Luận văn thạc sĩ về tối ưu hóa quá trình tách isobutane từ khí hóa lỏng sử dụng phương pháp phân tích exergy

Quá trình tách isobutane từ khí hóa lỏng (LPG) là một trong những lĩnh vực quan trọng trong ngành công nghiệp chế biến dầu khí. Việc tối ưu hóa quá trình này không chỉ giúp tăng hiệu suất thu hồi sản phẩm mà còn giảm thiểu tiêu thụ năng lượng. Tại nhà máy chế biến khí Dinh Cố, thành phần isobutane trong LPG chiếm tỷ lệ cao, vì vậy, việc phát triển công nghệ tách isobutane là cần thiết. Các phương pháp tách hiện tại như chưng cất truyền thống thường tiêu tốn nhiều năng lượng và không hiệu quả. Do đó, việc nghiên cứu và ứng dụng phương pháp phân tích exergy là một hướng đi mới nhằm tối ưu hóa quá trình này. Phân tích exergy cho phép đánh giá hiệu quả năng lượng của quá trình và tìm ra các giải pháp cải tiến phù hợp.

Phân tích exergy cung cấp một cách tiếp cận khoa học để đánh giá hiệu suất của quá trình tách isobutane. Exergy được định nghĩa là khả năng thực hiện công của một hệ thống trong điều kiện môi trường. Việc áp dụng phân tích exergy vào tháp chưng cất giúp xác định các điểm thất thoát năng lượng và từ đó đưa ra các biện pháp cải tiến. Cụ thể, các thông số như hiệu suất exergy và cân bằng exergy sẽ được sử dụng để đánh giá hiệu quả của các phương pháp tách khác nhau. Mô hình hóa quá trình bằng phần mềm HYSYS sẽ cung cấp các dữ liệu cần thiết để thực hiện phân tích này, từ đó so sánh và lựa chọn công nghệ tối ưu nhất cho quá trình tách isobutane.

Mô phỏng quá trình tách isobutane được thực hiện bằng phần mềm HYSYS, cho phép mô phỏng các phương pháp khác nhau như chưng cất một tháp, hai tháp nối tiếp, và tháp chưng cất có vách ngăn. Mỗi phương pháp đều có những ưu điểm và nhược điểm riêng, và việc so sánh hiệu suất của chúng dựa trên phân tích exergy sẽ giúp xác định công nghệ nào là tối ưu nhất. Kết quả mô phỏng cho thấy, việc sử dụng tháp chưng cất có vách ngăn cho hiệu suất thu hồi cao hơn và tiêu tốn ít năng lượng hơn so với các phương pháp khác. Điều này chứng tỏ rằng việc áp dụng công nghệ mới có thể mang lại lợi ích kinh tế và môi trường đáng kể.

Tối ưu hóa quá trình tách isobutane từ khí hóa lỏng không chỉ có ý nghĩa về mặt kinh tế mà còn góp phần bảo vệ môi trường. Việc áp dụng phân tích exergy đã chứng minh được giá trị của nó trong việc cải thiện hiệu suất năng lượng của quá trình. Hướng nghiên cứu tiếp theo có thể tập trung vào việc phát triển các công nghệ tách mới và cải tiến quy trình hiện tại để tối ưu hóa hơn nữa việc sử dụng năng lượng và giảm thiểu chất thải. Bên cạnh đó, việc nghiên cứu sâu hơn về các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tách cũng là một lĩnh vực tiềm năng để nâng cao hiệu quả và độ tin cậy của các hệ thống chế biến khí.