Ứng Dụng Phương Pháp Phân Tích Exergy Cho Mô Phỏng và Tối Ưu Quá Trình Tách Iso-Butane Từ Khí ...

Luận văn thạc sĩ: Ứng dụng phương pháp phân tích exergy để mô phỏng và tối ưu hóa quá trình tách iso-butane từ khí hóa lỏng tại nhà máy Dinh Cố.

• Tác giả: Lê Nguyễn Tiến Sĩ
• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Vĩnh Khanh
• Trường học: Trường Đại học Bách Khoa
• Chuyên ngành: Kỹ Thuật Hóa Dầu
• Đề tài: Ứng Dụng Phương Pháp Phân Tích Exergy Cho Mô Phỏng Và Tối Ưu Quá Trình Tách Iso-Butane Từ Khí Hóa Lỏng Nhà Máy Chế Biến Khí Dinh Cố
• Loại tài liệu: Luận Văn Thạc Sĩ
• Năm xuất bản: 2012
• Địa điểm: TP. Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Tách Iso Butane Từ LPG Giới Thiệu Chi Tiết

Công nghiệp dầu khí đóng vai trò thiết yếu trong nền kinh tế toàn cầu, cung cấp nguồn nguyên liệu quan trọng cho nhiều lĩnh vực. Việc khai thác và chế biến dầu khí thành các sản phẩm thiết yếu đòi hỏi những nghiên cứu và ứng dụng không ngừng. Nguồn tài nguyên này, tuy nhiên, đang đối mặt với nguy cơ cạn kiệt. Do đó, việc tối ưu hóa các quy trình chế biến, đặc biệt là tách Iso-Butane từ LPG, trở nên vô cùng quan trọng. Mục tiêu là giảm thiểu thất thoát nguyên liệu và tăng cường thu hồi các thành phần có giá trị, góp phần kéo dài thời gian sử dụng nguồn tài nguyên này và mang lại lợi ích kinh tế. Nhà máy chế biến khí Dinh Cố, một trong những nhà máy quan trọng tại Việt Nam, cũng đang đối diện với thách thức này. Luận văn này tập trung vào việc ứng dụng phương pháp Phân tích Exergy để tối ưu hóa quá trình tách Iso-Butane từ LPG tại nhà máy này.

1.1. Vai trò của Iso Butane trong công nghiệp hóa dầu

Iso-Butane là một nguyên liệu trung gian quan trọng trong công nghiệp hóa dầu, được sử dụng để sản xuất nhiều sản phẩm có giá trị gia tăng cao. Tuy nhiên, tại nhà máy chế biến khí Dinh Cố, Iso-Butane trong dòng LPG thường được sử dụng chung cho các mục đích sử dụng LPG thông thường hoặc thậm chí đốt bỏ, gây lãng phí. Việc tách và thu hồi Iso-Butane sẽ mở ra cơ hội mới để sản xuất các sản phẩm hóa dầu giá trị, tăng hiệu quả kinh tế cho nhà máy.

1.2. LPG Nguồn nguyên liệu chứa Iso Butane tại Dinh Cố

LPG (khí dầu mỏ hóa lỏng) là một hỗn hợp hydrocacbon, trong đó có chứa một lượng đáng kể Iso-Butane. Thành phần của LPG có thể khác nhau tùy thuộc vào nguồn gốc và quy trình chế biến. Tại nhà máy chế biến khí Dinh Cố, thành phần Iso-Butane trong dòng LPG chiếm tỷ lệ khá cao, khoảng 41-43% trong tổng dòng butane C4. Điều này cho thấy tiềm năng lớn cho việc thu hồi Iso-Butane từ nguồn nguyên liệu này.

II. Thách Thức Vấn Đề Trong Quá Trình Tách Iso Butane Hiện Tại

Quá trình tách Iso-Butane từ LPG hiện tại gặp phải nhiều thách thức, bao gồm tiêu thụ năng lượng cao và hiệu quả tách chưa tối ưu. Các phương pháp tách truyền thống như chưng cất thường đòi hỏi lượng nhiệt lớn để vận hành, gây tốn kém chi phí và tăng phát thải khí nhà kính. Ngoài ra, hiệu quả tách có thể bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như thành phần LPG, áp suất, nhiệt độ và tỷ lệ hồi lưu. Việc cải thiện hiệu quả và giảm tiêu thụ năng lượng trong quá trình tách là mục tiêu quan trọng. Phân tích Exergy là một công cụ hữu hiệu để xác định các vị trí thất thoát năng lượng và đề xuất các giải pháp tối ưu hóa.

2.1. Tiêu thụ năng lượng cao trong quá trình chưng cất

Chưng cất là một phương pháp phổ biến để tách Iso-Butane từ LPG, nhưng nó đòi hỏi lượng nhiệt lớn để đun sôi hỗn hợp và làm lạnh hơi. Lượng nhiệt này thường được cung cấp bởi lò đốt hoặc hệ thống hơi, gây tiêu thụ năng lượng đáng kể và phát thải khí CO2. Việc giảm tiêu thụ năng lượng trong quá trình chưng cất là một thách thức lớn, đòi hỏi các giải pháp sáng tạo như tích hợp nhiệt, sử dụng bơm nhiệt, hoặc áp dụng các công nghệ chưng cất tiên tiến.

2.2. Hiệu quả tách Iso Butane chưa tối ưu

Hiệu quả tách Iso-Butane từ LPG có thể bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố, bao gồm thành phần LPG, áp suất, nhiệt độ và tỷ lệ hồi lưu. Việc không kiểm soát chặt chẽ các yếu tố này có thể dẫn đến hiệu quả tách kém, làm giảm độ tinh khiết của sản phẩm Iso-Butane và tăng chi phí vận hành. Do đó, việc tối ưu hóa các thông số quá trình là rất quan trọng để đảm bảo hiệu quả tách cao và ổn định.

2.3. Các nghiên cứu trước đây về tối ưu hóa quá trình tách Iso Butane

Nhiều nghiên cứu đã được thực hiện để tối ưu hóa quá trình tách Iso-Butane. Các nghiên cứu này tập trung vào các khía cạnh như cải tiến thiết kế cột chưng cất, sử dụng các chất hấp phụ chọn lọc, hoặc tích hợp các quá trình khác như trích ly. Các kết quả nghiên cứu này cung cấp những gợi ý quan trọng để cải thiện hiệu quả và giảm tiêu thụ năng lượng trong quá trình tách Iso-Butane.

III. Phương Pháp Phân Tích Exergy Giải Pháp Tối Ưu Hóa Tách Khí

Phân tích Exergy là một phương pháp nhiệt động lực học mạnh mẽ, cho phép đánh giá hiệu quả năng lượng của một quá trình bằng cách xác định lượng năng lượng hữu ích (exergy) bị mất đi do các quá trình bất thuận nghịch như truyền nhiệt, trộn lẫn và phản ứng hóa học. Phương pháp này giúp xác định các vị trí thất thoát năng lượng lớn nhất trong quá trình và đề xuất các giải pháp cải thiện. Trong quá trình tách Iso-Butane từ LPG, phân tích Exergy có thể được sử dụng để đánh giá hiệu quả của các thiết bị như cột chưng cất, nồi đun, thiết bị ngưng tụ, và đề xuất các cải tiến để giảm thiểu tổn thất exergy và tăng hiệu quả năng lượng.

3.1. Tổng quan về khái niệm và ứng dụng của Exergy

Exergy là thước đo lượng năng lượng hữu ích có thể được chuyển đổi thành công, trong khi năng lượng là thước đo tổng lượng năng lượng. Exergy không được bảo toàn vì một phần của nó bị mất do các quá trình bất thuận nghịch. Phân tích Exergy là một công cụ hữu ích để xác định và giảm thiểu tổn thất exergy trong các hệ thống và quá trình khác nhau.

3.2. Ứng dụng phân tích Exergy trong quá trình chưng cất

Trong quá trình chưng cất, phân tích Exergy có thể giúp xác định các vị trí tổn thất exergy lớn nhất, chẳng hạn như nồi đun, thiết bị ngưng tụ và thân cột chưng cất. Bằng cách phân tích các yếu tố gây ra tổn thất exergy, các kỹ sư có thể đề xuất các giải pháp cải thiện thiết kế và vận hành của cột chưng cất để giảm thiểu tổn thất exergy và tăng hiệu quả năng lượng.

3.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả Exergy trong tách Iso Butane

Nhiều yếu tố có thể ảnh hưởng đến hiệu quả Exergy trong quá trình tách Iso-Butane, bao gồm thành phần LPG, áp suất, nhiệt độ, tỷ lệ hồi lưu, thiết kế cột chưng cất và hiệu suất của các thiết bị trao đổi nhiệt. Việc kiểm soát chặt chẽ các yếu tố này là rất quan trọng để đạt được hiệu quả Exergy cao và giảm chi phí vận hành.

IV. Mô Phỏng Phân Tích Exergy Quá Trình Tách Iso Butane Bằng HYSYS

Sử dụng phần mềm Aspen HYSYS để mô phỏng quá trình tách Iso-Butane từ LPG là một bước quan trọng trong việc tối ưu hóa quá trình. HYSYS cho phép mô phỏng các quy trình khác nhau, từ chưng cất truyền thống đến các công nghệ tiên tiến hơn như cột chưng cất có vách ngăn. Dữ liệu từ HYSYS sau đó được sử dụng để thực hiện phân tích Exergy, đánh giá hiệu quả của từng quy trình và xác định các cơ hội cải thiện. Việc kết hợp mô phỏng quá trình với phân tích Exergy giúp đưa ra các quyết định sáng suốt về thiết kế và vận hành quá trình.

4.1. Xây dựng mô hình mô phỏng quá trình tách Iso Butane trong HYSYS

Để xây dựng một mô hình mô phỏng quá trình tách Iso-Butane hiệu quả trong HYSYS, cần có đầy đủ thông tin về thành phần LPG, các thông số vận hành của cột chưng cất, và các mô hình nhiệt động lực học phù hợp. Việc lựa chọn mô hình nhiệt động lực học chính xác là rất quan trọng để đảm bảo độ tin cậy của kết quả mô phỏng.

4.2. Thực hiện phân tích Exergy dựa trên dữ liệu mô phỏng HYSYS

Dữ liệu từ mô phỏng HYSYS, bao gồm nhiệt độ, áp suất, thành phần và lưu lượng dòng, được sử dụng để tính toán exergy tại các điểm khác nhau trong quá trình. Sau đó, tổn thất exergy trong các thiết bị như nồi đun, thiết bị ngưng tụ và thân cột chưng cất được xác định. Kết quả phân tích exergy giúp xác định các vị trí cần cải thiện để giảm thiểu tổn thất exergy và tăng hiệu quả năng lượng.

4.3. Các cấu hình tách Iso Butane mô phỏng trong HYSYS

Bài viết sẽ mô phỏng các cấu hình tách Iso-Butane khác nhau trong HYSYS, bao gồm phương pháp sử dụng một tháp chưng cất truyền thống, sử dụng hai tháp nối tiếp nhau, hoặc sử dụng tháp chưng cất có vách ngăn. Phân tích exergy cho từng cấu hình sẽ được thực hiện để so sánh và lựa chọn cấu hình tối ưu.

V. Kết Quả Nghiên Cứu Ứng Dụng Thực Tiễn Tối Ưu Tại Dinh Cố

Kết quả nghiên cứu và ứng dụng phân tích Exergy trong quá trình tách Iso-Butane từ LPG tại nhà máy chế biến khí Dinh Cố cho thấy tiềm năng lớn để cải thiện hiệu quả năng lượng và giảm chi phí vận hành. Các giải pháp tối ưu hóa có thể bao gồm cải tiến thiết kế cột chưng cất, điều chỉnh các thông số vận hành, và tích hợp nhiệt giữa các dòng. Việc triển khai các giải pháp này có thể mang lại lợi ích kinh tế và môi trường đáng kể.

5.1. Đề xuất giải pháp tối ưu hóa quá trình tách Iso Butane dựa trên phân tích Exergy

Dựa trên kết quả phân tích Exergy, các giải pháp tối ưu hóa có thể bao gồm tăng hiệu quả của nồi đun và thiết bị ngưng tụ, giảm tổn thất áp suất trong cột chưng cất, và tối ưu hóa tỷ lệ hồi lưu. Ngoài ra, việc tích hợp nhiệt giữa các dòng có thể giúp giảm nhu cầu năng lượng bên ngoài.

5.2. Đánh giá hiệu quả kinh tế của các giải pháp tối ưu hóa

Hiệu quả kinh tế của các giải pháp tối ưu hóa cần được đánh giá bằng cách so sánh chi phí đầu tư và chi phí vận hành với lợi ích tiết kiệm năng lượng và tăng sản lượng Iso-Butane. Phân tích chi phí - lợi ích có thể giúp đưa ra quyết định sáng suốt về việc triển khai các giải pháp tối ưu hóa.

5.3. Ứng dụng thực tiễn tại nhà máy chế biến khí Dinh Cố

Các giải pháp tối ưu hóa được đề xuất có thể được triển khai tại nhà máy chế biến khí Dinh Cố để cải thiện hiệu quả năng lượng và tăng sản lượng Iso-Butane. Việc giám sát và đánh giá hiệu quả của các giải pháp này là rất quan trọng để đảm bảo đạt được các mục tiêu đề ra.

VI. Kết Luận Hướng Phát Triển Tối Ưu Hóa Tách Iso Butane

Nghiên cứu này đã chứng minh giá trị của việc ứng dụng phân tích Exergy để tối ưu hóa quá trình tách Iso-Butane từ LPG. Kết quả cho thấy tiềm năng lớn để cải thiện hiệu quả năng lượng và giảm chi phí vận hành thông qua việc áp dụng các giải pháp tối ưu hóa dựa trên phân tích Exergy. Trong tương lai, cần có thêm nghiên cứu để khám phá các công nghệ tách tiên tiến hơn và tích hợp chúng với các quá trình khác để đạt được hiệu quả tối đa.

6.1. Tóm tắt kết quả nghiên cứu và ứng dụng

Bài viết sẽ tóm tắt các kết quả nghiên cứu và ứng dụng chính, bao gồm các giải pháp tối ưu hóa được đề xuất, hiệu quả kinh tế của các giải pháp này, và các bài học kinh nghiệm rút ra.

6.2. Đề xuất hướng phát triển trong tương lai

Trong tương lai, cần có thêm nghiên cứu để khám phá các công nghệ tách tiên tiến hơn như hấp phụ, màng lọc, và chưng cất phản ứng. Ngoài ra, việc tích hợp quá trình tách Iso-Butane với các quá trình khác như sản xuất olefin hoặc alkyl hóa có thể mang lại hiệu quả cao hơn.

6.3. Tầm quan trọng của việc tối ưu hóa năng lượng trong ngành công nghiệp dầu khí

Việc tối ưu hóa năng lượng trong ngành công nghiệp dầu khí là rất quan trọng để giảm chi phí vận hành, bảo vệ môi trường và đảm bảo tính bền vững. Phân tích Exergy là một công cụ hữu hiệu để đạt được các mục tiêu này.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA LÊ NGUYỄN TIẾN SĨ ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH EXERGY CHO MÔ PHỎNG VÀ TỐI ƯU QUÁ TRÌNH TÁCH ISO-BUTANE TỪ KHÍ HÓA LỎNG NHÀ MÁY CHẾ BIẾN KHÍ DINH CỐ Chuyên ngành: Kỹ thuật hóa dầu Mã số học viên: 11406069 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP. HỒ CHÍ MINH – Ngày 14 tháng 12 năm 2012 ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập - Tự do - Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: LÊ NGUYỄN TIẾN SĨ MSHV: 11406069 Ngày, tháng, năm sinh: 03 - 11 - 1988 Nơi sinh: Đồng Tháp Chuyên ngành: Kỹ thuật hóa dầu Mã số: 605355 TÊN ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG PHƢƠNG PHÁP PHÂN TÍCH EXERGY CHO MÔ PHỎNG VÀ TỐI ƢU QUÁ TRÌNH TÁCH ISO-BUTANE TỪ KHÍ HÓA LỎNG NHÀ MÁY CHẾ BIẾN KHÍ DINH CỐ NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: 1. Mô phỏng quá trình phân tách để thu hồi thành phần iso-butane có trong LPG sản xuất từ nhà máy chế biến khí Dinh Cố bằng phần mềm HYSYS. Nghiên cứu khái niệm, tính chất và ứng dụng Exergy. Nghiên cứu ứng dụng phƣơng pháp phân tích Exergy vào quá trình chƣng cất để đƣa ra quá trình phân tách tối ƣu. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : (Ghi theo trong QĐ giao đề tài): 02/07/2012 NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: (Ghi theo trong QĐ giao đề tài): 10/12/2012 CÁN BỘ HƢỚNG DẪN : 1. NGUYỄN VĨNH KHANH – Trƣờng ĐH Bách Khoa TP. SHUHAIMI MAHADZIR – Universiti Teknologi PETRONAS TP. CÁN BỘ HƢỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO (Họ tên và chữ ký) (Họ tên và chữ ký) TRƢỞNG KHOA….……… (Họ tên và chữ ký) i CÔNG TRÌNH ĐƢỢC HOÀN THÀNH TẠI PHÒNG THÍ NGHIỆM DẦU KHÍ ĐẠI HỌC BÁCH KHOA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Cán bộ hƣớng dẫn khoa học: PGS. Nguyễn Vĩnh Khanh . Cán bộ chấm nhận xét 1: GS. Phạm Quang Dự . Cán bộ chấm nhận xét 2: PGS. Luận văn thạc sĩ đƣợc bảo vệ tại Trƣờng Đại học Bách Khoa, ĐHQG TP.HCM vào ngày … tháng … năm 20… Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị của Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ) 1. Phạm Quang Dự (phản biện 1) 3. Nguyễn Vĩnh Khanh (ủy viên) 5. Phạm Hồ Mỹ Phƣơng (thƣ ký) Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trƣởng Khoa quản lý chuyên ngành sau khi luận văn đã đƣợc sửa chữa (nếu có). CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƢỞNG KHOA………… ii LỜI CẢM ƠN Trƣớc tiên xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến hai thầy hƣớng dẫn chính: PGS. Nguyễn Vĩnh Khanh và PGS. Shuhaimi Mahadzir đã quan tâm sâu sắc, tận tình hƣớng dẫn, chỉnh sửa và bổ sung nhiều kiến thức quý báu để đề tài Luận Văn Tốt Nghiệp này đƣợc hoàn thành tốt đẹp. Xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong Khoa kỹ thuật hóa học, đặc biệt là các thầy cô của bộ môn công nghệ chế biến dầu khí đã giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho em trong suốt thời gian thực hiện luận văn. Xin gửi lời cảm ơn những bạn bè đã hỗ trợ về nhiều mặt, hết lòng giúp đỡ và động viên để đề tài đƣợc hoàn thành đúng tiến độ. Mặc dù đã nỗ lực trong việc nghiên cứu, tham khảo tài liệu và thực nghiệm, tuy nhiên vẫn khó tránh khỏi những thiếu sót. Kính mong quý thầy cô, quý anh chị và bạn bè đóng góp những ý kiến quý báu để đề tài đƣợc hoàn thiện hơn. Cuối cùng, xin gửi lời chúc sức khỏe và thành công đến tất cả các quý thầy cô cùng các bạn. Tháng 12/2012 Học viên thực hiện iii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn này là công trình nghiên cứu của bản thân, xuất phát từ nhu cầu thực tế của ngành công nghiệp chế biến dầu khí để định hƣớng nghiên cứu này. Nội dung của luận văn đƣợc thực hiện trên cơ sở nghiên cứu lý thuyết Exergy và ứng dụng lý thuyết này vào quá trình phân tách thu hồi iso-butane từ khí hóa lỏng LPG dƣới sự hƣớng dẫn khoa học của PGS. Nguyễn Vĩnh Khanh (ĐH Bách Khoa TP.HCM) và PGS. Các số liệu, kết quả trong luận văn này là hoàn toàn trung thực và đƣợc thực hiện bởi chính tác giả. Kết quả luận văn chƣa từng đƣợc công bố dƣới bất cứ hình thức nào trƣớc khi trình, bảo vệ và công nhận bởi “Hội đồng đánh giá luận văn tốt nghiệp Thạc sĩ Kỹ thuật Hóa dầu”. Hồ Chí Minh, ngày 14 tháng 12 năm 2012 iv Luận văn Thạc sĩ GVHD: PGS. Nguyễn Vĩnh Khanh & PGS. Shuhaimi Mahadzir TÓM TẮT Trong ngành công nghiệp hóa học và chế biến dầu khí hiện nay, chƣng cất là quá trình phân tách đƣợc sử dụng phổ biến và rộng rãi. Tuy nhiên, vấn đề trở ngại là quá trình này tiêu tốn rất nhiều năng lƣợng. Luận văn này nghiên cứu quá trình phân tách thu hồi iso- butane từ LPG của nhà máy chế biến khí Dinh Cố. Các công nghệ chƣng cất đƣợc đề xuất, gồm có sử dụng một tháp chƣng cất truyền thống, hoặc sử dụng hai tháp nối tiếp nhau, hoặc sử dụng tháp chƣng cất có vách ngăn. Các công nghệ sẽ đƣợc mô phỏng bằng phần mềm HYSYS. Bên cạnh đó, khái niệm về Exergy đƣợc đề cập, đƣợc tìm hiểu và nghiên cứu ứng dụng cho quá trình chƣng cất. Các tính toán và phân tích Exergy dựa trên những số liệu có đƣợc từ mô phỏng HYSYS. Từ đó thực hiện những phân tích đánh giá và so sánh giữa các công nghệ trên cơ sở Exergy để đƣa ra đƣợc một công nghệ phân tách tối ƣu. HVTH: Lê Nguyễn Tiến Sĩ v Luận văn Thạc sĩ GVHD: PGS. Nguyễn Vĩnh Khanh & PGS. Shuhaimi Mahadzir ABSTRACT Distillation is the most widely used separation operation in chemical and petrochemical industries. High energy requirement, however, is a large disadvantageous issue. In this work, the major HYSYS simulation software is used for simulating the separation processes recovering iso-butane component from LPG of Dinh Co Gas Processing Plant. The configurations proposed vary in type of distillation column and in way implementing the separation, including a single traditional distillation column or columns in pairs or a dividing – wall column. Furthermor, this study also focuses on reviewing exery analysis, exergy balance and exergetic efficiencies for mentioned processes. A model of exergy loss calculations of distillation column is presented. Data from Aspen HYSYS allows to do exergetic calculations to make a benchmark for measuring the performances of systems. The exergy values so computed are then shown to give a comparison for accessing which system is more effective and more efficient. This thus leads to a trade- off between energy saving and capital investment of the system. HVTH: Lê Nguyễn Tiến Sĩ vi Luận văn Thạc sĩ GVHD: PGS. Nguyễn Vĩnh Khanh & PGS. Shuhaimi Mahadzir MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN . iii LỜI CAM ĐOAN . vi MỤC LỤC . vii MỤC LỤC HÌNH ẢNH . ix MỤC LỤC BẢNG . x CHÚ THÍCH KÝ HIỆU . xii CHƢƠNG 1 - GIỚI THIỆU VÀ TỔNG QUAN . Nhà máy chế biến khí Dinh Cố . Nguyên liệu LPG . Tình hình sử dụng iso-butane . Tối ƣu năng lƣợng quá trình. Khái niệm Exergy . Tính chất của Exergy. Phân tích Exergy . Năng lƣợng và Exergy [11] . Hiệu suất Exergy . Phân loại Exergy . Cân bằng Exergy . Phân tích Exergy cho tháp chƣng cất . Các nghiên cứu trƣớc đây . Phƣơng pháp phân tích Exregy cho tháp chƣng cất . 30 CHƢƠNG 2 - THỰC NGHIỆM . Quy trình công nghệ . 36 HVTH: Lê Nguyễn Tiến Sĩ vii Luận văn Thạc sĩ GVHD: PGS. Nguyễn Vĩnh Khanh & PGS. 36 CHƢƠNG 3 - KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN . Kết quả mô phỏng . Phƣơng pháp phân tách bằng 01 tháp . Phƣơng pháp phân tách bằng 02 tháp . Phân tích Exergy . Phƣơng pháp sử dụng 01 tháp . Phƣơng pháp sử dụng 02 tháp . Kết quả mô phỏng . 81 CHƢƠNG 4 - KẾT LUẬN . 82 CHƢƠNG 5 - HƢỚNG MỞ RỘNG . 84 TÀI LIỆU THAM KHẢO . 89 HVTH: Lê Nguyễn Tiến Sĩ viii Luận văn Thạc sĩ GVHD: PGS. Nguyễn Vĩnh Khanh & PGS. Shuhaimi Mahadzir MỤC LỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 – Vài ứng dụng của iso-butane .2 – Mô hình cho cân bằng Exergy của hệ .3 – Tháp chưng cất đoạn nhiệt (adiabatic distillation column).4 – Giới hạn thân tháp chưng cất .1 – Sơ đồ mô phỏng Shorcut .1 – Mô phỏng phương pháp sử dụng hai tháp .2 – Sơ đồ dòng cho phân tích Exergy tháp chưng cất.3 – Profile nhiệt độ theo vị trí mâm tính từ đỉnh tháp của phương pháp 01 tháp .4 – Profile nhiệt độ theo vị trí mâm tính từ đỉnh tháp của phương pháp 02 tháp .5 – So sánh hai hệ tháp chưng cất ba cấu tử .6 – Phương pháp phân tách 01 tháp; phân tách trực tiếp; phân tách gián tiếp .7 – Tháp Petlyuk và tháp chưng cất có vách ngăn .8 – Mô phỏng của tháp chưng cất có vách ngăn . 71 HVTH: Lê Nguyễn Tiến Sĩ ix Luận văn Thạc sĩ GVHD: PGS. Nguyễn Vĩnh Khanh & PGS. Shuhaimi Mahadzir MỤC LỤC BẢNG Bảng 1.1 – Thành phần LPG Dinh Cố .2 – Thành phần LPG các khu vực .3 – So sánh giữa năng lượng và Exergy .1 – Thông số đầu vào của LPG .2 – Yêu cầu thành phần cho mô phỏng Shortcut Distillation .3 – Thông tin số mâm cho mô phỏng Distillation Column .4 – Specification cho mô phỏng Distillation Column .5 – Specification cho mô phỏng Distillation Column .1 – Thông số vận hành của tháp có trích ngang .2 – Thành phần các dòng của tháp có trích ngang .3 – Tính chất các dòng của tháp có trích ngang .4 – Cân bằng nhiệt của tháp có trích ngang .5 – Thông số vận hành của hai tháp.6 – Tính chất các dòng của hai tháp.7 – Tính chất các dòng của hai tháp.8 – Cân bằng nhiệt của hai tháp .9 – Exloss ở Condenser của tháp có trích ngang .10 – Exloss ở Reboiler của tháp có trích ngang .11 – Exloss ở thân tháp có trích ngang.12 – Hiệu suất Exergy của tháp có trích ngang .13 – Exloss ở Condenser của tháp thứ nhất .14 – Exloss ở Reboiler của tháp thứ nhất .15 – Exloss ở thân tháp thứ nhất .16 – Exloss ở Condenser của tháp thứ hai.17 – Exloss ở Reboiler của tháp thứ hai .18 – Exloss ở thân tháp thứ hai .19 – Hiệu suất Exergy của hai tháp . 58 HVTH: Lê Nguyễn Tiến Sĩ x Luận văn Thạc sĩ GVHD: PGS. Nguyễn Vĩnh Khanh & PGS. Shuhaimi Mahadzir Bảng 3.20 – Khảo sát hiệu suất Exergy của tháp thứ hai theo áp suất .21 – So sánh nhiệt lượng và tỉ số hồi lưu của hai phương pháp .22 – Yêu cầu chưng cất cho mô phỏng các Shortcut của DWC .23 – Specification cho mô phỏng DWC .24 – Specification cho mô phỏng DWC .25 – Thông số vận hành của DWC .