Tổng quan công nghệ và mô phỏng thiết kế nhà máy sản xuất Polypropylene – Năng suất 150.000 tấn/ năm bằng phần mềm Hysis


Ngày nay, khi chúng ta trở thành thành viên chính thức của WTO thì nền công nghiệp đã có nhiều cơ hội phát triển hơn, trong đó ngành Công nghệ Lọc - Hóa Dầu được ưu tiên phát triển hàng đầu. Đó là một trong những ngành mũi nhọn để phát triển đất nước, phù hợp với tiềm năng Dầu mỏ hiện có của nước ta.
Chính điều này đã tạo những tiềm năng rất lớn cho một tương lai về tận dụng những sản phẩm hóa dầu, trong đó tổng hợp các hợp chất Polymer là ngành đang có xu hướng phát triển mạnh ở Việt Nam. Đó là một ngành khoa học nghiên cứu về việc tổng hợp các chất hữu cơ có ứng dụng rộng rãi trong đời sống bằng cách tận dụng nguồn nguyên liệu từ dầu mỏ. Việc sản xuất, sử dụng polymer  ngày càng được mở rộng và có quy mô phát triển nhanh. Đặc biệt khi tình hình nguyên liệu thiên nhiên đã và đang ngày càng khan hiếm, sự tiêu thụ các nguồn năng lượng cũng như các hợp chất hóa học có sẵn diễn ra với tốc độ ngày cao đặt ra những vấn đề với các nhà hóa học là phải tìm ra những hợp chất thay thế chúng. Polypropylene cũng là  một trong số những polymer được sử dụng rộng rãi nhất trên thế giới vì tính phổ dụng, giá thành monomer thấp, giá thành sản xuất thấp, và các tính chất được ưa chuộng của nó.

Hiện nay, nước ta có nhiều dự án xây dựng Nhà máy lọc dầu đã và đang được triển khai. Đây được coi là điểm hứa hẹn cung cấp nguồn Propylene nguyên liệu dồi dào. Việc xây dựng nhà máy sản xuất Polypropylene là yêu cầu rất cần thiết và cấp bách mang tính xã hội, tính kinh tế góp phần cùng với nhịp độ tăng trưởng kinh tế chung cho đất nước.
Với sự ra đời Nhà máy lọc dầu số 1 với công suất 6,5 triệu tấn/năm tại Khu Công Nghiệp Dung Quất, tỉnh Quảng Ngãi. Cần thiết phải có nhà máy sản xuất  Polypropylene đưa vào vận hành đồng thời.
Mặt khác, trong thời đại ngày nay, cùng với sự phát triển không ngừng của các tiến bộ khoa học kỹ thuật, việc ứng dụng các phần mềm chuyên dụng vào trong các lĩnh vực kỹ thuật khác nhau cũng đã trở nên rất phổ biến. Nhờ có sự xuất hiện của các công cụ đắc lực này mà việc điều khiển, vận hành các quy trình công nghệ ngày càng hiện đại và tối ưu hơn. Bên cạnh đó, các phần mềm chuyên dụng này còn giúp các nhà thiết kế cũng như vận hành có thể tiến hành tính toán, thiết kế và tối ưu các thông số của quá trình. Đó chính là nhờ sự ra đời của các phần mềm mô phỏng.
Các phần mềm mô phỏng có ý nghĩa đặc biệt quan trọng đối với ngành dầu khí nói riêng và các ngành kỹ thuật khác nói chung. Nó cho phép người sử dụng tiến hành các thao tác mô phỏng một quy trình đã có trong thực tế hoặc thiết kế một quy trình mới nhờ có thư viện dữ liệu phong phú và chính xác với từng ngành khác nhau. Một trong số đó chính là phần mềm Hysis Là phần mềm tính toán chuyên dụng trong các lĩnh vực công nghệ hóa học, đặc biệt trong lĩnh vực lọc - hóa dầu, polymer, hóa dược. 
Từ những phân tích trên, em quyết định chọn đề tài: “Tổng quan công nghệ và mô phỏng thiết kế nhà máy sản xuất Polypropylene – Năng suất:   150000 Tấn/năm” bằng phần mềm Hysis.

NỘI DUNG:

CHƯƠNG:  TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM 5
1.1. Giới thiệu về Propylen: 5
1.1.1. Tính chất vật lý: [3] 6
1.1.2. Tính chất hóa học: [4] 7
1.1.3. Quá trình phát triển và các nguồn thu nhận chính: [5] 8
1.2. Giới thiệu về Hydrogen:[6] 9
1.2.1. Tính chất vật lý: [7] 9
1.2.2. Tính chất hóa học :[8] 10
1.2.3. Ứng dụng và sản xuất:[9] 10
1.3. Sản phẩm Polypropylen : 11
1.3.1. Lịch sử ra đời: 11
1.3.2. Đặc tính chung 11
1.3.3. Công dụng 11
1.3.4. Phân loại Polypropylen 11
1.3.5. Cấu trúc phân tử 13
1.3.6. Hình thái học 14
1.3.7. Tính chất nhiệt động học 20
1.4. Chất xúc tác 21
1.4.1. Lịch sử ra đời và phát triển 21
1.4.2. Cấu tạo, thành phần  của chất xúc tác 22
1.5. LÝ THUYẾT TRÙNG HỢP PROPYLENE 24
1.5.1. Cơ chế trùng hợp Propylene 24
1.5.2. Vấn đề điều hòa lập thể và điều hòa vùng trong sự chèn monomer 27
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY SẢN XUẤT POLYPROPYLEN 30
CHƯƠNG 3 33
LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT POLYPROPYLENE 33
3.1. Những quá trình polimer hóa Propylen thông dụng 33
3.2. QUY TRÌNH SẢN XUẤT CHUNG 33
3.2.1. Khu vực xử lý nguyên vật liệu ban đầu: 34
3.2.2. Khu vực polimer hóa 34
3.2.3. Khu vực tách và thu hồi khí 35
3.2.4. Khu vực xử lý cặn và khử mùi: 35
3.2.5. Khu vực ép tao hạt và qui trình xử lý các hạt nhỏ 35
3.2.6. Khu vực đóng bao và đóng thùng: 35
3.3. MÔ TẢ VỀ CÁC CÔNG NGHỆ ĐƯỢC SỬ DỤNG HIỆN NAY 35
3.3.1. Công nghệ pha lỏng 35
3.3.1.1. Mô tả qui trình công nghệ SPHERIPOL 35
3.3.2. Quá trình polymer hoá 37
3.3.3. Khu vực làm khô sản  phẩm polymer 39
3.3.4. Quá trình trộn phụ gia và đùn ép 39
3.3.4.1. Mô tả công nghệ HYPOL-II 39
3.3.5. Công nghệ pha khí: 43
3.3.5.1. Mô tả qui trình công nghệ NOVOLEN 43
3.3.5.2. Mô tả chu trình công nghệ "UNIPOL" 47
3.3.5.3. Mô tả qui trình công nghệ của INNOVENE 50
3.4. Khái quát về phát triển công nghiệp Polyproplene. 53
3.5. Giải trình về sự lựa chọn công nghệ sản xuất PP. 53
CHƯƠNG 4: MÔ PHỎNG CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT POLYPROPYLENE BẰNG PHẦN MỀM HYSIC 58
4.1. NHỮNG THÔNG SỐ BAN ĐẦU     [3.1] 58
4.2. TÍNH CÁC GIÁ TRỊ BAN ĐẦU CHO QUÁ TRÌNH MÔ PHỎNG 60
4.3. TÍNH TOÁN QUÁ TRÌNH NHỜ MÔ PHỎNG BẰNG PHẦN MỀM HYSYS 66
4.3.1. Giới thiệu về phần mềm Hysys 66
4.3.2. Các bước mô phỏng sơ đồ công nghệ sản xuất Polypropylene 67
4.3.2.1. Xây dựng mô hình, điều kiện phản ứng 67
4.3.2.2. Xây dựng thiết bị phản ứng 73
4.3.2.3. Xây dựng các thiết bị tách loại 75
4.3.3. Kết quả thu được từ quá trình mô phỏng 76
CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN CÁC THIẾT BỊ CHÍNH 79
5.1. TÍNH TOÁN KÍCH THƯỚC CHO THIẾT BỊ CHÍNH 79
5.1.1. Các thiết bị phản ứng 79
5.1.2. Thiết bị tách loại 79
5.1.3. Kết quả thu được từ mô phỏng 79
5.2. Các thiết bị chính 79
5.3. Các thiết bị phụ khác 80
CHƯƠNG 6: XÂY DỰNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN CỦA QUÁ TRÌNH 85
6.1. Tổng quan về hệ thống điều khiển : 85
6.1.1. Các nguyên tắc cơ bản của quá trình điều khiển 85
6.1.1.1. Điều khiển đóng mở 85
6.1.1.2. Điều khiển quá trình 85
6.1.2. Hệ thống điều khiển phân tán DCS trong các nhà máy hiện đại 85
6.1.3. BỘ ĐIỀU KHIỂN PID 86
6.1.3.1. Vai trò của bộ điều khiển PID 86
6.1.3.2. Tác động tỉ lệ P 87
6.1.3.3. Tác động tích phân I 88
6.1.3.4. Tác động vi phân D 89
6.1.4. Lựa chọn khâu tác động và các thông số đặt trưng cho PID 90
6.1.5. Hệ thống điều khiển trong nhà máy sản xuất POLYPROPYLEN 92
6.1.5.1. Bộ điều khiển lưu lượng : Gồm các  thiết bị điều khiển lưu lượng : 92
6.1.5.2. Bộ điều khiển nhiệt độ :  Gồm  các thiết bị điều khiển: 93
6.1.5.3. Bộ điều khiển nồng độ : 93
6.1.5.4. Bộ điều khiển mức : 93
6.2. Phương pháp điều khiển một số thông số dòng  vật chất bằng Hysic : 93
6.2.1. Tiến hành và hoàn tất mô phỏng tỉnh quá trình trao đổi nhiệt của dòng Propylen : 93
6.2.2. Xây dựng hệ thống điều khiển PID cho thiết bị : 94

LINK DOWNLOAD
M_tả

No comments: