

24/8/2010

Session 3.5

ASPEN HYSYS In và báo cáo kết quả

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

1

Bài giảng môn Tin ứng dụng

24/8/2010

Printing Ta có thể in những trang tính được chỉ định cho dòng, thiết bị, các cấu tử, tiện ích Utilities, công cụ phân tích DataBook, Fluid Packages, (dữ liệu dạng bảng) Tabular data, Reactions, Reaction Sets, thuộc tính người dùng (User Properties), thông tin về đặc tính của dầu và PFD. Bạn có thể truy cập printing qua File menu, Object Inspection, hay Reports. Object Inspection (kích chuột phải) vào Title Bar để truy cập tuỳ chọn in trang tính

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

2

Bài giảng môn Tin ứng dụng

24/8/2010

Tuỳ chọn In Khi bạn chọn Print từ File menu, HYSYS in các trang tính chỉ định cho các đối tượng được chọn. Đối tượng có trang tính sẽ được in.

Để xem trước sự xuất hiện của trang tính trước khi in

Các trang tính cho các đối tượng.

In trang tính như một file văn bản.

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

3

Bài giảng môn Tin ứng dụng

24/8/2010

Reports Ta có thể in nhiều trang tính cho dòng và thiết bị trên một Report đơn, có thể truy cập vào Report với phím nóng CTRL R hay nhiều Reports trong Tools trên Menu Bar. Report hiện hành

Tạo một Report mới và mở Report Builder

Đưa Report đến máy in

Xem trước Report

Mở Report Builder và soạn thảo Report

Đưa Report đến một file

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

4

Bài giảng môn Tin ứng dụng

24/8/2010

Xây dựng Report Xây dựng Report là nơi để chọn các trang tính có trong Report, cũng như tuỳ chỉnh hình thức của Report (Page Setup). Các trang tính thêm vào được trình bày ở đây

Số trang trong Report

Thêm trang tính của dòng và thiết bị vào trong Report

Bỏ các trang tính từ Report

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

5

Bài giảng môn Tin ứng dụng

24/8/2010

Databook l

Ta có thể truy cập vào DataBook bằng cách sử dụng tổ hợp phím CTRL D. DataBook cung cấp truy cập đến Process Data Tables, Strip Charts, Data Recorder và Case Studies.

Các biến được sử dụng cho tất cả các công cụ phân tích DataBook đặt ở đây

Truy cập đến Variable Navigator để thêm các biến

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

6

Bài giảng môn Tin ứng dụng

24/8/2010

Strip Charts Page Strip Charts được thiết đặt cụ thể thông qua Strip Charts page. Mở StripChart được chọn

Tên của StripChart (lưu lượng và các biến chính có thể được thay đổi

Khung thiết đặt StripChart

Kích hoạt vào các biến được hiện thị trên StripChart

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

7

Bài giảng môn Tin ứng dụng

24/8/2010

The Strip Chart View Mỗi biến có một trục tỷ lệ Y, và giá trị nhỏ nhất và lớn nhất cho mỗi biến có thể đặt độc lập

Kích chuột phải vào đồ thị và lựa chọn Graph Control để truy cập vào khung định dạng

X-Axis luôn là thời gian

Có thể đặt Time Span cho đồ thị trên trang Overall Chart Properties của khung Setup

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

8

Bài giảng môn Tin ứng dụng

24/8/2010

Khung hình dạng của Strip Chart Khung Configuration chứa đựng 3 tabs, mỗi tab sẽ chỉ rõ các bộ phận xuất hiện của đồ thị. General tab được thể hiện dưới đây. Để có thể trông thấy trục đồ thị

Tab này gồm tuỳ chọn định dạng cho curves và axes cho stripchart.

Tuỳ chọn diện mạo đồ thị

Mở DataBook

Mở khung Logger Setup

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

9

Bài giảng môn Tin ứng dụng

24/8/2010

Process Data Tables Process Data Tables cho phép xem xét các biến công nghệ chính. Ta có thể mở khung hình để theo dõi liên tục giá trị của biến. Nhập tên của Process Data Table

Khi lựa chọn nút View, Process Data Table sẽ được trình bày.

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

10

Bài giảng môn Tin ứng dụng

24/8/2010

Data Recorder Data Recorder cho phép bạn lưu trữ màn hình đồ họa của quy trình bằng cách nhóm các biến công nghệ chính vào trong những tình huống (Scenarios) khác nhau.

Lựa chọn nút View để trình bày Scenario hoặc Table hay Graph

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

11

Bài giảng môn Tin ứng dụng

24/8/2010

Case Studies Công cụ Case Study cho phép bạn quan sát cách trả lời của biến công nghệ trong mô hình hoá tĩnh để thay đổi trong quy trình. Ta có thể chỉ rõ phạm vi thấp và cao, cũng như bước nhảy (step sizes); HYSYS thay đổi biến độc lập từng lần một, và mỗi lần thay đổi, biến phụ thuộc được tính toán và một State mới được xác định.

Truy cập vào khung Setup của Case Studies

Thay đổi định dạng dữ liệu dạng bảng và đồ thị

Thể hiện Case Studies ở dạng bảng hay đồ thị

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

12

Bài giảng môn Tin ứng dụng

24/8/2010

Case Studies Chọn View để mở Setup view

Số state được tự động cập nhật khi thêm bound và step size Kết quả trình bày theo bảng hay đồ thị

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

13

Bài giảng môn Tin ứng dụng

ASPEN HYSYS Chu trình làm lạnh bằng Propan

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

1

Bài giảng môn Tin ứng dụng

Mở đầu Các hệ thống làm lạnh thường thấy trong công nghiệp chế biến khí tự nhiên và trong các quá trình liên quan đến lọc dầu, hoá dầu và các công nghiệp hoá học. Quá trình làm lạnh được sử dụng để làm lạnh khí để đạt được đặc trưng về điểm sương của một hyđrocacbon và tạo ra sản phẩm lỏng thương phẩm. Trong bài tập này chúng ta sẽ xây dựng, chạy, phân tích và thao tác một mô phỏng của chu trình làm lạnh khép kín bằng propan. Chúng ta sẽ chuyển mô phỏng đã hoàn thiện sang một template, làm cho nó có thể kết nối với các mô phỏng khác.

11/8/2010

2

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

2

Bài giảng môn Tin ứng dụng

Mục đích Ngay khi chúng ta kết thúc bài tập này, thì chúng ta sẽ có thể: l

l

l

l

Nhập và kết nối các quá trình hoạt động để xây dựng một sơ đồ. Sử dụng giao diện đồ hoạ để thao tác trên các sơ đồ trong Hysys. Hiểu một cách tường tận sự truyền thông tin trong Hysys. Chuyển đổi các mô phỏng sang các template.

11/8/2010

3 “We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

3

Bài giảng môn Tin ứng dụng

Yêu cầu Trước khi bắt đầu bài tập này, chúng ta cần phải biết làm thế nào để: l Định nghĩa một gói chất lưu. l Định nghĩa một dòng. l Thông thạo giao diện của Workbook.

11/8/2010

4 “We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

4

Bài giảng môn Tin ứng dụng

Sơ đồ của quá trình

11/8/2010

5 “We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

5

Bài giảng môn Tin ứng dụng

Định nghĩa cơ sở của mô phỏng Mục

Lựa chọn

Property Package

Peng Robinson

Components

C3

11/8/2010

6 “We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

6

Bài giảng môn Tin ứng dụng

Định nghĩa các dòng cần thiết Nhập một dòng với các giá trị sau:

Mục

Giá trị

Tên

Nhập một dòng thứ hai với các tính chất sau:

Mục

Giá trị

1

Tên

3

Phần hơi

0.0

Phần hơi

1.0

Nhiệt độ

500C (1200F)

Nhiệt độ

Thành phần

C3 – 100%

-200C 40F)

(-

Áp suất của dòng 1 là bao nhiêu: ???

11/8/2010

7 “We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

7

Bài giảng môn Tin ứng dụng

Nhập các thiết bị cho một sơ đồ Chu trình làm lạnh bằng propan bao gồm 4 thiết bị chính: l Van l Thiết bị làm lạnh l Máy nén l Thiết bị ngưng tụ Các cách nhập thiết bị trong Hysys ???

11/8/2010

8 “We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

8

Bài giảng môn Tin ứng dụng

Nhập van J-T 1. Nhấn F12, cửa sổ “UnitOps” sẽ xuất hiện. 2. Trong mục “Categories” chọn “Piping Equipment”, sau đó chọn Valve trong mục “Available Unit Operations”. 3. Kích vào nút Add, cửa sổ hiển thị các tính chất của van sẽ xuất hiện. 4. Trong mục “Connections” nhập dòng vào và dòng ra như chỉ ra ở dưới: Inlet: 1 Outlet: 2

11/8/2010

9 “We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

9

Bài giảng môn Tin ứng dụng

Nhập một thiết bị làm lạnh

1. Mở Workbook và kích vào mục “Unit Ops”. 2. Kích vào nút “Add UnitOp”. Cửa sổ “UnitOps” sẽ xuất hiện. 3. Lựa chọn “Heat Transfer Equipment” từ mục “Categories”. 4. Lựa chọn “Heater” trong mục “Available Unit Operations” như chỉ ra ở dưới. 5. Kích vào nút Add, hoặc kích đúp vào “Heater”. Cửa sổ hiển thị các đặc tính của thiết bị gia nhiệt sẽ xuất hiện. 6. Từ mục “Connection”, nhập các thông tin như chỉ ra ở dưới. 7. Chuyển sang mục “Parameters”. 8. Nhập giá trị Delta P là 7.0 kPa (1 psi) và giá trị công suất của thiết 11/8/2010 bị làm lạnh này là 1.00e+06 kJ/h

Name: E-100 Inlet: 2 Energy: Chili-Q Outlet: 3

10

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

10

Bài giảng môn Tin ứng dụng

Nhập một thiết bị làm lạnh l l l

Lưu lượng mole của propan là bao nhiêu? Độ giảm áp qua van J-T là bao nhiêu? Nhiệt độ của dòng ra khỏi van (dòng 2) là bao nhiêu?

11/8/2010

11 “We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

11

Bài giảng môn Tin ứng dụng

Nhập một máy nén 1. Nhấn F4 để mở bảng nổi. 2. Kích đúp vào biểu tượng máy nén trên bảng nổi. Cửa sổ hiện thị đặc tính của máy nén sẽ xuất hiện. 3. Trong mục “Connections”, nhập các thông tin cho dòng như sau: 4. Nhập các thông tin cho mục “Parameters” như sau: Name: Compressor Inlet: 3 Energy: Comp HP Outlet: 4 Adiabatic Efficiency (hiệu suất đoạn nhiệt): 75 11/8/2010

12 “We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

12

Bài giảng môn Tin ứng dụng

Nhập thiết bị ngưng tụ Sử dụng kéo thả trên bảng nổi 1. 2.

3.

Kích vào biểu tượng “Cooler” trên bảng nổi. Di chuyển con trỏ sang màn hình đồ hoạ. Con trỏ sẽ biến thành một con trỏ đặc biệt, với một hộp và một dấu “+” gắn vào nó. Hộp chỉ vị trí và kích thước của biểu tượng của thiết bị làm mát. Kích lại để thả thiết bị làm mát lên trên màn hình đồ hoạ.

11/8/2010

13 “We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

13

Bài giảng môn Tin ứng dụng

Nhập thiết bị ngưng tụ Kết nối thiết bị với một dòng trên màn hình hoạ: 4. Từđồ màn hình đồ hoạ, kết nối

Phương pháp Sử dụng chức năng “Attach Mode”

Thực hiện

Nhấn vào nút “Attach Mode” trên thanh công cụ. 2. Đặt con trỏ lên trên thiết bị. dòng 4 với dòng vào thiết bị Điểm để kết nối dòng nguyên ngưng tụ và kết nối dòng ra khỏi liệu sẽ có màu xanh tối. thiết bị ngưng tụ với dòng 1. 3. Di chuyển con trỏ lên trên dòng 5. Kích đúp lên thiết bị ngưng tụ. mà chúng ta muốn kết nối. 6. Trong mục “Parameters”, nhập 4. Nhấn và giữ chuột trái. 5. Di chuyển con trỏ đến biểu Delta P là 35 kPa (5 psi). tượng của thiết bị và thả chuột. Sử dụng 1. Nhấn và giữ phím Ctrl, di phím Ctrl chuyển con trỏ lên trên thiết bị. 2. Đặt con trỏ lên trên dòng mà chúng ta muốn kết nối 3. Nhấn và giữ chuột trái. 4. Di chuyển con trỏ đến biểu tượng của thiết bị sau đó 14thả 11/8/2010 chuột Ctrl. “We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we seevà and phím hear; 1.

70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

14

Bài giảng môn Tin ứng dụng

Lưu mô phỏng vào một template Một số lợi ích của việc sử dụng template là: l Cung cấp một kỹ thuật cho phép hai hoặc nhiều dự án có thể liên kết với nhau. l Dùng một gói tính chất khác cho dự án chính mà nó muốn nhập vào. l Cung cấp một phương pháp thích hợp để cắt các dự án mô phỏng lớn thành các thành phần nhỏ hơn, dễ quản ly hơn. l Được tạo ngay lập tức và có thể được cài đặt trong nhiều dự án.

11/8/2010

15 “We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

15

Bài giảng môn Tin ứng dụng

Lưu mô phỏng vào một template Trước khi chúng ta chuyển dự án này sang một template, nó cần được làm cho có những đặc điểm chung để có thể được sử dụng cho các phân xưởng khí có lưu lượng dòng khác nhau. Trong mô phỏng này, công suất của thiết bị làm lạnh chỉ ra lưu lượng dòng propan yêu cầu. 1. Xoá giá trị công suất của thiết bị làm lạnh 2. Từ mục “Simulation” trên thanh menu, lựa chọn “Main Properties”. Cửa sổ hiện thị dự án mô phỏng sẽ xuất hiện như chỉ ra ở dưới. 3. Kích vào nút “Convert to Template” 4. Kích vào Yes để chuyển dự án mô phỏng sang một template. 5. Trả lời No cho câu hỏi “Do you want to save the simulation case”. 6. Chuyển sang mục “File” trên thanh menu và lưu template bằng tên C3loop.tpl. 11/8/2010

16

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

16

Bài giảng môn Tin ứng dụng

Phân tích kết quả Trong Hysys chúng ta có thể in kết quả qua: l Thanh menu l Chức năng kiểm tra các đối tượng l Chức năng quản lý các báo cáo

11/8/2010

17 “We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

17

Bài giảng môn Tin ứng dụng

In sử dụng thanh menu Chọn một trong số các tuỳ chọn sau trong mục “File” trên thanh menu: l “Print”. Danh sách các ô dữ liệu có hiệu lực của các thiết bị đang được kích hoạt. Chúng ta có thể di chuyển hộp sáng đến một ô dữ liệu và có thể in hay xem trước bản in. l “Print Window Snapshot”. In một ảnh của cửa sổ Hysys đang hoạt động. (Nếu chọn lệnh “Print” khi màn hình đồ hoạ đang được kích hoạt thì sẽ in màn hình đồ hoạ, không có ô dữ liệu nào có hiệu lực trên màn hình đồ hoạ)

11/8/2010

18 “We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

18

Bài giảng môn Tin ứng dụng

In sử dụng chức năng kiểm tra đối tượng Sử dụng chức năng kiểm tra đối tượng và từ thanh tiêu đề của các đối tượng lựa chọn “Print Datasheet”. Một danh sách các khối dữ liệu có hiệu lực được hiển thị cho đối tượng này.

11/8/2010

19 “We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

19

Bài giảng môn Tin ứng dụng

In sử dụng chức năng quản lý báo cáo 1. 2. 3.

Mở mục “Tools” trên thanh menu. Chọn “Reports”. Kích vào nút “Create” để nhập một báo cáo mới. Kích vào nút “Insert Datasheets” để nhập các ô dữ liệu cho báo cáo của chúng ta. Chúng ta có thể nhập các ô dữ liệu của một hay nhiều thiết bị cho một báo cáo.

11/8/2010

20 “We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

20

Bài giảng môn Tin ứng dụng

Task 1 - Thiết kế và đánh giá 1. Trong phân xưởng, chúng ta có thể đo hoặc tính chính xác công suất làm lạnh. Tuy nhiên chúng ta biết rằng máy nén được coi như có công suất 250 hp và nó đang hoạt động ở 90% công suất tối đa và hiệu suất là 72%.

Công suất của thiết bị làm lạnh là bao nhiêu? 2. Thiết bị đo dòng khí lạnh ra khỏi thiết bị làm lạnh cho ta lưu lượng và chúng ta có thể xác định công suất làm lạnh. Người ta quyết định tăng công suất làm lạnh lên 1.5 MMBtu/hr. Với máy nén đang chạy ở công suất như vậy (250 sức ngựa), nhiệt độ ra khỏi thiết bị làm lạnh

để có thể đạt được công suất làm lạnh tối đa là bao nhiêu?

(chính là chế độ làm lạnh tối đa của quá trình) trong khi vẫn chạy máy nén ở chế độ hoạt động vừa phải.

11/8/2010

21 “We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

21

Bài giảng môn Tin ứng dụng

Task 2 - Thành phần chất làm lạnh Propan sử dụng cho phân xưởng làm lạnh thực chất là một hỗn hợp gồm 95% propan và 5% ethane. Điều gì sẽ xảy ra nếu thành phần mới này được nạp vào thay cho phần cũ (100%C3)? So sánh với một số chỉ tiêu sau:

Trường hợp: 100%C3 Lưu lượng, 107.9 kgmol/h Q ngưng tụ, kJ/h 1587000 Q nén, hp 218.521

Trường hợp: 5%C2, 95%C3 111 1620000 230.983

11/8/2010

22 “We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

22

Bài giảng môn Tin ứng dụng

11/8/2010

ASPEN HYSYS Phân xưởng làm lạnh khí

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

1

Bài giảng môn Tin ứng dụng

11/8/2010

Mở đầu Trong mô phỏng này, một bản dịch đã được đơn giản hoá của một phân xưởng làm lạnh khí sẽ được mô hình hoá. Mục đích là để tìm LTS (nhiệt độ phân tách cuối) nhiệt độ mà ở đó đạt được điểm sương của hyđrocacbon. Khí thương phẩm có nhiệt độ điểm sương của các hyđrocacbon không nên vượt quá -150C ở 6000kPa. Khí đầu vào được làm lạnh qua hai giai đoạn - đầu tiên được trao đổi nhiệt với khí thương phẩm (sản phẩm) trong một thiết bị trao đổi nhiệt khí – khí (Khí – Khí), và sau đó trong thiết bị làm lạnh bằng Propan, mà ở đây được miêu tả bằng một thiết bị làm lạnh. Một thiết bị cân bằng sẽ được sử dụng để ước lượng điểm sương của hydrocacbon của dòng sản phẩm ở 6000kPa. 11/8/2010

2

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

2

Bài giảng môn Tin ứng dụng

11/8/2010

Mục đích Ngay khi chúng ta hoàn thành phần này, chúng ta có thể: l Cài đặt và hội tụ các thiết bị trao đổi nhiệt l Hiểu các thiết bị điều khiển (cân bằng và hiệu chỉnh) l Sử dụng công cụ “Case Study” để thực hiện các nghiên cứu trên mô phỏng của chúng ta.

11/8/2010

3 “We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

3

Bài giảng môn Tin ứng dụng

11/8/2010

Yêu cầu Trước khi bắt đầu phần này chúng ta cần phải biết làm thế nào để: l Tạo một gói chất lưu l Nhập các dòng l Nhập các thiết bị

11/8/2010

4 “We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

4

Bài giảng môn Tin ứng dụng

11/8/2010

Sơ đồ của quá trình

11/8/2010

5 “We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

5

Bài giảng môn Tin ứng dụng

11/8/2010

Định nghĩa cơ sở của mô phỏng Sử dụng phương trình động học Peng Robinson EOS với các thành phần như sau: N2, H2S, CO2, C1, C2, C3, i-C4, n-C4, i-C5, n-C5, C6, C7+, và H2O.

11/8/2010

6 “We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

6

Bài giảng môn Tin ứng dụng

11/8/2010

Nhập một dòng nguyên liệu

Thành phần phần mole

Mục

Nhập

N2

0.0066

Tên

To Refrig

H2 S

0.0003

Nhiệt độ

150C (600F)

CO2

0.0003

áp suất

6200 kPa psia)

C1

0.7575

C2

0.1709

C3

0.0413

i-C4

0.0068

n-C4

0.0101

i-C5

0.0028

n-C5

0.0027

C6

0.0006

C7+

0.0001

Lưu lượng

11/8/2010

(900

1440 kgmole/h (3175 lbmole/hr)

7

“We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

H2 O

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

0

7

Bài giảng môn Tin ứng dụng

11/8/2010

Nhập một thiết bị phân tách (bình tách) Trong mục “Connections”, thêm một bình tách và nhập các thông tin sau:

Mục

Nhập

Tên

Inlet Gas Sep

Feed

To Refrig

Vapour Outlet

Inlet Sep Vap

Liquid Outlet

Inlet Sep Liq

11/8/2010

8 “We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

8

Bài giảng môn Tin ứng dụng

11/8/2010

Nhập một thiết bị trao đổi nhiệt Thiết bị trao đổi nhiệt thực hiện tính toán theo hai hướng cân bằng năng lượng và cân bằng vật chất. Thiết bị trao đổi nhiệt có thể giải cho các nhiệt độ, áp suất, các dòng nhiệt (bao gồm sự mất nhiệt và sự thất thoát nhiệt), các lưu lượng dòng vật chất, và UA. 1. Kích đúp vào nút “Heat Exchanger” trên bảng nổi 2. Trong mục “Connections”, nhập các thông tin sau

11/8/2010

9 “We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

9

Bài giảng môn Tin ứng dụng

11/8/2010

Nhập một thiết bị trao đổi nhiệt 3.

Chuyển sang mục “Parameters”. Hoàn thành mục này như chỉ ra trong hình dưới. Các độ giảm áp ở trong và bên ngoài ống sẽ lần lượt là 5 psi và 1 psi.

11/8/2010

10 “We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

10

Bài giảng môn Tin ứng dụng

11/8/2010

Các kiểu thiết bị trao đổi nhiệt Các kiểu thiết bị trao đổi nhiệt được định nghĩa như sau: l Weighted. Các đường cong nhiệt được cắt thành các khoảng, mà ở đó năng lượng trao đổi là riêng lẻ. Một LMTD và UA (kết quả hay tích của hệ số trao đổi nhiệt toàn phần và tổng diện tích trao đổi nhiệt) được tính cho mỗi khoảng trong đường con nhiệt và được cộng lại để tính trao đổi nhiệt toàn bộ UA. Phương pháp “Weighted” chỉ có giá trị cho các thiết bị trao đổi nhiệt kiểu ngược dòng (Counter-Current). l EndPoint. Một LMTD và UA riêng được tính từ các điều kiện đầu vào và đầu ra. Với các vấn đề đơn giản ở đó không có sự chuyển pha và Cp gần là hằng số, thì lựa chọn này có thể đúng.

11/8/2010

11 “We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

11

Bài giảng môn Tin ứng dụng

11/8/2010

Các đặc trưng cho thiết bị trao đổi nhiệt Hai đặc trưng cần cho thiết bị trao đổi nhiệt này là: l Cân bằng nhiệt k = 0. Đây là một đặc trưng sai số công suất (Duty Error) và nó cần thiết để chắc chắn rằng các phương trình nhiệt cân bằng. Đây là một đặc trưng mặc định, nó luôn luôn được nhập bởi Hysys nên chúng ta không cần phải nhập nó. l Độ lệch tối thiểu = 50C. Đây là chênh lệch nhiệt độ nhỏ nhất giữa dòng nóng và dòng lạnh. (Chúng ta có thể có nhiều đặc trưng được ước đoán. Thiết bị trao đổi nhiệt sẽ chỉ sử dụng các đặc trưng kích hoạt cho sự hội tụ.)

11/8/2010

12 “We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

12

Bài giảng môn Tin ứng dụng

11/8/2010

Nhập một thiết bị trao đổi nhiệt 4. 5.

6.

7.

Chuyển sang mục “Specs” Kích hoạt lại đặc trưng UA: chuyển sang mục “Specs”, chọn vào ô kích hoạt. Để nhập một đặc trưng, kích vào nút “Add”, cửa sổ “ExchSpec” xuất hiện.

Cung cấp các thông tin sau: Mục Nhập Name

Temp Approach

Type

Min Aprroach

Pass

Overall

Spec Value

50C (410F)

11/8/2010

13 “We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

13

Bài giảng môn Tin ứng dụng

11/8/2010

Lưu lượng dòng khí vào thiết bị làm lạnh là bao nhiêu?

11/8/2010

14 “We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

14

Bài giảng môn Tin ứng dụng

11/8/2010

Hoàn thành mô phỏng Nhập một thiết bị làm mát và cung cấp các thông tin sau:

Mục Connections Name Feed Stream Product Stream Energy Stream Parameters Pressure Drop

Nhập Chiller Gas to Chiller Gas to LTS Chiller Q 35 kPa (5 psia)

11/8/2010

15 “We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

15

Bài giảng môn Tin ứng dụng

11/8/2010

Hoàn thành mô phỏng Nhập một thiết bị tách (bình tách) và cung cấp các thông tin sau trong mục Connections:

Mục

Nhập

Name Feed Stream Vapour Outlet Liquid Outlet

LTS Gas to LTS LTS Vap LTS Liq

11/8/2010

16 “We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

16

Bài giảng môn Tin ứng dụng

11/8/2010

Nhập thiết bị cân bằng Thiết bị cân bằng để đạt được mục đích chung là tạo điều kiện dễ dàng để tính toán cân bằng nhiệt và cân bằng vật chất. Có các cân bằng khác nhau có giá trị trong Hysys. l Mole. Một cân bằng toàn phần được thực hiện ở đó chỉ có lưu lượng mole của mỗi thành phần là được duy trì. Các dòng ra sẽ có lưu lượng mole và thành phần giống như dòng vào, nhưng sẽ không chứa các giá trị phần hơi, nhiệt độ, hoặc áp suất. l Mass. Một cân bằng toàn phần được thực hiện ở đó chỉ có lưu lượng theo khối lượng là được duy trì. Dòng ra sẽ không có thành phần, phần hơi, nhiệt độ, hoặc áp suất. l Heat. Một cân bằng toàn phần được thực hiện ở đó chỉ có dòng nhiệt là được duy trì. l Mole and Heat. Một cân bằng toàn phần được thực hiện ở đó dòng nhiệt và lưu lượng mole được duy trì. 11/8/2010

17 “We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

17

Bài giảng môn Tin ứng dụng

11/8/2010

Nhập thiết bị cân bằng Hãy xem các thông số của khí thương phẩm. Các thông số dòng được tính toán để không chúng ta không thể ép dòng để tính toán một nhiệt độ điểm sương ở 6000 kPa. Việc nhập một cân bằng mole cho phép chúng ta tạo một dòng thứ hai với lưu lượng mole và thành phần giống như khí thương phẩm nhưng không có phần hơi, nhiệt độ, hoặc áp suất.

11/8/2010

18 “We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

18

Bài giảng môn Tin ứng dụng

11/8/2010

Nhập thiết bị cân bằng 1.Kích đúp vào biểu tượng “Balance” trên bảng nổi 2.Nhập các thông tin sau trong mục “Connections”

Mục

Nhập

Inlet Stream Sales Gas Outlet Stream HC Dewpoint Balance type (trong mục Mole Parameters) 3. Định rõ áp suất 6000 kPa (870 psia) cho dòng “HC Dewpoint”. 4. Định phần hơi để tính toán nhiệt độ điểm sương.

11/8/2010

19 “We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

19

Bài giảng môn Tin ứng dụng

l l

l

l

11/8/2010

Nhiệt độ điểm sương là bao nhiêu? Điểm sương yêu cầu là -150C, điểm sương hiện tại cao hơn hay thấp hơn? Giả sử rằng áp suất cố định, thông số nào khác ảnh hưởng đến điểm sương? Chúng ta có thể thay đổi điểm sương trong mô phỏng như thế nào?

11/8/2010

20 “We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

20

Bài giảng môn Tin ứng dụng

11/8/2010

Nhập thiết bị điều chỉnh Mục đích l Thiết bị điều chỉnh là một quá trình hoạt động theo logic; một quá trình toán học đúng hơn là một quá trình vật lý. Nó sẽ thay đổi giá trị của một biến dòng (biến độc lập) để đạt được một giá trị hay một đặc trưng yêu cầu (biến phụ thuộc) trong dòng hay thiết bị khác.

11/8/2010

21 “We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

21

Bài giảng môn Tin ứng dụng

11/8/2010

Nhập thiết bị điều chỉnh 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

9. 10.

Kích đúp vào biểu tượng “Adjust” trên bảng nổi Kích vào nút “Select Var…” trong nhóm “Adjusted Variable”. Cửa sổ “Variable Navigator” xuất hiện. Từ danh sách các đối tượng, lựa chọn Gas to LTS. Từ danh sách các biến, lựa chọn nhiệt độ. Kích vào nút OK để chấp nhận biến và quay lại cửa sổ “Adjust property”. Kích vào nút “Select Var…” trong nhóm “Targer Variable” Lựa chọn nhiệt độ của dòng “HC dewpoint” là biến đích. Nhập giá trị -150C (50F) trong hộp “Specified Target Value” Mục “Connections” sau khi hoàn thành có dạng như sau: Adjust name: ADJ-1 Specified Target Value: -15.00 C Chuyển sang mục “Parameters”, và bỏ các giá trị mặc định của các thông số. Kích vào nút “Start” để bắt đầu tính toán.

11/8/2010

22 “We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

22

Bài giảng môn Tin ứng dụng

11/8/2010

Nhập thiết bị điều chỉnh 11.

Để hiển thị quá trình điều chỉnh, di chuyển đến mục “Monitor”

11/8/2010

23 “We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

23

Bài giảng môn Tin ứng dụng

11/8/2010

Nhiệt độ dòng ra khỏi thiết bị làm lạnh là bao nhiêu để đạt được điểm sương mong muốn?

11/8/2010

24 “We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

24

Bài giảng môn Tin ứng dụng

11/8/2010

bằng Propan với phân xưởng khí Ngay khi chúng ta hoàn thành ví dụ về phân xưởng làm lạnh khí, chúng ta có thể liên kết nó với template của chu trình làm lạnh bằng Propan. Công suất của thiết bị làm lạnh trong phân xưởng khí sẽ được liên kết với công suất của thiết bị làm lạnh trong template của chu trình làm lạnh bằng Propan. 11/8/2010

25 “We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

25

Bài giảng môn Tin ứng dụng

11/8/2010

Liên kết chu trình làm lạnh bằng Propan với phân xưởng khí Mở dự án mô phỏng phân xưởng làm lạnh khí mà chúng ta đã lưu vào và kích đúp vào biểu tượng “SubFlowSheet” trên bảng nổi. 2. Kích vào nút “Read an existing template” 3. Mở file template đã ghi vào trong bài tập trước, C3loop.tpl 4. Trong nhóm “Inlet Connections to SubFlowSheet”, liên kết dòng ngoài, Chiller Q với dòng trong, Chill-Q Ngay khi kết nối hoàn thành, cả hai dòng (trong và ngoài) sẽ có tên giống nhau (tên của dòng ngoài). 1.

11/8/2010

26 “We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

26

Bài giảng môn Tin ứng dụng

11/8/2010

Lưu lượng dòng propan trong chu trình làm lạnh bằng propan là bao nhiêu?

11/8/2010

27 “We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

27

Bài giảng môn Tin ứng dụng

11/8/2010

Task 1: Biến đổi thiết bị trao đổi nhiệt l

l

UA cho thiết bị trao đổi nhiệt chỉ có hiệu lực ở giá trị 2e5 kJ/0C.h. Hãy làm các thay đổi cần thiết đối với thiết kế của thiết bị trao đổi nhiệt này để đạt được UA mong muốn đó. Điều này làm ảnh hưởng thế nào đến LMTD và độ lệch tối thiểu của nhiệt độ?

11/8/2010

28 “We learn …10% of what we read; 20% of what we hear; 30% of what we see; 50% of what we see and hear; 70% of what we discuss; 80% of what we experience; 95% of what we teach others”

KS. Đoàn Văn Huấn - BM. Lọc Hóa dầu

28